专题7遗传的分子基础

1、1专题专题7 7：遗传的分子基础遗传的分子基础2( (一一) ) dnadna是主要的遗传物质的原因：自然界中绝大多是主要的遗传物质的原因：自然界中绝大多数生物的遗传物质是数生物的遗传物质是dnadna，只有少数生物的遗传物质是，只有少数生物的遗传物质是_( (二二)dna)dna分子结构的主要特点分子结构的主要特点1.1.由两条链组成，这两条链按由两条链组成，这两条链按_方式盘旋成双方式盘旋成双螺旋结构螺旋结构2.2. _交替连接，排列在外侧，构成交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧基本骨架；碱基排列在内侧3.3.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并遵循两条链上的碱基通过氢键

2、连接成碱基对，并遵循_原则原则rnarna反向平行反向平行碱基互补配对碱基互补配对脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸34.4.遗传信息：蕴藏在遗传信息：蕴藏在4 4种碱基排列顺序之中种碱基排列顺序之中5.dna5.dna分子的多样性：碱基排列顺序的千变万分子的多样性：碱基排列顺序的千变万化化6.dna6.dna分子的特异性：碱基的分子的特异性：碱基的_特定的排列顺序特定的排列顺序4（三）三）基因与性状的关系基因与性状的关系a.a.基因通过控制基因通过控制_来控制来控制_过程，过程，进而控制生物的性状进而控制生物的性状b.b.基因通过控制基因通过控制_的结构，直接控制的结构，直接控制生物性状生物性状

3、方式方式内因：内因：_控制控制外因：外因：_影响影响调节生物性状的因素调节生物性状的因素酶的合成酶的合成代谢代谢蛋白质蛋白质基因基因环境环境(1)(1)基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。(2)(2)基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的。基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的。(3)(3)基因控制生物的性状有以下两种方式：基因控制生物的性状有以下两种方式：如白化病如白化病如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等5(4)(4)生物的有些性状是受单个基因控制的生物的有些性状是受单个基因控制的，基因与性，基因与性状二者

4、并非是简单的线性关系；有些性状是由多对基状二者并非是简单的线性关系；有些性状是由多对基因控制的。因控制的。(5)(5)基因型与表现型的关系基因型与表现型的关系： 即表现型即表现型= =基因型基因型+ +环境条件环境条件。61.1.细菌转化实验细菌转化实验 格里菲思格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验证明了加所做的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的热杀死的s s型细菌含有型细菌含有“转化因子转化因子”。 艾弗里及其同事艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌体外转化实验证所做的肺炎双球菌体外转化实验证明了明了“转化因子转化因子”是是dnadna，dnadna是遗传物质。是遗传物质。( (一一)dna)

5、dna是遗传物质的证据是遗传物质的证据72.2.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯所艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯所做的做的t t2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验的比较：噬菌体侵染大肠杆菌的实验的比较：肺炎双球菌的体外转化肺炎双球菌的体外转化实验实验t t2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验不不同同点点处处理理方方法法实实验验结结论论名称名称比较比较将将s s型细菌中的型细菌中的dnadna、蛋、蛋白质、多糖等物质分离、白质、多糖等物质分离、提纯和鉴定，分别与提纯和鉴定，分别与r r型型细菌进行混合细菌进行混合用放射性同位素用放射性同位素32p32p、3

6、5s35s分别分别标记标记t2t2噬菌体的噬菌体的dnadna、蛋白质，、蛋白质，然后，有然后，有32p32p或或35s35s标记的标记的t2t2噬噬菌体分别侵染未被标记的大肠菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌杆菌dnadna是遗传物质而蛋白是遗传物质而蛋白质等不是遗传物质质等不是遗传物质1.dna1.dna是遗传物质，但不能证是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质明蛋白质不是遗传物质2.dna2.dna控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成3.dna3.dna能自我复制能自我复制8肺炎双球菌的体外转化肺炎双球菌的体外转化实验实验t t2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验相同相同点点

7、名称名称比较比较2.2.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯所艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯所做的做的t t2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验的比较：噬菌体侵染大肠杆菌的实验的比较：1.1.两个实验均直接证明了两个实验均直接证明了dnadna是遗传物质，但是遗传物质，但不能证明不能证明dnadna是主要的遗传物质是主要的遗传物质2.2.实验设计思路实验设计思路相同：设法把相同：设法把dnadna与蛋白质分与蛋白质分开，单独地、直接地去观察开，单独地、直接地去观察dnadna的作用的作用3.3.特别提醒：特别提醒：r r型细菌转化成型细菌转化成s s型细菌的原因是型细菌的原因是

