【知识清单】专题三 遗传的分子基础 知识清单（10大考点）（期末复习知识清单）高一生物下学期苏教版

专题三 遗传的分子基础 （必备清单） 考点01 肺炎链球菌转化实验 考点02噬菌体侵染细菌实验 考点03 DNA是主要的遗传物质 考点04 DNA分子结构及制作模型 考点05 基因的概念 考点06 DNA的复制 考点07 遗传信息的转录 考点08 遗传信息的翻译 考点09 中心法则 考点10 基因表达与性状的关系 ▉考点01 肺炎链球菌转化实验 1. 格里菲思体内转化实验 （1）实验材料——肺炎链球菌 S型：菌落光滑、有多糖类荚膜、有毒 R型：菌落粗糙、无多糖类荚膜、无毒 （2）体内转化实验 推论：加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”，使R型活细菌转化为S型活细菌。 2.艾弗里体外转化实验易错警示 (1)此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但对转化因子的本质不清楚。 (2)转化的实质是基因重组。 (3)发生转化的一般是少部分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。 (4)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，其结构可恢复。 （1）方法：将加热致死的S型细菌破碎后，去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质等的细胞提取物，分别做不处理、加不同酶处理等多组，再分别与R型细菌混合培养、观察固体培养基上菌落生成情况。 （2）过程与结果 第①组：R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有转化活性。 第②-④组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加蛋白酶或RNA酶或酯酶） 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有转化活性。 第⑤组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加DNA酶） 培养基只含 R型细菌。说明细胞提取物失去了转化活性。 实验①是对照组，实验②③④⑤是实验组。实验②③④分别说明蛋白质、RNA和脂质没有转化作用。 实验①⑤说明DNA具有转化作用。 （3）结论：DNA才是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质(转化因子)，即DNA是肺炎链球菌遗传物质。 （4）艾弗里体外转化实验的思路：在粗提取的基础上，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。 ▉考点02 噬菌体侵染细菌实验 1.T2噬菌体的结构特点与增殖过程 （1）T2噬菌体的结构 （2）噬菌体在细菌中的增殖过程 ①模板：进入细菌体内的噬菌体的DNA。 ②合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸。 ③合成噬菌体的蛋白质的原料为大肠杆菌的氨基酸，场所为大肠杆菌的核糖体。 2.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验（实验分为两组，相互对照） （1）实验者：赫尔希和蔡斯。 （2）主要实验技术：同位素标记法、微生物的培养、离心等。 （3）实验过程和结果 a.标记细菌 ①大肠杆菌＋含 35S 的培养基→含 35S 的大肠杆菌 ②大肠杆菌＋含 32P 的培养基→含32P 的大肠杆菌 b.标记噬菌体 ①噬菌体＋含 35S 的大肠杆菌→含 35S 的噬菌体 ②噬菌体＋含 32P 的大肠杆菌→含32P 的噬菌体 c.侵染大肠杆菌、搅拌、离心并检测放射性。用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，然后检测上清液和沉淀物中的放射性。 搅拌的目的是：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 离心的目的是：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 注：该实验是自身对照，即试管中上清液和沉淀物放射性高低对照。 d.实验结果： 含35S的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性高，沉淀物放射性低。 含32P的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性低，沉淀物放射性高。 进一步观察发现：细菌裂解释放出的噬菌体中，可检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。 e.实验结论：赫尔希和蔡斯实验结论：赫尔希和蔡斯的实验表明，噬菌体侵染细菌时，DNA进人到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。（注意：该实验没有证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质外壳未进入细菌。） (4)实验误差分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性，原因是：保温时间过短或过长。 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是：搅拌不充分。 (5)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验： ①用32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ②用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌； ③用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ④用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌。 以上 4 个实验，短保温时间后离心，检测到放射性的主要部分分别是沉淀物中、沉淀物中、上清液和沉淀物中、沉淀物中。 ▉考点03 DNA是主要的遗传物质 1.RNA也是遗传物质 (1)有些病毒不含DNA，只含蛋白质和RNA，这些病毒中RNA是遗传物质(如HIV、烟草花叶病毒等)。 (2) 证明实验——烟草花叶病毒(RNA病毒)感染烟草实验。 2.DNA是主要的遗传物质 生物类型 核酸种类 遗传物质 有细胞 结构的生物 真核生物 DNA和RNA DNA 原核生物 无细胞 结构的生物 DNA病毒 DNA RNA DNA RNA ▉考点04 DNA分子结构及制作模型 1.DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者：沃森和克里克。（方法：物理模型构建法） (2)构建依据和模型 依据1： DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G 四种碱基。 