遗传的分子基础(zhong)

1、遗传的分子基础遗传的分子基础考纲要求考纲要求遗传物质的证据遗传物质的证据DNA的结构的结构DNA的复制的复制遗传信息的转录与翻译遗传信息的转录与翻译格里菲思的体内转化实验格里菲思的体内转化实验 实验材实验材料？方料？方法？推法？推论？论？艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验1944年，艾弗里与同事的工作艾弗里与同事的工作设计思路？得出的实验结论？设计思路？得出的实验结论？设置设置DNA和和DNA酶这组的目的是什么？酶这组的目的是什么？实验结论实验结论：1.1.肺炎双球菌的遗传物质肺炎双球菌的遗传物质是是DNADNA；2.2.肺炎双球菌的遗传物质肺炎双球菌的遗传物质不是蛋白质。不是蛋白质。噬

2、菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程？实验的主要方法？实验的主要方法？实验的实验的环节有环节有哪些？哪些？实验结论实验结论：1.1.噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质是是DNADNA；2.2.噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质不是蛋白质。不是蛋白质。1.在艾弗里证明在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，是遗传物质的实验中，用用DNA酶处理从酶处理从S型活细菌中提取的型活细菌中提取的DNA并并与与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是型菌生长。设置本实验步骤的目的是()A证明证明R型菌的生长并不需要型菌的生长并不需要S型活细菌的型活

3、细菌的DNAB用以补充用以补充R型菌生长过程中所需要的营养型菌生长过程中所需要的营养物质物质C直接证明直接证明S型菌型菌DNA不是促进不是促进R型菌转化型菌转化为为S型菌的因素型菌的因素D与与“以以S型菌的型菌的DNA与与R型菌混合培养型菌混合培养”的实验形成对照的实验形成对照D2.若若1个个35S标记的大肠杆菌被标记的大肠杆菌被1个个32P标记的标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体()A一定有一定有35S，可能有，可能有32P B只有只有35SC一定有一定有32P，可能有，可能有35S D只有只有32P3.肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌肺炎双球菌的

4、转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，证明了的实验，证明了()ADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质B蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质CRNA是遗传物质是遗传物质DDNA是遗传物质是遗传物质AD5.你能设计实验证明你能设计实验证明A用苯酚溶液处理这种用苯酚溶液处理这种病毒，把蛋白质去掉，病毒，把蛋白质去掉，只留下只留下RNARNA，再将，再将RNARNA接种到正常烟草上，接种到正常烟草上，结果发生了花叶病；结果发生了花叶病；如果用蛋白质部分侵如果用蛋白质部分侵染正常烟草，则不发染正常烟草，则不发生花叶病。生花叶病。19571957年，格勒年，格勒(Girer)(Girer)和歇莱姆和歇莱姆(Sch

5、ramm)(Schramm)由此证明，由此证明，RNARNA起着起着遗传物质的作用。遗传物质的作用。D你认为作为遗传物质应该具有怎样的条件？你认为作为遗传物质应该具有怎样的条件？1、具有储存巨大遗传信息的能力（、具有储存巨大遗传信息的能力（储存储存） 2、能够自我复制，使前后代保持一定的连续性、能够自我复制，使前后代保持一定的连续性（传递传递）3、能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和、能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢（新陈代谢（表达表达）4、分子结构具有相对稳定性，能产生可遗传的、分子结构具有相对稳定性，能产生可遗传的变异（变异（改变改变） 请画出一个具有请画出一个具有 3 个

6、碱基对个碱基对的的 DNA 分子的分子的平面结构平面结构，并用虚线，并用虚线标出标出其中的其中的一个脱氧核苷酸。一个脱氧核苷酸。DNA结构结构请据图写出所有你能想到的名词或术语请据图写出所有你能想到的名词或术语?请用概念图表示请用概念图表示遗传物质、遗传信息、基遗传物质、遗传信息、基因、染色体、因、染色体、DNA 分子等词分子等词之间的关系之间的关系。染色体、染色体、DNA、基因三者关系基因三者关系DNA分子的特性分子的特性（1）稳定性：双链且螺旋）稳定性：双链且螺旋（2）多样性：）多样性：碱基对的数量不同碱基对的数量不同碱基对的排列顺序千变万化碱基对的排列顺序千变万化（3）特异性：）特异性：

