动物遗传学课件
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《动物遗传学》教学课件：第四章-孟德尔遗传规律及其扩展
第一节 分离规律
Law of segregation
➢ 一对相对性状的杂交实验 ➢ 性状分离现象的解释 ➢ 分离规律的验证 ➢ 分离规
孟德尔试验的特点：
(1). 遗传纯：以严格自花授粉植物豌豆为材料； (2). 稳定性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂
异花授粉。
二、孟德尔豌豆杂交实验
A.高矮茎杂交试验
B.孟德尔所有豌豆杂交试验结果
C.孟德尔分离试验共同点
➢ 所研究的均为一对性状； ➢ F1只表现出亲本中的一种性状（显性性状）； ➢ F2性状分离，即出现了亲本的两种性状（显、
隐性性状）； ➢ F1个体中的隐性性状被隐藏； ➢ F2显性性状个体：隐性性状个体=3：1
豌豆杂交：
当红花豌豆快要开花的时候，他把一朵花的花瓣扒开，摘 掉还未成熟的雄蕊，这叫做去雄。 然后，用纸袋把这朵只有雌蕊的花套起来，不让别朵花的 花粉随风飘进去或者由昆虫带进去。 等到雌蕊成熟的时候，他用鸡毛在白花豌豆雄蕊上一擦， 花粉就附着在鸡毛上了。这时候，他把套在红花豌豆的花 上的纸袋摘下来，把这鸡毛往雌蕊的柱头上轻轻一擦，再 用纸袋把花套住，异花授粉，也就是杂交。
相关符号
P: 表示亲本(parent)
♀: 表示母本(female parent)
♂: 表示父本(male parent)
×: 表示杂交，在母本上授上外来的花粉
F (filial generation): 表示杂种后代
F1: 杂种一代 F2: 杂种二代 Fn: 杂种n代 : 自交，指同一植株上的自花授粉或同株上的
交试验； (3). 相对性状：采用各对性状上相对不同的品种为亲
本； (4). 杂交：进行系统的遗传杂交试验； (5). 统计分析：系统记载各世代中不同性状个体数，
《动物分子遗传学》课件
3
创新应用领域
跨学科融合还为动物分子遗传学的应用开辟了新 的领域，如生物医药、农业、生态保护等。
型变异的关系。
甲基化敏感代表扩增多态性
02 检测DNA甲基化水平的多态性，用于遗传分析和疾
病关联研究。
表观遗传学技术在动物遗传研究中的应用
03
揭示表观遗传变异对动物生长发育、繁殖和抗病性的
影响。
基因组学研究平台与工具
基因组测序技术
利用高通量测序技术进行全基因组测序，获取动物基因组的精细图谱 。
生物信息学分析
利用基因组学技术发展遗传标记，辅 助育种选择和品种改良。
基因组编辑技术
基因组编辑技术定义
基因组编辑技术是一种能够对生物体基因组进行精确修饰和改造 的技术。
常用基因组编辑技术
包括ZFNs、TALENs和CRISPR-Cas9等。
基因组编辑技术的应用
在动物遗传改良、疾病模型制作和生物科学研究等领域有广泛应用 。
通过分子生物学技术将目的基因从基因或细胞总DNA中分离出来。基因表达分析
利用分子生物学技术检测基因在不同组织或发育阶段的表达水平。
基因克隆与表达分析在动物遗传改良中的应用
通过克隆和表达分析，研究基因功能和表型变异，为动物育种提供分子基础。
表观遗传学技术
DNA甲基化
01
研究DNA甲基化对基因表达的调控作用，以及与表
制定相关法律法规，禁止非法捕杀、交易 和引进外来物种等行为，保障动物遗传资 源的合法权益。
监测与评估
宣传教育
建立监测与评估体系，定期对动物遗传资 源进行调查、评估和监测，及时掌握资源 动态，为保护和利用提供科学依据。
加强宣传教育，提高公众对动物遗传资源 保护的意识，倡导绿色、环保、可持续的 生活方式。
《动物遗传》课件
基因突变及其影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
突变类型
基因突变包括点突变、插入缺失、染色体结构变异 等，会导致基因功能的改变。
