第7讲 遗传的分子基础-【拾遗补缺】备战2024年高考生物一轮复习知识清单速记与精练（江苏专用）

第7讲 遗传的分子基础 一、细胞核遗传和细胞质遗传 1．细胞中的遗传物质和细胞核中的遗传物质 细胞中的遗传物质包含细胞核的遗传物质和细胞质中的遗传物质。 2．细胞核遗传和细胞遗传的概念 （1）细胞核遗传：由细胞核内染色体上的基因即核基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞核遗传（简称为核遗传）。 （2）细胞质遗传：由细胞质内基因即质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞质遗传，又称核外遗传，不遵循孟德尔遗传定律。 3．细胞质遗传的特点 （1）母系遗传 （2）两个亲本杂交，后代的性状不会出现一定的分离比 二、肺炎链球菌的转化实验 1．转化的实质是基因重组。肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。与农杆菌转化、同源重组等相似。 2．转化的只是少部分R型细菌。由于转化受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，所以转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌转化成S型细菌。 3．肺炎链球菌两个转化实验的关系 (1)两个实验思路不同 ①格里菲思体内转化实验的思路：分别将R型活细菌、S型活细菌和加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照，说明加热杀死的S型细菌与R型细菌混合培养后发生了转化。 ②艾弗里体外转化实验的思路：利用“减法原理”特异性去除某一种物质，直接地、单独地观察该种物质在实验中所起的作用。 (2)两个实验的联系 ①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎球菌。 ②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明S细菌体内有“转化因子”，体外转化实验则是前者的伸，进一步证明了“转化因子”是DNA。 ③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。 三、基因的基本结构 1．原核生物的基因结构 原核生物的基因一般是由成百上千个核苷酸对组成。组成基因的核苷酸序列可以分为不同的区段。在基因表达的过程中，不同区段的作用并不相同，有的区段能够转录为相应的RNA,并指导蛋白质的合成，这样的区段叫作编码区（图7-1）。有的区段不能转录为RNA,不能编码蛋白质，这样的区段叫作非编码区，如启动子、操纵序列等，参与调控数个功能相关、串联在一起的基因转录，而真核生物中的基因一般都是单独转录和调控的。 原核基因转录区 非编码区 （如终止子） 5´ 5´ 3´ 3´ 编码区 mRNA 蛋白质 图7-1 原核生物的基因结构及表达模式图 DNA 2．真核生物的基因结构 与原核生物基因结构相比，真核生物基因结构相对复杂，尤其是高等真核生物。真核生物间基因结构的主要特点是编码区是间隔的、不连续的。编码蛋白质的序列（简称“外显子”）被不能编码蛋白质的序列（简称“内含子”）分隔开来，成为一种断裂的形式（图7-2）。除了少数真核生物基因只含少量内含子，甚至完全缺乏内含子外，绝大多数真核生物基因的外显子被内含子间隔开，且包含很多内含子。各部分结构都有其特定的功能（表7-1）。 非编码区 （如启动子） 编码区 非编码区 （含终止子） 5´ 5´ 3´ 3´ 图7-2 真核生物的基因结构模式图 启动子 终止子 外显子 内含子 DNA 表7-1 真核生物基因的结构和功能 结构名称 功能 编码区 编码区又称转录区，编码转录形成RNA 非编码区 位于编码区上游与下游的碱基序列，上游含有启动子与其他调控序列，下游含终止子 外显子 属于编码序列，在编码区与内含子交替连接，编码蛋白质的序列 内含子 属于非编码序列，在初始RNA剪接时被切除序列对应的DNA 序列 启动子 位于编码区的上游，能被RNA 聚合酶特异性地识别、结合，并启动转录的DNA 序列 终止子 位于编码区下游的一段DNA序列，是转录的终止信号 3．病毒的基因结构 每种病毒只含一类核酸（DNA或RNA)，分别称为DNA病毒或RNA病毒。病毒基因结构特征往往与其宿主细胞相似。侵染原核生物的病毒（如噬菌体）基因的编码序列是连续的，没有内含子；侵染真核生物的病毒（如多瘤病毒）基因的编码序列通常是不连续的，有内含子。有些真核病毒的内含子或其中的一部分对某个基因来说是内含子，对另一个基因则是外显子，如SV40病毒早期转录区编码了抗原T和t两个功能不同的蛋白，这两个基因是重叠的，仅内含子不同。 病毒基因组的类型极为多样化，有单链(ss)与双链(ds)、正链(+)与负链(-)之分，还有线状(L)与环状（O)的区别。将基因的碱基序列与mRNA相同的定为正链，与mRNA互补的定为负链。就病毒核酸的单、双和正、负而言，可将其基因组分为6类：dsDNA、dsRNA、+ssDNA、-ssDNA、+ssRNA和-ssRNA。 四、遗传信息的传递 1．DNA的复制 （1）复制的方向和