学业水平考试复习专题七遗传的物质基础.docx
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学业水平考试复习专题七遗传的物质基础
专题七遗传的物质基础
【知识梳理】
第三章基因的本质
第1节DNA是主要的遗传物质
1.肺炎双球菌的转化实验
(1)体内转化实验:
1928年由英国科学家格里菲思等人进行。
实验材料:
S型细菌(光滑有荚膜,致死)、R型细菌(粗糙无荚膜,不致死)
结论:
在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
(2)体外转化实验:
1944年由美国科学家艾弗里等人进行。
结论:
DNA是遗传物质(转化因子),而蛋白质等不是。
2.噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验过程
①标记噬菌体(35S标记蛋白质,32P标记DNA,不能同时标记)
含35S的培养基含35S的细菌35S蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体细菌体内没有放射性35S。
含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P。
(2)实验结论:
侵染过程中,只有32P进入细菌,而35S未进入,说明只有亲代噬菌体的DNA进入细胞。
子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。
DNA才是真正的遗传物质。
进一步确立DNA是遗传物质。
3.1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明:
在只有RNA的病毒中,RNA是遗传物质。
4.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和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
RNA
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
第2节DNA分子的结构
1.DNA分子的结构
(1)基本单位---脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)
2.DNA双螺旋结构的特点:
⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。
⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。
3.DNA分子有何特点?
(1)稳定性:
是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
(2)多样性:
构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。
(3)特异性:
每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序。
4.相关计算
(1)A=TC=G
(2)A+C/T+G=1或A+G/T+C=1
(3)如果A1+C1/T1+G1=b,那么A2+C2/T2+G2=1/b
(4)A+T/C+G=A1+T1/C1+G1=A2+T2/C2+G2=a
5.判断核酸种类
(1)如有U无T,则此核酸为RNA;
(2)如有T且A=T、C=G,则为双链DNA;
(3)如有T且A≠T、C≠G,则为单链DNA;(4)U和T都有,混合链。
第3节DNA的复制
1.DNA分子复制的过程
(1)概念:
以亲代DNA分子(每一条链)为模板合成子代DNA的过程。
(2)复制时间:
有丝分裂或减数第一次分裂间期
(3)复制方式:
半保留复制
(4)复制条件模板:
亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链原料:
4种脱氧核苷酸
能量:
ATP酶:
解旋酶、DNA聚合酶等
(5)复制特点:
边解旋边复制
(6)复制意义:
保持了遗传信息的连续性。
2.与DNA复制有关的碱基计算
(1)一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为:
2n
(2)第n代的DNA分子中,含原DNA母链的有2个,占1/(2n-1)
(3)若某DNA分子中含碱基T为a,
①则连续复制n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:
a(2n-1)
②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:
a·2n-1
第4节基因是有遗传效应的DNA片段
1.基因的相关关系
(1)与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段,无遗传效应的DNA片段不能称之为基因。
②每个DNA分子包含许多个基因。
(2)与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布。
(3)与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸(A、T、C、G)是构成基因的单位。
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
(4)与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子(酶、结构蛋白)的合成来实现。
2.DNA片段中的遗传信息
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。
第四章基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
1.DNA与RNA的比较
核酸
项目
DNA
RNA
结构
通常是双螺旋结构
通常是单链结构
基本单位
脱氧核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
产生途径
DNA复制、逆转录
转录、RNA复制
存在部位
主要在细胞核中,在线粒体和叶绿体也有分布,原核生物在细胞质中。
主要位于细胞质中
功能
储存、传递和表达遗传信息
①mRNA:
转录遗传信息,翻译的模板
②tRNA:
运输特定氨基酸
③rRNA:
核糖体的组成成分
注意:
细胞生物(如人、水稻)内含:
2种核酸、5种碱基、8种核苷酸
病毒含:
1种核酸(DNA或RNA)、4种碱基、4种核苷酸
2.RNA的主要类型
⑴信使RNA(mRNA)⑵转运RNA(tRNA)⑶核糖体RNA(rRNA)
3.转录⑴转录的概念:
以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程。
⑵转录的场所 主要在细胞核⑶转录的模板 以DNA的一条链为模板
⑷转录的原料 4种核糖核苷酸⑸转录的产物 一条单链的mRNA
