遗传的分子基础课件.ppt

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1、 遗传的分子基础 核酸是遗传物质的证据 DNA是主要的 遗传物质 噬菌体侵染 细菌实验 肺炎双球菌 的转化实验 对遗传物质 的早期推断 基因的本质 基因是有遗传效应的核酸分子 片段 DNA分子的结构 DNA的复制 遗传信息的 转录和翻译 对 DNA复制的 推测 DNA的复制过程 转录（ DNA mRNA) 翻译（ mRNA 蛋白质 ) 场所 产物 模板 知 识 网 络 一、核酸是遗传物质的证据 练习： 下列有关 DNA是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是（ ） A、所有生物的遗传物质都是 DNA B、真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是 DNA ，少部分病毒的遗 传物质是 RNA C、动

2、物、植物、真菌的遗传物质是 DNA ，除此以外的其他生物的遗传物质 都是 RNA D、真核生物、原核生物的遗传物质是 DNA ，其他生物的遗传物质是 RNA B 凡是有细胞结构的生物的遗传物质都是 DNA？ 核酸是所有生物的遗传物质，其中 DNA是主要的遗传物质？ 生物的遗传物质 真核生物 主要载体： 染色体 (DNA+蛋白质 ) 次要载体： 线粒体、叶绿体 原核生物： DNA (无染色体 ) DNA病毒： 只含 DNA 病 毒 RNA病毒： 只含 RNA (DNA) 病毒的遗传物质是： A.DNA B.RNA C.DNA和 RNA D.DNA或 RNA 4 噬菌体侵染细菌 肺炎双球菌转化 烟

3、草花叶病毒的感染和重建 DNA是遗传物质 DNA是遗传物质，而蛋白质不是 DNA是主要的遗传物质 RNA病毒中， RNA是遗传物质。 1、噬菌体侵染细菌 为什么选择噬菌体作为实验材料？ 讨论下列问题： 、噬菌体如何繁殖？ 、如何得到 32P标记的噬菌体和 35S标记的噬菌体 实验的方法、过程、结果 过程： 方法： 同位素示踪法 用 35S或 32P标记的 T2噬菌体分别侵入未被标记 大肠杆菌 搅拌、离心 放射性检测 用含 32P的培养基培养大肠杆菌 含 35S的细菌 标记细菌 : 用含 35S的培养基培养大肠杆菌 含 32P的细菌 标记噬菌体 用含 35S或 32P的大肠杆菌分别培养 T2噬菌

4、体 蛋白质含有 35S 或 DNA含 32P标记 的 T2噬菌体 第一组实验 ：用 35s标记噬菌体后侵染细菌 35S标记 噬菌体 +细菌 搅拌 离心 上层：放射性高 沉淀： 放射性 低 细菌内无放射性 一定时 间保温 搅拌的作用？离心的作用？ 沉淀物中为什么会存在少量放射性？ 可能是搅拌不充分所致 第二组实验 ： 用 32p标记噬菌体后侵染细菌 细菌内有放射性 32P标记 噬菌体 +细菌 搅拌 离心 上层：放射性低 沉淀：放射性高 一定时间保温 上层液中为什么存在少量放射性？ 可能是保温时间过短或过长所致 检测到的实验结果： 第一组 实验 第二组 实验 亲代 噬菌体 35 S标记 蛋白质 3

5、2 P标记 DNA 寄主 细胞 无 35S标 记蛋白质 无 32P 标记 DNA 子代 噬菌体 外壳蛋白 质 无 35S DNA有 32P标记 实验 结论 DNA分子 具有连续 性，是遗 传物质 练习、 在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了 T2噬菌体侵 染细菌的实验。下列有关叙述正确的是 ( ) A该实验证明了 DNA是主要的遗传物质 B不能用 32P、 35S标记同一组 T2噬菌体的 DNA和蛋白质 C T2噬菌体在细菌中增殖时，需要利用 RNA聚合酶、逆转录酶 等 D用 35S标记的 T2噬菌体侵染细菌、经离心处理，若沉淀物的放 射性较高，可能原因是培养时间过长或过短 B 练习 2、

