医学ppt课件遗传的分子基础

遗传的分子基础 人类对遗传物质的探索过程 （理解） 肺炎双球菌的 转 化 实验 菌落 菌体 毒性 S型细菌 表面光滑 有荚膜 有 R型细菌 表面粗糙 无荚膜 无 过程： R 型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。 S 型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。 杀死后的 S 型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。 无毒性的 R 型细菌与加热杀死的 S 型细菌混 合后注入小鼠体内，小鼠死亡。 从 S型活细菌中提取 DNA 、蛋白质和多糖等 物质，分别加入 R型活细菌中培养，发现只有加入 DNA ， R型细菌才能转化为 S型细菌。 结果分析： 过程证明：加热杀死的 S型细菌中 含有一种 “转化因子 ”； 过程证明：转化因子是 DNA 。 结论： DNA 是遗传物质。 肺炎双球菌转化试验：有毒的 S菌的遗传物质指导无 毒的 R菌转化成 S菌 。并且 DNA纯度越高，转化越有效 。 噬菌体侵染细菌 实验 噬菌体的结构 噬菌体侵染细菌过程 吸附 注入 合成 组装 释放 噬菌体借尾丝吸附在细菌表面 把 DNA注入到细菌细胞 利用细菌的化学成分和酶系统 合成出噬菌体的 DNA、 蛋白质 新合成的 DNA、 蛋白质组 装成很多噬菌体 细菌解体，释放出噬菌体 结论：结论： DNA是遗传物质，蛋白质是遗传物质，蛋白质 不是遗传物质。不是遗传物质。 噬菌体的结构：蛋白质外壳（ C、 H、 O、 N、 S） DNA（ C、 H、 O、 N、 P） 过程：吸附 注入（注入噬菌体的 DNA） 合成（ 控制者：噬菌体的 DNA；原料：细菌的化学成分） 组装 释放 结论： DNA是遗传物质。 亲代噬菌体 寄主细胞 子代噬菌体 实验结论 32P标记 DNA 有 32P标记 DNA DNA有 32P标记 DNA分子具有连 续性 ,是遗传物质 35S标记蛋白质 无 35S标记蛋白质 外壳蛋白无 35S标 记 在人类探究遗传物质的过程中，科学家以 T2噬菌 体作为实验材料，利用放射性同位素标记技术完 成了噬菌体侵染细菌的实验，在此实验中，用 35S、 32P分别标记的是噬菌体的 A DNA、蛋白质 B蛋白质、蛋白质 C DNA、 DNA D蛋白质、 DNA D RNA在病毒繁殖和遗传上的作用 早在 1957年 ,格勒 (Girer)和施拉姆 (Schramm)用 石炭酸处理这种病毒 ,把蛋白质去掉 ,只留下 RNA, 再将 RNA接种到正常烟草上 ,结果发生了花叶病； 如果用蛋白质部分侵染正常烟草 ,则不发生花叶病 。由此证明 ,RNA起着遗传物质的作用 。 注：凡是有细胞结构的生物体遗传物质都是 DNA ，病毒的遗传物质是 DNA或结论 ：绝大多数生物 的遗传物质是 DNA ， DNA 是主要的 遗传物质 。病毒的遗传物质是 DNA ，或 RNA 。 【例】 将分离后的 R型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外 壳与 S型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内，小 白鼠不死亡，从其体内分离出来的仍是 S型肺炎双球菌 。将分离后的 R型肺炎双球菌的 DNA与 S型肺炎双球菌 混合注入小白鼠体内，则小白鼠死亡，并从体内分离 出来了 R型有荚膜的肺炎双球菌。