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1、走向高考走向高考生物生物專題三:遺傳專題三:遺傳遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)1.人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程 2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 3.基因的概念基因的概念 4.DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制 5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 考綱要求考綱要求:要點(diǎn)一:要點(diǎn)一:DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)【歸納總結(jié)【歸納總結(jié)】艾弗里肺炎雙球菌體外艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路思路分離分離方法方法觀察觀察指標(biāo)指標(biāo)觀察觀察R型細(xì)菌能否轉(zhuǎn)化為型細(xì)菌能否轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌型細(xì)菌結(jié)論結(jié)論說(shuō)明了說(shuō)明了DNA能
2、控制能控制的的合成合成DNA能自我復(fù)制能自我復(fù)制設(shè)法把設(shè)法把DNADNA與蛋白質(zhì)分開,直接單獨(dú)研究它們各自的作用與蛋白質(zhì)分開,直接單獨(dú)研究它們各自的作用直接分離直接分離同位素標(biāo)記同位素標(biāo)記測(cè)定上清液與沉淀物的放射性測(cè)定上清液與沉淀物的放射性DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)DNA使遺傳物質(zhì)使遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)提醒:提醒:1加熱殺死加熱殺死S型細(xì)菌型細(xì)菌的過(guò)程中,其蛋白質(zhì)變性的過(guò)程中,其蛋白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的失活,但是其內(nèi)部的DNA在在 加熱結(jié)束后隨溫度加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)其活性。的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)其活性。 2R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型菌的原因是型菌的原因是S型菌型菌DNA進(jìn)入進(jìn)入
3、R型細(xì)菌內(nèi),與型細(xì)菌內(nèi),與R型菌型菌DNA實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)重組,表現(xiàn)出重組,表現(xiàn)出S型菌的性狀,型菌的性狀,此變異屬于基此變異屬于基因重組。因重組。3培養(yǎng)含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)基直接培養(yǎng),因?yàn)椴《緦I(yíng)寄生生活,故,因?yàn)椴《緦I(yíng)寄生生活,故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌,再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌,再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。4因放射性檢測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到部位,不能確定因放射性檢測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到部位,不能確定是何種元素的放射性,故是何種元素的放射性,故35S(標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì))和和32P(標(biāo)記標(biāo)記DNA)不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上,不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上,應(yīng)應(yīng)將將二者分
4、別標(biāo)記,即把實(shí)驗(yàn)分成兩組。二者分別標(biāo)記,即把實(shí)驗(yàn)分成兩組。5噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,兩次用到大腸桿兩次用到大腸桿菌菌,第一次是對(duì)噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記,第二次,第一次是對(duì)噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記,第二次是將帶標(biāo)記元素的噬菌體與大腸桿菌進(jìn)行混合培是將帶標(biāo)記元素的噬菌體與大腸桿菌進(jìn)行混合培養(yǎng),觀察同位素的去向。養(yǎng),觀察同位素的去向。6、上清液和沉淀物的放射性分析、上清液和沉淀物的放射性分析(1)用用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含有放射性的原因。中含有放射性的原因。保溫時(shí)間過(guò)短,有一部分噬菌體未侵入大保溫時(shí)間過(guò)短,有一部分噬菌體未侵入大腸
5、桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,腸桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。使上清液出現(xiàn)放射性。從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離,這一段保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),噬菌體在大腸離,這一段保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布桿菌內(nèi)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中,也會(huì)使上清液的放射性升高。于上清液中,也會(huì)使上清液的放射性升高。(2)用用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但可能由于沉淀物中不含放射性,但可能由于攪拌不充分、攪拌不充分、離心時(shí)間過(guò)短、轉(zhuǎn)速過(guò)低等原
