基因的本质复习课件

1、2021/8/612021/8/62R型菌型菌S型菌型菌菌落菌落荚膜荚膜S型细菌型细菌R型细菌型细菌1.实验证据：实验证据：（1）肺炎双球菌转化实验）肺炎双球菌转化实验表面表面光滑光滑(smooth)有有,且有毒且有毒表面表面粗糙粗糙(rough)无无,且无毒且无毒一、一、DNA是是(主要的主要的)遗传物质遗传物质2021/8/63格里菲思的格里菲思的体内转化体内转化实验实验 R型活菌型活菌S型活菌型活菌加热杀死的加热杀死的S型菌型菌加热杀死的加热杀死的S型菌型菌 +R型活菌型活菌小鼠体内小鼠体内存活存活小鼠情况小鼠情况存活存活死亡死亡死亡，且在体内死亡，且在体内分离出分离出S型活菌型活菌20

2、21/8/64 分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRSDNA蛋白质蛋白质多糖多糖RDNA+DNA酶酶艾弗里的艾弗里的体外转化体外转化实验：实验：思考与讨论思考与讨论在实验中还设置在实验中还设置DNA酶处理酶处理DNA干什么？干什么？用来证明用来证明DNA的分解产物不是转化因子的分解产物不是转化因子S型菌型菌2021/8/651、噬菌体结构：、噬菌体结构：（2）噬菌体侵染细菌实验）噬菌体侵染细菌实验外壳：外壳：内部：内部：蛋白质蛋白质DNA 2、研究方法：、研究方法：同位素同位素标记法标记法蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNA 的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、

3、H、O、N 、P 32P标记标记35S标记标记2021/8/662021/8/672021/8/682021/8/69细胞生物（细胞生物（DNA、RNA同时存在）同时存在）DNARNARNA病毒（只有病毒（只有RNA，无，无DNA）DNA病毒（只有病毒（只有DNA，无，无RNA）结论：结论： 因为绝大多数生物都是以因为绝大多数生物都是以DNA作为遗传作为遗传物质的，因此物质的，因此DNA是是主要的主要的遗传物质。遗传物质。 遗传物质遗传物质种类极少种类极少HIV病毒、病毒、SARS病毒、病毒、H1N1病病毒、烟草花叶病毒等毒、烟草花叶病毒等2021/8/610二、二、DNA分子与分子与RNA分

4、子的比较分子的比较DNARNA结 构组成的基本单位碱基 嘌 呤 嘧 啶 五碳糖 无机酸规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A A、GGA A、GGC C、T TC C、U U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸因此，构成核酸的碱基共因此，构成核酸的碱基共 种，核苷酸共种，核苷酸共 种种5 58 8核酸种类核酸种类项项 目目2021/8/611DNADNA的结构的结构DNADNA基本组成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖脱氧核糖 含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基组

5、成元素组成元素C、H、O、N、P脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基2021/8/612DNADNA的空间结构：的空间结构：两条两条反向平行反向平行的的脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链盘旋而成盘旋而成外侧：脱氧核糖和磷酸外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接交替连接内侧：内侧：碱基对碱基对组成组成碱基互补配对原则碱基互补配对原则：A AT GT GC C碱基之间通过碱基之间通过氢键氢键连接连接双螺旋结构双螺旋结构2021/8/6132.2.下图是下图是4 4位同学制作的位同学制作的RNARNA分子平面结构模分子平面结构模型，其中正确的是型，其中正确的是( )( ) 答案答案 C C2021/8/6143.3.下列关

6、于双链下列关于双链DNADNA的叙述错误的是的叙述错误的是A.A.若一条链上若一条链上A A和和T T的数目相等，则另一条链上的数目相等，则另一条链上 的的A A和和T T数目也相等数目也相等B.B.若一条链上若一条链上A A的数目大于的数目大于T T，则另一条链上，则另一条链上A A 的数目小于的数目小于T TC.C.若一条链上的若一条链上的ATGC=1234,ATGC=1234,则另则另 一条链也是一条链也是ATGC=1234ATGC=1234D.D.若一条链上的若一条链上的ATGC=1234,ATGC=1234,则另则另 一条链为一条链为ATGC=2143ATGC=2143 答案答案 C

