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1、专题三 遗传的基础和 遗传定律,遗传,分子基础,基本规律,细胞基础,人类对遗传物质的探索过程 DNA分子结构的主要特点 DNA分子的复制 基因的概念 遗传信息的转录和翻译,细胞的减数分裂 配子的形成过程 受精过程,孟德尔遗传实验的方法 基因的分离和自由组合规律 基因与性状的关系 伴性遗传,1.对遗传物质的早期推测,20世纪20年代人们对蛋白质的认识,当时未发现类似蛋白质结构的生物大分子,蛋白质是生物体的遗传物质,直到20世纪30年代，对DNA的认识才使人们意识到DNA的重要性，但由于对其结构没有清晰的了解。认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位,一、人类对遗传物质的探索过程,2.作为遗传物质应
2、具备的条件：,2、能够自我复制，使前后代保持一定的连续性,3、能够指导蛋白质的合成 ，从而控制新陈代谢过程和性状,4、能够产生可遗传的变异,1、分子结构具有相对的稳定性,DNA是主要的遗传物质,化学成分分析：,生物在传种接代过程中，染色体的形态数目是如何变化的？,以人为例：,证据之一：肺炎双球菌转化实验（1928年格里菲思实验）,R型菌 粗糙 无荚膜 无毒性,S型菌 光滑(Smooth) 有荚膜 有毒性,(Rough),结论：,S型菌中有种能使R型菌发生转化的物质 转化因子,如何寻找并确认这种物质转化因子？,思考：,分别与R型活细菌混合培养,R,R,2、艾弗里确定转化因子的实验（1944年）,
3、DNA是转化因子，是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，蛋白质不是。,结论：,证据之二：噬菌体侵染细菌的 实验,（1952年赫尔希和蔡斯实验）,（含S）,（含P）,蛋白质 的组成元素： DNA 的组成元素：,C、H、O、N、（S）,C、H、O、N 、P(99%),用32p标记,用35S标记,噬菌体,用放射性同位素35S标记外壳蛋白质,细菌的细胞内没有放射性,没有放射性,用放射性同位素32P标记内部DNA,细菌内的DNA核苷酸有放射性,有放射性,标记 侵染 搅拌 检测,实验现象与结论,32P标记DNA进入细菌体内,DNA 有32P标记,35 S标记 蛋白质在上清液中（留在细菌
4、外部）,外壳蛋白质无35 S标记,DNA分子在亲代和子代之间具有连续性，是遗传物质,噬菌体侵染细菌的动态过程：,侵入别的细菌,侵入,合成,吸附,组装,释放,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,目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。,DNA是唯一的遗传物质吗？,遗传物质的类型,分析“烟草花叶病毒重建实验”,实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒,RNA,蛋白质,得花叶病,不得花叶病,结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,思考:,DNA或RNA,DNA,DNA
5、,2、烟草的遗传物质是什么？,DNA,1、动物和人体的遗传物质是什么？,3、细菌的遗传物质是什么？,4、一切生物的遗传物质是什么？,5、病毒的遗传物质是什么？,核 酸,DNA是主要的遗传物质,DNA的分布,（所以说，染色体是DNA的主要载体）,例：线粒体肌病,细胞质遗传_孟德尔的遗传规律， 后代只表现出_的性状,_和_中的DNA中的基因都称为细胞质基因,线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：,线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现 为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发 作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语,这些疾病有什么特
6、点？为什么？,受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞,线粒体,叶绿体,不符合,母本,一、选择题,1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是,( ),A.,核糖核酸,B.,脱氧核糖核酸或核糖核酸,C.,脱氧核糖核酸,D.,脱氧核糖核酸和核糖核酸,B,2.生物的遗传物质是：( ) A.DNA B.RNA C.核酸 D.蛋白质,C,3注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ） AR型肺炎双球菌 B加热杀死后的R型肺炎双球菌 C加热杀死后的S型肺炎双球菌 D加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合,D,4、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后 ，含32P的应是( ) A、子代噬菌体DN
7、A B、子代噬菌体蛋白质外壳 C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P,5、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体 后，3H应( ) A、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和DNA中 C、仅发现于噬菌体的DNA中 D、仅发现于噬菌体的外壳中,A,B,6、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( ) A在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的 B在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的 C在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的 D在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的,A,7、某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，分别用同位素32P和35S做了标记(见下表
8、)： 此实验所得结果是子噬菌体和母噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析： (1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ； (2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ； (3)此实验说明了 。,【答案】(1)32P、31P (2)35S (3)DNA是遗传物质,返回,1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克研究发现DNA分子呈双螺旋结构。,二、DNA的结构和复制,A与T间以2个氢键相连，C与G间以3个氢键相连。,连 接,DNA分子双螺旋结构的主要特点： （1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列
