遗传的物质基础DNA.ppt

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1、遗传和变异遗传和变异显性基因隐性基因纯合体杂合体显性性状隐性性状质基因核基因细胞质遗传传递规律分离定律自由组合定律伴性遗传细胞核遗传遗传变异基因重组基因突变染色体变异新基因型新基因 变异遗传病与优生基因频率改变生物进化现代生物进化论调控细胞的代谢决定细胞结构表达信息表达信息功能蛋白结构蛋白DNA转录翻译复制准确无误出现差错遗传变异传递信息传递信息空间结构独特双螺旋特点稳定性多样性特异性控制基因型表现型等位基因等位基因相对性状相对性状基因基因遗传的物质基础(DNA)遗传和变异遗传和变异1、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质证明证明DNA是遗传物质的科研方法及经典实验是遗传物质的科研方法及经典

2、实验1）证明）证明DNA是遗传物质的一般方法是：设法将是遗传物质的一般方法是：设法将DNA和蛋白质分和蛋白质分开，单独、直接地去观察开，单独、直接地去观察DNA的作用的作用2）DNA是遗传物质的直接证据是遗传物质的直接证据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类型肺炎双球菌类型格里菲思实验格里菲思实验艾弗里实验艾弗里实验结论：结论：DNA是肺炎双球菌的遗传物质，蛋白质不是。是肺炎双球菌的遗传物质，蛋白质不是。噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体基本结构噬菌体基本结构赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡斯的实验结论：噬菌体的遗传物质是结论：噬菌体的遗传物质是DNA结论：结论：存在某

3、种转化因子，促成存在某种转化因子，促成R菌转化成菌转化成S菌。菌。R型型 S型型 用某个含用某个含35S、32P的的噬菌体侵染噬菌体侵染32S、31P的的 大肠杆菌大肠杆菌 n个子代个子代噬菌体噬菌体 分析子代噬菌体中分析子代噬菌体中的放射性同位素的放射性同位素 结果：结果：2个噬菌体含个噬菌体含32P，n个噬菌体含个噬菌体含31P；n个噬菌体都不含个噬菌体都不含35S例题例题1：有人试图通过实：有人试图通过实验来了解验来了解H5N1禽流感病禽流感病毒侵入家禽的一些过程，毒侵入家禽的一些过程，设计实验如右图：设计实验如右图：一段时间后，检测一段时间后，检测子代子代H5N1病毒的放射性病毒的放射

4、性及及S、P元素，下表中对元素，下表中对结果的预测中，最可能结果的预测中，最可能发生的是发生的是选项选项放射性放射性S元素元素P元素元素A全部无全部无全部全部32S全部全部31PB全部有全部有全部全部35S多数多数32P，少数，少数31PC少数有少数有全部全部32S少数少数32P，多数，多数31PD全部有全部有全部全部35S少数少数32P，多数，多数31PD生物的遗传物质生物的遗传物质绝大多数生物：既有绝大多数生物：既有DNA又有又有RNA，DNA是遗传物质是遗传物质少数生物：只含有少数生物：只含有DNA，DNA是遗传物质是遗传物质 只含有只含有RNA，RNA是遗传物质是遗传物质朊病毒：只有蛋

5、白质，蛋白质是遗传物质朊病毒：只有蛋白质，蛋白质是遗传物质DNA是是主要主要的遗传物质的遗传物质 染色体是遗传物质染色体是遗传物质(DNA)的主要载体的主要载体2 DNA的分子结构、的分子结构、DNA的复制的复制(1)核苷酸的分子结构核苷酸的分子结构（）（）DNADNA的分子结构：的分子结构：外侧：磷酸和脱氧核糖交替连接外侧：磷酸和脱氧核糖交替连接形成两条主链，构成基本骨架；形成两条主链，构成基本骨架；内侧：碱基互补配对连接在一起。内侧：碱基互补配对连接在一起。两条链反向平行，盘旋成规则的两条链反向平行，盘旋成规则的双螺旋结构。双螺旋结构。碱基之间是通过氢键配对在碱基之间是通过氢键配对在一起的

6、，其中一起的，其中A与与T以以2个氢键相个氢键相配对，配对，C与与G之间以之间以3个氢键配对。个氢键配对。所以在一个所以在一个DNA分子中，分子中，G和和C的比例较高，则该的比例较高，则该DNA分子就比分子就比较稳定。较稳定。结构特点：多样性结构特点：多样性 特异性特异性 稳定性稳定性（3）DNA的复制 DNA复制的复制的场所场所主要在细胞核，主要在细胞核，时间时间是细胞分裂间期。是细胞分裂间期。但在细胞质中也存在着DNA复制，如线粒体和叶绿体中的DNA也要复制，而且这些DNA复制的时间不一定在细胞分裂的间期。DNA复制的复制的方式方式：半保留复制，：半保留复制，特点特点：边解旋边复制：边解旋

