2014年基因的本质专题复习ppt课件

1、1一、一、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质（一）遗传物质的本质（一）遗传物质的本质 人的遗传物质是什么？噬菌体的遗传物质是什么？人的遗传物质是什么？噬菌体的遗传物质是什么？ 烟草花叶病毒的遗传物质是什么？一切生物的遗传物烟草花叶病毒的遗传物质是什么？一切生物的遗传物质是什么？质是什么？（二）核酸是遗传物质的证据（二）核酸是遗传物质的证据肺炎双球菌的转化实验：肺炎双球菌的转化实验：证明证明DNA是遗传物质是遗传物质噬菌体侵染细菌实验：噬菌体侵染细菌实验：证明证明DNA是遗传物质是遗传物质烟草花叶病毒感染烟草实验：烟草花叶病毒感染烟草实验：证明证明RNA是遗传物质是遗传物质2肺炎双球菌的转化

2、实验肺炎双球菌的转化实验1 1格里菲思的实验（格里菲思的实验（19281928年）年）肺炎双球菌肺炎双球菌型：粗糙、无荚膜、无毒性型：粗糙、无荚膜、无毒性型：光滑、有荚膜、有毒性型：光滑、有荚膜、有毒性3注射注射注射注射加热杀死注射加热杀死注射加热杀死加热杀死注射注射分离分离4 1. 1.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？可否直接进行第四组？对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？可否直接进行第四组？ 第三、四组说明了第三、四组说明了R R型活细菌与型活细菌与S S型死细菌混合培养后产生了型死细菌混合培养后产生了S S型活细菌，

3、并且这种转化的性状可以遗传。型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。 2. 2.该实验能否证明该实验能否证明DNADNA是遗传物质？该实验的结论是什么？是遗传物质？该实验的结论是什么？52.2.艾弗里的实验（艾弗里的实验（19441944年）年） S S型型菌菌分离分离蛋白质蛋白质DNA DNA 多糖类荚膜多糖类荚膜培养培养培养培养培养培养R R型细菌型细菌S S、R R型细菌型细菌R R型细菌型细菌 + R + R型细菌型细菌 + R + R型细菌型细菌+ R+ R型细菌型细菌R R型细菌型细菌S S型菌型菌 DNA DNA DNA DNA水解酶水解酶培养培养R R型细菌型细菌诱导诱导R R型

4、细菌转化为型细菌转化为S S型细菌的转化因子是型细菌的转化因子是DNADNA结论：结论：+ + +DNADNA才是使才是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质型细菌产生稳定遗传变化的物质DNADNA是遗传物质6艾弗里实验说明下列哪项？（多选）艾弗里实验说明下列哪项？（多选）A AS S型细菌的性状是由其型细菌的性状是由其DNADNA决定决定 B B在转化过程中，在转化过程中，S S型细菌的型细菌的DNADNA可能进入到了可能进入到了R R型细菌细胞中型细菌细胞中C CDNADNA是遗传物质是遗传物质D D蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用7T

5、 T2 2噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程吸附吸附注入注入复制复制组装组装释放释放噬菌体中，在子代和亲代间具有连续性的物质是噬菌体中，在子代和亲代间具有连续性的物质是DNADNA，而不是蛋白质，而不是蛋白质8赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验用用3535S S标记噬菌体蛋白质外壳标记噬菌体蛋白质外壳侵染细菌侵染细菌上清液放射性高上清液放射性高 离心离心沉淀物放射性低沉淀物放射性低（同位素标记法）（同位素标记法）用用3232P P标记噬标记噬 菌体的菌体的DNADNA侵染细菌侵染细菌上清液放射性很低上清液放射性很低 离心离心沉淀物放射性高沉淀物放射性高在

6、新形成的噬菌体中没有检测到在新形成的噬菌体中没有检测到3535S S在新形成的噬菌体中检测到了在新形成的噬菌体中检测到了3232P P9 1. 1.用用3535S S、3232P P标记物质的理论基础是什么？能否用标记物质的理论基础是什么？能否用 1414C C和和1818O O进行标记？进行标记？ 用用3535S S、3232P P标记是因为标记是因为DNADNA中中P P的含量多，蛋白质中的含量多，蛋白质中P P的含量少；蛋白质中有的含量少；蛋白质中有S S而而DNADNA中没有中没有S S。不能用。不能用1414C C和和1818O O进行标记，进行标记，因为因为DNADNA和蛋白质中均

