遗传物质的基础
遗传的物质基础
蛋白质的性质
理上的作用．因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程造成蛋白质 变性的原因 物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X 射线、超声波等： 化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、 丙酮等。 6、颜色反应 蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应．例如在鸡蛋白溶液中 滴入浓硝酸，则鸡蛋白溶液呈黄色．这是由于蛋白质（含苯环结 构）与浓硝酸发生了颜色反应的缘故．还可以用双缩脲试剂对其 进行检验，该试剂遇蛋白质变紫 7、蛋白质在灼烧分解时，可以产生一种烧焦羽毛的特殊气味． 利用这一性质可以鉴别蛋白质．
蛋白质的性质
4、加入电解质可产生盐析作用 少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠等）能促进蛋白质的溶解。如 果向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度 降低，而从溶液中析出，这种作用叫做盐析． 这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中，而不影响原来蛋 白质的性质，因此盐析是个可逆过程．利用这个性质，采用分段 盐析方法可以分离提纯蛋白质． 5、蛋白质的变性 在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下，蛋白质会发 生性质上的改变而凝结起来．这种凝结是不可逆的，不能再使它 们恢复成原来的蛋白质．蛋白质的这种变化叫做变性． 蛋白质变性后，就失去了原有的可溶性，也就失去了它们 生．
蛋白质合成中的三种RNA
mRNA：是蛋白 质合成（翻译） 过程中的模版， 蛋白质 分子中 氨基酸的排列顺 序，就是由 mRNA 上每3个 相邻的核苷酸形 成的密码子的排 列顺序决定的；
tRNA
tRNA: 的作用 是在蛋白质的合 成过程中 转运 氨基酸，为蛋白 质的合成提供原 料；并可准确识 别 其所转运的 氨基酸在mRNA 上的密码子；
蛋白质的性质
1、具有两性 蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，在蛋白 质分子中存在着氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白质也是两 性物质。 2、可发生水解反应 2 蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应，经过多肽，最 后得到多种α-氨基酸 3、溶水具有胶体的性质 有些蛋白质能够溶解在水里（例如鸡蛋白能溶解在水里）形 成溶液。 蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小（10－9～10－7m） 时，所以蛋白质具有胶体的性质。
第三章遗传物质的基础1
蛋白复杂得多，具种和组织特异性。
组蛋白 类型
H1 H2A H2B H3 H4
小牛胸腺染色体组蛋白的特点
碱性氨基酸
Lys
Arg
29%
1%
11%
9%
16%
6%
10%
13%
11%
14%
氨 基 酸 分子量
数
（Da）
215
23,000
129
13,960
125
13,775
135
15,340
102
11,280
•染色体的结构 分子生物学和生物化学研究表明，染色体基本结构单位为核 小体，核小体连接成染色质丝，经卷曲形成螺线管solenoid， （中期）后者进一步卷曲成超粗纤维，再进一步浓缩即为染 色体。高度浓缩的染色体长度只有DNA双螺旋的1/万左右。
第三章 遗传的物质基础
本章内容：
染色体 核酸 基因的组织与结构
遗传物质
生物性状
遗传物质的本质的揭示：
➢ 孟德尔（Mendel,G.J.）1856—1864年进行豌豆杂交 试验，发现分离和独立分配遗传规律
只是一种逻辑推理产物 没有任何物质内容
认为生物性状是受细胞里的颗粒性遗传因子控制
➢ 约翰生（Johannsen,W.L.）1909年用“基因” （gene）一词代替孟德尔的遗传因子概念
二、原核生物及病毒染色体结构
以大肠杆菌为例来阐明原核生 物染色体结构特点。
•大肠杆菌染色体以单个双链环状DNA分子构成，大约有 4.6×106bp。
•这种染色体组成了大肠杆菌的拟核（核质体）。
•在拟核中DNA占80%，其余为RNA和蛋白质。
遗传物质的基础PPT课件
（二）DNA分子的复制
