遗传的分子基础课件.ppt

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1、遗传的分子基础,1DNA是主要的遗传物质,DNA是遗传物质的实验证据(绝大多数生物),格里菲思转化实验结论： 艾弗里转化实验结论：,噬菌体侵染细菌实验,过程,结论：DNA是遗传物质,用35S标记噬菌体,用32P标记噬菌体,与细菌混合,与细菌混合,上清液中沉淀物中,上清液中沉淀物中,实验思想：,搅拌,离心,搅拌,离心,加热杀死的S型细菌中含有,转化因子,DNA是转化因子，是R型细菌的遗,遗传物质,放射性高,放射性很低,放射性很低,放射性高,将DNA和蛋白质等分开，直接地、单独地去观,察DNA和蛋白质等的作用,RNA也是遗传物质烟草花叶病毒侵染实验（少数生物）,一、人类对遗传物质的探索过程,理解并

2、记忆三个实验的过程及结论,1经典实验,2.噬菌体侵染细菌实验的过程：,1、标记：,2、侵染：注意侵染时间,3、搅拌、振荡、离心：,4、检测：,如何标记噬菌体？,先标记大肠杆菌，再标记噬菌体,用标记好的噬菌体侵染普通的大肠杆菌,目的是什么？搅拌时间和强度要注意,思考：1、如果用35S标记，最后放射性主要位于 ，但 中也有少许放射性其原因是 。 如果用32P标记，最后放射性主要位于 ，但 中也有少许放射性其原因是 。 2、新合成的子代噬菌体的原料，能量，条件都来自 。 3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的 遗传的。（即： 是遗传物质）,练习1、（2011年小高题）14、1952年赫尔希和

3、蔡斯利用放射性同位素标记技术，进行了“噬菌体侵染细菌的实验”。下列相关叙述正确的是（ ）A用32P和35S分别标记T2 噬菌体的蛋白质和DNAB用35S标记T2 噬菌体，侵染、离心后35S主要存在于沉淀物中C合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供D该实验证明了DNA是主要的遗传物质 练习2.噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是（）ADNA能主要的遗传物质 BDNA能自我复制CDNA是遗传物质 DDNA能控制蛋白质合成,练习3、(2015佛山模拟)如下图表示用同位素32P、32S和31P、35S分别标记噬菌体和大肠杆菌的DNA和蛋白质，然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬

4、菌体和亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是()A31P、32P、32SB31P、32P、35SC31P、32S、35S D32P、32S、35S 练习4.人、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是（ ）A.4，4，5B.5，4，4 C.4，5，4D.5，4，5,练习5（11年广东卷）2、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A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明S型菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质,C,练习6【例2】(2011年江苏)关于“噬菌体侵

5、染细菌的实验”的,叙述，正确的是(,),A分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌体B分别用 35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D 32P 、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,答案C,练习7例3【12江苏】2.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C.沃森和克里克提出在D

6、NA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA,【答案】B,练习8例4（2013新课标II卷）5.在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（ ）孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验A. B. C. D.,【答案】C,3生物的遗传物质,练习9.人、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是（ ）A.4，4，5B.5，4，4 C.4，5，4D.5，4，5,例15（海南卷）13某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然

7、后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是A1、3B1、4C2、3D2、4,二DNA分子的结构：规则的双螺旋结构,两条脱氧核苷酸长链 平行盘旋而成外侧的基本骨架由 和 交替连接而成，碱 基排列于内侧两条长链上的碱基通过氢键，按 ，形成碱基对(A与T，G与C),反向,脱氧核糖,磷酸,碱基互补配对原则,1、与DNA有关的计算： A=T G=C任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基一条链中A+T与另一条链中的T+A相等，一条链中的C+G等于另一条链中的G+C如果一条链中的（A+T）/（C+

8、G）=a，那么另一条链中A+T）/（C+G）= a 如果一条链中的（A+C）/（G+T）=b，那么另一条链上（A+C）/（G+T）= 1/b,练习1.（2009年小高题）15已知某个DNA分子的一条链中，碱基A有4 000个，碱基C有5 000个，则在其互补链中碱基G和碱基T的个数分别是( ) A4 000、4 000 B.5 000、5 000 C4 000、5 000 D.5 000、4 000练习2若DNA分子中一条链的碱基ACTGl234，则另一条链上ACTG的值为( )Al234 B34l2C4321 D1324,练习3DNA分子的一条单链中(AG)/(TC)0.5，则另一条链和整个