6、 有人试图通过实验来了解 H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过 程 ， 设计实验如图： 一段时间后 ， 检测子代 H5N1病毒的放射性及 S、 P元素 ， 下表对结果 的预测中 ， 最可能发生的是 ( ) D 选项 放射性 S元素 P元素 A 全部无 全部 32S 全部 31P B 全部有 全部 35S 多数 32P，少数 31P C 少数有 全部 32S 少数 32P，多数 31P D 全部有 全部 35S 少数 32P，多数 31P R型 S型 菌 2、肺炎双球菌转化实验 （ 1） 肺炎双球菌的种类 种类 荚膜 菌落 生物特性 R型 无荚膜 表面粗糙 无毒性 S型 有荚膜 表面光滑 有毒性

7、是人类肺炎和小鼠败血症的病原体 （ 2） 格里菲思的 体内 转化实验 实 验 过 程 R型活细菌 S型活细菌 加热 后杀死 的 S型细菌 R型活细菌 加热后杀死 的 S型细菌 注射 混合 注射 注射 注射 小 鼠 分离出 S型活细菌 分离出 S型活细菌 S菌中有一种“转化因子”使 R菌转化为 S菌。 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转 化实验 ， 此实验结果 ( ) A.证明了 DNA是遗传物质 B.证明了 RNA是遗传物质 C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质 D 知识拓展 ： 肺炎双球菌转化的原理与基因工程相似。尝试 讨论这个转化原理是什么？转化过程？

8、 转化因子本质上是含有基因的一个 DNA片段 ，而非型 细菌中全部 DNA，转化过程类似于 基因工程 中，将目的基 因导入受体细胞，并将该 DNA片段 整合到型细菌的 DNA上 得以表达。只是这一过程是在自然条件下发生。 这种变异属于基因重组 含有控制荚膜 形成的 S基因 S型细菌 R型细菌 （ 3） 艾弗里的 体外 转化实验 过 程 及 结 果 S型活细菌 分别与 R型活细菌混合培养 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA DNA+DNA酶 R R R R R R R S S S型菌中的转化因子是 S型菌的 DNA，说明 DNA是 遗传物质，蛋白质不是遗传物质 练习 ： 艾弗里和同事用 R型和

9、S型肺炎双球菌进行实 验，结果如下表。从表可知 ( ) 实验组号 接种菌型 加入 S型菌物质 培养皿长菌情 况 R 蛋白质 R型 R 荚膜多糖 R型 R DNA R型、 S型 R DNA(经 DNA酶处理 ) R型 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 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体 侵染细菌试验都证明了 DNA是遗传物质。这两个实验在设计 思路上的共同点是（ ） A、重组 DNA片段，研究其表型效应 B、诱发 DNA突变，研究其表型效应 C、设法把 DNA与

10、蛋白质分开，研究各自的效应 D、应用同位素示踪技术，研究 DNA在亲代与子代之间的传 递 C （ 3）烟草花叶病毒感染烟草的实验 实验 过程 与实 验结 果 实验 结论 烟草花 叶病毒 烟草花叶病 毒的 RNA 烟草花叶 病毒的蛋白 质 正常 烟草 正常 烟草 正常 烟草 被感染 感染 感染 感染 被感染 不被感染 产生花叶病 （对照组） 产生花叶病 （实验组） 不产生花叶病 （实验组） RNA是烟草花叶病毒的遗传物质， 蛋白质 不是烟草花 叶病毒的遗传物质。 3、 RNA是遗传物质的实验证据 练习： 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

11、 ， 然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 ( ) “杂合 ”噬菌体的 组成 实验预期结果 预期结果序号 子代表现型 甲的 DNA乙的 蛋白质 1 与甲种一致 2 与乙种一致 乙的 DNA甲的 蛋白质 3 与甲种一致 4 与乙种一致 B A 1、 3 B 1、 4 C 2、 3 D 2、 4 二、 DNA的 分子结构 和 特点 DNA是生物主要的遗传物质，对 其结构的掌握有助于对 DNA的功能特 点有更好的认识。本考点的内容包括 ：对 DNA分子结构特点的掌握（识记 ）；比较 DNA与 RNA的区别和联系； DNA碱基的有关计算等。其中有关

