遗传物质知识点.pptx

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,*,*,*,第一课时,1/39,一、DNA是遗传物质,1、作为遗传物质必备条件：,（1）稳定性：,（2）多样性,（3）连续性,（4）能够产生可遗传变异,第6章 遗传信息传递和表示,第一节 遗传信息,2/39,2、DNA是遗传物质证据,噬菌体侵染细菌试验,（噬菌体为病毒，结构是蛋白质外壳，内含DNA）,原理：利用同位素示踪法,（DNA含P不含S 蛋白质少含P多含S）,侵染过程：,吸附,注入,复制与合成,组装,释放,3/39,过程,结果,分析,结论,被35S标识噬菌体侵染细菌,细菌内无放射性噬菌体增殖,蛋白质外壳留在细胞外，没遗传给后代,DNA是遗传物质,被32P标识噬菌体侵染细菌,细菌内有放射性噬菌体增殖,DNA进入细胞内，指导噬菌体增殖,4/39,3.生物遗传物质核酸,（1）原核生物、真核生物、只含DNA病毒（如噬菌体）以DNA作为遗传物质；,（2）极少数只含RNA病毒（如烟草花叶病毒等）以RNA作为遗传物质；,（3）绝大部分生物以DNA为遗传物质，DNA是主要遗传物质。,5/39,二、DNA分子双螺旋结构,1、DNA基本单位：4种脱氧核苷酸 2、脱氧核苷酸组成：,一个磷酸、,一个脱氧核糖、,一个含氮碱基（A、T、G、C）,6/39,3、结构特点：,（1）脱氧核苷酸聚合成多核苷酸链,每两个脱氧核苷酸之间经过磷酸与脱氧核糖相连接,（2）DNA分子由两条相互平行多核苷酸链组成,之间经过碱基配对相连接（氢键）,而且是互补,碱基配对标准：A与T、G与C（已知其中一条链碱基次序，能够推导出互补链）；,双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数：（A+G）/（T+C）=1,（3）两条多核苷酸链形成右旋双螺旋结构，每个螺旋（360）包含10个碱基对升高3.4nm,7/39,（A+G）/（T+C）=,（A+C）/（T+G）=,（A1+T1）/（A2+T2）=,（G1+C1）/（G2+C2）=,1,1,1,1,DNA分子中嘌呤之和与嘧啶之和比值相等。,一条链中互补碱基和等于另一条链中互补碱基和。,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA双链,碱基配对原则应用,8/39,（A1+G1）/（T1+C1）=,a,，,则（A2+G2）/（T2+C2）=,（A+G）/（A+T+G+C）=,（A+T）/（A+T+G+C）=,a,，,则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=,1/,a,1/2,a,一条链中不互补碱基和之比等于另一条链中这种比值倒数。,两链中不互补碱基和与两链碱基总数之比等于50%（1/2）。,两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链这种比值相等。,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA双链,9/39,1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？,解析：,因为DNA分子中，A+G=T+C。,A=50%23%=27%,有关DNA中的碱基计算,2、一个DNA分子碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基正确DNA分子中，胞嘧啶应是_,60个,3、DNA分子一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G=_,29%,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA双链,所以，,10/39,5、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数54%，其中一条链上G占该链碱基总数22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数百分含量。