7、 C 2021/8/615（2）多样性）多样性碱基对的排列顺序千变万化，能够贮存大量的信息。碱基对的排列顺序千变万化，能够贮存大量的信息。 （3）特异性）特异性每一个每一个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺分子的碱基对都有其特定的排列顺序，序，这种特定的排列顺序包含着特定的遗传信息。这种特定的排列顺序包含着特定的遗传信息。n44. DNA分子的特性分子的特性（1）稳定性）稳定性 通过通过氢键氢键形成的碱基对，使两条脱氧核形成的碱基对，使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来苷酸长链稳固地并联起来。2021/8/6161、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件：、条件：5、复制、

8、复制过程过程：6、复制特点复制特点：7、复制的精确性：、复制的精确性：8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：三、三、DNADNA分子的复制分子的复制有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条链的两条链游离的游离的4 4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 碱基互补配对原则碱基互补配对原则（1）边解旋边复制）边解旋边复制 （2）半保留复制）半保留复制使遗传信息从亲代传给子代，保使遗传信息从亲代传给

9、子代，保持了遗传信息的连续性持了遗传信息的连续性细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒原核生物的拟核和质粒解旋解旋合成合成延伸和盘绕延伸和盘绕以亲代以亲代DNADNA为模板，合成子代为模板，合成子代DNADNA的过程。的过程。2021/8/617解旋酶催化解旋酶催化解旋：解旋：模板模板（在（在DNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游游离的脱氧核苷酸进行离的脱氧核苷酸进行）复制复制: 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）复制后的复制后的DNA:同时进行同时进行组成组成2021/8/61

10、82021/8/619转移到含转移到含14NH4Cl的的培养液中培养液中大肠杆菌在含大肠杆菌在含1515NHNH4 4ClCl的的培养液中生长若干代培养液中生长若干代提取提取DNADNA离心离心密度密度低低高高15N/15N-DNA细胞分裂一次细胞分裂一次第一代第一代提取提取DNADNA离心离心15N/14N-DNA第二代第二代提取提取DNADNA离心离心15N/14N-DNA14N/14N-DNA细胞分裂两次细胞分裂两次大肠杆菌大肠杆菌15N/15N-DNA第一代第一代15N/14N-DNA14N14N第二代第二代14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14

11、N-DNA14N2021/8/620 将某哺乳动物的细胞放在含有将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续磷酸的培养基中，连续培养数代后得到培养数代后得到G0代细胞。然后将代细胞。然后将G0代细胞移到含有代细胞移到含有32P的培的培养基中培养，经过第养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到次细胞分裂后，分别得到G1、G2代代细胞。再从细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出代细胞中提取出DNA，经密度梯度离，经密度梯度离心后得到的结果如图所示。若、分别表示轻、中、心后得到的结果如图所示。若、分别表示轻、中、重重3中中DNA分子的位置，请回答：分子的位置，请回答：（1）图中两条带

12、中的）图中两条带中的DNA分子所含的同位素分别是：条分子所含的同位素分别是：条 带带 ，条带，条带 。（2）G0、G1、G2三代三代DNA分子离心后的试管分别是图中的：分子离心后的试管分别是图中的： G0 ，G1 ，G2 。ABCD31P31P和和32PABD2021/8/621（3）上述实验结果证明）上述实验结果证明DNA的复制方式为的复制方式为 。DNA 的自我复制能使生物的的自我复制能使生物的 保持相对稳定。保持相对稳定。（4）若原）若原G0代代DNA分子中共有分子中共有14 000个脱氧核苷酸，且个脱氧核苷酸，且 (A+T)/(G+C)=2/5，则培养，则培养G2代细胞时，培养基中至少

13、添代细胞时，培养基中至少添 加游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸加游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 个。个。半保留复制半保留复制遗传特性遗传特性60002021/8/6222021/8/623基因基因a基因基因b基因基因c基因基因d DNA“间隔片段间隔片段”：也是由脱氧核苷酸组成，也是由脱氧核苷酸组成，但是没有遗传效应但是没有遗传效应基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段2021/8/6242021/8/6252021/8/626 某双链某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的占全部碱基的54%，其中，其中a链的碱基中，链的碱基中，22%是腺嘌呤，是腺嘌呤，28