7、含有和蛋白质中均含有C C和和O O两种元素。两种元素。 将将DNADNA与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独地观察它们的作用。与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独地观察它们的作用。 2. 2.此实验的指导思想是什么？此实验的指导思想是什么？问题思考问题思考10 3. 3.实验结果中，在上清液中检测到的主要是实验结果中，在上清液中检测到的主要是3535S S ，而，而3232P P则主要存在于沉淀物中，这说明了什么？则主要存在于沉淀物中，这说明了什么？噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部，只有噬菌体的噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部，只有噬菌体的DNADNA才进入细菌内才进入细菌内。1

8、1 噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体侵染细菌时，只有DNADNA进入细菌内，蛋白质外壳留在细菌外面。进入细菌内，蛋白质外壳留在细菌外面。 4. 4.细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用3232P P标记的标记的DNADNA，而不能检测到用，而不能检测到用3535S S标记的蛋白质，这一结果说明了什么？标记的蛋白质，这一结果说明了什么？ 子噬菌体的性状是由噬菌体的子噬菌体的性状是由噬菌体的DNADNA所控制的，与亲代噬菌体的蛋白质没有关系。所控制的，与亲代噬菌体的蛋白质没有关系。 D N A D N A是遗传物质，蛋白质不是遗传物质是遗传物质，蛋白质不是遗传物质1

9、2二、二、DNA分子的结构分子的结构n5种元素种元素3类物质类物质4种基本单位种基本单位2条链条链1种结构种结构1、元素组成：、元素组成：C、H、O、N、P等等2、基本组成单位：核苷酸（、基本组成单位：核苷酸（4种）种）3、核苷酸的结构：、核苷酸的结构：AP脱氧脱氧核糖核糖131、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件：、条件：5、复制、复制过程：过程：6、复制特点：复制特点：7、复制的精确性：、复制的精确性：8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：三、三、DNADNA分子的复制分子的复制有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模

10、板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条链的两条链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 碱基互补配对原则碱基互补配对原则（1）边解旋边复制）边解旋边复制（2）半保留复制半保留复制使遗传信息在传递过程中保持了连续性使遗传信息在传递过程中保持了连续性细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒原核生物的拟核和质粒解旋解旋合成合成延伸和盘绕延伸和盘绕1415回顾计算回顾计算DNADNA分子中各种碱基的数量关系公式分子中各种碱基的数量关系公式

11、16 某一某一DNADNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤二者共占碱基总量的分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤二者共占碱基总量的46%46%，其中一条链上腺嘌呤占此链碱基量的，其中一条链上腺嘌呤占此链碱基量的28%28%，则，则另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的百分比为另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的百分比为( )( )A.46%A.46% B.26% B.26% C.54% D.24%C.54% D.24% 答案答案 B B17某双链某双链DNADNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%54%，其中，其中a a链的碱基中，链的碱基中，22%22%是腺嘌呤，是腺嘌呤，28%2

12、8%是胞嘧啶，是胞嘧啶，则则b b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNADNA分子碱基的比例分别为分子碱基的比例分别为A A24%24%、13% B13% B23%23%、27%27% C C48%48%、26% D26% D22%22%、28%28%181920已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：分子总数分子总数_只含只含15N的分子的分子_含含15N 14N的分子的分子_只含只含14N的分子的分子_脱氧核苷酸链总数脱氧核苷酸链总数_含含15N的链为的链为_含含14N的链为的链为_

13、2n022n-22n+122n+1-221 1. 1.生物体内的生物体内的DNADNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNADNA分子的碱基总数相同吗？如果不分子的碱基总数相同吗？如果不同说明了什么？同说明了什么？ 2. 2.请从请从DNADNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNADNA的关系，又能体现基因的作用。的关系，又能体现基因的作用。 都不相同。说明了都不相同。说明了DNADNA分子上有许多的基因，即基因是分子上有许多的基因，即基因是DNADNA的片段。基因

14、的碱基总数小于的片段。基因的碱基总数小于DNADNA的碱基总数，说明不是的碱基总数，说明不是DNADNA的所有片段都是基因。的所有片段都是基因。 基因是基因是DNADNA分子上有遗传效应的片段。分子上有遗传效应的片段。第第4 4节节 基因是由遗传效应的基因是由遗传效应的DNADNA片段片段22基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，这说明片段，这说明DNADNA蕴含有大量的遗传信息。蕴含有大量的遗传信息。DNADNA两侧的脱氧核糖和磷酸的交替排列是稳定两侧的脱氧核糖和磷酸的交替排列是稳定不变的，基本骨架内侧的碱基排列顺序是可变的，由此推测，不变的，基本骨架内侧的碱基排列顺序是可变的，由此推测