,24%,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA双链,4、在DNA一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述百分比在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？,2.5;1,0.4;0.4,若DNA一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述百分比在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？,11/39,4、遗传特征表达：,（1）稳定性：,脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架,碱基配对方式不变；,碱基对之间氢键,两条多核苷酸链空间螺旋,12/39,第二课时,13/39,三、蕴藏在DNA分中遗传信息,DNA多样性原因：,脱氧核苷酸种类、数目、排列次序不一样。,排列方式=4,n,(n为碱基对数）,（2）多样性：DNA分子脱氧核苷酸,（主要是碱基对）种类、数目、排列次序千变万化,14/39,关于基因四句话：,基因是携带遗传信息并含有遗传效应DNA片段。（定义）,每个DNA分子含有很多个基因，（与DNA关系）,每个基因由成百上千对脱氧核苷酸组成（遗传信息）,基因含有控制蛋白质合成功效（功效）,遗传信息：基因脱氧核苷酸序列,染色体（DNA+蛋白质）DNA 基因 脱氧核苷酸,15/39,第二节 DNA复制和蛋白质合成,一、DNA复制,1、概念：以DNA分子为模板，合成相同DNA分子过程,2、过程:边解旋边复制（需在酶作用下）：,3、方式：半保留复制,【全部DNA分子中保留原有母链信息：（1/2）,n1,，其中n为复制次数】,4、意义：保持生物遗传特征相对稳定,5、特征表达：,（3）连续性：半保留复制,（4）能够产生可遗传变异：复制时发生差错,16/39,试验6、1DNA分子模型搭建,17/39,第三课时,18/39,二、RNA核糖核酸：,1、基本单位：4种核糖核苷酸,2、核糖核苷酸组成：一个磷酸、一个核糖、一个含氮碱基（A、U、G、C）,3、结构特点：通常呈单链结构,19/39,4、类型：,（1）mRNA（信使RNA）：mRNA分子内碱基序列称为“遗传密码”，,其中可决定一个氨基酸次序每三个相邻碱基称为“密码子”。,密码子共64个，其中61个分别表示20种氨基酸，另有3个为终止密码子。,1个密码子（3个相邻碱基）对应1个氨基酸；,1个氨基酸可有1个以上密码子,（2）tRNA（转移RNA）：每个tRNA带有能识别mRNA上对应密码子并与其配正确三个相邻碱基，称为反密码子。,注意：不一样氨基酸tRNA不一样。,1个tRNA对应1个氨基酸；1个氨基酸可有1个以上tRNA,（3）rRNA（核糖体RNA）,20/39,三、遗传信息转录,定义：是以DNA分子中一条多核苷酸链为模板合成信使RNA（mRNA）过程。,2、地点：细胞核内。,3、过程：,(1)DNA片段双链解旋，,(2)以其中一条链为模板,按碱基配对标准,在酶作用下,游离核糖核苷酸与DNA模版上脱氧核苷酸互补配对,形成mRNA。,碱基配对标准:RNA分子中没有碱基T有U，转录时AU、TA、GC、CG,结果：经过转录，DNA所蕴涵遗传信息便正确地传递到mRNA分子中。,21/39,四、遗传信息翻译,定义：指以mRNA为模板，以tRNA为运载工具,使氨基酸在核糖体内按照一定合成含有一定次序排列起来,合成蛋白质过程。,地点：细胞质中核糖体上,3过程：,（1）mRNA在细胞核中形成后就进入细胞质中，与核糖体结合,（2）按照mRNA上碱基序列，各个tRNA依次带着特定氨基酸进入核糖体，依据碱基互补标准，把运载来氨基酸安放在对应位置上,（3）伴随核糖体在mRNA上移动，一个tRNA刚离开核糖体，另一个tRNA又携带进入。,（4）当读到mRNA上终止密码子时，翻译过程结束。,4.结果：以mRNA为模板，把氨基酸一个个连接起来合成为含有一定氨基酸序列蛋白质。,22/39,DNA复制,转录,翻译,场所,细胞核,细胞核,细胞质核糖体上,模板,DNA分子两条链,DNA分子一条链,mRNA,原料,4种游离脱氧核苷酸,4种游离核糖核苷酸,20种氨基酸,标准,碱基配对（AT/GC）,碱基配对(AU/TA/GC),碱基配对(AU/GC),条件,酶、ATP,酶、ATP,酶、ATP、转移RNA,产物,两个相同DNA分子,mRNA,多肽链、水,23/39,为何说生物性状是受基因控制？