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遗传的物质基础共两课时DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质DNADNA分子的结构分子的结构传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息表达遗传信息知知识识结结构构DNADNA分子的功能分子的功能一、一、DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质1 1、DNADNA具备作为遗传物质的条件具备作为遗传物质的条件2 2）能够自我复制，使前后代保持）能够自我复制，使前后代保持一定的一定的连续性连续性3 3）能够指导蛋白质的合成）能够指导蛋白质的合成 ，从而，从而控制新陈代谢过程和性状控制新陈代谢过程和性状1 1）分子结构具有相对的）分子结构具有相对的稳定性稳定性4 4）能够）能够产生可遗传的变异产生可遗传的变异 2 2、DNADNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据 1 1）噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验是一个有力是一个有力的证据，证明了的证据，证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质蛋白质外壳蛋白质外壳DNA分子分子噬菌体是一种专门寄生噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的在细菌体内的病毒病毒吸附吸附注入注入合成合成组装组装噬菌体噬菌体侵染侵染细菌的过程：细菌的过程：释放释放2.2.噬菌体把噬菌体把DNADNA全部全部注进细菌体内注进细菌体内，而，而蛋白质外壳则留在蛋白质外壳则留在细菌体外细菌体外, ,不起作用不起作用23.3.噬菌体的噬菌体的 DNA DNA 在细菌体内，使细胞本身的在细菌体内，使细胞本身的 DNA DNA 解体，解体，同时同时利用细菌的各种成分利用细菌的各种成分合成合成噬菌体自身的噬菌体自身的 DNADNA和蛋白质和蛋白质34.4.这些新合成的这些新合成的 DNADNA 和蛋白质外壳组装出很多个和蛋白质外壳组装出很多个与亲代一与亲代一模一样的子代噬菌体模一样的子代噬菌体411.1.噬菌体的尾部噬菌体的尾部吸附吸附在细菌的表面在细菌的表面研究方法：研究方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法对蛋白质标记对蛋白质标记3535S S，对，对DNADNA标记标记3232P P，分组对比实验，分组对比实验标记噬菌体标记噬菌体噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌测试放射性测试放射性3535S S标记蛋白质标记蛋白质 3232P P标记标记DNADNA子代噬菌体没有子代噬菌体没有3535S S上清液中有上清液中有3535S S子代噬菌体有子代噬菌体有3232P P上清液中没有上清液中没有3232P P过过程程A组B组2 2）肺炎双球菌转化实验格里菲思实验）肺炎双球菌转化实验格里菲思实验小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠死亡小鼠死亡小鼠不死亡小鼠不死亡R R型活细菌注射小鼠体内型活细菌注射小鼠体内S S型活细菌注射小鼠体内型活细菌注射小鼠体内加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌注射小鼠体内型细菌注射小鼠体内加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌+R+R型活细菌型活细菌注射小鼠体内注射小鼠体内小鼠患败血病死亡，小鼠患败血病死亡，R型型+S型型3 3）肺炎双球菌转化实验艾弗里的实验）肺炎双球菌转化实验艾弗里的实验结论：结论：DNADNA是转化因子，即遗传物质，是转化因子，即遗传物质， 而蛋白质、多糖等物质不是遗传物质而蛋白质、多糖等物质不是遗传物质AAD下图为用下图为用含含3232P P的的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答：噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答：根据上述实验对下列问题进行分析：根据上述实验对下列问题进行分析：图中锥形瓶中的培养液是用来培养图中锥形瓶中的培养液是用来培养 ，其内的营养成分中是否含有其内的营养成分中是否含有3232P P？图中的图中的A A表示表示 过程，此过程中进入大肠杆菌的过程，此过程中进入大肠杆菌的是是 ，没有进入的是，没有进入的是 。对下列可能出现的实验误差进行分析：对下列可能出现的实验误差进行分析：实验测定，发现在搅拌后的上清液中含有实验测定，发现在搅拌后的上清液中含有0.8%0.8%的放的放射性，其最可能的原因是射性，其最可能的原因是 。