遺傳的物質(zhì)基礎

1、專題三遺傳變異進化,基因,染色體,DNA,結(jié)構(gòu),功能,雙螺旋,脫氧核苷酸,組成,,傳遞遺傳信息表達遺傳信息存儲遺傳信息,——自我復制,——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),細菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗、細菌體外轉(zhuǎn)化試驗、噬菌體侵染實驗,,,,,,,,,,,,分離重組,,平行關系,,,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,知識體系,第二講 遺傳的基本規(guī)律第三講 變異、育種和進化,第一講 遺傳的物質(zhì)基礎,考點一：DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗分析,1、肺炎雙球菌與噬菌體侵染細菌的實驗設計思路及結(jié)論,設法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能,直接分離：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型活細菌混合培養(yǎng),同位素標記法：分別標記蛋白質(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、實驗設計的原則,（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的相互對照：,S型細菌,,DNA,蛋白質(zhì),糖類,脂質(zhì),DNA分解物,+,R型細菌,,,相互對照,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）噬菌體侵染細菌中的自身對照：,高,低,高,低,誤差分析?,（3）煙草花葉病毒侵染煙草的條件對照：,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1、某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，進行了以下4個實驗：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個實驗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在侵染過程中的功能，請回答下列有關問題：(1)他們指出“噬菌體在分子生物學的地位就相當于氫 原子在玻爾量子力學模型中的地位一樣"。這句話指出了噬菌體作實驗材料具有______________________________________

6、 的特點。(2)通過_____________________________________________的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中_______________________變化。,結(jié)構(gòu)簡單，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標記的大腸桿菌,DNA和蛋白質(zhì)的位置,(3)侵染一段時間后，用

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

8、持在100％，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明________________________________________________，否則細胞外___________放射性會增高。,將噬菌體外殼與進入細菌分開,較低,DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌,細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來,32P,考點二： DNA分子的結(jié)構(gòu)及有關計算,1、DNA分子結(jié)構(gòu)有關的計算：,（1）單雙鏈的過渡公式：,(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DNA分子中：,(A+G)/(T+C)= 1,則在互補鏈中：,(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，從而能夠儲存大量的遺傳信息。4n(n表示堿基對數(shù)),②特異性：,每個DNA分子中

10、的堿基對都有特定排列順序，構(gòu)成了每一個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交替連接的方式不變，兩條鏈之間堿基互補配對的方式不變。,練習1、細胞內(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2、從某生物組織中提取DNA進行分析,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,問對應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3．20世紀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)合所學知識，你認為能得出的結(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,考點三： 遺傳信息的傳遞--DNA的復制,1、研究DNA復制常用的方法：同位素標記和離心,2、DNA復制的基本條件:模板、原料、能量、酶,3、DNA復制的特點：半保留復制、半不連續(xù)復制多起點雙向等速復制,4、復制過程中的有關計算：復制n次需要含某種脫氧核苷酸數(shù)為a·（2n－1）第n次復制,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1、以含有31P標記的大腸桿菌放入32P的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)2代。離心結(jié)果如圖：,

14、⑷上述實驗結(jié)果證明了DNA的復制方式是 。,31P,31P 和32P,半保留復制,練習2、（2012山東）假設一個雙鏈均被32P標記的噬菌體DNA由5000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是（ ）A.該過程至少需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸 B.噬菌體增殖需要細菌提供模板、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3、將含有兩對同源染色體，其DNA分子都已用32P標記的精原細胞，放在只含31P的原料中進行減數(shù)分裂。則該細胞所產(chǎn)生的四個精子中，含31P和32P標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胞含量中元素的情況

16、是怎樣？兩次有絲分裂后又怎樣？,練習4、下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是（ ）  A．圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的  B．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的  C．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶  D．真核生物的這種復制方式提高了復制速率,A,練習5、 科學家在研究DNA分子復

17、制方式時，進行了如 下的實驗（已知實驗用的細菌大約每20 min分裂一次，實驗結(jié)果見相關圖示），則下列敘述中不正確的是 （ ）,A.DNA復制過程中需要模板、原料、能量、酶等B.證明DNA復制的特點為半保留復制的實驗是實驗③和實驗④C.用15N標記的DNA作為模板，用14N標記的培養(yǎng)基培養(yǎng)，第三次復制后50%的DNA分子一條鏈含15N一條鏈含14N，50%的分子全部含14ND.復制過程中遵循堿基互補配對原則，但可能發(fā)生

18、基因突變,C,練習6：關于下圖中DNA分子的說法，正確的是（ ）,A.③對維持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，占全部堿基的n/m（m>2n），則G的個數(shù)為（pm/2n-p）個D.把此DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復制兩代，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,——自我復制,證據(jù),細菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗、細菌體外轉(zhuǎn)化試驗、噬菌體侵染實驗,,,,主要遺傳物質(zhì),小結(jié)：,考點一：DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗分析,考點二：DNA分子的結(jié)構(gòu)及有關計算,考點三：遺傳信息的傳遞--DNA的復制,①對遺傳信息的傳遞功能，它是通過DNA復制完成的,發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細胞增殖過程中。,②對遺傳信息的表達功能,它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個體發(fā)育過程中。,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分子復制過程，只發(fā)生在分裂細胞中，分化了的細胞不能進行DNA分子的復制。而在所有細胞中都可進行轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。遺傳信息表達過程中的3個數(shù)量關系多聚核糖體現(xiàn)象,4、基因表達和個體發(fā)育之間的關系：,基因的選擇性表達：從分子水平