專題三遺傳的基礎(chǔ)和遺傳定律

1、專題三 遺傳的基礎(chǔ)和 遺傳定律,遺傳,←,→,分子基礎(chǔ),基本規(guī)律,↑,細(xì)胞基礎(chǔ),人類對遺傳物質(zhì)的探索過程DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)DNA分子的復(fù)制基因的概念遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,細(xì)胞的減數(shù)分裂配子的形成過程受精過程,孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的方法基因的分離和自由組合規(guī)律基因與性狀的關(guān)系伴性遺傳,,,1.對遺傳物質(zhì)的早期推測,,20世紀(jì)20年代人們對蛋白質(zhì)的認(rèn)識,當(dāng)時(shí)未發(fā)現(xiàn)類似蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的生物大分子,蛋白質(zhì)是生

2、物體的遺傳物質(zhì),直到20世紀(jì)30年代，對DNA的認(rèn)識才使人們意識到DNA的重要性，但由于對其結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解。認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位,,,一、人類對遺傳物質(zhì)的探索過程,2.作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的條件：,,2、能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性,3、能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 ，從而控制新陳代謝過程和性狀,4、能夠產(chǎn)生可遺傳的變異,1、分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性,DNA是主要的遺傳物質(zhì),化學(xué)成分分析：,生物在傳種接代過程中，染

3、色體的形態(tài)數(shù)目是如何變化的？,以人為例：,證據(jù)之一：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1928年格里菲思實(shí)驗(yàn)）,R型菌粗糙 無莢膜無毒性,S型菌光滑(Smooth) 有莢膜有毒性,(Rough),,結(jié)論：,S型菌中有種能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子,如何尋找并確認(rèn)這種物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子？,思考：,,分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),,R,,R,,2、艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)（1944年）,DNA是轉(zhuǎn)化因子

4、，是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。,結(jié)論：,證據(jù)之二：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),（1952年赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)）,（含S）,（含P）,蛋白質(zhì) 的組成元素： DNA 的組成元素：,C、H、O、N、（S）,C、H、O、N 、P(99%),——用32p標(biāo)記,——用35S標(biāo)記,噬菌體,,用放射性同位素35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì),,,細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)沒有放射性,沒有放射性,用放射性同位素32P標(biāo)記內(nèi)部DNA,,,細(xì)菌

5、內(nèi)的DNA核苷酸有放射性,有放射性,,標(biāo)記 侵染 攪拌　 　 檢測,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論,32P標(biāo)記DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),DNA有32P標(biāo)記,35 S標(biāo)記蛋白質(zhì)在上清液中（留在細(xì)菌外部）,外殼蛋白質(zhì)無35 S標(biāo)記,DNA分子在親代和子代之間具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì),,噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：,,,,,,侵入別的細(xì)菌,侵入,合成,吸附,組裝,釋放,,噬菌體的 DNA 在細(xì)菌

6、體內(nèi)，使細(xì)胞本身的 DNA 解體，同時(shí)利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬菌體自身的 DNA和蛋白質(zhì),目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。,DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？,遺傳物質(zhì)的類型,分析“煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)”,實(shí)驗(yàn)證明：煙草花葉病毒（TMV）的遺傳物質(zhì)是RNA,,煙草花葉病毒,,RNA,蛋白質(zhì),得花葉病,不得花葉病,結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì),思考:,DNA或RNA,DNA,DNA,2、煙草的遺傳

7、物質(zhì)是什么？,DNA,1、動物和人體的遺傳物質(zhì)是什么？,3、細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么？,4、一切生物的遺傳物質(zhì)是什么？,5、病毒的遺傳物質(zhì)是什么？,核 酸,DNA是主要的遺傳物質(zhì),DNA的分布,（所以說，染色體是DNA的主要載體）,例：線粒體肌病,,,,,,,,,,,,細(xì)胞質(zhì)遺傳________孟德爾的遺傳規(guī)律， 后代只表現(xiàn)出______的性狀,______和______中的DNA中的基因都稱為細(xì)胞質(zhì)基因,線粒體DNA