依据2：据威尔金斯和其同事富兰克林的DNA衍射图谱→沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构。 →模型1：碱基位于螺旋外部的双螺旋和三螺旋结构模型。 →模型2：磷酸-脱氧核苷酸为骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，相同碱基进行配对。 依据3：査可夫提供信息：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。 →模型3： A与T配对，G与C配对的双螺旋结构模型。结果发现：A-T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,组成的DNA分子具有些的直径， 能够解释A、T、G、C的数量关系，也能解释DNA 的复制。 2. DNA分子的结构 (1)组成元素：C、H、0、N、P。 (2)组成单位：脱氧（核糖）核苷酸。 (3)立体结构---规则的双螺旋结构，DNA的双螺旋结构特点： ①DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律:A一定与T配对; C 一定与G配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。 3.模型构建：制作DNA双螺旋结构模型： 根据下图DNA分子的结构模型回答： （1）依次写出图中①～⑩的名称：①胞嘧啶、②腺嘌呤、③鸟嘌呤、④胸腺嘧啶、⑤脱氧核糖、⑥磷酸、⑦脱氧核苷酸、⑧碱基、⑨氢键、⑩一条脱氧核苷酸链的片段。相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接，在DNA的双链之间通过“氢键”相连接，A与T之间形成 2个氢键(A＝T)，G与C之间形成 3个氢键(G≡C)。热稳定性高的DNA分子中 G≡C 碱基对较多。DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 （2）脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作l'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有两个末端，每一个末端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5'-端，另一端有一个羟基（一0H），称作3'-端。DNA的两条单链走向相反，若从双链的上至下，下图中甲链是从5'-端到3'-端，乙链是从3'-端到5'-端。 甲链 乙链 （3） 若图示DNA片段所在DNA分子中，腺瞟呤有a个，占该DNA全部碱基的比例为b，则b＜（≤、≥、＜、＞、＝）0.5，胞嘧啶为a（1/2b-1）个。 （4）DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。 （5）一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是5'-GGTATC-3'，你是根据碱基互补配对原则写出该序列的，该原则对遗传信息传递的意义是保证了遗传信息传递的准确性。 （6）不同生物双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为1。在一个双链DNA分子中，若在一单链中，(A+T)/(G+C)=n时，在另一互补链中上述比例为n，在整个DNA分子中上述比例为n。如果DNA一条链中的(A＋C)/(T＋G)的值为m，那么互补链中(A＋C)/(T＋G)的值为1/m； （7）如果1个DNA分子中G＋C占全部碱基的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是A，24% 是C，则与H链相对应的另一条链中A、C分别占该链全部碱基的26%、22%。 （8）A＋T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占DNA分子碱基总数的比例是17.5%。 ▉考点05 基因的概念 1. 基因 基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对此类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 注：“遗传效应”主要是指指导蛋白质合成、控制生物体性状等，即遗传物质的“复制、遗传和表达”。 （1）基因的本质：基因通常是有遗传效应的DNA片段。不是任何一个DNA片段都是基因。 （2）一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。 （3）基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。 （4）基因中的脱氧核苷酸(碱基)总数 ＜ DNA中的脱氧核苷酸(碱基)总数。(填“＜”“＝”“＞”) （5）DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 （6）等位基因的根本区别：碱基排列顺序不同 。 （7）DNA的特性： 多样性：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。 特异性：碱基的特定的排列顺序 ，构成了每一个DNA分子的特异性。 注意：一个DNA分子中由n对碱基组成，则碱基排列顺序4n 种，排列遗传信息的种类最多有4n 种。 （8）DNA的多样性和特异性是生物体多样性的物质基础。 （9）有些病毒的遗传物质是 RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。所以说基因通常是有遗传效应的DNA片段。 2. 基因、DNA、染色体三者的关系 (1)基因与DNA的关系：两者的化学成分是一样的，基本组成单位都是脱氧核苷酸。 (2)基因与染色体的关系：基因与染色体是线性的平行关系(即基因与染色体的行为存在一致性。这个“推论”的提出者是萨顿，而证明此推论的是摩尔根及其学生，运用的是“假说—演绎法”)。 ①等位基因存在于同源染色体上，染色体的行为与基因的遗传有很大关系。 ②每条染色体上有许多个基因。 (3)染色体与DNA的关系：染色体是DNA的主要载体。 ①染色体主要由蛋白质和DNA组成(还含有少量RNA)，分布在细胞核中(真核生物的DNA主要分布细胞核中)。 ②叶绿体、线粒体、原核生物的拟核、质粒，以及部分病毒中也有DNA。 ▉考点06 DNA的复制 1. 对DNA复制方式的探究 DNA复制方式的三种假说 DNA半保留复制的实验证据 技术 密度梯度离心、同位素标记法 过程 结论 DNA以半保留的方式复制 2. DNA的复制概述 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 时期 有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 场所 DNA存在的场所，主要是细胞核 过程 解旋→合成子链→子链延伸→亲子链复旋 条件 ①模板：亲代DNA的每一条链； ②原料：4种游离的脱氧核苷酸； ③能量：ATP释放的能量(用于解旋)； ④酶：解旋酶和DNA聚合酶等 结果 正常情况下，1个DNA复制形成2个与亲代DNA完全相同的DNA 特点 边解旋边复制、半保留复制等 意义 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性 3. DNA的复制过程 （1）解旋：复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶(图中序号①)将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫做解旋，既下图中序号②对应过程。 （2）复制：DNA聚合酶(图中序号③)等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸(图中序号④)为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。 （3）延伸及重新螺旋：随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 （4）结果：复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。图中⑤⑥⑦⑧序号处对应碳原子的序号依次是：3’、5’、5’、3’。新复制出的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中去。 4.DNA分子复制的特点 (以真核细胞的DNA复制为例进行模型构建) (1)DNA分子复制的一般共性：半保留复制、边解旋边复制、子链延伸方向是5′→3′(DNA复制中DNA聚合酶复制子链DNA的机制：①将游离的脱氧核苷酸添加到双链核酸引物链的3′端；②催化以DNA为模板的子链延伸)。 (2)DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行。 (3)DNA分子复制是边解旋边双向复制的。 (4)半不连续复制：子链延伸方向与解旋方向一致时，子链复制是连续的；反之则不连续。 (5)基于真核生物基因组较大，真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。易错警示 归纳1：DNA分子复制的有关计算： DNA 的复制方式为半保留复制，将含有一个 15N 的 DNA分子放在含 14N 的环境中复制 n 次，则： (1)子代 DNA 数为 2n个，其中： 含 15N 的 DNA 分子数： 2 个； 只含 15N 的 DNA 分子数：0个； 含 14N 的 DNA 分子数： 2n个； 只含 14N 的 DNA 分子数： 2n-2 个。 (2)DNA 单链数为 2n+1条，其中： 含 15N 的 DNA 单链数为： 2 条； 含 14N 的 DNA 单链数为： 2n+1-2 条； （3）亲代 DNA 中含某碱基(脱氧核苷酸)m 个，则： 复制 n 次，需消耗该脱氧核苷酸m（2n-1 ）个； 第 n 次复制，需消耗该脱氧核苷酸 m （2n-1） 个； ▉考点07 遗传信息的转录 1. RNA的种类和功能 与基因表达有关的RNA主要包括mRNA、tRNA和rRNA三类，它们是由核糖核苷酸聚合而成的单链核酸。 种类 功能 mRNA 蛋白质合成的直接模板 tRNA 转运氨基酸，识别密码子 rRNA 核糖体的组成成分 病毒RNA RNA病毒的遗传物质 酶 少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用) 2. 遗传信息的转录 （1） 概念：以DNA中基因的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 （2） 过程： (3)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。 (4)产物：mRNA、rRNA、tRNA。易错警示 (1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核中加工处理成为成熟的mRNA后，才能通过核孔进入细胞质中作为翻译的模板。 (2)转录是以基因为单位进行的，而DNA分子中的基因是不连续的，即基因间存在非基因片段，因此一个DNA分子转录能生成多个RNA分子。而DNA复制的对象是整个DNA分子。 (3)一个DNA分子上的不同基因，在转录时模板链不一定是DNA分子的同一条链(与基因的本身结构有关，如启动子的方向性)。 (4)与DNA聚合酶相比，RNA聚合酶可以从头合成RNA，因此细胞内DNA复制常用RNA为引物。 ▉考点08 遗传信息的翻译 1. 翻译的概念 游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质(肽链)的过程。 2. 密码子和反密码子的比较 项目 密码子 反密码子 位置 mRNA上3个相邻的碱基 tRNA上的3个相邻碱基(一个tRNA一般含70～90个核苷酸) 作用 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 识别密码子，转运氨基酸 种类 64种，其中一般有3种终止密码子(UAA、UAG、UGA)不决定氨基酸 由于密码子的第3位碱基与反密码子的第1位碱基之间的配对有一定的摆动性，故tRNA种类小于61种，且具有物种差异性 特点 与DNA模板链互补，具有简并性、通用性、专一性 与mRNA中密码子互补 3. 翻译过程 (1)示意图 (2)过程 4.遗传信息、密码子和反密码子的关系 遗传信息一般存在于DNA分子中，DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序蕴藏着遗传信息。密码子存在于mRNA分子中，密码子的排列顺序直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。反密码子存在于tRNA分子中，决定tRNA携带的氨基酸放在核糖体的位置。 5.密码子和氨基酸之间的关系 一般情况下，一种密码子(终止密码子除外)决定一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。密码子的简并性，即几种密码子决定同一种氨基酸的现象，保证了翻译的蛋白质结构及遗传性状的稳定性，即提高了容错性；密码子的简并性不仅可以提高翻译速度，也可以提供进化优势，因为基因组可以在不改变蛋白质(氨基酸)序列的情况下进行变异，从而增加了基因组的多样性。 易错警示 区分复制原点、启动子与起始密码子、终止子与终止密码子 复制原点位于DNA上，复制时需要解旋，相应序列富含碱基对A—T(便于解旋)。启动子与终止子存在于基因(DNA)中，是与基因转录开始与结束有关的结构，但启动子本身不转录，转录起始位点在基因下游；起始密码子与终止密码子存在于mRNA上，是翻译开始与结束的信号，终止密码子一般不翻译，核糖体遇到它会脱落。 