《遗传的物质基础(高三复习).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传的物质基础(高三复习).ppt（49页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高三复习,遗 传 的 物 质 基 础,DNA是主要的遗传物质,DNA分子的结构,DNA分子的功能,传递遗传信息,表达遗传信息,知识结构,一、DNA是主要的遗传物质。,1、DNA具备作为遗传物质的条件。,2）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性,3）能够指导蛋白质的合成 ，从而控制新陈代谢过程和性状,4）能够产生可遗传的变异,1）分子结构具有相对的稳定性,在细胞核里的染色体是由蛋白质和 DNA组成的。但蛋白质的含量和结构都不够稳定，而且本身不能够进行复制，因此不能够充当遗传物质 。,再想一想，蛋白 质能否作为遗传 物质？,2、DNA是遗传物质的证据。,1）噬菌体侵染细菌的实验是一个有力的证据，
2、证明了DNA是遗传物质。,噬菌体是一种专门寄生在细菌 体内的病毒，它的头、尾的外 部都有由蛋白质组成的外壳 （头膜和尾鞘），头的内部含 有DNA。,吸附,然后， 噬菌体通过尾轴把DNA全部注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外,不起作用。,这些新合成的 DNA 和蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。,噬菌体侵染细菌的过程：,最后，这些噬菌体由于细菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的细菌。,首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面,噬菌体的 DNA 在细菌体内，使细胞本身的 DNA 解体，同时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的 DNA和蛋白质.,注意：进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而
3、噬体蛋白质留在外面不起作用。,研究方法放射性同位素示踪法。如图所示：,这些噬菌体在大小、形状等方面，都保持原来噬菌体的特点。由此可见，噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的。这种情况足以证明DNA是遗传物质。,2）肺炎双球菌转化 实验 如图所示,结论：DNA是转化因子，能引起R型细菌产生可遗传的变异，所以DNA是遗传物质。但注意DNA分子必须保持相对稳定，才能具有转化功能。,RNA（核糖核酸） 有些病毒（如烟 草花 叶病毒），它们不含有DNA, 只含有RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。,3、 遗传物质的种类,DNA主要的遗传物质 目前，已有充分的科学研究资料 证明，绝大多数
4、生 物都是以DNA作为遗传物质的。,例：病毒的遗传物质是（ ） 人的遗传物质是（ ） A、DNA B、RNA C、DNA和RNA D、DNA或RNA,D,A,4、 DNA 的 分 布,二、DNA分子的结构,1、主要组成元素：,C、H、O、N、P,基本组成单位：,脱氧 核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的种类,DNA的粗提取和鉴定,原理： 1、DNA在NaCl中的溶解度随NaCl浓度的变化而变化，其中在NaCl=0.14mol/L时溶解度最低，故在此可以让DNA析出 2、DNA不溶于酒精，而其他杂质却
5、可溶 3、DNA遇二苯胺在沸水浴加热时会变蓝,材料：鸡的红细胞（不能用爬行、哺乳类红细胞）,关键点： 三次过滤(第2次为了获得其黏稠物，第1、3次为了获得其滤液) 二次加蒸馏水（第1次使红细胞胀破，第2次使NaCl达到0.14 材料中所提供的NaCl有两种不同浓度,提取血细胞核物质,步骤：,2mol/L NaCl,蒸馏水,蒸馏水,2mol/L NaCl,冷却的95%酒精,过滤取其滤液,过滤取其黏稠物,过滤取其滤液,0.015mol/L NaCl,“DNA的粗提取与鉴定”实验中，A,B,C,D,E五个小组除上表中所列处理方法不同、实验材料不同外，其他操作步骤均相同且正确，但结果却不同。请分析回答
