浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第二节 遗传信息编码在DNA分子上精品课件ppt
展开科学家的实验研究提示了染色体是遗传物质的载体,DNA是主要的遗传物质。作为主要遗传物质的DNA,在分子结构和生物合成的方式上,满足了遗传物质多样化和基本恒定的双重要求。DNA是如何存储遗传信息的呢?
第二节 遗传信息编码在DNA分子上
孟德尔:发表遗传定律相关论文
萨顿假说:遗传因子在染色体上
摩尔根:果蝇杂交实验:基因在染色体上
“生命的基本特征就是能够储存和传递信息,亦即遗传密码能够代代相传。基因是活细胞的关键组成部分,要懂得什么是生命,就必须知道基因是如何发挥作用的。” ——薛定谔《生命是什么?》
格里菲思:肺炎双球菌转化实验
艾弗里:肺炎双球菌体外转化实验
赫尔希和蔡斯:噬菌体侵染实验
米歇尔F · Miescher 1844-1895
(1)研究伤口脓细胞时从白细胞的细胞核中分离出一种他称为“核素”(Nuclein,现称核酸)的化学物质。(2)生殖细胞富含核酸,核酸在各种细胞中广泛存在。(3)细胞分裂前核酸含量会显著增加。
科塞尔A · Kssel 1853-1927
(1)1885至1901年间:(2)Kssel和他的学生经水解和化学分析确认发现核酸含有戊糖、磷酸、嘌呤和嘧啶 。(3)腺嘌呤:Adenine;鸟嘌呤:Guanine(3)胞嘧啶:Cytsine;胸腺嘧啶:Thymine;尿嘧啶:Uracil
科塞尔:核酸含有嘌呤和嘧啶
科塞尔:1910年诺贝尔生理学与医学奖
1920年: 莱文发现两种不同的核酸,即:DNA和RNA。1934年: 莱文发现核酸可被分解成含有一个嘌呤/嘧啶、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段,这样的组合称为“核苷酸”。
莱文:核酸的基本构成单位是核苷酸
DNA由4种脱氧核糖核酸构成
腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)
一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构
DNA的基本单位-脱氧核苷酸
脱氧核苷酸分子如何形成DNA分子单链?
不同生物DNA 4种碱基比例关系
DNA 的碱基组成有什么规律?
卡伽夫对DNA碱基构成的研究
(1)不同生物DNA分子嘌呤与嘧啶的物质的量大致相同。 即A+G=T+C(2)腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的物质的量大致相同; 鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的物质的量大致相同。
同种生物不同组织碱基组成有何规律?
(1)同种生物不同组织的DNA碱基组成基本相同。 (2)同种生物不同组织的DNA嘌呤与嘧啶的物质的量大致相同。 即A+G:T+C=1:1
查哥夫E. Chargaff1905—2002
DNA分子中嘌呤和嘧啶的总分子数量相等。
DNA分子中的碱基A 与T、G与C可能是配对存在的。
腺嘌呤A与胸腺嘧啶T数量相等,鸟嘌呤G与胞嘧啶C数量相等
沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型
DNA 双螺旋结构示意图
(1)DNA是由两条单链组成的,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。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
二、碱基排列顺序编码了遗传信息
碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,从而能够储存了大量的遗传信息。
每个DNA分子中的碱基对都有特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
DNA分子中的脱氧核糖和磷酸基团交替连接的方式不变,两条链之间碱基互补配对的方式不变。
人的基因组约含有30亿个碱基对。人的DNA分子有多少种排列组合形式:43,000,000,000
三、碱基数目及含量的相关计算
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知:A1=T2 , A2=T1, G1 = C2 , G2 =C1。则在DNA双链中: A = T , G = C
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C 即A+G/T+C=1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
例题1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?
因为DNA分子中,A+G=T+C。所以,
A=50%–23%=27%
③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。
例题2、在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?
2.5 1 ;
练习:1.若一个DNA分子鸟嘌呤占18%,那么这个DNA分子的腺嘌呤比例是 。2. 若DNA分子中含有碱基1200个,其中腺嘌呤有280个,那么胞嘧啶的数量有 。
④双链DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比,其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。
例题3、某双链DNA分子中,A与T之和占整个DNA碱基总数的54%,其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
A+T=54% G+C=46%
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