遗传的分子基础高三复习

遗传的分子基础复习学习要求：第一节核酸是遗传物质的证据基本要求1．通过“活动：资料分析——噬菌体侵染细菌的实验”，概述噬菌体侵染细菌的过程，体会实验方法与技术的多样性。2．概述肺炎双球菌的转化实验，感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。3．简述烟草花叶病毒的感染和重建实验，认同模型是进行科学研究的重要方法。4．阅读经典实验研究的资料，感悟科学家实验设计的优美和解决问题的思维方式，感受科学家热爱科学、献身科学的执着与奉献精神，增强热爱生命科学、学习生命科学的责任感和使命感。发展要求学习要求：第一节核酸是遗传物质的证据说明“小资料：DNA是遗传物质的间接证据”和“课外读：核酸的发现和研究”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。

思一思：噬菌体侵染细菌实验的方法和设计思路是什么？答案：①实验方法：放射性同位素标记法(或同位素示踪法)。②实验思路：用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接地、单独地去观察它们的作用。想一想：如何标记噬菌体？噬菌体侵染细菌实验中用搅拌器搅拌的目的是什么？答案：①先标记细菌，用35S、32P的培养基分别培养未标记的细菌，得到含35S、32P的细菌。②再标记噬菌体：用含35S、32P的细菌分别和未标记的噬菌体混合培养，分别得到含35S、32P的噬菌体，这样标记完成。③本实验中的搅拌器的搅拌是为了使细菌外的噬菌体与细菌分离，便于后面的离心和检测。【拓展提升】(1)培养含放射性同位素标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒专营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验分成两组。(3)因为P几乎都存在于DNA中，仅蛋白质分子中含有硫，所以用32P标记DNA，用35S标记蛋白质；因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。（4）噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体的DNA做模板起指导作用外，其余的原料——脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆菌提供。思考：噬菌体侵染细菌的实验中，为什么两组实验的上清液和沉淀物中都有放射性？若用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，上清液含少量的放射性，原因有二：一是如果保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间如果过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液的放射性升高。若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，沉淀物中有少量的放射性，则可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现较低的放射性。噬菌体侵染细菌实验结论分析(1)本实验能说明DNA是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质。(2)间接证明的问题①DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；②DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢的过程和性状。但本实验不能证明“DNA是主要的遗传物质”。（3）本实验不能证明DNA分子产生可遗传的变异例、噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌的转化实验均不能证明的是A、DNA可以产生可遗传的变异B、蛋白质不是遗传物质C、DNA可以控制生物的性状D、DNA是主要的遗传物质D思考：为何S型细菌会致病，而R型细菌不能致病？由于S型细菌有荚膜，进入机体后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而能迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病；而R型细菌无荚膜，则能被吞噬细胞吞噬、消化，所以不能使机体患病。思考：R型肺炎双球菌如何转化为S型肺炎双球菌？加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活。DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。并且在后继的培养中被一些R型细菌所摄取，进入R型细菌的细胞中，整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转化成S型细菌。可见，转化后形成的S型细菌内含有两种DNA(R型和S型)。体内转化实验体外转化实验实验者

格里菲思

埃弗里及其同事

培养细菌

用小鼠(体内)

用培养基(体外)

实验结论S型细菌体内有“转化因子”

S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等其它物质不是遗传物质

联系

(1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球(2)两实验都遵循对照原则、单一变量原则肺炎双球菌体内体外转化实验的比较思考：如何区分肺炎双球菌转化实验中的实验组和对照组

在体内转化实验中，①②③之间形成相互对照，每一组既是实验组，又是其他组别的对照组。在体外转化实验中，该实验所研究的实验因素为DNA，故用DNA处理的①组为实验组，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素（DNA）无关，故①②③组之间形成条件对照，其中①组为实验组，②③组为对照组；而①组和④组之间形成空白对照，其中①组为实验组，④为对照组。例、证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中，设置了以下几组：

下列有关叙述中，错误的是A．该实验设计的关键是将细菌的各组分分离开来分别进行实验B．①②③组之间形成条件对照，其中①②组为对照组，③组为实验组C．③和④组之间形成空白对照，其中③组为实验组，④为对照组D．实验成功证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质和多糖不是D噬菌体侵染细菌实验与肺炎双球菌转化实验的比较相同点①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同②都遵循了对照原则③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质不同点方法不同艾弗里实验直接分离：分离S型活细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)思考：在生物的遗传物质探究实验中，为什么一般都选用病毒或细菌作为实验材料？提醒：学习要求：第二节DNA的分子结构和特点基本要求1．简述核酸的分子组成。2．概述DNA分子结构及其特点，认识到多学科合作研究的重要性。3．在进行“活动：制作DNA双螺旋结构模型”时，运用建构模型的科学方法，感悟DNA双螺旋结构对称、简洁、和谐的科学美。

发展要求说明1．“课外读：DNA与RNA的化学成分比较”作课堂资料分析。2．“课外读：DNA双螺旋结构模型的发现”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。学习要求：第三节遗传信息的传递基本要求1．概述DNA分子的复制。2．通过“活动：探究DNA的复制过程”，感悟科学实验中蕴含的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识，逐步领悟科学的本质特征。发展要求说明1．“活动：探究DNA的复制过程”只作课堂资料分析。2．“小资料：DNA半保留复制的观察”不作要求。区分核酸、脱氧核糖核酸、核糖核酸、核苷酸、脱氧核苷酸、核糖核苷酸、核苷、脱氧核苷、核糖核苷等名称学习要求：第四节遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成基本要求1．列举DNA的功能。2．比较DNA与RNA的异同。3．概述遗传信息的转录和翻译的过程。4．说明遗传密码和中心法则，养成事物是普遍联系的辩证观点。5．概述基因的概念。

发展要求比较复制、转录、翻译。

说明20种氨基酸的密码子不要求记忆

[判断正误]1．DNA以自身为模板，通过半保留复制，保持遗传信息的稳定性。2．根据DNA所储存的遗传信息决定蛋白质的结构。3．DNA具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能。4．脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。5.密码子位于mRNA上，是由三个相邻碱基组成的6.密码子与氨基酸是一一对应关系。

7.决定氨基酸的密码子有64种。

8.每种氨基酸都对应两个以上的遗传密码

9.终止密码不编码氨基酸，是翻译终止的信号。(√)(√)(√)(√)(√)

(×)

(×)

(×)(√)11.基因是遗传的一个基本功能单位，可控制生物的性状。12.染色体是基因的唯一载体。13.基因是一段有遗传信息单位的有功能的核酸分子片段。14.噬菌体中基因则是一段有功能的RNA。(√)

(×)(√)

(×)知识梳理遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成一、DNA的功能二、遗传信息的表达三、遗传密码四、中心法则五、基因与性状的关系思考：DNA与RNA有哪些异同点？转录的过程怎样？需要什么条件？转录的单位是什么？RNA有哪些种类？各自有什么功能？tRNA只有三个碱其吗？真核细胞与原核细胞转录过程有不同之处？转录思考：翻译的过程怎样？需要什么条件？为什么少量的mRNA就能翻译出许多蛋白质？核糖体内的mRNA有几个tRNA的结合位点？基因（DNA）、mRNA和多肽中的氨基酸之间的数量有着怎样的对应关系？过程模板原料碱基互补产物DNA复制DNA→DNADNA的两条链A、T、C、G四种脱氧核苷酸A—T、T—A

C—G

、G—C

DNADNA转录DNA→RNADNA的一条链A、U、C、G四种核糖核苷酸A—U、T—AC—G

、G—CRNA