内容正文:
专题七 遗传的分子基础
【概念聚焦】
核心概念3 _________控制生物性状,并代代相传
概念3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在_______分子上
3.1.1 多数生物的基因是____分子的功能片段,有些病毒的基因在____分子上
1.DNA是主要遗传物质(因为多数生物的遗传物质的 ,只有某些病毒的遗传物质是 )
实验名称
实验结果
实验结论
①
“肺炎链球菌转化实验”(格里菲斯)
感染R菌或经加热灭活的S菌后,小鼠未死亡;感染S菌或R菌与灭活的S菌混合物后,小鼠死亡,并检测到活的S菌
某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中,从而使R菌具有了S菌“使小鼠致死”的性状
②
“肺炎双球菌体外转化实验”(艾弗里)
加入S菌的______后,多数仍为R菌,少数转化为S菌;而加入S菌的其他成分后,都仍为R菌
格里菲斯所说的“转化因子”不是______
③
“噬菌体侵染细菌实验”(赫尔希和蔡斯)
用35S标记______的噬菌体侵染大肠埃希菌,离心后放射性主要集中在______中;用32P标记______的噬菌体侵染大肠埃希菌,离心后放射性主要集中在______,而是______中
T2噬菌体的遗传物质是
______
④
烟草花叶病毒(TMV)重组实验(弗伦克尔-康拉特和威廉姆斯)
用含蛋白质-B和RNA-A的重组TMV感染烟草叶片,子代均为______;用含蛋白质-A和RNA-B的重组TMV感染烟草叶片,子代均为______
TMV的遗传物质是______,
不是______
结论:绝大多数生物的遗传物质是______,RNA病毒的遗传物质是______
2、DNA的分子结构
(1)完成左图中的填空。
(2)DNA特殊的空间结构使 DNA 分子 性较高。
(3)染色体由 和 组成,
右图中所示的染色体上有 个 DNA 分子。
(4)DNA 和基因的数量关系为
。
(5)请在左图的平面结构中圈出一个单体。
(6)生物的遗传信息,即DNA的差异主要表现在 。
【Tips】DNA双链中,碱基 和 的数量相等,碱基 和 的数量相等。
3、遗传信息通过复制和表达进行传递
1. DNA复制
(1)发生时期:细胞分裂(包括有丝分裂和减数分裂)的 期
(2)场所:真核细胞主要是 ,线粒体和叶绿体中也存在。
(3)方式:
(4)过程:
单链DNA结合蛋白
1
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2. 基因表达(= + )
(1) (填下图中的过程名称)
①含义:在 的作用下,以 DNA 特定片段的一条单链(即DNA 链)为模板合成 。
②场所:真核细胞主要在 ,还有叶绿体、线粒体。
③过程:
【注意】多数真核生物转录产生的并非成熟的RNA,而是 ,它们还需要经过转录后的加工过程,才能产生成熟的RNA。而在原核生物中,往往不需要这一加工过程。
(2) (填右图中的过程名称)
①含义:RNA 指导 合成的过程称为翻译。
②场所:⑨ 。该结构是由 和多种蛋白质构成。该结构兼有 以及催化 形成的功能。
③过程:
①起始:核糖体小亚基与 结合,并按照 的方向沿 mRNA 滑动;当滑动到mRNA的 处时,携带第一个氨基酸的 tRNA(即甲硫氨酰 tRNA)结合到mRNA上。
②延长:a.核糖体大亚基结合上来,形成完整的核糖体。携带第二个氨基酸的氨酰 tRNA进入并识别第二个密码子。b.在酶的催化下,第一个 tRNA 携带的甲硫氨酸与第二个 tR-NA 携带的氨基酸形成 。核糖体继续滑动,造成已成“空载”的第一个 tRNA 移位并释放,携带二肽的第二个 tRNA 也随之移位,空出的位置准备接受第三个 tRNA。c.二肽中第二个氨基酸与第三个 RNA 上携带的氨基酸形成第二个肽键。如此重复,不断将新的氨基酸加入到肽链中。
③终止:直至核糖体读取到 mRNA 上的 时,肽链延伸终止,多肽链合成结束。
3.不同生物遗传信息传递方向
(1)真核、原核生物或DNA病毒
(2)艾滋病病毒等逆转录病毒
(3)麻疹病毒、狂犬病病毒、埃博拉病毒、流感病毒等RNA病毒
4.细胞分化
(1)本质:__________________
(2)真核生物基因表达的调控方式
①转录水平调控:主要影响____________催化活性。
②转录后水平调控:影响______产物的修饰和加工。
③翻译水平调控:主要影响______寿命或翻译效率。
④翻译后水平调控:影响______产物的修饰和加工。
(3)表观遗传
有些基因中,在碱基序列没有改变的情况下,基因表达的过程也会受影响,从而使细胞或生物个体的表型发生可遗传的改变,称为表观遗传。
表观遗传类型
DNA甲基化
组蛋白修饰
RNA干扰
作用对象
DNA分子的______
核小体中的______
调控方式
______修饰或______修饰
切割
调控结果
抑制______
______基因表达
抑制______
作用水平
______水平
______水平
______水平
$$
专题七 遗传的分子基础 答案版
【概念聚焦】
核心概念3 _遗传信息_控制生物性状,并代代相传
概念3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA_分子上