突变效应
突变可能导致蛋白质合成异常，引发遗传疾病或对 生物体的适应性和生存产生影响。
人类遗传研究现状
人类遗传研究在基因组学、遗传病学、个性化医疗等领域取得了重要进展， 为健康和生物医学研究提供了新的思路和方法。
基因功能
基因通过转录和翻译的过程， 将DNA信息转化为蛋白质， 从而控制生物体的形态和功 能。
基因调控
基因表达受到多种因素的调 控，包括转录因子、表观遗 传修饰和非编码RNA等。
遗传信息的传递方式
有丝分裂
减数分裂
有丝分裂是细胞分裂的一种方式， 通过复制和分配染色体，将遗传 信息传递给下一代细胞。
减数分裂是生殖细胞发生过程中 的一种分裂方式，产生性细胞， 保持遗传信息的稳定性。
2
发现DNA的双螺旋结构
1953年，华生和克里克揭示了DNA的结构，为分子遗传学的发展提供了重要线索。
3
人类基因组计划
1990年启动的人类基因组计划，标志着遗传学进入了大规模测序和研究基因功能 的时代。
基因的结构及功能
基因结构
基因由DNA分子编码，包含 编码区和非编码区，控制着 生物体内的遗传信息。
《动物遗传》PPT课件
生物遗传学是研究物种遗传性状和遗传变异的分子、细胞和个体层面的学科。 本课件将介绍遗传学的基本概念和动物遗传的特点。
生物遗传学简介
生物遗传学是生物科学的重要分支，研究基因的传播和变异，深入探索生物多样性的形成和演化过程。
遗传学的发展历程
1
孟德尔的豌豆实验
19世纪末，孟德尔通过大量实验，发现遗传性状遵循一定的规律，奠定了遗传学 的基础。
动物遗传学教学课件
探索遗传物质的组成和性质，揭示DNA的重 要性。
DNA的复制和转录
解析DNA的复制和转录过程，揭示遗传信息 的复制机制。
遗传变异
1
突变和突变类型
探索遗传变异的基本概念和不同类型的突变。
2
随机变异和环境诱导变异
了解随机变异和环境诱导变异对遗传变异的影响。
遗传编码
染色体构建
揭示染色体的结构和功能，探 索基因组的组织方式。
遗传编码和表达
基因调控
深入研究遗传编码和表达过程， 了解基因的功能实现。
探索基因调控的机制，揭示遗 传信息的调控方式。
遗传分析
遗传分析概述
概览遗传分析的对象、方法和应用领域。
遗传变异分析
研究遗传变异对个体与群体遗传状况的影响。
遗传性状分析
深入分析遗传性状的表型表达和性和遗传疾病的关联关系。
遗传进化
1
遗传漂变和基因流
了解遗传漂变和基因流对群体遗传组成的影响。
2
选择和适应性进化
探索自然选择和适应性进化的驱动力。
3
物种形成和分化
研究物种形成和分化的遗传基础。
应用遗传学
动物育种遗传学
了解动物育种遗传学的原理和 方法。
转基因动物技术
探索转基因技术在动物领域的 应用。
动物疾病遗传学
深入研究动物遗传疾病的发生 和防控。
动物遗传学教学课件
欢迎来到动物遗传学教学课件！本课件将带领你探索动物遗传学的奥秘，从 遗传基础知识到遗传进化，使你深入了解动物遗传学理论及其应用。
遗传基础知识
遗传学定义和历史
从遗传学的定义和历史开始，了解遗传学的 起源与发展。
基因的结构和功能
深入研究基因的构成和作用，了解遗传信息 的传递。
DNA的复制和转录
解析DNA的复制和转录过程，揭示遗传信息 的复制机制。
遗传变异
1
突变和突变类型
探索遗传变异的基本概念和不同类型的突变。
2
随机变异和环境诱导变异
了解随机变异和环境诱导变异对遗传变异的影响。
遗传编码
染色体构建
揭示染色体的结构和功能，探 索基因组的组织方式。
遗传编码和表达
基因调控
深入研究遗传编码和表达过程， 了解基因的功能实现。
探索基因调控的机制，揭示遗 传信息的调控方式。
遗传分析
遗传分析概述
概览遗传分析的对象、方法和应用领域。
遗传变异分析
研究遗传变异对个体与群体遗传状况的影响。
遗传性状分析
深入分析遗传性状的表型表达和性和遗传疾病的关联关系。
遗传进化
1
遗传漂变和基因流
了解遗传漂变和基因流对群体遗传组成的影响。
2
选择和适应性进化
