《遗传的分子基础》PPT课件.ppt

1、1,第三章 遗传的分子基础,第一节 遗传的物质基础,DNA是遗传物质的直接证据 肺炎双球菌的转化试验 噬菌体侵染细菌的试验 烟草花叶病毒的感染和重建试验 三个实验的共同结论,2020/12/5,2,1. 肺炎双球菌的转化实验,遗传物质 发现实验,1928年英国格里菲思体内转化,1944年美国艾弗里体外转化,2020/12/5,5,用S型菌体内各种物质与R型菌一起培养,结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,肺炎双球菌的转化实验,体内转化实验格里菲思 体外转化实验艾弗里,噬菌体结构,2020/12/5,7,由DNA和蛋白质组成 是一种专性活细胞寄生的生物 在宿主活细胞中复制繁殖,2. T2噬

2、菌体感染细菌的实验,实验证明：DNA是遗传物质,1952年赫尔希、蔡明电镜观察 放射性同位素示踪,35S标记噬菌体蛋白质外壳与细菌一起培养离心放射性检测上清液后代噬菌体中没有标记物 32P标记噬菌体DNA与细菌一起培养离心放射性检测沉淀物后代噬菌体中含有少量标记物 过程：吸附注入复制合成组装释放 说明：DNA具有连续性，是遗传物质,3.烟草花叶病毒的感染和重建实验,证明RNA也是遗传物质,烟草花叶病毒感染实验,实验过程： 证明：RNA也是遗传物质,烟草花叶病毒重建实验,烟草花叶病毒的蛋白质外壳+车前草病毒的RNA重建病毒感染烟草表现为车前草病,4. 三个实验的共同结论,DNA是遗传物质 噬菌体

3、侵染大肠杆菌的实验 肺炎双球菌的体外转化试验 RNA也是遗传物质 烟草花叶病毒的感染试验 DNA是主要遗传物质 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说，DNA是主要遗传物质,2020/12/5,13,第二节 DNA分子的结构和特点,1953年，美国生物学家沃森和英国生物物理学家克里克共同提出DNA分子的双螺旋结构。,2020/12/5,14,J.D.Watson,F.Crick,DNA分子结构的发现,DNA分子双螺旋结构与诺贝尔奖,2020/12/5,15,克里克的夫人美术家奥迪勒设计的DNA双螺旋结构图,收藏于纽约科学博物馆的沃森和克里克搭建的DNA模型,诺贝尔奖牌,DNA分子的结构模式

4、图,2020/12/5,16,DNA分子X衍射照片,一、DNA分子的结构,1. DNA分子的基本单位：脱氧核苷酸 脱氧核 糖磷酸碱基 A腺嘌呤 T胸腺嘧啶 G鸟嘌呤 C胞嘧啶 DNA分子是核苷酸的多聚体,2020/12/5,17,2.DNA分子的空间结构双螺旋,2020/12/5,18,3. DNA分子的结构特点, DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，形成主链基本骨架排在外侧，两条链反向平行。,2020/12/5,19,2020/12/5,20,A=T,GC, 两条脱氧核苷酸链的碱基互补配对，以氢键相连。,2020/12/5,21,碱基互补配对原则 A与T、G与C配对 AT的分子数量 G=C

5、的分子数量 A+T不一定C+G, 卡伽夫法则：,DNA分 子结构,第三节 遗传信息的传递,一、DNA的复制,1.DNA复制的时期分裂间期,2020/12/5,23,2. 探究DNA复制过程的同位素示踪实验,半保留 复制,3. 复制特点:,2020/12/5,26,边解旋、边复制、边螺旋 多起点、双方向、同时复制 半保留复制,2020/12/5,27,DNA的半保留复制,2.某DNA分子的碱基中,鸟嘌呤占20,则胸腺嘧啶应占:（ ） A. 10 B. 20 C. 30 D. 40 3. 根据DNA分子的碱基互补配对原则， 在A C时，下列正确的表达式是： A.(A+T)/(G+C)=1 B.(A

6、+C)/(G+T)=1 C.(A+G)/(T+C)1 D.(G+C)/(A+T)=1,4. 下列哪项对双链的DNA分子的叙述是正确的： A.若一条链A和T数量相等， 则另一条链上A和T数量不等 B.若一条链G的数量是C的2倍， 则另一条链G的数量是C的2倍 C.若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4， 则另一条链相应的碱基比为2:1:4:3 D.若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4， 则另一条链相应的碱基比为1:2:3:4,5.当DNA分子的一条单链中(A+G)(T+C)= 0.7时,在其互补链中，这些碱基的比例是：（ ） A.1.43 B.0.7 C.0.5 D.0.3,1.用32P标

7、记一个DNA分子，经过四次复制形成16个DNA分子中含有标记的DNA分子数是： （ ） A2个 B4个 C8个 D16个 2.衣藻细胞DNA分布和含量的百分比为:染色体84%,叶绿体14%，线粒体0.3%10%，游离0.9%1.0%，该实例说明（ ） A. DNA是主要的遗传物质 B.DNA只存在于细胞核内 C. 染色体是DNA的主要载体 D.染色体是DNA的唯一载体,3.某大肠杆菌的胸腺嘧啶占DNA碱基总量的20,这些胸腺嘧啶全部被14C标记。将此大肠杆菌培养在普通的培养基中,让其繁殖三代后再测定,此时全部大肠杆菌DNA中所含被14C标记的胸腺嘧啶占全部碱基的： A. 2.5 B. 5 C.

