2025届高三生物一轮复习课件遗传的分子基础(沪科版复习课）)

必修2 遗传与进化 第1章 遗传的分子基础 复习课 第1节 DNA是主要遗传物质 第2节 遗传信息通过复制和表达进行传递 第3节 基因选择性表达导致细胞的差异化 1、实验研究发现遗传物质是DNA或RNA 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 加热杀死S型 加热杀死S型+R型 S型 R型 R型 s型 存在一种“转化因子” 1、实验研究发现遗传物质是DNA或RNA 艾弗里肺炎链球菌体外转化实验 “转化因子”是DNA 35S 32P (C、H、O、N、P) (C、H、O、N、S) 同位素标记法 观察指标: 细菌内的放射性 1、实验研究发现遗传物质是DNA或RNA 噬菌体侵染细菌实验 证明:噬菌体在侵染时,其DNA进入细菌,而蛋白质留在细菌外。所以,DNA是噬菌体的遗传物质 上清液中主要是较轻的 噬菌体未侵入细菌的部分 沉淀物主要是较重的、 被侵染的大肠杆菌细胞 1、实验研究发现遗传物质是DNA或RNA 噬菌体侵染细菌实验 细菌的脱氧核苷酸 子代噬菌体DNA 细菌的氨基酸 子代噬菌体蛋白质 亲代噬菌体的DNA 噬菌体侵染细菌的实验中,要先搅拌再离心,若搅拌不充分会造成怎样的后果? 练习学程P32 某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌,并用同位素32P和35S作了如下标记: 被标物质 噬菌体 大肠杆菌 脱氧核苷酸(DNA) 32P 31P 氨基酸(蛋白质) 32S 35S (1)子代噬菌体的DNA分子中将会含有 上述的 元素。 (2)子代噬菌体的外壳上将会含有上述的 元素。 32P 31P 35S 思考: A C 上清液中为什么有放射性? 培养时间长,大肠杆菌裂解 1、实验研究发现遗传物质是DNA或RNA 烟草花叶病毒重组实验 (21杨浦一模) D D 绝大多数生物的遗传物质是_,RNA病毒的遗传物质是_(如烟草花叶病毒等) 现代科学已经充分证明 DNA RNA 所以说,DNA是主要遗传物质。 除RNA病毒外的所有生物 DNA的全称? 基本单位? 元素? 分布? 2、DNA分子的双螺旋结构 脱氧核糖核酸 脱氧核糖核苷酸 或脱氧核苷酸 CHONP 主要在细胞核的染色体上,少量位于线粒体和叶绿体 17 A C P 脱氧 核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的种类 P 脱氧 核糖 G P 脱氧 核糖 T P 脱氧 核糖 2、DNA分子的双螺旋结构 A T C G 碱基互补配对原则:A与T,G与C T A G C 5’端 3’端 氢键 5’端 3’端 两条 平行 反向 互补 碱基对 TAGC 3’- -5’ ATCG 5’- -3’ 2、DNA分子的双螺旋结构 磷酸二酯键 内侧: 外侧: 1、稳定性 磷酸与脱氧核糖交替排列,稳定不变 碱基互补配对 一条多脱氧核苷酸链片段 18 2、多样性: 即4 种DNA n n代表碱基对数 3、特异性: 每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序 生物的遗传信息是以什么形式储存在DNA分子中? 碱基序列 假设一个DNA的长度是1000个碱基对,其可能的碱基排列方式有多少种? 41000种 2、DNA分子的双螺旋结构 C C 1、某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18%,那么 鸟嘌呤的分子数占( ) A.9% B.18% C.32% D.36% 2、已知1个DNA分子中有1800个碱基对,其中胞嘧啶有1000个,这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 ( ) A.1800个和800个 B.1800个和l800个 C.3600个和800个 D.3600个和3600个 3、在双螺旋DNA模型搭建实验中,使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体,现构建一个含20对碱基(A有11个)的DNA双链片段,为了逼真起见,使用的订书钉个数应为 ( ) A.20 B.40 C.49 D.51 练一练: C C C A C C A A A C C G A G T G G T T T G G C T C DNA分子 基因1 基因2 基因3 基因、DNA、染色体三者的关系? 