遺傳與進(jìn)化專項(xiàng)復(fù)習(xí)

1、 遺傳與進(jìn)化第3章專項(xiàng)復(fù)習(xí) 整合人：梁子龍 第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1）、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：1928年由英國科學(xué)家格里菲思等人進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)材料：S型細(xì)菌、R型細(xì)菌 菌落菌體毒性S型細(xì)菌表面光滑有莢膜（小鼠很難消滅）有毒性R型細(xì)菌表面粗糙無莢膜（小鼠容易消滅）無毒性 結(jié)論：.在S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。（2）、體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：1944年由美國科學(xué)家艾弗里等人進(jìn)行。 結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)2.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)過程標(biāo)記噬菌體（35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記DNA，不能同時標(biāo)記）含35S的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體含

2、32P的培養(yǎng)基含32P的細(xì)菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)沒有放射性35S含32P的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)有放射線32P結(jié)果分析：測試結(jié)果表明：侵染過程中，只有32P進(jìn)入細(xì)菌，而35S未進(jìn)入，說明只有親代噬菌體的 DNA 進(jìn)入細(xì)胞。子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的 DNA 遺傳的。 DNA 才是真正的遺傳物質(zhì)。結(jié)論：進(jìn)一步確立DNA是遺傳物質(zhì)3.煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)：（1）、實(shí)驗(yàn)過程（不要求掌握）（2）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論煙草花葉病毒的RNA能自我復(fù)制，控制生物的遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質(zhì)(還有HIV)。4、生物的遺傳物質(zhì)生物:非細(xì)胞結(jié)構(gòu)：DNA或RNA

3、 細(xì)胞結(jié)構(gòu): 原核生物：DNA 真核生物：DNA結(jié)論：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)1. DNA分子的結(jié)構(gòu)（1）基本單位-脫氧核糖核苷酸（簡稱脫氧核苷酸）2、DNA分子有何特點(diǎn)？穩(wěn)定性：是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。多樣性：構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數(shù)目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化，從而決定了DNA分子的多樣性（n對堿基可形成4n種）。特異性：每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳

4、信息，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。3、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。 DNA分子外側(cè)是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。DNA分子兩條鏈的內(nèi)側(cè)的堿基按照堿基互補(bǔ)配對原則配對，并以氫鍵互相連接。4、相關(guān)計算（1）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對的原則，一條鏈上的A一定等于互補(bǔ)鏈上的T；一條鏈上的G一定等于互補(bǔ)鏈上的C，反之如此。因此，可推知多條用于堿基計算的規(guī)律。 規(guī)律一：在一個雙鏈DNA分子中，A=T、G=C。即：A+G=T+C或A+C=T+G。 也就是說，嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，各占全部堿基總數(shù)的50%。 規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中

5、，兩個互補(bǔ)配對的堿基之和的比值與該DNA分子中每一單鏈中這一比值相等。 (A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2) 規(guī)律三：DNA分子一條鏈中，兩個不互補(bǔ)配對的堿基之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù)，即DNA分子一條 鏈中的比值等于其互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù)。(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2) 規(guī)律四：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩個堿基和占全部堿基的比值等于其中任何一條單鏈占該堿基比例的比值，且等 于其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中該種比例的比值。 即雙鏈(A+T)%或(G+C)%=任意單鏈 (A

6、+T)%或(G+C)%=mRNA中 (A+U)%或(G+C)%。 規(guī)律五：不同生物的DNA分子中，其互補(bǔ)配對的堿基之和的比值(A+T)/(G+C)不同，（2）關(guān)于DNA分子中堿基的計算方法與規(guī)律 堿基互補(bǔ)配對原則對雙鏈DNA分子中四種堿基的關(guān)系作了明確的闡述：嘌呤與嘧啶配對，且A=T，G=C。由此，我們可引申出如下關(guān)系：公式一：A+G=T+C或A+C=T+G即：在雙鏈DNA分子中，不互補(bǔ)的兩堿基含量之和是相等的，占整個分子堿基總量的50%。例1已知一段信息RNA有30個堿基，其中A和G有12個，那么，轉(zhuǎn)錄成信息RNA的一段DNA分子中，應(yīng)有C和T是 A、12個 B、18個 C、24個 D、30

7、個例2一個具有1000個堿基對的DNA分子，如果腺嘌呤的含量為20%，則含胞嘧啶的堿基對為 A、200個 B、300個 C、400個 D、600個公式二：（A+G）/（C+T ）= n ，那么（A+G）/（C+T ）= 1 / n ；即：在雙鏈DNA分子中，一條鏈中的嘌呤之和與嘧啶之和的比值與其互補(bǔ)鏈中相應(yīng)的比值互為倒數(shù)。例3DNA的一條單鏈中，A和G的數(shù)量與T和C的數(shù)量之比為0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈中和整個DNA分子中分別是 A、0.4和0.6 B、2.5和1.0 C、0.4和0.4 D、0.6和1.0公式三：（A+ T）/（C+ G）=（A+ T）/（C+ G）=（A+ T）/（C+ G