以上实验 说明 ( ) A R型和 S型肺炎双球菌可以互相转化 B R型的蛋白质外壳可诱导 S型转化为 R型 C R型的 DNA可诱导 S型转化为 R型，说明了 DNA是 遗传物质 D R型的 DNA可使小鼠致死 C 表示用同位素分别标记噬菌体和大肠杆菌的 DNA和蛋白 质，然后进行 “噬菌体侵染细菌的实验 ”，侵染后产生 的子噬菌体与母噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体 的 DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素 是 （ ）。 A. 31P、 32P、 32S B. 31P、 32P、 35S C. 31P、 32P、 32S 、 35S D. 32P、 32S 、 35S B DNA分子结构的主要特点 （ B） DNA的空间结构： 是 一个独特的双螺旋结构 特点： 一是由两条反向平行的 脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结 构；二是外侧由脱氧核糖和磷酸 交替连结构成基本骨架，内侧是 碱基对（ A T； C G）通过氢 键连 接 。在 DNA复制时，碱基对 中的氢键断裂。 双链 DNA中腺嘌呤 (A)的量总是 等于 胸腺嘧啶（ T） 的量鸟 嘌呤 (G)的量总是等于 胞嘧啶（ C） 的量。 DNA分子的多样性和特异性 （ B） 1、多样性 ： 主要表现为构成 DNA分子 的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺 序 2、特异性： 每一个 DNA都有其特定的碱 基对的排列顺序 【 例 】 由 120个碱基组成的 DNA分子 片断 ,可因其碱对组成和序列的不同 而携带不同的遗传信息 ,其种类数最 多可达 ( ) A.4120 B.1204 .460 D.604 C 掌握 DNA结构组成： 下列是 DNA的分子模式图，在图的下面用文字写 出 1 10的名称。 1、胞嘧啶、胞嘧啶 2、腺嘌呤、腺嘌呤 3、鸟嘌呤、鸟嘌呤 4、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶 5、脱氧核糖、脱氧核糖 6、磷酸、磷酸 7、脱氧核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸 8、碱基对、碱基对 9、氢键、氢键 10、 DNA分子单链分子单链 利用碱基互补配对规律的计算利用碱基互补配对规律的计算 规 律一： DNA双 链 中的两条互 补链 的碱基相等 ，任意两个不互 补 的碱基之和恒等，占碱基 总 数的 50%。 即： A+G T+C A+C T+G 50%， （ A+G） /(T+C) (A+C)/(G+T) (T+C)/(A+G) 1。 规 律二：在 DNA双 链 中的一条 单链 的 A+G/T+C 的 值 与另一条互 补链 的 A+G/T+C的 值 互 为 倒数 关系。 规 律三： DNA双 链 中，一条 单链 的 A+T/G+C的 值 与另一条互 补链 的 A+T/G+C的 值 是相等的， 也与整个 DNA分子中的 A+T/G+C的 值 相等 。 DNA、基因和遗传信息 （ B） u基因 ：是具有遗传效应的 DNA片段。 DNA分子中 有足够多的遗传信息。遗传信息蕴藏在 4种碱基的 排列顺序中。 碱基对的排列顺序就代表了遗传信息 。 组成 DNA分子的碱基虽然只有 4种，但是，碱基对 的排列顺序却是千变万化的，如有 n个碱基对，这 些碱基对可能的排列方式就有 4n种 u基因与 DNA分子、染色体、核苷酸的关系 。 基因 是有 遗传效应的 DNA片段 ，是控制生物性状的 遗传物质的功能单位和结构单位。 基因在染色体上呈线性排列； 基因的基本组成单位 是：脱氧核苷酸。 