1.概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分 子的过程
2.时间：有丝分裂新间期和减数第一次分裂间期 （基因突变就发生在该期）
3.特点：边解旋边复制，半保留复制
4.条件：模板、原料、酶(解旋酶、聚合酶等)、能量
5.意义：保持前后代遗传信息的连续性（DNA分子 独特的双螺旋结构，为复制提供了精确 的模板，通过碱基互补配对，保证复制 能够准确进行。）
④ (A+G)/(A+T+G+C)= 1 / 2
⑤ (A+T)/(A+T+G+C)=a
则 (A1+T1)/(A1+T1+G1+C1)= a
14
2、与复制有关的碱基计算
一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多
少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？
DNA分子数 = 2n 脱氧核苷酸链数 = 2n+1 母链数 = 2 子链数 = 2n+1﹣2
DNA双链 C
A
A链
TG
B链
信使RNA 转运RNA
AU
G
A
C链 G D链
氨基酸
丙氨酸
1、丙氨酸的密码子是 GCA，决定合成该氨基
酸的DNA上的碱基是 CGT 。
2、第二个氨基酸是 UGC半胱氨酸，（查密码表）
3、 A 链为转录的模板链，遗传密码子存
12
第一代 第二代 第三代 第四代
13
有关DNA中的碱基计算
1、与结构有关的碱基计算
① (A+G)/(T+C)= 1
(A+C)/(T+G)= 1
② (A1+T1)/(A2+T2)= 1
遗传的物质基础DNA课件.ppt
（ C）
A、76% B、5% C、19% D、38%
习题
6：某生物遗传物质中嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能
是（ C ）
A 噬菌体 B 小麦 C 烟草花叶病毒 D 任何细胞生物
7：将用15N标记的一个DNA分子放在含14N的培养基中
让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA
分子的比例是多少？含有15N的脱氧核苷酸单链占全 部单链的比例是多少？（ B ）
习题
1：DNA的一条链上A+G/T+C=0.4,那么在其互补
链上和整个DNA分子中,上述比例分别是( B )
A.0.4和0.6
B.2.5和1.0
C.0.4和1.0
D.0.6和1.0
2：对从某中生物组织提取的DNA进行分析，得知G 和C之和占DNA分子全部碱基总数的46%，其中一 条链（称为H链）的碱基中，A（腺嘌呤）占该碱 基总数的28%。请问：与H链互补的DNA链中腺嘌 呤（A）占该链全部碱基总数的百分比是多少？
基因重组 新基因型
变异
基因突变 新基因
变异
染色体变异
传递信息
遗传病与优生
基因频率改变 生物进化 现代生物进化论
遗传和变异
遗传的物质基础(DNA)
1、DNA是主要的遗传物质
◆证明DNA是遗传物质的科研方法及经典实验
1）证明DNA是遗传物质的一般方法是：设法将DNA和蛋白质分
开，单独、直接地去观察DNA的作用
☻分析子代噬菌体中 的放射性同位素
☻结果：
2个噬菌体含32P，
n个噬菌体含31P；
n个噬菌体都不含35S
例题1：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， 设计实验如右图：
第一章 遗传的物质基础-DNA
3. 溶解温度（Tm）或熔点：
Tm=TA260=1.185
4．复性：变性的DNA恢复到天然DNA ．复性：变性的DNA恢复到天然DNA 复性条件： （1）足够的盐浓度：消除磷酸基静电斥力; ）足够的盐浓度：消除磷酸基静电斥力; （2）足够高的温度，但不能太高，一般比 Tm低20－25ْْC。 Tm低20－25 5．杂交：复性DNA中，如果两条链的 来源不同，就叫杂交。
6. Cot曲线: Cot曲线:
k：二级反应常数，取决于阳离子浓度、温 度、片断大小和DNA分子序列的复杂性。 度、片断大小和DNA分子序列的复杂性。 DNA分子序列的复杂性值定义为：最长的没 DNA分子序列的复杂性值定义为：最长的没 有重复序列的核苷酸对的数值，例如： ATATAT：其X值为2; ATATAT：其X值为2; (AGCT)n其 值为4; (AGCT)n其X值为4; 没有重复序列的含有105核苷酸对的DNA 没有重复序列的含有105核苷酸对的DNA 分子其X值为105。 分子其X值为105。
原因：
是由于碱基堆集力的大小不同 : 从嘌呤到嘧啶的方向的碱基堆集作用显著地 大于同样组成的嘧啶到嘌呤方向的碱基堆积 作用。
Tm: 5’ GC 3’ 3’ CG 5’
>
5’CG 3’ 3’GC 5’
思考题：
1. 2.
