第六單元DNA是主要遺傳物質(zhì)課件

第六單元dna是主要遺傳物質(zhì)課件引言dna的結(jié)構(gòu)和組成dna的復(fù)制過程dna的轉(zhuǎn)錄過程dna的翻譯過程dna是主要遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)dna作為主要遺傳物質(zhì)的特殊性質(zhì)contents目錄01引言0102什么是遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)通常以核酸形式存在，即DNA和RNA。遺傳物質(zhì)是傳遞遺傳信息的物質(zhì)，即控制生物性狀的基因或基因組。20世紀(jì)初，魏斯曼提出“種質(zhì)論”，認(rèn)為生物體由一種稱為“種質(zhì)”的遺傳單位傳遞。1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰遜給“種質(zhì)”起了一個正式的名詞“基因”。1952年，赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)。1928年，格里菲斯的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗發(fā)現(xiàn)細菌的遺傳物質(zhì)是DNA。19世紀(jì)末，孟德爾提出遺傳定律，奠定遺傳學(xué)基礎(chǔ)。dna作為遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程DNA具有高度的保守性，在生物進化中保持穩(wěn)定。DNA是蛋白質(zhì)合成的模板，控制生物體的所有蛋白質(zhì)的合成。DNA能夠進行自我復(fù)制，保證遺傳信息傳遞給下一代。DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其成為一種穩(wěn)定的分子，能夠抵抗各種化學(xué)和物理變化。DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，可以存儲大量的遺傳信息。為什么dna是主要遺傳物質(zhì)02dna的結(jié)構(gòu)和組成脫氧核糖核酸（dna）是由四種脫氧核苷酸組成的：腺嘌呤脫氧核苷酸（dATP）、鳥嘌呤脫氧核苷酸（dGTP）、胸腺嘧啶脫氧核苷酸（dTTP）和胞嘧啶脫氧核苷酸（dCTP）這四種脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，形成長鏈dna的化學(xué)組成dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)dna雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條反向平行的多核苷酸鏈相互纏繞而形成的堿基位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)，通過氫鍵配對，形成堿基對adenine（A）配對withthymine（T）guanine（G）配對withcytosine（C）dna的堿基配對原則03dna的復(fù)制過程起始蛋白的作用DnaA起始蛋白的作用是識別復(fù)制的起始位點，此處DNA的兩條鏈解開的程度最大。起始階段DNA的復(fù)制始于DNA的兩條鏈解螺旋的過程，這個過程由DnaA、DnaB、DnaC三種蛋白質(zhì)參與，它們分別被稱為復(fù)制的起始蛋白、解螺旋酶和單鏈結(jié)合蛋白。解螺旋酶的作用DnaB解螺旋酶的作用是解開DNA雙鏈，使其成為單鏈DNA。單鏈結(jié)合蛋白的作用DnaC單鏈結(jié)合蛋白的作用是穩(wěn)定已解開的單鏈DNA，防止其重新折疊成雙鏈。dna復(fù)制的起始引物酶在DNA聚合酶的作用下，合成RNA引物，為DNA的合成提供模板。引物酶的作用DNA聚合酶在引物的引導(dǎo)下，沿5'→3'方向合成DNA。DNA聚合酶的作用校對酶在復(fù)制過程中對剛剛合成的子鏈進行校對，以母鏈為模板，檢查并修正錯誤。校對酶的作用連接酶將單個的脫氧核苷酸連接起來，形成完整的子鏈。連接酶的作用dna復(fù)制的延伸當(dāng)新合成的子鏈到達其對應(yīng)的母鏈末端時，DNA復(fù)制終止。終止階段母鏈與子鏈的識別子鏈的釋放DNA復(fù)制終止后，母鏈與子鏈通過堿基互補配對的方式識別對方，確保準(zhǔn)確配對。當(dāng)母鏈與子鏈完全配對后，子鏈從母鏈上釋放下來，形成一個完整的DNA分子。030201dna復(fù)制的終止04dna的轉(zhuǎn)錄過程DNA序列的一部分，與RNA聚合酶結(jié)合，促進轉(zhuǎn)錄的起始。啟動子一些蛋白質(zhì)因子，可以增強或抑制轉(zhuǎn)錄的起始。反式作用因子轉(zhuǎn)錄的起始與RNA聚合酶結(jié)合，幫助其沿著DNA鏈移動，促進轉(zhuǎn)錄的延伸。DNA序列的一部分，指導(dǎo)RNA聚合酶停止轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄的延伸終止信號轉(zhuǎn)錄的延伸因子轉(zhuǎn)錄終止點DNA序列的一部分，指導(dǎo)RNA聚合酶停止轉(zhuǎn)錄。