遗传的分子基础.ppt

1、必修2 遗传与进化,一单元 遗传的分子基础,肺炎双球菌的转化实验,S型菌,R型菌,有多糖荚膜 菌落表面光滑,无多糖荚膜 菌落表面粗糙,有毒、致病,肺炎双球菌的转化实验,噬菌体侵染细菌的实验是一个有力的证据，证明了DNA是遗传物质,噬菌体是一种专门寄生 在细菌体内的病毒,噬菌体侵染细菌过程,吸附,注入DNA,合成噬菌体DNA 和蛋白质,组装,释放,同位素标记法,蛋白质的组成元素： DNA的组成元素：,C、H、O、N、S,C、H、O、N 、P,（32P标记）,（35S标记）,标记噬菌体方法：,在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌,分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌

2、体和含35S的噬菌体,噬菌体侵染细菌实验,实验过程及结果：,第一组 实验,第二组实验,亲代 噬菌体,35 S标记蛋白质,32 P标记DNA,寄主 细胞内,无35S标记蛋白质,有32P标记DNA,子代 噬菌体,外壳蛋白质无35S,DNA有32P标记,实验 结论,DNA在繁殖中有连续性 DNA是遗传物质,核酸包括脱氧核糖核酸（DNA） 和核糖核酸（RNA）。 具有细胞结构的生物以DNA作为遗传物质，部分病毒以DNA作为遗传物质， 某些病毒以RNA作为遗传物质。 DNA是主要遗传物质。 核酸是一切生物的遗传物质。,作为遗传物质的条件,2）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性,3）能够指导蛋白质的合

3、成 ，从而控制新陈代谢过程和性状,1）分子结构具有相对的稳定性,4）能够产生可遗传的变异,C H O N P,脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链,双螺旋结构,DNA分子结构,DNA 分子的双螺旋结构,两条脱氧核苷酸长链反向平行，盘旋成双螺旋结构。 脱氧核苷酸上的脱氧核糖、磷酸交替连接，形成主链，排列在双螺旋外侧，碱基排列在内侧。 两条链上的碱基通过氢键连接，按碱基互补配对原则配对： AT （2个氢键连接） GC （3个氢键连接）,DNA结构特点,DNA分子的稳定性： DNA 分子独特的双螺旋结构使其具有较高的稳定性 DNA分子多样性： 组成DNA 的脱氧核苷酸（碱基对）数量，排列顺序不同。 一个含有n对

4、碱基的DNA中，碱基对的排列方式有4n种。 DNA分子特异性： 每个DNA 分子有其特定的碱基对排列顺序。,设DNA一条链为链，互补链为链。根据碱基互补配对原则 可知：A = T A=T A = T G = C G =C G = C,可引申为：, 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数， 且各占DNA碱基总数的一半 A+G=T+C =50% 即A+G/T+C=1,双链DNA分子中互补碱基和的比值 与其中任何一条链上互补碱基和的 比值相等。,碱基互补配对原则的推导和应用,互补链上的互补碱基数相等 DNA 双链上互补的碱基数相等,1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？,2、在DNA的一个单链中，A

5、+G/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？ 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？,3、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%， 其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？,解旋：亲代DNA氢键断开，形成两条模板链,吸引互补脱氧核苷酸形成氢键,模板链和子链形成双螺旋,DNA半保留复制,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连成子链,复制出的两个子代DNA分子与亲代DNA分子完全相同,DNA分子的功能,通过复制，传递遗传信息,有丝分裂间期或减数分裂间期,主

6、要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中,DNA分子两条链（称为母链）,分别进入两个DNA分子中,四种游离的脱氧核苷酸,ATP,DNA聚合酶等多种酶,2个子代DNA分子(与亲代一模一样),边解旋边复制、半保留复制,根据半保留复制和碱基互补配对原则,与复制有关的计算,一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？,DNA分子数=,2n,脱氧核苷酸链数=,2n+1,母链数=,子链数=,2,2n+1 2,解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。,连续第一次复制,连续第二次复制,连续第n次复制,解：,答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个

7、DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1 2条,DNA复制与细胞周期,第一次有丝分裂,第二次有丝分裂,第三次有丝分裂,为什么DNA分子能够担负遗传功能？,DNA分子结构的稳定性、多样性、特异性决定它能够稳定地储存大量遗传信息 DNA的双螺旋结构及碱基互补配对原则使它能够精确地复制，从而实现遗传信息的传递,生物的遗传,基因,有遗传效应的DNA片段,决定生物性状的基本单位,每个基因中有很多脱氧核苷酸 基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,基因是有遗传效应的DNA片段 一个DNA上间断地排列着多个基因,每条染色体上有一个DNA分子 染色体是DNA的主要载体,基因在染色体上呈直线排列,

8、染色体DNA基因遗传信息,遗传信息,性状,遗传信息的表达基因控制蛋白质的合成,转录,四种核糖核苷酸,mRNA,主要在细胞核中,基因的一条链,转录时也要解旋， 但只有部分片段解旋。 并按照碱基互补配对原则， 合成mRNA,翻译,细胞质（核糖体）,mRNA,氨基酸,多肽、蛋白质,tRNA,复制、转录、翻译的比较,游离的脱 氧核苷酸,DNA,DNADNA,亲代DNA的 两条链,主要 细胞核,游离的核 糖核苷酸,mRNA,DNAmRNA,DNA的一条链（模板链）,主要 细胞核,游离的 氨基酸,多肽,mRNA,细胞质 核糖体,mRNA蛋白质,DNA、RNA、肽链的关系,DNA,mRNA,多肽,氨基酸,tRNA (反密码子),1个氨基酸,3个核糖核苷酸,6个脱氧核苷酸,模板链,RNA A+U/G+C=Y,DNA A+T/G+C=Y,中心法则,附注：只有在极少数的病毒中，才有逆转录的过程,中心法则的5个过程全都运用了碱基互补配对原则,DNA与RNA的比较,噬菌体、烟草、烟草花叶病毒中，含有核苷酸的种类依次为：,4种、8种、4种,习题：甲、乙、丙三种生物的核酸中，碱基之比如下表所示，这三种生物核酸分别是,A. 双链DNA、单链DNA、 R