遗传物质学习.pptx

3 3、两互补碱基之和的比值在整个、两互补碱基之和的比值在整个DNADNA分子中和它的分子中和它的任何一条单链中均相等任何一条单链中均相等 4 4、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半每条单链中所占的比例之和的一半 5 5、两互补碱基之和的比值（、两互补碱基之和的比值（A+TA+T）/（G+CG+C）因）因DNADNA或生物的种类不同而不同或生物的种类不同而不同本节完第1页/共82页DNA分子的复制 有丝分裂间期减数第一次分裂间期1、DNA复制发生在什么时期？第2页/共82页模板DNA的一条母链原料4种脱氧核苷酸能量ATP 酶 解旋酶、DNA合成酶2、复制的过程的基本条件第3页/共82页3、复制的过程解旋子链的形成子代DNA分子的形成第4页/共82页DNA复制的过程边解旋边复制DNA复制的原则碱基互补配对DNA复制的特点半保留复制由此可总结出：由此可总结出：第5页/共82页DNA复制的准确性如何保障？独特的双螺旋结构为复制提供模板碱基互补配对原则使复制准确无误DNADNA复制的意义？复制的意义？使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性，第6页/共82页由于DNA分子复制的方式是半保留复制，所以每复制一次，新的DNA分子都有一半新链一半旧链。经过一次复制可得2个DNA分子，两次可得4个DNA分子，依次类推，复制n次，可获得2n个DNA分子由由DNADNA分子复制可总结出以下规律：分子复制可总结出以下规律：第7页/共82页DNA分子的结构和复制DNA分子的结构DNA分子的复制基本单位-脱氧核苷酸双螺旋结构的主要特点复制的过程复制的意义碱基互补配对原则小 结第8页/共82页由由DNADNA分子中碱基互补配对原则可分子中碱基互补配对原则可总结出以下规律：总结出以下规律：1 1、A=T C=G A=T C=G 两不互补配对的碱基比例之和等于两不互补配对的碱基比例之和等于50%50%A+G=T+C=50%或A+C=T+G=50%第9页/共82页 4 4、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半每条单链中所占的比例之和的一半第10页/共82页 5 5、两互补碱基之和的比值（、两互补碱基之和的比值（A+TA+T）/（G+CG+C）因）因DNADNA或生物的种类不同而不同或生物的种类不同而不同第11页/共82页模板DNA的一条母链原料4种脱氧核苷酸能量ATP 酶 解旋酶、DNA合成酶2、复制的过程的基本条件第12页/共82页由于DNA分子复制的方式是半保留复制，所以每复制一次，都有一半新链一半旧链。经过一次复制可得2个DNA分子，两次可得4个DNA分子，依次类推，复制n次，可获得2n个DNA分子由由DNADNA分子复制可总结出以下规律：分子复制可总结出以下规律：第13页/共82页 3 3、两互补碱基之和的比值在整个、两互补碱基之和的比值在整个DNADNA分子中和它的分子中和它的任何一条单链中均相等任何一条单链中均相等第14页/共82页某生物细胞DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占2222，那么，胞嘧啶的分子数占：A.11A.11 B.22B.22 C.28C.28 D.44D.44C.28C.28配对规律第15页/共82页 一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46，该DNA分子的一条单链中，A 和C分别占该单链的28和22，则该DNA分子的另一条单链中，A和C分别占这一单链的百分比是多少？因为G+C=46%G=C=23%所以 A=T=27%因为A1=28%C1=22%C=（C1+C2）/2 A=（A1+A2）/2 所以 C2=24%A2=26%配对规律第16页/共82页根据碱基互补配对原则，在AGAG时，双链DNADNA分子中，下列四个式子中因生物种类不同而不同的是：A.(A+C)/(T+G)B.(C+G)/(A+T)A.(A+C)/(T+G)B.(C+G)/(A+T)C.(A+G)/(C+T)D.A/T C.(A+G)/(C+T)D.A/T和G/CG/CB.(C+G)/(A+T)B.(C+G)/(A+T)配对规律第17页/共82页 在生物实验室内模拟生物体DNADNA复制所必需的条件是 酶类 游离四种脱氧核苷酸 ATP DNAATP DNA分子 mRNAmRNA tRNAtRNA 适宜的温度 适宜的PHPH值 A.B.A.B.C.D.C.D.D.D.复制条件第18页/共82页 有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制三次，则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA分子单链的比例依次是 A.1/4、1/8 B.1/2、1/4 C.1/4、1/16 D.1/8、1/8 A.1/4、1/8复制规律第19页/共82页解解：（1 1）由于含氮碱基由于含氮碱基700700对，对，14001400个个 （2 2）一一 条条 链链 上上（A+TA+T）：（C+GC+G）=2=2：5 5，整个双链的比也是整个双链的比也是2 2：5 5，由此可求出，由此可求出A=T=200A=T=200 （3 3）复复制制两两次次共共形形成成2 22 2个个DNADNA分分子子，4 4个个 DNADNA分子共分子共800800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸个胸腺嘧啶脱氧核苷酸 （4 4）800-200=600800-200=600 某生物的双链DNADNA分子共含有氮碱基700700对，其中一条链上（A+TA+T）：（C+GC+G）=2=2：5 5，问该DNADNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 A.300A.300个 B.400B.400个 C.600C.600个 D.1200D.1200个C.600C.600个配对规律第20页/共82页DNA双螺旋蛋白质染色质的一部分放大再放大DNA放大为平面模式图第21页/共82页DNA的结构两条链 反向平行 双螺旋脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧碱基通过氢键形成碱基对（碱基互补配对原则）第22页/共82页碱基互补配对原则A与T数量相等C与G数量相等第23页/共82页DNADNA分子是在什么时间进行复制的？