DNA的结构、复制、转录和翻译

1、DNA的结构、复制、转录和翻译Pou_NgouJeoi 探索遗传物质的过程探索遗传物质的过程n一、一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：验：n二、二、1944年艾弗里的实验：年艾弗里的实验：n三、三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验实验一、一、格里菲思的格里菲思的肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 肺炎双球菌肺炎双球菌S型:有夹膜,有毒:使人患肺炎或使小鼠 患败血症R型:无夹膜,无毒性 1R 型活细菌 小鼠不死亡2S型活细菌 小鼠死亡,分离出S活菌3S型死细菌 小鼠不死亡4R型活细菌 +加热杀死的S型细菌 小鼠

2、死亡,分离出S活菌格里菲思推论格里菲思推论: 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S型细菌中型细菌中,必然含有某必然含有某种活性物质种活性物质“转化因子转化因子” 能将无毒性的能将无毒性的R型活细菌转化成为有毒性的型活细菌转化成为有毒性的S型活细菌型活细菌“加热杀死加热杀死” 加热温度不超过加热温度不超过60,蛋白质的空间结构被蛋白质的空间结构被破坏破坏,DNA结构加热冷却后恢复原来的结构结构加热冷却后恢复原来的结构.二二. .艾弗里证明艾弗里证明DNADNA是遗传物质的实验是遗传物质的实验 结论：结论：现象现象:只有加入只有加入DNA,R型细菌才能转化为型细菌才能转化为S型细菌型细菌三三.噬菌体

3、浸染细菌的实验噬菌体浸染细菌的实验赫尔希和蔡斯赫尔希和蔡斯 T2噬菌体模式图FLASH1.T2噬菌体的结构噬菌体的结构:外壳外壳蛋白质蛋白质头部头部DNA2.T22.T2噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验第一组:标记35S新形成的噬菌体中无新形成的噬菌体中无35S第二组:标记32P新形成的噬菌体中有新形成的噬菌体中有32P蛋白质蛋白质DNA结论:噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。中，而蛋白质的外壳仍留在外面。3. T2噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程:吸附吸附释放释放组装组装合成合成注入注入 以以噬菌体噬菌体D

4、NADNA为模板，用为模板，用细菌的氨基酸细菌的氨基酸和核苷酸和核苷酸为原料，合成子代噬菌体。为原料，合成子代噬菌体。氨基酸氨基酸合成蛋白质外壳合成蛋白质外壳核苷酸核苷酸合成噬菌体合成噬菌体D结论：是遗传物质结论：是遗传物质n四、四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：n在只有RNA的病毒中， 是遗传物质。RNA细胞生物（真核、原核）非细胞生物（病毒）核酸DNA和RNADNARNA遗传物质 因为绝大多数生物的遗传物质因为绝大多数生物的遗传物质是是DNA，所以，所以DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。 DNA的结构和的结构和DNA的复制的复制n1、DNA

5、的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、Pn2、DNA的基本单位：的基本单位：脱氧核糖脱氧核糖核苷酸（4种）一、一、DNA的结构的结构n3、DNA的结构：的结构：n由 条反向平行反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。n外侧： 和 交替连接构成基本骨架基本骨架。 内侧：由 相连的碱基对碱基对组成。n碱基 原则： A T；G C。2脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸氢键氢键互补配对互补配对n4、DNA的特性：的特性：n多样性：碱基对的排列顺序是千变万化千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数)n特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定特定的。n5、DNA的功能：的功能：携带遗传信息遗传信息（DN

6、A分子中碱基对的排列顺序排列顺序代表遗传信息）。n6、与、与DNA有关的计算：有关的计算：n在双链在双链DNA分子中：分子中： A=T、G=C 任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半 例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基（A1+T1）/（G1+C1）=（A1+G1）/（T1+C1）= （A2+T2）/（G2+C2）（A2+G2）/（T2+C2）= =(A+T)/(G+C)=ab1/b（A+G）/（T+C）=1 DNA的复制过程的复制过程1.解旋解旋（ATP，解旋酶），解旋酶）解旋酶作用于氢键，把氢键打开2. 碱基互补配对碱基互补配对（以母链为模板，（

