高三生物二轮复习课件专题6 遗传的分子基础

遗传的分子基础二轮专题肺炎链球菌转化实验1（1）格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑无多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。①有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。②转化的实质：是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。③转化的概率低肺炎链球菌转化实验1（2）艾弗里的体外转化实验每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了自变量控制中的“减法原理”结论：DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是遗传物质，而蛋白质等并不是遗传物质。2噬菌体侵染细菌的实验分析易错提醒：不能用普通培养基直接培养T2噬菌体。2噬菌体侵染细菌的实验分析提醒

①不能用同位素标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。

②不能用35S和32P标记同一T2噬菌体。放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是何种元素的放射性。

3DNA的结构DNA分子双螺旋结构的主要特点是：①DNA分子是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。②DNA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，并且碱基配对有一定的规律:A一定与T配对；G一定与C配对。（碱基互补配对原则）（DNA-RNA：A-U;T-A;C-G;G-C/RNA-RNA:A-U;U-A;C-G;G-C)连接特点：①互补链中的相邻碱基：通过氢键连接；②单链中相邻脱氧核苷酸：通过磷酸二酯键连接；③单链中相邻碱基：通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接；④3'端的脱氧核糖连接一个磷酸基团，其他每个脱氧核糖连接两个磷酸基团；⑤5'端的磷酸基团连接一个脱氧核糖，其他每个磷酸基团连接两个脱氧核糖。酶的作用位点：①解旋酶：打开氢键，使DNA双链解开；②DNA水解酶：打开磷酸二酯键；③限制酶：识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；④DNA聚合酶：形成磷酸二酯键，使子链延伸；⑤DNA连接酶：形成磷酸二酯键，连接DNA片段。4基因通常是有遗传效应的DNA片段染色体DNA是

。蛋白质DNA基因脱氧核苷酸每个DNA分子含有

个基因基因是有

的DNA片段（本质）基因在染色体上呈

。基因是

的基本单位染色体是DNA的

。（DNA的载体还有

和

等）每条染色体含有

个DNA分子每个基因含有

个脱氧核苷酸脱氧核苷酸（碱基）的

代表遗传信息。主要载体线粒体叶绿体1个或2遗传物质多遗传效应线性排列决定生物性状成千上万排列顺序RNA病毒体内的基因是有遗传效应的RNA片段。5遗传信息的传递和表达(以真核细胞为例)(1)DNA分子的复制1.复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA在交界处形成的Y型结构,称为复制叉。如图为DNA复制时形成复制泡和复制叉的示意图,其中a~h代表相应位置。下列相关叙述错误的是(

)A.根据子链的延伸方向可以判断图中a处为模板链的3'端B.新合成的两条子链中(A+T)/(C+G)的值相同C.DNA两条子链的延伸方向相反,其中一条链与复制叉的推进方向相同D.核DNA可同时从不同起点开始复制,形成多个复制泡,提高复制速率A5遗传信息的传递和表达(以真核细胞为例)DNARNARNA聚合酶游离的核糖核苷酸具有解旋功能新合成的mRNA的延伸方向为：5’→3’启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA终止子：终止转录(2)转录：5遗传信息的传递和表达(以真核细胞为例)(3)翻译：位点1位点2密码子：mRNA决定一个氨基酸的相邻的三个碱基。①专一性：一种密码子最多只决定一种氨基酸②简并性：绝大多数氨基酸都有2个以上的不同密码子。（色氨酸和硒代半胱氨酸只有1个密码子）③通用性：地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子反密码子：与mRNA上的密码子互补配对的tRNA一端的3个相邻的碱基

5遗传信息的传递和表达(以真核细胞为例)(3)翻译①模型一②模型二6原核细胞与真核细胞中的基因表达提醒：①转录的方向与RNA聚合酶移动的方向一致；翻译的方向(即核糖体移动方向)是由肽链短的一侧指向肽链长的一侧。②多聚核糖体现象在真、原核细胞中都存在，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时间。③在一个细胞周期中，核DNA复制一次，而基因可多次转录。1.如图为转录和翻译过程,图中①②为mRNA链的两端。下列分析正确的是()A.该过程仅可发生在原核细胞中B.参与图中转录过程的酶为解旋酶、RNA聚合酶等C.由1链和2链的长度可知翻译沿着mRNA由①→②的方向进行D.一条mRNA上可有多个核糖体同时翻译,提高翻译的速度D真核细胞内叶绿体、线粒体长的多肽先开始合成,说明翻译沿着mRNA由②→①的方向进行7中心法则从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程,就是遗传信息从DNA流向RNA,进而流向蛋白质的过程。在遗传信息的流动过程中：①DNA、RNA是信息的载体；②蛋白质是信息的表达产物；③而ATP为信息的流动提供能量；生命是物质、能量和信息的统一体。复制转录逆转录复制翻译7中心法则哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。RNA复制和逆转录只发生在有RNA病毒寄生的细胞中。2.某正链RNA病毒在宿主细胞内的合成过程(a~e)如图所示,下列分析正确的是()A.b、d、e过程遵循中心法则,a、c过程不遵循B.mRNA的碱基排列顺序与RNA(+)的完全相同C.b过程和e过程中所需要的原料均是氨基酸D.a~c过程所需原料来自病毒,d、e过程则来自宿主细胞Cd过程形成的mRNA只用于表达某些蛋白质,长度上比RNA(+)要短得多原料和能量都需要宿主细胞提供8基因对性状的控制基因

