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遗传的分子基础专题复习


高三生物专题复习学案 4、14

遗传的分子基础专题复习 一. 人类对遗传物质的探索过程 1. 肺炎双球菌的转化实验 ⑴体内转化实验 ①研究者: ②过程、结果 无毒R型活菌→→小鼠→→ ,说明 毒S型活菌→→小鼠→→ ,说明 毒S型活菌→→毒S型死菌→→小鼠→→ , 无毒R活菌+加热杀死的S菌→→小鼠→→ (从体内分离出的活细菌有 结果证明:R 型无毒细菌已转

化为 S 型毒细菌,说明 S 型细菌内含使 ③结论: ⑵体外转化实验 ①研究者: ②过程、结果

)

所得活菌: ③结论: ,蛋白质不是 。 2.噬菌体侵染细菌的实验 ①实验材料:T2 噬菌体、大肠杆菌 ②过程、结果 A 标记细菌 35 35 细菌+含 S的培养基→→含 S的细菌 32 32 细菌+含 P的培养基→→含 P的细菌 B 标记噬菌体 35 35 噬菌体+含 S的 →→含 S的噬菌体 32 32 噬菌体+含 P的 →→含 P的噬菌体 C 噬茵体侵染细菌 35 35 35 含 S的噬菌体+细菌→→宿主细胞内没 S, S分布在宿主 ,离心后放射性主要出现 在 ; 32 32 32 含 P的噬菌体+细菌→→宿主细胞外几乎没 P, P主要分布在宿主 ,离心后放射性 主要出现在 。 D.过程表明,噬菌体的 并未进入细菌内部,噬菌体的 进入了细菌的内部 ③结论: ④同位素标记的差异
1

高三生物专题复习学案 4、14

DNA 噬菌体 细菌 子代噬菌体
32 31

蛋白质
35 32

DNA和蛋白质
14

P P

S S

C C

2 1

H

18 16

O

15 14

N

12

H

O

N

特别提醒: 1.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DNA在加热结束后随温 度的恢复又逐渐恢复其活性。 2.R型细菌转化成S型菌的原因是S型菌DNA进入R型细菌内,与R型菌DNA实现重组,表 现出S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 直接培养,因为病毒专营 生活,故应先 培养 ,再用 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。 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 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。 【例题l】探索遗传物质的过程是漫长的,直到 20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( ) A.不同生物体内的蛋白质存在特异性 B.蛋白质是生物大分子与生物的性状密切相关 C.蛋白质比DNA具更高的热稳定性,并且能够自我复制 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 3.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 (1)实验设计思路及结论的比较 艾弗里实验 处理方式 区别 实验结论 共同点 直接分离 DNA 是遗传物质; 是遗传物质 设法将 不 噬菌体侵染细菌实验 同位素标记法间接区分

与其他物质分开,单独的、直接的观察各自的 作用。 原则

(2)两个实验遵循相同的实验设计原则—— ①肺炎双球菌转化实验中的相互对照: ②噬菌体侵染细菌实验中的相互对照:

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4.绝大多数生物的遗传物质是 DNA,所以说 DNA 是 遗传物质 ⑴核酸是一切生物的遗传物质 ⑵DNA是主要的遗传物质 ⑶含DNA的生物: 是遗传物质 ⑷RNA病毒中: 是遗传物质 5.DNA是遗传物质的理论证据(遗传物质的必备条件) ⑴稳定性:分子结构相对稳定 ⑵连续性:能够自我复制,是前后代保持一定的连续性 ⑶能够控制生物的性状和新陈代谢 ⑷能够产生可遗传的变异 ⑸能够储藏大量遗传信息 二. DNA 的结构与复制 1. DNA的组成单位、分子结构和结构特点 2. DNA分子的复制

三. DNA 的转录与翻译 ㈠基因的结构及控制蛋白质的合成

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1、DNA 复制、转录、翻译、逆转录、RNA 复制的比较

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项目 场所 模板 原料

DNA 复制

转录

翻译

逆转录

RNA 复制



解旋酶、 DNA 聚合酶、 DNA 连接酶

解旋酶、 RNA 聚合酶



逆转录酶、 DNA 聚 合 酶、 DNA 连 接酶

RNA 聚合酶

碱基配对原 则 结果 信息传递 实例 绝大多数生 物 绝大多数生 物 所有生物 逆转录病毒 等 烟草花叶病 毒等

2、遗传信息、密码子和反密码子 遗传信息 概念 基因中 排列顺序 的 碱基 直接决定蛋白质中 的 序列 64 种, 其中 种不编 码 ,为 密 码。 密码子 中决定一个 的三个相邻的 反密码子 中与 mRNA 密 码子互补配对的三 个碱基 识别密码子,转运