探索自然选择和适应性进化的驱动力。
3
物种形成和分化
研究物种形成和分化的遗传基础。
应用遗传学
动物育种遗传学
了解动物育种遗传学的原理和 方法。
转基因动物技术
探索转基因技术在动物领域的 应用。
动物疾病遗传学
深入研究动物遗传疾病的发生 和防控。
动物遗传学教学课件
欢迎来到动物遗传学教学课件！本课件将带领你探索动物遗传学的奥秘，从 遗传基础知识到遗传进化，使你深入了解动物遗传学理论及其应用。
遗传基础知识
遗传学定义和历史
从遗传学的定义和历史开始，了解遗传学的 起源与发展。
基因的结构和功能
深入研究基因的构成和作用，了解遗传信息 的传递。
动物群体遗传学甚而课件
利用这个性质可知，只要 H＞1/2，就绝对不是平衡群体。
动物群体遗传学甚而课件
性质2：杂合子频率是两个纯合子频 率乘积平方根的二倍。
H＝2（DR）0.5
动物群体遗传学甚而课件
四、基因频率的计算
如前所述，计算基因频率的基本 原理是依据表现型频率估计各基因型 频率，然后依基因型频率计算基因频 率，由于基因作用的方式不同，因此 就必须按不同类型来计算。
动物群体遗传学甚而课件
2. 等显性及有显隐性等级的复等位 基因
人的ABO血型是受三个复等位 基因IA、IB、i控制的，IA和IB为等 显性，在杂合状态下均可以得到表 现，i对IA和IB均为隐性。设A、B、 O血型的比率分别为[IA，IB，i ]＝
[p，q，r]，那么随机交配下一代的
基因型及频率如下。 动物群体遗传学甚而课件
2）家兔毛色决定于三个复等位基因：C （灰色）、ch （八黑）和c （白化） 。
动物群体遗传学甚而课件
5.基因频率与基因型频率的关系 1）基因位于常染色体上
设有一对基因A、a，其基因频率 分别为p、q,可组成3种基因型AA、Aa、
aa，基因型频率分别为D、H、R，个
体总数为N，AA个体为n1 ，Aa个体数 为n2，aa个体数为n3。
则 D＋H＋R＝1。
动物群体遗传学甚而课件
2. 基因频率（gene frequency）
基因频率是指就特定基因位点 而言，群体中某一基因占其全部等 位基因的比率。
基因频率 = 某基因个数/群体中 同一位点基因总数.
等位基因：占据同源染色体相同位 点，以不同方式影响性状表现的两 个基因。
动物群体遗传学甚而课件
在群体遗传学中，所指的群体一 般指孟德尔群体。所谓孟德尔群体， 是指具有共同的基因库，并由有性过 程（雌雄交配）实现繁殖的群体。这 里所说的基因库是指一个群体中全部 个体所共有的全部基因。
动物群体遗传学甚而课件
性质2：杂合子频率是两个纯合子频 率乘积平方根的二倍。
H＝2（DR）0.5
动物群体遗传学甚而课件
四、基因频率的计算
如前所述，计算基因频率的基本 原理是依据表现型频率估计各基因型 频率，然后依基因型频率计算基因频 率，由于基因作用的方式不同，因此 就必须按不同类型来计算。
动物群体遗传学甚而课件
2. 等显性及有显隐性等级的复等位 基因
人的ABO血型是受三个复等位 基因IA、IB、i控制的，IA和IB为等 显性，在杂合状态下均可以得到表 现，i对IA和IB均为隐性。设A、B、 O血型的比率分别为[IA，IB，i ]＝
[p，q，r]，那么随机交配下一代的
基因型及频率如下。 动物群体遗传学甚而课件
2）家兔毛色决定于三个复等位基因：C （灰色）、ch （八黑）和c （白化） 。
动物群体遗传学甚而课件
5.基因频率与基因型频率的关系 1）基因位于常染色体上
设有一对基因A、a，其基因频率 分别为p、q,可组成3种基因型AA、Aa、
aa，基因型频率分别为D、H、R，个
体总数为N，AA个体为n1 ，Aa个体数 为n2，aa个体数为n3。
则 D＋H＋R＝1。
动物群体遗传学甚而课件
2. 基因频率（gene frequency）
基因频率是指就特定基因位点 而言，群体中某一基因占其全部等 位基因的比率。
基因频率 = 某基因个数/群体中 同一位点基因总数.