8、的缺陷與數(shù)十種人類的遺傳病有關(guān)，這些疾病多與腦部和肌肉有關(guān)，如：,線粒體腦肌病：乳酸中毒，中風(fēng)樣發(fā)作綜合癥，母系遺傳病。表現(xiàn) 為身材矮小、多毛、頭痛、肌無力、運(yùn)動誘發(fā)嘔吐、癲癇發(fā) 作、再發(fā)性腦損傷，并引起偏癱、偏語,這些疾病有什么特點(diǎn)？為什么？,受精過程中，受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自母親的卵細(xì)胞,線粒體,葉綠體,不符合,母本,一、選擇題,,,,,,1、關(guān)于病毒的遺傳物質(zhì)的敘述正確的是,( ),A.,核糖核

9、酸,B.,脫氧核糖核酸或核糖核酸,C.,脫氧核糖核酸,D.,脫氧核糖核酸和核糖核酸,,,B,2.生物的遺傳物質(zhì)是：( ) A.DNA B.RNA C.核酸 D.蛋白質(zhì),C,3．注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（  ） A．R型肺炎雙球菌 B．加熱殺死后的R型肺炎雙球菌 C．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌 D．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合,D,4、用噬菌體去侵染內(nèi)含有32P

10、的細(xì)菌，在細(xì)菌解體后，含32P的應(yīng)是( )A、子代噬菌體DNA B、子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼C、子代噬菌體所有部分 D、子代噬菌體不含32P,5、用噬菌體去感染內(nèi)含大量3H的細(xì)菌，待細(xì)菌解體后，3H應(yīng)( ) A、隨細(xì)菌的解體而消失 B、發(fā)現(xiàn)于噬菌體外殼和DNA中 C、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中 D、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中,A,B,6、噬菌

11、體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是( )A在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的B在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的C在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的D在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的,A,7、某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)，分別用同位素32P和35S做了標(biāo)記(見下表)：  此實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果是子噬菌體和母噬菌體的外形及侵染細(xì)菌

12、的特性均相同。請分析：(1)子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是 ；(2)子噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是 ；(3)此實(shí)驗(yàn)說明了 。,【答案】(1)32P、31P (2)35S (3)DNA是遺傳物質(zhì),返回,1953年，美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克研究發(fā)現(xiàn)DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。,二、DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制,A與T間以2個氫鍵相連，C與G間以3個氫鍵相連。,連 接

13、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)： （1）DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規(guī)律。,解旋酶和聚合酶,,,邊解旋邊復(fù)制,1、某同學(xué)為做一個含150個脫氧核苷酸的雙鏈DNA模型，他準(zhǔn)備了30個代表胞嘧啶堿基的塑料片，

14、那么他還要準(zhǔn)備代表腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤、尿嘧啶、磷酸、脫氧核糖、核糖的塑料片數(shù)目分別為A 、 30，30，30，30，150，75，75 B 、45，45，30，0，150，150，0C 、 45，45，30，30，75，75，75 D、 30，0，45，75，150，0，1502、用 15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA 分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA 分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制四次。其中結(jié)果不可能是

15、A．含有15N的DNA 分子占1/8B．含有的14N的DNA 分子鏈占7/8C．復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子,練習(xí)：,B,B,3、某雙鏈DNA分子共有堿基1400個,其中一條單鏈上(A+T):(C+G)=2:5.問該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次,其需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是( )A.300個 B.400個 C.600個 D.1200個4、經(jīng)15N標(biāo)記的一

16、個DNA分子,放入14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),經(jīng)8次復(fù)制后,子代15N的DNA占( )A.1/32 B.1/128 C.1/64 D1/2565、一雙鏈DNA分子在復(fù)制解旋時(shí),一條鏈上某位點(diǎn)的一個T變成了C,則DNA 經(jīng)過n次復(fù)制后,發(fā)生差錯的DNA占( ) A.1/2n--1 B.１／２　 Ｃ.１／２n　 D.１／２n＋１,C,B,B,6.從某生物組織提?。模危吝M(jìn)行

17、分析，其四種堿基數(shù)的比例為鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的４６％，又知該DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤,問與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的( )A.26% B. 24% C.14% D.11%7、在DNA 分子中的一條單鏈中相鄰的堿基A與T是通過什么結(jié)構(gòu)連接起來的（ ）A．氫鍵B．-脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖-C．-磷酸—脫氧核糖—磷酸-D

