生态系统的结构,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,山东省青岛第二中学姜洪顺,*,遗传的物质基础,山东省青岛第二中学姜洪顺,DNA是主要的遗传物质,DNA分子的结构,传递遗传信息,表达遗传信息,知识结构,DNA分子的功能,一、,DNA是主要的遗传物质,1、几句结论性语句,（1）染色体是DNA的主要载体 还有线粒体、叶绿体,（2）DNA是生物主要的遗传物质 还有RNA是RNA病毒的遗传物质,1）肺炎双球菌转化实验格里菲思实验,小鼠不死亡,小鼠死亡,小鼠不死亡,R型活细菌注射小鼠体内,S型活细菌注射小鼠体内,加热杀死后的S型细菌注射小鼠体内,加热杀死后的S型细菌+R型活细菌,注射小鼠体内,小鼠患败血病死亡，,R型+S型,结论：加热杀死的S型细菌内有某种转化因子,2、,DNA是遗传物质的证据,2）肺炎双球菌转化实验艾弗里的实验,分别与R型活细菌混合培养,R,R,R,R+S,DNA,蛋白质,荚膜多糖,DNA+DNA酶,S型活细菌,结论：DNA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,3）,噬菌体侵染细菌的实验,蛋白质外壳,DNA分子,噬菌体是一种专门寄生,在细菌体内的,病毒,吸附,注入,合成,组装,噬菌体,侵染,细菌的过程：,释放,2.噬菌体把,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,2,3.噬菌体的 DNA 在细菌体内，使细胞本身的 DNA 解体，同时,利用细菌的各种成分,合成,噬菌体自身的,DNA和蛋白质,3,4.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,4,1,1.噬菌体的尾部,吸附,在细菌的表面,研究方法：,放射性同位素标记法,对蛋白质标记,35,S，对DNA标记,32,P，分组对比实验,标记噬菌体,噬菌体侵染细菌,测试放射性,35,S标记蛋白质,32,P标记DNA,子代噬菌体没有,35,S,上清液中有,35,S,子代噬菌体有,32,P,上清液中没有,32,P,结论：在亲子代之间具有连续性的物质是DNA，,即DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质,过,程,A组,B组,实验,结果：,亲代,噬菌体,寄主,细胞内,子代,噬菌体,35,S,标记,的蛋白质,32,S,的蛋白质,32,P,标记,的DNA,31,P,的DNA,有,有,有,无,有,有,有,有,A,A,D,下图为用,含,32,P,的T2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：,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,32,P？,图中的A表示,过程，此过程中进入大肠杆菌的是,，没有进入的是,。,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0.8%的放射性，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液中发现有放射性，其最可能的原因是,。,如果用,15,N、,32,P、,35,S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，能够找到的放射性元素是,A、可在外壳中找到,15,N和,35,S,B、可在DNA中找到,15,N和,32,P,C、可在外壳中找到,15,N,D、可在DNA中找到,15,N、,32,P、,35,S,B、可在DNA中找到,15,N和,32,P,病毒的遗传物质是（）,人的遗传物质是（）,DNA或RNA,DNA,DNA分子与RNA分子的比较,核酸种类,项 目,DNA,RNA,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,通常呈单链结构,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,A、G,A、G,C、,T,C、,U,脱氧核糖,核糖,磷酸,磷酸,因此，构成核酸的碱基共,种，核苷酸共,种,5,8,DNA在真核细胞内的分布,主要在染色体上,细胞质(线粒体叶绿体）中,细胞核遗传,细胞质遗传,生物的遗传,二、DNA的结构,DNA基本组成单位,脱氧核苷酸,脱氧核糖,含氮碱基,磷酸,脱氧,核糖,磷酸,碱基,脱氧,核糖,磷酸,碱基,组成元素,C、H、O、N、P,脱氧,核糖,磷酸,碱基,DNA的空间结构：,两条,反向平行,的,脱氧核苷酸链,盘旋而成,外侧：脱氧核糖和磷酸,交替连接,内侧：,碱基对,组成,碱基互补配对原则,：AT GC,碱基之间通过,氢键,连接,双螺旋结构,1）一个,双链DNA,分子中，,A=T,，,C=G,，,A+G=C+T,故,(A+G)%=(A+C)%=50%，(A+G)/(C+T)1,碱基互补配对原则的一般规律及相关计算,2）DNA分子两条链中,(A+G)/(C+T),比值的互为,倒数,。,3）DNA分子两条链中和分子中的(A+T)/(C+G)的比值相等。,不同生物的 DNA中，(A+T)/(C+G)的比值不同。