二輪遺傳的分子基礎(chǔ)

噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、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(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)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(shí)還涉及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查。1.重視以下考點(diǎn)內(nèi)容:DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及其拓展;同位素標(biāo)記的方法與DNA復(fù)制的過程和特點(diǎn)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(jì)算。2.題型重視選擇題,對選擇題的每個(gè)選項(xiàng)都需仔細(xì)分析找出對或錯(cuò)的原因。3.聯(lián)系現(xiàn)實(shí)熱點(diǎn),如重視諾貝爾獎(jiǎng)與基因的表達(dá)

等的聯(lián)系。考點(diǎn)1、人類對遺傳物質(zhì)的探索過程本考點(diǎn)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(shí)驗(yàn)的結(jié)論和意義（識記）、分析、補(bǔ)充拓展應(yīng)用和延伸等。因本考點(diǎn)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(shí)應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)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(shí)驗(yàn)艾弗里：肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)赫爾希、蔡斯：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟的目的是(

)A．證明R型菌生長不需要DNAB．補(bǔ)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)，而是留在外面。32P標(biāo)記的DNA進(jìn)入到了宿主細(xì)胞內(nèi)。(4)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，由于其中一組對噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記時(shí)有誤(其他操作正確)，導(dǎo)致兩組實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)對噬菌體進(jìn)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(shí)驗(yàn)RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。實(shí)驗(yàn)結(jié)論幾個(gè)探索實(shí)驗(yàn)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(diǎn)2、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)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(diǎn)有更好的認(rèn)識。本考點(diǎn)的內(nèi)容包括：對DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jì)算等。其中有關(guān)計(jì)算方面的內(nèi)容是難點(diǎn)。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(bǔ)配對原則?？键c(diǎn)2DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因的概念1.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(gè)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(gè)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(gè)氫鍵，G—C間有三個(gè)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(gè)片段，這個(gè)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?；?、染色體、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(gè)基因中有很多個(gè)脫氧核苷酸基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個(gè)DNA上有多個(gè)基因染色體是DNA的主要載體每個(gè)染色體上含1個(gè)或2個(gè)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(diǎn)三、DNA分子的復(fù)制DNA分子通過自我復(fù)制進(jìn)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(diǎn)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(jì)算，后者為學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)突破。DNA的復(fù)制過程1、場所2、時(shí)期3、所需的條件4、特點(diǎn)（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(jì)算1、求含親代成分的子代脫氧核苷酸鏈的個(gè)數(shù)或比例；2、求含親代成分的子代DNA的個(gè)數(shù)或比例1.與堿基互補(bǔ)配對或DNA復(fù)制相關(guān)的計(jì)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(bǔ)鏈的(A＋G)/(C＋T)＝1/m。(4)在雙鏈DNA中，互補(bǔ)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(gè)DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制，可得

2n

個(gè)DNA分子，若某個(gè)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(gè)，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(gè)，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(cuò)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(shí)驗(yàn)對象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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