6、 (1)B组实验中用蒸馏水处理，实验不成功的原因_。 (2)实验材料选择错误的组别是_，其原因是 _。 (3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是_。,连 接,2、DNA分子的平面结构和空间结构,1953年沃森和克里克共同提出了DNA的双螺旋结构模型。,内容：1）DNA分子是由两条多脱氧核酸链组成的，这两条链按反向平行盘旋成双螺旋结构。,2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧；碱基排列在内侧。,3）DNA分子中的碱基按互补配对原则通过氢键连成碱基对。,注意：DNA分子与RNA分子的比较,规则的双螺旋结构,通常呈单链结构,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,A、G,A、G,C、T,C、U,脱氧核糖,
7、核糖,磷 酸,磷 酸,因此，构成核酸的碱基共5种，核苷酸共8种。,（种类）,RNA的种类：1）信使RNA（mRNA）DNA转录产物，密码子位于mRNA上。2）转运RNA（tRNA），三叶草结构，其头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸，蛋白质合成中，运输氨基酸。3）核糖体RNA（rRNA），与核糖体结合，是合在蛋白质的场所。,三、DNA分子的功能,1、通过复制，传递遗传信息。,1）、DNA分子复制，是以亲代DNA分子为模板合成子代 DNA分子的过程。,2）、复制过程,有丝分裂间期或减数每一次分裂前的间期,主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中,DNA分子两条链,分别进入两个DNA分子
8、中,游离的脱氧核苷酸,ATP,DNA解旋酶、聚合酶,子代DNA,边解旋边复制、半保留复制,例：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_ 只含15N的分子_ 含15N 14N的分子_ 只含14N的分子_ 脱氧核苷酸链总数_ 含15N的链为_ 含14N的链为_,2n,0,2,2n-2,2n+1,2,2n+1-2,注意：脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系。,脱氧核苷酸,基因,DNA,染色体,脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。,每个基因中含有许多脱氧核苷酸,每个DNA分子含有许多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段,每个染色体（
9、不含染色单体）有1-2DNA分子,染色体是DNA的主要载体,2、通过控制蛋白质合成，在生物的个体发育中表达遗传信息基因的表达,基因：是控制生物性状的遗传的结构和功能单位，是具有遗传效应的DNA分子片段，基因染色体上呈线性排列。,1）基因的结构：,A、原核细胞基因的结构：,能转录为信使RNA，进而指导蛋白质的舍成。,B、真核细胞基因的结构：,能编码蛋白质的序列,不能编码蛋白质的序列,不能编码蛋白质，有调控遗传信息表达的核苷酸序列，包括编码区上游的RNA聚合酶的结合位点。,真核基因的特点,数量上外显子比内含子多一个。 真核细胞编码序列在整个基因中的比例少，而非编码区比例大。 真核基因在转录产生mR
10、NA时外显子和内含子都进行转录，内含子转录的部分被切掉，外显子转录部分拼接起来。即转录后要加工。,科学工作者分离得到了某原核生物基因，并将其解离成两条单链。现让其中一条链与由该基因转录而来的信使RNA杂交配对，结果如图所示。,非编码区,非编码区,编码区,猜想:为什么成熟信使RNA比编码区(单链)碱基数量要少?,成熟信使RNA,对应基因的一条链,编码区,真核生物基因的有关实验,非编码区,非编码区,原核细胞与真核细胞的基因结构比较：,强调,终止子，终止密码 非编码序列（真核基因与原核基因的区别） 原核基因不存在内含子、外显子的概念。 真核生物中aa基因中的碱基数/6原因？,基因结构中存在不能编码蛋
11、白质的非编码区 编码区的内含子不能编码蛋白质 外显子中含有与转录为终止密码相应的脱氧核苷酸。,基因的分布,核基因（主要）,质基因（线粒体、叶绿体）,主要分布在拟核中,质粒中也分布有基因,基因的表达,遗传信息,性状,2）基因的表达：,A、转录,细胞核,DNA的一条链（信息链）,RNA聚合酶,游离的核糖核苷酸,信使RNA,信使RNA从核孔穿出，移到细胞质的核糖体上,B、翻译,细胞质的核糖体,信使RNA,酶、转运RNA为运载工具,氨基酸,多肽链,一条或几条多肽链进一步形成蛋白质的空间结构,1）密码子是在信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。转运RNA上与其配对的三个碱基称为反密码子。从理论上，4