12、计 算方面的内容是难点。 脱氧核苷 基本单位 A 腺嘌呤 一、 DNA的分子结构 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含 N碱基 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 应根据碱基命名分别为： 腺嘌呤脱氧核苷 酸、 鸟嘌呤脱氧核苷酸 、 胞嘧啶脱氧核苷 酸 和 胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 病毒体内有几种核苷酸？ 细菌体内有几种核苷酸？ 人体内有几种核苷酸？ 以上我们提到了一系列在称谓上非常相近的生物学名词： 脱氧核糖 核酸、脱氧核糖、脱氧核苷酸和脱氧核苷， 这些名词往往是同学容 易混淆，但又是必须严格区分的名词。 练习： 1、 在下列生物学名词中指出哪一个是遗传物质（ ） A、脱氧核苷 B、脱氧核糖 C、脱氧

13、核糖核酸 D、脱氧核苷酸 请用生物示意图表示脱氧核糖核酸、脱氧核糖、脱氧核苷酸和脱氧 核苷这几个名词间的关系。 C 脱氧核 苷酸 脱氧核 糖核酸 脱氧核苷 脱氧核糖 包含的 关系 练习： 2、 组成 DNA结构的基本成分是（ ） 核糖 脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤、鸟嘌呤 、胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘌呤 A、 B、 C、 D、 脱氧核糖的结构简式 脱氧核糖的 l号碳原子与含氮碱基 相连， 5号碳原子与磷酸分了相连 。 1、脱氧核苷酸分子中，三个小分子之间 如何连接？ （ 1）首先要了解 注： 表示一分子磷酸 表示一分子脱氧核糖 表示含氮碱基 （ 2）其次要了解三个小分子之 间如何连接？ 脱氧核苷酸分子相

14、互连 接的方式是 一个脱氧核 苷酸上的磷酸基团 ，连 在 另一个脱氧核苷酸的 脱氧核糖上 ，这样通过 许多脱氧核苷酸以 磷酸 二酯键 形式的聚合作 用，形成多脱氧核苷酸 长链。每条脱氧核苷酸 链，都是由成百上千脱 氧核苷酸构成。 T C G A C T 在这条多 脱氧核苷 酸的长链 上脱氧核 苷酸有几 种排列方 式？ 46 2、脱氧核苷酸分子如何相互连接？ 4n （ 1）由两条相反方向 (3/ 5/和 5/ 3/)平行的 脱氧核苷酸长链， 二、 DNA分子结构的主要特点 注： A T G C 3/ 5/走向 5/ 3/走向 在配对的碱基之间以氢 键相连，碱基之间的配 对方式有两种，即 A一定

15、与 T配对， G一定与 C配 对。 A与 T之间形成两条 氢键 G与 C之间形成三 条氢键。 1、 DNA的每个脱氧核糖上均连接一个磷酸和一个碱基 2、一条双链 DNA上有几个游离的磷酸基团？ 4、两条脱氧核苷酸链上的碱基以什么相连接？ 3、一条脱氧核苷酸链上 2个相邻碱基以什么相连？ 5、若该 DNA有 200个碱基，则该碱基的排列方式最多有多少种？ （ 2） DNA分子的两条链按 照反向平行方式 向右盘绕 成 双螺旋结构，外侧由脱氧核 糖和磷酸的交替连接构成骨 架，内侧是碱基对。 （ 3） DNA分子中形成碱基对时，按严格的 碱基互补配对原则 配对， 因此我们可作如下推论： 1、一个双链