6、因離心時(shí)間過(guò)短、轉(zhuǎn)速過(guò)低等原因,有少量含,有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。性。提醒:核酸種類判斷、提醒:核酸種類判斷、DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及相關(guān)計(jì)算分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及相關(guān)計(jì)算【歸納總結(jié)【歸納總結(jié)】1、核酸種類的判定方法、核酸種類的判定方法條件條件結(jié)論結(jié)論有有U無(wú)無(wú)T(或有核糖)(或有核糖)一定為一定為RNA有有T無(wú)無(wú)U(或有脫氧核糖),且(或有脫氧核糖),且ATAT或嘌呤或嘌呤嘧啶嘧啶有有T無(wú)無(wú)U(或有脫氧核糖),且(或有脫氧核糖),且A=TA=T或嘌呤或
7、嘌呤= =嘧啶嘧啶一定為單鏈一定為單鏈DNA最可能為雙鏈最可能為雙鏈DNA2.2.判斷下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì)判斷下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì) 生物類型生物類型所含核酸所含核酸遺傳物遺傳物質(zhì)質(zhì)舉例舉例細(xì)胞細(xì)胞生物生物真核真核生物生物DNA和和RNADNA酵母菌、玉米、人酵母菌、玉米、人原核原核生物生物DNA和和RNADNA細(xì)菌、藍(lán)藻細(xì)菌、藍(lán)藻非細(xì)非細(xì)胞生胞生物物大多大多數(shù)數(shù)病毒病毒僅有僅有DNADNAT2噬菌體、乙肝病噬菌體、乙肝病毒毒極少極少數(shù)數(shù)病毒病毒僅有僅有RNARNASARS病毒、艾病毒、艾滋病病毒、流感病滋病病毒、流感病毒、煙草花葉病毒毒、煙草花葉病毒(2)雙鏈)雙鏈DN
8、A分子中堿基含量的計(jì)算分子中堿基含量的計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)1:在在1個(gè)雙鏈個(gè)雙鏈DNA分子中,若其中一條鏈分子中,若其中一條鏈中(中(A+T)/(G+C)=m,則在互補(bǔ)鏈中(則在互補(bǔ)鏈中(A+T)/(G+C)= ;而整個(gè);而整個(gè)DNA中(中(A+T)/(G+C)= 易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)2:假設(shè)假設(shè)1個(gè)個(gè)DNA復(fù)制復(fù)制n次,則次,則(1)DNA復(fù)制過(guò)程中其中一條鏈發(fā)生差錯(cuò),復(fù)制復(fù)制過(guò)程中其中一條鏈發(fā)生差錯(cuò),復(fù)制1代后,含有突變基因的異常代后,含有突變基因的異常DNA 有有 個(gè)。個(gè)。復(fù)制復(fù)制n代后,含有突變基因的異常代后,含有突變基因的異常DNA分子占分子占DNA總數(shù)的總數(shù)的 。(2)若某)若某DNA分子含腺
9、嘌呤分子含腺嘌呤m個(gè),該個(gè),該DNA分子進(jìn)分子進(jìn)行行n次復(fù)制,則需要消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸次復(fù)制,則需要消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為數(shù)為 ;進(jìn)行;進(jìn)行第第n代代復(fù)制時(shí),增加復(fù)制時(shí),增加了了 個(gè)個(gè)DNA,需消耗游離的腺嘌呤脫氧,需消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為核苷酸數(shù)為 。mm11/2m(2n-1)2n-1m2n-1要點(diǎn)二:要點(diǎn)二:DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯的轉(zhuǎn)錄和翻譯【歸納總結(jié)【歸納總結(jié)】1.1.與核酸有關(guān)的幾種重要的酶與核酸有關(guān)的幾種重要的酶名稱名稱作用作用解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶連接單個(gè)脫氧核苷酸到已有的連接單個(gè)脫氧核苷酸到已有的DNA單鏈上單鏈上DNA連接酶連接酶RNA聚合酶聚合酶D
10、NA水解酶水解酶RNA水解酶水解酶斷裂堿基對(duì)之間的氫鍵斷裂堿基對(duì)之間的氫鍵連接連接DNA片段之間的磷酸二酯鍵片段之間的磷酸二酯鍵連接單個(gè)核糖核苷酸到已有的連接單個(gè)核糖核苷酸到已有的RNA單鏈單鏈上上初步水解:初步水解:4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸 徹底水解:脫氧核糖、磷酸、徹底水解:脫氧核糖、磷酸、4種堿基種堿基初步水解:初步水解:4種核糖核苷酸種核糖核苷酸 徹底水解:核糖、磷酸、徹底水解:核糖、磷酸、4種堿基種堿基2 2、一種密碼子決定、一種密碼子決定 種氨基酸,一種種氨基酸,一種tRNAtRNA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn) 種氨基酸。每種氨基酸對(duì)應(yīng)種氨基酸。每種氨基酸對(duì)應(yīng) 種密種密碼子,可由碼子,可由 種種tR
11、NAtRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)。111或多或多1或多或多3、各類生物遺傳信息的傳遞過(guò)程、各類生物遺傳信息的傳遞過(guò)程生物種類生物種類遺傳信息的傳遞過(guò)程遺傳信息的傳遞過(guò)程細(xì)胞生物細(xì)胞生物( (真核生物真核生物和原核生物和原核生物) )DNADNA病毒病毒復(fù)制型復(fù)制型RNARNA病毒(煙病毒(煙草花葉病毒)草花葉病毒)逆轉(zhuǎn)錄病毒(逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIVHIV)abcabcecdabcDNADNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯時(shí)間時(shí)間場(chǎng)所場(chǎng)所原料原料模板模板產(chǎn)物產(chǎn)物酶酶堿基配堿基配對(duì)對(duì)特點(diǎn)特點(diǎn)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯比較細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程核(主)、線、葉核(