9、在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律。,解旋酶和聚合酶,边解旋边复制,1、某同学为做一个含150个脱氧核苷酸的双链DNA模型，他准备了30个代表胞嘧啶碱基的塑料片，那么他还要准备代表腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、尿嘧啶、磷酸、脱氧核糖、核糖的塑料片数目分别为 A 、 30，30，30，30，150，75，75 B 、45，45，30，0，150，150，0 C 、 45，45，30，30，75，75，75 D、 30，0，45，75，150，0，150 2、用 15N标记含有100个碱基对的DNA 分子，其中有胞嘧啶60个，该D
10、NA 分子在含14N的培养基中连续复制四次。其中结果 不可能是 A含有15N的DNA 分子占1/8 B含有的14N的DNA 分子链占7/8 C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：,B,B,3、某双链DNA分子共有碱基1400个,其中一条单链上(A+T):(C+G)=2:5.问该DNA分子连续复制两次,其需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是( ) A.300个 B.400个 C.600个 D.1200个 4、经15N标记的一个DNA分子,放入14N的培养基中培养,经8次复制后,子代15N的DNA占( ) A.1/32 B.1/128 C.1/64 D1
11、/256 5、一双链DNA分子在复制解旋时,一条链上某位点的一个T变成了C,则DNA 经过n次复制后,发生差错的DNA占( ) A.1/2n-1 B. .n D.n,C,B,B,6.从某生物组织提取进行分析，其四种碱基数的比例为鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( ) A.26% B. 24% C.14% D.11% 7、在DNA 分子中的一条单链中相邻的碱基A与T是通过什么结构连接起来的（ ） A氢键 B-脱氧核糖磷酸脱氧核糖- C-磷酸脱氧核糖磷酸- D肽键,B,返回,三、基因是有遗传
12、效应的DNA片段,基因在染色体上,1、萨顿的假说：类比推理法,2、基因位于染色体上的实验证据： 摩尔根的果蝇实验（P28-30）,基因的位置：DNA上 染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 在生物体细胞中，基因成对存在，成对基因位于成对染色体的相对位置。,化学组成：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。 基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。,（一）说明基因与DNA关系的实例,1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个 碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的 平均长度约为10000
13、个碱基对。,基因是DNA的一个片段,2.生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光（图B）， 这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片 段绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿 色荧光蛋白基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蛰一样发光 （图C）。,基因具有遗传效应,3.人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y） 上DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。 这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的 碱基数占碱基总数的比例不超过2%。,DNA中有些片段不是基因,4.不少人认为，人和动物的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学 研
14、究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有 HNGIC基因缺陷的实验鼠与对照的小鼠，吃同样多的高脂肪 食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有 HNGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。,基因能控制生物性状,通过上述资料的分析，请你从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。,基因是有遗传效应的DNA片段,1下列关于基因的说法中，正确的是( ) A基因就是指DNA分子的一个片段 B基因是指染色体的一个片段 C基因是指有遗传效应的DNA片段 D基因就是指蛋白质分子片段 2将某种发光海蜇的绿色荧光蛋白基因转移到小鼠受精卵中，培育 形成的
15、转基因鼠在紫 外线照射下也能发出绿色荧光。不同生物体的 基因能够相互转移的原因不包括( ) A不同生物的DNA分子和蛋白质相同 B不同生物的DNA分子化学组成相同 C不同生物的DNA分子空间结构相同 D不同生物的蛋白质分子合成过程相同 3自然界中生物体的多样性和特异性取决于( ) A生物体内蛋白质分子的多样性和特异性 B生物体内DNA分子的多样性和特异性 C生物体内氨基酸种类的多样性和特异性 D生物体内化学元素和化合物的多样性和特异性,C,B,A,4下列关于基因的叙述中，正确的是( ) A基因是DNA的基本组成单位 B基因全部位于细胞核中 C基因是遗传物质的结构和功能单位 DRNA病毒中不存在基因 5基因的化学本质是( ) A基因是遗传物质的功能单位 B基因是有遗传效应的DNA片段 C基因在染色体上呈直线排列 D基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列 6现代遗传学认为，生物性状的遗传实际上是亲代的遗传信息传递给 子代，并以一定方式反映到蛋白质分子结构上。代表某具体性状的特 定遗传信息包含在( ) A受精卵内染色体的特定组合方式中 B染色体上不同基因的相互作用中 C
