遗传信息的传递和表达

关于遗传信息的传递和表达35S32P培养搅拌培养搅拌离心检测离心检测表明：噬菌体侵染细菌时，蛋白质衣壳遗留在细菌细胞外，只有噬菌体DNA进入细菌细胞。第2页,共50页，2024年2月25日，星期天证明噬菌体的各种性状是通过噬菌体DNA传递给后代的，DNA是遗传物质。吸附注入复制、合成组装释放35S32P第3页,共50页，2024年2月25日，星期天腺嘌呤脱氧核苷酸A脱氧核糖鸟嘌呤脱氧核苷酸G脱氧核糖胞嘧啶脱氧核苷酸C脱氧核糖脱氧核糖

胸腺嘧啶脱氧核苷酸T脱氧核苷酸含氮碱基脱氧核糖磷酸二、DNA分子的双螺旋结构（一）化学组成第4页,共50页，2024年2月25日，星期天（二）空间结构内侧两条多核苷酸链反向平行磷酸和脱氧核糖交替排列碱基对以氢键相连碱基配对原则A—T，C—G2、空间结构1、平面结构

外侧右旋的双螺旋——骨架第5页,共50页，2024年2月25日，星期天脱氧核糖核糖双螺旋结构单链A、T、C、GA、U、C、G脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核酸核糖核酸细胞核细胞质第6页,共50页，2024年2月25日，星期天实验十一DNA分子模型的搭建一、实验目的1、学会DNA模型的搭建

2、理解DNA双螺旋结构的特点第7页,共50页，2024年2月25日，星期天脱氧核糖磷酸化学键A化学键B腺嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶鸟嘌呤二、实验材料塑料部件第8页,共50页，2024年2月25日，星期天（一）每个小组搭建4种脱氧核苷酸和2个碱基对三、实验步骤腺嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸碱基对胸腺嘧啶脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸第9页,共50页，2024年2月25日，星期天讲台每个小组搭建一条含5对脱氧核苷酸的DNA分子片段搭建4个含不同碱基数量的DNA分子片段每个小组搭建一条含10个碱基的多核苷酸链搭建4个具有5个碱基对，但是遗传信息不同的DNA分子片段搭建4个具有5个碱基对，但是碱基种类不同的DNA分子片段（二）每组按要求分别搭建模型第10页,共50页，2024年2月25日，星期天（三）搭建DNA分子的双螺旋结构第11页,共50页，2024年2月25日，星期天1、多样性组成DNA分子的脱氧核苷酸数目极多，它们在一条多核苷酸链上的排列方式不受限制。（一）DNA分子的特性三、蕴藏在DNA分子中的遗传信息DNA分子的脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序。遗传信息（1）原因（2）意义在分子水平上决定生物的多样性。第12页,共50页，2024年2月25日，星期天2、特异性3、稳定性每个DNA分子都有自己特定的脱氧核苷酸数目和排列顺序。脱氧核糖和磷酸交替排列方式碱基对互补配对方式不变第13页,共50页，2024年2月25日，星期天（二）基因携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA片段。控制合成蛋白质体现基因形态生理行为性状基因的功能控制蛋白质合成决定第14页,共50页，2024年2月25日，星期天第2节DNA复制和蛋白质合成第15页,共50页，2024年2月25日，星期天（四）条件一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。一、DNA复制（二）时间细胞分裂的间期2、原料游离的脱氧核苷酸（五）原则碱基配对原则1、模板DNA分子以DNA分子为模板，合成相同的DNA分子的过程。（三）场所细胞核3、能量ATP4、酶（一）结果第16页,共50页，2024年2月25日，星期天（八）意义生物遗传特性保持相对稳定的基础。（七）方式半保留复制（六）过程边解旋边复制解旋→子链合成→螺旋DNA分子中保留有一条原来分子的链的复制方式。第17页,共50页，2024年2月25日，星期天第18页,共50页，2024年2月25日，星期天第19页,共50页，2024年2月25日，星期天（一）转录1、场所细胞核（1）模板DNA分子中的一条多核苷酸链游离的核糖核苷酸3、原则碱基配对原则以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板合成mRNA的过程。DNA蕴含的遗传信息传递到mRNA分子中。4、结果2、条件（2）原料（3）能量ATP（4）酶二、蛋白质合成第20页,共50页，2024年2月25日，星期天DNAACGTGTTTATG

C

AC

AA

A

T

有义链5、过程解旋第21页,共50页，2024年2月25日，星期天RNA聚合酶GCUUAU游离的核糖核苷酸有义链TG

CAC

AA

A

T

UUCGGAmRNA基因的起始位点基因的终止位点第22页,共50页，2024年2月25日，星期天

密码子

密码子

密码子ACGUGAUUAmRNA遗传密码mRNA分子内的碱基序列。mRNA分子内的碱基序列中可决定一种氨基酸的每三个相邻碱基。密码子（三联密码）（二）翻译第23页,共50页，2024年2月25日，星期天

