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1、第六章第六章 遗传与变异遗传与变异第一节第一节 遗传的物质基遗传的物质基础础问题问题1 1 肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验1.肺炎双球菌的肺炎双球菌的结构特点是什么构特点是什么?已学已学过的与的与该生物生物结构相同的构相同的是什么生物？它是什么生物？它们在功能上有什么不同？控制前者由在功能上有什么不同？控制前者由R型型转化化为S型和后者完成固氮作用的基因分型和后者完成固氮作用的基因分别存在于什么地方？存在于什么地方？2.在格里菲思的在格里菲思的实验中中,加加热杀死死细菌的原理是什么菌的原理是什么?3.肺炎双球菌肺炎双球菌转化化实验的的结论是什么是什么?格里菲思格里菲思实验的的结论是什是什
2、么么?艾弗里艾弗里实验的假的假设是什么是什么?实验思路是什么思路是什么?4.怎怎样理解理解“将将R活菌和加活菌和加热杀死的死的S菌混合，菌混合，转化的化的R菌既能菌既能使小鼠致死，又能使小鼠致死，又能稳定定遗传。”前者基因在拟核的前者基因在拟核的DNA上（大型环状上（大型环状DNA），），后者在质粒上。后者在质粒上。高温使细菌失去生命高温使细菌失去生命活动，而活动，而DNA还保留还保留其生命特征（遗传）。其生命特征（遗传）。S型细菌存在转化因子；型细菌存在转化因子；R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌；转型细菌；转化的化的S型细菌可以遗传。型细菌可以遗传。艾弗里的肺炎双球菌转化实验艾弗里的肺炎双
3、球菌转化实验(3)实验结果是实验结果是 (4)实验结论是实验结论是 只有只有DNA与与R型细菌进行混合，才能使型细菌进行混合，才能使R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌型细菌(1)该实验的设计思路是该实验的设计思路是(2)实验中的对照是实验中的对照是将将S型细菌中的多糖、蛋白质、型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和脂类和DNA等分离提取出来，等分离提取出来，分别与分别与R型细菌进行混合型细菌进行混合用用DNA酶破坏了酶破坏了DNA的结的结构，然后去实验，看它是否构，然后去实验，看它是否能完成转化作用能完成转化作用转化因子是转化因子是DNA，DNA是遗传物质是遗传物质 问题问题2 21.噬菌体的外壳叫什
4、么？噬菌体的外壳叫什么？组成成单位是什么？位是什么？S、P元素主要在噬元素主要在噬菌体的哪个菌体的哪个结构中？构中？2.噬菌体的侵染噬菌体的侵染细菌后的增殖菌后的增殖过程怎程怎样？3.在噬菌体侵染在噬菌体侵染实验中依次被中依次被标记的是什么？分的是什么？分别用什么方法？用什么方法？该实验的基本的基本过程是什么？程是什么？4.该实验中，要中，要获得得标记了了P或或S的噬菌体，是用液体培养基的噬菌体，是用液体培养基还是固体培养基？可否用是固体培养基？可否用动物物细胞培养噬菌体？胞培养噬菌体？如果要如果要获得大量得大量标记的的细菌，要用液体培养基菌，要用液体培养基还是固体培养基？是固体培养基？5.该
5、实验的的结论是什么？是什么？培养基：标记培养成分；培养基：标记培养成分；细菌：细菌：在有标记的培养基上培养；在有标记的培养基上培养；噬菌体：侵染被标记的细菌；噬菌体：侵染被标记的细菌；子代噬菌体：子代噬菌体：用被标记的噬菌体侵染用被标记的噬菌体侵染 未标记的细菌。未标记的细菌。1配制标记的培养基；配制标记的培养基；2标记细菌；标记细菌；3标记噬菌体；标记噬菌体；4侵染细菌；侵染细菌；5离心分离。离心分离。在两组经离心之后的在两组经离心之后的离心管中均发现上清离心管中均发现上清液的沉淀物中有放射液的沉淀物中有放射性，这是为什么？性，这是为什么？问题问题3 3 关于遗传物质存在场所关于遗传物质存在
6、场所1.在生物体内，在生物体内，遗传物物质DNA的的载体是什么？主要体是什么？主要载体是什么体是什么？2. 所有所有细菌的菌的遗传物物质是什么？病毒的是什么？病毒的遗传物物质是什么？是什么？动物物和植物的和植物的遗传物物质是什么？是什么？为什么什么说DNA是主要的是主要的遗传物物质？3.学学过的以的以RNA作作为遗传物物质的生物有哪些？的生物有哪些？4.受受细胞核控制的胞核控制的遗传的的遗传物物质是什么？受是什么？受细胞胞质控制的控制的遗传的的遗传物物质是什么？如果是什么？如果说一种高等生物性状有关的一种高等生物性状有关的遗传物物质只可能来自母本，那么只可能来自母本，那么这种种遗传物物质在哪里
