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1、教育汇-专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 第六章 遗传与变异提纲挈领一、遗传的物质基础巩固:夯实基础 理解:要点诠解考点一DNA是主要的遗传物质(1)噬菌体侵染细菌实验的几个问题噬菌体为细菌病毒，细菌是原核细胞，所以两者在结构上的最大区别是有无细胞结构。两种生物体内均无染色体，只有DNA，在两种生物的结构模式图中，表示遗传物质位置的黑线不能误认为是染色体。细菌细胞内噬菌体DNA的复制及噬菌体蛋白质的合成所需要的原料、酶、能量、场所等均由细菌提供，这时细菌内的一切变化是为噬菌体服务的，这时的代谢活动是由噬菌体的DNA控制的。噬菌体侵染细菌实验还说明了噬菌体特有的增殖方式不同于有性生
2、殖和无性生殖，称为复制式繁殖。(2)对“DNA是主要的遗传物质”以及“染色体是遗传物质的主要载体”中的“主要”二字的理解 生物的遗传物质有两种，即DNA和RNA。在真核生物、原核生物体内既有DNA也有RNA，它们的遗传物质是DNA而不是RNA。在病毒和类病毒中，有的只含DNA，有的只含有RNA，它们的遗传物质有的是DNA，有的是RNA。因此DNA是主要的遗传物质。真核生物(占生物种类的绝大多数)体内的DNA主要存在于细胞核内的染色体上，少数存在于细胞质中的线粒体、叶绿体中，因此染色体是遗传物质的主要载体。又根据DNA的存在部位不同，将遗传方式划分为细胞核遗传和细胞质遗传。链接聚焦 根据所学，遗
3、传物质应该具备哪些特点？ 提示：(1)分子结构具有相对的稳定性，是指遗传物质本身在细胞组成和结构方面是相对稳定的，不像糖类、脂类、蛋白质那样，经常处于变化的状态。DNA分子是由成百上千个脱氧核苷酸(四种)组成的规则双螺旋结构，碱基配对是严格的，碱基对的配对方式是稳定不变的，它在细胞中的含量是相对稳定的。(2)能够进行自我复制，使生物前后代具有一定的连续性，是指遗传物质可以将自身的分子严格复制，并将复制后的分子向子代传递，使亲子代间遗传物质结构一定，保证前后代相应性状的稳定。(3)能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状，这时遗传物质将遗传信息传到子代，只有控制子代个体发育中合成的特定结
4、构的蛋白质，才能体现与亲代一致的生物性状。(4)产生可遗传的变异，是指遗传物质的分子结构发生变化，相应性状也发生变化，这种变化是遗传物质变化的结果，变化了的分子结构又具有相对稳定性，不断传递下去，使变异的性状在后代连续出现，即出现可遗传的变异。考点二DNA的复制 (1)同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保留复制 DNA分子在复制时，以解旋后形成的两条链（旧链）作模板，按照碱基互补配对原则，从周围原生质中吸收脱氧核苷酸与之配对，形成两条子链（新链），新链与旧链螺旋成为一个新的DNA分子，所以称之为半保留复制。一个DNA分子复制n代后，能形成2n个DNA分子，这些DNA分子中，只有两个含有第一代
5、DNA的链。若将DNA分子在含15N的培养基中培养一段时间，再将这部分DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养若干代，提取DNA经梯度密度离心后得到结果及分析如下表：世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数DNA在离心管内的分布位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比15N分子14N、15N杂种分子14N分子含15N链含14N链01全在下部12112全在中部141/21/2241/2中，1/2下1/21/281/43/4381/4中，3/4上1/43/4161/87/8N2n2/2n中，1-2/2n上2/2n1-2/2n2n+11/2n1-1
6、/2n (2)亲代与子代DNA分子的关系 亲代DNA分子经复制后产生子代DNA分子。由于DNA复制是半保留复制方式，故新复制出的每个子代DNA分子含一条亲代母链和一条能与亲代母链互补配对的新合成的子链，子链碱基序列与母链中的模板链碱基序列互补，与母链中的非模板链碱基序列相同。亲代DNA分子经n次复制后，新合成的DNA分子中，DNA分子数、含亲代母链的DNA分子数和不含亲代母链的DNA分子数依次为：2n,2,2n-2。考点三与基因有关的知识 (1)染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 (2)遗传信息、密码子、反密码子的区别 遗传信息是指子代从亲代获得的控制遗传的讯号，这种讯号是以染色体上DNA
7、的脱氧核苷酸的顺序为代表。基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序为遗传信息。遗传“密码子”是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，遗传信息与“密码子”的区别：一是存在位置不同，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，密码子是信使RNA上核苷酸的排列顺序；二是作用不同，遗传信息决定氨基酸的排列顺序，仅是间接作用，而密码子是直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序。反密码子是转移RNA分子与信使RNA分子中密码子互补配对的三个碱基，与相应的DNA模板链上对应碱基基本相同，只是DNA中碱基为T，转移RNA中碱基为U。链接聚焦 所有生物的遗传信息都位于基因上吗？都是由脱氧核苷