15、，DNADNA携带的遗传信息很可能与什么有关？携带的遗传信息很可能与什么有关？23 1. 1.你如何理解你如何理解DNADNA分子的多样性和特异性？你能从分子的多样性和特异性？你能从DNADNA水平分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？水平分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？ 碱基排列顺序的千变万化，构成了碱基排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。DNADNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性

16、的物质基础。 24 在人类的在人类的DNADNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNADNA几乎不可能完全相同，因此，几乎不可能完全相同，因此，DNADNA可以像指纹一样用可以像指纹一样用来鉴别身份。来鉴别身份。 2. 2.在刑侦领域，在刑侦领域，DNADNA分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方法的科学依据吗？法的科学依据吗？25DNADNA分子中碱基对的分子中碱基对的 排列顺序千变万化排列顺序千变万化多样性多样性 每种

17、生物的每种生物的DNADNA分子都有特定的碱基排列顺序分子都有特定的碱基排列顺序特异性特异性4 4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序遗传信息遗传信息 基因是基因是DNADNA分子上有遗传效应的片段分子上有遗传效应的片段DNADNA片段的遗传信息片段的遗传信息26小小 结结1.1.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段：片段： 从功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的性状。从功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的性状。 从结构上看，基因是从结构上看，基因是DNADNA分子上一个个特定的片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列。分子上

18、一个个特定的片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列。 不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同，从而决定不同的性状。所以说，基因中的碱基排列顺序就代表遗传信不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同，从而决定不同的性状。所以说，基因中的碱基排列顺序就代表遗传信息。息。272.2.染色体、染色体、DNADNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系 染色体染色体DNA DNA 基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸功能关功能关系系DNADNA的主要载的主要载体体主要的遗传物质主要的遗传物质控制性状遗传的单位控制性状遗传的单位遗传物质的组成单遗传物质的组成单位位数量关数量关系系含含1 1个或个或

19、2 2个个DNA DNA 含有许多基因含有许多基因 含有许多含有许多脱氧核苷酸脱氧核苷酸 染色体复制后着丝点分裂前染色体复制后着丝点分裂前 ，每个染色体含有，每个染色体含有2 2个个DNADNA，其余每个染色体都只有一个，其余每个染色体都只有一个DNADNA。283.DNA3.DNA结构的稳定性、多样性和特异性结构的稳定性、多样性和特异性 DNADNA基本骨架中磷酸与脱氧核糖的交替排列是稳定不变的；基本骨架中磷酸与脱氧核糖的交替排列是稳定不变的；碱基互补配对的原则不变碱基互补配对的原则不变稳定性稳定性DNADNA碱基对的排列顺序是千变万化的碱基对的排列顺序是千变万化的多样性多样性每个特定的每个

20、特定的DNADNA分子中都有特定的碱基对的排列顺序分子中都有特定的碱基对的排列顺序特异性特异性29(2) A + T G + C在整个DNA分子及两条互补链中均相等在DNA分子中因生物种类不同而不同 已知某DNA分子中,(G+C)占碱基总数的46%,且其中一条链(H链)中A占该链碱基总数的28%, 问在整个DNA分子中和H链的互补链中A的比例分别是_27%和26%(1) A + G T + C在整个DNA分子中 = 1在DNA分子的两条互补链中互为倒数【解析】30DNA的复制的复制用同位素32P标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其在侵入的大肠杆菌繁殖，最后再释放出200个噬菌体，则后代噬菌体

21、中含有32P的占总数的（ ）A2% B1% C0.5 D50% 【答案】B313 3 基因的功能基因的功能n（1 1）通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递遗传信息）通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递遗传信息n（2 2）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，即表达遗传）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，即表达遗传信息信息（基因的表达）（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殖个体发育个体发育321、转录、转录2、翻译、翻译（二）基因控制蛋白质的合成（二）基因控

22、制蛋白质的合成33 RNA的结构、种类和功能的结构、种类和功能（1）RNA的结构：组成单位是核糖核苷酸的结构：组成单位是核糖核苷酸A腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸核糖核糖34G核糖核糖C核糖核糖A核糖核糖 U核糖核糖n（2） RNA的种类和功能的种类和功能nmRNAntRNAnrRNA ：转录遗传信息，翻译的模板：转录遗传信息，翻译的模板 ：蛋白质合成中运输氨基酸：蛋白质合成中运输氨基酸 ：是核糖体的重要组成成分：是核糖体的重要组成成分通常呈单链，通常呈单链，351、转录、转录（1）场所）场所 :细胞核细胞核（2）概念）概念:以以DNA的一条链为模板，按照碱基的一条链为模板，按照碱基 互补配

