微生物遗传学2遗传的物质基础

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1、 Griffith的试验（的试验（1928）材料：材料：R型肺炎双球菌，粗糙型无毒型肺炎双球菌，粗糙型无毒 S型肺炎双球菌，光滑型有毒型肺炎双球菌，光滑型有毒 家鼠家鼠 方法：方法：a.少量少量R 家鼠家鼠 b.大量大量S(予先加热予先加热6565杀死杀死)家鼠家鼠1.1.细菌的转化细菌的转化 (Transformation)(Transformation)一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（DNADNA或或RNARNA）而）而表现出后者的遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。表现出后者的遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。推测推测:被加热杀死的被加热

2、杀死的S 型肺炎双球菌必然含有某种促成以上结果的活性物质型肺炎双球菌必然含有某种促成以上结果的活性物质2.2.噬菌体侵染与繁殖噬菌体侵染与繁殖 实验：实验：（1 1）用）用P32标记标记T2噬菌体的噬菌体的DNADNA S35标记标记T2噬菌体的蛋白质噬菌体的蛋白质 （2 2）分别感染大肠杆菌）分别感染大肠杆菌 （3 3）10min10min用搅拌器甩掉附着于细胞外面的噬菌体用搅拌器甩掉附着于细胞外面的噬菌体 外壳外壳,发现发现 a.a.全部放射性活动全部放射性活动(P(P3232)见于细菌内见于细菌内子代子代 b.b.放射性放射性(S(S3535)大部分见于被甩掉的外壳中大部分见于被甩掉的外

3、壳中子代子代 DNADNA是遗传物质是遗传物质遗传物质必须具有以下特性：（1 1）贮存并表达遗传物质；）贮存并表达遗传物质；（2 2）能把遗传信息传给子代；）能把遗传信息传给子代；（3 3）物理和化学性质稳定；）物理和化学性质稳定；（4 4）有遗传变化的能力。）有遗传变化的能力。DNA具有上述特性，适合作为遗传物质。具有上述特性，适合作为遗传物质。实验证据：实验证据：烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMV)TMV病毒是病毒是RNA与蛋白质组与蛋白质组成。成。(1)用用RNA接种到烟叶上接种到烟叶上发病发病 (2)用蛋白质接种烟草叶上用蛋白质接种烟草叶上不发病不发病 (3)用用RNA+RNA酶接种到烟

4、叶上酶接种到烟叶上 不发病不发病 RNA是遗传物质是遗传物质 美国生物学家美国生物学家S.B.Prusiner1997年诺贝尔医学或生理学奖年诺贝尔医学或生理学奖 推测搔痒病的发生是感染性的推测搔痒病的发生是感染性的PrPsc与内源的与内源的PrPPrPc c共同作用的共同作用的结果。结果。推荐的相关论著：推荐的相关论著：1.Satpute-Krishnan P,Serio TR.Prion protein remodelling confers an immediate phenotypic switch.Nature.2005;437(7056):262-5.2.Silveira JR,R

5、aymond GJ,Hughson AG,Race RE,Sim VL,Hayes SF,Caughey B.The most infectious prion protein particles.Nature.2005;437(7056):257-61从细胞观点，生物分为：从细胞观点，生物分为：真核生物真核生物原核生物：原核生物：高等动物高等动物植物植物部分微生物：原生动物、真菌、单细胞藻类部分微生物：原生动物、真菌、单细胞藻类细菌、放线菌、噬菌体细菌、放线菌、噬菌体就遗传物质而言：就遗传物质而言：DNADNA or RNADNA 和蛋白质和蛋白质DNA or RNA多个多个一个一个有有无无

6、出现纺锤体出现纺锤体有着丝粒有着丝粒无无无无如，粗糙脉孢菌如，粗糙脉孢菌七条染色体，每一条染色体都有染色粒、随体及核仁组织中心七条染色体，每一条染色体都有染色粒、随体及核仁组织中心中期染色体中期染色体核型模式核型模式-叶绿体、线粒体、中心粒、毛基体等叶绿体、线粒体、中心粒、毛基体等-叶绿体、线粒体、中心粒、毛基体等叶绿体、线粒体、中心粒、毛基体等v 结构特性结构特性1.成分复杂。包括成分复杂。包括DNA、蛋白质、脂质类及、蛋白质、脂质类及RNA等成分等成分2.结构复杂而多样。如，叶绿体和线粒体具有复杂膜结构；结构复杂而多样。如，叶绿体和线粒体具有复杂膜结构；中心粒和毛基体都具有微管或微纤丝结构

7、。中心粒和毛基体都具有微管或微纤丝结构。3.功能不一。功能不一。4.数目不一。数目不一。5.自我复制。自我复制。6.一旦消失，后代细胞中将不会出现。一旦消失，后代细胞中将不会出现。染色体和质粒染色体和质粒一、染色体倍性一、染色体倍性单倍体和二倍体的状态交替生存现象是生物界的单倍体和二倍体的状态交替生存现象是生物界的一个普遍现象。一个普遍现象。v 高等动物和植物：二倍体高等动物和植物：二倍体v 微生物的原生动物大部分：二倍体微生物的原生动物大部分：二倍体v 细菌和放线菌、真菌：单倍体细菌和放线菌、真菌：单倍体v 酵母菌：二倍体和单倍体都有酵母菌：二倍体和单倍体都有二、生活史二、生活史 （life

