遗传的物质基础3.ppt

遗传的物质基础,人类对遗传物质的探索过程（C）DNA分子结构的主要特点（B）基因和遗传信息的关系（B）DNA分子的复制（B）遗传信息的转录和翻译（B）,知识路线图一:遗传物质的发现史,考点1：肺炎双球菌的转化实验：,【基本知识】1.人类对遗传物质的探索过程-肺炎双球菌的转化实验（C）人类早期发现蛋白质具有多样性与生物的多样性对应，认为蛋白质是遗传物质人类后来发现DNA也具有多样性，究竟蛋白质和DNA哪个是遗传物质呢？格里菲斯以小老鼠为实验材料，发现R型肺炎双球菌可以在小老鼠体内转化成S型（需要一定的条件，如热死的S菌的存在），进而提出了热死的S菌体内含有某种“转化因子”，可以将R型肺炎双球菌转化为S菌；*格里菲斯的体内转化实验只发现了问题，提出了假说，没有解决问题；,考点1：肺炎双球菌的转化实验：,【基本知识】1.人类对遗传物质的探索过程-肺炎双球菌的转化实验（C）艾弗里在格里菲斯实验的基础上设计和实施了体外转化实验：艾弗里通过分离和提纯S菌体内的物质，分别作用于培养基中的S菌，发现只有S菌的DNA才能使R菌转化成S菌，且DNA纯度越高转化效率越高；艾弗里发现用DNA酶(分解DNA)处理S菌的DNA后就不能使S菌转化。艾弗里的结论：DNA是使R菌产生稳定性遗传变化的原因（*DNA是肺炎双球菌的遗传物质，注意：没有更多的结论！）,考点2：噬菌体侵染细菌实验,【基本知识】2.人类对遗传物质的探索过程-噬菌体侵染大肠杆菌实验（C）噬菌体侵染大肠杆菌实验采用的新技术是：放射性同位素标记法因为噬菌体的蛋白质中有硫无磷，而DNA中有磷无硫，因此分别用32P和35S标记DNA和蛋白质进行实验，可以有效地观察两种物质在遗传过程中的变化和作用。（在一组实验中，只能标记一种物质，不能同时标记，否则无法观察结果）,大肠杆菌是异养生物，能够从外界没有生命的有机物中获取有机物满足生命活动的需要。分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，在大肠杆菌繁殖时，分别吸收32P的核苷酸和35S的氨基酸构建自己的DNA和蛋白质。这样就完成了32P和35S对大肠杆菌的标记。病毒是寄生生物，只能生活在活细胞中而不能在普通的有机物培养基上生存和繁殖。T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌中，分别用被32P和35S标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体。噬菌体能够利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分，进行大量的增殖，就能分别将T2噬菌体标记上32P和35S,实验结论:噬菌体侵染大肠杆菌时，DNA进入细菌的细胞内，但是蛋白质外壳仍然留在外面。所以，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。,【典例1】如下图是“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程。能充分证明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是()ABCD,答案：D遵循对照原则、单一变量原则,变式训练11用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡()A加热杀死的S型细菌B缺乏多糖荚膜的R型活细菌C加热杀死的S型细菌和缺乏多糖荚膜的R型细菌的混合物D既缺乏多糖荚膜又加热杀死的R型细菌,答案：C,注：上清液中含：未侵染入细菌的2噬菌体；侵染后脱落下的2噬菌体外壳；时间过长会有子代的噬菌体沉淀物中含:被感染的细菌，也有可能存在没有从细菌上脱落的噬菌体；,变式训练21(2009南京模拟)有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的过程，设计实验如下图：,一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是(),答案：D,解析：考查病毒的增殖以及DNA分子的半保留复制。由于子代病毒的蛋白质外壳均为新合成的蛋白质，其中的S元素应均为35S，所以所有的子代病毒均有放射性。加入KH232PO4及H5N1病毒培养一段时间后，新病毒的DNA中应该有32P，转移至另一试管中培养一段时间后，由于DNA分子的半保留复制，新合成的子代病毒的DNA应多数含有31P，少数含有32P。,【典例3】下列关于生物遗传物质的叙述，不正确的是A一般地说核酸是一切生物的遗传物质B除部分病毒等少数生物外，生物的遗传物质都是DNAC绝大多数生物的遗传物质是DNAD生物细胞内DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质,答案：D,变式训练31如下图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体(),A寄生于细胞内，通过RNA遗传B可单独生存，通过蛋白质遗传C寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D可单独生存，通过RNA遗传,A,3(2009江苏生物，13)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是,A.实验B实验C实验D实验,答案：C,解析：烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传特性是由RNA决定的，实验组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA，所以分离出的病毒类型应该是b型。,4(2009上海生物，27)甲型H1N1流感病毒能在宿主细胞内繁殖，其主要原因是该病毒()A基因组变异过快B基因复制和表达过程过于简单C基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高D利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达,答案：D,解析：病毒一般是寄生的，利用宿主细胞的原料和场所等，在宿主细胞内完成繁殖过程，合成自身的核酸和蛋白质，组装成病毒。,5甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为(),答案：D,2如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为()A可在DNA中找到15N和32PB可在外壳中找到15N和35SC可在DNA中找到15N和32P、35SD可在外壳中找到15N,答案：A,植物病毒重建的实验证明：没有DNA只有RNA的植物病毒中，RNA是遗传物质。