专题三遗传的基础和遗传定律

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1、 专题三 遗传的基础和遗传定律遗传分子基础基本规律细胞基础人类对遗传物质的 探索过程DNA分子结构的主 要特点DNA分子的复制基因的概念遗传信息的转录和 翻译细胞的减数分裂配子的形成过程受精过程孟德尔遗传实验 的方法基因的分离和自 由组合规律基因与性状的关 系伴性遗传1.对遗传物质的早期推测20世纪20年代人们对蛋白质 的认识当时未发现类似蛋白质结 构的生物大分子蛋白质是生物体的遗传物质直到20世纪30年代，对DNA的认识才使人们意识到 DNA的重要性，但由于对其结构没有清晰的了解。 认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位一、人类对遗传物质的探索过程2.作为遗传物质应具备的条件：2、能够自我复

2、制，使前后代保持 一定的连续性 3、能够指导蛋白质的合成 ，从而 控制新陈代谢过程和性状 4、能够产生可遗传的变异1、分子结构具有相对的稳定性DNA是主要的遗传物质化学成分分析：DNA蛋白质生物在传种接代过程中，染色体的形态数目是如何变化的？以人为例：亲代 （223）父： 母： 减数分裂减数分裂受精作用有丝分裂受精卵 （223）精子（23） 卵细胞（23）（223）新个体（子代）证据之一：肺炎双球菌转化实验（1928年 格里菲思实验）R型菌粗糙 无荚膜无毒性S型菌光滑(S Smooth) 有荚膜有毒性多糖类荚膜(R Rough)结论：S型菌中有种能使R型菌发生转化的物质 转化因子如何寻找并确认

3、这种物质转化因子？思考思考：S型活细菌多糖脂类 蛋白质DNADNA水解物分别与R型活细菌混合培养RRRRRRSS2、艾弗里确定转化因子的实验（1944年）DNA是转化因子，是使R型细菌 产生稳定的遗传变化的物质，即 DNA是遗传物质，蛋白质不是。结论：证据之二：噬菌体侵染细菌的 实验（1952年赫尔希和蔡斯实验）（含S）（含P）蛋白质 的组成元素：DNA 的组成元素：C C、H H、OO、N N、（S S） C C、H H、OO、N N 、P P(99%)(99%) 用用3232p p标记标记用用3535S S标记标记噬 菌 体用放射性同位素35S标记外壳蛋白质细菌的细胞内没 有放射性没 有

4、放 射 性用放射性同位素32P标记内部DNA细菌内的DNA核苷 酸有放射性有 放 射 性标记 侵染 搅拌 检测亲亲代噬菌体同位素的去向子代噬菌体 实验结论实验结论32P标记标记 DNA35S标记标记 蛋白质质32P标记 DNA进入 细菌体内DNA 有32P标记35 S标记 蛋白质在上清 液中（留在细 菌外部）外壳蛋白质 无35 S标 记DNA分子 在亲代和 子代之间 具有连续 性，是遗 传物质噬菌体侵染细菌的动态过程：侵入别的细菌侵入合成吸附组装释放吸附侵入合成组装释放噬菌体的 DNA 在细菌体内，使细胞本身的 DNA 解体，同 时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的 DNA和蛋白质目前，已有充

5、分的科学研究资料 证明，绝大多数生物都是以DNA作 为遗传物质的。DNA是唯一的遗传物质吗 ？遗传物质的类型分析“烟草花叶病毒重建实验”实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗 传物质是RNA(TMV）蛋 白 质RNA烟草花叶病毒烟草花叶病毒RNARNA蛋白质侵染烟草侵染烟草得花叶病得花叶病不得花叶病不得花叶病结论：结论：RNARNA是是烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的遗传物质遗传物质思考:DNA或RNADNADNA2、烟草的遗传物质是什么？DNA1、动物和人体的遗传物质是什么？3、细菌的遗传物质是什么？4、一切生物的遗传物质是什么？5、病毒的遗传物质是什么？核 酸DNADNA是主要的遗传物质是主要的

6、遗传物质DNA的分布主要在染色体上细胞质内细胞核遗传细胞质遗传生物的遗传（所以说，染 色体是DNA的主 要载体）例：线粒体 肌病细胞质遗传_孟德尔的遗传规律， 后代只表现出_的性状_和_中的DNA中的基因都称为细胞质基因线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这 些疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语这些疾病有什么特点？为什么？受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞线粒体叶绿体不符合 母本一、选择题1 1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是、关于