釋放因子一些蛋白質(zhì)因子，可以識別終止信號，幫助RNA聚合酶停止轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄的終止05dna的翻譯過程在mRNA上，存在一段被稱為起始密碼子的核苷酸序列，可以編碼一個特定的氨基酸。在翻譯起始階段，起始密碼子被識別并引導(dǎo)核糖體開始翻譯過程。起始密碼子核糖體是一種細胞器，負(fù)責(zé)合成蛋白質(zhì)。在翻譯起始階段，核糖體與mRNA結(jié)合，并開始合成多肽鏈。核糖體在基因組上，一段被稱為啟動子的dna序列可以識別起始密碼子。啟動子序列可以與核糖體結(jié)合，幫助翻譯起始。啟動子翻譯的起始tRNA在細胞內(nèi)，存在一種稱為tRNA的三葉草形狀的核酸，可以攜帶特定的氨基酸。在翻譯延伸階段，tRNA識別密碼子并攜帶相應(yīng)的氨基酸，并將其添加到多肽鏈上。密碼子在mRNA上，每三個相鄰的核苷酸組成一個密碼子，可以編碼一個特定的氨基酸。在翻譯延伸階段，每個密碼子被識別并引導(dǎo)核糖體合成多肽鏈。延長因子延長因子是一類蛋白質(zhì)，可以促進核糖體在mRNA上移動，從而延長多肽鏈。延長因子在翻譯延伸階段發(fā)揮重要作用。翻譯的延伸在mRNA上，存在一段被稱為終止密碼子的核苷酸序列，可以編碼一個特定的氨基酸。在翻譯終止階段，終止密碼子被識別并停止核糖體的移動，從而完成蛋白質(zhì)的合成。終止密碼子在細胞內(nèi)，存在一種稱為水解酶的蛋白質(zhì)，可以分解肽鍵，從而釋放出新合成的蛋白質(zhì)。在翻譯終止階段，水解酶將新合成的蛋白質(zhì)從核糖體上釋放出來。水解酶翻譯的終止06dna是主要遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)123發(fā)現(xiàn)被加熱殺死的s型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將r型細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的s型細菌。格里菲斯的轉(zhuǎn)化實驗進一步證實了轉(zhuǎn)化因子是dna，而不是蛋白質(zhì)或脂質(zhì)等其他物質(zhì)。艾弗里的實驗利用x射線衍射技術(shù)揭示了dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)，進一步證實了dna作為遺傳物質(zhì)的地位?？死锟撕臀稚膶嶒灧窝祖溓蚓D(zhuǎn)化實驗赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗：通過同位素標(biāo)記法發(fā)現(xiàn)噬菌體在繁殖過程中利用了細菌的核苷酸和能量，從而證明了dna是遺傳物質(zhì)。煙草花葉病毒感染實驗1.煙草花葉病毒感染實驗的發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒能夠感染煙草植物，并引起花葉病癥狀。2.煙草花葉病毒的提純：通過一系列的提純方法，將病毒中的蛋白質(zhì)和核酸分離出來。3.煙草花葉病毒的感染機制：研究發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)病毒的核酸與宿主細胞的核酸相互作用時，病毒才能感染和復(fù)制。這一發(fā)現(xiàn)進一步支持了dna作為主要遺傳物質(zhì)的觀點。噬菌體侵染細菌實驗07dna作為主要遺傳物質(zhì)的特殊性質(zhì)VS穩(wěn)定性總結(jié)：DNA分子具有穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)，其堿基間的氫鍵和磷酸基團提供的骨架保證了其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性使其能夠抵抗環(huán)境中多種物理和化學(xué)因子的影響，從而在細胞分裂、復(fù)制和傳遞遺傳信息時保持其完整性。穩(wěn)定性DNA分子由兩條反向平行的多核苷酸鏈組成，通過氫鍵和磷酸基團相互連接。這種雙螺旋結(jié)構(gòu)使其具有高度的穩(wěn)定性，能夠抵抗多種物理和化學(xué)因子的影響，如高溫、酸堿、紫外線等。在細胞分裂、復(fù)制和傳遞遺傳信息的過程中，DNA能夠保持其完整性，確保遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞。dna的穩(wěn)定性多樣性總結(jié)：DNA分子的多樣性主要體現(xiàn)在其序列的差異上。雖然不同物種的DNA分子在結(jié)構(gòu)和組成上相似，但它們的序列卻各不相同。這種多樣性為生物多樣性的形成提供了基礎(chǔ)。多樣性DNA分子的序列是由四種不同的堿基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶）按照特定的順序排列組成的。不同物種的DNA序列具有明顯的差異，這種差異是導(dǎo)致生物多樣性的重要因素之一。序列的差異導(dǎo)致了蛋白質(zhì)合成的不同，進而產(chǎn)生了具有不同生物學(xué)特性的生物個體。dna的多樣性可修飾性總結(jié)：DNA分子可以被修飾以適應(yīng)不同的生理和環(huán)境條件。這些修飾包括甲基化、羥基化、磷酸化等，它們可以影響DNA分子的結(jié)構(gòu)和功能?？尚揎椥訢NA分子