18、．肽鍵,B,返回,三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,基因在染色體上,1、薩頓的假說：類比推理法,2、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)： 摩爾根的果蠅實(shí)驗(yàn)（P28-30）,基因的位置：DNA上 染色體是基因的主要載體，每個染色體含有一個DNA分子，每個DNA分子含有多個基因，基因在染色體上呈線性排列。 在生物體細(xì)胞中，基因成對存在，成對基因位于成對染色體的相對位置。,化學(xué)組成：每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。 基因的

19、脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息。,,,,,,,,,,,（一）說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例,1.大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4 700 000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4400個基因，每個基因的平均長度約為10000個堿基對。,基因是DNA的一個片段,2.生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光（圖B），這是因?yàn)楹ＯU的DNA分子上有一段長度為5 170個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入

20、了海蟄的綠色熒光蛋白基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蟄一樣發(fā)光（圖C）。,基因具有遺傳效應(yīng),3.人類基因組計(jì)劃測定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。,DNA中有些片段不是基因,4.不少人認(rèn)為，人和動物的胖瘦是由遺傳決定的。近來的科學(xué) 研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與

21、肥胖直接相關(guān)。具有HNGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HNGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。,基因能控制生物性狀,通過上述資料的分析，請你從DNA水平上給基因下一個定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,1．下列關(guān)于基因的說法中，正確的是( )A．基因就是指DNA分子的一個片段 B．基因是

22、指染色體的一個片段C．基因是指有遺傳效應(yīng)的DNA片段 D．基因就是指蛋白質(zhì)分子片段2．將某種發(fā)光海蜇的綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)移到小鼠受精卵中，培育形成的轉(zhuǎn)基因鼠在紫 外線照射下也能發(fā)出綠色熒光。不同生物體的基因能夠相互轉(zhuǎn)移的原因不包括( )A．不同生物的DNA分子和蛋白質(zhì)相同 B．不同生物的DNA分子化學(xué)組成相同C．不同生物的DNA分子空間結(jié)構(gòu)相同 D．不同生物的蛋白質(zhì)分子合成過程相同3．自

23、然界中生物體的多樣性和特異性取決于( )A．生物體內(nèi)蛋白質(zhì)分子的多樣性和特異性 B．生物體內(nèi)DNA分子的多樣性和特異性C．生物體內(nèi)氨基酸種類的多樣性和特異性 D．生物體內(nèi)化學(xué)元素和化合物的多樣性和特異性,C,B,A,4．下列關(guān)于基因的敘述中，正確的是( )A．基因是DNA的基本組成單位 B．基因全部位于細(xì)胞核中C．基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位 D．RNA病毒中不存在基因5．

24、基因的化學(xué)本質(zhì)是( )A．基因是遺傳物質(zhì)的功能單位 B．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C．基因在染色體上呈直線排列 D．基因是蘊(yùn)含遺傳信息的核苷酸序列6．現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為，生物性狀的遺傳實(shí)際上是親代的遺傳信息傳遞給子代，并以一定方式反映到蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)上。代表某具體性狀的特定遺傳信息包含在( ) A．受精卵內(nèi)染色體的特定組合方式中 B．染色體上不同基因的相互作用中 C．基因中4種脫氧核苷酸的序列中

25、 D．蛋白質(zhì)的氨基酸序列中治療,C,D,C,7．基因研究最新發(fā)現(xiàn)表明，人與小鼠的基因約有80％相同。則人與小鼠DNA堿基序列相同的比例是( )A 20％ R 80％ C．100％ D．無法確定8．在人類染色體DNA不表達(dá)的堿基對中，有一部分是串聯(lián)重復(fù)的短序列，它們在個體之間 具有顯著的差異性。這種短序列可用于( )A.生產(chǎn)基因工程藥物 B.偵查罪犯

26、C.遺傳病的產(chǎn)前診斷 D．基因治療,B,D,四、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,基因,基因控制生物性狀,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達(dá)。,問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？,,1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？,DNA,,主要在細(xì)胞核,蛋白質(zhì)的合成,,在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行,,指導(dǎo),,通過RNA,問題：為什么RNA適于作DNA的信使？,2. DNA與RNA的比較:,細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),通常呈單鏈,脫氧核糖核苷

