要点解读
一、 本章主要概念的关系图
二、本章重要概念导读
1.DNA是主要的遗传物质 绝大多数生物的遗传物质都是DNA。 (1)肺炎双球菌的转化实验
1928年英国科学家格里菲思通过体内转化实验推断加热杀死的S型细菌中存在转化因子。 过程:活R型细菌(无毒)→小鼠→小鼠正常;活S型细菌(有毒)→小鼠→小鼠死亡;加热杀死的S型细菌(无毒)→小鼠→小鼠正常;活R型细菌+加热杀死的S型细菌(无毒)→小鼠死亡并从死亡小鼠体内分离出活S型细菌。
1944年美国科学家艾弗里通过体外转化实验证明转化因子是S型细菌的DNA。 多糖或蛋白质 R型细菌
过程: 活S型细菌的 DNA + R型细菌培养基 → R型细菌+S型细菌 DNA水解产物 R型细菌 →转化因子是S型细菌的DNA。 (2)噬菌体侵染细菌实验
电子显微镜观察、同位素示踪:分别用P、S标记噬菌体的DNA和蛋白质→让标记的噬菌体侵染细菌→证明DNA是遗传物质。
(3)极少数生物(即RNA病毒)的遗传物质是RNA, DNA是主要的遗传物质。 2.DNA分子的结构:四种脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→DNA双螺旋结构。
(1)组成核酸的化学元素为C、H、O、N、P;DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基,一分子磷酸组成。
(2)特点:一是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构;二是外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,碱基排列在内侧;三是两条链上的碱基按照碱基互补配
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对的原则(A-T;C-G)通过氢键形成碱基对。在DNA复制时,碱基对中的氢键断裂。
双链DNA中腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。 (3)DNA分子的多样性和特异性 DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序;特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列 3.DNA的复制
(1)复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 (2)发生的场所:主要是细胞核。
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(3)发生的时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 (4)条件:模板、原料、能量、酶 (5)特点:边解旋边复制,半保留复制
(6)精确复制的机制:DNA独特的双螺旋结构提供精确的模板,碱基互补配对保证复制准确进行。
4.基因:基因的本质是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的基本单位;其中4种脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。
学法指导
【例】下图是DNA分子结构模式图。请回答: (1)图中6的名称是 ,8表示 , 图中1、2、3、4表示的碱基依次是 。 (2)DNA分子复制时,首先要进行 ,复制产 生的每个子代DNA分子中保留了亲代DNA的一条链, 这种复制方式叫 。DNA的自我复制能使生 物的 保持连续性。
解析: DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成。复制方式为半保留复制。 答案:(1)(胸腺嘧啶)脱氧核苷酸 氢键 CAGT (2)解旋 半保留复制 遗传信息
达标训练
1.在培养R型细菌的培养基中加入某种物质后可能产生S型细菌,该物质是 ( ) A.S型细菌的多糖类物质 B.S型细菌的DNA完全水解产物 C.S型细菌的DNA D.S型细菌的蛋白质
2. 噬菌体侵染细菌的实验证明生物的遗传物质是 ( )
A.蛋白质 B.DNA C.多糖 D.脂质
3. 下列关于基因的叙述,正确的是 ( )
A.基因的基本组成单位是氨基酸 B.基因就是DNA
C.基因是有遗传效应的DNA片段 D.一个DNA分子上只有一个基因
A.DNA B.脱氧核苷酸 C.DNA聚合酶 D.氨基酸
4.下列哪项不属于DNA复制需要的条件 ( )
5. 某双链DNA分子中,胞嘧啶(C)占全部碱基的30%,则鸟嘌呤(G)占全部碱基的
( )
A.30% B.20%
6.分析下图,回答有关问题:
(1)图中B是 ,C是 , C有 四种。它们之间的配对方式是 配
对,D是 ,F是 DNA,其空间结构是 ,G是 。
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C.10% D.40%
(2)F的基本组成单位是 ,共有 种,F与H的关系是 ,E与G的关系是 。
(3)图中E和F的关系是 ,决定F结构多样性的是 的排列顺序。
第4 章 基因的表达
考试目标
1. 概述遗传信息的转录和翻译。2.概述中心法则的提出及其发展。 3.说明基因、蛋白质和性状的关系。