等位基因：占据同源染色体相同位 点，以不同方式影响性状表现的两 个基因。
动物群体遗传学甚而课件
在群体遗传学中，所指的群体一 般指孟德尔群体。所谓孟德尔群体， 是指具有共同的基因库，并由有性过 程（雌雄交配）实现繁殖的群体。这 里所说的基因库是指一个群体中全部 个体所共有的全部基因。
动物医学-动物遗传学第三章《遗传信息的传递》课件
亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下， 分别以每单链 DNA分子为模板，聚合与自 身碱基可以互补配对的游离的dNTP，合 成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代 DNA分子的过程。
复制方式
参与物质
一般过程
复制方式
• 半保留复制（Semiconservative replication）
– 在DNA复制时，双螺旋中的每一条链都可以作 为模板，按照碱基互补配对的原则合成一条互 补新链。两个子代双链DNA分子中，一条链是 新合成的，另一条来自亲代DNA分子，即子代 DNA分子双链中保留了一条亲本链，这种复制 方式称为半保留复制。
寻觅“转化因子”实验设计
Ⅱ.1944年，埃弗里
S型活细菌 实验结论
蛋白质 +
R 型细菌
多糖 +
R 型细菌
DNA +
R 型细菌
R 型细菌
R 型细菌 R 型细菌 S 型细菌
“转化因子”是S 型细菌的DNA
Rockefeller Research Institute
Oswald T. Avery
Maclyn McCarty
• 1957年Taylor将蚕豆苗放在含3H标记的胸苷 培养液中生长，使DNA都标上3H，然后转人 正常培养液中生长。分离各代细胞的染色体 并作放射自显影，所得结果表明，真核生物 DNA也是按半保留方式进行复制的。
DNA半保留复制的证据
(CsCl gradient centrifuge)
N15
DNA
复 制
RNA（病毒）
转录、翻译 蛋白质（病毒）
第一节 遗传物质是DNA
一、肺炎双球菌的转化实验
Ⅰ. 1928年，格里菲思用两种不同类型
复制方式
参与物质
一般过程
复制方式
• 半保留复制（Semiconservative replication）
– 在DNA复制时，双螺旋中的每一条链都可以作 为模板，按照碱基互补配对的原则合成一条互 补新链。两个子代双链DNA分子中，一条链是 新合成的，另一条来自亲代DNA分子，即子代 DNA分子双链中保留了一条亲本链，这种复制 方式称为半保留复制。
寻觅“转化因子”实验设计
Ⅱ.1944年，埃弗里
S型活细菌 实验结论
蛋白质 +
R 型细菌
多糖 +
R 型细菌
DNA +
R 型细菌
R 型细菌
R 型细菌 R 型细菌 S 型细菌
“转化因子”是S 型细菌的DNA
Rockefeller Research Institute
Oswald T. Avery
Maclyn McCarty
• 1957年Taylor将蚕豆苗放在含3H标记的胸苷 培养液中生长，使DNA都标上3H，然后转人 正常培养液中生长。分离各代细胞的染色体 并作放射自显影，所得结果表明，真核生物 DNA也是按半保留方式进行复制的。
DNA半保留复制的证据
(CsCl gradient centrifuge)
N15
DNA
复 制
RNA（病毒）
转录、翻译 蛋白质（病毒）
第一节 遗传物质是DNA
一、肺炎双球菌的转化实验
Ⅰ. 1928年，格里菲思用两种不同类型
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狭义定义
遗传(heredity)：指生物亲代与子代之间，以及子代 和子代个体之间的相似性 变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在 子代和子代个体之间的差异 广义定义 遗传：同种个体之间的相似性
变异：同种个体之间的差异
Heredity，inheritance 遗传
The genetic transmission of characteristics from parents to offspring.
第二节 遗传学的发展简史
一 、古代遗传学知识的积累
二、近代遗传学的奠基
三、遗传学的建立和发展
四、分子遗传学(molecular genetics)
一、古代遗传学知识的积累
18世纪中叶以前，遗传学基本上属于萌芽时期。 人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗
传和变异的认识以及对遗传本质的探索和猜测。
源于法语、拉丁语“heredite”，意为“继承，遗产”。
生物性状世代传递的现象－－子代与亲代相似。 生物按照亲代所经历的同一发育途径和方式，摄 取环境中的物质建造自己，产生与亲代相似的复本的 一种自身繁殖过程。
variation 变异
Marked difference or deviation from the normal or recognized form, function, or structure. 生物性状在世代传递过程中出现差异的现象 －－子代与亲代不完全相同。
Darwin理论的primary gap：
不知道变异（variation）和遗传（inheritance）的本质和基础是 什么。有利的变异是如何来的？又是如何传下去的？面对质疑和 批评，1868年他又出版了第二本书Variations in (of) Animals and Plants Under Domestication，试图对可遗传性的变异如何随时间 的流逝而形成提供更准确的解释。
遗传(heredity)：指生物亲代与子代之间，以及子代 和子代个体之间的相似性 变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在 子代和子代个体之间的差异 广义定义 遗传：同种个体之间的相似性
变异：同种个体之间的差异
Heredity，inheritance 遗传
The genetic transmission of characteristics from parents to offspring.