自然界中的生物，绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒体内没有DNA只有RNA,则以RNA为遗传物质。从自然界角度来说，DNA是主要的遗传物质。推论：有细胞结构的生物的遗传物质是DNA。病毒的遗传物质是DNA或RNA,考点3：DNA是主要的遗传物质,考点4：DNA分子结构及其特点,1DNA的基本组成单位（单体）：脱氧核苷酸2脱氧核苷酸的化学组成：一个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。3DNA分子双螺旋结构的主要特点（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基互补配对。,4.DNA分子结构的多样性:构成DNA的碱基虽然只有四种，但碱基对的排列顺序是千变万化的5.DNA分子的特异性:每种DNA分子有自身特定的碱基对排列顺序6.DNA分子的多样性决定了遗传信息的多样性，也就决定了生物的多样性,7.DNA分子结构的稳定性：指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。原因有：(1)DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而成，从头至尾没有变化。(2)碱基互补配对方式始终不变，即AT，GC。,9用DNA可确定死者身份是依据DNA分子具有A特异性B多样性C稳定性D高分子性,1.DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2.DNA复制发生的时间：细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂间期3.DNA复制方式:半保留复制4.DNA复制的过程特点：边解旋边复制5.DNA复制的结果及特点：1个DNA产生2个子代DNA；半保留复制,考点5：DNA复制,6.DNA复制的条件：以DNA一条链为模板，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，以解旋酶和DNA聚合酶、DNA连接酶催化，在ATP等供能下复制7.DNA复制的场所：细胞核、线粒体、叶绿体8DNA准确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确的进行9DNA复制的意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性,在某DNA分子的所有碱基中，鸟嘌呤的分子数占22%，则胸腺嘧啶的分子数占A.11%B.22%C.28%D.44%,一双链DNA分子中，（A+T）（G+C）=0.5，则整个分子中A占A0.5B1C1/3D1/6,关于下图DNA分子片段的说法正确的是()A限制性核酸内切酶可作用于处B“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C该DNA的特异性表现在碱基种类和(AG)/(CT)的比例上D把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4,变式训练31：某一DNA分子中，A为200个，复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次()A4次B3次C5次D6次,答案：A,【典例4】(2008苏州4月)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A32.9%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%D17.1%和32.9%,答案：B,基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段遗传信息:基因中4种碱基的排列顺序就是基因储存的遗传信息，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定排列顺序构成了DNA分子的特异性。,考点6：基因的概念,1遗传信息的转录（1）转录是：在细胞核中，以DNA一条链为模板合成RNA的过程（2）RNA种类：包括mRNA、tRNA、rRNA（3）转录的场所：一般是在细胞核中进行也可以在线粒体和叶绿体中（4）转录的条件转录需要以DNA的一条链为模板，以四种游离的核糖核苷酸为原料，需要解旋酶和RNA聚合酶的催化，在ATP等供能等条件下进行。,考点7：基因指导蛋白质的合成,2遗传信息的翻译（1）翻译的概念游离在细胞质中的各种氨基酸，在核糖体以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫翻译。（2）翻译的条件翻译是以mRNA为模板，以氨基酸为原料，在相关酶的催化下，在核糖体中以ATP等供能、以tRNA为氨基酸的运载工具合成一定氨基酸顺序蛋白质。,（3）密码子mRNA上每三个相邻的碱基组成决定氨基酸的密码子;各种生物共用同一套密码子叫密码子的通用性，表明各种生物有共同的起源；一种氨基酸可能有不止一个密码子，叫密码子的简并性，能减少基因突变对生物性状的影响。（4）tRNA是氨基酸的运载工具，一种tRNA只能识别和转运一种氨基酸，tRNA末端三个碱基组成反密码子，和mRNA的密码子互补配对，确定该密码子决定的氨基酸。,DNA复制、转录、翻译的比较,特别提醒：复制和转录发生在DNA存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。转录的RNA有3类，但携带遗传信息的只有mRNA。一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链。从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。,1中心法则的内容图解图解表示出遗传信息传递的5个途径(1)a表示DNADNA(或基因到基因)：主要发生在细胞核中的DNA自我复制过程，表示遗传信息的传递。(2)b表示DNARNA：主要发生在细胞核中的转录过程。,(3)c表示RNA蛋白质：发生在细胞质核糖体上的翻译过程，b、c共同完成遗传信息的表达。(4)d表示RNADNA：少数RNA病毒，例如SARS病毒、HIV在宿主细胞内的逆转录过程。(5)e表示RNARNA：以RNA作为遗传物质的生物(如RNA病毒)的RNA自我复制过程。,特别提示：图中d(R