12、主)、線、葉核(主)、線、葉核(主)、線、葉核糖體核糖體4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸種核糖核苷酸20種氨基酸種氨基酸DNA的兩條鏈的兩條鏈DNA的一條鏈的一條鏈mRNA2個(gè)雙鏈個(gè)雙鏈DNA1個(gè)單鏈個(gè)單鏈RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽鏈(蛋白質(zhì))多肽鏈(蛋白質(zhì))解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶酶酶 (不具體到哪種)(不具體到哪種)A-T、T-A、C-G、G-CA-U、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-CDNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯特特點(diǎn)點(diǎn)半保留復(fù)半保留復(fù)制制 邊解旋邊邊解旋邊復(fù)制復(fù)制邊解旋邊邊解旋邊轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄后轉(zhuǎn)錄
13、后DNA仍恢復(fù)仍恢復(fù)原來(lái)的雙鏈原來(lái)的雙鏈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)核糖體延核糖體延mRNA移動(dòng)移動(dòng) 一個(gè)一個(gè)mRNA可可相繼結(jié)合多個(gè)核相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行糖體,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成多條肽鏈的合成翻譯結(jié)束后,翻譯結(jié)束后,mRNA分解成單分解成單個(gè)核苷酸個(gè)核苷酸(1)(1)基因控制生物的性狀:基因控制生物的性狀:直接途徑直接途徑間接途徑間接途徑方式方式基因通過(guò)控制基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體直接控制生物體的性狀。如鐮刀型細(xì)胞的性狀。如鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病的貧血癥、囊性纖維病的病因病因基因通過(guò)控制基因通過(guò)控制酶的合酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性進(jìn)而控
14、制生物體的性狀。如白化病、豌豆?fàn)?。如白化病、豌豆的粒形的粒形圖解圖解 4基因與性狀的關(guān)系基因與性狀的關(guān)系(2)(2)染色體、染色體、DNADNA和基因的關(guān)系和基因的關(guān)系: 熱點(diǎn)示例熱點(diǎn)示例答案答案C答案答案C答案答案C答案答案D1(2013新課標(biāo)新課標(biāo),1)關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述,正確的是敘述,正確的是()A一種一種tRNA可以攜帶多種氨基酸可以攜帶多種氨基酸BDNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的C反密碼子是位于反密碼子是位于mRNA上相鄰的上相鄰的3個(gè)堿基個(gè)堿基D線粒體中的線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成能控制某些蛋白質(zhì)的合成答案答案D2下圖是真
15、核生物下圖是真核生物mRNA合成過(guò)程圖,請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法合成過(guò)程圖,請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中正確的是中正確的是()AR表示的節(jié)段表示的節(jié)段正處于解旋狀態(tài),形成這種狀態(tài)需正處于解旋狀態(tài),形成這種狀態(tài)需要解旋酶要解旋酶B圖中圖中是以是以4種脫氧核苷酸為原料合成的種脫氧核苷酸為原料合成的C如果圖中如果圖中表示酶分子,則它的名稱是表示酶分子,則它的名稱是DNA聚合聚合酶酶D圖中的圖中的合成后,在細(xì)胞核中與核糖體結(jié)合并控合成后,在細(xì)胞核中與核糖體結(jié)合并控制蛋白質(zhì)的合成制蛋白質(zhì)的合成答案答案A4關(guān)于核酸生物合成的敘述,錯(cuò)誤的是關(guān)于核酸生物合成的敘述,錯(cuò)誤的是()ADNA的復(fù)制需要消耗能量的復(fù)制需要消耗能量B
16、RNA分子可作為分子可作為DNA合成的模板合成的模板C真核生物的大部分核酸在細(xì)胞核中合成真核生物的大部分核酸在細(xì)胞核中合成D真核細(xì)胞染色體真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期裂前期答案答案D7關(guān)于染色體、關(guān)于染色體、DNA、基因三者之間的關(guān)系、基因三者之間的關(guān)系的敘述不正確的是的敘述不正確的是()A每條染色體上含有每條染色體上含有1個(gè)或個(gè)或2個(gè)個(gè)DNA分子,分子,DNA分子上含有多個(gè)基因分子上含有多個(gè)基因B三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)C都能復(fù)制、分離和傳遞,且三者行為一致都能復(fù)制、分離和傳遞,且三者行為一致D在生物的繁衍過(guò)程中,染色體的行為決定在生物的繁衍過(guò)程中,染色體的行為決定著著DNA和基因的行為和基因的行為答案答案B1 1、用、用3232P P和和3535S S分別標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,經(jīng)短時(shí)間保分別標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,經(jīng)短時(shí)間保溫后,用攪拌機(jī)攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,溫后,用攪拌機(jī)攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測(cè)上清液中檢測(cè)上清液中3535S S和和3232P P的放射性以及被侵染細(xì)菌的存活的放射性以及被侵染細(xì)菌的
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