遺傳的分子基礎(chǔ)高三復(fù)習(xí)

遺傳的分子基礎(chǔ)復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)要求：第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)基本要求1．通過(guò)“活動(dòng)：資料分析——噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”，概述噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程，體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)的多樣性。2．概述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，感悟?qū)嶒?yàn)的嚴(yán)密性和邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性。3．簡(jiǎn)述煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)，認(rèn)同模型是進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法。4．閱讀經(jīng)典實(shí)驗(yàn)研究的資料，感悟科學(xué)家實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)美和解決問(wèn)題的思維方式，感受科學(xué)家熱愛(ài)科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的執(zhí)著與奉獻(xiàn)精神，增強(qiáng)熱愛(ài)生命科學(xué)、學(xué)習(xí)生命科學(xué)的責(zé)任感和使命感。發(fā)展要求學(xué)習(xí)要求：第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)說(shuō)明“小資料：DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)”和“課外讀：核酸的發(fā)現(xiàn)和研究”只作為背景材料供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體的內(nèi)容。

思一思：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的方法和設(shè)計(jì)思路是什么？答案：①實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法(或同位素示蹤法)。②實(shí)驗(yàn)思路：用不同的放射性同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，直接地、單獨(dú)地去觀察它們的作用。想一想：如何標(biāo)記噬菌體？噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中用攪拌器攪拌的目的是什么？答案：①先標(biāo)記細(xì)菌，用35S、32P的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)未標(biāo)記的細(xì)菌，得到含35S、32P的細(xì)菌。②再標(biāo)記噬菌體：用含35S、32P的細(xì)菌分別和未標(biāo)記的噬菌體混合培養(yǎng)，分別得到含35S、32P的噬菌體，這樣標(biāo)記完成。③本實(shí)驗(yàn)中的攪拌器的攪拌是為了使細(xì)菌外的噬菌體與細(xì)菌分離，便于后面的離心和檢測(cè)?！就卣固嵘?1)培養(yǎng)含放射性同位素標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，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。(2)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35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上，應(yīng)將二者分別標(biāo)記，即把實(shí)驗(yàn)分成兩組。(3)因?yàn)镻幾乎都存在于DNA中，僅蛋白質(zhì)分子中含有硫，所以用32P標(biāo)記DNA，用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)；因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)中都含有C、H、O、N元素，所以此實(shí)驗(yàn)不能標(biāo)記C、H、O、N元素。（4）噬菌體增殖場(chǎng)所是大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，除噬菌體的DNA做模板起指導(dǎo)作用外，其余的原料——脫氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所核糖體、ATP和相關(guān)酶全由大腸桿菌提供。思考：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，為什么兩組實(shí)驗(yàn)的上清液和沉淀物中都有放射性？若用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，上清液含少量的放射性，原因有二：一是如果保溫時(shí)間過(guò)短，有一部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(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；二是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)間如果過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會(huì)使上清液的放射性升高。若用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)中，沉淀物中有少量的放射性，則可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)較低的放射性。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析(1)本實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。(2)間接證明的問(wèn)題①DNA能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；②DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成，從而能夠控制新陳代謝的過(guò)程和性狀。但本實(shí)驗(yàn)不能證明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”。（3）本實(shí)驗(yàn)不能證明DNA分子產(chǎn)生可遺傳的變異例、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)均不能證明的是A、DNA可以產(chǎn)生可遺傳的變異B、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)C、DNA可以控制生物的性狀D、DNA是主要的遺傳物質(zhì)D思考：為何S型細(xì)菌會(huì)致病，而R型細(xì)菌不能致??？由于S型細(xì)菌有莢膜，進(jìn)入機(jī)體后，受莢膜的保護(hù)，能抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬和消化，從而能迅速增殖、擴(kuò)散，引起機(jī)體發(fā)生疾??；而R型細(xì)菌無(wú)莢膜，則能被吞噬細(xì)胞吞噬、消化，所以不能使機(jī)體患病。思考：R型肺炎雙球菌如何轉(zhuǎn)化為S型肺炎雙球菌？加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活。DNA在加熱過(guò)程中，雙螺旋解開(kāi)，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。并且在后繼的培養(yǎng)中被一些R型細(xì)菌所攝取，進(jìn)入R型細(xì)菌的細(xì)胞中，整合進(jìn)入R型細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌?？梢?jiàn)，轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌內(nèi)含有兩種DNA(R型和S型)。體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者

格里菲思

埃弗里及其同事

培養(yǎng)細(xì)菌

用小鼠(體內(nèi))

用培養(yǎng)基(體外)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”

S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等其它物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

聯(lián)系

(1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球(2)兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則肺炎雙球菌體內(nèi)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較思考：如何區(qū)分肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組

在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，①②③之間形成相互對(duì)照，每一組既是實(shí)驗(yàn)組，又是其他組別的對(duì)照組。在體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，該實(shí)驗(yàn)所研究的實(shí)驗(yàn)因素為DNA，故用DNA處理的①組為實(shí)驗(yàn)組，而蛋白質(zhì)或多糖雖然是實(shí)驗(yàn)所實(shí)施的處理因素，但與實(shí)驗(yàn)因素（DNA）無(wú)關(guān)，故①②③組之間形成條件對(duì)照，其中①組為實(shí)驗(yàn)組，②③組為對(duì)照組；而①組和④組之間形成空白對(duì)照，其中①組為實(shí)驗(yàn)組，④為對(duì)照組。例、證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置了以下幾組：

