第三章 遗传的分子基础（期中复习课件）高一生物下学期浙科版

期中复习专题三 遗传的分子基础 浙科版2019高一生物必修2 期中复习必备 遗传与进化 #遗传 #染色体 目录 CONTENTS. 考点梳理 01 要点速记 02 课堂检测 03 考点01 核酸是遗传物质的证据 考点02 DNA 的结构 考点03 DNA的复制 考点04 基因控制蛋白质合成 考点05 生物体存在表观遗传现象 考点梳理 一、核酸是遗传物质的证据 （一）肺炎链球菌转化实验 格里菲思的S型和R型肺炎链球菌、小鼠。 (1)实验材料： S型和R型肺炎链球菌、小鼠。 S型活菌 不死亡 仅部分会发生转化 考点梳理 二、DNA 的结构 活的S菌 离心的方法 先液体悬浮培养 再固体培养基涂布分离 (4)结论： 2．艾弗里的离体细菌转化实验 (1)实验材料： S型和R型细菌、培养基。 (2)实验目的： 探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖。 S型细菌中的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变异的物质，即DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。 (3)实验过程及结果： （一）肺炎链球菌转化实验 考点梳理 一、核酸是遗传物质的证据 （二）噬菌体侵染细菌的实验分析（赫尔希和蔡斯） 1. T2噬菌体的结构及生活方式 DNA 外壳 寄生 C、H、O、N、P C、H、O、N、S等 2、实验方法—— 32P 35S 同位素标记法 可以用　　　　和　　　　分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳，从而将T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳区分开来。 考点梳理 2.实验过程 含35S的大肠杆菌 含32P的大肠杆菌 蛋白质外壳含35S DNA含32P 一、核酸是遗传物质的证据 6 考点梳理 2.实验过程 低 高 低 高 没有35S 一、核酸是遗传物质的证据 7 考点梳理 同位素标记法， 离心， 2次放射性检测 一、核酸是遗传物质的证据 考点梳理 一、核酸是遗传物质的证据 （三）烟草花叶病毒感染烟草叶细实验及生物的遗传物质 蛋白质 RNA 烟草叶不出现病斑 结论： RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 考点梳理 (1)实验过程及现象 (2)结果分析与结论： 出现病斑 出现病斑 B型 A型 RNA 蛋白质 重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供 的株系，而不是提供 的株系。 2.病毒重建及其对烟草叶 细胞的感染 一、核酸是遗传物质的证据 10 考点梳理 二、DNA 的结构 2.碱基含量的卡伽夫法则： 1．DNA双螺旋结构的主要特点 项目 特点 整体 由 结构 排列 外侧 ，构成基本骨架 内侧 碱基通过 连接成 碱基互补配对 A与T配对、G与C配对 两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋 脱氧核糖和磷酸交替连接 氢键 碱基对 双链DNA分子中，A和T相等，G和C相等→A+G=T+C 但A+T不一定等于G+C 考点梳理 二、DNA 的结构 2、制作DNA双螺旋结构模型 制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和认识。 目的要求 材料用具 自选 △用不同形状和颜色的材料分别代表脱氧核糖、磷酸和不同的碱基 磷酸 脱氧核糖 A T G C 6种性状 考点梳理 二、DNA 的结构 磷酸 脱氧核糖 → 脱氧核苷酸 碱基 制作步骤 →脱氧核苷酸链 → DNA分子平面结构 磷酸 脱氧核糖 A T G C 磷酸二酯键 核苷酸内部两个共价键 → 立体模型 （n-1） 2（n-1） 磷酸二酯键 考点梳理 二、DNA 的结构 现有磷酸基团80个、A40个、T15个、C30个、G20个以及其他“连接物”若干。利用上述材料构建制作一个DNA分子模型。 （1）该DNA共有多少碱基对？A:T:C:G的比例是多少？ （2）制作该模型一共需要消耗多少个“连接物”？ 连接物1（脱氧核苷酸内部的共价键） =脱氧核苷酸数×2 ② 连接物2（磷酸二酯键） =（单链中脱氧核苷酸数-1）×2 =脱氧核苷酸数-2 ③ 连接物3（氢键） =“A-T”对数×2+“C-G”对数×3 3:3:4:4 298 考点梳理 二、DNA 的结构 3. 稳定性： 2.特异性： 1.多样性： DNA分子结构特点： 不同DNA中各种碱基数目不同，排列顺序是千变万化的。 • n个碱基对的脱氧核苷酸链 ，有4n种碱基排列顺序。 同一物种、不同器官的DNA的基本组成一致，具有本物种 特性，每个特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 ①DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 ②两条链间碱基互补配对。 ③ 规则的双螺旋结构 考点梳理 三、DNA的复制 半保留复制 15N 14N 14N 14N 15N 14N P: F1: F2: 细胞再 分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 重带 15NH4CI 14NH4Cl 14NH4Cl 上 中 下 上 中 下 中带 上 中 下 中带 轻带 15N-14N-DNA 15N-14N-DNA 14N-14N-DNA 15N-15N-DNA （一）探究DNA的复制过程 考点梳理 三、DNA的复制 （二）DNA复制的过程 1、概念: 2、场所: 3、时间: 5、条件: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 真核生物： 亲代DNA分子的两条母链 细胞中游离的4种脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶等 ATP等 模板 原料 酶 能量 4、过程: 原核生物： 间期 有丝分裂前 减数分裂前 病毒： 。 