27、酸,核糖核苷酸,脫氧核糖,核糖,磷酸,磷酸,A、G、C、T,A、G、C、U,,問題１：DNA主要存在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來的呢？,(一)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,RNA的種類,信使 RNA(mRNA),核糖體 RNA(rRNA),轉(zhuǎn)運(yùn) RNA(tRNA),,1.RNA按功能分：,運(yùn)載氨基酸,參與核糖體構(gòu)成,指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,轉(zhuǎn)錄的具體過程,問題2：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？,1.邊解旋邊轉(zhuǎn)錄,

28、2.需要酶和ATP,按照堿基互補(bǔ)配對原則,（１）轉(zhuǎn)錄的定義：　　　　　　　　 （２）轉(zhuǎn)錄的場所：　　　　　　　　　　 （３）轉(zhuǎn)錄的模板：（４）轉(zhuǎn)錄的原料：（５）轉(zhuǎn)錄的條件：（６）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對:（

29、 7）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：,在細(xì)胞核中以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對原則原則，合成mRNA的過程,細(xì)胞核,DNA的一條鏈,四種核糖核苷酸(A、G、C、U）,需要酶和ATP,堿基互補(bǔ)配對原則（A=U，G=C）,mRNA,小結(jié):,鞏固練習(xí),2、構(gòu)成人體的核酸有兩種,構(gòu)成核酸的基本單位---核苷酸有多少種?堿基有多少種?( ) A.2種 4種 B.4種 4種 C.5種

30、 5種 D.8種 5種3、下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分( ) A.脫氧核糖核酸和磷酸 B.脫氧核糖﹑堿基和磷酸 C.核糖﹑堿基和磷酸 D.核糖﹑嘧啶和核酸,D,C,1、DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄有何異同之處？,,3.DNA分子的解旋發(fā)生在___過程中( ) A.復(fù)制 B.轉(zhuǎn)錄

31、 C.翻譯 D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄4.一個DNA分子轉(zhuǎn)錄出多少種多少個mRNA( ) A.一種一個 B.一種多個 C.多種多個 D.無數(shù)種無數(shù)個,D,C,轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成

32、蛋白質(zhì)？,mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程——翻譯。,(二)遺傳信息的翻譯,遺傳學(xué)上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯。,堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系,思考與討論,DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的？,翻譯:,密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰 的堿基。,密碼子:,,,

33、翻譯的具體過程：,1.翻譯的場所： 2.翻譯時(shí)的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的條件:5.翻譯的工具:6.翻譯的產(chǎn)物:,核糖體,mRNA,游離的氨基酸,tRNA,蛋白質(zhì),酶，ATP、模板、原料,第1步：mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1。,起始碼(甲硫氨酸),第2步：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。,第3步：甲硫氨酸

34、通過與組氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。,形成肽鍵,第4步：核糖體讀取下一個密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的終止密碼。,終止密碼,圖示一個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白質(zhì)。,細(xì)胞質(zhì)中的翻譯是個快速的過程。,1.

35、從基因的表達(dá)過程可以看出：DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中 的排列順序，進(jìn)而決定 的排列順序，最終決定了 的結(jié)構(gòu)和功能特異常。,核糖核苷酸/密碼子,氨基酸,蛋白質(zhì),小結(jié):,2.翻譯的起始碼有: 個， 終止碼有: 個決定氨基酸的密碼子

36、 種。翻譯時(shí)的堿基配對：肽鏈由各相鄰的氨基酸通過 連接形成。翻譯的條件：,3,61,肽鍵,2,A U C GmRNA ─┴─┴─┴─┴─ t RNA ─┴─┴─┴─┴─,酶，ATP、模板、原料,U A G C,5.DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯比較,細(xì)胞核,細(xì)胞核,核糖體,DNA兩條鏈,DNA一條鏈,mRNA,四種脫氧核苷酸,四種核糖核苷酸,

37、20種氨基酸,ATP 解旋酶 DNA聚合酶,ATP 解旋酶 RNA聚合酶,,ATP tRNA 酶,兩個DNA分子,RNA,多肽鏈,A—T G—C T—A C—G,A—U G—C T—A C—G,A—U G—C U—A C—G,6.遺傳信息、遺傳密碼與蛋白質(zhì)合成的關(guān)系,DNA,RNA,蛋白質(zhì)/多肽,6n,3n,n,遺傳信息：基因中脫氧核苷酸的排列順序,遺傳密碼：rRNA中核糖核苷酸的排列順序,堿基數(shù)/核糖核