23、对原则，合成互补配对原则，合成RNA的过程。的过程。 36（3）过程）过程 RNA聚合酶将基因解开螺旋聚合酶将基因解开螺旋 ，一条链为模板，一条链为模板 A-U T-A C-G G-C 配对，合成配对，合成RNA，酶脱落下来，两，酶脱落下来，两条链重新螺旋条链重新螺旋372、翻译、翻译（1）场所：细胞质场所：细胞质（2）概念）概念 ：以信使：以信使RNA为模板为模板，合成具有一定，合成具有一定 氨基酸顺序的蛋白质的过程。氨基酸顺序的蛋白质的过程。（3）密码子）密码子 遗传学上把信使遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密

24、码子。UCAUGAUUAmRNA3839真核细胞中复制、转录、翻译的比较真核细胞中复制、转录、翻译的比较 过程过程比较比较细胞核细胞核复复 制制转转 录录翻翻 译译场场 所所模模 板板原原 料料产产 物物遗传信息遗传信息细胞核细胞核细胞质细胞质DNA两条链两条链基因的一条链基因的一条链信使信使RNA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2个相同的个相同的DNA RNA蛋白质（多肽）蛋白质（多肽）传递传递表达表达表达表达40蛋白质（性状）蛋白质（性状）DNA(基因）基因）转录转录逆转录逆转录 RNA翻译翻译（三）中心法则及其发展（三）中心法则及其发展41（三）中心法则及其发展（三）

25、中心法则及其发展遗传信息传递过程包含五条线路遗传信息传递过程包含五条线路 DNADNADNADNA： DNADNARNARNA： RNARNA蛋白质：蛋白质： RNARNARNARNA： RNARNADNADNA： 以以DNADNA作为遗传物质的生物的自我复制。作为遗传物质的生物的自我复制。 细胞核中的转录过程。细胞核中的转录过程。 细胞质中核糖体的翻译过程。细胞质中核糖体的翻译过程。 以以RNARNA作为遗传物质的生物的自我复制作为遗传物质的生物的自我复制 个别病毒的逆转录过程个别病毒的逆转录过程 42四、基因、蛋白质与性状的关系四、基因、蛋白质与性状的关系结构蛋白结构蛋白功能蛋白功能蛋白蛋

26、白质蛋白质生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者43正常红细胞正常红细胞患者红细胞患者红细胞病例一：镰刀型细胞贫血症病例一：镰刀型细胞贫血症血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常（直接原因）（直接原因）基因异常基因异常编码编码（根本原因）（根本原因）红细胞红细胞功能异常功能异常红细胞红细胞结构异常结构异常（性状）（性状）44病例二：囊性纤维病病例二：囊性纤维病患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染CFTR基因缺失基因缺失3个碱基个碱基CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，结构异常，导致功能异常蛋白缺少苯丙氨酸，结构异常，导致功能异常性状改变性状

27、改变结论1基因改变基因改变蛋白质改变蛋白质改变45病例三：白化病病例三：白化病控制酪氨酸酶基因异常控制酪氨酸酶基因异常黑色素黑色素合成合成酪氨酸酪氨酸缺乏酪氨酸酶缺乏酪氨酸酶影响影响白化病白化病46例：圆粒豌豆和皱粒豌豆例：圆粒豌豆和皱粒豌豆不能编码不能编码淀粉分支酶淀粉分支酶淀粉含量下降淀粉含量下降失水皱缩失水皱缩皱粒豌豆皱粒豌豆插入插入DNADNA序序列列基因基因47二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系2 2、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。1 1、基因控制蛋白质的结构、基因控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。直接控制生物体的性状。3 3、调控生物体性状的因素、调控生物体性状的因素基因（内因）基因（内因）环境因素（外因）环境因素（外因）（间接控制）（间接控制）48n同一株水毛茛的叶子基因组成相同吗?n你认为造成这种现象的原因是什么?水毛茛是一种水生植物，它的叶生长在水中呈丝状，水毛茛是一种水生植物，它的叶生长在水中呈丝状，长在水面上呈扁片状，水毛茛叶的这种性状变异说明（长在水面上呈扁片状，水毛茛叶的这种性状变异说明（ ）环境因素引起基因突变环境因素引起基因突变 B 环境因素引起基因重组环境因素引起基因重组C. 环境因素引起