宿主细胞内 细胞核 、线粒体、叶绿体 拟核 、细胞质 细胞分裂前的 ( 的间期、 的间期) 考点梳理 三、DNA的复制 新合成的子链 DNA聚合酶 DNA聚合酶 解旋酶 游离的脱氧核苷酸 解旋 合成子链 重新螺旋 细胞提供ATP 需要解旋酶的作用 结果：氢键断裂，双链打开 解开的每一条母链 四种脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶等 5′端至3′端 每条新链和对应的模板链盘绕成双螺旋结构 方向： 原则： 酶 ： 原料： 模板： 6、过程与条件： （断裂氢键） （形成磷酸二酯键） （形成磷酸二酯键） G-C C-G T-A A-T 考点梳理 三、DNA的复制 7、特点： ①边解旋边复制 ②半保留复制 8、结果： 1个DNA分子 个DNA分子 复制n次 10、意义： DNA通过复制，使遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 ③多起点复制 ④双向复制 （1）DNA分子独特的 结构，为复制提供了精确的模板； （2） 原则，保证了复制能够准确地进行。 9、DNA能够精确复制的原因： 双螺旋 碱基互补配对 有3个复制起点，各个起点开始的时间不同(最右边最早)。 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 ① 具有遗传效应的核酸片段 （大多数生物是一段DNA，RNA病毒是一段RNA） 2、DNA作为遗传物质的两大功能 ② 遗传物质结构和功能的基本单位 ③ DNA（部分生物是RNA）分子上含特定遗传信息的 核苷酸序列的总称 1、基因是 1）携带遗传信息 以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性 2）表达遗传信息 决定蛋白质的结构 （一）基因通常是DNA分子的功能片段 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （二）RNA与DNA比较 比较项目 DNA RNA 基本单位 含氮碱基 五碳糖 结 构 主要存在部位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 通常呈双螺旋结构 多为单链结构 细胞核 细胞质 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （三）RNA的种类和功能 蛋白质 rRNA tRNA mRNA “三叶草型” 转运RNA（tRNA）： 转运氨基酸的工具。 信使RNA（mRNA）： 遗传信息传递的媒介。 核糖体RNA（rRNA）： 与蛋白质构成核糖体。 作为某些病毒的遗传物质 某些RNA具有催化作用（酶） 注意：tRNA虽然是单链，但存在氢键 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 转录的概念？ 1 转录的场所？ 2 转录的模板 3 转录的原料 4 转录的条件 5 转录的碱基配对方式 6 转录的产物？ 7 细胞核、叶绿体、线粒体、拟核 DNA分子的一条链 (模板链) 四种游离的核糖核苷酸 G-C C-G T-A A-U 三种RNA（mRNA rRNA tRNA) 通过转录，遗传信息由DNA传递到RNA。 （四）转录 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 8、转录过程 （4）释放：随着RNA聚合酶在DNA分子上移动，RNA链不断延伸， 并从DNA链上释放， DNA双链恢复原双螺旋结构。 （1）解旋：RNA聚合酶与基因中的启动部位结合，包括一个或几个基因的DNA片段的双螺旋解开。 （2）配对：以DNA 的一条链为模板，以4种游离的核糖核苷酸为原料按照碱基互补配对原则，与DNA模板链上的碱基互补配对。核糖核苷酸与模板链上的碱基A配对的是碱基U。 （3）连接：在RNA聚合酶的作用下，这些与模板链互补的核糖核苷 酸通过磷酸二酯键依次聚合形成RNA链。 转录特点： 边解旋边转录 24 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 ☆.DNA边解旋边转录 ☆.DNA转录的模板是DNA的模板链，且模板不是固定不变的； ☆RNA聚合酶的作用： ☆转录的时间： ☆RNA链延伸方向： 破坏氢键，解旋； 催化形成磷酸二酯键，连接核糖核苷酸 细胞的整个生命历程 从RNA链的5’→ 3’ 从模板连的3’→ 5’ ☆RNA聚合酶在模板链的移动方向： 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （五）翻译 翻译： 以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 原料：___________ 20种氨基酸 场所：________________ 细胞质中的核糖体 模板：______ 产物：_______ mRNA 蛋白质 实质： mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （五）翻译 密码子 (1)密码子： 又称为遗传密码，指在 mRNA 上每 3 个相邻的核苷酸排列成的三联体，决定一种氨基酸 (2)识别： mRNA 5' 3' G U G G A A C C U 密码子 密码子 密码子 密码子认读是从mRNA的5‘→3’，相邻的密码子无间隔、不重叠 决定 缬氨酸 决定 组氨酸 决定 精氨酸 (2)位置： mRNA上 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （五）翻译 密码子的特点： 1、除少数密码子外，生物界的遗传密码是统一的，所有的生物都使用相同的遗传密码。 