2023届高三生物一轮复习课件第16讲 基因的本质和基因的表达

* 基因的本质 DNA是主要的遗传物质 DNA的结构 DNA的复制 基因通常是有遗传效应的DNA片段 基因的表达 基因指导蛋白质的合成 基因表达与性状的关系 考点一 DNA是主要的遗传物质 1.作为遗传物质应具遥特点： (1)具有储存大量__________的潜在能力； (2)能够指导_________的合成，从而控制生物的性状和细胞代谢的过程； (3)在细胞生长和繁殖的过程中能够_________，使得前后代具有一定的连续性； (4)结构比较______，在某些特殊情况下又能通过突变等产生______________。 遗传信息 蛋白质 自我复制 稳定 可遗传的变异 ▼现代研究及观点：蛋白质_________(“能”或“不能”)作为遗传物质。 理由：蛋白质不能______________。 不能 自我复制 2.肺炎链球菌的转化实验 (1)实验材料：小白鼠和肺炎链球菌。 (2)转化实验的两个阶段 加热致死的S型细菌，含有某种能使R型活菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。 ▼格里菲思的体内转化实验： ▼艾弗里的体外转化实验： 遗传物质能够使生物产生可遗传的变异，能使生物产生可遗传变异的物质是遗传物质。 * 一、科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” (1)加法原理： ①与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。 ②例如在必修一酶一节中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别做了加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”。 (2)减数原理： ①与常态相比，人为去除某种影响因素的称为减法原理。 ②例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。 二、肺炎链球菌(R型细菌转化为S型细菌)转化的实质 加热杀死S型细菌时，其蛋白质会变性失活，但DNA的热稳定性更高，加热使DNA变性(双链解开)，温度降低后，DNA会复性(其结构恢复)。 加热杀死的S型细菌与R型活菌培养时，S型细菌的某一DNA片段(控制荚膜形成的基因)进入R型活菌整合到其DNA上，并得到表达，从而使R型肺炎链菌转化为有荚膜的S型肺炎链球菌。 一种细菌获得另一种细菌的DNA片段并得到表达的现象，称为细菌转化。细菌转化是基因重组的结果，不是基因突变。 一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，但转化后形成的S型细菌的DNA可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 R型细菌可通过基因重组形成S型细菌，S型细菌可能通过突变形成R型细菌。 * 3.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验： (1)实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。 ▼ T2噬菌体： 成分只有蛋白质和DNA 专门寄生在能在大肠杆菌体内。 繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆菌，其他物质保留在体外。 (2)实验方法：_______________________，细菌培养技术等。 放射性同位素标记法 ①放射性同位素标记噬菌体： 用35S标记一部分噬菌体的蛋白质(第1组)；用32P标记另一部分噬菌体的DNA(第2组)。 ②培养噬菌体：用标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠细菌。 ③培养(保温)一定时间(噬菌体大量繁殖)后，搅拌、离心。 ④对上清液和沉淀物的放射性进行检测。 (3)实验过程： 保温：保持细菌活性，让噬菌体充分侵染细菌。搅拌：使吸附在细菌上的噬菌外壳与细菌分离。 离心：使噬菌体与细菌分开，噬菌体比重较轻，进入上清液，细菌比重较重，则进入沉淀物中。 * (4)结果与结论： 1.为什么用35S标记蛋白质，32P标记DNA；而不能用15N或14C、3H、18O等？ 提示：因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要(99%)存在于 DNA的组分中。 用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。 2.为什么标记的不是同一部分噬菌体？ 如果标记同一部分的噬菌体，侵染细菌后，在细菌体内出现放射性，无法确定是35S-蛋白质，还是32P-DNA进入了细菌。 3.从培养噬菌体到离心分离的时间不能过长，为什么？ 如果培养噬菌体的时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放出来，经离心分离后分布于上清液中，会使上清液放射性升高。 4.从理论上讲，第1组(35S标记组)的结果应该是放射性全都在上清液，而沉淀物没有放射性，而实验的实际结果是沉淀物有很低的放射性，最可能的原因是什么？ 提示：35S标记的噬菌体吸附于细菌，因为搅拌、离心不充分而没有与细菌分离，随离心进入沉淀物中。 第2组(32P标记组)的实验结果应该是放射性全都在沉淀中，上清液没有放射性，而实际结果上清液有很低的放射性？最可能的原因是什么？ 提示：部分3