遗传的分子基础课件
1、脱氧核苷酸分子中,三个小分子之间 如何连接?
(1)首先要了解 脱氧核糖的结构简式
(2)其次要了解三个小分子之 间如何连接?
注:
表示一分子磷酸 表示一分子脱氧核糖
脱氧核糖的l号碳原子与含氮碱基 相连,5号碳原子与磷酸分了相连。
表示含氮碱基
2、脱氧核苷酸分子如何相互连接?
脱氧核苷酸分子相互连 接的方式是一个脱氧核 苷酸上的磷酸基团,连 在另一个脱氧核苷酸的 脱氧核糖上,这样通过
病
毒
RNA病毒: 只含RNA
噬菌体侵染细菌
DNA是遗传物质
肺炎双球菌转化
DNA是遗传物质,而蛋白质不是
烟草花叶病毒的感染和重建
DNA是主要的遗传物质 RNA病毒中,RNA是遗传物质。
1、噬菌体侵染细菌
为什么选择噬菌体作为实验材料???
讨论下列问题: 1、噬菌体如何繁殖? 2、如何得到32P标记的噬菌体和35S标记的噬菌体.
②S型活细菌 ③加热后杀死 的S型细菌 R型活细菌 ④ 加热后杀死 的S型细菌
小
分离出S型活细菌
注射
混合 注射
鼠
分离出S型活细菌
S菌中有一种“转化因子”使R菌转化为S菌。
格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转 化实验,此实验结果 A.证明了DNA是遗传物质 ( ) D
B.证明了RNA是遗传物质
练习2、有人试图通过实验来了解 H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过 程,设计实验如图:
一段时间后,检测子代 H5N1 病毒的放射性及 S 、 P元素,下表对结果 的预测中,最可能发生的是( )
D
选项 A
放射性 全部无
S元素 全部32S
P元素 全部31P
B C D
全部有 少数有 全部有
全部35S 全部32S 全部35S
凡是有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA? 核酸是所有生物的遗传物质,其中DNA是主要的遗传物质??
生物的遗传物质
主要载体: 染色体 (DNA+蛋白质) 真核生物 次要载体: 线粒体、叶绿体 (DNA)
4
原核生物: DNA (无染色体)
病毒的遗传物质是: DNA病毒: 只含DNA A.DNA B.RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA
3、RNA是遗传物质的实验证据
(3)烟草花叶病毒感染烟草的实验
①烟草花 叶病毒
感染
实验 过程 与实 验结 果
正常 烟草
被感染
产生花叶病 (对照组)
②烟草花叶病 感染 正常 毒的RNA 烟草
③烟草花叶 病毒的蛋白 质
感染
被感染
产生花叶病
(实验组)
正常 烟草
不被感染
不产生花叶病 (实验组)
实验 结论
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花 叶病毒的遗传物质。
遗传的分子基础
对遗传物质 的早期推断
肺炎双球菌 的转化实验
噬菌体侵染 细菌实验
基因是有遗传效应的核酸分子 片段 基因的本质 DNA的复制 DNA分子 的结构 DNA的复制过程
知 识 网 络
对DNA复制的 推测
转录(DNA → mRNA)
遗传信息的 转录和翻译
练习:艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实 验,结果如下表。从表可知 C( 实验组号 ① ② 接种菌型 R R ) 培养皿长菌情 况 R型 R型
加入S型菌物质 蛋白质 荚膜多糖
③
④
R
R
DNA
DNA(经DNA酶处理)
R型、S型
R型
A. ①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
A.1、3 B. 1、 4 C. 2 、 3 D . 2、 4
二、DNA的分子结构和特点
• DNA是生物主要的遗传物质,对 其结构的掌握有助于对DNA的功能特 点有更好的认识。本考点的内容包括 :对DNA分子结构特点的掌握(识记 );比较DNA与RNA的区别和联系; DNA碱基的有关计算等。其中有关计 算方面的内容是难点。
实验的方法、过程、结果 方法:同位素示踪法 过程: ①标记细菌: 用含35S的培养基培养大肠杆菌 用含32P的培养基培养大肠杆菌 含35S的细菌 含32P的细菌
②标记噬菌体
用含35S或32P的大肠杆菌分别培养T2噬菌体 或DNA含32P标记的T2噬菌体 蛋白质含有35S
③ 用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵入未被标记大肠杆菌
= ≡ = ≡
注:A T G C
= ≡ =
≡
1 、 DNA的每个脱氧核糖上均连接一个磷酸和一个碱基 2 、一条双链 DNA上有几个游离的磷酸基团? 3 、一条脱氧核苷酸链上 2个相邻碱基以什么相连? 5、若该 DNA有200个碱基,则该碱基的排列方式最多有多少种? 4、两条脱氧核苷酸链上的碱基以什么相连接?
