高三一轮复习生物：必修2第3章基因的本质知识点.docx

《高三一轮复习生物：必修2第3章基因的本质知识点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三一轮复习生物：必修2第3章基因的本质知识点.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、必修2 知识点一 DNA是主要的遗传物质一、肺炎双球菌的转化实验两种菌落的比较菌落荚膜S型肺炎双球菌使小鼠患败血症，人患肺炎。毒性R型细菌粗糙无多糖荚膜无毒S型细菌光滑有多糖荚膜有毒(1)过程 1、格里菲思体内转化实验（2）结论:加热杀死的S型细菌内，含有某种“转化因子”，使R型细菌转化成S型细菌。2、艾弗里的体外转化实验（1）实验设计思路：把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的体外转化实验应用了物质提纯、分离、鉴定及细菌培养技术作用（2）过程3、结论：DNA是转化因子，是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。（本实验还可以证明：蛋白质不是遗传物质）注意：（1）两实

2、验设计都遵循了对照原则和单一变量原则；（2）转化的实质是基因重组；（3）体内转化实验中使小鼠致死的是S型细菌，而不是S型细菌的DNA；（4）加热杀死的S型细菌可使少部分R型转化为S型，而不是全部；(5)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质已变性，冷却后DNA仍能保持活性；（6）艾弗里体外转化实验的不足之处：没有将蛋白质和DNA彻底分开（DNA中还混有少量蛋白质）二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌实验（一）噬菌体（专门寄生大肠杆菌体内）外壳：蛋白质，元素组成：主要是C、H、O、N、S遗传物质：DNA，元素组成：C、H、O、N、P1、结构（非细胞结构）蛋白质的S存在于氨基酸的R基中；DNA的P

3、存在于脱氧核苷酸的磷酸基中2、繁殖方式：复制式增殖（1）噬菌体侵染细菌的过程：吸附注入核酸合成组装释放（2）真正进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体的蛋白质外壳留在外面不起作用（3）噬菌体的增殖场所是大肠杆菌的体内，除噬菌体的DNA作模板起指导作用外，其余原料脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆菌提供（二）赫尔希、蔡斯的实验过程及结果1、实验方法：同位素标记法2、实验思路：S是蛋白质的特有元素，P几乎都存在于噬菌体DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独的观察它们各自的作用3、实验过程侵染细菌实验中用32P标记，上清液中含放射

4、性的原因：保温时间过长，噬菌体增殖后释放子代（或保温时间过短，部分噬菌体还未侵染到大肠杆菌细胞内）用35S标记，沉淀物中有放射性的原因：搅拌不充分，少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面(1)标记噬菌体（先标记大肠杆菌，再用标记的大肠杆菌培养噬菌体获得标记的噬菌体） 噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌(2)侵染细菌 高高低低4、结论：在噬菌体中保证亲代和子代具有连续性的物质是DNA，即DNA使遗传物质该实验可同时证明：（1）DNA分子具有相对稳定性；（2）DNA分子能自我复制；（3）DNA能控制蛋白质的合成。本实验不能证明（1）DNA分子能产生可遗传变异；（2）蛋白子不是遗传物质（因为蛋白没有进入细菌）

5、三、生物的遗传物质1根据烟草花叶病毒感染烟草的实验，获得实验结论 （1）实验过程及结果（见课本）（2）结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质非细胞生物的遗传物质：DNA或RNA细胞生物（包括原核生物和真核生物）的遗传物质：DNA绝大多数生物的遗传物质是DNA所以DNA是主要的遗传物质2、主要的遗传物质只有某些病毒的遗传物质是RNA（遗传物质是RNA的生物是病毒）知识点二、DNA分子的结构和复制、基因是有遗传效应的DNA片段一、DNA分子的结构1、构建者：沃森和克里克2、化学组成 元素组成：C、H、O、N、P 基本单位：脱氧核苷酸（根据碱基不同分四种） 脱氧核苷酸

6、由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、G、C、T）三部分组成3、空间建构：两条脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构；外侧：由磷酸和脱氧核糖交替连接成DNA的基本骨架；内侧：碱基严格按碱基互补配对原则(A与T配对，G与C配对)形成碱基对。注意：(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。（2）DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(3)两个核苷酸的磷酸基和脱氧核糖之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接，用DNA聚合酶也可形成磷酸二酯键。(4)碱基对之间的化学键为氢键（A与T之间是两个，G与C之间是三个

7、，所以G和C多的DNA更稳定），可用解旋酶断裂，也可加热断裂。(5)绝大多数脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸；每条单链上相连碱基不直接连接（6）DNA单链中相邻的碱基之间通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”相连接，而双链之间碱基通过氢键相连。4、DNA分子的特性(1)稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(2)多样性：碱基对多种多样的排列顺序。 （若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数。）(3)特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息（决定了生物的特异性）。5、由碱基种类及比例可判断分析核酸的种类（1）若有U无T，则

8、该核酸是RNA。（2）若有T无U，且A=T、G=C，则该核酸一般为双链DNA。（3）若有T无U，且AT、GC，则该核酸一般为双链DNA。6、碱基互补配对原则及相关推论(1)原则：AT，GC(2)推论 双链中，腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即AT，GC。（单链中不一定相等）双链中，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。设在双链DNA分子中的一条链上A1T1n%，因为A1T2，A2T1，则：A1T1A2T2n%。所以ATA1A2T1T2n%。可记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。双链DNA分子中，