,当亲代遗传信息传递给子代后，即以各个基因DNA区段为模板合成mRNA，再以mRNA为模板，合成与亲代一样蛋白质，从而显现出与亲代一样性状。,24/39,四、中心法则及其发展,1、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA决定蛋白质合成，以及遗传信息从DNA传递给DNA复制过程。,25/39,2、内涵：正确表明了在细胞生命活动中，核酸和蛋白质这两类生物大分子联络与分工。,（1）DNA和RNA功效是储存和传递遗传信息，指导和控制蛋白质合成,（2）蛋白质主要功效是作为细胞结构基本成份，并参加调整新陈代谢活动,26/39,3、中心法则补充：,很多RNA病毒能自我复制（如流感病毒、烟草花叶病毒）,有RNA病毒以RNA为模板在逆转录酶作用下合成DNA（一些致癌病毒、艾滋病病毒、SARS冠状病毒等）。,这两个过程在病毒在寄生到宿主细胞中时才发生。单独存在时是不能进行，,27/39,第四课时,28/39,第三节 基因工程与转基因生物,三种必要工具：,（1）化学剪刀：限制性核酸内切酶（简称限制酶）即切割DNA工具,特点：专一性极强，能识别特定脱氧核苷酸序列并切割特定位点；,（2）化学浆糊：DNA连接酶即连接目标基因和运载体，,作用：将两个DNA片段“粘连”起来拼接成新DNA分子；,（3）分子运输车：质粒即将重组DNA导入细胞中运载体，也可用各种病毒。,质粒（细菌中独立于拟核DNA之外能自主复制双链闭环 DNA分子），携带外源基因进入细胞后能进行自主复制，或者接合到染色体DNA上，随染色体DNA同时复制。,29/39,基因工程：依据预先设计蓝图，用人工方法将某种生物基因，接合到另一个生物基因组DNA中并使其表示，使后者取得新遗传性状，产生出人类需要产物，或创造出新生物类型当代生物技术。,30/39,二、基因工程基本步骤：,1、获取目标基因,（1）目标基因：人们为了得到其表示产物而把它转入到新生物体中去基因；,（2）取得目标基因方法：从生物体细胞中分离或者经过化学方法人工合成；,（3）基因定位：从生物体细胞中分离时，首先确定目标基因在细胞DNA分子上位置，然后利用限制酶从DNA分子长链中切取目标基因。,31/39,2、目标基因与运载体重组,用与切取目标基因相同限制酶将质粒切开，在DNA连接酶作用下,使将目标基因与质粒组成环状重组DNA分子（即重组质粒）。,32/39,3、重组DNA分子导入受体细胞,重组质粒只有导入活细胞,借助活细胞代谢功效,才能是目标基因所蕴含遗传信息得到表示。,受体细胞：接纳重组质粒活细胞，,能够是微生物、植物细胞和动物细胞，,33/39,4、筛选含目标基因受体细胞,重组质粒成功导入概率是10,-7,，所以必须从大量细胞群中筛选出已取得目标基因细胞，,假如将携带人生长激素基因重组质粒成功导入,人生长激素基因就在细菌内转录和翻译,合成人生长激素,通常选择质粒时使用本身带有抗生素抗性基因或者人工重组使其带上抗性基因质粒，能够依据受体细胞能否在含抗生素培养基中生长来进行筛选。,34/39,三、转基因技术应用,1、微生物基因工程,原理：微生物繁殖快速、结构简单、遗传操作较为轻易,优点：技术比较成熟、研制周期较短、可经过发酵大量生产,应用：用于药用蛋白质规模化生产,35/39,植物基因工程：,培育成转基因植物,分离抗虫、抗病、抗除草剂、抗旱、抗盐碱、抗冻、改变花色以及提升作物产量或品质基因，转入农作物或园艺植物，,培育植物疫苗,将乙肝、龋齿等疫苗基因转入植物，,36/39,动物基因工程,原理：以动物受精卵为受体细胞，用显微注射方法将目标基因导入受体细胞，再使受精卵发育成个体而取得转基因动物,应用：,取得含有优良性状动物新品种；,培育能产生人源性蛋白质药品动物，,(从其乳汁中取得药品-乳腺生物反应器),37/39,四、转基因生物产品安全性,转基因生物本身是否对生态环境造成不利,担忧：转基因植物进入自然界后，与野生品种杂交，产生具生存优势杂交种，造成现有生态系统结构改变、影响生物多样性，对人类生存环境和生产活动造成不利。,对策：需对转基因作物栽培地环境实施严格控制和监测。,38/39,转基因生物产品是否对人类健康造成损害,担忧：转基因食品中致敏物质，可能会影响人类健康。,对策：上市前对产品进行严格致敏性检验，对含有潜在致敏物质产品标以醒目标标签；完善相关转基因食品安全性政策法规；消费者应有知情权，提升安全意识。,39/39,