第三章遺傳的分子基礎(chǔ)課件

第三章遺傳的分子基礎(chǔ)1第三章1第一節(jié)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗噬菌體侵染細(xì)菌的試驗煙草花葉病毒的感染和重建試驗三個實驗的共同結(jié)論2023/8/132第一節(jié)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)2023/1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)實驗1928年英國格里菲思——體內(nèi)轉(zhuǎn)化1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗遺傳物質(zhì)1928年英國格里菲思——31944年美國艾弗里——體外轉(zhuǎn)化1944年美國艾弗里——體外轉(zhuǎn)化4用S型菌體內(nèi)各種物質(zhì)與R型菌一起培養(yǎng)結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)2023/8/135用S型菌體內(nèi)各種物質(zhì)與R型菌一起培養(yǎng)結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思體外轉(zhuǎn)化實驗——艾弗里肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思6噬菌體結(jié)構(gòu)由DNA和蛋白質(zhì)組成是一種專性活細(xì)胞寄生的生物在宿主活細(xì)胞中復(fù)制繁殖2.T2噬菌體感染細(xì)菌的實驗2023/8/137噬菌體結(jié)構(gòu)由DNA和蛋白質(zhì)組成2.T2噬菌體感染細(xì)菌的實驗實驗證明：DNA是遺傳物質(zhì)實驗證明：DNA是遺傳物質(zhì)81952年赫爾希、蔡明——電鏡觀察

——放射性同位素示蹤

35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼→與細(xì)菌一起培養(yǎng)→離心→放射性檢測上清液→后代噬菌體中沒有標(biāo)記物32P標(biāo)記噬菌體DNA→與細(xì)菌一起培養(yǎng)→離心→放射性檢測沉淀物→后代噬菌體中含有少量標(biāo)記物過程：吸附→注入→復(fù)制合成→組裝→釋放說明：DNA具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)1952年赫爾希、蔡明——電鏡觀察

——93.煙草花葉病毒的感染和重建實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì)3.煙草花葉病毒的感染和重建實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì)10⑴煙草花葉病毒感染實驗實驗過程：證明：RNA也是遺傳物質(zhì)⑴煙草花葉病毒感染實驗實驗過程：11⑵煙草花葉病毒重建實驗煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)外殼+車前草病毒的RNA→重建病毒→感染煙草→表現(xiàn)為車前草?、茻煵莼ㄈ~病毒重建實驗煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)外殼+車前草病毒的124.三個實驗的共同結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)噬菌體侵染大腸桿菌的實驗肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化試驗RNA也是遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒的感染試驗DNA是主要遺傳物質(zhì)因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說，DNA是主要遺傳物質(zhì)2023/8/13134.三個實驗的共同結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)2023/8/213第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點1953年，美國生物學(xué)家沃森和英國生物物理學(xué)家克里克共同提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。J.D.WatsonF.CrickDNA分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)2023/8/1314第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點1953年，美國生物學(xué)家沃森和DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)與諾貝爾獎

克里克的夫人美術(shù)家奧迪勒設(shè)計的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖

收藏于紐約科學(xué)博物館的沃森和克里克搭建的DNA模型諾貝爾獎牌2023/8/1315DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)與諾貝爾獎克里克的夫人美術(shù)家奧迪DNA分子的結(jié)構(gòu)模式圖DNA分子X衍射照片2023/8/1316DNA分子的結(jié)構(gòu)模式圖DNA分子X衍射照片2023/8/21一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA分子的基本單位：脫氧核苷酸脫氧核糖＋磷酸＋堿基A腺嘌呤＝T胸腺嘧啶G鳥嘌呤≡C胞嘧啶DNA分子是核苷酸的多聚體2023/8/1317一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA分子的基本單位：脫氧核苷酸22.DNA分子的空間結(jié)構(gòu)——雙螺旋2023/8/13182.DNA分子的空間結(jié)構(gòu)——雙螺旋2023/8/2183.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點⑴DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，形成主鏈基本骨架排在外側(cè)，兩條鏈反向平行。2023/8/13193.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點⑴DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交A=TG≡C⑵兩條脫氧核苷酸鏈的堿基互補配對，以氫鍵相連。2023/8/1320A=TG≡C⑵兩條脫氧核苷酸鏈的堿基互補配對，以氫鍵相連。堿基互補配對原則A與T、G與C配對A＝T的分子數(shù)量G=C的分子數(shù)量A+T不一定＝C+G⑶卡伽夫法則：DNA分子結(jié)構(gòu)2023/8/1321堿基互補配對原則⑶卡伽夫法則：DNA分2023/8/221第三節(jié)遺傳信息的傳遞一、DNA的復(fù)制第三節(jié)遺傳信息的傳遞一、DNA的復(fù)制221.DNA復(fù)制的時期——分裂間期2023/8/13231.DNA復(fù)制的時期——分裂間期2023/8/2232.探究DNA復(fù)制過程的同位素示蹤實驗半保留復(fù)制2.探究DNA復(fù)制過程的同位素示蹤實驗半保留24第三章遺傳的分子基礎(chǔ)課件253.復(fù)制特點:邊解旋、邊復(fù)制、邊螺旋多起點、雙方向、同時復(fù)制半保留復(fù)制2023/8/13263.復(fù)制特點:邊解旋、邊復(fù)制、邊螺旋2023/8/226DNA的半保留復(fù)制2023/8/1327DNA的半保留復(fù)制2023/8/2272.某DNA分子的堿基中,鳥嘌呤占20％,則胸腺嘧啶應(yīng)占:（）

