遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)

1、專題三遺傳變異進(jìn)化,基因,染色體,DNA,結(jié)構(gòu),功能,雙螺旋,脫氧核苷酸,組成,,傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息存儲(chǔ)遺傳信息,——自我復(fù)制,——轉(zhuǎn)錄翻譯,,結(jié)構(gòu)蛋白功能蛋白（酶）,控制合成,結(jié)構(gòu)功能單位,主要載體,可遺傳變異,基因突變,基因重組,性狀,染色體變異,分離重組,證據(jù),細(xì)菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、細(xì)菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、噬菌體侵染實(shí)驗(yàn),,,,,,,,,,,,分離重組,,平行關(guān)系,,,基因的分離定律和自由組合定律,主要遺傳物質(zhì),環(huán)境,,

2、——堿基序列,知識(shí)體系,第二講 遺傳的基本規(guī)律第三講 變異、育種和進(jìn)化,第一講 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),考點(diǎn)一：DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)分析,1、肺炎雙球菌與噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及結(jié)論,設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能,直接分離：分離S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),同位素標(biāo)記法：分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA的特征元素（32P、35S）,①DNA是遺傳物質(zhì)②其他物質(zhì)不

3、是遺傳物質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì),2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則,（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照：,S型細(xì)菌,,DNA,蛋白質(zhì),糖類,脂質(zhì),DNA分解物,+,R型細(xì)菌,,,相互對(duì)照,①DNA是遺傳物質(zhì),②其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì),③DNA水解后將不起遺傳作用,（2）噬菌體侵染細(xì)菌中的自身對(duì)照：,高,低,高,低,誤差分析?,（3）煙草花葉病毒侵染煙草的條件對(duì)照：,煙草花葉病毒,,RNA,蛋白質(zhì),,侵染煙草,得花葉病,結(jié)論：RNA也可以作為遺傳物質(zhì)。（

4、以RNA為遺傳物質(zhì)的生物一定是病毒）,,侵染煙草,不得花葉病,,,,,練習(xí)1、某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是()A.存活，存活，存活，

5、死亡 B.存活，死亡，存活，死亡C.死亡，死亡，存活，存活 D.存活，死亡，存活，存活,D,練習(xí)2.1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過(guò)程中的功能，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)的地位就相當(dāng)于氫 原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位一樣"。這句話指出了噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料具有______________________________________

6、 的特點(diǎn)。(2)通過(guò)_____________________________________________的方法分別獲得被32P和35S標(biāo)記的噬菌體，用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，從而追蹤在侵染過(guò)程中_______________________變化。,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含有蛋白質(zhì)和DNA（核酸）,用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌,DNA和蛋白質(zhì)的位置,(3)侵染一段時(shí)間后，用

7、攪拌機(jī)攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測(cè)上清液中的放射性，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 攪拌的目的是________________________________，所以攪拌時(shí)間少于1分鐘時(shí)，上清液中的放射性____________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，上清液中的35S和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80％和30％，證明___________________________。圖中“被浸染細(xì)菌”的存活率曲線基本保

8、持在100％，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對(duì)照組，以證明________________________________________________，否則細(xì)胞外___________放射性會(huì)增高。,將噬菌體外殼與進(jìn)入細(xì)菌分開,較低,DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌,細(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來(lái),32P,考點(diǎn)二： DNA分子的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計(jì)算,1、DNA分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的計(jì)算：,（1）單雙鏈的過(guò)渡公式：,(A+T)雙%=,

9、（2）若在DNA分子中的一條單鏈中(A+G)/(T+C)= m，,(A+T)α%,=(A+T)β%,=(A+U)RNA%,(A+G)/(T+C)= 1/m,,而在整個(gè)DNA分子中：,(A+G)/(T+C)= 1,則在互補(bǔ)鏈中：,(A+G)/(A+G+T+C)= 1/2,2、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性,①多樣性：,堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，從而能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息。4n(n表示堿基對(duì)數(shù)),②特異性：,每個(gè)DNA分子中

10、的堿基對(duì)都有特定排列順序，構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。,,③穩(wěn)定性：,DNA分子中的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)交替連接的方式不變，兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變。,練習(xí)1、細(xì)胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中 (　　)A．G的含量為30% B．U的含量為30%C．嘌呤含量為50% D．嘧啶含量為40%,C,練習(xí)2、從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析,鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%

11、 ,又知DNA的一條鏈所含的堿基中28%是腺嘌呤,問(wèn)對(duì)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%,A,練習(xí)3．20世紀(jì)50年代初，查哥夫?qū)Χ喾N生物DNA做了堿基定量分析，發(fā)現(xiàn)(A＋T)/(C＋G)的比值如下表。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為能得出的結(jié)論是(　　),A. 豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些B．小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同C．小麥DNA中(

