二輪遺傳的分子基礎(chǔ)

噬菌體侵染細(xì)菌的實驗

煙草花葉病毒侵染煙草的實驗沃森、克里克規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)

有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期半保留復(fù)制

有遺傳效應(yīng)的

DNA片段

細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)特定的堿基排列順序主要在細(xì)胞核DNA的一條鏈RNAmRNA多肽或蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀考綱傳真權(quán)威解讀三年考情總結(jié)2013年備考建議1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點3.基因的概念4.DNA分子的復(fù)制5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1.從考查的力度來看,本單元所占的分值在6~9分。2.從考查的內(nèi)容來看,高考試題注重對基因的本質(zhì)、DNA是遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實驗、DNA分子的結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制與基因的表達(dá)等的考查。3.從題型上看,基因的本質(zhì)和與肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗的考查以選擇題為主,而其他與DNA復(fù)制、基因表達(dá)相關(guān)的知識則是選擇題與非選擇題型兼而有之,并且同時還涉及相關(guān)實驗設(shè)計的考查。1.重視以下考點內(nèi)容:DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗及其拓展;同位素標(biāo)記的方法與DNA復(fù)制的過程和特點的探究;遺傳信息傳遞過程中的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別與聯(lián)系;與DNA的分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因表達(dá)相關(guān)的計算。2.題型重視選擇題,對選擇題的每個選項都需仔細(xì)分析找出對或錯的原因。3.聯(lián)系現(xiàn)實熱點,如重視諾貝爾獎與基因的表達(dá)

等的聯(lián)系?？键c1、人類對遺傳物質(zhì)的探索過程本考點側(cè)重于生物科學(xué)史的考查，考查的內(nèi)容主要有：經(jīng)典實驗的結(jié)論和意義（識記）、分析、補充拓展應(yīng)用和延伸等。因本考點能較好地體現(xiàn)課標(biāo)新理念，因此可能會成為命題的重要素材，復(fù)習(xí)時應(yīng)重點進行理解掌握。1.科學(xué)家所作研究的結(jié)論或意義科學(xué)家所作研究研究結(jié)果/結(jié)論格里菲斯：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗艾弗里：肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗赫爾希、蔡斯：噬菌體侵染細(xì)菌實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒實驗證明有些生物的遺傳物質(zhì)是RNA提出“生物體內(nèi)存在轉(zhuǎn)化因子”證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA（DNA是遺傳物質(zhì)）小鼠死亡蛋白質(zhì)DNADNADNAS型細(xì)菌基因重組1．在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，用DNA酶處理從S型菌中提取的DNA之后與R型活菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型肺炎雙球菌生長。設(shè)置本實驗步驟的目的是(

)A．證明R型菌生長不需要DNAB．補充R型菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)C．直接證明S型菌DNA不是促進R型菌轉(zhuǎn)化的因素D．與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照DS型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子是DNARR、SR高低低高實驗結(jié)果分析：35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細(xì)胞內(nèi)，而是留在外面。32P標(biāo)記的DNA進入到了宿主細(xì)胞內(nèi)。(4)實驗結(jié)論：直接證明：DNA是遺傳物質(zhì)間接證明：①DNA能自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性；②DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。[注意]

噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，只證明了DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明DNA是主要遺傳物質(zhì)，實驗中遵循的對照原則是相互對照。注意標(biāo)記對象是噬菌體還是細(xì)菌,標(biāo)記對象不同對應(yīng)結(jié)果不同。2．某同學(xué)重復(fù)“噬菌體侵染細(xì)菌”的實驗，由于其中一組對噬菌體進行同位素標(biāo)記時有誤(其他操作正確)，導(dǎo)致兩組實驗結(jié)果如下：組別同位素分布情況一沉淀物中放射性很高，上清液中放射性很低二沉淀物和上清液中放射性均較高以上兩組實驗對噬菌體進行標(biāo)記的元素分別是 (

)A．32P、35S

B．35S、32PC．32P、14C D．32P、32PC煙草花葉病毒感染和重建實驗RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。實驗結(jié)論幾個探索實驗整合①DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；②說明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異①DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；②說明了DNA能控制蛋白質(zhì)的合成；③DNA能自我復(fù)制4不同生物的遺傳物質(zhì)考點2、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點DNA是生物主要的遺傳物質(zhì)，對其結(jié)構(gòu)的掌握有助于對DNA的功能特點有更好的認(rèn)識。本考點的內(nèi)容包括：對DNA分子結(jié)構(gòu)特點的掌握（識記）；比較DNA與RNA的區(qū)別和聯(lián)系；DNA堿基的有關(guān)計算等。其中有關(guān)計算方面的內(nèi)容是難點。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)，有氫鍵連接。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基互補配對原則?？键c2DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因的概念1.DNA的結(jié)構(gòu)特點DNA分子結(jié)構(gòu)和基因概念2．DNA分子的特性(1)穩(wěn)定性：一是DNA分子的基本骨架(外側(cè)的磷酸和脫氧核糖相間排列)比較穩(wěn)定；二是內(nèi)側(cè)的堿基對通過氫鍵連接；(2)多樣性：DNA分子的多樣性是由堿基對的排列順序的多樣性決定的；n個堿基對可以構(gòu)成