16、DNA中 A=T C=G A+C=T+G A+G=T+C A+T=C+G 2、有甲、乙二个 DNA分子， 已知甲的一条链上（ A+G） /（ T+C） =a，甲的另一条链上 (A+G)/(T+C)= 甲中（ A+G） /（ T+C） = 乙的一条链上 (A+T)/(G+C)= a ，乙的另一条链上 (A+T)/(G+C)= 乙中 (A+T)/(G+C)= 1 a 1 a a (4)DNA分子的特性 控制某一特定性状的 DNA分子中的碱基排列 顺序是稳定不变的， 每 个特定的 DNA分子这种 特定的碱基排列顺序包 含着特定的遗传信息， 从而使 DNA分子具有特 异性 。 DNA分子的双螺旋结 构

17、是相对稳定的。一 是基本骨架部分的两 条长链是由磷酸和脱 氧核糖相间排列的顺 序稳定不变；二是空 间结构一般都是右旋 的双螺旋结构 。 DNA分子的多样性是由 碱基对的排列顺序的多 样性决定的 。 n个碱基 对可以构成 4n种 DNA分 子 。 如果一个 DNA分子 中有 1000个碱基对 ， 那 么它的排列顺序就 41000。 稳定性 特异性 多样性 DNA分子多样性和差异性表现在 碱基的排列顺序千变万化上 ， 而不是核苷酸和碱基的种类或数目。若一个 DNA分子有 1000个 碱基，则由此组成的 DNA分子共有 4500，不同类型的生物或同 种生物不同个体之间，因差异性的存在，在实践上可用于

18、亲子 鉴定、侦察罪犯、辨认尸体、确定不同生物之间的亲缘关系等 方面。 (5)几点说明： 从碱基对比例的角度看，决定 DNA分子特异性的是 A T/G C。 A T间有两个氢键， G C间有三个氢键， G C的比例越高， DNA分子越稳定。 DNA分子中，脱氧核苷酸的数目脱氧核糖的数目含氮碱基的数 目磷酸的数目 n个核苷酸形成 DNA双链时脱去 (n 2)个水，在形成单链 RNA 时，脱去 (n 1)个水。 （ 三 ） 、 染色体 、 DNA、 基因 、 脱氧核苷酸间的关系： 染色体 脱氧核苷酸是 DNA(基因 )的基本组成单位，基 因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，每 个基因中含有许多个脱

19、氧核苷酸。 基因是有遗传效应的 DNA（核酸分子）片段，每 个 DNA分子含有很多个基因；基因在染色体上呈 线性排列，基因是决定生物性状的基本单位。 染色体是 DNA分子的主要载体 ， 一般情况下 每条染色体上有 1个 DNA分子 。 脱氧核 苷酸 基因 DNA （基因也是有遗传效应的 RNA片段 ） DNA RNA 结 构 基本单位 磷 酸 五碳糖 碱 基 分布 双螺旋结构 单链结构 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 磷酸 磷酸 脱氧核糖 核糖 A、 G、 C、 T A、 G、 C、 U DNA与 RNA的比较 主要在细胞核 细胞质 驶向胜利的彼 岸 驶向胜利的彼 岸 核糖体 RNA rRNA 转运

20、RNA tRNA 信使 RNA mRNA 1、遗传信息的传递 -DNA分子复制 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 解开的两条脱氧核苷酸链 分配到两个子代 DNA分子中 四种游离的脱氧核苷酸 ATP、 GTP、 CTP、 TTP DNA聚合酶、解旋酶等 子代 DNA分子 边解旋边复制、半保留复制、 有多个起点 （ 1） DNA不论复制多少次，产生的子代 DNA分子中，含 母链的 DNA分子数总是个，含母链也总是条。 （ 2）复制 n代产生的子代 DNA分子数为 2n，产生的的 子代 DNA单链为 2n ，子代

21、 DNA分子所含的亲代 DNA链占子代 DNA中脱氧核苷酸链的比例为 1/2n （ 3）一定数量的碱基对所能构成的 DNA分子种类数或 所携带的遗传信息的种类数 =4n（ n为碱基对数） 与复制有关的计算规律 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。 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中唯一氮源 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子 I代 B的子 II代 操作 提取 DNA并离心 离心结果 仅为轻带 （ 14N/14N） 仅为重带 （ 15N/15N） 仅为中带 （ 15N/14N） 1/