7、？在哪里？烟草花叶病毒；烟草花叶病毒；HIV；流感病毒；甲型流感病毒；甲型H1N1流感病毒；禽流感病流感病毒；禽流感病毒、毒、SARS病毒等。病毒等。问题问题4 DNA4 DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定1.DNA分离和分离和鉴定的原理分定的原理分别是什么？是什么？2. 为什么什么选用用鸡血血细胞做胞做实验材料？人的材料？人的红细胞与胞与鸡的的细胞胞有什么不同？有什么不同？这些些细胞从来自什么胞从来自什么细胞？胞？3.DNA的分离和的分离和鉴定分定分别由哪些步由哪些步骤完成？每个步完成？每个步骤有什么有什么特殊的方法？特殊的方法？4.实验中使用了哪些中使用了哪些药品？在哪些步品？在哪些步骤中
8、使用的？得到的中使用的？得到的实验结果是什么？果是什么？3 3实验操作实验操作制制备鸡血血细胞液胞液加加柠檬酸檬酸钠，静置或离心，静置或离心破碎破碎细胞，胞，释放放DNA 加蒸加蒸馏水，同一方向水，同一方向快速快速搅拌拌过滤，除去，除去细胞膜等，得胞膜等，得滤液液。溶解核内溶解核内DNA 加入加入NaCl至至2mol/L，用玻棒同一方向用玻棒同一方向缓慢慢搅拌拌DNA析出析出加蒸加蒸馏水至黏稠物不再增加（水至黏稠物不再增加（0.14mol/L），），过滤。取取黏稠物黏稠物，溶解到，溶解到2mol/L溶液中，用玻棒沿同一溶液中，用玻棒沿同一方向不停方向不停搅拌。拌。过滤，除去除去细胞胞质中的大部
9、分物中的大部分物质，得，得滤液。液。DNA纯化化加入冷却和、体加入冷却和、体积分数分数为95酒精，玻棒沿一个方向酒精，玻棒沿一个方向搅拌。拌。析出白色析出白色丝状物（主要成分状物（主要成分为DNA）。）。除去核蛋白、除去核蛋白、RNA、多糖等。、多糖等。DNADNA鉴定鉴定 二苯胺，沸水浴，呈现蓝色（怎样对照？）二苯胺，沸水浴，呈现蓝色（怎样对照？）该实验有几次使用玻棒？有几次该实验有几次使用玻棒？有几次使用蒸馏水？有几次过滤？有几使用蒸馏水？有几次过滤？有几次使用次使用NaClNaCl溶液？它们的目的分溶液？它们的目的分别是什么？别是什么？有六次使用玻棒。目的分别是：加速有六次使用玻棒。目的
10、分别是：加速使细胞破裂；核物质溶解；使细胞破裂；核物质溶解；DNA黏稠黏稠物析出；物析出；DNA黏稠物溶解；去除杂质；黏稠物溶解；去除杂质；DNA溶解。溶解。有有2次使用蒸馏水。目的分别是：使次使用蒸馏水。目的分别是：使细胞破裂；细胞破裂；DNA黏稠物析出（降低黏稠物析出（降低NaCl 浓度。浓度。有有3次过滤。目的分别是：获得含核次过滤。目的分别是：获得含核物质的滤液；获得物质的滤液；获得DNA黏稠物；获得黏稠物；获得含含DNA滤液。滤液。有有3次使用次使用NaCl溶液溶液。目的分别。目的分别是：溶解核物质；溶解是：溶解核物质；溶解DNA黏黏稠物；稠物；DNA溶解。溶解。问题问题5 DNA5
11、 DNA的结构和复制的结构和复制1.DNA的化学的化学组成怎成怎样？其独特的双螺旋？其独特的双螺旋结构是怎构是怎样组成的？成的？2. DNA的碱基互的碱基互补配配对原原则是什么？是什么？3.DNA结构的特点是什么？构的特点是什么？ 碱基碱基（四种）（四种） 核苷核苷DNA 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 脱氧核糖脱氧核糖 磷酸磷酸磷酸二酯键磷酸二酯键1.某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占58，嘧啶碱，嘧啶碱基占基占42，此生物不可能是，此生物不可能是( ) A.噬菌体噬菌体 B.烟草花叶病毒烟草花叶病毒 C.细菌细菌 D.酵母菌酵母菌例题例题2.在含有在含有4种碱基的种碱基
