《遗传物质的基础》PPT课件.ppt

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1、一、一、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质第一节第一节 遗传的物质基础遗传的物质基础二、二、DNA分子的结构和复制分子的结构和复制第六章第六章 遗传和变异遗传和变异三、三、基因的表达基因的表达一、一、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质(一一)、DNA是遗传物质是遗传物质（绝大多数生物）（绝大多数生物）1肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验菌落粗糙菌落粗糙(rough)无荚膜无荚膜菌落光滑菌落光滑(smooth)有荚膜有荚膜R型细菌型细菌S型细菌型细菌有毒有毒1 1、R型型菌注射小鼠菌注射小鼠 小鼠不死亡小鼠不死亡2 2、S型型菌注射小鼠菌注射小鼠 小鼠死亡小鼠死亡3 3、加热加热杀死的

2、杀死的S型型菌注射小鼠菌注射小鼠 小鼠不死亡小鼠不死亡 4 4、(S型死菌型死菌+R型活菌型活菌)注射小鼠注射小鼠 小鼠死亡小鼠死亡格里菲思转化实验格里菲思转化实验(体内转化体内转化)S S型死菌中含有一种型死菌中含有一种“转化因子转化因子”，能使能使R R型菌转化为型菌转化为S S型菌使小鼠致死。型菌使小鼠致死。结论：结论：艾弗里转化实验艾弗里转化实验(体外转化体外转化)S S型菌的型菌的DNADNA才是使才是使R R型菌产生稳定遗传变化的物质。型菌产生稳定遗传变化的物质。结论：结论：由肺炎双球菌转化实验可知：由肺炎双球菌转化实验可知：DNA是遗传物质是遗传物质S型活细菌型活细菌 分别与分别

3、与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRRRRS多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNA水解物水解物RS2噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验（S只出现在蛋白质中）只出现在蛋白质中）（99%的的P在在DNA中）中）T2噬菌体侵染细菌过程噬菌体侵染细菌过程 噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，进入细进入细菌内部的是噬菌体的菌内部的是噬菌体的DNA。结论：结论：DNA是遗传是遗传物质物质二、二、RNA是遗传物质是遗传物质（少数病毒）（少数病毒）只要是有只要是有DNA，就以，就以DNA为为遗传物质。遗传物质。当只有当只有RNA时，才以时，才以RNA为

4、为遗传物质。遗传物质。烟草花叶病毒烟草花叶病毒DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质二、二、DNA分子的结构和复制分子的结构和复制（一）（一）DNA分子的结构分子的结构基本单位：基本单位：脱氧核苷酸（四种）脱氧核苷酸（四种）腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸胸腺嘧胸腺嘧啶脱氧核苷酸啶脱氧核苷酸胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸连接方式：聚合连接方式：聚合（1）规则的双螺旋结构）规则的双螺旋结构 两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链反向平行反向平行盘旋成双螺旋盘旋成双螺旋结构，外侧的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连结构，外侧的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，

5、内侧是碱基，接而成，内侧是碱基，DNADNA两条长链间的碱基通过两条长链间的碱基通过氢键碱基互补配对原则形成氢键碱基互补配对原则形成碱基对碱基对。（2）碱基互补配对原则：）碱基互补配对原则：A-T C-G（A=T CG）（3）DNA双螺旋结构的特点：双螺旋结构的特点：1.1.稳定性：双螺旋结构；氢键联结稳定性：双螺旋结构；氢键联结2.2.方向性：极性反向平行；方向性：极性反向平行；3.3.专一性：碱基互补配对；专一性：碱基互补配对；4.4.多样性：碱基对排列序列无穷；多样性：碱基对排列序列无穷；5.5.特异性：特定特异性：特定DNADNA分子有特定的碱基对数目分子有特定的碱基对数目 和排列组合

6、顺序和排列组合顺序（1 1 1 1）DNADNADNADNA分子是由两条反分子是由两条反分子是由两条反分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链向平行的脱氧核苷酸长链向平行的脱氧核苷酸长链向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。盘旋而成的。盘旋而成的。盘旋而成的。（2 2 2 2）DNADNADNADNA分子中的脱氧核分子中的脱氧核分子中的脱氧核分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列糖和磷酸交替连接，排列糖和磷酸交替连接，排列糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；在外侧，构成基本骨架；在外侧，构成基本骨架；在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。碱基在内侧。碱基在内侧。碱基在内侧。（3 3 3 3）两条链上

7、的碱基通）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱过氢键连结起来，形成碱过氢键连结起来，形成碱过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配基对，且遵循碱基互补配基对，且遵循碱基互补配基对，且遵循碱基互补配对原则。对原则。对原则。对原则。AT、GCDNADNA双螺旋结构双螺旋结构的主要特点的主要特点AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC（二）（二）DNA分子的复制分子的复制保持前后代遗传信息的连续性（保持前后代遗传信息的连续性（DNA分子分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补

8、配对，保证复制的模板，通过碱基互补配对，保证复制能够准确进行。）能够准确进行。）以亲代以亲代DNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNA分分子的过程子的过程1.概念：概念：2.时间：时间：有丝分裂新间期和减数第一次分裂间期有丝分裂新间期和减数第一次分裂间期（基因突变就发生在该期）（基因突变就发生在该期）3.特点：特点：边解旋边复制，半保留复制边解旋边复制，半保留复制4.条件：条件：模板、原料、酶模板、原料、酶(解旋酶、聚合酶等解旋酶、聚合酶等)、能量、能量5.意义：意义：第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算1 1、与结构有关的碱基计算、与结

