专题07 遗传的分子基础-备战2021年高考生物专题提分攻略

第7章 遗传的分子基础 一、基础知识必备 （一）人类对遗传物质的探索过程 1、肺炎双球菌类型 　　　　特点 类型 菌落 荚膜 毒性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 无 无 2、格里菲思的体内转化实验 (1)过程及结果 (2)结论 加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,这种转化因子促使R型活细菌转化为S型活细菌。 3.艾弗里的体外转化实验 (1)方法 直接分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等,将它们分别与R型细菌混合培养,研究它们各自的遗传功能。 (2)过程与结果 (3)结果分析 S型细菌的DNA使R型细菌发生转化,其他物质不能使R型细菌发生转化。 (4)结论 ① DNA是遗传物质; ②蛋白质、荚膜多糖和DNA水解物不是遗传物质。 （二）噬菌体侵染细菌实验 实验材料 T2噬菌体、大肠杆菌 实验原理 T2噬菌体仅由蛋白质外壳和一个DNA分子组成,T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,侵入细菌后,能在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质进行大量增殖 实验步骤 ①标记细菌 细菌+含35S的培养基→含35S的细菌; 细菌+含32P的培养基→含32P的细菌 ②标记噬菌体 噬菌体+含35S的细菌→含35S的噬菌体; 噬菌体+含32P的细菌→含32P的噬菌体 ③噬菌体侵染细菌 含35S的噬菌体+细菌→上清液放射性很高,沉淀物放射性很低,在新形成的噬菌体中没有检测到35S; 含32P的噬菌体+细菌→上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,在新形成的噬菌体中检测到32P 实验分析 35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内,而是留在宿主细胞外;32P标记的DNA进入了宿主细胞内 实验结论 子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的,DNA是噬菌体的遗传物质 （三）烟草花叶病毒感染烟草的实验 实验过程与实 验结果 ①烟草花叶病毒→正常烟草→产生花叶病(对照组); ②烟草花叶病毒的RNA→ 正常烟草→产生花叶病(实验组); ③烟草花叶病毒的蛋白质→正常烟草→不产生花叶病(实验组) 实验结论 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质 （四）DNA 是主要的遗传物质 　科学家通过广泛的实验探索,得出绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数种类的病毒的遗传物质是RNA。 生物类型 所含核酸 遗传物质 实例 细胞 生物 真核生物 DNA和RNA　 DNA 酵母菌、苹果、人 原核生物 细菌、蓝藻 非细胞 生物　 大多数病毒　 仅有DNA DNA T2噬菌体 极少数病毒　 仅有RNA RNA HIV、烟草花叶病毒 二、通关秘籍 1、(1)转化的实质并不是基因发生了突变,而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。 (2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌,而是只有少部分R型细菌转化成S型细菌。原因是转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响。 (3)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。 2、(1)若用32P和35S标记病毒而宿主细胞未被标记,相当于间接地将核酸和蛋白质分开,只有子代病毒的核酸被32P标记。 (2)若用32P和35S标记宿主细胞而病毒未被标记,则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。 (3)若用C、H、O、N等标记病毒而宿主细胞未被标记,则只在子代病毒的核酸中有标记元素。 (4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而病毒未被标记,则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。 三、基础知识必备 （一）DNA分子的结构 1.DNA分子的结构层次 2、DNA分子的化学组成 基本组成元素 C、H、O、N、P 基本组成物质 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、G、C、T四种) 基本组成单位 四种脱氧核苷酸 DNA分子的结构 两条反向平行的脱氧核苷酸链 3.DNA的空间结构 项目 主链 侧链 构成 方式 ①脱氧核糖与磷酸交替排列; ②两条主链呈反向平行; ③两条主链盘旋成规则的双螺旋 ①主链上对应碱基以氢键连接成对; ②碱基互补配对(A—T,G—C); ③碱基对平面之间平行 位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧 4、DNA分子的复制过程 复制时间 体细胞为有丝分裂间期;生殖细胞为减数第一次分裂前的间期 复制场所 主要是细胞核,但在拟核、叶绿体、线粒体、细胞质基质(质粒)中也进行DNA的复制 复制过程 ①解旋:利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开; ②合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等的作用下,利用细胞中游离