6.DNA复制、转录和翻译的比较 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制(DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 翻译(mRNA→蛋白质) 范围/时间 只有分裂的细胞才在分裂间期进行核DNA分子的复制，如分生区细胞 几乎所有活细胞中(主要发生在分裂间期) 场所 主要是细胞核，叶绿体、线粒体、拟核也会发生 细胞质(核糖体) 模板 亲代DNA的两条链分别作模板 DNA(基因)的一条链 mRNA 模板去向 子代DNA分子中 DNA链恢复双螺旋 降解成核糖核苷酸 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 氨基酸 产物 子代DNA分子 3大类RNA 蛋白质(多肽)和水 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶 特定的酶 过程 DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应模板链螺旋化 DNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成RNA mRNA与核糖体结合，以mRNA为模板，以tRNA为搬运相应氨基酸的工具，合成有一定氨基酸序列的蛋白质 关键调控序列 复制原点 启动子(不转录)、终止子 起始密码子、终止密码子(一般不翻译) 碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 特点 半保留复制；边解旋边复制等 边解旋边转录 一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链 意义 复制遗传信息，使遗传信息由亲代传给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状 7.翻译过程的三种模型图分析 图甲分析 (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 (2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。 (3)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 (4)翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 (5)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动 图乙分析 图乙表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，具体分析如下： (1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 (2)意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 (3)方向：核糖体的移动方向为从右向左，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 (4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。 (5)形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA 图丙分析 图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程 ▉考点09 中心法则 1. 提出者：克里克 2. 中心法则总表达式及例析 (1)总表达式 (2)例析(重点关注识图分析)　 (1)根据双链和单链，可判断图中①⑧为转录过程，②⑤⑨为翻译过程，③⑩为DNA复制过程，④⑥为RNA复制过程，⑦为逆转录过程。 (2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如T2噬菌体；乙为复制型RNA病毒，如新冠病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。 3. 中心法则功能 (1)信息传递功能：DNA复制过程体现了遗传信息的传递功能，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中；RNA复制是以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能。 (2)信息表达功能：转录和翻译过程共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育过程中；逆转录过程表示了部分以RNA作为遗传物质的病毒(如HIV)以RNA为模板合成DNA的过程，是RNA中遗传信息表达的首要步骤。此类生物营寄生生活，必须在宿主细胞中完成其遗传物质的信息表达，所以需先通过逆转录过程形成DNA，整合在宿主DNA中，再进行转录和翻译过程。逆转录酶伴随着病毒的RNA一起侵染宿主细胞。 ▉考点10 基因表达与性状的关系 1.基因对性状的两个控制途径 ①直接途径：基因控制蛋白质结构控制生物性状； ②间接途径：基因控制酶的合成控制细胞代谢控制生物性状 2.实例 (1)囊性纤维化是一种遗传病，病因是转运蛋白——CFTR蛋白基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白第508位缺少苯丙氨酸，使得该蛋白质结构变化，导致Cl－转运异常，从而使患者支气管黏液增多、堵塞。 (2)白化病的致病机理是编码酪氨酸酶的基因异常，导致缺乏酪氨酸酶，不能合成黑色素。 (3)豌豆皱粒性状的形成是因为编码淀粉分支酶的基因被一段外来DNA序列插入打乱，淀粉酶异常，导致具有保水作用的淀粉含量降低。 2.基因的选择性表达与细胞分化 （1）基因类型： ①在所有细胞中都能表达的基因，即管家基因；②只在某类细胞中特异性表达的基因，即奢侈基因。 （2）细胞分化的本质：基因的选择性表达。 （3）基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 （4）细胞分化的标志 ①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 ②细胞水平：形成不同种类的细胞。 3.表观遗传 （1）概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 （2）实例：柳穿鱼花形的遗传、某种小鼠毛色的遗传、蜂王和工蜂。 （3）类型：表观遗传的现象有很多，已知的有DNA甲基化、组蛋白修饰、染色体重塑、染色体失活、基因组印记、母体效应、基因沉默、核仁显性和RNA编辑等。 (4) 表观遗传的分子机制 ①DNA的甲基化:基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而影响表型。 ②构成染色体的组蛋白的乙酰化修饰:真核生物细胞核中的DNA与一些蛋白质结合在一起;带负电荷的DNA“缠绕”在带正电荷的蛋白质(如组蛋白)上，使细长的DNA卷成紧密的结构。组蛋白的正电荷一旦减少，其与DNA的结合就会减弱，这部分的DNA就会“松开”，激活相关基因的转录。 ③RNA干扰:正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象。当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时，该mRNA发生降解而导致基因表达沉默的现象。这种现象发生在转录后，又称为转录后基因沉默。 (5)表观遗传的特点 ①可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。 ②不变性：基因的碱基序列保持不变。 ③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可以发生去甲基化。 4．表型模拟 生物的表型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响。易错警示 (1)表观遗传普遍存在于生物的生长、发育和衰老的整个生命过程中。 (2)表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 表观遗传不遵循(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。 (3)表观遗传是可逆转的，如甲基化←→去甲基化，乙酰化与去乙酰化。 (4)表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 (5)与表型模拟的比较 ①相同点：都是由环境改变引起的性状改变，遗传信息都没有改变。 ②不同点：表观遗传的表型是可遗传的，表型模拟引起的性状改变是不可遗传的。 5.基因与性状的关系 （1）基因和性状之间不是简单的一一对应关系 ①由图示看出，基因在染色体上呈线性排列。 ②基因与性状的数量关系 a .由图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号基因分别控制性状A、B、C可判断，多数情况下，一个基因控制一种性状。 b .由图中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号基因共同控制性状D看出，一种性状可受到多个基因影响。 c .由图中基因Ⅷ控制性状E、F、G、H可知，一个基因可控制多个性状。 (2)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。 (3) 基因表达与性状关系的复杂性 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题三 遗传的分子基础（必备清单） 考点01 肺炎链球菌转化实验 考点02噬菌体侵染细菌实验 考点03 DNA是主要的遗传物质 考点04 DNA分子结构及制作模型 考点05 基因的概念 考点06 DNA的复制 考点07 遗传信息的转录 考点08 遗传信息的翻译 考点09 中心法则 考点10 基因表达与性状的关系 ▉考点01 肺炎链球菌转化实验 1. 格里菲思体内转化实验 （1）实验材料——肺炎链球菌 S型：菌落 、 多糖类荚膜、 。 R型：菌落 、 多糖类荚膜、 。 （2）体内转化实验 推论：加热杀死的S型细菌中含有某种“ ”，使R型活细菌转化为S型活细菌。 2.艾弗里体外转化实验易错警示 (1)此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但对转化因子的本质不清楚。 (2)转化的实质是 。 (3)发生转化的一般是 。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。 (4)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，其结构可 。 （1）方法：将加热致死的S型细菌破碎后，去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质等的 ，分别做不处理、加不同 处理等多组，再分别与R型细菌混合培养、观察固体培养基上菌落生成情况。 （2）过程与结果 第①组：R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有 。 第②-④组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加蛋白酶或RNA酶或酯酶） 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有转化活性。 第⑤组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加DNA酶） 培养基只含 R型细菌。说明细胞提取物失去了转化活性。 实验 是对照组，实验 是实验组。实验②③④分别说明 。 实验①⑤说明 具有转化作用。 （3）结论： 才是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质(转化因子)，即 是肺炎链球菌遗传物质。 （4）艾弗里体外转化实验的思路：在粗提取的基础上，利用 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。 ▉考点02 噬菌体侵染细菌实验 1.T2噬菌体的结构特点与增殖过程 （1）T2噬菌体的结构 （2）噬菌体在细菌中的增殖过程 ①模板：进入细菌体内的 。 ②合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的4种 。 ③合成噬菌体的蛋白质的原料为大肠杆菌的氨基酸，场所为大肠杆菌的 。 2.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验（实验分为两组，相互对照） （1）实验者： 。 （2）主要实验技术： 、微生物的培养、离心等。 （3）实验过程和结果 a.标记细菌 b.标记噬菌体 ①噬菌体＋含 35S 的大肠杆菌→含 的噬菌体 ②噬菌体＋含 32P 的大肠杆菌→含 的噬菌体 c.侵染大肠杆菌、搅拌、离心并检测放射性。用 标记的T2噬菌体分别侵染 的大肠杆菌，经过短时间的 后，用搅拌器 ，然后检测上清液和沉淀物中的放射性。 搅拌的目的是：使 。 离心的目的是：让 的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下 。 注：该实验是自身对照，即试管中上清液和沉淀物放射性高低对照。 d.实验结果： 含35S的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性 ，沉淀物放射性 。 含32P的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性 ，沉淀物放射性 。 进一步观察发现：细菌裂解释放出的噬菌体中，可检测到 ，但却不能检测到 。 e.实验结论：赫尔希和蔡斯实验结论：赫尔希和蔡斯的实验表明，噬菌体侵染细菌时， 进人到细菌的细胞中，而 外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种 ，是通过亲代的 遗传的。 才是真正的遗传物质。（注意：该实验 ，因蛋白质外壳未进入细菌。） (4)实验误差分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性，原因是： 。 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是： 。 (5)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验： ①用32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ②用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌； ③用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ④用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌。 以上 4 个实验，短保温时间后离心，检测到放射性的主要部分分别是沉 。 ▉考点03 DNA是主要的遗传物质 1.RNA也是遗传物质 (1)有些病毒不含DNA，只含蛋白质和RNA，这些病毒中 是遗传物质(如HIV、烟草花叶病毒等)。 (2) 证明实验——烟草花叶病毒(RNA病毒)感染烟草实验。 2.DNA是主要的遗传物质 生物类型 核酸种类 遗传物质 有细胞 结构的生物 真核生物 原核生物 无细胞 结构的生物 DNA病毒 DNA RNA ▉考点04 DNA分子结构及制作模型 1.DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者： 。（方法： 法） (2)构建依据和模型 依据1： DNA分子是以 为单位连接而成的长链,这 分别含有 四种碱基。 依据2：据威尔金斯和其同事富兰克林的 →沃森和克里克推算出DNA分子呈 结构。 →模型1：碱基位于螺旋外部的双螺旋和三螺旋结构模型。 →模型2： 为骨架安排在螺旋外部, 安排在螺旋内部的双链螺旋，相同 进行配对。 依据3：査可夫提供信息： 的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量， 的量总是等于胞嘧啶（C）的量。 →模型3： 配对， 配对的双螺旋结构模型。结果发现：A-T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和 ,组成的DNA分子具有些的直径， 能够解释A、T、G、C的数量关系，也能解释DNA 的 。 2. DNA分子的结构 (1)组成元素： 。 (2)组成单位： 。 (3)立体结构---规则的双螺旋结构，DNA的双螺旋结构特点： ①DNA是由 组成的，这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA中的 和 交替连接，排列在 ，构成 排列在 。 ③两条链上的碱基通过 连接成 ，并且碱基配对具有一定的规律:A一定与 配对; 一定与 配对。 ，叫作碱基互补配对原则。 3.模型构建：制作DNA双螺旋结构模型： 根据下图DNA分子的结构模型回答： （1）依次写出图中①～⑩的名称：① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 、⑦ 、⑧ 、⑨ 、⑩ 。相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“ ”相连接，在DNA的双链之间通过“ ”相连接，A与T之间形成 个氢键(A＝T)，G与C之间形成 个氢键(G≡C)。热稳定性高的DNA分子中 碱基对较多。DNA初步水解产物是 ，彻底水解产物是 。 （2）脱氧核糖上与 相连的碳叫作l'-C，与 相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有 个末端，每一个末端有一个 ，这一端称作5'-端，另一端有一个 ，称作3'-端。DNA的两条单链走向 ，若从双链的上至下，下图中甲链是从 ，乙链是从 。 甲链 乙链 （3） 若图示DNA片段所在DNA分子中，腺瞟呤有a个，占该DNA全部碱基的比例为b，则b （≤、≥、＜、＞、＝）0.5，胞嘧啶为 个。 （4）DNA虽然只含有 ，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的 。 （5）一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是 ，你是根据 原则写出该序列的，该原则对遗传信息传递的意义是 。 （6）不同生物双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为 。在一个双链DNA分子中，若在一单链中，(A+T)/(G+C)=n时，在另一互补链中上述比例为 ，在整个DNA分子中上述比例为 。如果DNA一条链中的(A＋C)/(T＋G)的值为m，那么互补链中(A＋C)/(T＋G)的值为 ； （7）如果1个DNA分子中G＋C占全部碱基的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是A，24% 是C，则与H链相对应的另一条链中A、C分别占该链全部碱基的 。 （8）A＋T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占DNA分子碱基总数的比例是 。 ▉考点05 基因的概念 1. 基因 基因通常是 。有些病毒的遗传物质是RNA，对此类病毒而言，基因就是有遗传效应的 片段。 注：“遗传效应”主要是指指导蛋白质合成、控制生物体性状等，即遗传物质的“复制、遗传和表达”。 （1）基因的本质：基因通常是有 的 片段。不是任何一个DNA片段都是基因。 （2）一个DNA分子上有 个基因，每一个基因都是特定的 ，有着特定的 。 （3）基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。 （4）基因中的脱氧核苷酸(碱基)总数 DNA中的脱氧核苷酸(碱基)总数。(填“＜”“＝”“＞”) （5）DNA分子能够储存足够量的 ；遗传信息蕴藏在 之中。 （6）等位基因的根本区别： 。 （7）DNA的特性： 多样性： 的千变万化，构成了DNA分子的多样性。 特异性：碱基的 ，构成了每一个DNA分子的特异性。 注意：一个DNA分子中由n对碱基组成，则碱基排列顺序 种，排列遗传信息的种类最多有 种。 （8）DNA的 是生物体多样性的物质基础。 （9）有些病毒的遗传物质是 ，对这类病毒而言，基因就是有 。所以说基因通常是有 的 片段。 2. 基因、DNA、染色体三者的关系 (1)基因与DNA的关系：两者的化学成分是一样的，基本组成单位都是 。 (2)基因与染色体的关系：基因与染色体是 的 关系(即基因与染色体的行为存在一致性。这个“推论”的提出者是萨顿，而证明此推论的是摩尔根及其学生，运用的是“假说—演绎法”)。 ①等位基因存在于 上，染色体的行为与基因的遗传有很大关系。 ②每条染色体上有 个基因。 (3)染色体与DNA的关系：染色体是DNA的 。 ①染色体主要由 组成(还含有少量RNA)，分布在细胞核中(真核生物的DNA主要分布细胞核中)。 ②叶绿体、线粒体、原核生物的拟核、质粒，以及部分病毒中也有DNA。 ▉考点06 DNA的复制 1. 对DNA复制方式的探究 DNA复制方式的三种假说 DNA半保留复制的实验证据 技术 密度梯度离心、同位素标记法 过程 结论 DNA以 的方式复制 2. DNA的复制概述 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 时期 期和减数分裂前的间期 场所 DNA存在的场所，主要是 过程 解旋→合成子链→子链延伸→亲子链复旋 条件 ①模板：亲代DNA的每一条链； ②原料：4种游离的 ； ③能量： 释放的能量(用于解旋)； ④酶： 和 等 结果 正常情况下，1个DNA复制形成2个与亲代DNA完全相同的DNA 特点 边解旋边复制、半保留复制等 意义 将 从亲代传给子代，从而保持了 的连续性 3. DNA的复制过程 （1）解旋：复制开始时，在细胞提供的 的驱动下， (图中序号 )将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫做 ，既下图中序号 对应过程。 （2）复制： (图中序号 )等以解开的每一条 为模板，以细胞中 (图中序号 )为原料，按照 原则，各自合成与母链互补的一条 。 （3）延伸及重新螺旋：随着模板链 过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸。同时，每条新链与其对应的 盘绕成 结构。 （4）结果：复制结束后，一个DNA分子就形成了两个 的DNA分子。图中⑤⑥⑦⑧序号处对应碳原子的序号依次是： 。新复制出的两个子代DNA分子，通过 分配到子细胞中去。 4.DNA分子复制的特点 (以真核细胞的DNA复制为例进行模型构建) (1)DNA分子复制的一般共性： 复制、边解旋边复制、子链延伸方向是 (DNA复制中DNA聚合酶复制子链DNA的机制：①将游离的脱氧核苷酸添加到双链核酸引物链的3′端；②催化以DNA为模板的子链延伸)。 (2)DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行。 (3)DNA分子复制是边 边双向复制的。 (4)半不连续复制：子链延伸方向与解旋方向一致时，子链复制是连续的；反之则不连续。 (5)基于真核生物基因组较大，真核生物的这种复制方式的意义在于 。易错警示 归纳1：DNA分子复制的有关计算： DNA 的复制方式为半保留复制，将含有一个 15N 的 DNA分子放在含 14N 的环境中复制 n 次，则： (1)子代 DNA 数为 个，其中： 含 15N 的 DNA 分子数： 个； 只含 15N 的 DNA 分子数： 个； 含 14N 的 DNA 分子数： 个； 只含 14N 的 DNA 分子数： 个。 (2)DNA 单链数为 条，其中： 含 15N 的 DNA 单链数为： 条； 含 14N 的 DNA 单链数为： 条； （3）亲代 DNA 中含某碱基(脱氧核苷酸)m 个，则： 复制 n 次，需消耗该脱氧核苷酸 个； 第 n 次复制，需消耗该脱氧核苷酸 个； ▉考点07 遗传信息的转录 1. RNA的种类和功能 与基因表达有关的RNA主要包括mRNA、tRNA和rRNA三类，它们是由核糖核苷酸聚合而成的单链核酸。 种类 功能 mRNA 合成的直接模板 tRNA 转运氨基酸，识别 rRNA 的组成成分 病毒RNA RNA病毒的 酶 少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用) 2. 遗传信息的转录 （1） 概念：以 为模板，按碱基互补配对原则合成 的过程。 （2） 过程： (3)场所：主要是 ，在 中也能发生转录过程。 (4)产物：mRNA、rRNA、tRNA。易错警示 (1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核中加工处理成为成熟的mRNA后，才能通过 进入细胞质中作为 的模板。 (2)转录是以基因为单位进行的，而DNA分子中的基因是不连续的，即基因间存在非基因片段，因此一个DNA分子转录能生成 个RNA分子。而DNA复制的对象是整个DNA分子。 (3)一个DNA分子上的不同基因，在转录时模板链不一定是DNA分子的同一条链(与基因的本身结构有关，如启动子的方向性)。 (4)与DNA聚合酶相比，RNA聚合酶可以从头合成RNA，因此细胞内DNA复制常用 为引物。 ▉考点08 遗传信息的翻译 1. 翻译的概念 游离在细胞质中的各种氨基酸，以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质(肽链)的过程。 2. 密码子和反密码子的比较 项目 密码子 反密码子 位置 mRNA上 的碱基 上的3个相邻碱基(一个tRNA一般含70～90个核苷酸) 作用 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 识别密码子，转运 种类 64种，其中一般有3种终止密码子(UAA、UAG、UGA) 氨基酸 由于密码子的第3位碱基与反密码子的第1位碱基之间的配对有一定的摆动性，故tRNA种类小于61种，且具有物种差异性 特点 与DNA模板链互补，具有简并性、通用性、专一性 与mRNA中密码子互补 3. 翻译过程 (1)示意图 (2)过程 4.遗传信息、密码子和反密码子的关系 遗传信息一般存在于DNA分子中，DNA分子中脱氧核苷酸的 蕴藏着遗传信息。密码子存在于 分子中，密码子的排列顺序直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。反密码子存在于tRNA分子中，决定tRNA携带的氨基酸放在核糖体的位置。 5.密码子和氨基酸之间的关系 一般情况下，一种密码子(终止密码子除外)决定 ，一种氨基酸可由 决定。密码子的简并性，即几种密码子决定同一种氨基酸的现象，保证了翻译的蛋白质结构及遗传性状的稳定性，即提高了容错性；密码子的简并性不仅可以提高翻译速度，也可以提供进化优势，因为基因组可以在不改变蛋白质 的情况下进行变异，从而增加了基因组的多样性。 易错警示 区分复制原点、启动子与起始密码子、终止子与终止密码子 复制原点位于 上，复制时需要解旋，相应序列富含碱基对A—T(便于解旋)。启动子与终止子存在于 (DNA)中，是与基因转录开始与结束有关的结构，但启动子本身不转录，转录起始位点在基因下游；起始密码子与终止密码子存在于 上，是 开始与结束的信号，终止密码子一般不翻译，核糖体遇到它会脱落。 6.DNA复制、转录和翻译的比较 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制(DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 翻译(mRNA→蛋白质) 范围/时间 只有分裂的细胞才在 进行核DNA分子的复制，如分生区细胞 几乎所有 中(主要发生在分裂间期) 场所 主要是细胞核，叶绿体、线粒体、拟核也会发生 细胞质(核糖体) 模板 亲代DNA的 分别作模板 DNA(基因)的 mRNA 模板去向 子代DNA分子中 DNA链恢复双螺旋 降解成核糖核苷酸 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 氨基酸 产物 子代DNA分子 3大类RNA 蛋白质(多肽)和水 酶 等 特定的酶 过程 DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应模板链螺旋化 DNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成RNA mRNA与核糖体结合，以mRNA为模板，以tRNA为搬运相应氨基酸的工具，合成有一定氨基酸序列的蛋白质 关键调控序列 复制原点 启动子(不转录)、终止子 起始密码子、终止密码子(一般不翻译) 碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 特点 半保留复制；边解旋边复制等 边解旋边转录 一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链 意义 复制遗传信息，使遗传信息由亲代传给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状 7.