G专题七基因的本质及表达

纪老师学案1专题七基因的本质和表达生物学家通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，认识到染色体在生物的遗传中具有重要作用。证明DNA是遗传物质的实验要设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。生物学家通过许多实验证明，生物体内主要的遗传物质是DNA，而不是蛋白质，蛋白质是一切生命活动的承担者。1.肺炎双球菌的转化实验：①格里菲思实验：②艾弗里实验（说服力不强）：R型活细菌分别注射到小鼠体内S型活细菌分离出①蛋白质分别与R型活细菌混合产物S型活细菌②荚膜多糖加热杀死的S型活细菌③DNA加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合④DNA加DNA酶结论：在S型细菌中存在转化因子，可以使R型细菌转化为S型细菌。结论：DNA是遗传物质；蛋白质、多糖、脱氧核苷酸等不是遗传物质。2.T2噬菌体：是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，T2噬菌体侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用宿主体内物质来合成自身的组成成分，从而进行繁殖。T2噬菌体头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的，在它的头部含有DNA；噬菌体侵染细菌的过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。对噬菌体的组成分析发现：仅蛋白质中有S，DNA中没有S，P几乎都存在于DNA分子中，所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。3.噬菌体侵染细菌的实验：第一组：含35S的培养基含35S的细菌蛋白质外壳含35S的噬菌体上清液的放射性很高，沉淀物放射性很低噬菌体外壳未进入宿主第二组：含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体沉淀物的放射性很高，上清液放射性低噬菌体DNA进入了宿主①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：上清液析出噬菌体，沉淀物中留下大肠杆菌②保温时间过长、过短都会使第二组实验上清液的放射性变强的原因：_____________________________③结果和结论：噬菌体侵染细菌过程中，只有32P进入细菌，而35S未进入，说明只有亲代噬菌体的DNA进入细胞，蛋白质外壳仍留在外面，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。新的噬菌体中的蛋白质不是从亲代连续下来的，而是在噬菌体DNA的作用下合成的，这说明DNA能够自我复制，在亲子代之间能够保持一定的连续性。4.烟草花叶病毒(TMV)重组实验：5.生物的遗传物质：①有细胞的生物（原核和真核）都有DNA和RNA两种核酸，但遗传物质仅是DNA②病毒含DNA或RNA，其遗传物质是DNA或RNA③针对生物界，绝大多数生物的遗传物质是DNA，极少数病毒（TMV、HIV、流感病毒）的遗传物质为RNA，所以DNA是主要的遗传物质④某生物的遗传物质肯定是一种6.DNA分子双螺旋结构（沃森、克里克提出）的主要特点：a.DNA分子由两条反向平行的脱氧（核糖）核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。b.DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。c.DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。A=T；C≡G7.DNA复制方式的探索：培养得到侵染细菌培养得到侵染细菌结论：__________________培养得到培养得到母链混合式半保留全保留子链A1T1C1G1T2A2G2C2T2A2G2C2A1T1C1G1T2A2G2C2A1T1C1G1第二代第一代结论结论a型RNAa型RNAb型RNAb型RNA侵染烟草a型RNAa型RNA++b型RNA重组病毒b型RNA搅拌、离心搅拌、离心第一代第二代亲代轻带中带重带纪老师学案28.DNA复制有关的计算(画图,用好100）①A=T；C=G②(A+C)/(T+G)=1或(A+G)/(T+C)=1即：双链DNA分子中，不互补的两种碱基含量之和恒等，占整个分子碱基总量的一半③如果(A1+C1)/(T1+G1)=b,那么(A2+C2)/(T2+G2)=1/b④（A+T）/（C+G）=（A1+T1）/（C1+G1）=（A2+T2）/（C2+G2）⑤一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n⑥第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占2/2n⑦第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1⑧若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)9.判断核酸种类：①如有U无T，则此核酸为RNA②如有T，且A=T、C=G则为双链DNA③如有T，且A≠T、C≠G则为单链DNA10.①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因②每个DNA分子包含许多个基因,基因的差异是碱基对的数量和序列造成的,基因的复制是通过DNA的复制来完成的③染色体是基因的主要载体,线粒体和叶绿体中也有基因分布④基因中脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序代表遗传信息⑤基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位⑥DNA分子中的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。例如利用DNA指纹技术进行亲子鉴定、死者遗骸的鉴定11.比较复制、转录、翻译的异同：复制转录翻译过程在解旋酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则合成与模板互补的子链，子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中，以DNA（基因）解旋后的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，形成RNA，RNA从核孔进入细胞质中成熟的mRNA沿核孔进入细胞质中（核内无核糖体），核糖体沿mRNA滑动以其为模板，合成具有一定氨基酸序列的多肽时间有丝分裂间期或减数第一次分裂间期生长发育的连续过程生长发育的连续过程场所主要在细胞核；线粒体和叶绿体中也存在主要在细胞核细胞质中的核糖体模板亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链以DNA的特定一条链为模板mRNA原料4种脱氧核糖核苷酸4种核糖核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸条件解旋酶（作用于氢键）、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶和ATPtRNA产物两个完全相同的双链DNA分子（未突变）一条单链的RNA有一定氨基酸序列的多肽特点边解旋边复制；半保留复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）；多起点；双向复制边解旋边转录；转录后DNA仍保留原来的双链结构；只转录部分基因多聚核糖体加快合成速率；合成的多肽，大部分进入内质网，接着进入高尔基体，进行加工流向遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子遗传信息由DNA传到RNA遗传信息由mRNA传到蛋白质共性遵循碱基互补配对原则联系①基因中脱氧核苷酸序列（遗传信息）mRNA中核糖核苷酸的序列多肽中氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的特性，从而使生物体表现出各种遗传性状②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对④一种氨基酸可以只有一个密码子，也可以有数个密码子，但一种密码子只能决定一种氨基酸⑤所有生物共用一套密码子⑥遗传密码、密码子：mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基，直接决定蛋白质中的氨基酸序列，64种；其中61种能翻译出氨基酸；3种终止密码子，不能翻译氨基酸⑥RNA的分类及功能：mRNA：翻译的模板，寿命短；tRNA:识别并转运一种氨基酸，tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基叫反密码子；rRNA：核糖体的组成成分⑦DNA中碱基数目：RNA中碱基数目：多肽中氨基酸数目=6:3:1⑧转录和翻译称为基因的表达⑧亲缘关系远近只能通过分析核酸(杂合区越多亲缘关系越近)和蛋白质这些大分子12.中心法则：由克里克提出，指的是遗传信息传递的一般规律13.基因、蛋白质与性状的关系：①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。如白化病、豌豆的粒型等。②基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如镰刀型细胞贫血、囊性纤维病等。基因和性状不是简单的线性关系。基因与基因之间，基因与基因产物之间，基因与环境之间相互作用共同调节生物体性状。有些性状受多个基因决定；一个基因也可以影响多个性状；基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响，决定决定翻译转录逆转录以RNA为遗传物质的病毒细胞生物蛋白质复制RNA复制DNA纪老师学案3基因型和环境相互作用共同决定生物的表现型。例如人的身高和体重