A.10％B.20％C.30％D.40％3.根據(jù)DNA分子的堿基互補配對原則，在A

C時，下列正確的表達(dá)式是：

A.(A+T)/(G+C)=1B.(A+C)/(G+T)=1C.(A+G)/(T+C)≠1D.(G+C)/(A+T)=12.某DNA分子的堿基中,鳥嘌呤占20％,則胸腺嘧啶應(yīng)占:（284.下列哪項對雙鏈的DNA分子的敘述是正確的：

A.若一條鏈A和T數(shù)量相等，則另一條鏈上A和T數(shù)量不等

B.若一條鏈G的數(shù)量是C的2倍，則另一條鏈G的數(shù)量是C的2倍

C.若一條鏈的A:T:G:C=1:2:3:4，則另一條鏈相應(yīng)的堿基比為2:1:4:3D.若一條鏈的A:T:G:C=1:2:3:4，則另一條鏈相應(yīng)的堿基比為1:2:3:44.下列哪項對雙鏈的DNA分子的敘述是正確的：A295.當(dāng)DNA分子的一條單鏈中(A+G)／(T+C)=0.7時,在其互補鏈中，這些堿基的比例是：（）

A.1.43 B.0.7 C.0.5 D.0.3

5.當(dāng)DNA分子的一條單鏈中(A+G)／(T+C)=0.7301.用32P標(biāo)記一個DNA分子，經(jīng)過四次復(fù)制形成16個DNA分子中含有標(biāo)記的DNA分子數(shù)是：（）

A．2個 B．4個C．8個D．16個2.衣藻細(xì)胞DNA分布和含量的百分比為:染色體84%,葉綠體14%，線粒體0.3%～10%，游離0.9%～1.0%，該實例說明（）

A.DNA是主要的遺傳物質(zhì)B.DNA只存在于細(xì)胞核內(nèi)

C.染色體是DNA的主要載體D.染色體是DNA的唯一載體1.用32P標(biāo)記一個DNA分子，經(jīng)過四次復(fù)制形成16個DNA313.某大腸桿菌的胸腺嘧啶占DNA堿基總量的20％,這些胸腺嘧啶全部被14C標(biāo)記。將此大腸桿菌培養(yǎng)在普通的培養(yǎng)基中,讓其繁殖三代后再測定,此時全部大腸桿菌DNA中所含被14C標(biāo)記的胸腺嘧啶占全部堿基的：

A.2.5％ B.5％C.20％ D.80％3.某大腸桿菌的胸腺嘧啶占DNA堿基總量的20％,這些胸腺嘧32DNA分子半保留復(fù)制的相關(guān)計算一個DNA分子不論復(fù)制幾代，產(chǎn)生的DNA分子中含母鏈的DNA分子總是2個,含母鏈也總是2個。一個DNA分子復(fù)制n次后，產(chǎn)生的DNA分子總數(shù)為2n，產(chǎn)生的DNA分子單鏈（脫氧核苷酸鏈）為2n×2DNA分子半保留復(fù)制的相關(guān)計算一個DNA分子不論復(fù)制幾代，產(chǎn)33被標(biāo)記的DNA分子連續(xù)復(fù)制n代后，子代含有標(biāo)記的DNA量為：(1/2)n標(biāo)記的DNA分子連續(xù)復(fù)制n代后，含有被標(biāo)記的DNA分子數(shù)=(1/2)n-1被標(biāo)記的DNA分子連續(xù)復(fù)制n代后，子代含有標(biāo)記的DNA量為：34一個32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后經(jīng)過n次復(fù)制后,子代中不含標(biāo)記物的噬菌體為(2n-2)后代中所含標(biāo)記物的分子占全部后代分子的比例為：2/2n有m個某種堿基的DNA分子，連續(xù)復(fù)制n次后所需游離的該堿基數(shù)為：m(2n-1)一個32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后經(jīng)過n次復(fù)制后,子代中不含標(biāo)358．具有100個堿基對的一個DNA分子片段，內(nèi)含40個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為：

