遗传物质知识点.ppt

1、第一课时,一、DNA是遗传物质,1、作为遗传物质的必备条件： （1）稳定性： （2）多样性 （3）连续性 （4）能够产生可遗传的变异,第6章 遗传信息的传递和表达 第一节 遗传信息,2、DNA是遗传物质的证据,噬菌体侵染细菌实验 （噬菌体为病毒，结构是蛋白质外壳，内含DNA） 原理：运用同位素示踪法 （DNA含P不含S 蛋白质少含P多含S） 侵染过程： 吸附 注入 复制与合成 组装 释放,3.生物的遗传物质核酸,（1）原核生物、真核生物、只含DNA的病毒（如噬菌体）以DNA作为遗传物质； （2）极少数只含RNA的病毒（如烟草花叶病毒等）以RNA作为遗传物质； （3）绝大部分生物以DNA为遗传物

2、质，DNA是主要的遗传物质。,二、DNA分子的双螺旋结构,1、DNA基本单位：4种脱氧核苷酸 2、脱氧核苷酸组成： 一个磷酸、 一个脱氧核糖、 一个含氮碱基（A、T、G、C）,3、结构特点：,（1）脱氧核苷酸聚合成多核苷酸链 每两个脱氧核苷酸之间通过磷酸与脱氧核糖相连接 （2）DNA分子由两条互相平行的多核苷酸链组成,之间通过碱基配对相连接（氢键）,而且是互补的的 碱基配对原则：A与T、G与C（已知其中一条链的碱基顺序，可以推导出互补链）； 双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数：（A+G）/（T+C）=1 （3）两条多核苷酸链形成右旋的双螺旋结构，每个螺旋（360）包括10个碱基对升高3.4n

3、m,（A+G）/（T+C）=,（A+C）/（T+G）=,（A1+T1）/（A2+T2）=,（G1+C1）/（G2+C2）=,1,1,1,1,DNA分子中嘌呤之和与嘧啶之和的比值相等。,一条链中互补碱基的和等于另一条链中互补碱基的和。,碱基配对原则应用,（A1+G1）/（T1+C1）=a， 则（A2+G2）/（T2+C2）=,（A+G）/（A+T+G+C）=,（A+T）/（A+T+G+C）=a， 则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=,1 / a,1 / 2,a,一条链中不互补碱基的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。,两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于50%（1/2）。,两条链

4、中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。,1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？,解析：,因为DNA分子中，A+G=T+C。,A=50%23%=27%,有关DNA中的碱基计算,2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_,60个,3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G= _,29%,所以，,5、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。,24%,4、在DNA的一个单链中，A+G

5、/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？,2.5 ; 1,0.4 ;0.4,若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？,4、遗传特性体现：,（1）稳定性： 脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架 碱基配对方式不变； 碱基对之间的氢键 两条多核苷酸链的空间螺旋,第二课时,三、蕴藏在DNA分中的遗传信息,DNA多样性的原因： 脱氧核苷酸种类、数目、排列顺序的不同。 排列方式=4n(n为碱基对数）,（2）多样性：DNA分子的脱氧核苷酸 （主要是碱基对）的种类、数目、排列顺序千变万化,关于基因的四句话：,基因是携带遗传信息并具

6、有遗传效应的DNA片段。（定义） 每个DNA分子含有很多个基因，（与DNA的关系） 每个基因由成百上千对脱氧核苷酸组成（遗传信息） 基因具有控制蛋白质的合成的功能（功能）,遗传信息：基因的脱氧核苷酸的序列,染色体（DNA+蛋白质） DNA 基因 脱氧核苷酸,第二节 DNA复制和蛋白质合成,一、DNA复制 1、概念：以DNA分子为模板，合成相同DNA分子的过程 2、过程: 边解旋边复制（需在酶的作用下）： 3、方式：半保留复制 【全部DNA分子中保留原有母链信息：（1/2）n1 ，其中n为复制的次数】 4、意义：保持生物遗传特性相对稳定 5、特性体现： （3）连续性：半保留复制 （4）能够产生可

7、遗传的变异：复制时发生差错,实验6、1DNA分子模型的搭建,第三课时,二、RNA核糖核酸：,1、基本单位：4种核糖核苷酸 2、核糖核苷酸组成：一个磷酸、一个核糖、一个含氮碱基（A、U、G、C） 3、结构特点：通常呈单链结构,4、类型：,（1）mRNA（信使RNA）：mRNA分子内的碱基序列称为“遗传密码”， 其中可决定一种氨基酸顺序的每三个相邻碱基称为“密码子”。 密码子共64个，其中61个分别表示20种氨基酸，另有3个为终止密码子。 1个密码子（3个相邻碱基）对应1个氨基酸； 1个氨基酸可有1个以上密码子 （2）tRNA（转移RNA）：每个tRNA带有能识别mRNA上相应密码子并与其配对的三