要点解读
一、本章主要概念的关系图
二、本章重要概念导读
1.基因控制蛋白质的合成 蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程
(1)转录是以DNA一条链为模板合成RNA的过程,主要在细胞核中进行。合成的RNA有三种:信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)。
(2)翻译是以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。每3个这样的碱基称为1个密码子。
(3)蛋白质合成的“工厂”是核糖体,搬运工是转运RNA(tRNA)。每种tRNA只能转运并识别1种氨基酸,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基,称为反密码子。 (4)DNA与mRNA,密码子与反密码子之间遵循碱基互补配对规律。 2.基因对性状的控制是通过指导蛋白质合成来实现的。
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(1) 中心法则是遗传信息传递的一般规律,它描述了遗传信息的流动方向。
(2)基因对性状的控制可以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,如豌豆皱粒和圆粒、白化病的成因;也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症的病因。
(3)基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。一般来说,性状是基因与环境共同作用的结果。
学法指导
【例1】下图为基因表达的某过程图解,据图回答:
(1)基因表达包括 和 两个过程,图中所示为 过程,判断的依据是图中A链和B链构成一个 分子,该过程以该分子的一条链作模板。若该模板链上有一个碱基A,则2链上与其配对的碱基是 。
(2)图中1表示的酶是 ,2表示的物质是 ,3表示该过程所需的原料是 。
(3)图中2表示的物质可分为tRNA、rRNA 和 三类。
解析:基因的表达包括转录和翻译两个过程,图中由A、B两条链构成的双螺旋结构的物质是DNA分子,2是以DNA的一条链作模板合成的mRNA,根据转录的概念可判断此图表示转录过程。
答案:(1)转录 翻译 转录 DNA U (2)RNA聚合酶 RNA 核糖核苷酸 (3)mRNA 【例2】根据下图回答问题:
(1)此图表示的规律在遗传学上称为 。
(2)人体细胞中遗传信息的传递过程是 (用图中标号表示)。 (3)图中④过程是逆转录,此过程要在 的催化下才能完成。
(4)基因型为AA和Aa的豌豆由于有一个正常基因A,能表达合成淀粉分枝酶,因而表现为圆粒,隐性纯合子不能合成该酶,因而表现皱粒,这说明基因可通过控制 的合成来控制 过程,进而控制生物的性状。
解析:生物遗传信息的传递规律称为“中心法则”,它包括DNA的复制过程、以DNA一条链为模板合成mRNA的转录过程、以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程,还包括遗传物质是
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RNA的生物以RNA为模板形成DNA的逆转录的过程及RNA自我复制的过程,因为酶具有专一性,不同的过程需要不同的酶催化。基因对性状的控制是通过转录和翻译控制蛋白质的合成来实现的。
答案:(1)中心法则 (2)①②③ (3) 逆转录酶 (4)酶 代谢
达标训练
1.基因的表达是指 ( ) A.DNA复制 B.进行转录
C.进行翻译 D.进行转录和翻译合成蛋白质
2.遗传信息的转录是指 ( ) A.以DNA为模板合成RNA B.以DNA为模板合成蛋白质 C.以RNA为模板合成DNA D.以蛋白质为模板合成RNA
3.下列有关密码子的说法,不正确的是 ( ) A.密码子存在于mRNA上
B.每种氨基酸都只能由一种密码子决定
C.一个密码子由3个碱基组成 D.密码子中不可能含碱基T
4.在翻译过程中mRNA和tRNA的碱基配对不正确的是 ( ) A.A—T B.A—U C.G—C D.C—G
5. 以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程称为 ( )
A.遗传 B.翻译 C.复制 D.变异
6.基因对性状的控制是通过基因指导蛋白质的合成来实现的。请根据相关知识,回答下
列问题: (1)基因指导蛋白质合成包括_________和_________两个过程。
(2)RNA有三种,其中在合成蛋白质过程中作为DNA信使的RNA叫做_________,转运氨基酸的RNA叫做_________。
A.信使RNA B.转运RNA
(3)信使RNA上三个相邻的_________决定一个氨基酸,每三个这样的碱基构成一个密码子,例如_________ (UUU、TTT)是密码子。
(4)基因对性状的控制有两条途径,一是基因通过控制_______ (酶、葡萄糖)的合成 来控制代谢过程,进而控制生物的性状。二是通过控制_________ (纤维素、蛋白质)的结构直接控制生物体的性状。
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