選考

生物浙江省專用第四單元遺傳的細胞基礎與分子基礎專題十遺傳的分子基礎考點一DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1.格里菲思的活體肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗1)實驗過程①注射R型活細菌→小鼠不死亡;②注射S型活細菌→小鼠死亡;③注射加熱殺死的S型細菌→小鼠不死亡;④注射R型活細菌+加熱殺死的S型細菌→小鼠死亡,分離出S型活細菌。2)結論:已經(jīng)加熱殺死的S型細菌中含有某種促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活

細菌的活性因子——轉(zhuǎn)化因子。1)實驗目的:探究S型細菌中的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA、蛋白質(zhì)還是莢膜物

質(zhì)。2)實驗過程及結果

3)結論:DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。2.艾弗里等人的離體細菌轉(zhuǎn)化實驗【知識拓展】(1)加熱殺死的S型細菌,其蛋白質(zhì)變性失活,但DNA并未變

性。(2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組(廣義上的)。(3)由于受到DNA純度,兩種

細菌的親緣關系等因素的影響,轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌。【易混易錯】肺炎鏈球菌是人類肺炎和小鼠敗血癥的病原體。二、T2噬菌體侵染細菌的實驗1.材料:T2噬菌體、大腸桿菌。1)T2噬菌體結構如圖。2)T2噬菌體的增殖:復制式增殖。2.實驗技術:放射性同位素示蹤技術。3.實驗過程與結果1)標記T2噬菌體(以35S為例)大腸桿菌+含35S的培養(yǎng)基→含35S的大腸桿菌+T2噬菌體→含35S的T2噬菌

體。2)侵染大腸桿菌4.實驗分析:T2噬菌體侵染細菌時,DNA進入細菌中,蛋白質(zhì)外殼留在細

菌外。5.實驗結論:DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)?！疽呻y突破】(1)含35S的T2噬菌體侵染細菌時,為何沉淀物中也有放射

性?提示:攪拌不充分,部分T2噬菌體外殼仍吸附在細菌表面。(2)含32P的T

2噬菌體侵染細菌時,為何懸浮液中也有放射性?提示:①保溫時間過短,部

分T2噬菌體尚未將DNA注入細菌內(nèi)。②保溫時間過長,子代T2噬菌體已被釋放。三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)1)實驗過程與結果2)結論:RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。

2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)1)真、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。2)大部分生物的遺傳物質(zhì)是DNA,而沒有DNA只有RNA的生物,其遺傳物

質(zhì)是RNA,因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)。【知識歸納】不同生物的核酸(1)原核生物和真核生物:同時含DNA和RNA,體內(nèi)有5種堿基、8種核苷

酸。(2)病毒分為DNA病毒(如T2噬菌體)和RNA病毒(如HIV、新冠病

毒)。病毒只含DNA或RNA一種核酸,體內(nèi)有4種堿基、4種核苷酸?？键c二DNA的結構與復制一、DNA分子的結構1.DNA的結構:雙螺旋結構。2.DNA雙螺旋結構的形成

【名師點撥】DNA雙螺旋結構的外側為脫氧核糖和磷酸交替連接而成

的基本骨架;內(nèi)側為兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成的堿基對。二、DNA分子的復制1.時間:主要是細胞分裂前的間期。2.場所:主要是細胞核,線粒體、葉綠體中也發(fā)生。3.基本條件:模板、原料、能量、酶。4.過程5.結果:1個DNA分子→2個DNA分子。6.特點:半保留復制;邊解旋邊復制。三、基因的本質(zhì)1.基因:通常是有遺傳效應的DNA片段;流感病毒等RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。2.DNA分子的多樣性與特異性1)多樣性:堿基排列順序的千變?nèi)f化。2)特異性:堿基特定的排列順序。3.遺傳信息:4種堿基的排列順序?？键c三基因的表達一、基因的表達1.RNA的結構與種類1)基本單位:核糖核苷酸。2)結構:一般為短單鏈。3)三種主要RNA:

4)mRNA適于作為DNA信使的原因:mRNA基本單位是核苷酸,含4種堿基,具備準確傳遞遺傳信息的可能;一

般為短單鏈,能通過核孔從細胞核進入細胞質(zhì)。2.轉(zhuǎn)錄1)場所:主要為細胞核,葉綠體、線粒體中也可發(fā)生。2)

3)過程

4)產(chǎn)物:mRNA、tRNA、rRNA等。3.翻譯1)場所:核糖體。2)

3)主要過程

【易混易錯】(1)啟動子和終止子可位于DNA上,決定轉(zhuǎn)錄的起始和終

止;起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上,決定翻譯的起始和終止;反密

碼子位于tRNA上。(2)密碼子共64種,可負責編碼約20種氨基酸,其中3種

終止密碼子(UAA、UAG、UGA)通常不編碼氨基酸。(3)密碼子具有簡并性,可以提高翻譯速度,也增強了密碼子的容錯性。

二、中心法則1.提出者:克里克。2.補充后的中心法則圖解

3.不同類型生物遺傳信息的傳遞1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物

2)RNA復制病毒(如煙草花葉病毒)