7、病毒的遗传物质的叙述正确的是 ( ) ( ) A. A. 核糖核酸核糖核酸B. B. 脱氧核糖核酸或核糖核酸脱氧核糖核酸或核糖核酸C. C. 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸D. D. 脱氧核糖核酸和核糖核酸脱氧核糖核酸和核糖核酸B2.2.生物的遗传物质是：生物的遗传物质是：( )( )A.DNA B.RNA C. A.DNA B.RNA C.核酸核酸 D.D.蛋白质蛋白质C3注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ）AR型肺炎双球菌B加热杀死后的R型肺炎双球菌C加热杀死后的S型肺炎双球菌D加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合D4、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后 ，含32P的应是(

8、 ) A、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳 C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P5、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体 后，3H应( )A、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和DNA中 C、仅发现于噬菌体的DNA中 D、仅发现于噬菌体的外壳中AB6、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外 壳是( ) A在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的 B在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的 C在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的 D在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的A7、某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，分别用同位素32P和35S 做

9、了标记(见下表)：此实验所得结果是子噬菌体和母噬菌体的外形及侵染细菌的特性均 相同。请分析： (1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ； (2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ； (3)此实验说明了 。 【答案】(1)32P、31P (2)35S (3)DNA是遗传物质噬菌体成分 细细菌成分核苷酸标记标记 32P 31P氨基酸 32S标记标记 35S返回1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克 研究发现DNA分子呈双螺旋结构。二、DNA的结构和复制A与T间以2个氢键相连，C与G间以3个氢键相连。连 接 ATGCATGC DNA分子双螺旋结构的主要特点：（1）DNA分子是由

10、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，并且碱基配对有一定的规律。时间时间主要场场所过过程条 件原料模板酶能量遵循规规律产产物特点意义义解旋酶和聚合酶边解旋边复制1、某同学为做一个含150个脱氧核苷酸的双链DNA模型，他准备 了30个代表胞嘧啶碱基的塑料片，那么他还要准备代表腺嘌呤、 胸腺嘧啶、鸟嘌呤、尿嘧啶、磷酸、脱氧核糖、核糖的塑料片数 目分别为 A 、 30，30，30，30，150，75，75 B 、45，45，30，0，150，1

11、50，0 C 、 45，45，30，30，75，75，75 D、 30，0，45，75，150，0，1502、用 15N标记含有100个碱基对的DNA 分子，其中有胞嘧啶60个 ，该DNA 分子在含14N的培养基中连续复制四次。其中结果 不可能是 A含有15N的DNA 分子占1/8 B含有的14N的DNA 分子链占7/8 C复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D复制结果共产生16个DNA分子练习：BB3、某双链DNA分子共有碱基1400个,其中一条单链上 (A+T):(C+G)=2:5.问该DNA分子连续复制两次,其需游离 的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是( ) A.300个 B.400个

12、C.600个 D.1200个4、经15N标记的一个DNA分子,放入14N的培养基中培养, 经8次复制后,子代15N的DNA占( ) A.1/32 B.1/128 C.1/64 D1/2565、一双链DNA分子在复制解旋时,一条链上某位点的一 个T变成了C,则DNA 经过n次复制后,发生差错的DNA占( )A.1/2n-1 B. .n D.nCBB6.从某生物组织提取进行分析，其四种碱基数的比例为 鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的，又知该DNA的 一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另 一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( ) A.26% B. 24% C.14% D.11%

13、 7、在DNA 分子中的一条单链中相邻的碱基A与T是通过什么 结构连接起来的（ ） A氢键B-脱氧核糖磷酸脱氧核糖-C-磷酸脱氧核糖磷酸-D肽键B返回三、基因是有遗传效应的DNA片段基因在染色体上1、萨顿的假说：类比推理法 2、基因位于染色体上的实验证据：摩尔根的果蝇实验（P28-30）基因的位置：DNA上染色体是基因的主要载体 ，每个染色体含有一个DNA分子 ，每个DNA分子含有多个基因， 基因在染色体上呈线性排列。在生物体细胞中，基因成 对存在，成对基因位于成对染 色体的相对位置。化学组成：每个基因含有成百上千个脱氧 核苷酸。基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息 。ATGC资料分析1.大肠

14、杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为10000个碱基对。基因是DNA的一个片段资料分析2.生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光（图B），这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蛰一样发光（图C）。基因具有 遗传效应资料分析3.人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其

15、中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。 DNA中有些片段不是基因 4.不少人认为，人和动物的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学 研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HNGIC基因缺陷的实验鼠与对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HNGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。 基因能控制生物性状通过上述资料的分析，请你从DNA水平上给基因 下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系， 又能体现基因的作用。基因是有遗传效应的DNA片段1下列关于基因的说法中，正确的是( ) A基因就是指DNA分子的一个片段 B基因是指染色体的一个片段 C基因是指有遗传效应的DNA片段 D基因就是指蛋白质分子片段2将某种发光海蜇的绿色荧光