当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中发现有放射性，其最可能的原因是液中发现有放射性，其最可能的原因是 。 如果用如果用1515N N、3232P P、3535S S标记噬菌体后，让其侵染细标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素是到的放射性元素是A A、可在外壳中找到、可在外壳中找到1515N N和和3535S SB B、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P PC C、可在外壳中找到、可在外壳中找到1515N ND D、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N、 3232P P、3535S SB B、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P P病毒的遗传物质是（病毒的遗传物质是（ ）人的遗传物质是（人的遗传物质是（ ）DNA或或RNADNADNADNA分子与分子与RNARNA分子的比较分子的比较 核酸种类项 目DNARNA结 构组成的基本单位碱基 嘌 呤 嘧 啶 五碳糖 无机酸规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A A、GGA A、GGC C、T TC C、U U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸因此，构成核酸的碱基共因此，构成核酸的碱基共 种，核苷酸共种，核苷酸共 种种5 58 8DNADNA在真核细胞内的分布在真核细胞内的分布主要在染色体上主要在染色体上细胞质中细胞质中细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗传细胞质遗传生物的遗传生物的遗传二、二、DNADNA的结构的结构DNADNA基本组成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖脱氧核糖 含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基组成元素组成元素C、H、O、N、P脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基DNADNA的空间结构：的空间结构：两条两条反向平行反向平行的的脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链盘旋而成盘旋而成外侧：脱氧核糖和磷酸外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接交替连接内侧：内侧：碱基对碱基对组成组成碱基互补配对原则碱基互补配对原则：A AT GT GC C碱基之间通过碱基之间通过氢键氢键连接连接双螺旋结构双螺旋结构1 1）一个）一个双链双链DNADNA分子中，分子中，A=TA=T，C=GC=G，A+G=C+TA+G=C+T故故(A+G)% = (A+C)% = 50%(A+G)% = (A+C)% = 50%碱基互补配对原则的一般规律及相关计算碱基互补配对原则的一般规律及相关计算2 2）DNADNA分子一条链中分子一条链中(A+G)/(C+T)(A+G)/(C+T)比值的比值的倒数倒数等等于其互补链中该种碱基的比值。于其互补链中该种碱基的比值。3 3）DNADNA分子一条链中分子一条链中(A+T)/(C+G)(A+T)/(C+G)的比值等于其的比值等于其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中该种碱基的比值。分子中该种碱基的比值。4 4）不同生物的）不同生物的 DNADNA中，中，(A+T)/(C+G)(A+T)/(C+G)的比值不同。的比值不同。分清楚是分清楚是DNADNA分子分子( (双链双链) )还是脱氧核苷酸还是脱氧核苷酸单链单链 某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为A24%、13% B23%、27% C48%、26% D22%、28%三、三、DNADNA分子的功能分子的功能通过复制，传递遗传信息通过复制，传递遗传信息时间场所模板模板去向原料能量酶产物特点有丝分裂间期或减数分裂间期有丝分裂间期或减数分裂间期主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中DNADNA分子两条链（称为母链）分子两条链（称为母链）分别进入两个分别进入两个DNADNA分子中分子中四种游离的脱氧核苷酸四种游离的脱氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、聚合酶解旋酶、聚合酶子代子代DNADNA分子分子( (与亲代一模一样与亲代一模一样) )边解旋边复制、半保留复制边解旋边复制、半保留复制DNA复制的过程 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_2n022n-22n+122n+1-2 某DNA分子中，若A占32.8%，当其复制两次后，其中T应该占到多少？