7、边复制。半保留复制是指：新复制出的两个DNA分子中，有一条链是旧的，即原来DNA的；另一条链是新合成的。DNA复制需要满足复制需要满足4项基本项基本条件条件：模板模板：开始解旋的DNA分子的两条单链；原料原料：是游离在核液中的脱氧核苷酸；能量能量：ATP；酶酶：酶是指一个酶系统，不是指一种酶。能够保证复制时能够保证复制时正确无误的原因正确无误的原因：模板是精确的；模板是精确的；碱基互补配对是严格的。碱基互补配对是严格的。复制在正常情况下是不会发生差错的。但在内外因素的干扰下，也有可能在复制时发生差错，从而导致基因突变的发生。根据这个原理，有人为因素（适宜剂量的各种射线或某些化学药品）干扰DNA

8、的复制，促使其产生基因突变。基因突变是不定向的，人为条件只是提高基因突变的频率，但不能控制基因突变的方向。（3）DNA的复制DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据N15/N15DNA重链重链DNAN14/N14DNA轻链轻链DNAN14/N15DNA中链中链DNA假设：假设：1 1、把大肠杆菌在把大肠杆菌在1515N N的培养基中培的培养基中培养，得到含养，得到含1515N N的大肠杆菌，取样离心，的大肠杆菌，取样离心，在离心管中形成的带，位置较低，称在离心管中形成的带，位置较低，称为重带；为重带；2 2、把大肠杆菌在、把大肠杆菌在1414N N的培养基中培养，的培养基中培养，得到含得

9、到含1414N N的大肠杆菌，取样离心，在的大肠杆菌，取样离心，在离心管中形成的带，位置较高，称为离心管中形成的带，位置较高，称为轻带；轻带；3 3、如果将含有、如果将含有1515N N的大肠杆菌在的大肠杆菌在1414N N的的培养基中培养一代，取样离心，在离培养基中培养一代，取样离心，在离心管中形成的带，正好在重带和轻带心管中形成的带，正好在重带和轻带的中间。称为中带。的中间。称为中带。DNA半保留复制的验证：实验的结果与预期的结果一致实验的结果与预期的结果一致,说明假设正确说明假设正确复制方式是半保留复制复制方式是半保留复制3.RNA的分子结构及其转录的分子结构及其转录 转录的场所是在细胞

10、核，其中合成rRNA是在细胞核中的核仁部位完成的，核仁跟形成核糖体有关。mRNA和tRNA是在细胞核中核仁以外的部位转录的。RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNA)RNA(tRNA)碱基互补配对原则得出的结论碱基互补配对原则得出的结论在在DNA双链中，互补的碱基数相等双链中，互补的碱基数相等 A=T、C=G 任意两个不互补的碱基之和恒定，占碱基总数的任意两个不互补的碱基之和恒定，占碱基总数的50%A+G=T+C=50%在在DNA双链中，一条单链的（双链中，一条单链的（A+G）/（T+C）

11、的值与另一）的值与另一 条互补链（条互补链（A+G）/（T+C）的值互为倒数关系）的值互为倒数关系在在DNA双链中，一条单链的（双链中，一条单链的（A+T）/（G+C）的值与另一）的值与另一 条互补链（条互补链（A+T）/（G+C）的值相等，也与整个）的值相等，也与整个DNA的这个的这个 值相等值相等（1链中的链中的A+T）/（1链碱基总数）链碱基总数）=（2链中的链中的A+T）/（2链碱基总数）链碱基总数）=（双链中的（双链中的A+T）/（双链碱基总数）（双链碱基总数）习题习题1：DNA的一条链上A+G/T+C=0.4,那么在其互补链上和整个DNA分子中,上述比例分别是()A.0.4和0.6

12、 B.2.5和1.0 C.0.4和1.0 D.0.6和1.0B2：对从某中生物组织提取的DNA进行分析，得知G和C之和占DNA分子全部碱基总数的46%，其中一条链（称为H链）的碱基中，A（腺嘌呤）占该碱基总数的28%。请问：与H链互补的DNA链中腺嘌呤（A）占该链全部碱基总数的百分比是多少？26%习题习题3：对双链DNA分子的叙述，下列哪项是不正确的？（）A、若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等B、若一条链G的数目为C的两倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍C、若一条链A:T:G:C=1:2:3:4，则另一条链相应碱基比为2:1:4:3D、若一条链G:T=1:2，则另一条链C

13、:A=2:1 D习题习题4、一个DNA分子中有1000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，如果连续复制2次，参加到复制过程中的游离脱氧核苷酸中的C碱基总数是（）A、600 B、1200 C、1800 D、24005、双链DNA分子中G占38%，其中一条链中的T占5%，那么另一条链T占该链的 （）A、76%B、5%C、19%D、38%CC习题习题6：某生物遗传物质中嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能 是（）A 噬菌体 B 小麦 C 烟草花叶病毒 D 任何细胞生物C7：将用15N标记的一个DNA分子放在含14N的培养基中 让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA 分子的比例是多少？含有15N的脱氧核苷酸单链占全 部单链的比例是多少？（）A B 1/8 C 1/6 D 1/8 1/8 B