8、s s型细菌型细菌dnadna与与r r型细菌型细菌dnadna实现实现重组，重组，r r型细菌表现出型细菌表现出s s型细菌的性状，此变异属于型细菌的性状，此变异属于基因重组基因重组。培养培养t t2 2噬菌体只能利用活体培养基噬菌体只能利用活体培养基( (如大肠杆菌如大肠杆菌) )，病毒是专营，病毒是专营寄生的。寄生的。9生物类型生物类型核酸种类核酸种类遗传遗传物质物质核苷酸核苷酸种类种类有细胞有细胞结构的结构的生物生物真核生物真核生物原核生物原核生物无细胞结无细胞结构的生物构的生物dnadna病毒病毒rnarna病毒病毒dnadna和和rnarnadnadna8 8种种4 4种脱氧种脱氧

9、核苷酸核苷酸4 4种核糖种核糖核苷酸核苷酸dnadnadnadnarnarnarnarna（4 4种脱种脱氧核苷酸氧核苷酸和和4 4种核种核糖核苷酸）糖核苷酸）10( (三三)dna)dna分子的复制、转录和翻译分子的复制、转录和翻译复制复制转录转录翻译翻译功能功能时间时间场所场所条条件件模板模板原料原料能量能量酶酶遗传信息的传递遗传信息的传递遗传信息的表达遗传信息的表达主要发生在细胞有丝分主要发生在细胞有丝分裂的间期或减数第一次裂的间期或减数第一次分裂前的间期分裂前的间期个体生长发育的整个过程中个体生长发育的整个过程中细胞核细胞核( (主要主要) )，叶绿，叶绿体、线粒体体、线粒体细胞核细胞

10、核( (主要主要) )，叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体核糖体核糖体dnadna分子的两条链分子的两条链dnadna分子一条链分子一条链mrnamrna4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸atpatpatpatpatpatpdnadna解旋酶、解旋酶、dnadna聚合酶聚合酶等等rnarna聚合酶等聚合酶等需要特定酶需要特定酶11复制复制转录转录翻译翻译产产物物两个双链两个双链dnadna分子分子rna(mrnarna(mrna、trnatrna、rrnarrna) )多肽链多肽链特特点点边解旋边复制；边解旋边复制；半保留式复制半保留式复制( (每个

11、子每个子代代dnadna含一条母链和一含一条母链和一条子链条子链) )边解旋边转录；边解旋边转录；dnadna双链分子全保留双链分子全保留式转录式转录( (转录后转录后dnadna仍保留原来的双链仍保留原来的双链结构结构) )一个一个mrnamrna上可连续上可连续结合多个核糖体，结合多个核糖体，顺次合成多肽链顺次合成多肽链12复制复制转录转录翻译翻译遗传遗传信息信息传递传递方向方向亲代亲代dnadna子代子代dnadnadnamrnadnamrnamrnamrna蛋白质蛋白质意义意义复制遗传信息，复制遗传信息，使遗传信息从亲使遗传信息从亲代传给子代代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种表达

12、遗传信息，使生物表现出各种遗传性状遗传性状13( (四四) )掌握几种酶掌握几种酶名称名称作用作用dnadna解解旋酶旋酶与与dnadna解旋有关的酶，破坏氢键，使解旋有关的酶，破坏氢键，使dnadna双链解开双链解开dnadna聚聚合酶合酶与与dnadna链延长有关，以一条链为模板按碱基互补配对原链延长有关，以一条链为模板按碱基互补配对原则将单个脱氧核苷酸连接成则将单个脱氧核苷酸连接成dnadna分子的主要酶。在分子的主要酶。在dnadna复复制中使用制中使用dnadna连连接酶接酶封闭封闭dnadna双链上脱氧核糖与磷酸之间切口，也就是将双链上脱氧核糖与磷酸之间切口，也就是将dnadna分

13、子片段连接起来。分子片段连接起来。dnadna酶酶促进促进dnadna水解水解rnarna聚聚合酶合酶以一条以一条dnadna链或链或rnarna为模板，按碱基互补配对原则，将单为模板，按碱基互补配对原则，将单个的核糖核苷酸连接成个的核糖核苷酸连接成rnarna的酶的酶rnarna酶酶促进促进rnarna水解水解14( (五五) )遗传信息、密码子和反密码子遗传信息、密码子和反密码子遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子概概念念基因中基因中4 4种碱基种碱基的排列顺序的排列顺序mrnamrna上决定一个氨上决定一个氨基酸的三个相邻碱基酸的三个相邻碱基基每个每个trnatrna中与中与mrnamrna上的上的密码子互补配对的密码子互补配对的3 3个碱个碱基基作作用用控制生物的遗控制生物的遗传性状传性状直接决定蛋白质的直接决定蛋白质的氨基酸序列氨基酸序列识别密码子，转运特定识别密码子，转运特定的氨基酸的氨基酸种种类类基因中脱氧核基因中脱氧核苷酸种类、数苷酸种类、数目和排列顺序目和排列顺序的不同，决定的不同，决定了遗传信息的了遗传信息的多样性多样性6464种密码子种密码子6161种密码子能翻译种密码子能翻译出氨基