2022年遗传的分子基础 2.pdf
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1、1 基础课时案17DNA 是主要的遗传物质一、肺炎双球菌转化实验1格里菲思体内转化实验(1)过程(2)结论:加热杀死的S 型细菌中,含有某种促成R 型细菌转化为S 型细菌的“转化因子”。2艾弗里体外转化实验(1)实验过程及结果(2)结论: DNA 才是使 R 型菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA 是转化因子,是遗传物质。二、噬菌体侵染细菌的实验1实验材料噬菌体和大肠杆菌等。(1)噬菌体的结构及生活方式(2)噬菌体的复制式增殖增殖需要的条件内容模板噬菌体的 DNA 合成噬菌体DNA 的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸合成噬菌体蛋白质原料大肠杆菌的氨基酸场所大肠杆菌的核糖体名师资料总结 - - -
2、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 15 页 - - - - - - - - - 2 2.实验方法同位素示踪法。3实验过程及结果(1)标记噬菌体(2)侵染细菌4实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时,其DNA 进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA 遗传的。5.结论 DNA 是遗传物质。(1)肺炎双球菌转化实验的3 个误区体内转化实验不能简单地说成S 型细菌的DNA 可使小鼠致死,而是具有毒性的S型细菌使小鼠致死。在转化过程中并不是所有的R 型细
3、菌均转化成S 型细菌,而是只有少部分R 型细菌转化为S 型细菌。转化的实质并不是基因发生突变,而是S 型细菌的DNA 片段整合到了R 型细菌的DNA中,即实现了基因重组。(2)噬菌体侵染细菌实验的2 个关键环节侵染时间要合适,若保温时间过短或过长会使32P 组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。, 搅拌要充分,如果搅拌不充分,35S 组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,这样造成沉淀物中出现放射性。三、 RNA 是某些病毒的遗传物质1烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象(2)结论RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是
4、烟草花叶病毒的遗传物质。2生物的遗传物质连线 考点一肺炎双球菌转化实验名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - 3 肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验培养细菌用小鼠 (体内 ) 用培养基 (体外 ) 实验原则R 型细菌与 S 型细菌的毒性对照S 型细菌体内各成分的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R 型细菌转化为 S 型细菌S 型细菌的 DNA 能使 R 型细菌转化为S型细菌观测指标小鼠的
5、存活情况培养基中的菌落种类考点二噬菌体侵染细菌实验及DNA 是主要遗传物质1艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计思路的比较实验名称艾弗里肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验实验思路设法将 DNA 与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的作用设计原则对照原则和单一变量原则处理方式的区别直接分离法:分离S型细菌的 DNA 、多糖、蛋白质等,分别与R 型活细菌混合培养同位素标记法: 分别标记DNA 和蛋白质的特征元素 (32P和35S) 实验结论DNA 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质DNA 是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质2.探索遗传物质的经典实验3必须关注的2 个易错点(
6、1)培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒必须寄生在活细胞内,所以应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。(2)因检测放射性时只能检测到部位,不能确定是何种元素的放射性,所以35S 和32P 不能同时标记在一组噬菌体上,应对两组分别标记。基础课时案18DNA 的结构及基因的本质一、 DNA 分子的结构1图解 DNA 分子结构名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - 4 二、基因的本质1观察下面的基因关系图,填充