下列有关基因的叙述，错误的是 A可以准确地复制 B能够存储遗传信息 C是 20种氨基酸的有序排列 D是有遗传效应的 DNA片段 C 复制的 时 期 细 胞分裂 间 期 复制的 场 所 细 胞核、叶 绿 体、 线 粒体 复制的模板 DNA母 链 原材料 脱氧核苷酸 基本条件 酶 、 ATP 复制 过 程 解旋、碱基配 对 、聚合 复制特点 边 解旋 边 复制（ 过 程） 半保留复制（ 结 果） 遵循原 则 碱基互 补 配 对 原 则 DNA的复制 15N 14N 亲代 1代 2代 3代 DNA分子的复制的实质和意义 （ B） 意义 :DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传 给了子代，保持了遗传信息的连续性 准确复制的原因： （ 1） DNA分子独特的 双螺旋结构 提供 精确的 模板。 （ 2）通过 碱 基互补 配对 保证 了复制准确无误 。 将 15N标记的一个 DNA分子放入含 14N的培养基中 ，连续复制 2次，其后代 DNA分子中含 15N的单 链数与含 14N的单链数的比值为（ ） A、 3： 1 B、 4： 1 C、 1： 3 D、 1： 4 C 遗传信息的转录和翻译 （ B） 定义：基因控制蛋白质的合成（转录、翻译） 转录：在 细胞核 内，以 DNA一条链为模板，按照碱 基互补配对原则，合成 RNA的 过程。 翻译：在 细胞质 中，以信使 RNA为模板，合成具有 一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 中心法则 中心法则及其发展： RNA有三种： 信使 RNA（ mRNA） 转运 RNA（ tRNA） 核糖体 RNA（ rRNA） RNA与 DNA的不同点是：五碳糖是 核糖 ，碱 基组成中有 尿嘧啶 （ U ） 而没有 T(胸腺 嘧啶 )；从结构上看， RNA一般是 单链 。 mRNA上 3个相邻的碱基决定一个氨基酸。每 3个这 样的碱基称为 1个 密码子 。 蛋白质合成的 “ 工厂 ” 是 核糖体 ， 搬运工是 转运 RNA （ tRNA ） 。每种 tRNA只 能转运并识别 1 种氨基酸，其一端是 携带氨 基酸 的部位，另一端有 3个碱基，称为 反密码子 。 AC U 转运 RNA U CAU G A U UA mRNA 密码子 密码子 密码子 复制 转录 翻译 逆转录 时间 地点 模板 原料 产物 复制、 转录 、翻 译 的比 较 间 期 合成蛋白 时 合成蛋白 时 细 胞核 细 胞核 细 胞 质 细 胞 质 DNA双 链 DNA单链 mRNA RNA 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 脱氧核苷酸 DNA RNA 蛋白 质 DNA 条件 上述 过 程均需相 应 的 酶 进 行催化；均需 ATP供能；均 通 过 碱基互 补 原 则实现遗传 信息的从 DNA到 RNA精确 传 递 ， 实现 从 DNA到 RNA的精确 转录 ，以及由 RNA到蛋白 质 的精确翻 译 。 一条多肽链中有氨基酸 500个，作为 合成这条多肽链模板的信使 RNA分子 和用于转录信使 RNA分子的 DNA分子分 别至少有碱基 个和 个。 1500 3000 下图表示基因控制蛋白质合成过程中某时期的图解， 据图回答： （ 1）该图表示遗传信息的 _过程。 （ 2）该过程进行的场所是 _。 （ 3）该过程的模板是 _。 （ 4）缬氨酸的密码子是 _ 。 （ 5）根据图中信息，形成甲硫氨酸 -赖氨酸 -缬氨酸所 对应的双链 DNA片段的碱基序列是 _。 例 :不 属于遗传信息转录所必须的条件是（ ） A.解旋酶 B.ATP C.氨基酸 D.模板 例 :中心法则 包括下列遗传信息的流动过程，其中 可表示生物遗传实质的是（ ） A.从 DNADNA 的复制 过程 B.从 DNARNA 的转录过程 C.从 RNA 蛋白质的翻译过程 D.从 RNADNA 的逆转录过程 在生物体内性状的表达遵循 “DNARNA 蛋白质 ”的表达原则， 下面是几种此有关的说法，你认为不正确的是（ ） A.在细胞的一生中 ,DNA不变 ,RNA和蛋白质分子是变化的