38、苷酸數(shù),堿基數(shù)/脫氧核苷酸數(shù),氨基酸數(shù),肽鍵數(shù),n- 1（一條鏈）n-m（m條鏈）,0,【例1】 已知一個蛋白質(zhì)分子由2條肽鏈組成，連接蛋白質(zhì)分子中氨基酸的肽鍵共有198個，翻譯成這個蛋白質(zhì)分子的mRNA中有A和G共200個，則轉(zhuǎn)錄成信使RNA的DNA分子中，最少有C和T多少個( )A、400 B、200 C、 600 D、800【例2】 下表是DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程，分析回

39、答：DNA片段： ①——T—A—G—(基因)②——A—T—C—信使RNA：③——U—A—G—轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：④——A—U—C—氨基酸： ⑤—— (1)圖中標(biāo)出的堿基符號，包括了_____種核苷酸。(2)在DNA雙鏈中,____鏈為轉(zhuǎn)錄鏈；遺傳信息存在于_______ 鏈上；遺傳密碼(密碼子)存在于_____鏈上。(3)已知胰島素含有51個氨基酸，由兩條鏈組成?？刂坪铣梢葝u素的基因至少應(yīng)含有_____ 個脫

40、氧核苷酸。,C,【答案】 (1)8 (2)②，②,③ (3)306,【例3】 下圖為人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的一個過程。據(jù)圖分析并回答： (1)圖中所合成多肽鏈的原料來自______和______。 (2)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的_____步驟，該步驟發(fā)生在細(xì)胞的_______部分。(3)該過程不可能發(fā)生在( )A、神經(jīng)細(xì)胞 B、肝細(xì)胞C、成熟的紅細(xì)

41、胞 D、脂肪細(xì)胞,(1)食物、人體自身的合成 (2)翻譯、細(xì)胞質(zhì)(或核糖體) (3)C,1、骨骼肌細(xì)胞中合成mRNA 及多肽鏈的場所分別是 A .細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核 B .細(xì)胞核與線粒體 C .內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核糖體 D .細(xì)胞核與核糖體2、mRNA上的64種密碼子能編碼幾種氨基酸 A .64種 B .61種 C.59種

42、 D .20種3、參與分泌蛋白合成的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有（多選） A 細(xì)胞核 B 線粒體 C 高爾基體 D 核糖體 E 中心體 F 內(nèi)質(zhì)網(wǎng),4.玉米的某個基因由3000脫氧核苷酸組成，該基因控制合成的蛋白質(zhì)所含氨基酸數(shù)目最多有（ ）個（忽略起始碼和終止碼）。由此說明脫氧核苷酸與氨基酸之間存在怎樣的關(guān)系？,500,返回,１、恰當(dāng)?shù)剡x擇實(shí)驗(yàn)材料——豌豆,A、嚴(yán)

43、格自花傳粉、B、花大易去雄和人工授粉、C、相對性狀穩(wěn)定易區(qū)分,孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的方法,２、巧妙地運(yùn)用由簡到繁的方法,３、合理地運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì),４、嚴(yán)密地假說演繹,試驗(yàn)觀察,發(fā)現(xiàn)問題,提出假說,驗(yàn)證假說,總結(jié)規(guī)律,,,,,基因的分離規(guī)律,一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),親本（P),,子一代（F1）,,子二代（F2）,高莖,X,矮莖,高莖,X,高莖,高莖 : 矮莖,787 : 277,3 : 1,（試驗(yàn)觀察、發(fā)現(xiàn)問題）,對分離現(xiàn)象的解釋,①生物

44、性狀由基因控制，基因在體細(xì)胞中成對存在，在配子中成單存在,②親本基因型為DD，dd，分別產(chǎn)生含D的配子和含d 的配子,③F1基因型為Dd，表現(xiàn)顯性性狀,④F1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因隨同源染色體分離而分離，分別產(chǎn)生兩種數(shù)目相等的配子， 即D 和d,⑤F2出現(xiàn)四種基因組合，三種基因型：1DD∶2Dd∶1dd。兩種表現(xiàn)型：高莖：矮莖＝3∶1,（提出假設(shè)）,一對相對性狀側(cè)交實(shí)驗(yàn)的分析圖解,（驗(yàn)證假說）,基因分離定律的實(shí)質(zhì)　　在雜合體的細(xì)胞中，位