12、的DNA区段中有腺嘌呤区段中有腺嘌呤A个，占该区个，占该区段全部碱基的比例为段全部碱基的比例为B。下列说法正确的是（。下列说法正确的是（ ）A. bA. b0.5 B. b0.5 B. b 0.50.5C. C. 胞嘧啶为胞嘧啶为a a（1/2b-11/2b-1） D. D. 胞嘧啶为胞嘧啶为b b（1/2a-1/2a-1 1）AC3.3.一个双链一个双链DNADNA分子中碱基分子中碱基A A占占30%30%，其转录，其转录成的成的mRNAmRNA上的上的U U为为35%35%，则，则mRNAmRNA上的碱基上的碱基A A占占多少？多少？ A. 30A. 30B. 20B. 20 C. 35C
13、. 35D. 25D. 25D提示：提示：计算题都要看清楚是已知计算题都要看清楚是已知的条件是的条件是“对对”还是还是“个个”！问题问题6 DNA6 DNA复制复制1 1、时间：有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂前间期、时间：有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂前间期2 2、条件：模板、条件：模板DNADNA双链双链 能量能量ATP ATP 酶酶DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA解旋酶解旋酶 原料原料细胞中游离的四种脱氧核苷酸细胞中游离的四种脱氧核苷酸3 3、过程：边解旋边复制，解旋与复制同步。、过程：边解旋边复制，解旋与复制同步。4 4、特点：半保留复制（又可叫方式）。新形成的、特点：半保留
14、复制（又可叫方式）。新形成的DNADNA分分子有一条链是母链，一条是子链。子有一条链是母链，一条是子链。5 5、意义：通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，、意义：通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，保证遗传信息的连续性。保证遗传信息的连续性。1.1.已知某一条全部已知某一条全部已知某一条全部已知某一条全部N N原子被原子被原子被原子被1515N N标记标记的的的的DNADNA分子（分子（分子（分子（0 0代），代），代），代），转转移到含移到含移到含移到含1414N N的培养基上培养的培养基上培养的培养基上培养的培养基上培养n n代，其代，其代，其代，其结结果如下：果如下：果如下：果如下：
15、分子总数分子总数分子总数分子总数_只含只含只含只含1515N N的的的的DNADNA分子分子分子分子_含含含含1515N N 14 14N N的的的的DNADNA分子分子分子分子_只含只含只含只含1414N N的的的的DNADNA分子分子分子分子_含含含含1414N N的的的的DNADNA分子分子分子分子_含含含含1515N N的链为的链为的链为的链为_含含含含1414N N的链为的链为的链为的链为_2 2n n0 02 22 2n n-2-22 22 2n+1n+1-2-2与与DNA复制有关的计算：复制有关的计算： 2 2n n2.2.某某某某DNADNA分子中，若分子中，若分子中，若分子中
16、，若A A占占占占32.8%32.8%，当其复制两次后，其中，当其复制两次后，其中，当其复制两次后，其中，当其复制两次后，其中T T应该应该占占占占到多少？到多少？到多少？到多少？A.17.2%A.17.2% B.32.8% C.50% B.32.8% C.50% D.65.6%D.65.6%3.3.某某某某DNADNA分子共有分子共有分子共有分子共有a a个碱基，其中含个碱基，其中含个碱基，其中含个碱基，其中含C C有有有有mm个个个个, ,则该则该DNADNA复制复制复制复制3 3次，次，次，次，需游离的胸腺需游离的胸腺需游离的胸腺需游离的胸腺嘧啶嘧啶脱氧核苷酸多少个？脱氧核苷酸多少个？脱
17、氧核苷酸多少个？脱氧核苷酸多少个？A. 7(a-m) A. 7(a-m) B. 8(a-m)B. 8(a-m) C. 7a/2 -7m C. 7a/2 -7m D. 8(2a-m)D. 8(2a-m)BC（ 2 2n n-1-1）* *每个每个DNADNA中该种核苷酸总数中该种核苷酸总数DNADNA复制复制n n次次，所用某种游离核苷酸的数目：所用某种游离核苷酸的数目：脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNADNA染色体染色体基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息每个基因中有很多个（但只有四种）脱氧核苷酸每个基因中有很多个（但只有四种）脱氧核苷酸基因是有遗传效应