12、A＋T)的數(shù)量是鼠DNA中(C＋G)數(shù)量的1.21倍D．同一生物不同組織的DNA堿基組成相同,D,考點(diǎn)三： 遺傳信息的傳遞--DNA的復(fù)制,1、研究DNA復(fù)制常用的方法：同位素標(biāo)記和離心,2、DNA復(fù)制的基本條件:模板、原料、能量、酶,3、DNA復(fù)制的特點(diǎn)：半保留復(fù)制、半不連續(xù)復(fù)制多起點(diǎn)雙向等速?gòu)?fù)制,4、復(fù)制過(guò)程中的有關(guān)計(jì)算：復(fù)制n次需要含某種脫氧核苷酸數(shù)為a·（2n－1）第n次復(fù)制,需要某種脫氧核苷酸數(shù)為

13、a·2n－1有絲分裂和減數(shù)分裂中含放射性物質(zhì)的數(shù)量問(wèn)題,（3）圖中① ②兩條帶中DNA分子所含的同位素P分別是： ， 。,（1）G0、G1、G2三代DNA離心后的試管分別是圖中的：G0 、G1 、G2 。,A,B,D,（2）G2代在①、②、③三條帶中DNA數(shù)的比例是 。,0:1:1,練習(xí)1、以含有31P標(biāo)記的大腸桿菌放入32P的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)2代。離心結(jié)果如圖：,

14、⑷上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA的復(fù)制方式是 。,31P,31P 和32P,半保留復(fù)制,練習(xí)2、（2012山東）假設(shè)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的是（ ）A.該過(guò)程至少需要3×105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸 B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等 C.

15、含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1：49 D.該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變,C,練習(xí)3、將含有兩對(duì)同源染色體，其DNA分子都已用32P標(biāo)記的精原細(xì)胞，放在只含31P的原料中進(jìn)行減數(shù)分裂。則該細(xì)胞所產(chǎn)生的四個(gè)精子中，含31P和32P標(biāo)記的精子所占的比例分別是（）A.50%、50%B.50%、100%C.100%、50%D.100%、100%,D,如果是一次有絲分裂后的子細(xì)胞含量中元素的情況

16、是怎樣？?jī)纱斡薪z分裂后又怎樣？,練習(xí)4、下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）  A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開始的  B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的  C．真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶  D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率,A,練習(xí)5、 科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)

17、制方式時(shí)，進(jìn)行了如 下的實(shí)驗(yàn)（已知實(shí)驗(yàn)用的細(xì)菌大約每20 min分裂一次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見相關(guān)圖示），則下列敘述中不正確的是 （ ）,A.DNA復(fù)制過(guò)程中需要模板、原料、能量、酶等B.證明DNA復(fù)制的特點(diǎn)為半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)④C.用15N標(biāo)記的DNA作為模板，用14N標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)，第三次復(fù)制后50%的DNA分子一條鏈含15N一條鏈含14N，50%的分子全部含14ND.復(fù)制過(guò)程中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，但可能發(fā)生

18、基因突變,C,練習(xí)6：關(guān)于下圖中DNA分子的說(shuō)法，正確的是（ ）,A.③對(duì)維持DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到非常重要的作用，是限制性核酸內(nèi)切酶的作用部位B.該DNA分子的特異性表現(xiàn)在堿基種類和（A+T）/（G+C）的比例上C.若該DNA分子中A有p個(gè)，占全部堿基的n/m（m>2n），則G的個(gè)數(shù)為（pm/2n-p）個(gè)D.把此DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA占3/4,C,DNA,結(jié)構(gòu),雙螺旋,脫

19、氧核苷酸,組成,,傳遞遺傳信息,——自我復(fù)制,證據(jù),細(xì)菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、細(xì)菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、噬菌體侵染實(shí)驗(yàn),,,,主要遺傳物質(zhì),小結(jié)：,考點(diǎn)一：DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)分析,考點(diǎn)二：DNA分子的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計(jì)算,考點(diǎn)三：遺傳信息的傳遞--DNA的復(fù)制,①對(duì)遺傳信息的傳遞功能，它是通過(guò)DNA復(fù)制完成的,發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過(guò)程或細(xì)胞增殖過(guò)程中。,②對(duì)遺傳信息的表達(dá)功能,它是通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中。,3．中心法則,（1

20、）中心法則體現(xiàn)DNA的兩大功能:,①以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：,②以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：,③HIV等逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒的遺傳信息的傳遞：,（2）總結(jié)遺傳信息的傳遞：,特別提示：,DNA分子復(fù)制過(guò)程，只發(fā)生在分裂細(xì)胞中，分化了的細(xì)胞不能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制。而在所有細(xì)胞中都可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程。遺傳信息表達(dá)過(guò)程中的3個(gè)數(shù)量關(guān)系多聚核糖體現(xiàn)象,4、基因表達(dá)和個(gè)體發(fā)育之間的關(guān)系：,基因的選擇性表達(dá)：從分子水平