生物体的性状（1）直接控制途径蛋白质的结构（2）间接控制途径基因

生物体的性状酶的合成代谢过程（豌豆的圆粒与皱粒、白化病）（囊性纤维化）（3）基因与性状的关系并非简单的一一对应的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关。（4）生物的性状不仅由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境条件共同作用的结果，即表型=基因型+环境条件（5）生物的性状是通过基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间的相互作用来精确控制的。1.下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析回答下列问题：a(1)上述基因属于管家基因的是________，属于奢侈基因的是________。(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均________表达，所以这三种细胞不包括________；A细胞可产生“胰岛素”，应为________细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为________细胞。(3)细胞分化是__________选择性表达的结果。b、c、d不能红细胞胰岛B垂体奢侈基因表观遗传9①转录增强调控：其他因素调控使相关基因转录增强，如下图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达。②转录抑制调控：其他因素调控使相关基因转录抑制。如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控、基因甲基化导致的基因不表达等。表观遗传调节机制(1)DNA的甲基化与基因表达DNA甲基化可在空间上阻碍RNA聚合酶与DNA的结合

(2)组蛋白的甲基化和乙酰化

组蛋白是组成染色质的主要蛋白，组蛋白的乙酰化和甲基化修饰影响染色质的结构和基因表达。组蛋白中赖氨酸乙酰化有利于基因表达，而组蛋白不同部位的精氨酸或赖氨酸甲基化可能促进或抑制基因表达。以大肠杆菌中某结构基因的表达为例。无诱导物存在时：阻遏蛋白与操纵基因结合阻止了RNA聚合酶与启动子(P)的结合，使得结构基因不能正常转录(如图1)；有诱导物(乳糖)存在时：诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白结构改变，不能与操纵基因结合，则RNA聚合酶结合到启动子(P)上并启动结构基因的表达(如图2)。(3)转录水平的调控(4)RNA干扰RNA干扰(RNAi)是有效沉默或抑制目标基因表达的过程,沉默机制可导致由小干扰RNA(siRNA)或短发夹RNA(shRNA)诱导实现靶mRNA的降解,或者通过小RNA(miRNA)诱导特定mRNA翻译的抑制。(1)RNA干扰图解1.放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡引起的心脏疾病。一项研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。下列说法错误的是()A.miRNA参与基因转录后表达的调控,影响蛋白质的合成B.真核生物前体mRNA是在细胞质中加工的C.circRNA与miRNA结合减少对P基因表达的抑制作用,从而抑制细胞凋亡D.多个核糖体与P基因mRNA结合,沿着mRNA的5'向3'移动,可提高蛋白质的翻译效率B2.基因组印记是指在配子或合子的发生期间,来自亲本的等位基因或染色体在发育过程中产生专一性的加工修饰(基因的碱基序列不发生改变),结果导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因有不同的表达方式。下列说法错误的是(

)A.基因组印记是一种非孟德尔遗传现象B.基因组印记不影响减数分裂过程中等位基因的分离C.两个亲本来源的等位基因表达方式不同是由于基因突变D.基因组印记可能导致同一基因型的雌雄个体具有不同表型C3.小鼠胰岛素样生长因子2由Igf－2基因控制合成，不仅参与血糖调节，也是调节生长发育的重要激素之一。Igf－2基因的F形式发育正常，F基因突变为f后发育为矮小型小鼠。Igf－2基因在传递过程中存在基因印记现象，相关表达过程如图所示。下列叙述错误的是(

)A.Igf－2基因的生理效应表明，基因与性状的关系不是一一对应的B.基因印记现象属于表观遗传，基因的甲基化不会改变