生物：第4章《遗传的分子基
图片预览
文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第4章 遗传的分子基础
【知识网络】
DNA是主要遗传物质
DNA与染色体
1．DNA主要分布在染色体上
2．DNA是染色体的主要成分之一
DNA是遗传物质的直接证据
1．细菌转化实验
(1)肺炎双球菌的特点
R型(无荚膜) S型(有荚膜)
(2)体内转化实验的过程
活R型菌+死S菌→活S菌 ？？？
转化因子？？？
(3)体外转化实验的过程
(4)分析结论
DNA能够引起可遗传的变异
DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能
2．噬菌体侵染细菌的实验
(1)噬菌体的结构
(2) 噬菌体侵染实验
DNA是连续的，子代DNA是亲代DNA复制的产物
蛋白质是不连续的，子代蛋白质是在DNA指导下重新合成的
结论：DNA是遗传物质而蛋白质不是
(3) 噬菌体复制繁殖过程
RNA是遗传物质的证据
1．烟草花叶病毒感染实验
2．RNA病毒重建实验
3．分析结论：RNA也是遗传物质
DNA是主要的遗传物质
DNA分子结构和特点
DNA分子的结构
1．结构层次
(1)基本元素组成 C、H、O、N、P等
(2)基本组成物质 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
(3)基本结构单位 4种脱氧核糖核苷酸
(4)化学结构(1级结构)脱氧核糖核苷酸链
(5)空间结构(2～4级结构)
主 链 碱基对(侧链)
构成方式 ①磷酸－脱氧核糖交互排列
②两条主链反向平行；
③有规则向右盘绕成双螺旋 ①对应碱基以氢键连结成对
②对应碱基互补(A-T、G-C)
③碱基对的平面之间平行
排列位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧
动态变化 相对稳定 碱基序列可变
2．结构特点
(1)双螺旋结构相对稳定性
(2)碱基比率(A+T/G+C)具有种属特异性
碱基比率 酵母 小麦 人 鼠 猪
肝 胸腺 脾
A+T/G+C 1.79 1.21 1.52 1.39 1.43 1.43 1.43
(3)碱基序列具有多样性
RNA分子结构与DNA的差异
1．化学组成
2．结构层次
(1)信使RNA(mRNA)是一条单链
(2)转运RNA(tRNA)呈三叶草结构
(3)核糖体RNA(rRNA)构成两个亚单位
基因与遗传信息
1．基因是蕴含遗传信息的特定核苷酸序列
(1)基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的载体
(2)基因是有遗传效应的DNA片段
(3)基因是遗传信息的载体
(4)基因是决定生物性状的基本单位(噬菌体约60多个：哺乳类约4～6万个)
遗传信息的传递和表达
DNA半保留复制
DNA复制－传递遗传信息
1．定义：亲代DNA→子代DNA
2．时间 (1)有丝分裂间期—DNA合成期(S期)
(2)前减数分裂期(99.7%)和减I偶线期(0.3%)
3．过程
4．分子基础
(1)双螺旋结构→提供精确模板
(2)碱基互补配对原则→保证准确复制
5．条件
(1)以亲代DNA为模板
(2)以四种脱氧核苷三磷酸为原料
(3)以高能磷酸键水解提供能量
(4)在一系列酶作用下进行
6．特点
(1)边解旋边复制
(2)遵循碱基配对原则
(3)分段双向复制和不连续性
(4)半保留复制
7．子代DNA的分配
(1)平均分配到子细胞中
(2)随子细胞传递给后代
8．意义
(1)亲子之间传递遗传信息
(2)复制一旦出现差错将引起变异
基因控制蛋白质合成—表达遗传信息
1．转录：DNA→RNA
(1)部位：细胞核内
(2)模板：DNA分子的非信息链
(3)碱基互补配对原则：A—U、T—A、G—C、C—G
(4)转录产物特点 mRNA为单链，携带遗传信息
tRNA是三叶草型
rRNA组成核糖体
(5)mRNA动向：进入细胞质，与核糖体结合。
2．翻译：mRNA → 蛋白质
(1)信使RNA为直接模板
①以密码子形式携带遗传信息
②转移至细胞质，与核糖体结合
(2)核糖体是场所
①解读mRNA上每个密码子②选择tRNA—氨基酸进位 ③将氨基酸连接成肽链
(3)tRNA是工具
①携带特定氨基酸
②以反密码子与密码子相互识别
③进位将氨基酸放在适当位置(进位、转肽、脱落、移位)
④参与肽链的延伸
3．遗传密码—决定蛋白质分子氨基酸序列的DNA分子碱基序列
(1)通常指mRNA单链的碱基序列
(2)由相邻的三个碱基组成一个密码子，共有种密码子
(3)有61个密码子分别为20种氨基酸编码，其余为终止密码
(4)一个氨基酸可由1个以上的密码子决定
4．中心法则—遗传信息的转移规律
(1)遗传信息在生物大分子间转移过程遵循的基本法则
(2)1976年克里克提出的图解表达方式如下：
(3)中心法则的意义
①揭示生物大分子间遗传信息转移遵循的基本法则
②高度概括遗传物质的作用原理，即遗传信息的传递与表达
③提出分子遗传学研究的课题