分子是在什么时间进行复制的？在间期进行复制动物细胞有丝分裂周期图第24页/共82页DNADNA分子是在什么时间进行复制的？分子是在什么时间进行复制的？在减数第一次分裂前的间期进行复制第25页/共82页DNADNA分子是在什么时间进行复制的？分子是在什么时间进行复制的？DNADNA复制发生在细胞有复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数第丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。一次分裂前的间期。第26页/共82页DNA的复制方式分析：1、离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？2、子二代DNA出现了轻链带和杂和链带，说明了什么？DNA半保留复制第27页/共82页AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式图DNA复制过程思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？2、复制过程有何主要特点？3、复制形成的子代DNA和亲代DNA 有何关系？第28页/共82页AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游离的脱氧核苷酸与复制有关的酶注意，此处氢键将被打开！第29页/共82页AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下氢键已被打开DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋解旋。第30页/共82页AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT亲代DNA的一条链作为模板第31页/共82页AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以DNA复制特点之一是:边解旋边复制边解旋边复制通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上已在复制第32页/共82页AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一条子代DNA另一条子代DNA形成两条完全相同的子代DNA第33页/共82页DNA复制后产生的每个子代DNA分子中，都有一条单链是原DNA保留下来的，而另一条单链是新合成的。这种复制方式我们称其为半保留复制半保留复制。解旋合成复旋第34页/共82页DNA分子复制时需何条件？酶：能量：原料：原则：时间：场所：模板：解旋酶，合成酶、复旋酶四种游离的脱氧核苷酸碱基互补配对原则发生在细胞周期的间期主要在细胞核内DNA解开的两条单链ATP是直接的能源物质第35页/共82页为什么复制能形成两条完全相同的为什么复制能形成两条完全相同的DNADNA，并且它们都和亲代，并且它们都和亲代DNADNA一样？一样？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTC+1、DNA分子的独特的双螺旋结构为复制DNA提供精确的模板。第36页/共82页为什么复制能形成两条完全相同的为什么复制能形成两条完全相同的DNADNA，并且它们都和亲代，并且它们都和亲代DNADNA一样？一样？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTC+碱基互补配对能力保证了复制能够准确无误地进行。第37页/共82页DNADNA复制有何重要的意义？复制有何重要的意义？保持前后代遗传信息保持前后代遗传信息的连续性。的连续性。第38页/共82页DNA的复制课堂小结时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期过程：解旋合成子链模板：亲代DNA提供原料：原则：条件：游离的脱氧核苷酸碱基互补配对原则能量酶特点：边解旋边复制半保留复制意义：保持前后代遗传信息的连续性复旋第39页/共82页课堂练习选择题：1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（）A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定2、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶作用下解旋 以母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构A B C DAC第40页/共82页课堂练习3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（）A 鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶C 腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是（）A 复制需要能量 B边解旋边复制C 复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则 C5、若对一个DNA分子进行标记,经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（）A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B第41页/共82页根据半保留复制和碱基互补配对原则1、与复制有关的碱基计算一个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=22n+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。