7、以母链为模板， DNA聚合酶）聚合酶）DNA聚合酶作用于磷酸二酯键3. 子链不断延伸，并与相对应的母链盘绕成子链不断延伸，并与相对应的母链盘绕成双螺旋结构双螺旋结构子子链链母链母链二、二、DNA的复制的复制 n1、概念：、概念：以亲代DNA分子 条链为模板，合成子代 DNA的过程n2、时间：、时间：有丝分裂间期和减有丝分裂间期和减前的间期前的间期 n3、场所：、场所：主要在 n4、过程：、过程：解旋 合成子链 子、母链盘绕形成子代DNA分子n5、特点：、特点： 复制复制 n6、原则：、原则： 原则n7、条件、条件:n模板：亲代DNA分子的 条链 n原料：4种游离的种游离的 核苷酸核苷酸n能量：

8、ATP n 酶：解旋酶、解旋酶、 聚合酶聚合酶等两两半保留半保留碱基互补配对碱基互补配对细胞核细胞核两两脱氧脱氧DNAn8、DNA能精确复制的原因：能精确复制的原因：n独特的双螺旋双螺旋结构为复制提供了精确的模板； 碱基互补配对碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。n9、意义：、意义：DNA分子复制，使遗传信息从亲代亲代传递给子代子代，从而确保了遗传信息的连续性。10、与、与DNA复制有关的计算：复制有关的计算：n复制出的总DNA数= （n为复制次数）其中，含亲代链（即母链）的DNA数 = n总的DNA链数= 2n22n+1DNA复制前后某种碱基数量的计算复制前后某种碱基数量的计算 已知已知D

9、NA分子含某碱基分子含某碱基X个，则该个，则该DNA分子复制分子复制n次，需要该碱基的脱氧核苷酸分子数次，需要该碱基的脱氧核苷酸分子数 =（2n1）X个个 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成一、一、RNA的结构：的结构：1、组成元素：、组成元素：C、H、O、N、P 2、基本单位：、基本单位：核糖核糖核苷酸（4种） 3、结构：、结构：一般为单单链n种类： 信使（mRN A），将基因中的遗传 信息传递到蛋白质，链状；上有密码子 转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别密 码子和运载特定的氨基酸；上有反密码子 核糖体RNA（rRNA），核糖体中的RNA 二、基因：二、基因：是 DNA片段片段。

10、主要在染色体染色体上有遗传效应有遗传效应三、三、 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成DNA(DNA(基因基因) )蛋白质蛋白质RNARNA转录转录翻译翻译1、转录：、转录： （1）概念：在细胞核细胞核中，以DNA的 条链为模板，按照碱基互补配对碱基互补配对原则，合成 的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）（2）条件： 模板：DNA的 条链（模板链） 原料：4种种 核苷酸核苷酸 能量：ATP 酶：解旋酶、解旋酶、 聚合酶聚合酶 （3）原则：碱基互补配对原则碱基互补配对原则（AU、TA、GC、CG） （4）产物： 一一mRNA一一核糖核糖RNAmRNA2、翻译：、翻译：（1）概念：游离在细胞

11、质中的各种氨基酸，以 为模板，合成具有一定氨基酸顺序具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）（2）条件： 模板： 原料： （20种）种） 能量：ATP 酶 搬运工具：tRNA 装配机器：核糖体核糖体（3）原则：碱基互补配对碱基互补配对原则 （4）直接产物：多肽链 (5) 实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列mRNAmRNA氨基酸氨基酸3、与基因表达有关的计算、与基因表达有关的计算n基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制n1、中心法则、中心法则2、基因控制性状的方式：、基因控制性状的方式：n（1）通过控制 的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；n（2）通过控制 直接控制生物的性状。酶酶蛋白质的结构蛋白质的结构转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息遗传信息传递方向传递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA RNA 蛋白蛋白质质游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