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1、第 1 页 共 10 页专题：遗传的物质基础、基因的结构知识网络DNA 是主要的遗传物质1.肺炎双球菌的转化实验（1） 、体内转化实验：1928 年由英国科学家格里菲思等人进行。实验过程结论：在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。人类对遗传物质的探索过程DNA分子的结构和复 制基因对性状的控 制肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验DNA 是主要的遗传物质DNA 是遗传物质DNA 分子的结构基本组成单位DNA 的双螺旋结构结构特点DNA 分子的复制时间、条件、过程、特点、意义基因基因的本质基因对性状的控制基因与染色体的关系DNA 片段中的遗传信息基因指导蛋白质的合成转录 中心法则
2、及其补充翻译遗传的物质基础第 2 页 共 10 页（2） 、体外转化实验：1944 年由美国科学家艾弗里等人进行。实验过程结论： DNA是遗传物质（无“主要”两字）2.噬菌体侵染细菌的实验1、实验过程 标记噬菌体含 35S的培养基培养 含 35S 的细菌 35S培养 蛋白质外壳含35S的噬菌体含 32P 的培养基培养 含 32P 的细菌培养 内部 DNA 含 32P 的噬菌体噬菌体侵染细菌含 35S的噬菌体侵染细菌 细菌体内没有放射性35S含 32P 的噬菌体侵染细菌 细菌体内有放射线32P结论：进一步确立DNA 是遗传物质同时也可说明DNA具有自我复制和控制蛋白质合成的功能3. 烟草花叶病毒
3、感染烟草实验：（1） 、实验过程（2） 、实验结果分析与结论烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。4、生物的遗传物质非细胞结构：DNA或 RNA生物原核生物： DNA细胞结构真核生物： DNA第 3 页 共 10 页结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA 病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA 是主要的遗传物质。DNA 的载体：染色体（主要）、线粒体、叶绿体细胞质的核酸主要是RNA，而遗传物质是DNA。6.判断核酸种类 （1）如有 U 无 T，则此核酸为RNA； （2）如有 T 且 A=T C=G，则为双链DNA；（3）如有 T且 A T C G，则
4、为单链DNA ； （4）U 和 T都有，则处于转录阶段。DNA 的复制、转录和翻译一、 DNA 与 RNA的异同点二、复制和转录、翻译比较（DNA两大功能）复制转录翻译时间有丝间期和减间期生 长 发 育 的 连 续 过 程 中场所主要在细胞核，少部分在叶绿体和线粒体核糖体原料四种脱氧核糖核苷酸四种核糖核苷酸20 种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA 条件都需要特定的酶和A T P等过程DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补对原则，合成两条 子链，子链与对应链螺旋化DNA解旋，以一条链为模板，按碱基互补对原则， 形成 mRNA( 单链 ) ，进入细胞 质与核糖体结合tRNA一端的碱
5、基与mRNA 上密码子配对，另一端携相应氨基酸，合 成有一定氨基酸序列的蛋白质核酸 项目DNA RNA 结构通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸（4 种）核糖核苷酸（4 种）五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、T A、G、C、U 产生途径DNA复制、逆转录转录、 RNA复制存在部位主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息 mRNA：转录遗传信息，翻译的模板 tRNA：运输特定氨基酸 rRNA：核糖体的组成成分第 4 页 共 10 页模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结
6、构分解成单个核苷酸特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留一个 mRNA 上可连续结合多个核糖体，顺次合成多肽产物两个双链DNA分子一条单链 mRNA 等蛋白质 ( 多肽链 ) 意义传递遗传信息表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状三遗传信息、密码子和反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA 中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA 中与 mRNA 密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性64 种61 种：能翻译出氨基酸3
7、种： 终止密码子， 不能翻译氨 基酸61 种或 tRNA 也为 61 种联系基因中脱氧核苷酸的序列决定 mRNA 中核糖核苷酸的序列mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对四、终止子和终止密码，启动子和起始密码终止子和终止密码：终止子位于DNA 上，属于基因非编码区下游的核苷酸序列。它特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA 聚合酶的移动， 并使其从DNA模板链上脱离下来， 从而使转录工作停止。 终止密码位于mRNA 上，共有三种： UAA、UAG、 UGA，这三种密码子不能决定任何一种氨基酸，只做一条肽链合成的终止信号。启动子和起始密码：启动子位于DNA 上，
8、属于基因非编码区上游的核苷酸序列。启动子上有与RNA 聚合酶结合点。 只有在启动子存在时，RNA 聚合酶才能准确地识别转录起点，并沿着DNA 编码区正常地进行转录。起始密码位于mRNA 上，只有一种：AUG，既决定一种氨基酸，同时做肽链合成的启动信号。五、中心法则DNA DNA ：DNA的自我复制；DNA RNA ：转录； RNA 蛋白质：翻译；RNA RNA ：RNA的自我复制；RNA DNA ：逆转录。DNA DNA RNARNA DNA RNA 细胞生物病毒RNA 蛋白质 RNA DNA 第 5 页 共 10 页六、基因、蛋白质与性状的关系1 、（间接控制）酶或激素细胞代谢基因性状结构蛋