18、的基因是有遗传效应的DNA片段，一个片段，一个DNA上有上有间断地排列着多个基因间断地排列着多个基因每条染色体上一般有一个每条染色体上一般有一个DNA分子分子染色体是染色体是DNA的主要载体，还有线粒体、叶绿体的主要载体，还有线粒体、叶绿体基因在染色体基因在染色体上呈线性排列上呈线性排列一、基因是有遗传效应的一、基因是有遗传效应的DNA片段片段核基因（主要）核基因（主要）质基因（线粒体、叶绿体）质基因（线粒体、叶绿体）主要分布在拟核中主要分布在拟核中质粒中也分布有基因质粒中也分布有基因真核细胞真核细胞原核细胞原核细胞问题问题6 6、基因的表达、基因的表达1转录转录 （1）在细胞核中，以）在细胞
19、核中，以DNA双链中的一条（双链中的一条（反义链反义链反义链反义链或模板链）或模板链）或模板链）或模板链）为摸板合成为摸板合成mRNA的过程。的过程。（2） 信使（信使（mRNA）：将基因中的遗传信息传递到）：将基因中的遗传信息传递到 蛋白质上，是单链状化合物；蛋白质上，是单链状化合物； 转运转运RNA（tRNA）：有什么特点？）：有什么特点？ 核糖体核糖体RNA（rRNA）：是核糖体中的）：是核糖体中的RNA。（3）过程：（场所、摸板、条件、原料、产物、产物去向等）过程：（场所、摸板、条件、原料、产物、产物去向等）RNA （单链单链） 二、转录和翻译二、转录和翻译2翻译翻译（1）在细胞质的核
20、糖体上，以）在细胞质的核糖体上，以mRNA为摸为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（2）实质：将）实质：将mRNA中的碱基序列（遗传中的碱基序列（遗传信息）翻译成蛋白质的特定氨基酸序列。信息）翻译成蛋白质的特定氨基酸序列。（3）密码子：在哪里？有多少个？有什么）密码子：在哪里？有多少个？有什么特点？特点？二、转录和翻译二、转录和翻译3遗传信息、遗传密码子和反密码子的区别遗传信息、遗传密码子和反密码子的区别以以DNADNA为模板合成为模板合成mRNAmRNA，将遗传信息传递到，将遗传信息传递到mRNAmRNA上形成一定上形成一定的密码顺序；的密码顺
21、序；tRNAtRNA携带相对应的氨基酸遵循碱基互补配对原携带相对应的氨基酸遵循碱基互补配对原则，识别则，识别mRNAmRNA上的密码顺序，并将氨基酸缩合成蛋白质。上的密码顺序，并将氨基酸缩合成蛋白质。具有通用性，有具有通用性，有6161种，携带种，携带2020种氨基种氨基酸。酸。( (简并性）简并性）在不同种生物个体在不同种生物个体间具有通用性。生间具有通用性。生物体内的密码子共物体内的密码子共6464种，其中种，其中6161种编种编码氨基酸码氨基酸具有种的特异性，具有种的特异性，不同种不同个体携不同种不同个体携带的遗传信息不同，带的遗传信息不同，遵循碱基互补的配遵循碱基互补的配对原则对原则携
22、带对应氨基酸，携带对应氨基酸，识别识别mRNAmRNA上密码，上密码，完成蛋白质合成中完成蛋白质合成中的的“翻译翻译”。直接控制蛋白质合直接控制蛋白质合成中的氨基酸顺序成中的氨基酸顺序从根本上决定蛋白从根本上决定蛋白质合成中的氨基酸质合成中的氨基酸顺序顺序以相应的基因以相应的基因(DNA)为模板转录为模板转录而成而成以相应的基因以相应的基因(DNA)(DNA)为模板转录而成为模板转录而成从亲代获得从亲代获得转运转运RNA(tRNARNA(tRNA) )端的端的三个碱基三个碱基信使信使RNA(mRNARNA(mRNA) )上核上核苷酸的排列顺序苷酸的排列顺序DNA(DNA(基因基因) )上脱氧核上脱氧核苷酸的排列顺序苷酸的排列顺序联联 系系特异性特异性作用作用来源来源位置位置区区别别反密码子反密码子遗传密码子遗传密码子遗传信息遗传信息每种每种tRNA能能识别并并转运多种运多种AA每种每种AA只有一种只有一种tRNA能能转运它运它tRNA能能识别mRNA上的密上的密码子子tRNA转运运AA到到细胞核内胞核内一种一种tRNA可以携可以携带几种几种结构相似的构相似的AA每种每种AA都可由几种都可由几种tRNA携携带每种每种AA都有它特定的都有它特定的tRNA一种一种AA可由一种或几种特定的可由一种或几种特定的tRNA将它携将它携带到核糖体上到核糖体上判断题