3)逆轉(zhuǎn)錄病毒(如HIV、勞氏肉瘤病毒)

考點四基因表達與性狀的關系一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系

基因類別在細胞中的表達情況管家基因所有細胞中都表達奢侈基因不同細胞中特異性表達二、基因選擇性表達與細胞分化1.細胞分化本質(zhì):基因的選擇性表達。2.表達的兩類基因分析:三、表觀遺傳1.概念:父母的生活經(jīng)歷可以通過DNA序列以外的方式遺傳給后代的現(xiàn)

象。2.實質(zhì):生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達和表型發(fā)生可遺傳

變化。3.原因:DNA甲基化、組蛋白乙?；缺碛^遺傳修飾、RNA干擾。提升一子代T2噬菌體標記的判斷1.T2噬菌體不同結構的元素組成

2.“兩看法”判斷子代T2噬菌體標記提升二中心法則中的計算一、DNA分子中堿基數(shù)量計算1.雙鏈DNA中,A=T;G=C。2.互補:互補堿基之和的比例在一條鏈及整個DNA中都相同。某鏈中(A+T)/(G+C)=m,互補鏈及整個DNA中(A+T)/(G+C)=m。3.不互補:1)雙鏈DNA中,不互補堿基之和相等:A+G=T+C或A+C=T+G。2)DNA的兩條單鏈中,不互補堿基之和的比例互為倒數(shù):一條鏈中(A+G)/

(T+C)=a,互補鏈中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整個DNA分子中(A+G)/(T+C)=

1。

1個含15N的DNA分子以含14N的脫氧核苷酸為原料,復制n次,則有:1)子代DNA共2n個,其中含15N的DNA分子為2個;只含15N的DNA分子為0

個;含14N的DNA分子為2n個;只含14N的DNA分子為(2n-2)個。2)子代DNA中脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1,其中含15N的鏈數(shù)為2個;含14N的鏈數(shù)

為2n+1-2個。3)若DNA中某核苷酸A為m個,則復制n次需要A數(shù)為m×(2n-1);第n次復制二、DNA復制中的數(shù)量關系需要A數(shù)為m·2n-1。三、基因表達中的相關計算

提升三DNA復制與基因表達模型分析1.DNA復制模型1)真核生物復制起點模型

特點:多起點復制。

1個DNA經(jīng)復制形成的2個新DNA位于兩條姐妹染色單體上,且由著

絲粒連在一起。2)DNA復制與細胞分裂2.三種翻譯模型分析1)核糖體放大圖①起點:起始密碼子決定甲硫氨酸;②終點:識別到終止密碼子時停止;③進程:核糖體沿著mRNA移動。2)多聚核糖體模型

3)真核細胞的線粒體、葉綠體,以及原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯(轉(zhuǎn)錄、翻譯同時進行):提升四細胞分裂中的染色體標記問題一、有絲分裂中染色體標記情況分析1.圖解(以一條染色體為例,培養(yǎng)液不含標記)

只復制一次,子染色體都有標記;復制兩次,子染色體一半有標記。二、減數(shù)分裂中染色體標記情況分析1.圖解(以一對同源染色體為例,培養(yǎng)液不含標記)

2.規(guī)律:DNA只復制一次,子染色體都有標記。2.規(guī)律:應用同位素標記問題情境材料體檢時,為檢測幽門螺桿菌的有無,醫(yī)生常讓受試人口服13C標記

的尿素膠囊,一定時間后,若被檢者呼出的氣體中含有13CO2,且達到一定

值,則該被檢者為幽門螺桿菌的感染者。該過程利用了同位素示蹤技術,

該技術也常用于其他領域。問題探究(1)何為同位素示蹤技術?(2)為什么受試人口服13C標記的尿素膠囊就可檢測幽門螺桿菌?(3)在T2噬菌體侵染細菌的實驗中,為什么選擇35S和32P這兩種元素分別對

蛋白質(zhì)和DNA標記?用14C和18O標記可行嗎?同時用35S和32P標記同一T2噬

菌體可行嗎?要點點撥(1)用物理性質(zhì)特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向,就是同位素示蹤技術。(2)幽門螺桿菌會分泌脲酶以催化尿素分解為NH3和CO2,CO2可通過呼吸

道以氣體形式排出。(3)S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)分子中,P則幾乎都存在于DNA分子中。

用14C和18O標記是不可行的,因為T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有

這兩種元素。不能用35S和32P同時標記一個T2噬菌體,因為此舉在檢測時

無法區(qū)分放射性物質(zhì)的種類。創(chuàng)新基因與環(huán)境的“共舞”【例】生命處于不斷變化的環(huán)境中,億萬年的進化讓生命之書中蘊藏了

應對環(huán)境變化的強大潛力。細胞中核基因的表達始于染色體的解螺旋,

各種轉(zhuǎn)錄因子結合到DNA上,啟動表達。研究發(fā)現(xiàn),這些過程中都存在著

調(diào)控,這種調(diào)控不改變DNA序列,但會對基因進行修飾,從而引起基因表達

的變化及表型改變,并且有的改變是可遺傳的,即表觀遺傳。圖中,DNMT

3蛋白是DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶,能使DNA某些區(qū)域

添