8、 cyclelife cycle）vv 一般指某种生物一生中的变化。具体指生物的单倍一般指某种生物一生中的变化。具体指生物的单倍体和二倍体的交替存在。体和二倍体的交替存在。v 以生活史为标准，生物可划分为三种类型以生活史为标准，生物可划分为三种类型：二倍性生物二倍性生物 （高等动物）（高等动物）单倍性生物单倍性生物 （多数生物）（多数生物）双单性生物双单性生物 （酵母菌）（酵母菌）vv 举例：举例：粗糙脉孢菌的生活史粗糙脉孢菌的生活史酵母菌的生活史酵母菌的生活史小结：J 遗传物质的证明遗传物质的证明J 遗传物质存在的状态遗传物质存在的状态J 染色体倍性和生活史染色体倍性和生活史 问答题：举例说

9、明遗传物质的本质举例说明遗传物质的本质？如何做如何做 Seminar PresentationSeminar?（专题研究专题研究）Semen：a seed SeminarySeminar:seedbed(seedbed of thought)Seminar“A small group of advanced students in a college or graduate school engaged in original research or intensive study under the guidance of a professor who meets regularly wi

10、th them to discuss their reports and findings.”“大学或研究生院中在教授的指导下，从事开创性研究或深入大学或研究生院中在教授的指导下，从事开创性研究或深入学习的一小群先进的学生，教授定期与他们讨论他们的报告学习的一小群先进的学生，教授定期与他们讨论他们的报告和发现。和发现。”即人们常说的大学研究班、研究讨论会。即人们常说的大学研究班、研究讨论会。如何选择一篇好的专如何选择一篇好的专题研究报告的文章？题研究报告的文章？Top JournalInterestingOriginal research Seminar VS.ReviewA science

11、review:A periodical containing critical evaluations and articles on specific subjectsSeminar VS.Journal ClubJournal Club:A record of events,personal experiences and thoughts etc.,kept day by day.好的好的Seminar报告文章报告文章 新的观念新的观念（New ideas）新的技术新的技术（New technology）具有讨论性的主题具有讨论性的主题（Hypothesis）Seminar报告内容报告内

12、容 题目、文章出处及研究团队题目、文章出处及研究团队 前言前言 作者所欲证实的理论作者所欲证实的理论 实验设计实验设计 实验结果与讨论实验结果与讨论 结果结果Seminar 最重要是能最重要是能提出文章所要证实的提出文章所要证实的hypothesisHypothesisAberrant AID expression contributes to widespread genomic instability,Imatinib resistance,and B lymphoid blast crisis progression of CML.如何介绍实验方法？如何介绍实验方法？先介绍实验的目的，然

13、后简要地介绍作者所应用的方法；先介绍实验的目的，然后简要地介绍作者所应用的方法；如何介绍实验结果？如何介绍实验结果？借助幻灯片传达明确和准确的信息；引导听众去解读文借助幻灯片传达明确和准确的信息；引导听众去解读文章数据和数据的意义；说明实验结果的学术意义。章数据和数据的意义；说明实验结果的学术意义。DLBCL(GC-derived diffuse-large B cell lymphoma cells)Question 1:whether AID is implicated in CML progression into fatal blast crisis?CD34+marker 实时定量实

14、时定量RT-PCRWestern-BlotFACS实时定量实时定量RT-PCR AID is absent in chronic-phase CML,it is expressed and active in a subset of patients with CML-LBC,and co-expressed with the B-cell lineage-inducer PAX5.如何进行讨论？如何进行讨论？讨论的内容：讨论的内容：u 实验的设计实验的设计u 数据的解读数据的解读u 证据的充分证据的充分u 理论的突破理论的突破文章很少有完美无缺文章很少有完美无缺的的不完美的原因：不完美的原因

15、：u 实验设计的不周详实验设计的不周详u 技术上的困难技术上的困难u 样品取之不易样品取之不易如何下结论？如何下结论？（Take home message）下结论可以是文章作者的结论，但报告者要试着下结论可以是文章作者的结论，但报告者要试着去批判其结论的可信度，也可提出自己的结论。去批判其结论的可信度，也可提出自己的结论。所有的结果几乎都是条件性的成立，因此下结论所有的结果几乎都是条件性的成立，因此下结论要不卑不亢，要具有积极性。要不卑不亢，要具有积极性。Common problems seen in the seminar presentation does not have hypothesis too descriptive does not have well guidance does not have criticism does not look at the audience inappropriate slide making does not know how to draw a conclusion一个好的一个好的seminar 报告者，自然将会是一个报告者，自然将会是一个好的研究设计者和论文书写者。好的研究设计者和论文书写者。Seminar:seedbed(seedbed of thought)