7、D例题：例题：DDNA复制复制请用生物学术语详细描述请用生物学术语详细描述DNA的复制过程的复制过程什么实验支持什么实验支持DNA是半保留复制，是半保留复制，而不是全保留复制，或弥散性复制？而不是全保留复制，或弥散性复制？将在将在15N培养基上培养多代的细胞至于培养基上培养多代的细胞至于14N培养培养基上培养，请写出子代基上培养，请写出子代DNA分子的条带位置分子的条带位置全保留复制全保留复制半保留复制半保留复制弥散性复制弥散性复制F1代代重带和轻带重带和轻带 中带中带中带中带F2代代重带和轻带重带和轻带 3/4中带和轻带中带和轻带 中带偏轻带中带偏轻带F3代代重带和轻带重带和轻带 1/8 7

8、/8 中带和轻带中带和轻带 3/4中带更偏轻中带更偏轻带一些带一些上图为真核生物染色体上上图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意分子复制过程示意图，有关叙述错误的是图，有关叙述错误的是 A图中图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的分子复制是从多个起点同时开始的 B图中图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的分子复制是边解旋边双向复制的 C真核生物真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶分子复制过程需要解旋酶 D真核生物的这种复制方式提高了复制速率真核生物的这种复制方式提高了复制速率 某个某个DNA分子共有分子共有M个碱基对，其中有胸腺嘧个碱基对，其中有胸腺嘧啶啶A个，复制过程中需要胞嘧啶的个数

9、？请根个，复制过程中需要胞嘧啶的个数？请根据以下信息回答据以下信息回答1、第一次复制、第一次复制2、第二次复制、第二次复制3、第、第N次复制次复制4、N次复制次复制基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成及对性状的控制及对性状的控制编码区非编码区非编码区与与RNA聚合聚合酶结合位点酶结合位点编码区非编码区非编码区与与RNA聚合聚合酶结合位点酶结合位点基因结构基因结构基础知识回顾：基础知识回顾：真核生物可以表达真核生物可以表达的一个基因的一个基因的部分序列如下：的部分序列如下： T ACCT TCGT ATT A TGGAAGCA TAA请以简图的形式画出此基因的请以简图的形式画出此基因的表达过

10、程？表达过程？DNAmRNA细胞质细胞质mRNA蛋白质蛋白质核孔核孔如何设计实验研究蛋白质合成时必须有如何设计实验研究蛋白质合成时必须有RNARNA的参与？的参与？ 通过洋葱进行实验。如果在细胞中加入通过洋葱进行实验。如果在细胞中加入RNARNA酶酶, ,蛋白质合成就停止。蛋白质合成就停止。 再加进了提取出来的再加进了提取出来的RNARNA，则又可重新合，则又可重新合成一定数量的蛋白质。成一定数量的蛋白质。rRNA核糖体核糖体RNA组成核糖体组成核糖体名称名称功能功能mRNA信使信使RNA传达传达DNA的的遗传信息遗传信息蛋白质合成过程中三种蛋白质合成过程中三种RNARNA的功能的功能tRNA

11、转运转运RNA运输氨基酸运输氨基酸到核糖体到核糖体细胞核细胞核核糖体核糖体细胞质细胞质DNAmRNA氨基酸氨基酸 碱基序列碱基序列怎么决定氨怎么决定氨基酸序列？基酸序列？信使信使RNARNA上的上的4 4种核糖核苷酸怎样决定种核糖核苷酸怎样决定2020种氨基酸的排列顺序？种氨基酸的排列顺序？ 19531953年，美国物理学家伽莫夫通过排列组合的年，美国物理学家伽莫夫通过排列组合的数学计算，提出了数学计算，提出了“三联体密码子三联体密码子”假说。假说。 1961 1961年，克里克在烟草花叶病毒的实验中发年，克里克在烟草花叶病毒的实验中发现，这种病毒蛋白质约由现，这种病毒蛋白质约由400400个