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT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DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1 2条有关DNA中的碱基计算第42页/共82页有关DNA中的碱基计算2、与结构有关的碱基计算（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=（A1+T1）/（A2+T2）=（G1+C1）/（G2+C2）=（A1+G1）/（T1+C1）=a，则（A2+G2）/（T2+C2）=（A+G）/（A+T+G+C）=（A+T）/（A+T+G+C）=a，则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=11111/a1/2aDNA分子中嘌呤之和与嘧啶之和的比值相等。一条链中互补碱基的和等于另一条链中互补碱基的和。一条链中不互补碱基的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于50%（1/2）。两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。第43页/共82页基因的表达第44页/共82页为什么子女长的像自己的父母?是因为子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故本质：本质：现象：现象：性状的相似性状的相似 ，子代与亲，子代与亲代之间在蛋白质结构上代之间在蛋白质结构上的相似或相同的相似或相同 第45页/共82页思 考：生物体细胞核中染色体和DNA分子数是相对恒定的，而生物的性状却是多种多样的。这如何解释？一个一个DNADNA分子可以控制多种蛋白质的合成。分子可以控制多种蛋白质的合成。第46页/共82页DNA的基本功能1、通过复制，在后代的传种接代中 传递遗传信息2、在后代的个体发育过程中 使遗传信息得以表达现代遗传学认为：现代遗传学认为：生物的性状是由基因控制的生物的性状是由基因控制的第47页/共82页基因基因:染色体DNA基因 基因和染色体，DNA和脱氧核苷酸的关系：每一条染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分子上有很多基因，基因是DNA片段，在染色体上呈线性排列，每个基因中又有成百上千个脱氧核苷酸。每个基因有特定的脱每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，它代表氧核苷酸排列顺序，它代表着遗传信息着遗传信息具有遗传效应的具有遗传效应的DNADNA片段片段第48页/共82页DNADNA主要在细主要在细胞核中胞核中蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞质核糖在细胞质核糖体上进行体上进行控制通过信使通过信使RNARNAUCAUG A UUAmRNA基因基因第49页/共82页规则的双螺旋结构通常呈单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖核糖磷酸磷酸DNADNA与与RNARNA分子的比较分子的比较第50页/共82页基因控制蛋白质的合成:在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。1 1、转录：、转录：第51页/共82页DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T TCATG A TT A第52页/共82页以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNADNAAG T AC A A A T UAGCUGACGGUUU游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸第53页/共82页AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA RNA 聚合酶聚合酶 DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TC；CG；TA第54页/共82页AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来第55页/共82页AG T AC A A A T GCGACGGUUU UA第56页/共82页AG T AC A A A T GCGACGUUGU UA第57页/共82页AG T AC A A A T GCGACGUGU UAU第58页/共82页AG T AC A A A T GCGACGGU UAU U第59页/共82页AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UA第60页/共82页AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA U第61页/共82页AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C第62页/共82页AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成形成 mRNA mRNA 链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上mRNADNA第63页/共82页AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质 