第二节 遗传学的发展简史
一 、古代遗传学知识的积累
二、近代遗传学的奠基
三、遗传学的建立和发展
四、分子遗传学(molecular genetics)
一、古代遗传学知识的积累
18世纪中叶以前，遗传学基本上属于萌芽时期。 人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗
传和变异的认识以及对遗传本质的探索和猜测。
源于法语、拉丁语“heredite”，意为“继承，遗产”。
生物性状世代传递的现象－－子代与亲代相似。 生物按照亲代所经历的同一发育途径和方式，摄 取环境中的物质建造自己，产生与亲代相似的复本的 一种自身繁殖过程。
variation 变异
Marked difference or deviation from the normal or recognized form, function, or structure. 生物性状在世代传递过程中出现差异的现象 －－子代与亲代不完全相同。
Darwin理论的primary gap：
不知道变异（variation）和遗传（inheritance）的本质和基础是 什么。有利的变异是如何来的？又是如何传下去的？面对质疑和 批评，1868年他又出版了第二本书Variations in (of) Animals and Plants Under Domestication，试图对可遗传性的变异如何随时间 的流逝而形成提供更准确的解释。
《动物遗传学》教学课件：第7章-遗传病的传递方式
1.概念 是指由于遗传物质变异对个体造成有害的影响, 表现为身体结构缺陷或功能障碍,这种有害的遗 传信息按一定遗传方式在世代间垂直传递。
注意: 1）缺乏遗传因素就不会发生遗传病 2）遗传病的发生并非与环境完全无关，而是在 不同程度上需要环境因素的作用才能发生
三、遗传病(Genetic Disease)：
质量性状多属于单基因遗传，而数量性状 则多为多基因遗传。。
性状的形成都是取决于内在的遗传因素和外 界环境因素共同作用的结果。
遗传因素对于各种不同性状形成决定的影响 程度有所不同。
对遗传方式的分析探讨将有助于弄清性状的 发生机理及遗传因素所起的作用。
二、遗传方式的分析
1.系谱分析（pedigree analysis） 这是用于分析和判断单基因遗传方式的经典方法， 是一种顺藤摸瓜式的追溯调查法。
指在对某个遗传性 状进行家系调查时， 发现其家系中最初 具有这一遗传性状 的那个人。
2. 生物统计学分析
如何判断实验数据是否与理论数据相符或不 相符？ 遗传学研究要求做到3点： （1）按照生物统计学原则设计实验方案 （2）实验数据的量要求尽可能多 （3）对实验数据必须进行数理统计分析
三、遗传病(Genetic Disease)：
如显性遗传病表现为家族性，隐性遗传病没有家族性 或者即使是显性遗传病，也可因外显率低或表现度各 不相同，而不一定表现出明显的家族史
4.遗传病的分类
显性
基因病 遗传病
单基因病 多基因病
常染色体病 性染色体病
隐性 显性 隐性
常染色体病 染色体病
性染色体病
数目异常 结构变异 数目异常 结构变异
4.遗传病的分类
4.遗传病的分类
显性
注意: 1）缺乏遗传因素就不会发生遗传病 2）遗传病的发生并非与环境完全无关，而是在 不同程度上需要环境因素的作用才能发生
三、遗传病(Genetic Disease)：
质量性状多属于单基因遗传，而数量性状 则多为多基因遗传。。
性状的形成都是取决于内在的遗传因素和外 界环境因素共同作用的结果。
遗传因素对于各种不同性状形成决定的影响 程度有所不同。
对遗传方式的分析探讨将有助于弄清性状的 发生机理及遗传因素所起的作用。
二、遗传方式的分析
1.系谱分析（pedigree analysis） 这是用于分析和判断单基因遗传方式的经典方法， 是一种顺藤摸瓜式的追溯调查法。
指在对某个遗传性 状进行家系调查时， 发现其家系中最初 具有这一遗传性状 的那个人。
2. 生物统计学分析
如何判断实验数据是否与理论数据相符或不 相符？ 遗传学研究要求做到3点： （1）按照生物统计学原则设计实验方案 （2）实验数据的量要求尽可能多 （3）对实验数据必须进行数理统计分析
三、遗传病(Genetic Disease)：
如显性遗传病表现为家族性，隐性遗传病没有家族性 或者即使是显性遗传病，也可因外显率低或表现度各 不相同，而不一定表现出明显的家族史
4.遗传病的分类
显性
