遗传的分子基础专题复习

高三生物专题复习学案 4 14 1 遗传的分子基础专题复习遗传的分子基础专题复习 一一 人类对遗传物质的探索过程人类对遗传物质的探索过程 1 1 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 体内转化实验体内转化实验 研究者 研究者 过程 结果过程 结果 无毒无毒R R型活菌型活菌 小鼠小鼠 说明 说明 毒毒S S型活菌型活菌 小鼠小鼠 说明 说明 毒毒S S型活菌型活菌 毒毒S S型死菌型死菌 小鼠小鼠 无毒无毒R R活菌活菌 加热杀死的加热杀死的S S菌菌 小鼠小鼠 从体内分离出的活细菌有从体内分离出的活细菌有 结果结果证明 证明 R R 型无毒细菌已转化为型无毒细菌已转化为 S S 型毒细菌型毒细菌 说明说明 S S 型细菌内含使型细菌内含使 结论 结论 体外转化实验体外转化实验 研究者 研究者 过程 结果过程 结果 所得活菌 所得活菌 结论 结论 蛋白质不是 蛋白质不是 2 2 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验 实验材料 实验材料 T2T2 噬菌体 大肠杆菌噬菌体 大肠杆菌 过程 结果过程 结果 A A 标记细菌标记细菌 细菌细菌 含含35 35S S的培养基 的培养基 含含35 35S S的细菌 的细菌 细菌细菌 含含32 32P P的培养基 的培养基 含含32 32P P的细菌 的细菌 B B 标记噬菌体标记噬菌体 噬菌体噬菌体 含含35 35S S的 的 含含35 35S S的噬菌体 的噬菌体 噬菌体噬菌体 含含32 32P P的 的 含含32 32P P的噬菌体 的噬菌体 C C 噬茵体侵染细菌噬茵体侵染细菌 含含35 35S S的噬菌体 细菌 的噬菌体 细菌 宿主细胞内没宿主细胞内没35 35S S 35 35S S分布在宿主 分布在宿主 离心后放射性主要出离心后放射性主要出 现在现在 含含32 32P P的噬菌体 的噬菌体 细菌细菌 宿主细胞外几乎没宿主细胞外几乎没32 32P P 32 32P P主要分布在宿主 主要分布在宿主 离心后放射 离心后放射 性主要出现在性主要出现在 D D 过程表明 噬菌体的过程表明 噬菌体的 并未进入细菌内部 噬菌体的并未进入细菌内部 噬菌体的 进入了细菌的内部进入了细菌的内部 结论 结论 同位素标记的差异同位素标记的差异 高三生物专题复习学案 4 14 2 DNA蛋白质蛋白质DNA和蛋白质和蛋白质 噬菌体噬菌体 32P35S14C 2H 18O 15N 细菌细菌 31P32S12C 1H 16O 14N 子代噬菌体子代噬菌体 特别提醒 特别提醒 1 加热杀死 加热杀死S型细菌的过程中 其蛋白质变性失活 但是其内部的型细菌的过程中 其蛋白质变性失活 但是其内部的DNA在加热结束后随在加热结束后随 温度的恢复又逐渐恢复其活性 温度的恢复又逐渐恢复其活性 2 R型细菌转化成型细菌转化成S型菌的原因是型菌的原因是S型菌型菌DNA进入进入R型细菌内 与型细菌内 与R型菌型菌DNA实现重组 实现重组 表现出表现出S型菌的性状 此变异属于型菌的性状 此变异属于 3 培养含放射性标记的噬菌体不能用 培养含放射性标记的噬菌体不能用 直接培养 因为病毒专营直接培养 因为病毒专营 生活 故应生活 故应 先培养先培养 再用 再用 培养噬菌体 培养噬菌体 4 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 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 标记蛋白质标记蛋白质 和和32P 标记标记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 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 5 噬菌体侵染细菌的实验中 两次用到大肠杆菌 第一次是对噬菌体进行 噬菌体侵染细菌的实验中 两次用到大肠杆菌 第一次是对噬菌体进行 标记 标记 第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养 观察同位素的去向 第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养 观察同位素的去向 例题例题l 探索遗传物质的过程是漫长的 直到探索遗传物质的过程是漫长的 直到2020世纪初期 人们仍普扁遍认为蛋白质是世纪初期 人们仍普扁遍认为蛋白质是 遗传物质 当时人们作出判断的理由不包括 遗传物质 当时人们作出判断的理由不包括 A A 不同生物体内的蛋白质存在特异性不同生物体内的蛋白质存在特异性 B B 蛋白质是生物大分子与生物的性状密切相关蛋白质是生物大分子与生物的性状密切相关 C C 蛋白质比蛋白质比DNADNA具更高的热稳定性 并且能够自我复制具更高的热稳定性 并且能够自我复制 D D 蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息 3 3 肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 1 1 实验设计思路及结论的比较实验设计思路及结论的比较 艾弗里实验艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 处理方式处理方式直接分离直接分离同位素标记法间接区分同位素标记法间接区分 区别区别 实验结论实验结论 DNADNA 是遗传物质 是遗传物质 不不 是遗传物质是遗传物质 共同点共同点 设法将设法将 与其他物质分开 单独的 直接的观察各自的与其他物质分开 单独的 直接的观察各自的 作用 作用 2 2 两个实验遵循相同的实验设计原则两个实验遵循相同的实验设计原则 原则原则 肺炎双球菌转化实验中的相互对照 肺炎双球菌转化实验中的相互对照 噬菌体侵染细菌实验中的相互对照 噬菌体侵染细菌实验中的相互对照 高三生物专题复习学案 4 14 3 4 4 绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是 DNADNA 所以说 所以说 DNADNA 是是 遗传物质遗传物质 核酸是一切生物的遗传物质核酸是一切生物的遗传物质 DNA DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 含含DNADNA的生物 的生物 是遗传物质是遗传物质 RNA RNA病毒中 病毒中 是遗传物质是遗传物质 5 DNA5 DNA是遗传物质的理论证据 遗传物质的必备条件 是遗传物质的理论证据 遗传物质的必备条件 稳定性 分子结构相对稳定稳定性 分子结构相对稳定 连续性 能够自我复制 是前后代保持一定的连续连续性 能够自我复制 是前后代保持一定的连续 性性 能够控制生物的性状和新陈代谢能够控制生物的性状和新陈代谢 能够产生可遗传的变异能够产生可遗传的变异 能够储藏大量遗传信息能够储藏大量遗传信息 二二 DNADNA 的结构与复制的结构与复制 1 1 DNADNA的组成单位 分子结构和结构特点的组成单位 分子结构和结构特点 2 2 DNADNA分子的复制分子的复制 三三 DNADNA 的转录与翻译的转录与翻译 基因的结构及控制蛋白质的合成基因的结构及控制蛋白质的合成 高三生物专题复习学案 4 14 4 1 1 DNADNA 复制 转录 翻译 逆转录 复制 转录 翻译 逆转录 RNARNA 复制的比较复制的比较 高三生物专题复习学案 4 14 5 项目项目DNA 复制复制转录转录翻译翻译逆转录逆转录RNA 复制复制 场所场所 模板模板 原料原料 酶酶 解旋酶 解旋酶 DNA 聚合酶 聚合酶 DNA 连接酶连接酶 解旋酶 解旋酶 RNA 聚合酶聚合酶 酶酶 逆转录酶 逆转录酶 DNA 聚合酶 聚合酶 DNA 连接酶连接酶 RNA 聚合酶聚合酶 碱基配对原碱基配对原 则则 结果结果 信息传递信息传递 实例实例 绝大多数生绝大多数生 物物 绝大多数生绝大多数生 物物 所有生物所有生物 逆转录病毒逆转录病毒 等等 烟草花叶病烟草花叶病 毒等毒等 2 遗传信息 密码子和反密码子 遗传信息 密码子和反密码子 遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子 概念概念 基因中基因中 的的 排列顺序排列顺序 中决定一个中决定一个 的三个相邻的的三个相邻的 碱基碱基 中与中与 mRNA 密码子互补配对的密码子互补配对的 三个碱基三个碱基 作用作用 控制生物的遗传性控制生物的遗传性 状状 直接决定蛋白质中直接决定蛋白质中 的的 序列序列 识别密码子 转运识别密码子 转运 种类种类遗传信息的多样性遗传信息的多样性 64 种 其中种 其中 种不种不 编码编码 为 为 密码 密码 61 种种 联系联系 基因中基因中 序列决定序列决定 mRNA 中中 序列 从而决定蛋序列 从而决定蛋 白质中白质中 序列序列 密码子与相应反密码子序列互补配对 密码子与相应反密码子序列互补配对 3 起始密码 终子密码 启动子 终止子 起始密码 终子密码 启动子 终止子 4 碱基互补配对原则的相关计算 碱基互补配对原则的相关计算 5 中心法则信息流动的种类 中心法则信息流动的种类 1 中心法则中遗传信息的流动过程为 中心法则中遗传信息的流动过程为 在生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方在生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方 向为向为 在细胞内蛋白质合成过程中 遗传信在细胞内蛋白质合成过程中 遗传信 息的传递方向息的传递方向 如胰岛细胞中胰岛素的如胰岛细胞中胰岛素的 合成合成 为为 含逆转录酶的含逆转录酶的 RNA 病毒在寄主细胞内繁殖过程中 遗传信息的传递方向为病毒在寄主细胞内繁殖过程中 遗传信息的传递方向为 高三生物专题复习学案 4 14 6 DNA 病病 毒毒 如噬菌体如噬菌体 在寄主在寄主 细胞内繁殖过程中 遗传信息的传递方向为细胞内繁殖过程中 遗传信息的传递方向为 RNA 病毒病毒 如烟草花叶病毒如烟草花叶病毒 在宿主细胞内繁殖过程中 遗传信在宿主细胞内繁殖过程中 遗传信 息的传递方向为息的传递方向为 2 