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子 D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体 侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计 思路上的共同点是( C ) A、重组DNA片段,研究其表型效应 B、诱发DNA突变,研究其表型效应 C、设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应 D、应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与子代之间的传 递
②n个核苷酸形成DNA双链时脱去(n-2)个水,在形成单链RNA
时,脱去(n-1)个水。
③DNA分子中,脱氧核苷酸的数目=脱氧核糖的数目=含氮碱基的数 目=磷酸的数目 ④A-T间有两个氢键,G-C间有三个氢键,G-C的比例越高,
DNA分子越稳定。
⑤从碱基对比例的角度看,决定DNA分子特异性的是A+T/G+C。
(2)DNA分子的两条链按 照反向平行方式向右盘绕成 双螺旋结构,外侧由脱氧核 糖和磷酸的交替连接构成骨 架,内侧是碱基对。
(3)DNA分子中形成碱基对时,按严格的碱基互补配对原则配对,
因此我们可作如下推论:
1、一个双链DNA中
A=T C=G √
A+G=T+C √
A+C=T+G
A+T=C+G
√
2、有甲、乙二个DNA分子, 已知甲的一条链上(A+G)/(T+C)=a,甲的另一条链上(A+G)/(T+C)= 1/a 甲中(A+G)/(T+C)= 1
这种变异属于基因重组
含有控制荚膜 形成的S基因
S型细菌
R型细菌
(3)艾弗里的体外转化实验
S型活细菌 过 程 及 结 果
多糖
脂质
蛋白质
RNA
DNA DNA+DNA酶
分别与R型活细菌混合培养
R R R R R R S S R
S型菌中的转化因子是S型菌的DNA,说明DNA是 遗传物质,蛋白质不是遗传物质
练习:1、在下列生物学名词中指出哪一个是遗传物质( C ) A、脱氧核苷 C、脱氧核糖核酸 B、脱氧核糖 D、脱氧核苷酸
请用生物示意图表示脱氧核糖核酸、脱氧核糖、脱氧核苷酸和脱氧 核苷这几个名词间的关系。
脱氧核 糖核酸 包含的 关系
脱氧核 苷酸
脱氧 核苷
脱氧 核糖
练习:2、组成DNA结构的基本成分是( C ) ①核糖 ②脱氧核糖 ③ 磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤 、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘌呤 A、① ③ ④ ⑤ B、 ① ② ④ ⑥ C、② ③ ④ ⑤ D、 ② ③ ④ ⑥
一、DNA的分子结构
基本单位
脱氧核苷酸
脱氧核苷
应根据碱基命名分别为:腺嘌呤脱氧核苷 酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷 酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤
磷酸
脱氧 核糖
含N碱基 C 胞嘧啶
病毒体内有几种核苷酸? 细菌体内有几种核苷酸? 人体内有几种核苷酸?
T 胸腺嘧啶
以上我们提到了一系列在称谓上非常相近的生物学名词:脱氧核糖 核酸、脱氧核糖、脱氧核苷酸和脱氧核苷,这些名词往往是同学容 易混淆,但又是必须严格区分的名词。
控制某一特定性状的 DNA分子中的碱基排列 顺序是稳定不变的,每 个特定的DNA分子这种 特定的碱基排列顺序包 含着特定的遗传信息, 从而使DNA分子具有特 异性。
DNA 分子的多样性是由 碱基对的排列顺序的多 样性决定的。n个碱基 对可以构成 4n 种 DNA 分 子。如果一个 DNA 分子 中有 1000 个碱基对,那 么它的排列顺序就 41000 。
乙的一条链上(A+T)/(G+C)= a ,乙的另一条链上(A+T)/(G+C)= a a 乙中(A+T)/(G+C)=
(4)DNA分子的特性
稳定性
特异性
多样性
DNA分子的双螺旋结 构是相对稳定的。一 是基本骨架部分的两 条长链是由磷酸和脱 氧核糖相间排列的顺 序稳定不变;二是空 间结构一般都是右旋 的双螺旋结构。
(三)、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸间的关系:
在这条多 脱氧核苷 酸的长链 上脱氧核 苷酸有几 种排列方 式?
A
T
C G C
许多脱氧核苷酸以磷酸
二酯键形式的聚合作
用,形成多脱氧核苷酸 长链。每条脱氧核苷酸 链,都是由成百上千脱 氧核苷酸构成。
46 4n
T
二、DNA分子结构的主要特点
5/ ~ 3/走向 3/~5/走向
(1)由两条相反方向 (3/~5/和 5/ ~3/)平行的 脱氧核苷酸长链, 在配对的碱基之间以氢 键相连,碱基之间的配 对方式有两种,即A一定 与T配对,G一定与C配 对。 A与T之间形成两条 氢键.G与C之间形成三 条氢键。
翻译( mRNA →蛋白质)
场所
模板
产物
一、核酸是遗传物质的证据