45、于一對（ ）上的（ ）具有一定的獨(dú)立性，在減數(shù)分裂形成配子的過程中，（ ）隨（ ）的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。,基因的自由組合規(guī)律: 研究的是控制兩對相對性狀的非同源染色體上的非等位基因之間的關(guān)系,該細(xì)胞處于什么時(shí)期？染色體的行為特點(diǎn)是什么？R與r、Y與y各是什么關(guān)系？,減數(shù)第一次分裂的后期,同源染

46、色體分開,位于一對同源染色體的上一對等位基因,一）自由組合定律的實(shí)質(zhì),位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。這一規(guī)律就叫做基因的自由組合定律，.注意掌握以下三點(diǎn):,位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。這

47、一規(guī)律就叫做基因的自由組合定律，.注意掌握以下三點(diǎn):,位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。這一規(guī)律就叫做基因的自由組合定律，.注意掌握以下三點(diǎn):,位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。這一規(guī)律就叫做基因

48、的自由組合定律，.注意掌握以下三點(diǎn):,1. 各對等位基因獨(dú)自遺傳,互不干擾,2. 每對等位基因遵循分離定律,3.每對等位基因的分離是同時(shí)發(fā)生的,二）自由組合定律的適用范圍：（1）只適用于有性生殖的真核生物細(xì)胞核中的遺傳因子的傳遞規(guī)律，而不適用于原核生物、細(xì)胞質(zhì)的遺傳因子的遺傳.(2)揭示了控制兩對或兩對以上相對性狀的遺傳因子行為。,例1 假定某一個體的基因型為AaBbCCDd（獨(dú)立遺傳），試求：（1）此個體能產(chǎn)生幾種類型的配子

49、（2）產(chǎn)生的配子類型有哪些？ （3）其中基因型為ABCD的配子所占的概率為多少？,二.學(xué)以致用,1.有關(guān)配子的計(jì)算,類型題：,8,1/8,例2：某種植物的基因型為AaBb，這兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，去雄后授以aabb的花粉，試求：（1）后代個體有多少種基因型？（2）后代的基因型有哪些？（3）其中基因型為Aabb的后代個體出現(xiàn)的概率為多少？,2.有關(guān)基因型的計(jì)算,4,1/4,例3 人類多指基因（T）對正常(

50、t)為顯性，白化病基因（a）對正常（A）為隱性，而且都在常染色體上并獨(dú)立遺傳，已知父親的基因型為AaTt，母親的基因型為Aatt，試求：（1）他們后代出現(xiàn)幾種表現(xiàn)型？（2）其后代表現(xiàn)型類型有哪些？（3）其后代患一種病的概率為多少？,3.有關(guān)表現(xiàn)型的計(jì)算,4,1/2,例4 番茄的紅果（R）對黃果（r）是顯性，二室（D）對多室（d）是顯性，這兩對基因分別位于不同對的染色體上，現(xiàn)用甲乙兩種不同的類型的植株雜交，它們的后代中，紅果二

51、室、紅果多室、黃果二室、黃果多室的植株數(shù)分別為300、109、305和104，問甲乙兩種雜交植株的基因型是怎樣的？表現(xiàn)型是怎樣的？,4.據(jù)子代對親代的推斷,RrDd rrDd紅果二室 黃果二室,5、下面是某家族遺傳系譜圖,已知白化病基因(a)和聾啞基因(b)都是隱性基因控制的,他們位于非同源染色體上,請據(jù)圖回答：,(1)Ⅰ1的基因型是_____, Ⅰ2 _____,(2) Ⅰ2 產(chǎn)生_____種卵細(xì)

52、胞, 含ab卵細(xì)胞的概率是 _____,(3) Ⅱ3 的基因型可能是 _____ 或 _____,(4) 若Ⅱ4 不含聾啞基因,則Ⅱ3與Ⅱ4婚配,他們所生的孩子既白化又聾啞的幾率是_____,只患白化病的概率是 _____,AaBb,AaBb,4,1/4,aaBB,aaBb,0,1/3,1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,白化,聾啞,白化,,基因與性狀的關(guān)系,中心法則內(nèi)容,中心法則圖解,遺傳信息的傳遞規(guī)律（流動方向）,,轉(zhuǎn)錄,,DN