基因病 遗传病
单基因病 多基因病
常染色体病 性染色体病
隐性 显性 隐性
常染色体病 染色体病
性染色体病
数目异常 结构变异 数目异常 结构变异
4.遗传病的分类
4.遗传病的分类
显性
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转移RNA（transfer RNA, tRNA）：是负责解读 mRNA所含遗传信息的RNA分子，在翻译过程中起着转 运各种氨基酸至核糖体，按照mRNA的密码顺序合成多 肽的功能。tRNA通过链内碱基配对形成“三叶草”型二 级结构。
2
核糖体rRNA (ribosomal RNA，rRNA)：是由rRNA基 因转录的单链RNA分子，为核糖体的主要组成成分。原 核生物如大肠杆菌含16S，23S和5S三种rRNA；动物含 有18S，28S，5.8S和5S四种rRNA。
11
T2噬菌体的侵染实验(II)
12
Experiment with tabauo mosaic virus (TMV) 烟草花叶病毒感染试验
13
二、间接证据
1、同一种生物，每个细胞核的DNA含量基本上是相同的，其他 物质，RNA和蛋白质，在细胞生长的各个阶段含量变化很大。
2、配子里DNA的含量一般是体细胞里DNA含量的一半，即DNA 含量与染色体倍数是一致的。蛋白质等就不符合这种情况。
7
肺炎球菌感染小鼠实验
（Griffth,1928;Avery等,1944）
8
象加热杀死的SIII能使不致 病的RII变成能致病的SIII，这种 现象叫转化（transformation）
把SIII死菌中能转化RII的物质叫 转化因子
9
证明转化 因子是 DNA的实 验
10
Transfection experiment with bacteriophage T2 T2噬菌体的侵染实验(I) (Hershey and Chase,1952)
噬菌体感染试验证明DNA是遗传物质。 3、烟草花叶病毒的重建 TMV的感染与繁殖实验
说明，在不含DNA的TMV中，RNA就是遗传物质。
6
Streptococus pneumoniae 肺炎球菌
S型（光滑型） ：多糖组 成荚膜，分SI, SII, SIII， 有毒性 R型（粗糙型）：无荚膜， 分RI, RII, RIII，无毒性
4
第一节 遗传物质——核酸
DNA
Chromosome 染色体
RNA protein蛋白质
Which one is genetic material? 哪一个是遗传物质？
5
一、直接证据
1、肺炎双球菌的转化 这一实验是证明DNA是遗传 2、噬菌体的感染 赫尔谢(Hershey)和索斯(Chase)的
精确复制，确保世代传递 时间、空间的稳定性 强大的储存信息的能力 能够变异
15
第二节 核的结构
Nucleic acids 核酸
脱氧核糖核酸 (DNA)
核糖核酸 (RNA)
16
一、DNA和RNA的化学组成
核酸：由许多个单核苷酸聚合而成的多核苷酸
碱基、戊糖和磷酸三部分构成。
DNA和RNA所含戊糖的种类不同
3
有丝分裂（mitosis）：是细胞分裂的主要方式， 染色体复制一次，细胞分裂一次，遗传物质均 分到两个子细胞中，使之具有与亲代细胞在数 目和形态上完全相同的染色体。细胞的有丝分 裂既维持了个体正常生长发育，又保证了物种 的遗传稳定性。
减数分裂（meiosis）：是生殖细胞成熟时产生 配子的细胞分裂形式，对于保证物种的遗传稳 定性和创造物种的遗传变异具有重要的意义。 在减数分裂中，染色体复制一次，细胞分裂两 次，产生染色体数目减半的配子。
DNA中戊糖为D-2-脱氧核糖， RNA所含的戊糖为D-核糖
碱基
DNA含：A、T、C、G RNA含：A、C、G、U
17
多 核 苷 酸 长 链 结 构 示 意 图
18
二、DNA的结构
DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，每 个脱氧核苷酸含有一个碱基，一个脱氧 核糖和一个磷酸基。
19
1、DNA的一级结构
[A]=[T]、[G]=[C]，A+G=C+T，这一 规律称为Chargaff当量规律（第一定律， 第二定律）。
基因（gene）：是遗传的功能单位，含有合成有功能的 蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。广义地 说，基因也被认为是有功能的DNA片段。