9、分子中上述比例分别等于( )A2和1 B0.5和0.5 C0.5和1 D1和1练习4.双链DNA分子的一个片段中，含有腺嘌呤520个，占碱基总数20%，则这个片段中含胞嘧啶（ ）A350个 B420个 C520个 D780个练习5.在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基数的42%，若其中一条链中的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（ ）,遗传信息：本质：基因是有 的DNA片段,3基因的本质,基因中4种碱基的排列顺序,遗传效应,三DNA分子的复制,概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程时间：场所：主要在 中过程：解旋合

10、成子链形成子代DNA分子条件： 、 、酶(解旋酶、DNA聚合酶等)、 特点： 、 结果：1个DNA2个子代DNA意义：使遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性,为复制提供了精确的模板 保证了复制准确无误,保障,有丝分裂间期或减数第一次分裂间期,细胞核,模板,原料,能量,边解旋边复制,半保留复制,独特的双螺旋结构,碱基互补配对,10、与DNA复制有关的计算： （1）复制出DNA数 =2n（n为复制次数） （2）含亲代链的DNA数 =2，占所有DNA的比例为 （3）亲代链占所有子代DNA链的比例为 （4）复制所需要原料：复制n次，需要某种碱基数，公式 第n次复制，需要某种碱基数，公式：,练习

11、1、某DNA分子中有100个碱基对，其中A有60个，如果此DNA复制两代，将有几个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参与了复制过程（）A60个 B80个 C120个 D160个练习2、(2011南京质检)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8 B含有14N的DNA分子占7/8C复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D复制结果共产生16个DNA分子,练习3、（2009年小高题）17用32P标记一个DNA分子的两条链，让该DNA分子在31P的培养液中连续复制4次，则含32P的子代DNA

12、分子个数,含32P标记的链占所有链的比例分别是( ) A1 1/8 B.2 1/32 C2 1/16 D1/32 练习4.（2011年小高题）18、下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述，正确的是（ ）A是一种半保留复制 B主要在细胞质中完成C以DNA分子的一条链为模板 DDNA分子完成解旋后才开始碱基配对,练习5、在双链DNA分子中，G占整个DNA分子碱基总数的27%。则双链中A+G占的比例为 。若链中A占此链碱基的28%，那么，另一条链（链）中A占整个DNA分子碱基总数的比例为 。,1基因指导蛋白质的合成,过程,转录,场所： (主要)模板：DNA片段(基因)的一条链原料：酶：RNA聚合酶等

13、产物：RNA,翻译,场所： (主要)模板：mRNA原料：碱基与氨基酸之间的关系：3个相 邻碱基(1个密码子)决定一种氨 基酸搬运工：tRNA(有反密码子)产物：蛋白质(肽链),中心法则(信息流)：,细胞核,四种游离的核糖核苷酸,细胞质中的核糖体,20种氨基酸,2基因对性状的控制,控制,相互作用,单基因对性状的控制：,代谢,生物体的性状,基因与基因与基因与,生物体的性状,控制,控制,控制,酶,蛋白质的结构,基因,基因产物,环境,基因,基因的功能,携带大量遗传信息通过碱基序列,传递遗传信息随DNA分子的复制而复制,表达遗传信息基因控制蛋白质的合成,练习、下图表示有关遗传信息传递过程的模拟实验，分析

14、回答：,（1）图表示_过程，在生物体内进行的场所是_，图所示实验过程与图相比较，需要的特定的酶是_；（2）需要解旋酶的过程有_，在高等动物细胞中普遍存在的生理过程是_(填代号)；（3）各过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有_ (填代号)。,二、基因、DNA 和染色体之间的关系,【例5】下列有关基因、DNA 和染色体的叙述中，正确,的是(,),A基因、DNA 和染色体都是生物的遗传物质B基因、DNA 和染色体三者的基本单位相同C基因、DNA 和染色体在生物体中存在的部位相同D染色体上一定存在 DNA 分子和基因,答案D,三、中心法则,1、中心法则及其理解,1,2,2,3,4,5,1、每个数字代表

15、的过程。,2、不同生物的中心法则（遗传信息流动的途径）不同,3、比较五个过程（原料、产物、模板、能量、酶、其它条件,4、产物就是终点，模板就是起点，原料就是产物的基本单位,1,2,2,3,4,5,5、碱基互补配对。,每个过程都遵循碱基互补配对原则，得互补的碱基除了3和5相同，其余的都不同,6、场所,2.中心法则过程中的相关计算(设和是DNA 分子的两条链)(1)DNA 结构中的相关计算,例7(2011 年汕尾调研)下列关于 DNA 和 RNA 的说法，不正,确的是(,),D,AT2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明 DNA 是遗传物质BDNA 自我复制遵循碱基互补配对原则C形成 mRNA 需要