7、相关内容2观察下面图1、图 2,回答相关内容(1)据图 1 分析得出基因与染色体的关系是:基因在染色体上呈线性排列。染色体由DNA 和蛋白质构成, 一个 DNA 上有许多个基因, 构成基因的碱基数小于(填“大于”或“小于”或“等于”)DNA 分子的碱基总数。基因的本质是有遗传效应的DNA 片段。遗传信息蕴藏在4 种碱基的排列顺序之中。(2)将代表下列结构的字母填入图2 中的相应横线上a染色体bDNAc基因d脱氧核苷酸3基因的基本功能遗传信息的传递;遗传信息的表达。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
8、- - - - - - 第 4 页,共 15 页 - - - - - - - - - 5 考点一DNA 分子的结构及相关计算必须关注的DNA 分子结构的5 个关键点(1)DNA分子的特异性是由碱基对的排列顺序决定的而不是由配对方式决定的,配对方式只有两种 AT、 C G。(2)并不是所有的脱氧核糖都连两个磷酸基团,两条链各有一个3端的脱氧核糖连一个磷酸基团。(3)双螺旋结构并不是固定不变的,复制和转录过程中会发生解旋。(4)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基,因此 DNA 分子中含有2 个游离的磷酸基。(5)在 DNA 分子中, A 与 T 分子数相等, G 与 C 分子数相等,但A T
9、 的量不一定等于GC 的量,后者恰恰反映了DNA 分子的特异性。熟记碱基互补配对的规律规律一: DNA 双链中的 AT,GC,两条互补链的碱基总数相等,任意两个不互补的碱基之和恒等,占碱基总数的50%,即: AGTCACTG。规律二: 非互补碱基之和的比例在整个DNA 分子中为 1,在两条互补链中互为倒数。如在一条链中AGTCa,则在互补链中AGTC1a,而在整个DNA 分子中AGTC1。简记为: “DNA 两互补链中,不配对两碱基和的比值乘积为1。”规律三: 互补碱基之和的比例在整个DNA 分子中以及任何一条链中都相等。如在一条链中ATGCm,则在互补链及整个DNA 分子中ATGCm。而且在
10、由DNA 双链中任一链转录来的 RNA 分子中该比例 (T 换为 U)仍为 m。简记为 “ 配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。规律四: 在双链 DNA 及其转录的RNA 之间有下列关系,设双链DNA 中 a 链的碱基为A1、T1、 C1、 G1, b链的碱基为 A2、 T2、 C2、 G2, 则 A1T1A2T2RNA 分子中 (AU)(1/2)DNA双链中的 (A T);G1C1G2C2 RNA 分子中 (GC)(1/2) DNA 双链中的 (GC)。特别提醒DNA 分子中的其他数量关系(1)DNA 分子中,脱氧核苷酸数脱氧核糖数 磷酸数 含氮碱基数 1111。(2)配对的碱基,
11、A 与 T 之间形成 2 个氢键, G 与 C 之间形成 3 个氢键, CG 对占比例越大,DNA 结构越稳定。(3)由 2n 个脱氧核苷酸形成双链DNA 分子过程中,可产生H2O 分子数为 (n1) (n1)2n2。考点二基因的本质思维发散针对基因的本质下面两种描述中哪一个更严谨?为什么?基因是 “有遗传效应的DNA 片段 ”基因是 “有遗传效应的核酸片段”提示第 种描述更严谨,因为在无DNA 的生物中,其基因应为有遗传效应的“ RNA ” 片段。1不是所有DNA 片段都是基因,基因不是连续分布在DNA 上的,而是由碱基序列将不同的基因分割开的。2不同 DNA 分子间的 “共性 ”与“ 个性
12、 ”(1)A T、GC 及“ 任意两个不互补的碱基之和” 在不同双链DNA 分子中恒等,无“ 种的特异性 ” ,即所有双链DNA 分子均相同,这是所有双链DNA 分子的共性。(2)互补碱基所占的比例随DNA 分子不同而具有“种的特异性 ”, 这正是 DNA 分子多样性和特异性的原因之一。基础课时案19DNA 分子的复制一、 DNA 分子复制名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 15 页 - - - - - - - - - 6 1场所真核细胞:主要是细胞核,其次还
13、有线粒体、叶绿体原核细胞:拟核和质粒病毒:在寄主细胞中完成DNA 复制2时间发生于细胞分裂或病毒增殖时,真核生物DNA复制发生于有丝分裂间期及减数分裂的第一次分裂前的间期。3过程4复制的意义将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了前后代遗传信息的稳定性和连续性。深度思考1蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞,是否都能进行上图所示的DNA 分子的复制?提示蛙的红细胞进行无丝分裂,可进行DNA分子的复制;哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核,也无各种细胞器,不能进行DNA 分子的复制。2若上图为核DNA 复制过程,则图中刚形成的两个子DNA 位置如何?其上面对应片段中基因是否相同?两个子DNA 将于何时分开?
