课件21张PPT。DNA是主要的遗传物质 染色体在生物的遗传中具有重要作用。
染色体主要由蛋白质和脱氧核糖核酸(DNA)组成。
那么,这两种物质中,究竟哪一种是遗传 物质呢?肺炎双球菌的转化实验说明了什么?1.肺炎双球菌有多种类型。
积极思维事实它的菌落光滑,菌体有荚膜,是有毒性的球型菌,能够使人患肺炎或使小鼠患败血病。它的菌落粗糙,菌体无荚膜,是无毒性的球型菌。格里菲思的肺炎双球菌转化实验小鼠死亡小鼠存活格里菲思的肺炎双球菌转化实验小鼠存活小鼠死亡肺炎双球菌的转化实验说明了什么? 2.格里菲思经实验发现,无毒性的R型活球菌和被加热杀死的有毒性的S型球菌混合后,又转化为有毒性的S型活球菌,而且这些S型活球菌的后代也是有毒性的S型球菌。因此,他认为这种性状的转化使可以遗传的。积极思维事实 格里菲思也认为他的实验还不能说明遗传物质是什么。如果让你接替格里菲思的研究工作,进一步证明什么是遗传物质的话,你应该如何设计并实施实验?肺炎双球菌的转化实验说明了什么?积极思维分析化学家艾弗里的实验 艾弗里发现构成S型球菌的DNA、蛋白质和多糖等物质中,是DNA使球菌的致病性发生了转化。
这种能携带遗传信息,控制生物体的特定性状,并通过细胞增值过程将遗传信息传递给后代的物质,成为遗传物质。为什么说噬菌体实验更有说服力? 1952年赫尔希和蔡斯用放射性同位素35S32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,并用标记的噬菌体侵染大肠杆菌。积极思维事实T2噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体侵染细菌的实验 许多科学家认为这一实验对证明DNA是遗传物质更有说服力。你同意这种观点吗?为什么?为什么说噬菌体实验更有说服力?积极思维分析噬菌体侵染细菌的繁殖过程细菌噬菌体细菌染色体噬菌体侵染细菌的繁殖过程吸附 首先,噬菌体的尾端吸附在细菌的表面噬菌体侵染细菌的过程吸附 然后, 噬菌体通过尾轴把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。噬菌体侵染细菌的过程吸附 噬菌体的 DNA 在细菌体内,使细胞本身的 DNA 解体,同时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的 DNA和蛋白质,噬菌体侵染细菌的过程吸附 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。噬菌体侵染细菌的过程吸附 最后,这些噬菌体由于细菌的解体而被释放出来,再去侵染其他的细菌。噬菌体侵染细菌的过程吸附RNA也是遗传物质 1956年科学家发现,有些病毒不含有DNA,只含有蛋白质和RNA,如烟草花叶病毒。
流感病毒、脊髓灰质炎病毒等的遗传物质也是RNA。
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。课件18张PPT。解开DNA结构之谜回眸历史 DNA的结构DNA的基本单位——脱氧核苷酸P脱氧核糖含氮碱基C胞嘧啶T胸腺嘧啶G鸟嘌呤A腺嘌呤DNA的立体结构 沃森和克里克认为,DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构,由两条链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧;DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。DNA分子的平面结构脱氧核糖与磷酸交替连接构成骨架碱基对氢键碱基互补配对原则ATGC碱基之间的这种一一对应关系,叫做碱基互补配对原则。DNA的排列 组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是,碱基对的排列顺序却是千变万化的。例如,一个DNA分子有4000个碱基对,这些碱基对可能的排列方式就有44000种。
碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA的复制 DNA分子能够储存大量的遗传信息,并通过DNA分子的复制传递遗传信息。
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程成为DNA复制。
DNA复制过程发生在细胞有丝分裂的间期和减数分裂前的间期。DNA的复制方式 1.为了证明DNA分子的复制方式,1957年两位科学家设计了一个非常精巧的实验。
2.细菌大约每20min分裂一次,产生子代。积极思维事实放入盛有氯化铯溶液的试管中离心处理轻链带(含14N)重链带(含15N)杂合链带(含14N15N)轻链带(含14N)杂合链带(含14N和15N) 1.离心处理后,为什么子一代DNA只有杂合链带?