4n

種DNA分子。DNA的多樣性遺傳信息的多樣性生物多樣性(3)特異性：

DNA分子的特異性是指每一個特定的DNA分子都有自己特定的堿基對排列順序，控制特定性狀的DNA分子中堿基排列順序是穩(wěn)定不變的。[說明]

(1)從堿基對比例的角度看，決定DNA分子特異性的是A＋T/G＋C。

(2)A—T間有兩個氫鍵，G—C間有三個氫鍵，所以G—C的比例越高，DNA分子越穩(wěn)定。3.染色體、DNA、基因三者的關(guān)系：細(xì)胞核染色體蛋白質(zhì)DNA基因a基因B基因a基因B2、染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成3、基因是DNA上的一個片段，這個片段有特定的遺傳效應(yīng)。1、染色體主要分布在細(xì)胞核中。4、一條染色體的DNA上有許多的基因?；蛟谌旧w(DNA)上呈線性排列?；颉⑷旧w、DNA、脫氧核苷酸之間的關(guān)系染色體DNA基因脫氧核苷酸基因中的脫氧核苷酸代表遺傳信息每個基因中有很多個脫氧核苷酸基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個DNA上有多個基因染色體是DNA的主要載體每個染色體上含1個或2個DNA是遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位是生物體主要的遺傳物質(zhì)考點三、DNA分子的復(fù)制DNA分子通過自我復(fù)制進行增殖。復(fù)制過程與細(xì)胞分裂、基因突變及DNA結(jié)構(gòu)特點等內(nèi)容密切相關(guān)?？疾镈NA分子的復(fù)制，一是考查對復(fù)制過程的理解，二是考查復(fù)制過程中有關(guān)的計算，后者為學(xué)習(xí)的難點，應(yīng)重點突破。DNA的復(fù)制過程1、場所2、時期3、所需的條件4、特點（細(xì)胞核、擬核、線粒體、葉綠體）（細(xì)胞分裂的間期）（模板、原料、酶、ATP）（邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制）DNA復(fù)制過程中的計算1、求含親代成分的子代脫氧核苷酸鏈的個數(shù)或比例；2、求含親代成分的子代DNA的個數(shù)或比例1.與堿基互補配對或DNA復(fù)制相關(guān)的計算(1)據(jù)T或U可判斷核酸種類，DNA中含

T，RNA中含

U

，雙鏈DNA分子中嘌呤之和＝嘧啶之和，即

A＋G＝T＋C。(2)在雙鏈DNA分子中，已知某堿基的百分含量，求其他堿基的百分含量，可用A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C＝50%求解。(3)在雙鏈DNA中，一條單鏈的(A＋G)/(C＋T)＝m，則另一條互補鏈的(A＋G)/(C＋T)＝1/m。(4)在雙鏈DNA中，互補配對的堿基之和的比值(A＋T)/(G＋C)與每一條單鏈中這一比值相等。(5)不同生物的DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)不同，代表了每種生物DNA分子的

特異

性。(6)若一個DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制，可得

2n

個DNA分子，若某個含15N的DNA分子，放在含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則含15N的DNA分子占其總數(shù)的

2/2n

，含15N的DNA單鏈與14N的單鏈之比為

1/(2n－1)

。(7)雙鏈DNA分子中，如含某種堿基x個，復(fù)制n次，則需加入的含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為

(2n－1)x

。

(8)雙鏈DNA分子中，如含某種堿基x個，第n次復(fù)制，則需加入的含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為

x。2n－1

。(2012·淮安調(diào)研)下圖為細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)結(jié)構(gòu)示意圖，A占全部堿基的20%。下列說法錯誤的是 (

)A．該基因中不可能含有S元素B．該基因的堿基(C＋G)/(A＋T)為3∶2 C．限制性核酸內(nèi)切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的脫氧核苷

酸鏈占1/4D10．(2010·北京理綜，30)科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4C115NH4C114NH4C114NH4C1繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ

代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N)1/2中帶(15N/14N)請分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的

是唯一氮源。(2)綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是

。多15N/15NH4C1312半保留復(fù)制組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4C115NH4C114NH4C114NH4C1繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ

代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N)1/2中帶(15N/14N)(3)分析討論：①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果________(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。半保留B不能組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4C115NH4C114