22、2轻带 、 中带 （ 14N/14N（ 15N/14N） 14 4NH CL 15 4NH CL 14 4NH CL 14 4NHCL 请分析并回答： （ 1）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。 （ 2）综合分析本实验的 DNA离心结果，第 _组结果对得到的结论起到了 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 。 多代 3 1 2 半保留复制 15NH4CL （ 3）分析讨论： 若子 I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

23、DNA分子的 复制方式不是 _复制。 若将子 I代 DNA双链分开后再离心，其结果是 _ （选填“能”或“不能”）判断 DNA的复制方式。 若在同等条件下将子 II代继续培养，子 n代 DNA离心的结果 是：密度带的数量和位置是 _，放射性强度 发生变化的是 _带。 若某次实验的结果中，子 I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的 DNA单链中的 N尚有少部分为 _. B 半保留 不能 没有变化 轻 15N 四、遗传信息的转录和翻译 遗传信息的转录和翻译（基因 的表达），过程比较微观、抽象和 复杂，属于难点内容，考查的侧重 点在于对转录和翻译过程的比较和 理解

24、，包括：场所、时期、所需条 件、产物和相关计算（难点）等。 转录、翻译与 DNA复制的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质和核糖体 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 其他条件 酶（ 解旋酶、 DNA 聚合酶等）和 ATP 酶（ RNA 聚合酶等） 和 ATP 酶、 ATP 和 tRNA 碱基配对 方式 DNA DNA A T、 C G T A、 G C DNA mRNA A U、 C G T A、 G C mRNA tRNA A U、 C G U A、 G C 信息传递 DNA DNA D

25、NA mRNA mRNA 蛋白质 时间 细胞分裂间期 生物生长发育的过程中 产物 2个相同的 DNA分子 RNA 蛋白质 特点 边解旋边复制 半保留复制 边解旋边转录 DNA仍保留 1个 mRNA分子可结合 多个核糖体 ( )转录： 是指以 DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合 成 RNA的过程，转录是在细胞核中进行的。经过转录将基因中信息链 上的遗传信息 (遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序，即基 因中碱基的排列顺序。 )转化成信使 RNA（ mRNA）上的遗传密码。遗 传密码是指 m上 三个相邻 碱基的排列顺序。 1、基因指导蛋白质合成的过程 -通过转录和翻译的过程 A G

26、 T A C A A A T G 以其中的一条链作为模板 . A G T A C A A A T G RNA聚合酶结合到单链 DNA上， 下方 的 四 种 RNA核苷酸一个一个添加上去。 RNA 聚合酶 A G T A C A A A T G U U RNA聚合酶将 RNA核苷酸连接起来，以 碱基互补配对为 原则。 A G T A C A A A T G U U RNA聚合酶沿着 DNA移动 。 A G T A C A A A T G U U A RNA聚合酶沿着 DNA移动 。 A G T A C A A A T G G U U A RNA核苷酸一个一个连接起来。 A G T A C A A

27、 A T G G U U A U RNA核苷酸一个一个连接起来。 A G T A C A A A T G G U U A U U RNA核苷酸一个一个连接起来。 A G T A C A A A T G G U U A U U A RNA核苷酸一个一个连接起来。 A G T A C A A A T G G U U A U U A U RNA核苷酸一个一个连接起来。 A G T A C A A A T G G U U A U U A U C RNA核苷酸一个一个连接起来。 A G T A C A A A T G G U U A U U A U C RNA核苷酸一个一个连接起来。 A G T A C

28、 A A A T U C A U G U U U A mRNA 细胞质 信使 RNA（ mRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中 . 细胞核 核孔 （）翻译： 是指以 mRNA为模板， 以 tRNA为运载工具在细胞质（核 糖体）合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 tRNA结构示意图 核糖体结构示意图 结合氨基酸的部位 反密码子 mRNA 转录、翻译与 DNA复制的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质和核糖体 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 其他条件 酶（ 解旋酶、 DNA 聚合酶