作用

控制生物的遗传性 状 遗传信息的多样性 ①基因中 白质中

种类

61 种

联系

序列决定 mRNA 中 序列,从而决定蛋 序列 ②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 4、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 (1)中心法则中遗传信息的流动过程为: ①在生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方 向为 ②在细胞内蛋白质合成过程中,遗传信 息的传递方向 ( 如胰岛细胞中胰岛素的 合成)为 ③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

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④DNA 病毒(如噬菌体)在寄主细胞内繁殖过程中,遗传信息的传递方向为

⑤RNA 病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中,遗传信 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 ①前者为后者的产生提供了一个标准化的 。 ②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。 善于归纳:中心法则与基因表达的关系

网 络 构 建

【例 2】1983 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。
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下列正确表示 HIV 感染人体过程的“遗传信息流”示意图是

【例 3】大肠杆菌可以直接利用葡萄糖,也可以通过合成β 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,测定其细胞总数及 细胞内β 半乳糖苷酶的活性变化(如图)。据图分析,下列叙述合理的是( ) A.0~50 min,细胞内无β 半乳糖苷酶基因 B.50~100 min,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,β 半乳糖 苷酶基因开始表达 D.培养基中葡萄糖缺乏时,β 半乳糖苷酶基因开 始表达 【例 4】下列有关造血干细胞中物质运输的途径, 可能存在的是( ) A.吸收的葡萄糖:细胞膜→细胞质基质→线粒体 B.合成的细胞膜蛋白:高尔基体→核糖体→细胞膜 C.转录的 mRNA:细胞核→细胞质基质→高尔基体 D.合成的 DNA 聚合酶:核糖体→细胞质基质→细胞核 【例 5】mRNA 上的终止密码不编码氨基酸,与之相对应的 DNA 片段位于 A.编码区下游的非编码区中 B.基因的最末端 C.基因编码区内 D.基因编码区最末端的内含子中 【例 6】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 杂交双链的是 A.该人肌细胞中的 DNA B.该人唾液腺细胞中的 mRNA C.该人肌细胞中的 mRNA D.该人唾液腺细胞中的 DNA 【例 7】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 基酸种类最多为 A B C D 多肽 M 多肽 N 1 4 8 8 2 4 2 3

【例 8】肺炎双球菌有 S 型和 R 型两种不同的类型。研究表明,S 型细菌的 DNA 在进入 R 型细菌之前,会被酶①降解为具有黏性末端的片段,然后酶②使 S 型细菌 DNA 的双链 打开,此后 DNA 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“某化学物质”,诱导 R 型细菌进入感受态,以增大 R 型细菌细胞
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壁的通透性,利于 S 型细菌 DNA 片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。 (1)与 S 型细菌毒性有关的特殊结构是____________。R 型细菌转化为 S 型细菌,这种 可遗传变异来源于______________。 (2)上述材料中,酶①是____________________,酶②是_______________。 (3)将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活细菌混合后,注射到 小鼠体内,在小鼠体内 S 型、R 型细菌含量变化情况如右图 所 示 。 从 免 疫 学 角 度 解 释 : 曲 线 ab 段 下 降 的 原 因 是 __________________________________________________ ; 曲线 bc 段上升的原因是_______________________________ _________________________________。 【例 8】 如下图所示为生物体内遗传信息的传递与表达过程。 据图回答:

(1)比较图一与图二, 两过程所需要的条件除模板有所不同之外, ________和________也不 同。 (2)图一中与 A 链相比,C 链特有的化学组成是 。 (3)图三所示的是遗传信息传递的规律, 被命名为__________。 图三中可在人体正常细胞内 发生的过程有____________(填序号)。 (4)图四中 Bt 为控制晶体蛋白合成的基因,c 过程对应于图三中__________过程(填序号)。

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例 7:(1)荚膜 基因重组 (2)限制性内切酶 解旋酶 (3)R 型细菌被小鼠的免疫系统所消灭 的免疫力降低 例 8:

有毒的 S 型细菌在小鼠体内增殖,导致小鼠

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