9、非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中，一条链上：，则：，所以互补链上m。简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。”二、DNA分子的复制DNA复制的场所真核细胞：主要在细胞核，其次是线粒体、叶绿体（原核生物主要在拟核）时间有丝分裂间期或减数分裂间期DNA复制的条件模板亲代DNA的两条链原料4种游离脱氧核糖核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等过程解旋合成子链子链与相应母链盘绕成双螺旋结构DNA复制的特点半保留复制；边解旋边复制DNA复制的意义遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续；由于复制差错而出现基因突变，为进化提供原始材料DNA准确复制的原因

10、：DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；碱基互不配对能够使复制准确无误的进行。注意1、DNA复制方式（半保留复制）的探究方法：同位素标记法（总结使用同位素标记方法的实验有哪些？）、假说-演绎法。2、1个被标记的DNA放在含的环境中复制n次后（1）DNA分子数：子代DNA分子总数：2n个；含15N的DNA分子数：2个；含14N的DNA分子数：2n个；只含15N的DNA分子数：0个；只含14N的DNA分子数：（2n-2）个。（2）脱氧核苷酸连数：条（其中含15N有条，含14N有条）(3)消耗的脱氧核苷酸数若一个亲代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为m(2n

11、1)个。复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m2n1。三、基因是具有遗传效应的DNA片段基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位（结构单位和功能单位）。特定的基因决定特定的性状。关系内容基因与脱氧核苷酸基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与DNA基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因基因与染色体基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系注意：（1）对于真核细胞来说，染色体是基因（遗传物质）的主要载体；线体和叶绿体也是基因的载体。对于原核细胞来说，拟核是基因（遗传物质

12、）的主要载体，其次还有质粒。一条染色体上可以有1个或2个双链DNA。DNA是遗传信息的载体。（2）不是每段片段都是基因。（3）遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，但并不是分子上所有的脱氧核苷酸的排列顺序都是遗传信息。基因的表达（基因指导蛋白质的合成）一、RNA的种类、结构和功能、基本单位：核糖核苷酸、结构：一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。、种类和功能种类功能信使RNA（mRNA）遗传信息转录的产物，翻译（合成蛋白质）的直接模板转运RNA（tRNA)运载特定氨基酸的工具，可识别密码子核糖体RNA（rRNA）核糖体的组成成分区别联系（1）mRNA 、tRNA

13、 、rRNA均是转录产生的,且在翻译中共同起作用（2）三种RNA中,只有mRNA携带遗传信息（3）tRNA具有特异性，即一种tRNA只能识别一种密码子、转运一种氨基酸，共有61种（不同细胞中tRNA种类相同）（4）tRNA中有氢键二、基因表达的过程转录和翻译、遗传信息、密码子和反密码子的比较位置含义作用遗传信息DNA脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序直接决定中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序密码子mRNAmRNA上3个相连的碱基直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序反密码子tRNA与密码子互补配对的三个碱基识别密码子特别提醒 （1）密码子有64种，其中61种能编码氨基酸，另外3个终止密码子不能编

14、码氨基酸（2）一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种tRNA来转运。（3）一种密码子只决定一种氨基酸，一种tRNA只转运一种氨基酸。（4）自然界的生物共用一套密码子2、比较DNA的复制、转录和翻译项目转录翻译DNA复制时间生长发育的全过程生长发育的全过程有丝分裂间期或减数分裂间期场所主要是细胞核细胞质的核糖体真核细胞：主要在细胞核，其次是线粒体、叶绿体（原核生物主要在拟核）模板DNA的一条链mRNADNA的两条链原料4种核糖核苷酸20种氨基酸4种脱氧核苷酸酶解旋酶、RNA聚合酶等特定的酶DNA解旋酶、DNA聚合酶能量ATPATPATP工具无tRNA无碱基配对方式DNAmRNAAUTACGGCmR

15、NAtRNA AU UA CG GCDNADNAATTACGGC信息传递DNAmRNAmRNA蛋白质DNADNA产物RNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列顺序的蛋白质DNA特点边解旋边转录DNA仍保留1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度半保留复制；边解旋边复制（原DNA不在）特别提醒 （1）一个mRNA翻译出的多肽链不一定是一条，可以同时结合多个核糖体，翻译出多条相同的多肽链。（2）从核糖体上脱离下来的只是多肽链，还要进一步加工，才能成为具有生物活性的蛋白质。（3）翻译时，核糖体再信使RNA上移动，而不是mRNA在核糖体上移动。3、基因表达过程中相关数量的计算

16、（1）蛋白质中氨基酸数与mRNA、DNA中碱基数的关系：氨基酸:mRNA碱基数:DNA碱基数1:3:6 （2）计算中“最多”和“最少”的分析：翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。三、中心法则的提出及其发展1、提出：克里克2、中心法则的内容与各种生物信息的传递（1）中心法则的内容不是所有生物都会发生图中5个过程（2）各种生物遗传信息的传递（流动）病毒遗传信息的传递场所在宿主细胞四、基因对性状的控制（通过控制蛋白质的合成实现）1、控制途径直接途径 ：基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状举例：镰刀型细胞贫血症（血红蛋白结构改变），囊性纤维病（运输氯离子的CFTR跨膜蛋白结构改变） 等间接途径：基因控制酶（或激素）的合成进而影响细胞代谢而控制生物性状举例：白化病(缺乏酪氨酸酶)，豌豆的粒形（淀粉支酶不能合成） 等2、基因与性状的关系（1）基因和性状的关系并不都是简单的线性关系（2）生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果9学科网（北京）股份有限公司