1.DNA是主要遗传物质(因为多数生物的遗传物质是 DNA ,只有某些病毒的遗传物质是 RNA )
实验名称
实验结果
实验结论
①
“肺炎链球菌转化实验”(格里菲斯)
感染R菌或经加热灭活的S菌后,小鼠未死亡;感染S菌或R菌与灭活的S菌混合物后,小鼠死亡,并检测到活的S菌
某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中,从而使R菌具有了S菌“使小鼠致死”的性状
②
“肺炎双球菌体外转化实验”(艾弗里)
加入S菌的___DNA___后,多数仍为R菌,少数转化为S菌;而加入S菌的其他成分后,都仍为R菌
格里菲斯所说的“转化因子”不是___ 蛋白质___,而是DNA
③
“噬菌体侵染细菌实验”(赫尔希和蔡斯)
用35S标记___蛋白质___的噬菌体侵染大肠埃希菌,离心后放射性主要集中在_上清液_____中;用32P标记__DNA____的噬菌体侵染大肠埃希菌,离心后放射性主要集中在__ 沉淀物____
T2噬菌体的遗传物质是
__DNA____
④
烟草花叶病毒(TMV)重组实验(弗伦克尔-康拉特和威廉姆斯)
用含蛋白质-B和RNA-A的重组TMV感染烟草叶片,子代均为__TMV-A____;用含蛋白质-A和RNA-B的重组TMV感染烟草叶片,子代均为__TMV-B____
TMV的遗传物质是_RNA _,
不是___蛋白质___
结论:绝大多数生物的遗传物质是__DNA____,RNA病毒的遗传物质是___ RNA___
2、DNA的分子结构
(1)完成左图中的填空。
(2)DNA特殊的空间结构使 DNA 分子稳定 性较高。
(3)染色体由 DNA 和蛋白质 组成,
右图中所示的染色体上有 2 个 DNA 分子。
(4)DNA 和基因的数量关系为 一个DNA上有多个基因 。
(5)请在左图的平面结构中圈出一个单体。
(6)生物的遗传信息,即DNA的差异主要表现在 碱基序列和数量 。
【Tips】DNA双链中,碱基 A 和 T 的数量相等,碱基 C 和 G 的数量相等。
3、遗传信息通过复制和表达进行传递
1. DNA复制
(1)发生时期:细胞分裂(包括有丝分裂和减数分裂)的 间 期
(2)场所:真核细胞主要是 细胞核 ,线粒体和叶绿体中也存在。
(3)方式: 半保留复制
(4)过程:
单链DNA结合蛋白
2. 基因表达(= 转录 + 翻译 )
(1) 转录 (填下图中的过程名称)
①含义:在 RNA聚合酶 的作用下,以 DNA 特定片段的一条单链(即DNA 模板 链)为模板合成 RNA 。
②场所:真核细胞主要在 细胞核 ,还有叶绿体、线粒体。
③过程:
【注意】多数真核生物转录产生的并非成熟的RNA,而是 RNA前体 ,它们还需要经过转录后的加工过程,才能产生成熟的RNA。而在原核生物中,往往不需要这一加工过程。
(2) 翻译 (填右图中的过程名称)
①含义:RNA 指导 蛋白质 合成的过程称为翻译。
②场所:⑨ 核糖体 。该结构是由 rRNA 和多种蛋白质构成。该结构兼有 识别mRNA 以及催化 肽键 形成的功能。
③过程:
①起始:核糖体小亚基与 mRNA 结合,并按照 5’-3’ 的方向沿 mRNA 滑动;当滑动到mRNA的 起始密码子 处时,携带第一个氨基酸的 氨酰 tRNA(即甲硫氨酰 tRNA)结合到mRNA上。
②延长:a.核糖体大亚基结合上来,形成完整的核糖体。携带第二个氨基酸的氨酰 tRNA进入并识别第二个密码子。b.在酶的催化下,第一个 tRNA 携带的甲硫氨酸与第二个 tRNA 携带的氨基酸形成 二肽 。核糖体继续滑动,造成已成“空载”的第一个 tRNA 移位并释放,携带二肽的第二个 tRNA 也随之移位,空出的位置准备接受第三个 tRNA。c.二肽中第二个氨基酸与第三个 RNA 上携带的氨基酸形成第二个肽键。如此重复,不断将新的氨基酸加入到肽链中。
③终止:直至核糖体读取到 mRNA 上的 终止密码子 时,肽链延伸终止,多肽链合成结束。
3.不同生物遗传信息传递方向
(1)真核、原核生物或DNA病毒
(2)艾滋病病毒等逆转录病毒
(3)麻疹病毒、狂犬病病毒、埃博拉病毒、流感病毒等RNA病毒
4.细胞分化
(1)本质:_基因的选择性表达_____
(2)真核生物基因表达的调控方式
①转录水平调控:主要影响_RNA聚合酶_____催化活性。
②转录后水平调控:影响__转录____产物的修饰和加工。
③翻译水平调控:主要影响__mRNA____寿命或翻译效率。
④翻译后水平调控:影响___翻译 ___产物的修饰和加工。
(3)表观遗传
有些基因中,在碱基序列没有改变的情况下,基因表达的过程也会受影响,从而使细胞或生物个体的表型发生可遗传的改变,称为表观遗传。
表观遗传类型
DNA甲基化
组蛋白修饰
RNA干扰
作用对象
DNA分子的__胞嘧啶____
核小体中的__ 组蛋白____
mRNA
调控方式
甲基化
__乙酰基____修饰或__甲基____修饰
切割
调控结果
抑制___转录___
__促进或关闭____基因表达
抑制__翻译____
作用水平
__转录____水平
_转录_____水平
_ 翻译___水平
1
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$$