细胞核 核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成第64页/共82页AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质 细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质UCAUG A UUAmRNA第65页/共82页DNADNA主要在细主要在细胞核中胞核中蛋白质蛋白质进入到细进入到细胞质里胞质里转录mRNAmRNA氨基酸氨基酸转运转运RNARNA在细胞质在细胞质里游离里游离在核糖在核糖体合成体合成一定顺序排列A A U氨基酸氨基酸第66页/共82页 在细胞质中在细胞质中,以以mRNAmRNA为模板为模板,合成具合成具有有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的蛋白质的过程基因控制蛋白质的合成基因控制蛋白质的合成:2 2、翻译、翻译:第67页/共82页UCAUG A UUAmRNA 密码子 密码子 密码子密密 码码 子子 mRNAmRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基上决定氨基酸的三个相邻的碱基第68页/共82页密 码 子 表第69页/共82页tRNA的一端运载着氨基酸 亮氨酸亮氨酸 天门天门冬酰氨冬酰氨 异亮氨酸异亮氨酸 反密码子转运转运 RNARNA（tRNA)tRNA)A A UAUGAC U第70页/共82页UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质中的细胞质中的mRNAmRNA第71页/共82页UCAUG A UUA 核糖体1 1、mRNAmRNA与核糖体结合与核糖体结合2 2、tRNAtRNA上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对 A A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨第72页/共82页UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸3 3、tRNAtRNA将氨基酸转运到将氨基酸转运到mRNAmRNA上的相应位置上的相应位置 4 4、两个氨基酸分子缩合、两个氨基酸分子缩合缩合缩合第73页/共82页UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动.另一个另一个 tRNAtRNA 上的碱基上的碱基与与mRNAmRNA上的密码子配对上的密码子配对.一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构第74页/共82页A A UAC UAUG 亮氨酸亮氨酸 天门冬天门冬酰氨酰氨 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质的蛋白质第75页/共82页小结：小结：DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物表现出各种遗传性状。DNARNA蛋白质（性状）转录逆转录翻译中心法则复制复制第76页/共82页DNADNA复制复制转录转录翻译翻译场所场所原料原料产物产物配对原则模板模板链链子链子链细胞核内细胞核内细胞核内细胞核内核糖体上核糖体上脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸子代子代DNADNAmRNAmRNA多肽链多肽链A T C GA T C GT A G CU A G CDNADNA复制，转录，翻译对比表复制，转录，翻译对比表A U C mRNAU A G tRNA第77页/共82页例题分析例题分析：1.牛胰岛素由51个氨基酸组成，控制该蛋白质合成的基因 中至少有多少个碱基（不计终止密码）？2.一个tRNA一端的三个碱基顺序是GAU，它转运的是亮氨 酸，决定此氨基酸的密码子是由哪个碱基序列转录而来？CTAGATDNAC U AGAU 亮氨酸mRNAtRNA1个氨基酸6个碱基3个碱基3个碱基分析：分析：2 GAT答案：1 306转转录录翻翻译译第78页/共82页课堂练习：一，判断题：一，判断题：1 在转录过程中，碱基互补配对原则是：A与T，G与C配对。（）2 遗传信息是指蛋白质中的排列顺序。（）3在真核细胞中，DNA的复制和转录主要发生在细胞核内，翻译发 生在细胞质内 （）二，选择题：二，选择题：4 某基因有碱基1200个，它控制合成的蛋白质具有的氨基酸数为（）A 100个 B 200个 C300个 D 400个 5 在遗传信息的转录和翻译的过程中，翻译者是 （）A 核糖体 B 转运RNA C 氨基酸 D 信使RNABB第79页/共82页A密码子丙氨酸氨基酸转运RNAC信使RNAGGDNA双螺旋CCGATA GGU1.根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：三三 填充题：填充题：CC第80页/共82页课后思考题：1.mRNA1.mRNA具有什么样的结构特点使它能够将具有什么样的结构特点使它能够将DNADNA所携带所携带的遗传信息准确无误地传递到细胞质中去呢？的遗传信息准确无误地传递到细胞质中去呢？2.2.由于每一个由于每一个mRNAmRNA上都有特定的起始密码子和终止上都有特定的起始密码子和终止密码子，那么对于许多个相同的密码子，那么对于许多个相同的mRNAmRNA来讲，由它控来讲，由它控制合成的许多个蛋白质分子是否也相同呢？制合成的许多个蛋白质分子是否也相同呢？3.3.性状在遗传过程中会表现出怎样的特点？如双眼皮性状在遗传过程中会表现出怎样的特点？如双眼皮俗称俗称“花眼花眼”，人人都喜欢，可是，一对对夫妻怎样，人人都喜欢，可是，一对对夫妻怎样才能生出一个有才能生出一个有“花眼花眼”的小孩呢？这里有无规律可的小孩呢？这里有无规律可寻？寻？第81页/共82页感谢您的观看！第82页/共82页