14、%是胞嘧啶，则是胞嘧啶，则b链中腺链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为分子碱基的比例分别为A24%、13% B23%、27% C48%、26% D22%、28%2021/8/627（2013重庆卷）重庆卷）8.(20分分)某一单基因遗传病家庭，女儿患病，其父某一单基因遗传病家庭，女儿患病，其父母和弟弟的表现型均正常。母和弟弟的表现型均正常。（1）根据家族病史，该病的遗传方式是）根据家族病史，该病的遗传方式是 ；母亲的基因型是；母亲的基因型是 （用（用A、a表示）；若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚表示）；若弟弟与人群中表现型正常的

15、女性结婚，其子女患该病的概率为，其子女患该病的概率为 （假设人群中致病基因频率为（假设人群中致病基因频率为1/10，结果用分数表示），在人群中男女患该病的概率相等，原因是男性结果用分数表示），在人群中男女患该病的概率相等，原因是男性在形成生殖细胞时在形成生殖细胞时 自由组合。自由组合。（2）检测发现，正常人体中的一种多肽链（由）检测发现，正常人体中的一种多肽链（由146个氨基酸组成个氨基酸组成）在患者体内为仅含）在患者体内为仅含45个氨基酸的异常多肽链。异常多肽链产生的个氨基酸的异常多肽链。异常多肽链产生的根本原因是根本原因是 ，由此导致正常，由此导致正常mRNA第第 位密码子变为终位密码子变

16、为终止密码子。止密码子。（3）分子杂交技术可用于基因诊断，其基本过程是用标记的）分子杂交技术可用于基因诊断，其基本过程是用标记的DNA单链探针与单链探针与 进行杂交。若一种探针能进行杂交。若一种探针能直接检测一种基因，对上述疾病进行产前基因诊断时，则需要直接检测一种基因，对上述疾病进行产前基因诊断时，则需要 种探针。若改致病基因转录的种探针。若改致病基因转录的mRNA分子为分子为“ACUUAG”，则基因探针序列为，则基因探针序列为 ；为制备大量探针，可利用；为制备大量探针，可利用 技术。技术。常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传Aa；1/33常染色体和性染色体常染色体和性染色体基因突变基因突变46

17、目的基因（待测基因）目的基因（待测基因）2ACTTAG(TGAATC)PCR2021/8/628（2013四川卷）四川卷）11.（13分）回答下列果蝇眼色的遗传问题。分）回答下列果蝇眼色的遗传问题。（l）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得随机交配得F2，子代表现型及比例，子代表现型及比例如下（基因用如下（基因用B、b表示）表示）:B、b基因位于基因位于_染色体上，朱砂眼对红眼为染色体上，朱砂眼对红眼为_。让让F2代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇随机交配，所得代红眼雌蝇与

18、朱砂眼雄蝇随机交配，所得F3代中，雌蝇有代中，雌蝇有 种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为_。X 隐隐性性 2 1/4 2021/8/629（2）在实验一）在实验一F3的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现白眼的出现与常染色体上的基用白眼的出现与常染色体上的基用E、e有关。将该白眼雌蝇与一只有关。将该白眼雌蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得野生型红眼雄蝇杂交得F1，F1随机交配得随机交配得F2 ，子代表现型及比，子代表现型及比例如下例如下: 实验二中亲本白眼雌绳的基因型为实验二中亲本白眼雌绳的基因型为_；F2代杂合雌蝇共有

19、代杂合雌蝇共有_种基因型，这些杂合雌蝇中红眼果蝇种基因型，这些杂合雌蝇中红眼果蝇所占的比例为所占的比例为_。eeXbXb42/3 2021/8/630（2013安徽卷）安徽卷）31.（20分）图分）图1是一个常染色体遗传病的家系系是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因（谱。致病基因（a）是由正常基因）是由正常基因（A）序列中一个碱基对的替换而）序列中一个碱基对的替换而形成的。图形成的。图2显示的是显示的是A和和a基因区基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中12和和1的的DNA，经过酶切、电泳等步骤，再用特异性，经过酶切、电泳等步骤，再用特异性探针做分子杂交，结果见图探针做分子杂交，结果见图3。2021/8/631（1）2的基因型是的基因型是_。（2）一个处于平衡状态的群体中）一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为基因的频率为q。如果。如果2与一个与一个正常男性随机婚配，他们第一个孩子患病的概率为正常男性随机婚配，他们第一个孩子患病的概率为_。如果第一个孩子是患者，他们第二个孩子正常的概率为