9、构有关的碱基计算(A1+G1)/(T1+C1)=a，则，则(A2+G2)/(T2+C2)=(A+G)/(A+T+G+C)=(A+T)/(A+T+G+C)=a1/a1/2a(A+G)/(T+C)=1(A+C)/(T+G)=1(A1+T1)/(A2+T2)=1(G1+C1)/(G2+C2)=1则则(A1+T1)/(A1+T1+G1+C1)=(A1+T1)/(G1+C1)=b，则，则(A2+T2)/(G2+C2)=b2 2、与复制有关的碱基计算、与复制有关的碱基计算 一个一个DNADNA连续复制连续复制n n次后，共有多少个次后，共有多少个DNADNA？多少？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少

10、条？条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？DNADNA分子数分子数=脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=母链数母链数=子链数子链数=2 2n n2 2n n+1 12 22 2n n+1 122三、基因的表达三、基因的表达基因的表达基因的表达一、基因概念一、基因概念(一一)本质：本质：基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段片段 (二二)基因与染色体、基因与染色体、DNADNA、脱氧核苷酸的关系：、脱氧核苷酸的关系：基因是基因是DNADNA片段，每个片段，每个DNADNA分子上有很分子上有很多基因；染色体是基因的载体，基因在染多基因；染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列；每

11、个基因中又有成百色体上呈线性排列；每个基因中又有成百上千个脱氧核苷酸。上千个脱氧核苷酸。每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，它代表着序，它代表着遗传信息遗传信息。(三三)基因的功能基因的功能通过复制把遗传信息传递给下一代，即通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递传递遗传遗传信息信息使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，从而使后代表现出与亲代相似的性状，即从而使后代表现出与亲代相似的性状，即表达表达遗遗传信息（基因的表达）传信息（基因的表达）亲代信息亲代信息复制复制子代信息子代信息表达表达子代性状子代性状有性生殖有性生

12、殖个体发育个体发育二、基因控制蛋白质的合成二、基因控制蛋白质的合成中心法则图解中心法则图解(一一)转录转录 场所：细胞核场所：细胞核模板：模板：DNADNA的一条链（有义链）的一条链（有义链）原料：游离的核糖核苷酸（四种）原料：游离的核糖核苷酸（四种）产物：产物：mRNAmRNA(二二)翻译翻译 场所：细胞质场所：细胞质(核糖体核糖体)模板：模板：mRNAmRNA工具：转运工具：转运RNARNA原料：氨基酸原料：氨基酸产物：蛋白质产物：蛋白质RNARNA与与DNADNA的比较的比较DNADNARNARNA全称全称脱氧脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸核糖核酸结构结构双螺旋双螺旋一般一般单链单链基本组

13、成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基碱基A A、G G、C C、T TA A、G G、C C、U U五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸P脱氧脱氧核糖核糖TP核糖核糖U尿嘧啶尿嘧啶(三三)密码子：密码子：UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基上决定一个氨基酸的三个相邻碱基密码子总数：密码子总数：4 43 3=64=64种种(其中其中6161种密码子是对应氨基酸种密码子是对应氨基酸 和起始；另有和起始；另有3 3个不对应氨基酸，只对应终止个不对应氨基酸，只对应终止)1

14、1种密码子只对应种密码子只对应1 1种氨基酸；种氨基酸；1 1种氨基酸可以对应多种密码子。种氨基酸可以对应多种密码子。密码子在生物界基本是是通用的。这也是生物密码子在生物界基本是是通用的。这也是生物彼此间存在亲缘关系的证据之一彼此间存在亲缘关系的证据之一 。密密码码子子表表(四四)tRNA()tRNA(转移转移RNA)RNA)：氨基酸的结合部位氨基酸的结合部位反密码子反密码子可以将氨基酸转运到核糖体中可以将氨基酸转运到核糖体中。根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空白并回答问题白并回答问题DNA双链双链CAG信使信使RNAA转运转运RNAGAG氨基酸氨

15、基酸丙氨酸丙氨酸A链链B链链C链链D链链1、丙氨酸的密码子是、丙氨酸的密码子是 ，决定合成该氨基，决定合成该氨基酸的酸的DNA上的碱基是上的碱基是 。2、第二个氨基酸是、第二个氨基酸是 ，（查密码表），（查密码表）3、链为转录的模板链，遗传密码子存链为转录的模板链，遗传密码子存在于在于 链上。链上。TUGCACGTUGC半胱氨酸半胱氨酸AC四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制基因基因控制控制酶酶代谢代谢性状性状控制控制控制控制蛋白质的结构蛋白质的结构基因基因控制控制性状性状控制控制例如例如 ：白化病是由于：白化病是由于基因基因不正常不正常，缺少，缺少酪氨酸酶酪氨酸酶，这个人就这个人就不能合成黑色素不能合成黑色素。毛发白色，皮肤淡红色，毛发白色，皮肤淡红色，畏光。畏光。