9、白细胞结构（直接控制）七、与 DNA复制有关的碱基计算1. 一个 DNA连续复制n 次后， DNA分子总数为： 2n2. 第 n 代的 DNA分子中，含原DNA母链的有2 个，占 1/(2n-1) 3. 若某 DNA分子中含碱基T 为 a，(1)则连续复制n 次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1) (2)第 n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a2n-14、遗传信息蕴藏在4 种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。如：某DNA中含有 200 个碱基对，可形成4200 种。八、基因表达过程
10、中有关DNA 、RNA 、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA ，则转录产生的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或 C+G ）与 mRNA 分子中 U+A （或 C+G ）相等。2. 翻译过程中，mRNA 中每 3 个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3 ，是双链DNA碱基数目的 1/6 。2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在
11、复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。九、碱基互补配对原则及其拓展（1）碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时，A一定与 T 配对， G一定与 c 配对的一一对应关系。该原则是核酸中碱基数量计算的基础。根据碱基互补配对原则，可推知多条用于碱基计算的规律。（2）碱基互补配对原则的一般规律规律一：一个双链DNA分子中， AT、 CG、AG CT，即嘌呤碱基总数等于嘧啶A1A2G1C2T2T1G2C1DNA mRNA ATGC1 2 第 6 页 共 10 页碱基总数。规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基和（AT 或 CG）占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其
12、转录形成的mRNA 中该种比例的比值。如图所示，上述规律可表示为（以DNA分子的一条链2 为模板转录形成mRNA ） ：（A1A2T1T2）/ （A1A2T1T2G1G2C1C2）（A1T1）/ （A1 T1 G1C1）（ A2T2）/ （A2T2G2C2）（ A T） / （A T G C）或：（G1G2C1C2）/ （A1A2T1T2G1G2C1C2）（G1C1）/ （A1T1 G1 C1）（ G2C2）/ （ A2T2G2C2）（ A T） / （A T G C）规律三： DNA分于一条链中的（AG）/ （CT）比值的倒数等于其互补链中该种碱基的比值。即： （ A1G1）/ （C1T1）
13、（ C2T2）/ （A2G2）规律四： DNA分子一条链中的（A T）/ （G C）比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。即： （A1T1） / （G1C1）（ A2T2）/ （ G2 C2）（ A1A2T1T2）/ G1G2C1C2）【例 1】(11 上海 )用一个 32P 标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32 个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P 的噬菌体有（）A.0 个B.2 个C.30 个D.32 个【例 2】（12 广东）格里菲思（F. Griffith） 用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果（）A证明了DNA 是遗传物质B证明了RNA
14、是遗传物质C证明了蛋白质是遗传物质D没有具体证明哪一种物质是遗传物质【例 3】 （10 广东）下列关于DNA 复制的叙述，正确的是（）A在细胞有丝分裂间期，发生DNA 复制BDNA 通过一次复制后产生四个DNA 分子CDNA 双螺旋结构全部解链后，开始DNA 复制D单个脱氧核苷酸在DNA酶作用下连接合成新的子链 【例 5】(12 江苏 )与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，下列说法不正确的是（）A.后代继承了双亲的遗传物质B.减数分裂过程中，DNA 复制更容易发生差错C.减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子D.更容易产生新的基因型4、单元测试题目（13 年高考题 14
15、年模拟题经典题）一、选择题1.（13 广东卷） 9艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA 是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是A重组 DNA片段，研究其表型效应B诱发 DNA突变，研究其表型效应C设法把DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应经典习题第 7 页 共 10 页D应用同位素示踪技术，研究DNA 在亲代与子代之间的传递2.（13 江苏卷） 5下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是A豌豆的遗传物质主要是DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上CT2 噬菌体的遗传物质含有硫元素DHIV 的遗传物质水解产生4 种脱氧核苷酸3.（13 江苏卷） 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4.（13 广东卷） 24.有关 DNA分子结构的叙述，正确的是A. DNA 分子由 4 种脱氧核苷酸组成B. DNA 单链上相邻碱基以氢键连接C. 碱基与磷基相连接D. 磷酸与脱核糖交替连接构成DNA 链的基本骨架5.（13 江苏卷） 12下图为真核生物染色体上DNA 分子复制过程示意图，有关叙述错误的是A图中 DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的C真
