遗传分子基础55399

第四单元遗传的分子基础,（一）遗传物质必备的条件,对遗传物质必备条件的描述中，错误的是A.分子结构相对稳定B.能自我复制C.能表现生物性状D.能产生可遗传的变异,（1）在细胞生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己；（2）能够指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢；（3）具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力；（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能连续复制，并能遗传给后代；,(3)活的无毒性的R型细菌,老鼠健康,(1)活的有毒性的S型细菌,老鼠死亡,(2)灭活的S型细菌,老鼠健康,1.格里菲斯的肺炎双球菌转化实验,结论及缺陷,2.艾弗里的肺炎双球菌转化改进实验,(2)实验结果是(3)实验结论是,只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化为S型细菌,(1)该实验的设计思路是,将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等分离提取出来，分别与R型细菌进行混合,转化因子是DNA，DNA是遗传物质,转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（DNA或RNA）而表现出后者的遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。,3.噬菌体侵染细菌的实验-赫尔希和蔡斯,（1）T2噬菌体的特点：是由和这两种化合物组成。S元素仅存在于分子中，99%的P都存在于分子中。（2）过程：吸附注入合成组装释放,同位素示踪法,思考：35S和32P分别标记了噬菌体什么物质？为什么？用15N、14C、3H、18O是否可以？为什么？能否用32P和35S标记同一个噬菌体来进行实验？,分别标记！,（3）实验过程及结果：,结论：在噬菌体中，DNA在亲代与子代之间具有连续性。就是说，DNA是遗传物质。,（4）制备含放射性同位素T2噬菌体的方法：首先用含放射性同位素（如32P）的培养基培养，然后再用上述细菌培养，就可得到含放射性元素（如DNA分子中含32P）的T2噬菌体。,例1.用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体后3H随细菌的解体而消失B.发现于噬菌体的外壳及DNA中C.仅发现于噬菌体的DNA中D.仅发现于噬菌体的外壳中,B,宿主细胞中成分,噬菌体的DNA,宿主细胞内的CHONS,宿主细胞的核糖体上进行翻译,不保留,不进,CHONS,亲代噬菌体的DNA和宿主细胞中成分,噬菌体的DNA,宿主细胞内的CHONP,宿主细胞内进行DNA的复制,保留,进,CHONP,噬菌体在细胞内复制自己的DNA，模板是自己的，酶和原材料都是宿主细菌的，噬菌体在细胞内合成自己的蛋白质外壳，酶和原材料还是宿主细菌的。,下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌（T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内）的实验，据图回答下列问题：,根据上述实验对下列问题进行分析：图锥形瓶中的培养液是用来培养，其内的营养成分中是否含有32P？（2）对下列可能出现的实验误差进行分析：测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8的放射性，最可能的原因是：当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，其最可能的原因是,大肠杆菌,不含有,培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来,有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中,4.下图所示为烟草花叶病毒侵染烟草实验的示意图。请据图分析回答：,（1）在丙组实验中观察到现象是结论是（2）在乙组实验中观察到现象是结论是（3）甲组实验的目的是,对照,出现病株，并能从中提取出完整的病毒,RNA是遗传物质,不出现病株,蛋白质外壳不是遗传物质,4.比较核酸与遗传物质,由此可知：具有细胞结构的生物，核酸是_，遗传物质是_；不具有细胞结构的生物，核酸是_，遗传物质是_。自然界中绝大多数生物具有细胞结构，DNA是主要遗传物质。,（二）DNA分子的特点,双螺旋结构模型,2DNA的结构,双螺旋骨架配对：A=TG=C,3特点稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变多样性：碱基对的排列顺序各异特异性：每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序,例1、某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占58，嘧啶碱基占42，此生物不可能是()A.噬菌体B.烟草花叶病毒C.细菌D.酵母菌,例2、某生物遗传物质的碱基组成是嘌呤碱基占58，嘧啶碱基占42，此生物可能是()A.噬菌体B.烟草花叶病毒C.细菌D.酵母菌,4、相关数量关系问题,A,B,三相等：,双链DNA分子上A+T（或G+C）占总数的m，任何一条链上A+T（或G+C）占该链碱基数的转录出的mRNA上的A+U（或G+C）占其碱基数的,双链DNA分子上A+T/G+C=n任何一条链上A+T/G+C=转录出的mRNA上的A+U/G+C=,m,m,n,n,a链碱基数b链碱基数r(RNA)链碱基数1/2DNA分子总碱基数,例3.一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的mRNA上的U为35%，则mRNA上的碱基A占多少？A.30B.20C.35D.25例4.