29、等）和 ATP 酶（ RNA 聚合酶等） 和 ATP 酶、 ATP 和 tRNA 碱基配对 方式 DNA DNA A T、 C G T A、 G C DNA mRNA A U、 C G U A、 G C mRNA tRNA A U、 C G U A、 G C 信息传递 DNA DNA DNA mRNA mRNA 蛋白质 时间 细胞分裂间期 生物生长发育的过程中 产物 2个相同的 DNA分子 RNA 蛋白质 特点 边解旋边复制 半保留复制 边解旋边转录 DNA仍保留 1个 mRNA分子可结合 多个核糖体 A C G U G A U U A 核糖体 A C G U G A U U A U A C

30、甲硫氨 酸 转运 RNA上的反密码子与信使 RNA上的密码子相结合。 A C G U G A U U A U A C 甲硫氨 酸 A C U 天门冬 氨酸 转运 RNA上的反密码子与信使 RNA上的密码子相结合。 A C G U G A U U A U A C 甲硫氨 酸 A C U 天门冬 氨酸 两个相邻的氨基酸缩合反应，形成肽键。 肽键 A C G U G A U U A 甲硫氨 酸 A C U 天门冬 氨酸 A U G 异亮氨酸 核糖体 沿着 mRNA移动 。 又一个转运 RNA（ tRNA） 连 接到密码子上 。 第一个 tRNA 释放到细胞质中 。 A C G U G A U U A

31、 甲硫氨 酸 A C U 天门冬 氨酸 A U G 异亮氨酸 后一氨基酸通过缩合反应与前一个氨基酸连接起来。 A C G U G A U U A 甲硫氨 酸 天门冬 氨酸 A U G 异亮氨酸 一条肽链形成 . A C G U G A U U A mRNA 和肽链被释放到细胞质中。 一个 mRNA上有多个核糖体同时工作，大大提 高了翻译的效率 （ 2）密码子： mRNA上每三个相邻的碱基决定一种氨基酸，这三个 相邻的碱基称为密码子。 代表氨基酸的密码子共 61种，还有三种组 合（ UAA、 UAG、 UGA）不代表任何氨基酸，是终止密码。另有两 个有意义的密码子是特殊的起始密码子。 61个密码

32、子与 20种氨基酸 之间不是平均分配的，有些氨基酸有几个密码子，如亮氨酸有六个 密码子，不同密码子决定同一个氨基酸称遗传密码的 简 并，而甲硫 氨酸和色氨酸只有一个密码子。科学家的研究结果表明，遗传密码 在所有的生物中是通用的，这说明地球上所有的生物都是由共同的 祖先进化而来的。 1、遗传信息、密码子和反密码子 （ 1）遗传信息：指基因（或 DNA）中控制遗传性状的脱氧核苷 酸顺序，它间接决定氨基酸的排列顺序。 （ 3）反密码子：指 tRNA分子上与 mRNA分子中的密码子互补配对 的三个碱基，有 61种。反密码子的三个碱基与相应的 DNA模板链上对 应的碱基排列顺序相同，只是 DNA链上碱基

33、 T的位置在 tRNA上为 U。 2、归纳总结 根据转录和翻译过程填充： DNA双链 G 信使 RNA 转运 RNA 氨 基 酸 丙氨酸（ 密码 GCA) C A C G T G C A C G U 项目 位置 作用 遗传信息 在 DNA上 决定氨基酸的排列顺序 ， 起间接作用 密码子 在 mRNA上 直接控制蛋白质的氨基酸的排列顺序 反密码子 在 tRNA上 识别密码子 遗传信息、密码子和反密码子的作用 基因中的碱基、 RNA中的碱基和蛋白 质中氨基酸的数量关系 比较 DNA 中的 碱基 数、 脱氧 核苷 酸数 信使 RNA 中的 碱基 数目 蛋白 质中 的氨 基酸 数目 蛋白 质中 的肽