12、种碱基可以组合成64种密码子决定20种氨基酸。 2）一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可以有几种密码子。 3）UAA、UAG、UGA三个密码子不能决定氨基酸，称这蛋白质全成的终止密码子。 4）密码子在生物界是通用的，说明生物是由共同原始祖先进化而来的，彼此这间存在着亲缘关系。,注意：蛋白质合成过程中，有关基因碱基数、信使RNA碱基数、蛋白质中氨基酸数目6：3：1的关系是重要考点。,第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。,起始码(甲硫氨酸),第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。,第3步：甲硫氨酸通过与组氨酸形
13、成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。,形成肽键,第4步：核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码。,终止密码,ACUG G A UC U,mRNA,tRNA,UGA CCU AGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACU GGA UCU,DNA双链,ACTGGATC T TGACC TAGA,肽键 肽键,遗传信息的传递过程,DNA 双链,G,组氨酸,C,C,A,A,A,U,A,CAU,模板链,每种tRNA能识别并转运多
14、种AA 每种AA只有一种tRNA能转运它 tRNA能识别mRNA上的密码子 tRNA转运AA到细胞核内 一种tRNA可以携带几种结构相似的AA 每种AA都可由几种tRNA携带 每种AA都有它特定的一种tRNA 一种AA可由一种或几种特定的tRNA来将它携带到核糖体上,判断题,DNA、mRNA、AA相关计算,1、转录时、组成基因的两条链只有一条链能转录，称为反义链或模板链。,2、翻译时，mRNA中3个碱基决定1个AA，所以经翻译合成的蛋白质中AA数目是mRNA中碱基数目的 1/3,mRNA中碱基数目是基因中碱基数目的 1/2,Pr中AA数：mRNA中碱基数：基因中碱基数 1 ：3 ：6,推断过程
15、：,AA数目 密码子个数 1/3 mRNA中碱基数目 1/6 基因中碱基数,一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为 A. 33 11 B. 36 12 C. 12 36 D. 11 36,DNA、mRNA、AA相关计算,a链碱基数b链碱基数r链碱基数1/2 DNA分子总碱基数,一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的mRNA上的U为35%，则mRNA上的碱基A占多少？ A. 30 B. 20 C. 35 D. 25,已知某信使RNA的碱基中U占20%，A占10%，转录该信使RNA的基因的编码
16、区中胞嘧啶占 A. 25% B. 30% C. 35% D. 70%,由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为 A.na/6 B.na/318(n/3 1) C.na 18(n 1) D.na/6 18(n/61),DNA蛋白质性状的关系,DNA的多样性,蛋白质的多样性,生物界的多样性,决定,导致,根本原因,直接原因 / 物质基础,表现形式,中心法则,附注：只有在极少数的病毒中，才有逆转录的过程,中心法则的5个过程全都运用了碱基互补配对原则,4）基因对性状的控制,生物的一切性状都是受基因控制的。,a、控制酶的合成，从而控制生物的新陈代谢,注意：生物的体细胞中都有一系列控制合成生物体所需的各种酶、蛋白质类激素的基因，从而维持生物体正常的新陈代谢作用。,b、控制蛋白质分子结构直接影响性状。,注意：不管是基因决定性状的哪种情况，都是首先决定蛋白质的结构。,遗传信息、密码子、反密码子区别,遗传信息位于DNA分子的基因上面 密码子位于mRNA上面 反密码子位于tRNA上面,遗传信息通过密码子间接控制氨基酸排序 密码子直接控制氨基酸的排序 反密码子则运载相应氨基酸的作用,