纯蒸馏水中的DNA在室温下就会变性，为什 纯蒸馏水中的DNA在室温下就会变性，为什 么？ 大肠杆菌染色体的分子量大约是2.5x 大肠杆菌染色体的分子量大约是2.5x109Da, 核苷酸的平均分子量是330Da, 核苷酸的平均分子量是330Da, 两个临近核苷 酸对之间的距离是0.34nm, 酸对之间的距离是0.34nm, 双螺旋的螺距是 3.4nm, 请问: 请问: (1) 该分子有多长? 该分子有多长? (2) 该DNA有多少转? DNA有多少转? 2.5x109Da/(330x2)=3.8x106=3800kb 2.5x Da/(330x2)=3.8x 3.8x106x 0.34nm=1.3x106nm=1.3mm 3.8x 0.34nm=1.3x 3.8x106/10=3.8x105(转) 3.8x /10=3.8x10
知识清单遗传的物质基础
知识清单遗传的物质基础-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一节、遗传的物质基础知识点一、DNA是主要的遗传物质1、染色体主要由和组成。
其中是一切生命活动的体现者。
是生命活动的控制者。
2、实验的共同思路是：3、DNA是遗传物质的直接证据（1）、肺炎状球菌转化实验A、关于肺炎双球菌的知识点：①类型：S型细菌：菌落，菌体夹膜，毒性R型细菌：菌落，菌体夹膜，毒性②肺炎双球菌属于生物，其结构特点包括：；；。
B、①格里菲斯实验结论：②艾弗里实验结论：（2）、噬菌体侵染细菌试验方法：。
A、噬菌体是一种专门在细菌体内的病毒，仅由和组成。
B、实验过程：用同位素35S和32P分别标记噬菌体的和。
标记过程：首先在分别含有放射性同位素和放射性同位素的培养基中培养，再用上述大肠杆菌培养，得到。
（注意：不能用培养基直接培养病毒。
）实验过程中噬菌体的没有进入细菌体内，噬菌体的进入了细菌体内。
噬菌体在细菌体内利用的原料，合成。
C、结论：。
噬菌体侵染细菌试验没有证明蛋白质不是遗传物质。
3、生物的遗传物质细胞生物（真核、原核）非细胞生物（病毒）核酸DNA RNA 遗传物质所以是主要的遗传物质。
记忆点：①病毒的遗传物质为DNA或RNA。
②具有细胞结构的生物遗传物质为DNA。
③生物的遗传物质为DNA或RNA，只要含有DNA则DNA即为遗传物质，无DNA仅有RNA时，RNA作为遗传物质。
第一节、遗传的物质基础知识点一、DNA是主要的遗传物质1、染色体主要由 DNA 和蛋白质组成。
其中蛋白质是一切生命活动的体现者。
是生命活动的控制者。
2、实验的共同思路是：设法把DNA与蛋白质分开，单独直接地观察DNA的作用。
3、DNA是遗传物质的直接证据（1）、肺炎状球菌转化实验A、关于肺炎双球菌的知识点：①类型：S型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性②肺炎双球菌属于原核生物，其结构特点包括：有核膜包被的细胞核；只有核糖体一种细胞器； DNA不与蛋白质结合构成染色体。
专升本生物遗传学知识点全解
专升本生物遗传学知识点全解生物遗传学是一门研究生物遗传和变异规律的学科，对于专升本考试来说，掌握相关的知识点至关重要。
下面将为大家全面解析专升本生物遗传学的重要知识点。
一、遗传物质的基础遗传物质是指生物体细胞内携带遗传信息的物质，主要是 DNA（脱氧核糖核酸）。
DNA 是由两条互补的核苷酸链组成的双螺旋结构。
核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸组成。
碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
A 与 T 配对，G 与 C 配对，这就是碱基互补配对原则。
基因是具有遗传效应的 DNA 片段，它决定了生物体的各种性状。
基因通过指导蛋白质的合成来实现其遗传功能。
二、遗传的基本规律（一）孟德尔遗传定律1、分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、自由组合定律：非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（二）连锁与交换定律位于同一染色体上的基因往往会一起遗传，但在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交换，从而导致基因的重新组合。
三、染色体与遗传染色体是遗传物质的主要载体。
在细胞分裂过程中，染色体的行为对于遗传信息的传递和遗传变异的产生具有重要意义。
（一）减数分裂减数分裂是生殖细胞形成过程中发生的一种特殊的细胞分裂方式。
它包括两次连续的分裂，经过减数分裂，生殖细胞中的染色体数目减半。
这对于保持物种染色体数目的恒定以及遗传多样性具有重要作用。
（二）染色体变异染色体变异包括染色体结构变异（如缺失、重复、倒位、易位）和染色体数目变异（如整倍体变异和非整倍体变异）。