中心法则中几个生理过程能准确进行的原因中心法则中几个生理过程能准确进行的原因 前者为后者的产生提供了一个标准化的前者为后者的产生提供了一个标准化的 严格的严格的 原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的 原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的 善于归纳 中心法则与基因表达的关系善于归纳 中心法则与基因表达的关系 网网 络络 构构 建建 高三生物专题复习学案 4 14 7 例例 2 1983 年科学家证实 引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒年科学家证实 引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒 HIV 是一种逆转录病毒 是一种逆转录病毒 下列正确表示下列正确表示 HIV 感染人体过程的感染人体过程的 遗传信息流遗传信息流 示意图是示意图是 例例 3 大肠杆菌可以直接利用葡萄糖 也可以通过合成大肠杆菌可以直接利用葡萄糖 也可以通过合成 半乳糖苷酶将乳糖分解为葡半乳糖苷酶将乳糖分解为葡 萄糖和半乳糖加以利用 将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中 测定其细胞总萄糖和半乳糖加以利用 将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中 测定其细胞总 数及细胞内数及细胞内 半乳糖苷酶的活性变化半乳糖苷酶的活性变化 如图如图 据图分析 下列叙述合理的是 据图分析 下列叙述合理的是 A 0 50 min 细胞内无 细胞内无 半乳糖苷酶基因半乳糖苷酶基因 B 50 100 min 细胞内无分解葡萄糖的酶 细胞内无分解葡萄糖的酶 C 培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时 培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时 半乳半乳 糖苷酶基因开始表达糖苷酶基因开始表达 D 培养基中葡萄糖缺乏时 培养基中葡萄糖缺乏时 半乳糖苷酶基因半乳糖苷酶基因 开始表达开始表达 例例 4 下列有关造血干细胞中物质运输的途径 下列有关造血干细胞中物质运输的途径 可能存在的是可能存在的是 A 吸收的葡萄糖 细胞膜吸收的葡萄糖 细胞膜 细胞质基质细胞质基质 线粒体线粒体 B 合成的细胞膜蛋白 高尔基体合成的细胞膜蛋白 高尔基体 核糖体核糖体 细胞膜细胞膜 C 转录的转录的 mRNA 细胞核 细胞核 细胞质基质细胞质基质 高尔基体高尔基体 D 合成的合成的 DNA 聚合酶 核糖体聚合酶 核糖体 细胞质基质细胞质基质 细胞核细胞核 例例 5 5 mRNA 上的终止密码不编码氨基酸 与之相对应的上的终止密码不编码氨基酸 与之相对应的 DNA 片段位于片段位于 A 编码区下游的非编码区中 编码区下游的非编码区中 B 基因的最末端 基因的最末端 C 基因编码区内 基因编码区内 D 基因编码区最末端的内含子中 基因编码区最末端的内含子中 例例 6 用某人的唾液淀粉酶基因制成的用某人的唾液淀粉酶基因制成的 DNA 探针 用来进行检测下列物质 不能形成探针 用来进行检测下列物质 不能形成 杂交双链的是杂交双链的是 A 该人肌细胞中的 该人肌细胞中的 DNA B 该人唾液腺细胞中的 该人唾液腺细胞中的 mRNA C 该人肌细胞中的 该人肌细胞中的 mRNA D 该人唾液腺细胞中的 该人唾液腺细胞中的 DNA 例例 7 下图是化学合成的两种下图是化学合成的两种 mRNA 分子 以它们为模板合成的两种多肽中存在的氨分子 以它们为模板合成的两种多肽中存在的氨 基酸种类最多为基酸种类最多为 例例 8 肺炎双球菌有肺炎双球菌有 S 型和型和 R 型两种不同的类型 研究表明 型两种不同的类型 研究表明 S 型细菌的型细菌的 DNA 在进入在进入 R 型细型细 菌之前 会被酶菌之前 会被酶 降解为具有黏降解为具有黏 ABCD 多肽多肽 M1822 多肽多肽 N4843 高三生物专题复习学案 4 14 8 性末端的片段 然后酶性末端的片段 然后酶 使使 S 型细菌型细菌 DNA 的双链打开 此后的双链打开 此后 DNA 的一条链被降解 的一条链被降解 DNA 的另一条链进入菌体内部 在现代分子生物学技术中 可以通过加入的另一条链进入菌体内部 在现代分子生物学技术中 可以通过加入 某化学物质某化学物质 诱导 诱导 R 型细菌进入感受态 以增大型细菌进入感受态 以增大 R 型细菌细胞壁的通透性 利于型细菌细胞壁的通透性 利于 S 型细菌型细菌 DNA 片片 段通过体内同源重组被整合到段通过体内同源重组被整合到 R 型细菌的基因组中 实现肺炎双球菌的转化 型细菌的基因组中 实现肺炎双球菌的转化 1 与 与 S 型细菌毒性有关的特殊结构是型细菌毒性有关的特殊结构是 R 型细菌转化为型细菌转化为 S 型细菌 这种型细菌 这种 可遗传变异来源于可遗传变异来源于 2 上述材料中 酶 上述材料中 酶 是是 酶 酶 是是 3