染色体 细胞核 基因:携带遗传信息,并具有遗传效应的核酸片段 (RNA上的功能片段也叫基因) B 24 基因 蛋白质合成 控制 性状 体现 决定 基因的功能: 基因是决定生物性状的基本单位 第2节 遗传信息通过复制和表达进行传递 DNA的两条链 2个完全相同的DNA 解旋酶(作用于氢键)、DNA聚合酶(催化形成磷酸二酯键) 主要在细胞核中 细胞分裂的间期(S期) 半保留复制 4种脱氧核苷三磷酸(dNTP) 5’ 3’ 1.DNA半保留复制使完整的遗传信息传给子细胞 DNA复制 1.条件:模板 原料 能量 酶 2. 子链延伸方向: 3.产物: 4.方式: 5.过程: 边解旋边复制 6.意义: 保持遗传相对稳定性 7.场所和时间: 8.精确复制的原因: dNTP及ATP 遵循碱基互补配对原则 一个DNA分子经过4次复制,含有原来DNA分子母链的 DNA分子数占全部 DNA分子的 1/8 双链DNA分子的一个片段中,含有腺嘌呤(A)200个,占碱基总数的20%,那么这个片段复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个?( ) A.600个 B.1200个 C.900个 D.300个 C C (20黄埔二模)某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是 A B C D D 一个DNA分子经过4次复制,含有原来DNA分子母链的DNA分子数占全部 DNA分子的 1/8 15.(20虹口二模)DNA分子的半保留复制过程如图6所示,该过程中一定发生了 ①碱基配对 ②解旋 ③脱氧核苷酸聚合 ④基因突变 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ A (暑假作业)为了确保实验的准确性需要克隆出较多的DNA样品,若一个只含31P的DNA分子中胞嘧啶含量为300个,比例为10%,以32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后,消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的量为_个。(单选) A.900 B.1 800 C.8400 D.10 300 C DNA复制与PCR区别? 学习手册P129 C 模板: 原料及能量: 产物: 酶 : 场所: 方向: DNA(基因)一条链 (模板链) 4种核糖核苷三磷酸 RNA (rRNA mRNA tRNA) RNA聚合酶(解旋并催化形成磷酸二酯键) 5’ 3’ 主要在细胞核 结果: 将基因中碱基序列蕴含的遗传信息转化成了 RNA序列中的信息。 2.转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 转录 【202101徐汇】一个DNA分子可以转录成的信使RNA的种类数和个数是 A.一种、一个 B.多种、多个 C.一种、多个 D.多种、一个 B 翻译 mRNA 氨基酸 蛋白质 tRNA 从核孔出来 模板: 原料: 产物: 工具: 注意:核糖体在mRNA上从5’ 3’移动 3.翻译使特定的遗传信息从RNA传递到蛋白质 核糖体(翻译的场所) rRNA、蛋白质组成 含大小两个亚基 mRNA 密码子:每三个相邻的核苷酸 对应于一个氨基酸或 终止信息。 特点:简并性 tRNA 例如:tRNA反密码子5’-GAA- 3’则其对应的密码子是? 5’-UUC- 3’ 氨基酸活化后与tRNA结合形成氨酰tRNA 其转运的氨基酸为:苯丙氨酸 功能:决定氨基酸 功能:识别密码子 并运送氨基酸 61种 功能:翻译场所,识别mRNA 及催化肽键形成 64种 翻译过程中,氨基酸:tRNA:mRNA碱基数:DNA碱基数= 1:1:3:6 【202001 嘉定】12.