⑹转录的原则 碱基互补配对
4.遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息
密码子
反密码子
概念
基因中碱基的排列顺序
mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻碱基
tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用
控制生物的遗传性状
直接决定蛋白质中的氨基酸序列
识别密码子,转运氨基酸
种类
基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同,决定了遗传信息的多样性
64种
61种:
能翻译出氨基酸
3种:
终止密码子,不能翻译氨基酸
61种(tRNA也为61种)
联系
①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列
②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对
③密码子与相应反密码子的序列互补配对
5.翻译
⑴定义:
在核糖体中以信使RNA为模板,以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子。
⑵翻译的场所细胞质的核糖体上
⑶翻译的模板mRNA
⑷翻译的原料20种氨基酸
⑸翻译的产物多肽链(蛋白质)
⑹翻译的原则碱基互补配对
6.复制、转录和翻译的比较
比较
复制
转录
翻译
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
生长发育的连续过程中
场所
主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体
细胞核
核糖体
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
mRNA
条件
特定的酶和ATP等
过程
DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化
以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA单链,进入细胞质与核糖体结合
以mRNA为模板,合成有一定氨基酸序列的蛋白质
特点
边解旋边复制,半保留复制
边解旋边转录,DNA双链全保留
一个mRNA上可连续结合多个核糖体,顺次合成多肽链
碱基配对
A-T、T-A、C-G、G-C
A-U、T-A、C-G、G-C
A-U、U-A、C-G、G-C
产物
两个双链DNA分子
mRNA等
蛋白质(多肽链)
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状
联系
7.基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算:
(1)转录时,以基因的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,产生一条单链mRNA,则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半,且基因模板链中A+T(或C+G)与mRNA分子中U+A(或C+G)相等。
(2)翻译过程中,mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目(至多)是mRNA中碱基数目的1/3,是双链DNA碱基数目的1/6。
第2节基因对性状的控制
1.中心法则:
最先是由克里克命名,指的是遗传信息传递的一般规律。
2.基因、蛋白质与性状的关系
(间接控制)
酶的合成细胞代谢
基因性状
蛋白质结构细胞结构
(直接控制)
3.基因型与表现型的关系:
表现型=基因型+环境
4.生物体性状的多基因因素:
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细地调控生物的性状。
专题七遗传的物质基础
【巩固练习】
一、选择题
1.“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质,得出这一结论的关键是( )
A.用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照
B.用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内,测定小鼠体液中抗体含量
C.从死亡小鼠体内分离获得了S型菌
D.将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中,培养R型菌,观察是否发生转化
2.甲、乙两种不同的病毒,经病毒重建形成“杂种病毒”丙,用丙病毒侵染植物细胞,在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为图中的( )
3.噬菌体侵染细菌后在形成子代噬菌体时,用来作模板物质的是( )
A.噬菌体的蛋白质外壳 B.细菌内的蛋白质
C.噬菌体的DNA分子D.细菌内的DNA分子
4.下列关于生物的遗传物质的叙述中,不正确的是( )
A.核酸是一切生物的遗传物质
B.除部分病毒外,生物的遗传物质都是DNA
C.绝大多数生物的遗传物质是DNA
D.生物细胞中DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质
5.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构成分中,能够检测到的放射性元素及其存在部位是( )
A.可在外壳中检测到15N和35S
B.可在DNA中检测到15N和32P
C.可在外壳中检测到15N
D.可在DNA中检测到15N、32P和35S
6.某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时,对噬菌体的DNA用32P标记,让其中一个已标记的噬菌体去侵染未标记的细菌,最后释放出100个噬菌体,则下列说法正确的是( )
A.噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质
B.最后释放出的100个噬菌体中,有98个噬菌体的DNA含32P
C.标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养噬菌体
D.标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
7.真核生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果,控制细胞核和细胞质遗传的物质是( )
A.DNAB.RNAC.DNA和RNAD.DNA或RNA
8.下列关于DNA特点的叙述中,错误的是( )
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