已知某信使RNA的碱基中U占20%，A占10%，转录该信使RNA的基因的编码区中胞嘧啶占A.25%B.30%C.35%D.70%,D,C,三不等：,双链DNA分子上A+G=50%，一条链上A+G占该链碱基数的b，另外一条链上A+G占转录出的mRNA上的A+G占其碱基数的,一条链上A+G/T+C=b另一条链上A+G/T+C=转录出的mRNA上的A+G/U+C=双链中A+G/T+C=,1-b,1-b,1/b,1/b,1,（三）DNA复制,1、时间：有丝分裂间期和减数分裂间期2、条件：模板DNA双链能量ATP酶DNA聚合酶、DNA解旋酶原料细胞中游离的四种脱氧核苷酸3、过程：边解旋边复制4、特点：半保留复制，新形成的DNA分子有一条链是母链，一条是子链5、意义：通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，保证遗传信息的连续性。,例5、已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：,分子总数_只含15N的分子_含15N14N的分子_只含14N的分子_脱氧核苷酸链总数_含15N的链为_含14N的链为_,2n,0,2,2n-2,2n+1,2,2n+1-2,6.与DNA复制有关的计算,1/2n-1,1/2n,如果亲代DNA经过标记，其中被标记的DNA分子数占总数的其中被标记的核苷酸链数占总数的,例6、某DNA分子中，若A占32.8%，当其复制两次后，其中T应该占到多少？A.17.2%B.32.8%C.50%D.65.6%例7、某DNA分子共有a个碱基，其中含C有m个，则该DNA复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个？A.7(a-m)B.8(a-m)C.7a/2-7mD.8(2a-m),B,C,（2n-1）*每个DNA中该种核苷酸总数,DNA复制n次，所用某种游离核苷酸的数目,1转录（1）在细胞核中，以DNA双链中的一条（反义链或模板链）为模板合成mRNA的过程。,（2）信使（mRNA），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的；转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定的氨基酸；核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。（3）过程（场所、模板、条件、原料、产物、去向等）,RNA（单链）,（四）转录和翻译,2翻译（1）在细胞质的核糖体上，氨基酸以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（2）实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。（3）（64个）密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基其中AUG，这是起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码,（四）转录和翻译,细胞质,细胞质中的mRNA,（4）过程,核糖体,mRNA与核糖体结合.,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对.,tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置.,两个氨基酸分子缩合,缩合,亮氨酸,核糖体随着mRNA滑动.另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对.,亮氨酸,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,亮氨酸,天门冬酰氨,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质.,3遗传信息、遗传密码和反密码子的区别,以DNA为模板合成mRNA，将遗传信息传递到mRNA上形成一定的密码顺序；tRNA携带相对应的氨基酸遵循碱基互补配对原则，识别mRNA上的密码顺序，并将氨基酸缩合成蛋白质。,具有通用性，有61种，携带20种氨基酸。(简并性）,在不同种生物个体间具有通用性。生物体内的密码子共64种，其中61种编码氨基酸,具有种的特异性，不同种不同个体携带的遗传信息不同，遵循碱基互补的配对原则,携带对应氨基酸，识别mRNA上密码，完成蛋白质合成中的“翻译”。,直接控制蛋白质合成中的氨基酸顺序,从根本上决定蛋白质合成中的氨基酸顺序,以相应的基因(DNA)为模板转录而成,以相应的基因(DNA)为模板转录而成,从亲代获得,转运RNA(tRNA)端的三个碱基,信使RNA(mRNA)上核苷酸的排列顺序,DNA(基因)上脱氧核苷酸的排列顺序,每种tRNA能识别并转运多种AA每种AA只有一种tRNA能转运它tRNA能识别mRNA上的密码子tRNA转运AA到细胞核内一种tRNA可以携带几种结构相似的AA每种AA都可由几种tRNA携带每种AA都有它特定的一种tRNA一种AA可由一种或几种特定的tRNA来将它携带到核糖体上,4.复制、转录和翻译的比较,在子代个体发育中，遗传信息得以表达，使生物表现出各种状。,使遗传信息从亲代传到子代,蛋白质分子,一单链mRNA分子,两个双链DNA分子,tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对，另一端携带相应的氨基酸，氨基酸缩合成特定的多肽。,DNA解旋，以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA单链，进入细胞质与核糖体结合,DNA解旋，分别以两链为模板，按碱基互补配对原则各形成一条子链，子链与对应的母链形成子代DNA分子,二十种氨基酸,四种核糖核苷酸,四种脱氧核苷酸,mRNA,DNA的一条链,DNA的两条链,特定的酶和ATP,核糖体,细胞核,主要在核内，少数在叶绿体、线粒体中,生长发育的连续过程中,有丝分裂、减数分裂,DNA碱基数：mRNA碱基数：氨基酸分子数=6：3：1,5.数量关系,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息每个基因中有很多脱氧核苷酸,基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA上有间断地排列着多个基因（由碱基序列将其分隔开）,每条染色体上一般有一个DNA分子染色体是DNA的主要载体，还有线粒体、叶绿体,基因在染色体上呈线性排列,（五