8、酸的排列决定的吗？ 提示：不是。有些病毒的遗传物质是RNA。考点四与DNA有关的计算及规律 (1)DNA分子中碱基数量计算的规律根据碱基互补配对原则引出的关于碱基比率、数量计算，是本部分的难点之一。解决这类问题，可根据以下几条规律。 规律一：在DNA双链中，A=T，G=C，A+G=T+C=A+C=T+G=50%， 规律二：在DNA双链中一条单链的（A+G）/（T+C）的值与另一条互补链的（A+G）/（T+C）的值互为倒数关系。 规律三：DNA双链中，一条单链的（A+T）/（G+C）的值，与另一条互补链的（A+T）/（G+C）的值是相等的，也与整个DNA分子中的（A+T）/（G+C）的值是相等的
9、。 规律四：在双链DNA及其转录的信使RNA之间，有下列关系： 由于DNA在转录形成mRNA时，是以DNA的一条链（有意义链）为模板，按照碱基互补配对原则形成的，所以mRNA中的碱基数等于有意义链的碱基数，等于整个DNA分子碱基数的一半。 DNA分子转录形成的mRNA中互补碱基之和所占的比例，与该互补碱基之和占整个DNA以及DNA的两条单链碱基总数的比例相等。如mRNA中A+U=32，则在DNA分子以及它的每一条单链中的A+T都占碱基总数的32。 (2)关于转录和翻译过程中的有关计算 DNA在转录过程中是以其中的一条链为模板，合成一条单链RNA的过程，所以，基因的碱基数是此基因转录出的信使RN
10、A碱基数的2倍；在翻译过程中，信使RNA上的三个碱基（一个密码子）决定一个氨基酸，所以信使RNA上的碱基数是此信使RNA翻译成的多肽链中氨基酸的3倍。具体关系如下表：比较内容基因中能编码蛋白质序列的碱基数信使RNA上的碱基数参与转运氨基酸的转移RNA数蛋白质中的氨基酸数蛋白质中的肽链数蛋白质中的肽键数缩合失去的水分子数数 目6m3mmmnm-nm-n诱思:实例点拨【例1】(2006湖北黄冈调研)在噬菌体侵染细菌实验中，如果细菌体内的DNA和蛋白质分别含有31P和32S，噬菌体中的DNA和蛋白质分别含32P和35S，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，那么从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的
11、噬菌体和含35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的( )A.14和1 B.34和0C.14和0 D.34和1解析：在噬菌体侵染细菌实验中，含S的蛋白质外壳留在细菌的外面，含P的DNA则侵入到细菌体内，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，共产生了23个DNA分子，其中有2个含有32P，占总数的14，而子代噬菌体的蛋白质外壳是由细菌体内的氨基酸形成的，不含有35S。答案：C讲评：教师在进行该题的训练时，为了使学生更好地理解与掌握问题，可让学生讨论如何标记噬菌体中的DNA和蛋白质，从而加深对相关内容的理解。【例2】碱基互补配对原则可发生在下列哪些结构中( )线粒体 高尔基体 叶绿体 核糖体中心体 细胞核A
12、. B.C. D.解析：DNA双螺旋结构具有碱基互补配对的特点，DNA复制和转录形成RNA以及蛋白质合成的过程中有碱基互补配对，线粒体、叶绿体和细胞核中都有DNA分子，核糖体内完成蛋白质的合成。答案：C讲评：碱基互补配对原则发生在DNA分子的复制、RNA合成（复制）及蛋白质的合成过程中，因此只要发生上述现象，都会遵循碱基互补配对原则。【例3】(2006湖北黄冈调研)一个双链DNA分子，GC占全部碱基的44，其中一条链的碱基中A占26，C占20，那么互补链中的A和C分别占该互补链全部碱基的百分比是( )A.24和30 B.28和22C.30和24 D.26和20解析：在一个双链DNA分子中，GC
13、占全部碱基的比例等于一条链中的G+C占该链碱基的比例。由此可知，一条链中的A+T=56%，这条链上的T等于另一条链上的A，即互补链上的A=30%，这条链上的G等于另一条链上的C，即互补链上的C=24%。答案：C讲评：碱基的计算都是双链DNA所具有的，而单链DNA、RNA等其碱基关系无规律可循。【例4】(2006浙江五校一模)已知某mRNA片段含有30个碱基，其中A和G共有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的总数是( )A.12 B.24 C.18 D.30解析：mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的，DNA中碱基的总数是RNA的2倍，即60个碱基。又因为A+G=T+C，所以D
14、NA分子中C和T的个数是总数的一半：30个。答案：D【例5】用标记有15N的一条双链DNA分子，在标记有14N的培养液中进行两次复制，其后代的DNA分子单链中，含14N和15N的比值为( )A.11 B.21 C.31 D.41解析：如果DNA分子复制的次数为n，则后代的DNA分子总数为2n。又因为DNA分子的复制是半保留复制，因此8条DNA单链中，除了两条来自亲代，标有15N外，其余6条单链都是在标有14N的培养液中，经过复制形成的。答案：C讲评：可用不同颜色的粉笔画图或用不同颜色的细线等模拟DNA分子的复制，从而清楚地理解与掌握DNA分子复制的有关问题。【例6】(2005上海高考，5)tRNA与mRNA碱基互补配对现象可出现在真核细胞的( )A.细胞核中 B.核糖体上C.核膜上