2、mRNA上3个核苷酸序列决定特定的氨基酸或终止密码子。 3、不同的密码子可能决定同一个氨基酸。除少数氨基酸只有一种遗传密码外，大多数氨基酸有两个及以上的遗传密码。 统一性 专一性 简并性 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （五）翻译 运输氨基酸的工具 ——tRNA (1)形态： RNA链经过折叠，形成三叶草形，环的部分没有碱基互补配对，臂的部分由于碱基互补配对形成氢键。 (2)结构： ②另一端为氨基酸结合的部位，游离的基团为_____，是此单链RNA的 ； -OH 3’-端 ①反密码子：在tRNA上与mRNA分子上的密码子互补配对的三个核苷酸序列。 RNA-RNA（A-U U-A C-G G-C） 反密码子的识别: tRNA的 往 识别， tRNA与mRNA也是反向连接的。 3’-端 5’-端 5’ 3’ 5’ 3’ 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （五）翻译 ①核糖体沿mRNA运行。 ②核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的遗传密码。 ③tRNA转运相应的氨基酸加到延伸中的肽链上。 ④核糖体遇到mRNA的终止密码子，多肽合成结束。 ⑤核糖体脱离mRNA并进入下一个循环。 翻译的特点 多肽链合成时，若干个核糖体串联在一个mRNA上同时进行工作，大大增加了翻译效率。 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （六）中心法则 克里克提出的中心法则 遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制； 也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质， 即遗传信息的转录和翻译。 劳式肉瘤病毒、艾滋病毒等RNA病毒能以RNA为模板，先逆转录出单链DNA，再以此DNA为模板指导合成另一互补链而形成的双链DNA，然后通过此DNA转录产生新的病毒RNA。因为它们自带有逆转录酶，因而这类病毒称为逆转录病毒 RNA DNA 蛋白质 逆转录 翻译 转录 RNA 考点梳理 四、基因控制蛋白质合成 （六）中心法则 克里克提出的中心法则 RNA 翻译 蛋白质 1965年，科学家发现烟草花叶病毒（RNA为遗传物质）的RNA可以复制 RNA复制酶 遗传信息的传递方向 考点梳理 五、生物体存在表观遗传现象 即使亲代传递给后代的DNA序列没有改变，亲代在生活中由于生活环境或生活习惯的改变而引起的身体状况变化，也会通过某种途径遗传给下一代，即父母的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗传给后代。 1.表观遗传现象概念： 2.特征 一定条件下可遗传 1 基因序列不变性 2 基因表达水平变化 3 不遵循孟德尔遗传定律 4 3.表观遗传机制 ② DNA的甲基化——阻断转录 ① 组蛋白的乙酰化——促进转录 要点速记 要点速记 要点速记 要点速记 要点速记 课堂检测 C 1.(2020·浙江1月学考，23)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是(　　) A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体 B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体 C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体 D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体 课堂检测 B 2.(2019·浙江6月学考，15)右图是DNA片段的结构示意图。下列叙述正确的是(　　) A.该片段中A＋T的含量等于G＋C的含量 B.②和③结合在一起的结构是脱氧核苷 C.③和④通过磷酸二酯键直接相连 D.RNA分子中也存在③和④ 解析：在双链DNA分子中，A＋G＝T＋C，A＋T的含量不一定等于G＋C的含量，A错误； ③和④是碱基对，通过氢键相连，C错误； ③和④之间有两个氢键，故为A—T碱基对，RNA中没有T，D错误。 课堂检测 D 1.(2021·浙江7月学考，17)高等动物细胞核中某基因的转录过程示意图如下 ，其中①表示RNA，②和③分别表示DNA分子的两条单链。 下列叙述正确的是(　　) A.①与②的碱基互补配对，①与③的碱基组成相同 B.DNA分子在甲处解开双螺旋，在乙处恢复双螺旋 C.转录形成的RNA分子，其长度与DNA分子相同 D.通过核孔进入细胞质的mRNA，可相继结合多个核糖体 C 4.(2019·浙江6月学考，21)真核细胞中，某多肽链的合成示意图如下，其中①、②、③为核糖体上结合tRNA的3个位置，a、b均是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成的结构。下列叙述正确的是(　　) A.在该mRNA中a、b均为密码子 B.一个mRNA只能与一个核糖体结合 C.③位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体 D.若b中的1个核苷酸发生替换，则其决定的氨基酸一定改变 由于密码子的简并，若b中的1个核苷酸发生替换，则其决定的氨基酸不一定改变 课堂检测 B 5.DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化 B.甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列 C.DNA甲基化干扰了RNA聚合酶对启动子的识别和结合 D.被甲基化的DNA片段中其遗传信息并未发生改变 谢谢观看！ 浙科版2019高一生物必修2 期中复习必备 遗传与进化 #遗传 #染色体 $$