终止密码子

起始密码子

连续性

通用性

兼职性特点种氨基酸的遗传密码子表20第24页,共50页，2024年2月25日，星期天2、场所核糖体游离的氨基酸mRNA1、结果合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。3、条件（2）原料（1）模板（3）能量ATPtRNA（5）运载工具（4）酶在细胞质中进行，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的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。翻译第25页,共50页，2024年2月25日，星期天（反密码子）三个碱基氨基酸mRNArRNAtRNARNA第26页,共50页，2024年2月25日，星期天

核糖体ACGUGAUUAmRNA甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸UAC第27页,共50页，2024年2月25日，星期天

核糖体ACGUGAUUAmRNAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸脱水缩合脱水缩合第28页,共50页，2024年2月25日，星期天三、中心法则及其发展DNA（基因）RNA转录蛋白质（性状）翻译复制把遗传信息从DNA传递给RNA，再由RNA决定蛋白质合成，以及遗传信息由DNA复制传递给DNA的规律。正确地表明了在细胞的生命活动中，核酸和蛋白质这两类生物大分子的联系和分工。（一）意义核酸蛋白质储存和传递遗传信息指导和控制蛋白质合成细胞结构的基本成分参与调节新陈代谢2、联系1、分工基因控制蛋白质合成第29页,共50页，2024年2月25日，星期天（二）发展以RNA为模板，合成DNA的过程。逆转录DNA（基因）RNA转录蛋白质（性状）翻译复制复制逆转录第30页,共50页，2024年2月25日，星期天细胞核细胞核

核糖体

DNA两条链

DNA一条链mRNA脱氧核苷酸

核糖核苷酸

氨基酸两个子代DNA

mRNA蛋白质DNA两大功能的比较A-T，C-GDNA→DNADNA→RNARNA

→蛋白质A-U，C-GA-U，C-G——

tRNA——

基因的碱基数:mRNA的碱基数:蛋白质的氨基酸数6:3:1第31页,共50页，2024年2月25日，星期天

依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，结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，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。一、基因工程（重组DNA技术）第3节基因工程与转基因生物第32页,共50页，2024年2月25日，星期天（一）三种工具1、化学剪刀——限制性核酸内切酶（限制酶）EcoRI第33页,共50页，2024年2月25日，星期天HindIII

BamHIBalI

第34页,共50页，2024年2月25日，星期天——DNA连接酶2、化学浆糊第35页,共50页，2024年2月25日，星期天运载体3、分子运输车

双链闭环DNA分子

能自我复制

带抗性基因质粒最常用抗生素抗性基因第36页,共50页，2024年2月25日，星期天供体细胞提取DNA限制酶提取质粒细菌限制酶人工合成目的基因重组DNADNA连接酶筛选4、筛选含目的基因的受体细胞1、获取目的基因2、目的基因与运载体重组3、重组DNA分子导入受体细胞抗生素抗性基因导入受体细胞生物体外基因分子水平获取→重组→导入→筛选人类所需的基因产物（二）基本过程第37页,共50页，2024年2月25日，星期天二、转基因技术的应用（一）微生物基因工程基因工程药物药用蛋白质的规模化生产第38页,共50页，2024年2月25日，星期天（二）植物基因工程2、提高作物产量和品质3、培育植物疫苗1、增强植物的抗逆性第39页,共50页，2024年2月25日，星期天第40页,共50页，2024年2月25日，星期天第41页,共50页，2024年2月25日，星期天改变花色的转基因矮牵牛花富含β胡萝卜素的转基因水稻转鱼抗寒基因番茄抗除草剂转基因大豆油不会引起过敏的转基因大豆第42页,共50页，2024年2月25日，星期天转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯转黄瓜抗青枯病基因甜椒非转基因烟草抗除草剂转基因烟草第43页,共50页，2024年2月25日，星期天（三）动物基因工程负压固定管显微注射针大鼠生长激素基因幼鼠

♀♂核未融合的受精卵

♀植入代孕母鼠第44页,共50页，2024年2月25日，星期天导入人基因的猪生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼转基因羊转基因猴“安迪”第45页,共50页，2024年2月25日，星期天转基因荧光猪转基因荧光猫转基因荧光鼠乳汁含人生长激素转基因牛第46页,共50页，2024年2月25日，星期天3、目的1、受体细胞受精卵2、方法显微注射法（1）获得具有优良性状的动物新品种（2）培育能生产人源性蛋白质药物的动物乳腺生物反应器第47页,共