A.17.2%B.32.8%C.50%D.65.6% 某DNA分子共有a个碱基，其中含C有m个,则该DNA复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个？A. 7(a-m) B. 8(a-m)C. 7a/2 -7m D. 8(2a-m)游离游离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：关键点：三次过滤三次过滤(第第2次为了获得其黏稠物，第次为了获得其黏稠物，第1、3次为了获得其滤液次为了获得其滤液)二次加蒸馏水（第二次加蒸馏水（第1次使红细胞胀破，第次使红细胞胀破，第2次使次使NaCl达到达到0.14材料中所提供的材料中所提供的NaCl有两种不同浓度有两种不同浓度提取血细胞核物质提取血细胞核物质溶解核内溶解核内DNADNA析出含析出含DNADNA的黏稠物的黏稠物多层纱布滤取含多层纱布滤取含DNADNA的黏稠物的黏稠物DNADNA的黏稠物再溶解的黏稠物再溶解过滤含过滤含DNADNA的的NaClNaCl溶液溶液滤取含杂质较少的滤取含杂质较少的DNADNA鉴定鉴定步骤：2mol/L NaCl2mol/L NaCl蒸馏水蒸馏水蒸馏水蒸馏水2mol/L NaCl2mol/L NaCl冷却的冷却的95%95%酒精酒精过滤取其滤液过滤取其滤液过滤取其黏稠物过滤取其黏稠物过滤取其滤液过滤取其滤液0.015mol/L0.015mol/LNaClNaCl组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂A鸡血蒸馏水0.015 molL的氯化钠二苯胺B菠菜叶片蒸馏水95%的酒精(冷却)二苯胺C人血浆蒸馏水95%的酒精(冷却)二苯胺D人成熟红细胞2mol/L的氯化钠0.14 molL的氯化钠双缩脲E鸡血蒸馏水95%的酒精(冷却)二苯胺“DNA“DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”实验中，实验中，A,B,C,D,EA,B,C,D,E五个小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。请分析回答操作步骤均相同且正确，但结果却不同。请分析回答(1)B(1)B组实验中用蒸馏水处理，实验不成功的原因组实验中用蒸馏水处理，实验不成功的原因_。(2)(2)实验材料选择错误的组别是实验材料选择错误的组别是_，其原因是，其原因是 _。(3)(3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是沸水浴中试管颜色变蓝的组别是_。基因基因有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段决定生物性状的基本单位决定生物性状的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNADNA染色体染色体基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息每个基因中有很多脱氧核苷酸每个基因中有很多脱氧核苷酸基因是由遗传效应的基因是由遗传效应的DNA片段片段一个一个DNA上有间断地排列着多个基因上有间断地排列着多个基因每条染色体上有一个每条染色体上有一个DNA分子分子染色体是染色体是DNA的主要载体的主要载体基因在染基因在染色体上呈色体上呈直线排列直线排列分析清楚对应关系，整体与局部的关系分析清楚对应关系，整体与局部的关系基因的分布核基因（主要）核基因（主要）质基因（线粒体、叶绿体）质基因（线粒体、叶绿体）主要分布在拟核中主要分布在拟核中质粒中也分布有基因质粒中也分布有基因真核细胞真核细胞原核细胞原核细胞基因的结构基因的结构RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区外显子外显子内含子内含子非编码区：调控遗传信息的表达非编码区：调控遗传信息的表达连续的，能转录为连续的，能转录为mRNA，并翻译成蛋白质，并翻译成蛋白质间隔、不连续，外显子编码蛋白质间隔、不连续，外显子编码蛋白质编码区编码区原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞原核细胞基因结构原核细胞基因结构真核细胞基因结构真核细胞基因结构RNARNA聚合酶：催化聚合酶：催化DNADNA转录为转录为mRNAmRNA，从编码区开始进行转录，从编码区开始进行转录基因的表达DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译遗传信息遗传信息性状性状转录转录场所模板原料产物四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸mRNAmRNA主要在细胞核中主要在细胞核中DNADNA的一条链的一条链转录时也要解旋，转录时也要解旋，但只解有遗传效应的部分。