14、提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体,刚复制产生的两个子DNA 分子即位于两姐妹染色单体中,由着丝点相连,其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同,两子 DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时,随两单体分离而分开,分别进入两个子细胞中。二、 DNA 复制过程中的计算问题1DNA 半保留复制图解DNA 分子复制为半保留复制,若将一个全部N 原子被15N 标记的 DNA 转移到含14N 的培养基中培养 (复制 )若干代,其结果分析(如下图 )。2相关计算(1)子代 DNA 分子数为 2n个。含有亲代链的DNA 分子数为 2 个。不含亲代链的DNA 分子数为 2n2
15、个。含子代链的DNA 有 2n个。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 15 页 - - - - - - - - - 7 全含亲代链的DNA 有 0 个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n1条。亲代脱氧核苷酸链数为2 条。新合成的脱氧核苷酸链数为2n12 条。(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m 个,经过n 次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m (2n1)个。第 n次复制所需该脱氧核苷酸数为m 2n1个。考点一DNA 分子复制的过程、特点及相
16、关计算1DNA 的复制(1)复制方式: 半保留复制。 新合成的每个DNA 分子中, 都保留了原来DNA 分子中的一条链(模板链 )。(2)过程特点:边解旋边复制。(3)影响 DNA 复制的外界条件(4)DNA 复制的准确性一般情况下, DNA 分子能准确地进行复制。原因: DNA 具有独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。在特殊情况下,在外界因素和生物内部因素的作用下,可以造成碱基配对发生差错,引发基因突变。2DNA 复制相关计算时4 个易错点(1)“ DNA 复制了 n 次”和“第 n 次复制 ”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包括最后一次
17、复制。(2)碱基的数目单位是“对”还是 “个 ”。(3)在 DNA 复制过程中, 无论复制了几次, 含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA 分子都只有两个。(4)另外,还要看清是“DNA分子数 ”还是 “链数 ”,“ 含”还是 “只含 ”等关键词,以免掉进陷阱。考点二DNA 分子半保留复制实验探究DNA 的复制方式1实验材料:大肠杆菌。2实验方法:放射性同位素标记法和密度梯度离心法。3实验假设: DNA 以半保留的方式复制。4实验过程 (如图 ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
18、第 7 页,共 15 页 - - - - - - - - - 8 5实验预期: 离心后应出现3 条 DNA 带(如上图 )。(根据标记情况作答) (1)重带 (密度最大 ):15N 标记的亲代双链DNA(15N/15N)。(2)中带 (密度居中 ):一条链为15N,另一条链为14N 标记的子代双链DNA(15N/14N)。(3)轻带 (密度最小 ):两条链都为14N 标记的子代双链DNA(14N/14N)。6实验结果:与预期的相符。7实验结论: DNA 分子的复制方式是“半保留复制 ”。名师点睛如图为将15N 标记的 DNA 分子放入14N 培养基中连续培养两代的情况如下:补上一课3巧用图解法
19、追踪DNA 分子的去向疑难讲解 1DNA 分子复制特点及子DNA 存在位置与去向(1)复制特点: 半保留复制即新DNA 分子总有一条链来自亲代DNA( 即模板链 ),另一条链 (子链)由新链构建而成。(2)2 个子 DNA 位置:当一个DNA 分子复制后形成两个新DNA 分子后,此两子DNA 恰位于两姐妹染色单体上,且由着丝点连在一起,即(3)子 DNA 去向:在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,当着丝点分裂时,两姐妹染色单体分开,分别移向细胞两极,此时子DNA 随染色单体分开而分开。2DNA 分子连续复制两次(目前大部分考查角度属此类)图像及解读名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
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