A．60個B．80個C．120個D．180個9.具有100個堿基對的某DNA分子片段，含有45個胸嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸()個。

A．55個 B．60個C．110個 D．165個8．具有100個堿基對的一個DNA分子片段，內(nèi)含40個胸腺嘧36第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)

——RNA和蛋白質(zhì)的合成2023/8/1337第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)

——RNA和蛋白質(zhì)的合成2023一、基因的表達(dá)DNA的雙重功能:攜帶遺傳信息——以自身為模板，半保留復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性表達(dá)遺傳信息——根據(jù)所貯存的遺傳信息決定蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)2023/8/1338一、基因的表達(dá)DNA的雙重功能:2023/8/238二、基因表達(dá)的過程——轉(zhuǎn)錄和翻譯㈠轉(zhuǎn)錄1.概念：遺傳信息由DNA傳遞到RNA上的過程，轉(zhuǎn)錄結(jié)果形成的是RNA2.實質(zhì)：DNA上的堿基序列

↓轉(zhuǎn)錄mRNA上的堿基序列2023/8/1339二、基因表達(dá)的過程——轉(zhuǎn)錄和翻譯㈠轉(zhuǎn)錄2023/8/23RNA——核糖核苷酸基本單位——核糖核苷酸一分子核糖、一分子堿基、一分子磷酸含有四種核糖核苷酸：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-鳥嘌呤核糖核苷酸分子結(jié)構(gòu)——核糖核苷酸單鏈RNA——核糖核苷酸基本單位——核糖核苷酸40RNA的種類tRNAmRNArRNA2023/8/1341RNA的種類tRNAmRNArRNA2023/8/241RNA和種類、形成及功能RNA和種類、形成及功能423.轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的場所：核糖體轉(zhuǎn)錄的模板：DNA一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄的原料：四種游離的核糖核苷酸（A、G、C、U）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：信使RNA(mRNA)轉(zhuǎn)錄2023/8/13433.轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的場所：核糖體轉(zhuǎn)錄2023/8/243以DNA一條鏈為模板

合成信使RNA的過程轉(zhuǎn)錄的方向2023/8/1344以DNA一條鏈為模板

合成信使RNA的過程轉(zhuǎn)錄的方向2023㈡翻譯1.概念：在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，以mRNA為摸板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。2.實質(zhì)：mRNA中的堿基序列

↓翻譯蛋白質(zhì)的氨基酸序列㈡翻譯1.概念：在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，以mRNA為摸板合成具453.翻譯的過程翻譯肽鍵2023/8/13463.翻譯的過程翻譯肽鍵2023/8/2464.遺傳信息與遺傳密碼

密碼子與反密碼子遺傳信息：基因的脫氧核苷酸排列順序遺傳密碼：信使RNA上的核苷酸排列順序密碼子：信使RNA上的三個相鄰的堿基序列共有64個密碼子61個能夠編碼氨基酸（2個起始密碼）3個終止密碼、反密碼子：轉(zhuǎn)移RNA上三個暴露的堿基序列2023/8/13474.遺傳信息與遺傳密碼

密碼子與反密碼子遺傳信息：基轉(zhuǎn)運RNA反密碼子的3個堿基與mRNA上的堿基互補反密碼子ACA反密碼子GCU反密碼子UACmRNA上的遺傳密碼密碼子CUG轉(zhuǎn)運RNA反密碼子的3個堿基與mRNA上的堿基互補反密碼子反48㈢中心法則遺傳信息的傳遞方向：DNA→RNA→蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是生物體性狀的體現(xiàn)者2023/8/1349㈢中心法則遺傳信息的傳遞方向：2023/8/249遺傳物質(zhì)控制生物性狀的過程2023/8/1350遺傳物質(zhì)控制生物性狀的過程2023/8/250復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較2023/8/1351復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較2023/8/251小結(jié)：遺傳物質(zhì)——核酸的組成2023/8/1352小結(jié)：遺傳物質(zhì)——核酸的組成2023/8/252生物體細(xì)胞中含有的核酸核糖2種：核糖、脫氧核糖堿基5種：A、G、T、U、CDNA：A、G、T、CRNA：A、G、U、C苷酸8種：4種核糖核苷酸4種脫氧核糖核苷酸2023/8/1353生物體細(xì)胞中含有的核酸核糖2種：核糖、脫氧核糖2023/