细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I),含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图4所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是 A. mRNA分子由单链组成 B. tRNA分子由两条链组成 C. 一种反密码子可以识别不同的密码子 D. mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变 B 17.(20黄埔二模)DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如表2,若某tRNA分子上与mRNA配对的碱基序列为CGU,则其所携带的氨基酸是 GCA CGT ACG TGC 赖氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 苏氨酸 A.赖氨酸 B.丙氨酸 C.半胱氨酸 D.苏氨酸 B 原核生物和真核生物转录和翻译的区别 先转录再翻译 边转录,边翻译 原核生物 遗传信息在细胞内生物大分子之间的传递是有规律的。下图中,A~C表示物质,①~⑤代表过程。 DNA RNA 蛋白质 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 DNA (基因) RNA 蛋白质 (性状) RNA 蛋白质 (性状) RNA DNA RNA 蛋白质 (性状) 如:艾滋病病毒 如:麻疹病毒、新冠病毒、烟草花叶病毒 RNA 病毒 复制 复制 转录 翻译 逆转录 逆转录 复制 中心法则 注:不增殖细胞不发生DNA复制 思考:人的造血干细胞、神经细胞内能进行的过程分别是? 40 DNA 转录 核孔 核膜 rRNA mRNA tRNA 核糖体 氨基酸 多肽 翻译 细胞核 场所 模板 原料 产物 复制 转录 翻译 复制、转录和翻译各项比较 细胞核 (主要) DNA(基因)的一条链 (模板链) RNA 核糖体上 mRNA 蛋白质 细胞核 (主要) DNA的两条母链 子代DNA 游离的脱氧 核苷三磷酸 氨基酸 游离的核糖 核苷三磷酸 大肠杆菌内复制和转录的场所? 细胞质 43 从右图中选择编号填写相关的酶作用的部位: DNA解旋酶: DNA聚合酶: RNA聚合酶: DNA酶: 限制酶: DNA连接酶: ① ③ ① (以及RNA的磷酸二酯键) ③ ③ ③ 还存在转录水平调控、转录后水平调控、 翻译水平调控和翻译后水平调控。 第3节 基因选择性表达导致细胞的差异化 1、细胞分化的本质是基因的选择性表达的结果 主要影响RNA聚合酶催化活性 影响转录产物的修饰和加工 主要影响mRNA寿命或翻译效率 影响翻译产物的修饰和加工 DNA甲基化 1、细胞分化的本质是基因的选择性表达的结果 RNA干扰 表观遗传现象是一类基因表达调控的机制,主要包括 有些基因,在碱基序列没有改变的情况下,基因表达过程也会受影响,从而使细胞或个体表型发生可遗传的改变。 表观遗传 第3节 基因选择性表达导致细胞的差异化 组蛋白修饰 2、表观遗传机制控制基因表达 46 DNA甲基化 组蛋白修饰 染色质的基本结构是由DNA和五种组蛋白组成的核小体,组蛋白能够与DNA紧密结合。 保护DNA免受细胞内外环境的影响。 但也阻碍了RNA聚合酶与DNA的结合,阻碍转录。 组蛋白修饰:在酶的作用下,组蛋白可被乙酰基、甲基等特定的化学基团修饰,使组蛋白和DNA结合的紧密程度发生改变,从而促进或关闭相关基因的表达。 RNA干扰 矮牵牛花蓝紫色品系 转入紫色素合成酶基因后 紫色素合成酶基因的mRNA 局部双链 紫色素合成酶基因的mRNA siRNA 核酸酶识别并切割 蛋白复合体 结合mRNA mRNA被切割成片段,阻碍翻译 一条链被降解 被用于抑制特定基因表达 胞嘧啶 组蛋白 甲基化 转录 甲基 促进或关闭 mRNA 乙酰基 翻译 翻译 转录 转录 DNA(基因) RNA 转录 蛋白质 翻译 DNA甲基化(阻碍) 组蛋白修饰(促进或阻碍) RNA干扰(阻碍) 碱基序列没有改变 表观遗传 $$