2.子二代DNA出现了轻链带和杂合链带,说明了什么?DNA的复制方式积极思维分析 DNA半保留复制 上述实验证明,在新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式又被称为DNA半保留复制。
DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够精确地进行。DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程。DNA复制所需的“材料” 模板:DNA分子的两条链
原料:4种脱氧核苷酸
原则:碱基互补配对原则
酶 能量
DNA分子通过复制,使遗传信息从亲代传给子代,从而确保了遗传信息的连续性。课件39张PPT。从基因到蛋白质 基因是DNA分子上具有遗传效应的片段。
基因的遗传表达是通过基因控制蛋白质的合成来实现的。
我们知道,DNA主要存在于细胞核中,而蛋白质的合成是在细胞质中进行的。那么,DNA所携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢?想一想?转录过程 在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程成为转录。
尿嘧啶(U) 在转录过程中,由于在RNA的碱基组成中含尿嘧啶(U)而不含胸腺嘧啶(T),因此,在以DNA为模板合成RNA时,以U代替T与A配对。DNA的平面结构图DNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNA DNA与RNA的碱基互补配对:A——U;T——C;C——G;T—A 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来形成的 mRNA 链,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上RNADNA 细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核中合成 细胞质 细胞核mRNA通过核孔进入细胞质遗传密码是怎样破译的? 1.1960年,一些青年科学家来到美国国立卫生研究院,和正在那里从事体外蛋白质人工合成研究的尼伦贝格一起开始了破译遗传密码的研究。研究的核心是哪种RNA可以促进多肽的合成。
2.他们创造性地设计并实施了相关实验。积极思维事实产生多肽产生多肽遗传密码是怎样破译的? 上述科学家的实验能够说明什么问题?
上述实验说明多聚U可以控制苯丙氨酸的合成。这是人类破译的第一个遗传密码。积极思维分析遗传密码子 遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,叫做一个“遗传密码子”。
20种氨基酸的遗传密码子表见右图
密码子 密码子:mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 翻 译细胞中蛋白质的合成是一个严格按照mRNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成为多肽链的过程,这一过程称为翻译。翻译是在细胞质中进行的。
翻译是一个合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,需要有mRNA、tRNA、核糖体、多种氨基酸和多种酶的共同参与。
翻译过程分为起始、延伸和终止等阶段。转录起始阶段tRNA(转运RNA)◆核糖体是蛋白质合成的场所。
◆细胞中有许多tRNA,每种tRNA只能识别并转运1种氨基酸。
◆ tRNA的一端携带氨基酸,另一端有3个碱基,这3个碱基只能专一性地与mRNA上特定的3个碱基配对。基因对性状的控制 基因作为遗传物质,其主要功能是把遗传信息转变为由特定的氨基酸按一定的顺序构成的多肽和蛋白质,从而决定生物体的性状。PTC味盲和基因的关系〖目的和要求〗通过此实验,要求学生掌握人群中PTC味盲基因频率的分析方法,加深对群体遗传学中遗传平衡定律的认识。边做边学〖实验原理〗 PTC即苯硫脲,是一种无毒无副作用的化合物,PTC尝味能力是一个遗传性状,受单基因控制,在不同人群中对该物质的尝味能力不同。利用这一原理,将PTC配制成各种浓度的溶液,由低浓度到高浓度逐步测试学生的尝味能力,由此可区分出味盲(隐性纯合体)、高度敏感(显性纯合体)和介于二者之间的人(杂合体)。据此可对人群中味盲基因的频率进行分析。PTC味盲和基因的关系边做边学〖材料和方法〗1、提前2d配制苯硫脲溶液;2、测试前分别配制A液和B液;3、测试者用A液和B液两种浓度的PTC溶液进行测试;
4、统计全班同学的味觉数据,用柱形图表示测试结果。PTC味盲和基因的关系边做边学 〖 讨论〗
如果已知基因型为TT的人和基因型为Tt的人在PTC尝味能力上有差别,还知道基因型为TT的人能尝出质量分数低于1/380000的PTC溶液的苦味,那么,如何设计实验区分哪些同学的基因型为TT,哪些同学的基因型为Tt?PTC味盲和基因的关系边做边学人类基因组计划 1988年,美国国立卫生研究院和能源部制定并实施了一项生命科学领域内最为宏大的研究计划——人类基因组计划。该计划的主要内容是完成人体24条染色体上的全部基因的遗传作图、物理作图和全部碱基的序列测定。人类基因组计划 人类基因组序列图绘制完成后,我国生物科学工作者又完成了水稻等生物的基因组测定。我国还将加强人类基因组的后续研究于开发,主要是开展与重大疾病、重要生理功能相关的基因和蛋白质以及重要病原菌功能基因组等的研究与开发,力争使我国在人类基因组的后继研究与开发方面进入世界先进行列。我国科学家正在努力,争取为解读生命的奥秘做出更大的贡献。