53、A,RNA,,翻譯,蛋白質(zhì),表示,（一）中心法則的提出及其發(fā)展,中心法則的發(fā)展,,轉(zhuǎn)錄,,DNA,,RNA,,翻譯,蛋白質(zhì),,逆轉(zhuǎn)錄,中心法則實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵著______和________這兩類生物大分子之間的相互______和相互作用。,核酸,蛋白質(zhì),聯(lián)系,從基因的角度來解釋孟德爾的圓粒與皺粒豌豆,DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能________,蔗糖不能合成為淀粉，蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌

54、豆由于失水而顯得皺縮,編碼淀粉分支酶的 基因正常,淀粉分支酶正常合成,蔗糖合成為淀粉， 淀粉含量升高,淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆顯得圓鼓鼓,,,,,,,正常合成,（二）基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系,控制酪氨酸酶的基因異常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為黑色素,缺乏黑色素表現(xiàn)為白化病,,,,,① 基因通過控制______合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的_____,酶的,性狀,間接控制,② 基因還能通過控制蛋白質(zhì)

55、的______而_____控制生物體的_______,結(jié)構(gòu),直接,性狀,(直接控制),編碼血紅蛋白的 基因中一個堿基變化,紅細(xì)胞成鐮刀型,容易破裂，患溶血性貧血,,,血紅蛋白的異常,,如：,如P70：,多基因控制某性狀：,人的身高、血壓、智力、長相、記憶力、性格、自尊、對社會的態(tài)度等,,表現(xiàn)型=,基因型 + 外界環(huán)境,,,水毛茛,即表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果。,1.基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互

56、作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜而又繁而有序的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀.,小結(jié)：,2.基因?qū)π誀畹目刂?1)通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而間接控制生物性狀。,2)通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀。,DNA—蛋白質(zhì)—性狀的關(guān)系,DNA的多樣性,蛋白質(zhì)的多樣性,生物界的多樣性,,,決定,導(dǎo)致,根本原因,直接原因/物質(zhì)基礎(chǔ),表現(xiàn)形式,1．美國德克薩斯州科學(xué)家在2002年2月14日宣布，他們已經(jīng)培育出世界上第一只克隆貓。

57、這只名為CC的小貓毛色花白，看上去完全不像生養(yǎng)它的花斑貓媽媽，也不完全像為它提供細(xì)胞核的基因媽媽。對該克隆貓毛色的解釋合理的是：（ ）（1）發(fā)生了基因重組所造成的結(jié)果（2）提供卵細(xì)胞的雌貓細(xì)胞質(zhì)基因表達(dá)的結(jié)果（3）表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果（4）生養(yǎng)它的花斑貓媽媽的基因表達(dá)的結(jié)果A．（1） B．（2）（3） C．（2）（3）（4） D．（1）（2）（3）（4）,,2、甜豌

58、豆的紫花對白花是一對相對性狀，由非同源染色體上的兩個相對基因共同控制，只有當(dāng)同時(shí)存在兩個顯性基因（A和B）時(shí)，花中的紫色素才能合成，下列說法正確的是（ ）A．一種性狀只能由一種基因控制B．基因在控制生物體的性狀上是互不干擾的C．每種性狀都是由兩個基因控制的D．基因之間存在著相互作用,D,病例一：人類紅綠色盲癥,紅綠色盲患者不能像正常人一樣區(qū)分紅色和綠色。,色盲癥又稱道爾頓癥,伴性遺傳,XbY 男患者,XBXB 女正常

59、,XBXb 女正常(攜帶者),XBY 男正常,XbXb 女患者,1. 紅綠色盲的6種遺傳方式,配子,子代,女性正常,×,男性色盲,,,,,,,,女性攜帶者,男性正常,1 ： 1,2、紅綠色盲癥的遺傳分析,P,表現(xiàn)型,比例,3. 伴X隱性遺傳病的特點(diǎn),①男性患者多于女性,②通常為交叉隔代遺傳 外公－> 女兒－> 外孫