翻译过程的三种模型图分析 图甲分析 (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 (2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。 (3)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 (4)翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 (5)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动 图乙分析 图乙表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，具体分析如下： (1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 (2)意义： 。 (3)方向：核糖体的移动方向为从右向左，判断依据是 。 (4)结果：合成的仅是 ，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。 (5)形成的多条肽链氨基酸序列 的原因： 图丙分析 图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程 ▉考点09 中心法则 1. 提出者： 2. 中心法则总表达式及例析 (1)总表达式 (2)例析(重点关注识图分析)　 (1)根据双链和单链，可判断图中①⑧为 过程，②⑤⑨为 过程， 为DNA复制过程， 为RNA复制过程，⑦为 过程。 (2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为 ，如T2噬菌体；乙为 ，如新冠病毒；丙为 ，如HIV。 3. 中心法则功能 (1)信息传递功能： 过程体现了遗传信息的传递功能，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中； 是以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能。 (2)信息表达功能： 过程共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育过程中；逆转录过程表示了部分以 作为遗传物质的病毒(如HIV)以RNA为模板合成DNA的过程，是RNA中遗传信息表达的首要步骤。此类生物营寄生生活，必须在 细胞中完成其遗传物质的信息表达，所以需先通过逆转录过程形成DNA，整合在宿主DNA中，再进行转录和翻译过程。逆转录酶伴随着病毒的RNA一起侵染宿主细胞。 ▉考点10 基因表达与性状的关系 1.基因对性状的两个控制途径 ①直接途径：基因控制 控制生物性状； ②间接途径：基因控制酶的合成控制细胞代谢控制生物性状 2.实例 (1)囊性纤维化是一种遗传病，病因是 蛋白——CFTR蛋白基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白第508位缺少苯丙氨酸，使得该 变化，导致Cl－转运异常，从而使患者支气管黏液增多、堵塞。 (2)白化病的致病机理是编码酪氨酸酶的基因异常，导致缺乏 ，不能合成黑色素。 (3)豌豆皱粒性状的形成是因为编码淀粉分支酶的基因被一段 插入打乱，淀粉酶异常，导致具有保水作用的淀粉含量降低。 2.基因的选择性表达与细胞分化 （1）基因类型： ①在 细胞中都能表达的基因，即管家基因；②只在 细胞中特异性表达的基因，即奢侈基因。 （2）细胞分化的本质： 。 （3）基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 （4）细胞分化的标志 ①分子水平：合成了某种细胞特有的 ，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 ②细胞水平：形成不同种类的 。 3.表观遗传 （1）概念：生物体基因的 保持不变，但基因表达和表型发生 变化的现象。 （2）实例：柳穿鱼花形的遗传、某种小鼠毛色的遗传、蜂王和工蜂。 （3）类型：表观遗传的现象有很多，已知的有 、 、染色体重塑、染色体失活、基因组印记、母体效应、基因沉默、核仁显性和RNA编辑等。 (4) 表观遗传的分子机制 ① :基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而影响表型。 ② :真核生物细胞核中的DNA与一些蛋白质结合在一起;带负电荷的DNA“缠绕”在带正电荷的蛋白质(如组蛋白)上，使细长的DNA卷成紧密的结构。组蛋白的正电荷一旦减少，其与DNA的结合就会减弱，这部分的DNA就会“松开”，激活相关基因的 。 正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象。当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时，该mRNA发生降解而导致基因表达沉默的现象。这种现象发生在转录后，又称为转录后基因沉默。 (5)表观遗传的特点 ：基因表达和表型可以遗传给后代。 ：基因的碱基序列保持不变。 ：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可以发生去甲基化。 4．表型模拟 生物的表型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响。易错警示 (1)表观遗传普遍存在于生物的 的整个生命过程中。 (2)表观遗传可以通过 和 传递被修饰的基因。 表观遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。 (3)表观遗传是可逆转的，如甲基化←→去甲基化，乙酰化与去乙酰化。 (4)表观遗传一般是影响基因的 过程，进而影响蛋白质的合成。 (5)与表型模拟的比较 ①相同点：都是由 引起的性状改变， 都没有改变。 ②不同点：表观遗传的表型是可遗传的，表型模拟引起的性状改变是不可遗传的。 5.基因与性状的关系 （1）基因和性状之间不是简单的 关系 ①由图示看出，基因在染色体上呈 排列。 ②基因与性状的数量关系 a .由图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号基因分别控制性状A、B、C可判断，多数情况下， 控制一种性状。 b .由图中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号基因共同控制性状D看出，一种性状可受到 基因影响。 c .由图中基因Ⅷ控制性状E、F、G、H可知，一个基因可控制 性状。 (2)生物的性状是 共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。 (3) 基因表达与性状关系的复杂性 基因与基因、基因与 、基因与 之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$