但只解有遗传效应的部分。并按照碱基互补配对原则，并按照碱基互补配对原则，合成合成mRNA此模板链称为有义链此模板链称为有义链翻译翻译场所模板原料工具产物细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNAmRNA氨基酸氨基酸多肽、蛋白质多肽、蛋白质tRNAtRNAmRNA从核孔出来从核孔出来分泌蛋白还需要内分泌蛋白还需要内质网质网,高尔基体的作用高尔基体的作用密码子密码子mRNAmRNA上上决定决定一个氨基酸一个氨基酸的的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基编码氨基酸的密码子编码氨基酸的密码子6161种种密码子共有密码子共有6464种种3 3个终止密码子，不编码氨基酸个终止密码子，不编码氨基酸tRNA上三个碱基上三个碱基能与能与mRNA上的密码子配对上的密码子配对包含两个起始密码子包含两个起始密码子反密码子反密码子 tRNAtRNA的一端运载着的一端运载着特定特定的氨基酸，另一端连接的氨基酸，另一端连接着反密码子，共有着反密码子，共有6161种反密码子。种反密码子。丙氨丙氨酸酸 C G A 功能：将细胞质中氨基酸功能：将细胞质中氨基酸 运至核糖体运至核糖体 反密码子反密码子 每种tRNA能识别并转运多种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有意义，能转录，、转录时、组成基因的两条链只有一条链有意义，能转录，称为有义链或模板链。称为有义链或模板链。2、翻译时，、翻译时，mRNA中中3个碱基决定个碱基决定1个个AA，所以经翻译合成的，所以经翻译合成的蛋白质中蛋白质中AA数目是数目是mRNA中碱基数目的中碱基数目的 1/3mRNA中碱基数目是基因中碱基数目的中碱基数目是基因中碱基数目的 1/2Pr中中AA数：数：mRNA中碱基数：基因中碱基数中碱基数：基因中碱基数 1 ：3 ：6推断过程：推断过程：AA数目数目密码子个数密码子个数 1/3 mRNA中碱基数目中碱基数目 1/6 基因中碱基数基因中碱基数 一段原核生物的一段原核生物的mRNAmRNA通过翻译可合成一条含有通过翻译可合成一条含有1111个肽键的多肽，则此个肽键的多肽，则此mRNAmRNA分子至少含有的碱基个分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的数及合成这段多肽需要的tRNAtRNA个数，依次为个数，依次为 A. 33 11 B. 36 12A. 33 11 B. 36 12 C. 12 36 D. 11 36 C. 12 36 D. 11 36DNA、MRNA、AA相关计算a链碱基数链碱基数b链碱基数链碱基数r链碱基数链碱基数1/2 DNA分子总碱基数分子总碱基数A1+T1A2+T2Ar+UrG1+C1G2+C2Gr+Cr(A1+T1)%(A2+T2)%(ADNA+TDNA)% (Ar+Ur)%(G1+C1)%(G2+C2)%(GDNA+CDNA)%(Gr+Cr)% 一个双链一个双链DNADNA分子中碱基分子中碱基A A占占30%30%，其转录，其转录成的成的mRNAmRNA上的上的U U为为35%35%，则，则mRNAmRNA上的碱基上的碱基A A占多少？占多少？A. 30A. 30B. 20B. 20C. 35C. 35D. 25D. 25 已知某信使已知某信使RNARNA的碱基中的碱基中U U占占20%20%，A A占占10%10%，转录该信使，转录该信使RNARNA的基因的编码区中胞的基因的编码区中胞嘧啶占嘧啶占 A. 25% B. 30%A. 25% B. 30% C. 35% D. 70% C. 35% D. 70%中心法则DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译逆转录逆转录基因基因酶合成酶合成代谢代谢性状性状基因基因蛋白质结构蛋白质结构性状性状基因对性状的控制基因对性状的控制附注：只有在极少数的病毒中，才有逆转录的过程附注：只有在极少数的病毒中，才有逆转录的过程中心法则的中心法则的5个过程全都运用了碱基互补配对原则个过程全都运用了碱基互补配对原则遗传信息、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v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由由n n个碱基组成的基因，控制合成由个碱基组成的基因，控制合成由1 1条多肽链条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a a，则该，则该蛋白质的相对分子质量最大为蛋白质的相对分子质量最大为A.na/6 B.na/3A.na/6 B.na/318(n/3 18(n/3 1)1)C.naC.na 18(n 18(n 1) 1) D.na/6 D.na/6 18(n/618(n/61)1)
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