60、,③女性患病，其父親和兒子一定患病 （母患子必患，女患父必患）,病例二：抗維生素D佝僂病,,,小組討論：受X染色體上的顯性基因（D）的控制，情況會怎樣?,女性患者：XDXD， XDXd女性正常：XdXd男性患者：XDY男性正常：XdY,,伴X顯性遺傳病的特點(diǎn),① 女性患者多于男性② 具有連續(xù)現(xiàn)象③ 男性患病，其母親和女兒一定患病 （父患女必患，子患母必患）,病例三：外耳道多毛癥,伴Y染色體遺傳病特點(diǎn),父傳子，

61、子傳孫，傳男不傳女。,1.性別決定方式有XY型、ZW型,伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用,蘆花雞的性別決定方式是：ZW型 雄性: 同型的 ZZ 性染色體， 雌性: 異型的 ZW 性染色體。 蘆花雞羽毛由位于Z染色體上的顯性基因（B）決定，即：ZB 非蘆花雞羽毛 則為: Zb,2.你能設(shè)計(jì)一個雜交實(shí)驗(yàn)，對其子代在早期時(shí)，就根據(jù)羽毛來區(qū)分雞的雌雄嗎？,人類遺傳病的解題規(guī)律：1.首先確定顯隱性：（1）無中生有

62、為隱性（2）有中生無為顯性,,2.再確定致病基因的位置：（1）伴Y遺傳：“父傳子，子傳孫，子子孫孫無窮盡”即患者全為男性，且“父→子→孫”。（2）常染色體隱性遺傳：無中生有為隱性，生女患病為常隱。（3）常染色體顯性遺傳:有中生無為顯性，生女正常為常顯。（4）伴X隱性遺傳:母患子必患，女患父必患。（5）伴X顯性遺傳：父患女必患，子患母必患。,3.不確定的類型：（1）代代連續(xù)為顯性，不連續(xù)、隔代為隱性。（2）無性別差異、男女

63、患者各半，為常染色體遺傳病。（3）有性別差異，男性患者多于女性為伴X隱性，女多于男則為伴X顯性。,白化病是位于常染色體上的隱性遺傳病，分析一對雜合子父母產(chǎn)生白化病子代的情況？　1、父母的基因型是　　　　　　，子代白化的幾率　　　，　2、男孩白化的幾率　　　，女孩白化的幾率　　　，　3、生白化男孩的幾率　　　，生男孩白化的幾率　　　?！∩閄染色體上的隱性遺傳病，母方為色覺正常（屬于攜帶者），父方為色覺正常，子代患色盲的可能

64、性 ?　1、父母的基因型是　　　　　　，子代色盲的幾率　　　，　2、男孩色盲的幾率　　　，女孩色盲的幾率　　　，　3、生色盲男孩的幾率　　　　，生男孩色盲的幾率　　　。,1.常染色體遺傳與伴性遺傳比較,比較可知：常染色體上遺傳病與性別無關(guān)，即子代無論男女得病的概率或正常的概率相同而性染色體上的遺傳病與性別有關(guān)，子代男女得病概率或正常的概率不同,Aa 、 Aa,XBXb 、 XBY,1/8,1/4,1/4,1/4,1/4,1/4

65、,0,1/2,1/4,1/2,2. 某男性色盲，他的一個次級精母細(xì)胞處于后期，可能存在 （ ） A.兩個Y染色體，兩個色盲基因 B.一個X，一個Y，一個色盲基因 C.兩個X染色體，兩個色盲基因 D.一個X，一個Y，兩個色盲基因,C,3. 有一對夫婦，女方患白化病，她的父親是血友病患者；男方正常，但他的母親是白化病患者。預(yù)計(jì)這對夫婦子女中一人同時(shí)患兩種病的幾率是 （ ） A

66、.50% B.25% C.12.5% D.6.25,C,4. 下圖為某遺傳病系譜圖（顯性基因H，隱性基因h），致病基因位于X 染色體上，據(jù)圖回答：,（1）Ⅰ2最可能的基因型為_______，這時(shí)Ⅱ6與Ⅱ7基因型是否一定相同____ ； Ⅱ6與Ⅰ4的基因型是否一定相同____。,XHXH,是,是,（2） Ⅱ9可能為純合體的幾率為_____。,50%,（3）Ⅲ13的致病基因來自第Ⅱ代___號個體,最可能由Ⅰ代___