染色体变异会导致生物体性状的改变，甚至引起遗传疾病。
四、基因突变基因突变是指基因内部发生的碱基对的增添、缺失或替换，从而导致基因结构的改变。
《遗传的物质基础》 讲义
《遗传的物质基础》讲义遗传，是生命延续和物种进化的关键。
而要理解遗传现象，就必须探究其背后的物质基础。
那么，什么是遗传的物质基础呢？这得从细胞说起。
细胞是生命的基本单位，在细胞中，存在着细胞核和细胞质。
细胞核中包含着染色体，而染色体就是遗传物质的主要载体。
染色体主要由 DNA（脱氧核糖核酸）和蛋白质组成。
其中，DNA才是真正承载遗传信息的关键分子。
DNA 是一种长链状的大分子，由四种碱基——腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）组成。
这些碱基按照特定的顺序排列，就形成了遗传密码。
为什么说DNA 是遗传的物质基础呢？这得从它的结构和功能说起。
DNA 具有双螺旋结构，就像一个旋转的楼梯。
两条链通过碱基之间的互补配对相互连接，A 总是与 T 配对，G 总是与 C 配对。
这种配对原则保证了 DNA 复制时的准确性。
当细胞分裂时，DNA 会进行复制。
原来的两条链解开，分别作为模板，按照碱基互补配对原则合成新的链，从而形成两个完全相同的DNA 分子。
这样，遗传信息就能够准确地传递给下一代细胞。
DNA 不仅能够自我复制，还能够通过转录和翻译过程指导蛋白质的合成。
转录是指以 DNA 的一条链为模板，合成 RNA（核糖核酸）的过程。
RNA 有多种类型，其中最重要的是信使 RNA（mRNA）。
mRNA 从细胞核中出来，进入细胞质，与核糖体结合。
核糖体就像是一个“工厂”，在这里，以 mRNA 为模板，通过 tRNA（转运 RNA）运输氨基酸，按照一定的顺序连接起来，形成多肽链，最终折叠成具有特定结构和功能的蛋白质。
蛋白质是生命活动的执行者，它们参与了生物体的各种生理过程，比如催化化学反应、运输物质、构成细胞结构等等。
不同的基因决定了不同的蛋白质，从而表现出不同的性状。
例如，决定眼睛颜色的基因会通过控制相关蛋白质的合成，从而决定眼睛的颜色。
除了DNA，在某些病毒中，遗传物质是RNA。
但在大多数生物中，DNA 始终是遗传的核心物质。
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密码子在生物界基本是是通用的。这也是生物 彼此间存在亲缘关系的证据之一 。
密 码 子 表
(四)tRNA(转移RNA)： 可以将氨基酸转运到核糖体中。
氨基酸的结合部位
反密码子
根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空 白并回答问题
DNA双链 C
连接方式：聚合
（1）规则的双螺旋结构 两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结
构，外侧的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接 而成，内侧是碱基，DNA两条长链间的碱基通过 氢键碱基互补配对原则形成碱基对。 （2）碱基互补配对原则：
A-T C-G（A=T C≡G）
（3）DNA双螺旋结构的特点： 1.稳定性：双螺旋结构；氢键联结
5.意义：保持前后代遗传信息的连续性（DNA分子 独特的双螺旋结构，为复制提供了精确 的模板，通过碱基互补配对，保证复制 能够准确进行。）
第一代 第二代 第三代 第四代
有关DNA中的碱基计算
1、与结构有关的碱基计算
① (A+G)/(T+C)= 1
(A+C)/(T+G)= 1
② (A1+T1)/(A2+T2)= 1
A
A链
TG
B链
信使RNA 转运RNA
AU
G
A
C链 G D链
氨基酸
丙氨酸
1、丙氨酸的密码子是 GCA，决定合成该氨基 酸的DNA上的碱基是 CGT 。 2、第二个氨基酸是 UGC半胱氨酸，（查密码表） 3、 A 链为转录的模板链，遗传密码子存 在于 C 链上。
四、基因对性状的控制 基因 控制 酶 控制 代谢 控制 性状 基因 控制 蛋白质的结构 控制 性状
多基因；染色体是基因的载体，基因在染 色体上呈线性排列；每个基因中又有成百 上千个脱氧核苷酸。
每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺 序，它代表着遗传信息。
(三)基因的功能
亲代信息 复制 子代信息 表达 子代性状
有性生殖
个体发育
• 通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递遗传 信息
• 使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上， 从而使后代表现出与亲代相似的性状，即表达遗 传信息（基因的表达）
二、基因控制蛋白质的合成 中心法则图解
(一)转录
场所：细胞核 模板：DNA的一条链（有义链） 原料：游离的核糖核苷酸（四种） 产物：mRNA