基因组（genome）：真核基因组是指一个物种单倍体 的染色体所携带的一整套DNA序列。
染色体（chromosome）：真核生物染色体是细胞核中 一种以核小体为基本结构单元，由DNA、组蛋白、非组 蛋白和少量RNA组成的丝状物，含有染色体基因，是遗 传的主要物质基础。
1
基本概念
核酸（nucleic acid）：是一种以核苷酸为基本结构单 元组成的高分子化合物，是所有原核生物和真核生物的 遗传物质，含有可以传递的遗传信息。根据所含戊糖的 不同，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA） 两类。
信使RNA（message RNA, mRNA）：是蛋白质结构基 因转录的单链RNA ，作为蛋白质合成的模板，携有确定 各种蛋白质中氨基酸序列的密码信息。在真核生物中， mRNA把遗传信息从细胞核中的基因传递到细胞质中的 核糖体，通过翻译合成特定氨基酸序列的多肽。
3、DNA不仅在量上恒定，在质上也恒定，其他物质就不是这样。 例如，在某些鱼类中，它们的染色体的蛋白质一般都是组蛋白， 而在成熟精子中，组蛋白完全不见了，全都是精蛋白了。
4、紫外线的诱变作用在波长260nm附近效果最好。这个波段是 DNA的吸收峰而不是蛋白质的吸收峰。
14
遗传物质需具备的基本条件
第二章 遗传的物质基础
孟德尔的试验证明了遗传物质的存在，但遗传 物质究竟是什么？多学科的交叉和渗透，才发 现遗传物质就是核酸。在遗传物质的发现过程 中，细菌和病毒的遗传学研究有着不可磨灭的 贡献。
遗传学的研究从细胞水平推进到分子水平的， 是由于两项重大的发展：
科学家对基因的化学和物理结构的了解日益深入； 研究材料采用了新的生物类型 ── 细菌和病毒
DNA分子中4种核苷酸的连接方式和排列 顺序
20
2、 碱 基 结 构 式
21
5’
3、 DNA
序 列
3’ 22
4、Chargaff法则
腺嘌呤与胸腺嘧啶的克分子数相等“A”=“T” 鸟嘌呤与胞嘧啶的克分子数相等“G”=“C”
23
5、DNA一级结构特点
DNA的一级结构指DNA分子中4种核苷酸 的链接方式和排列顺序。
2
核糖体rRNA (ribosomal RNA，rRNA)：是由rRNA基 因转录的单链RNA分子，为核糖体的主要组成成分。原 核生物如大肠杆菌含16S，23S和5S三种rRNA；动物含 有18S，28S，5.8S和5S四种rRNA。
11
T2噬菌体的侵染实验(II)
12
Experiment with tabauo mosaic virus (TMV) 烟草花叶病毒感染试验
13
二、间接证据
1、同一种生物，每个细胞核的DNA含量基本上是相同的，其他 物质，RNA和蛋白质，在细胞生长的各个阶段含量变化很大。
2、配子里DNA的含量一般是体细胞里DNA含量的一半，即DNA 含量与染色体倍数是一致的。蛋白质等就不符合这种情况。
7
肺炎球菌感染小鼠实验
（Griffth,1928;Avery等,1944）
8
象加热杀死的SIII能使不致 病的RII变成能致病的SIII，这种 现象叫转化（transformation）
把SIII死菌中能转化RII的物质叫 转化因子
9
证明转化 因子是 DNA的实 验
10
Transfection experiment with bacteriophage T2 T2噬菌体的侵染实验(I) (Hershey and Chase,1952)
噬菌体感染试验证明DNA是遗传物质。 3、烟草花叶病毒的重建 TMV的感染与繁殖实验
说明，在不含DNA的TMV中，RNA就是遗传物质。
6
Streptococus pneumoniae 肺炎球菌
S型（光滑型） ：多糖组 成荚膜，分SI, SII, SIII， 有毒性 R型（粗糙型）：无荚膜， 分RI, RII, RIII，无毒性
4
第一节 遗传物质——核酸
DNA
Chromosome 染色体
RNA protein蛋白质
Which one is genetic material? 哪一个是遗传物质？
5
一、直接证据
1、肺炎双球菌的转化 这一实验是证明DNA是遗传 2、噬菌体的感染 赫尔谢(Hershey)和索斯(Chase)的
精确复制，确保世代传递 时间、空间的稳定性 强大的储存信息的能力 能够变异
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第二节 核的结构
Nucleic acids 核酸