下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是A．該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是將細(xì)菌的各組分分離開(kāi)來(lái)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B．①②③組之間形成條件對(duì)照，其中①②組為對(duì)照組，③組為實(shí)驗(yàn)組C．③和④組之間形成空白對(duì)照，其中③組為實(shí)驗(yàn)組，④為對(duì)照組D．實(shí)驗(yàn)成功證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)和多糖不是D噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較相同點(diǎn)①均使DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)處理，觀察它們各自的作用，但兩類實(shí)驗(yàn)中DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)的方式不同②都遵循了對(duì)照原則③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)不同點(diǎn)方法不同艾弗里實(shí)驗(yàn)直接分離：分離S型活細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)記法：分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S)思考：在生物的遺傳物質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)中，為什么一般都選用病毒或細(xì)菌作為實(shí)驗(yàn)材料？提醒：學(xué)習(xí)要求：第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)基本要求1．簡(jiǎn)述核酸的分子組成。2．概述DNA分子結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到多學(xué)科合作研究的重要性。3．在進(jìn)行“活動(dòng)：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”時(shí)，運(yùn)用建構(gòu)模型的科學(xué)方法，感悟DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)稱、簡(jiǎn)潔、和諧的科學(xué)美。

發(fā)展要求說(shuō)明1．“課外讀：DNA與RNA的化學(xué)成分比較”作課堂資料分析。2．“課外讀：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的發(fā)現(xiàn)”只作為背景材料供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體的內(nèi)容。學(xué)習(xí)要求：第三節(jié)遺傳信息的傳遞基本要求1．概述DNA分子的復(fù)制。2．通過(guò)“活動(dòng)：探究DNA的復(fù)制過(guò)程”，感悟科學(xué)實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的理性精神與求真意識(shí)、批判精神與創(chuàng)新意識(shí)，逐步領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)特征。發(fā)展要求說(shuō)明1．“活動(dòng)：探究DNA的復(fù)制過(guò)程”只作課堂資料分析。2．“小資料：DNA半保留復(fù)制的觀察”不作要求。區(qū)分核酸、脫氧核糖核酸、核糖核酸、核苷酸、脫氧核苷酸、核糖核苷酸、核苷、脫氧核苷、核糖核苷等名稱學(xué)習(xí)要求：第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成基本要求1．列舉DNA的功能。2．比較DNA與RNA的異同。3．概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。4．說(shuō)明遺傳密碼和中心法則，養(yǎng)成事物是普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn)。5．概述基因的概念。

發(fā)展要求比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯。

說(shuō)明20種氨基酸的密碼子不要求記憶

[判斷正誤]1．DNA以自身為模板，通過(guò)半保留復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性。2．根據(jù)DNA所儲(chǔ)存的遺傳信息決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。3．DNA具有攜帶遺傳信息和表達(dá)遺傳信息的雙重功能。4．脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。5.密碼子位于mRNA上，是由三個(gè)相鄰堿基組成的6.密碼子與氨基酸是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

7.決定氨基酸的密碼子有64種。

8.每種氨基酸都對(duì)應(yīng)兩個(gè)以上的遺傳密碼

9.終止密碼不編碼氨基酸，是翻譯終止的信號(hào)。(√)(√)(√)(√)(√)

(×)

(×)

(×)(√)11.基因是遺傳的一個(gè)基本功能單位，可控制生物的性狀。12.染色體是基因的唯一載體。13.基因是一段有遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段。14.噬菌體中基因則是一段有功能的RNA。(√)

(×)(√)

(×)知識(shí)梳理遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成一、DNA的功能二、遺傳信息的表達(dá)三、遺傳密碼四、中心法則五、基因與性狀的關(guān)系思考：DNA與RNA有哪些異同點(diǎn)？轉(zhuǎn)錄的過(guò)程怎樣？需要什么條件？轉(zhuǎn)錄的單位是什么？RNA有哪些種類？各自有什么功能？tRNA只有三個(gè)堿其嗎？真核細(xì)胞與原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄過(guò)程有不同之處？轉(zhuǎn)錄思考：翻譯的過(guò)程怎樣？需要什么條件？為什么少量的mRNA就能翻譯出許多蛋白質(zhì)？核糖體內(nèi)的mRNA有幾個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)？基因（DNA）、mRNA和多肽中的氨基酸之間的數(shù)量有著怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系？過(guò)程模板原料堿基互補(bǔ)產(chǎn)物DNA復(fù)制DNA→DNADNA的兩條鏈A、T、C、G四種脫氧核苷酸A—T、T—A

C—G

、G—C

DNADNA轉(zhuǎn)錄DNA→RNADNA的一條鏈A、U、C、G四種核糖核苷酸A—U、T—AC—G

、G—CRNA