8、个相邻碱基，称为反密码子。 注意：不同氨基酸的tRNA不同。 1个tRNA对应1个氨基酸； 1个氨基酸可有1个以上的tRNA （3）rRNA（核糖体RNA）,三、遗传信息的转录,定义：是以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板合成信使RNA（mRNA）的过程。 2、地点：细胞核内。 3、过程： (1)DNA片段双链解旋， (2)以其中的一条链为模板,按碱基配对原则,在酶的作用下,游离的核糖核苷酸与DNA模版上的脱氧核苷酸互补配对,形成mRNA。 碱基配对原则:RNA分子中没有碱基T有U，转录时AU、TA、GC、CG 结果：通过转录，DNA所蕴涵的遗传信息便正确地传递到mRNA分子中。,四、遗传信息

9、的翻译,定义：指以mRNA为模板，以tRNA为运载工具,使氨基酸在核糖体内按照一定合成具有一定顺序排列起来,合成蛋白质的过程。 地点：细胞质中的核糖体上 3过程： （1） mRNA在细胞核中形成后就进入细胞质中，与核糖体结合 （2）按照mRNA上的碱基序列，各个tRNA依次带着特定的氨基酸进入核糖体，根据碱基互补原则，把运载来的氨基酸安放在相应的位置上 （3）随着核糖体在mRNA上的移动，一个tRNA刚离开核糖体，另一个tRNA又携带进入。 （4）当读到mRNA上的终止密码子时，翻译过程结束。 4.结果：以mRNA为模板，把氨基酸一个个连接起来合成为具有一定氨基酸序列的蛋白质。,为什么说生物的

10、性状是受基因控制的？,当亲代的遗传信息传递给子代后，即以各个基因DNA区段为模板合成mRNA，再以mRNA为模板，合成与亲代一样的蛋白质，从而显现出与亲代同样的性状。,四、中心法则及其发展,1、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA决定蛋白质合成，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。,2、内涵：正确表明了在细胞生命活动中，核酸和蛋白质这两类生物大分子的联系与分工。 （1）DNA和RNA的功能是储存和传递遗传信息，指导和控制蛋白质的合成 （2）蛋白质的主要功能是作为细胞结构的基本成分，并参与调节新陈代谢活动,3、中心法则的补充：,很多RNA病毒能自我复制（如流感病毒、烟草花叶

11、病毒） 有的RNA病毒以RNA为模板在逆转录酶的作用下合成DNA（某些致癌病毒、艾滋病病毒、SARS冠状病毒等）。 这两个过程在病毒在寄生到宿主细胞中时才发生。单独存在时是不能进行的，,第四课时,第三节 基因工程与转基因生物,三种必要工具： （1）化学剪刀：限制性核酸内切酶（简称限制酶）即切割DNA工具 特点：专一性极强，能识别特定脱氧核苷酸序列并切割特定位点； （2）化学浆糊：DNA连接酶即连接目的基因和运载体， 作用：将两个DNA片段“粘连”起来拼接成新的DNA分子； （3）分子运输车：质粒即将重组DNA导入细胞中运载体，也可用各种病毒。 质粒（细菌中独立于拟核DNA之外能自主复制的双链闭

12、环的 DNA分子），携带外源基因进入细胞后能进行自主复制，或者接合到染色体DNA上，随染色体DNA同步复制。,基因工程：依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。,二、基因工程的基本步骤：,1、获取目的基因 （1）目的基因：人们为了得到其表达产物而把它转入到新的生物体中去的基因； （2）获得目的基因的方法：从生物体细胞中分离或者通过化学方法人工合成； （3）基因定位：从生物体细胞中分离时，首先确定目的基因在细胞DNA分子上的位置，然后运用限制酶从DNA分子长链中切

13、取目的基因。,2、目的基因与运载体重组 用与切取目的基因相同的限制酶将质粒切开，在DNA连接酶作用下,使将目的基因与质粒组成环状的重组DNA分子（即重组质粒）。,3、重组DNA分子导入受体细胞 重组质粒只有导入活细胞,借助活细胞的代谢功能,才能是目的基因所蕴含的遗传信息得到表达。 受体细胞：接纳重组质粒的活细胞， 可以是微生物、植物细胞和动物细胞，,4、筛选含目的基因的受体细胞 重组质粒成功导入的概率是10-7，因此必须从大量的细胞群中筛选出已获得目的基因的细胞， 如果将携带人生长激素基因的重组质粒成功导入,人生长激素基因就在细菌内转录和翻译,合成人生长激素 通常选择质粒时使用自身带有抗生素抗

14、性基因或者人工重组使其带上抗性基因的质粒，可以根据受体细胞能否在含抗生素的培养基中生长来进行筛选。,三、转基因技术的应用,1、微生物基因工程 原理：微生物繁殖迅速、结构简单、遗传操作较为容易 优点：技术比较成熟、研制周期较短、可通过发酵大量生产 应用：用于药用蛋白质的规模化生产,植物基因工程： 培育成转基因植物 分离抗虫、抗病、抗除草剂、抗旱、抗盐碱、抗冻、改变花色以及提高作物产量或品质的基因，转入农作物或园艺植物， 培育植物疫苗 将乙肝、龋齿等疫苗基因转入植物，,动物基因工程 原理：以动物的受精卵为受体细胞，用显微注射的方法将目的基因导入受体细胞，再使受精卵发育成个体而获得转基因动物 应用： 获得具有优良性状的动物新品种； 培育能产生人源性蛋白质药物的动物， (从其乳汁中获得药物-乳腺生物反应器),四、转基因生物产品的安全性,转基因生物本身是否对生态环境造成不