(二)翻译 场所：细胞质(核糖体) 原料：氨基酸
模板：mRNA
产物：蛋白质
工具：转运RNA
➢RNA与DNA的比较
DNA
全称
脱氧核糖核酸
结构
双螺旋
基本组成单位 脱氧核苷酸
2.方向性：极性反向平行； 3.专一性：碱基互补配对； 4.多样性：碱基对排列序列无穷； 5.特异性：特定DNA分子有特定的碱基对数目
和排列组合顺序
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA双螺旋结构 的主要特点
（1）DNA分子是由两条反 向平行的脱氧核苷酸长链 盘旋而成的。
（2）DNA分子中的脱氧核 糖和磷酸交替连接，排列 在外侧，构成基本骨架； 碱基在内侧。
例如 ：白化病是由于基因 不正常，缺少酪氨酸酶， 这个人就不能合成黑色素。 毛发白色，皮肤淡红色， 畏光。
感谢观赏
学习交流共同提高
碱基
A 、G 、C 、T
五碳糖
脱氧核糖
无机酸
磷酸
RNA 核糖核酸 一般单链 核糖核苷酸 A 、G 、C 、U
核糖 磷酸
P
脱氧
T
核糖
P U
核糖 尿嘧啶
(三)密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
密码子
密码子Biblioteka 密码子U U A G AU AUC
mRNA
密码子总数：43=64种(其中61种密码子是对应氨基酸 和起始；另有3个不对应氨基酸，只对应终止)
（3）两条链上的碱基通 过氢键连结起来，形成碱 基对，且遵循碱基互补配 对原则。A＝T、G≡C
（二）DNA分子的复制
1.概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分 子的过程
2.时间：有丝分裂新间期和减数第一次分裂间期 （基因突变就发生在该期）
3.特点：边解旋边复制，半保留复制
4.条件：模板、原料、酶(解旋酶、聚合酶等)、能量
(G1+C1)/(G2+C2)= 1
③ (A1+G1)/(T1+C1)=a，则(A2+G2)/(T2+C2)= 1 / a (A1+T1)/(G1+C1)=b，则(A2+T2)/(G2+C2)= b
④ (A+G)/(A+T+G+C)= 1 / 2
⑤ (A+T)/(A+T+G+C)=a 则 (A1+T1)/(A1+T1+G1+C1)= a
噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，进入细 菌内部的是噬菌体的DNA 。
二、RNA是遗传物质（少数病毒）
烟草花叶病毒
只要是有DNA，就以DNA为 遗传物质。
当只有RNA时，才以RNA为 遗传物质。
DNA是主要的遗传物质
二、DNA分子的结构和复制
（一）DNA分子的结构 基本单位：脱氧核苷酸（四种）
腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养
R
R
R
RR S R
结论：
RS
S型菌的DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
由肺炎双球菌转化实验可知：DNA是遗传物质
2．噬菌体侵染细菌实验 （99%的P在DNA中） （S只出现在蛋白质中）
T2噬菌体侵染细菌过程
结论： DNA 是遗传 物质
2、与复制有关的碱基计算
一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多
少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？
DNA分子数 = 2n 脱氧核苷酸链数 = 2n+1 母链数 = 2 子链数 = 2n+1﹣2
三、基因的表达
基因的表达
一、基因概念
(一)本质：基因是具有遗传效应的DNA片段
(二)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系： 基因是DNA片段，每个DNA分子上有很
遗
传
物
质
的
基
础
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第六章 遗传和变异
第一节 遗传的物质基础
一、DNA是主要的遗传物质 二、DNA分子的结构和复制 三、基因的表达
一、DNA是主要的遗传物质
(一)、DNA是遗传物质（绝大多数生物） 1．肺炎双球菌转化实验
菌落粗糙(rough) 无荚膜 R型细菌
菌落光滑(smooth) 有荚膜 S型细菌 有毒
格里菲思转化实验(体内转化)
1、R型菌注射小鼠 → 小鼠不死亡 2、S型菌注射小鼠 → 小鼠死亡 3、加热杀死的S型菌注射小鼠 → 小鼠不死亡 4、(S型死菌+R型活菌)注射小鼠 → 小鼠死亡
结论：
S型死菌中含有一种“转化因子”，能 使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。
艾弗里转化实验(体外转化)
S型活细菌