脱氧核糖核酸 (DNA)
核糖核酸 (RNA)
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一、DNA和RNA的化学组成
核酸：由许多个单核苷酸聚合而成的多核苷酸
碱基、戊糖和磷酸三部分构成。
DNA和RNA所含戊糖的种类不同
3
有丝分裂（mitosis）：是细胞分裂的主要方式， 染色体复制一次，细胞分裂一次，遗传物质均 分到两个子细胞中，使之具有与亲代细胞在数 目和形态上完全相同的染色体。细胞的有丝分 裂既维持了个体正常生长发育，又保证了物种 的遗传稳定性。
减数分裂（meiosis）：是生殖细胞成熟时产生 配子的细胞分裂形式，对于保证物种的遗传稳 定性和创造物种的遗传变异具有重要的意义。 在减数分裂中，染色体复制一次，细胞分裂两 次，产生染色体数目减半的配子。
DNA中戊糖为D-2-脱氧核糖， RNA所含的戊糖为D-核糖
碱基
DNA含：A、T、C、G RNA含：A、C、G、U
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多 核 苷 酸 长 链 结 构 示 意 图
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二、DNA的结构
DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，每 个脱氧核苷酸含有一个碱基，一个脱氧 核糖和一个磷酸基。
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1、DNA的一级结构
[A]=[T]、[G]=[C]，A+G=C+T，这一 规律称为Chargaff当量规律（第一定律， 第二定律）。
基因（gene）：是遗传的功能单位，含有合成有功能的 蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。广义地 说，基因也被认为是有功能的DNA片段。
基因组（genome）：真核基因组是指一个物种单倍体 的染色体所携带的一整套DNA序列。
染色体（chromosome）：真核生物染色体是细胞核中 一种以核小体为基本结构单元，由DNA、组蛋白、非组 蛋白和少量RNA组成的丝状物，含有染色体基因，是遗 传的主要物质基础。
1
基本概念
核酸（nucleic acid）：是一种以核苷酸为基本结构单 元组成的高分子化合物，是所有原核生物和真核生物的 遗传物质，含有可以传递的遗传信息。根据所含戊糖的 不同，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA） 两类。
信使RNA（message RNA, mRNA）：是蛋白质结构基 因转录的单链RNA ，作为蛋白质合成的模板，携有确定 各种蛋白质中氨基酸序列的密码信息。在真核生物中， mRNA把遗传信息从细胞核中的基因传递到细胞质中的 核糖体，通过翻译合成特定氨基酸序列的多肽。
3、DNA不仅在量上恒定，在质上也恒定，其他物质就不是这样。 例如，在某些鱼类中，它们的染色体的蛋白质一般都是组蛋白， 而在成熟精子中，组蛋白完全不见了，全都是精蛋白了。
4、紫外线的诱变作用在波长260nm附近效果最好。这个波段是 DNA的吸收峰而不是蛋白质的吸收峰。
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遗传物质需具备的基本条件
第二章 遗传的物质基础
孟德尔的试验证明了遗传物质的存在，但遗传 物质究竟是什么？多学科的交叉和渗透，才发 现遗传物质就是核酸。在遗传物质的发现过程 中，细菌和病毒的遗传学研究有着不可磨灭的 贡献。
遗传学的研究从细胞水平推进到分子水平的， 是由于两项重大的发展：
科学家对基因的化学和物理结构的了解日益深入； 研究材料采用了新的生物类型 ── 细菌和病毒
DNA分子中4种核苷酸的连接方式和排列 顺序
20
2、 碱 基 结 构 式
21
5’
3、 DNA
序 列
3’ 22
4、Chargaff法则
腺嘌呤与胸腺嘧啶的克分子数相等“A”=“T” 鸟嘌呤与胞嘧啶的克分子数相等“G”=“C”
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5、DNA一级结构特点
DNA的一级结构指DNA分子中4种核苷酸 的链接方式和排列顺序。