34、链数 蛋白 质中 的肽 键数 缩合 失去 的水 分子 数目 数目 n m 6n 3n n-m n-m 3、 DNA （基因）、 mRNA上碱基数与氨基酸数量之间的关系 （ 2）翻译过程中，信使 RNA中每 3个碱基决定一个氨基酸，所以 经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是 mRNA碱基数目的 1/3。 总之，在转录和翻译过程中，基因中的碱基数 (指双链 )、 RNA分子 中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为 6 ： 3： 1。 提醒： 因为 DNA （基因）、 mRNA上有一些碱基不编码氨基 酸（如 mRNA 上终止密码等） ，所以实际上编码 n个氨基酸， mRNA上所需的碱基数目大于

35、3n，基因上所需的碱基数目大于 6n， 故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。 （ 1）转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链 则不能转录。因此，转录形成的 RNA分子中碱基数目是基因中碱基 数目的 l 2。 练习： 1、 某基因有 1200个碱基，则由它控制合成的蛋白质氨 基酸的数目是（ ）个 、 100 、 200 、 300 、 400 B 基因 性状 信息流 遗传学上把遗传信息的流动方向叫做 信息流。 3、在基因与性状之间遗传信息的传递方向是 因此基因有两大功能是： （ 1）通过复制把遗传信息传递给下一代。 （ 2）在后代的个体发育中，使遗传信息以一

36、定的方式（转录 和翻译）反应到蛋白质分子的结构上，从而使后代表现出与前 代相似的性状。 信息流的方向可以用科学家克里克提出的 “中心法则” 来表 示。 “中心法则” 是指遗传信息从 DNA流向 DNA的复制过程，也可以是从 DNA流向 RNA，进而流向蛋白质的转录和翻译过程。但 遗传信息不能从 蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向 DNA或 RNA。 图解： DNA RNA 蛋白质 复制 转录 翻译 4、中心法则 （ 1）图解： DNA mRNA 蛋白质 复制 复制 翻译 转录 逆转录 对中心法则的补充 由于在某些致癌病毒中存在着逆转录酶 ,能够以 RNA为模板 ,逆 转录成 DNA, 在

37、RNA病毒中 , RNA能够自我复制 ,所以补充后的中心 法则可用下图表示。 DNA （基因） 转录 mRNA 翻译 蛋白质 （表现出性状） 脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 遗传信息 遗传密码 细胞核内进行转录 细胞质内进行翻译 决定 决定 决定 决定 3、对基因表达过程的理解 练习： 美国哈佛大学医学院的科学家们研制了一化学干扰技术，有 望使人体的致病基因“沉默下来”这项干扰技术很可能是干扰了细 胞内的（ ） A、 ATP的分解过程 B、某信使 RNA的合成过程 C、许多 DNA的复制过程 D、蛋白质代谢过程中的转氨基作用 解析： 化学干扰技术使致病基因“沉默下来”有可能是干扰了

38、基 因的表达，即可能干扰了细胞内某信使 RNA的合成过程。 B 多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一 个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的 mRNA 中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了 下面的实验： 请回答： （ 1）图中凸环形成的原因是 ， 说明该基因有 个内含子。 （ 2）如果现将步骤所获得的 mRNA逆转录得到 DNA单链，然后该 DNA单链 与步骤中的单链 DNA之一按照碱基配对原则形成双链分子，理论上也能观察 到凸环，其原因是逆转录得到的 DNA单链中不含有 序列。 （ 3） DNA与 mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有 种，分别 是 。 步骤：获取该基因的双链 DNA片段及其 mRNA； 步骤：加热 DNA双链使之成为单链，并与步骤所获得 的 mRNA按照碱基配对原则形成双链分子； 步骤：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果 。 变性后形成的 DNA单链之一与 mRNA形成双链分子时，该单链 DNA中无法 与 mRNA配对的序列能形成凸环 DNA中有内含子序列， mRNA中没有其对应序列， 7 内含子 3 A U T A C G