12、氨基酸组成，个氨基酸组成，每一分子每一分子mRNAmRNA约由约由12001200个核苷酸组成。个核苷酸组成。 密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。遗传密码的破译遗传密码的破译Crick的实验的实验Crick的实验证据：的实验证据：l实验证明密码子中实验证明密码子中3个碱基编码一个氨基酸。个碱基编码一个氨基酸。增加或者删除三个碱基，合成了有正常功能的蛋白质。增加或者删除三个碱基，合成了有正常功能的蛋白质。l增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；l增加或者删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；增加或者删除两个碱基，也不能产生

13、正常功能的蛋白质；实验结论实验结论l实验同时证明密码子从一个固定的起点开始，以非重叠实验同时证明密码子从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码之间没有分隔符。的方式阅读，密码之间没有分隔符。实验材料：实验材料：T2噬菌体噬菌体 尼伦伯格尼伦伯格先合成苷酸链，先合成苷酸链，UUU。 遗传密码对应规则的研究：遗传密码对应规则的研究：这个实验这个实验发现发现：与苯丙氨酸对应的遗传密码：与苯丙氨酸对应的遗传密码是是UUU。然后将这种多聚然后将这种多聚U加入到含有加入到含有20种氨基酸以及有关酶的种氨基酸以及有关酶的缓冲液中，结果只产生了一种由苯丙氨酸组成的多肽链缓冲液中，结果只产生了一种由苯丙氨

14、酸组成的多肽链密码子密码子简并性简并性专一性专一性起始、终起始、终止密码子止密码子通用性通用性第一个第一个字母字母第二个字母第二个字母第三个第三个字母字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止终止终止半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸终止终止色氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮

15、氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸（起始）（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（起始）（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGC例题例题中心法则中心法则(1)(1)所有生物的中心法则所有生物的中心法则：(2)(2)细胞生物及噬菌体等细胞生物及噬菌体等DNADNA病毒的中心法则：病

16、毒的中心法则：(3)(3)烟草花叶病毒等大部分烟草花叶病毒等大部分RNARNA病毒的中心法则：病毒的中心法则：(4)HIV(4)HIV等逆转录病毒的中心法则：等逆转录病毒的中心法则：复制复制转录转录翻译翻译逆转录逆转录模模板板DNA的两的两条链条链 DNA的一的一条链条链mRNAmRNARNARNA原原料料4 4种脱氧核种脱氧核苷酸苷酸4种核糖种核糖核苷酸核苷酸20种氨基种氨基酸酸 4种脱氧核苷种脱氧核苷酸酸酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶RNARNA聚合酶聚合酶转肽酶转肽酶逆转录酶逆转录酶配配对对A-TA-T，G-CG-C，T-AT-A，C-GC-GA-UA-U，T-AT-A，G

17、-CG-C，C-G C-G A-UA-U，G-CG-C，U-AU-A，C-GC-GA-TA-T，G-CG-C，U-U-A A，C-GC-G产产物物两个两个双链双链DNADNA分子分子 mRNA, mRNA, tRNA, tRNA, rRNArRNA蛋白质蛋白质（多肽）（多肽） 一个一个双链双链DNADNA分子分子(2013浙江高考）浙江高考） 某生物基因表达过程如图某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是所示。下列叙述与该图相符的是A. 在在RNA聚合酶作用下聚合酶作用下DNA双螺旋解开双螺旋解开B. DNA-RNA杂交区域中杂交区域中A应与应与T配对配对C. mRNA翻译只能得到一条肽链翻译只能得到一条肽链D. 该过程发生在真核细胞中该过程发生在真核细胞中AD基因对性状基因对性状的控制的控制控制酶的合成控制酶的合成控制蛋白质控制蛋白质分子结构分子结构细胞代谢细胞代谢性状性状细胞结构