,分清楚是,DNA分子(双链),还是脱氧核苷酸,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、DNA分子的功能,（一）DNA复制：通过复制，传递遗传信息,1、复制相关知识,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,主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中,DNA分子两条链（称为母链）,分别进入两个DNA分子中,四种游离的脱氧核苷酸,ATP,DNA解旋酶、聚合酶,子代DNA分子(与亲代一模一样),边解旋边复制、半保留复制,2、DNA复制的过程,已知某一条全部N原子被,15,N标记的DNA分子（0代），转移到含,14,N的培养基上培养n代，其结果如下：,分子总数_只含,15,N的分子_含,15,N,14,N的分子_只含,14,N的分子_脱氧核苷酸链总数_含,15,N的链为_含,14,N的链为_,2,n,0,2,2,n,-2,2,n+1,2,2,n+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,3、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：,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,溶解核内DNA,析出含DNA的黏稠物,多层纱布滤取含DNA的黏稠物,DNA的黏稠物再溶解,过滤含DNA的NaCl溶液,滤取含杂质较少的DNA,鉴定,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/LNaCl,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,(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_。,1、基因,有遗传效应的DNA片段,决定生物性状的基本单位,（二）基因的表达,脱氧核苷酸,基因,DNA,染色体,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,基因是由遗传效应的DNA片段,一个DNA上有间断地排列着多个基因,每条染色体上有一个DNA分子,染色体是DNA的主要载体,基因在染色体上呈直线排列,分析清楚对应关系，整体与局部的关系,2、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,真核细胞,原核细胞,3、基因的结构,RNA聚合酶结合位点,编码区,非编码区,非编码区,外显子,内含子,非编码区：调控遗传信息的表达,连续的，能转录为mRNA，并翻译成蛋白质,间隔、不连续，外显子编码蛋白质,编码区,原核细胞,真核细胞,原核细胞基因结构,真核细胞基因结构,RNA聚合酶：催化DNA转录为mRNA，从编码区开始进行转录,4、基因的表达,DNA,RNA,蛋白质,转录,翻译,遗传信息,性状,（1）转录,场所,模板,原料,产物,酶,四种核糖核苷酸,mRNA,主要在细胞核中,DNA,的一条链,转录时也要解旋，,但只解有遗传效应的部分。,并按照碱基互补配对原则，,合成mRNA,解旋酶、RNA聚合酶,场所,模板,原料,工具,产物,细胞质（核糖体）,mRNA,氨基酸,多肽、蛋白质,tRNA,mRNA从核孔出来,分泌蛋白还需要内质网,高尔基体的作用,（2）翻译,密码子,mRNA上,决定,一个氨基酸,的,3个相邻的碱基,编码氨基酸的密码子61种,密码子共有64种,3个终止密码子，不编码氨基酸,tRNA上三个碱基,能与mRNA上的密码子配对,包含两个起始密码子,反密码子,tRNA的一端运载着,特定,的氨基酸，另一端连接着反密码子，共有61种反密码子。,丙氨酸,C G A,功能：将细胞质中氨基酸,运至核糖体,反密码子,5、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，称模板链。,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,Pro中AA数：mRNA中碱基数：基因中碱基数 1：3：6,推断过程：,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,a链碱基数b链碱基数mRNA链碱基数1/2 DNA分子总碱基数,A,1,+T,1,A,2,+T,2,A,r,+,U,r,G,1,+C,1,G,2,+C,2,G,r,+C,r,(A,1,+T,1,)%(A,2,+T,2,)%(A,DNA,+T,DNA,)%(A,r,+,U,r,)%,(G,1,+C,1,)%(G,2,+C,2,)%(G,DNA,+C,DNA,)%(G,r,+C,r,)%,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.30B.20,C.35D.25,已知某信使RNA的碱基中U占20%，A占10%，转录该信使RNA的基因的编码区中胞嘧啶占,A.25%B.30%,C.35%D.70%,6、中心法则,DNA,RNA,蛋白质,转录,翻译,逆转录,基因,酶合成,代谢,性状,基因,蛋白质结构,性状,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,中心法则的5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