16、DNA 的一条链作模板DDNA 和 RNA 的化学成分除五碳糖不同之外，其他成分均相同,练习、一个转运RNA的一端三个碱基是CGA，此转运RNA转运的氨基酸是A精氨酸(密码子CGA) B丙氨酸(密码子GCU)C酪氨酸(密码子UAU) D谷氨酸(密码子GAG),例8（2013新课标卷）1.关于蛋白质合成的叙述，正确的是A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成,【答案】D,例9（2013浙江卷）3某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是A在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B

17、DNARNA杂交区域中A应与T配对CmRNA翻译只能得到一条肽链D该过程发生在真核细胞中,【答案】A,例10（3）果蝇出现白眼是基因突变导致的，该基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如下图所示（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA,UAG或UGA）上图所示的基因片段在转录时，以_链为模板合成mRNA；若“”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含_个氨基酸。,乙,5,例11（2013天津卷）7.（13分）肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图回答下列问题：（1）图中物质M的合成场所是 。催化、过程的物质N

18、是 。（2）假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C 个。,宿主细胞的核糖体,RNA复制酶,9000,（3）图中+RNA有三方面的功能分别是 。 （4）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有 。（5）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是 ，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是 。,翻译的模板,复制的模板,病毒的重要

19、组成成分,VP4,VP1,体液免疫和细胞免疫,例12（2013江苏卷）32.（9分）图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:（1）细胞中过程发生的主要场所是 。（2）已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。,细胞核,26%,（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是 。（4）在人体内成熟红细胞、浆

20、细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是 。（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程时启用的起始点 （在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是 。,T/A替换为C/G（A/T替换为G/C）,浆细胞和效应T细胞,不同组织细胞中基因进行选择性表达,不完全相同,例13(2011 年汕头模拟)尿嘧啶核糖核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含3H尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的,),图 412,过程是图 412 中的(ABCD和,B,例14(2011

21、年中山统考)图 413 表示真核生物体内 DNA,传递遗传信息的某过程，下列有关叙述正确的是(,),C,图 413A该过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶的参与B发生该过程的主要场所是细胞质中的核糖体C是以链为模板形成的，原料是核糖核苷酸D中的 C 所形成的基本单位与中的 C 所形成的基本单位是同种物质。,例16（江苏卷）1下列关于核酸的叙述中，正确的是ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA与ATP的元素种类不同CT2噬苗体的遗传信息贮存在RNA中 D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,D,例19（广东卷）4. 下列叙述正确的是A.DNA 是蛋白质合成的直接模板 B. 每种氨基酸仅有一种密码子编

22、码C.DNA 复制就是基因表达的过程 D. DNA是主要的遗传物质,D,例20（2011年安徽卷）5、甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是A、甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B、甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C、DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D、一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次,D,例21（2011年江苏卷）7关于转录和翻译的叙述，错误的是 A转录时以核糖核苷酸为原料 B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列 CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 D不同密码子编码同种氨基酸可

23、增强密码的容错性,C,2、果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期分别有8条、16条被标记的染色体()。A.第1次 B第2次 C第3次 D第4次,继续探究：若发现某细胞中有2条染色体含32P，则该细胞至少为第几次分裂所产生的？,例18（2010山东卷）7蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是A每条染色体的两条单体都被标记 B每条染色体中

24、都只有一条单体被标记 C只有半数的染色体中一条单体被标记 D每条染色体的两条单体都不被标记,B,继续探究：根据题意，如果让其在不含放射性标记的培养基中继续分裂至后期，则其染色体的放射性标记分布情况应该是怎样的？其产生的子细胞中，含3H标记的染色体条数为多少？,例6(2010 年山东改编)蚕豆根尖细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，产生的子细胞中染色,体上 DNA 分子的放射性标记分布情况是(,),B,A.每个细胞的每条染色体上 DNA 的两条链都被标记B.每个细胞的每条染色体上 DNA 的一条链被标记C.每个细胞只有半数的染色体上 DNA 被标记D.只有半数细胞的每

25、条染色体上 DNA 的一条链被标记,蚕豆体细胞染色体数目2N12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下：.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题：(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是_；(2) 中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有_条，每个DNA分子中，有_条链带有放射性。,有丝分裂,2,1,蚕

26、豆体细胞染色体数目2N12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下：中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制_次。(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是_。,半保留复制,2,例17（北京卷）30、（16分）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,（北京卷）30、（16分）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容

27、及结果见下表。请分析并回答：要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过 代培养，且培养液中的 是唯一氮源。,综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果对得到结论起到了关键作用。但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是 复制。,多,3,1,2,半保留,分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于 ，据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。将子代DNA双链分开后再离心，其结果 （选填“能”或“不能”） 判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置 ，放射性强度发生变化的是 带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为 。,B,不能,没有变化,轻,15N,全保留,