内容正文:
专题08 遗传的分子基础
(1)在选考中占分值6-8分左右;
(2)以3-4道选择题形式出现,主要是考查遗传物质证据、遗传信息结构和传递、遗传信息的表达;
(3)《遗传信息的表达》偶尔也会在《遗传定律》的非遗传题中出现一个空;
一、遗传物质的主要载体
1、 染色体 是遗传物质的主要载体,其化学本质是 DNA 、 蛋白质 和少量的 RNA ,其中蛋白质又分为 组蛋白 和非组蛋白。
二、噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体是一种专门寄生在 细菌 体内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由 蛋白质 构成的,在头部含有一个 DNA 分子。
2、分别标志含35S的噬菌体和含32P的噬菌体:
①先用含35S的培养基培养 大肠杆菌 , 若干代 (若干代/一代)→再用无标记的 噬菌体 侵染含35S标记的大肠杆菌,培养多代→含有 35S 标记的噬菌体;
②先用含32P的培养基培养 大肠杆菌 , 若干代 (若干代/一代)→再用无标记的 噬菌体 侵染含32P标记的大肠杆菌,培养多代→含有 32P 标记的噬菌体;
【特别提醒的是,该标记过程中,培养大肠杆菌和噬菌体都是多代,目的是使大肠杆菌和噬菌体尽量都被相应的放射性元素标记】
3、保温培养噬菌体:
①用含35S的 噬菌体 侵染不含标记的 大肠杆菌 ;
②用含32P的 噬菌体 侵染不含标记的 大肠杆菌 ;
4、搅拌:在搅拌器中搅拌,使 细菌外的 噬菌体与 细菌 分离;
5、离心:使细菌外的 噬菌体 与 细菌 分层;
6、噬菌体侵染细菌的实验过程和现象:
①35S标记的噬菌体+细菌→ 搅拌 、离心→结果:悬浮液放射性 强 ,沉淀物放射性 弱 ;
②32P标记的噬菌体+细菌→搅拌、 离心 →结果:悬浮液放射性 弱 ,沉淀物放射性 强 ;
7、实验结论:在噬菌体中,保证亲代与子代之间具有连续性的物质是 DNA ,即 DNA 是遗传物质。
8、操作不规范可能出现的现象
①保温培养时间太短,含 32P (35S/32P)组的 悬浮液 (悬浮液/沉淀物)放射性变强;
②保温培养时间达长,含 32P (35S/32P)组的 悬浮液 (悬浮液/沉淀物)放射性变强;
③搅拌不充分,含 35S (35S/32P)组的 沉淀物 (悬浮液/沉淀物)放射性变强;
三、肺炎双球菌转化实验
1、肺炎双球菌是人类 肺炎 和小鼠 败血症 的病原体;有众多的肺炎双球菌菌株中, 光滑型(S) 菌株是唯一能够引起肺炎或败血症的类型,S型菌落 光滑 ,菌体外面有 多糖类 的胶状荚膜,使菌体不易受到宿主正常 保护机制 的破坏。
2、活体细菌转化实验结论:加热杀死的S型菌中,一定有一种物质能把某些 R型菌 转化为 S型菌 ;换句话说,S型菌中的“ 转化因子 ”进入R型菌体内,引起 R型菌 稳定的 遗传变异 。该变异类型属于基因重组。
3、离体细菌转化实验
①从 活的 S型菌中抽提 DNA 、 蛋白质 和 荚膜 物质,分别与活的 R型菌 混合,并进行 悬浮 培养。
【该实验应用的S型菌不能是加热杀死的,需要用活S菌,因为加热后会导致S型菌蛋白质变性,作为对照不严谨】
②实验结论: DNA 是转化因子,即是遗传物质。可见,一种细菌的 DNA 掺入到另一种细菌中,能够引起稳定的遗传变异。该变异类型属于 基因重组 。
4、后来的研究证实:DNA纯度超高,引起R型菌转化的转化效率 越高 。
四、烟草花叶病毒的感染和重建实验
1、烟草花叶病毒(TMV),是由 一条 RNA链和 蛋白质 外壳组成。
2、单用病毒的 RNA 就可以使烟草出现感染病毒的症状,而病毒的 蛋白质 不能单独使烟草感染。
3、烟草花叶病毒重建实验说明,来自不同病毒株系的RNA和蛋白质混合后感染烟草,所繁殖的病毒类型取决于提供 RNA 的株系,而不是提供 蛋白质 的株系。
4、实验证明了在只有RNA而没有 DNA 的病毒中, RNA 是遗传物质。
五、遗传的基本功能单位是 基因 ,就是一段具有功能的 核酸 ,在大多数生物中即一段 DNA ,而在RNA病毒中则是一段 RNA 。
五、DNA分子的基本组成单位
1、DNA分子的基本单位是 脱氧核苷酸 ,DNA分子是 脱氧核苷酸 的多聚体,其结构如下图,在“?”处填上结构名称;
2、组成脱氧核苷酸的碱基有4种,腺嘌呤( A )、 鸟嘌呤 (G)、 胞嘧啶 (C)和胸腺嘧啶( T ),
因此脱氧核苷酸也有4种。
3、RNA分子的基本结构单位是