8、 20 D. 80,DNA分子半保留复制的相关计算,一个DNA分子不论复制几代，产生的DNA分子中含母链的DNA分子总是2个,含母链也总是2个。 一个DNA分子复制n次后，产生的DNA分子总数为2n，产生的DNA分子单链 （脱氧核苷酸链）为2n2,被标记的DNA分子连续复制n代后，子代含有标记的DNA量为：(1/2)n 标记的DNA分子连续复制n代后，含有被标记的DNA分子数= (1/2)n-1,一个32P标记的噬菌体侵染细菌后经过n次复制后,子代中不含标记物的噬菌体为(2n-2) 后代中所含标记物的分子占全部后代分子的比例为：2/2n 有m个某种碱基的DNA分子，连续复制n次后所需游离的该碱

9、基数为：m(2 n-1),8具有100个碱基对的一个DNA分子片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为： A60个 B80个 C120个 D180个 9. 具有100个碱基对的某DNA分子片段，含有45个胸嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸( )个。A55个B60个 C110个D165个,第四节 遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成,2020/12/5,37,一、基因的表达,DNA的双重功能: 携带遗传信息以自身为模板，半保留复制，保持遗传信息的稳定性 表达遗传信息根据所贮存的遗传信息决定蛋白质分子的结构,2020/12/5,38,二、基因表达的过

10、程转录和翻译,2020/12/5,39, 转录 1.概念：遗传信息由DNA传递到RNA上的过程，转录结果形成的是RNA 2.实质：DNA上的碱基序列 转录 mRNA上的碱基序列,RNA核糖核苷酸,基本单位核糖核苷酸 一分子核糖、一分子碱基、一分子磷酸 含有四种核糖核苷酸： A-腺嘌呤核糖核苷酸 U-尿嘧啶核糖核苷酸 C-胞嘧啶核糖核苷酸 G-鸟嘌呤核糖核苷酸 分子结构核糖核苷酸单链,2020/12/5,41,RNA的种类,tRNA,mRNA,rRNA,RNA和种类、形成及功能,3. 转录的过程,转录的场所：核糖体 转录的模板：DNA一条链为模板 转录的原料：四种游离的核糖核苷酸（A、G、C、U

11、） 转录的产物：信使RNA(mRNA),2020/12/5,43,转录,以DNA一条链为模板合成信使RNA的过程,2020/12/5,44,转录的方向, 翻译,1.概念：在细胞质的核糖体上，以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.实质：mRNA中的碱基序列 翻译 蛋白质的氨基酸序列,3. 翻译的过程,2020/12/5,46,翻译,肽键,4. 遗传信息与遗传密码 密码子与反密码子,遗传信息：基因的脱氧核苷酸排列顺序 遗传密码：信使RNA上的核苷酸排列顺序 密码子：信使RNA上的三个相邻的碱基序列 共有64个密码子 61个能够编码氨基酸（2个起始密码） 3个终止密码、 反密码

12、子：转移RNA上三个暴露的碱基序列,2020/12/5,47,转运RNA,反密码子的3个碱基与mRNA上的碱基互补,反密码子 ACA,反密码子 GCU,反密码子 UAC,mRNA上的遗传密码,密码子 CUG, 中心法则,2020/12/5,49,遗传信息的传递方向： DNARNA蛋白质 蛋白质是生物体性状的体现者,遗传物质控制生物性状的过程,2020/12/5,50,复制、转录和翻译的比较,2020/12/5,51,小结：遗传物质核酸的组成,2020/12/5,52,生物体细胞中含有的核酸,核糖2种：核糖、脱氧核糖 碱基5种：A 、G 、T、U、C DNA：A、G、T、C RNA：A、G、U、

13、C 苷酸8种： 4种核糖核苷酸 4种脱氧核糖核苷酸,2020/12/5,53,核酸的分布,细胞内分布 DNA：主要存在于细胞核内（多数），线粒体、叶绿体（少数）分布 RNA：主要存在于细胞质中 生物体内的分布： 真核生物体内有DNA和 RNA 噬菌体内：只有DNA 烟草花叶病毒、艾滋病病毒：只有RNA,2020/12/5,54,核酸的生理功能,核酸是一切生物的遗传物质 DNA的功能： 储存、复制、传递遗传信息 RNA的功能： 转录、翻译、表达遗传信息,2020/12/5,55,基因的概念,2020/12/5,56,遗传信息的基本单位 基因 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位 基因是具有遗传效应的DA