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
第4章 遗传的分子基础
【知识网络】
DNA是主要遗传物质
DNA与染色体
1．DNA主要分布在染色体上
2．DNA是染色体的主要成分之一
DNA是遗传物质的直接证据
1．细菌转化实验
(1)肺炎双球菌的特点
R型(无荚膜) S型(有荚膜)
(2)体内转化实验的过程
活R型菌+死S菌→活S菌 ？？？
转化因子？？？
(3)体外转化实验的过程
(4)分析结论
DNA能够引起可遗传的变异
DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能
2．噬菌体侵染细菌的实验
(1)噬菌体的结构
(2) 噬菌体侵染实验
DNA是连续的，子代DNA是亲代DNA复制的产物
蛋白质是不连续的，子代蛋白质是在DNA指导下重新合成的
结论：DNA是遗传物质而蛋白质不是
(3) 噬菌体复制繁殖过程
RNA是遗传物质的证据
1．烟草花叶病毒感染实验
2．RNA病毒重建实验
3．分析结论：RNA也是遗传物质
DNA是主要的遗传物质
DNA分子结构和特点
DNA分子的结构
1．结构层次
(1)基本元素组成 C、H、O、N、P等
(2)基本组成物质 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
(3)基本结构单位 4种脱氧核糖核苷酸
(4)化学结构(1级结构)脱氧核糖核苷酸链
(5)空间结构(2～4级结构)
主 链 碱基对(侧链)
构成方式 ①磷酸－脱氧核糖交互排列
②两条主链反向平行；
③有规则向右盘绕成双螺旋 ①对应碱基以氢键连结成对
②对应碱基互补(A-T、G-C)
③碱基对的平面之间平行
排列位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧
动态变化 相对稳定 碱基序列可变
2．结构特点
(1)双螺旋结构相对稳定性
(2)碱基比率(A+T/G+C)具有种属特异性
碱基比率 酵母 小麦 人 鼠 猪
肝 胸腺 脾
A+T/G+C 1.79 1.21 1.52 1.39 1.43 1.43 1.43
(3)碱基序列具有多样性
RNA分子结构与DNA的差异
1．化学组成
2．结构层次
(1)信使RNA(mRNA)是一条单链
(2)转运RNA(tRNA)呈三叶草结构
(3)核糖体RNA(rRNA)构成两个亚单位
基因与遗传信息
1．基因是蕴含遗传信息的特定核苷酸序列
(1)基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的载体
(2)基因是有遗传效应的DNA片段
(3)基因是遗传信息的载体
(4)基因是决定生物性状的基本单位(噬菌体约60多个：哺乳类约4～6万个)
遗传信息的传递和表达
DNA半保留复制
DNA复制－传递遗传信息
1．定义：亲代DNA→子代DNA
2．时间 (1)有丝分裂间期—DNA合成期(S期)
(2)前减数分裂期(99.7%)和减I偶线期(0.3%)
3．过程
4．分子基础
(1)双螺旋结构→提供精确模板
(2)碱基互补配对原则→保证准确复制
5．条件
(1)以亲代DNA为模板
(2)以四种脱氧核苷三磷酸为原料
(3)以高能磷酸键水解提供能量
(4)在一系列酶作用下进行
6．特点
(1)边解旋边复制
(2)遵循碱基配对原则
(3)分段双向复制和不连续性
(4)半保留复制
7．子代DNA的分配
(1)平均分配到子细胞中
(2)随子细胞传递给后代
8．意义
(1)亲子之间传递遗传信息
(2)复制一旦出现差错将引起变异
基因控制蛋白质合成—表达遗传信息
1．转录：DNA→RNA
(1)部位：细胞核内
(2)模板：DNA分子的非信息链
(3)碱基互补配对原则：A—U、T—A、G—C、C—G
(4)转录产物特点 mRNA为单链，携带遗传信息
tRNA是三叶草型
rRNA组成核糖体
(5)mRNA动向：进入细胞质，与核糖体结合。
2．翻译：mRNA → 蛋白质
(1)信使RNA为直接模板
①以密码子形式携带遗传信息
②转移至细胞质，与核糖体结合
(2)核糖体是场所
①解读mRNA上每个密码子②选择tRNA—氨基酸进位 ③将氨基酸连接成肽链
(3)tRNA是工具
①携带特定氨基酸
②以反密码子与密码子相互识别
③进位将氨基酸放在适当位置(进位、转肽、脱落、移位)
④参与肽链的延伸
3．遗传密码—决定蛋白质分子氨基酸序列的DNA分子碱基序列
(1)通常指mRNA单链的碱基序列
(2)由相邻的三个碱基组成一个密码子，共有种密码子
(3)有61个密码子分别为20种氨基酸编码，其余为终止密码
(4)一个氨基酸可由1个以上的密码子决定
4．中心法则—遗传信息的转移规律
(1)遗传信息在生物大分子间转移过程遵循的基本法则
(2)1976年克里克提出的图解表达方式如下：
(3)中心法则的意义
①揭示生物大分子间遗传信息转移遵循的基本法则
②高度概括遗传物质的作用原理，即遗传信息的传递与表达
③提出分子遗传学研究的课题
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网