8、）即：即在雙鏈DNA分子中，一條鏈中的兩種堿基對的比值（A+T/G+C）與其在互補(bǔ)鏈中的比值以及在整個分子中的比值都是一樣的。例4已知某DNA分子G與C占全部堿基數(shù)的48%，它的一條模板鏈中C與T分別占該鏈堿基總數(shù)的26%和24%，問由它轉(zhuǎn)錄的RNA鏈中尿嘧啶與胞嘧啶分別占堿基總數(shù)的 A、24%和22% B、28%和26% C、28%和22% D、48%和52%例5某信息RNA的堿基中，U占20%，A占10%，則作為它的模板基因DNA分子中胞嘧啶占全部堿基的 A、70% B、60% C、35% D、17.5% 代表了每種生物DNA分子的特異性。參考你積累本 來復(fù)習(xí)【答案分析】例1信息RNA有3

9、0個堿基，則其模板DNA分子中應(yīng)有60個堿基，因T+C=A+G，故而T+C=60×50%=30，應(yīng)選答案D。例2根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，A=T=20%，則G=C=30%，G+C=30%+30%=60%，然則含胞嘧啶的堿基對為60%，即1000×60%=600個，應(yīng)選答案D。例3已知A左+G右/T左+C左=0.4，根據(jù)公式二，可得A右+G右/T右+C右=1/0.4=2.5，即其互補(bǔ)鏈中同樣的比例值為2.5；而根據(jù)公式一，可得整個DNA分子中的比值應(yīng)為1，故應(yīng)選答案B。例4題目是求RNA的堿基含量，RNA是由DNA模板鏈嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對原則轉(zhuǎn)錄而來的，雖然某種堿基名稱改變了（

10、RNA中沒的胸腺嘧啶，而有尿嘧啶），但其對等關(guān)系還是存在的。由于在DNA分子中G+C=48%，則A+T=52%。據(jù)公式三可知A左+T左=52%（設(shè)該模板鏈為左鏈），則A左=52%24%=28%，又因G左+C左=48%，則G左=48%26%=22%。在轉(zhuǎn)錄時，A左與U配對，G左與C配對，則RNA上的U=28%，C=22%，故答案為C。例5信息RNA中，A+U=10%+20%=30%，則G+C=70%，根據(jù)公式三，得知模板基因DNA分子中也有同樣比例，即G+C=70%，再根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，可知G=C，則C=（G+C）/2，即C= ×70%=35%，由此可得答案為C。5.判斷核酸種類（

11、1）如有U無T，則此核酸為RNA； （2）如有T且A=T,C=G，則為雙鏈DNA；（3）如有T且AT CG，則為單鏈DNA ； （4）U和T都有，則處于轉(zhuǎn)錄階段。 第3節(jié) DNA的復(fù)制一、DNA分子復(fù)制的過程1、概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程 2、復(fù)制時間：有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期3. 復(fù)制方式：半保留復(fù)制4、復(fù)制條件 （1）模板：親代DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈 （2）原料：4種脫氧核苷酸 （3）能量：ATP （4）解旋酶、 DNA聚合酶等5、復(fù)制特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制6、復(fù)制場所：主要在細(xì)胞核中，線粒體和葉綠體也存在。7、復(fù)制意義：保持了遺傳信息的連續(xù)性。三、與DNA復(fù)制有

12、關(guān)的堿基計算(一個DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，有以下結(jié)論)（1）子代所有鏈中始終保持2條母鏈,且占子代DNA分子總鏈數(shù)的1 / 2n；（2）含母鏈的DNA分子數(shù)為2個，且占子代DNA分子總數(shù)的2 / 2n；（3）DNA分子總數(shù)為2n個；DNA分子總鏈數(shù)為2n+1條； （4）一個DNA分子復(fù)制第n代時，DNA分子的總數(shù)2n-1； 注意：DNA無論復(fù)制多少次，產(chǎn)生的子代DNA分子中含母鏈的DNA分子數(shù)總是2個，母鏈總是保持2條。2、設(shè)一個DNA分子中有兇險嘧啶為m個，則該DNA復(fù)制n次，形成子代DNA分子需游離的胸 腺嘧啶為T=（2n -1）×m個；3、一定數(shù)量的堿基對所能構(gòu)成的DNA分子種類數(shù)或所攜帶的遺傳信息的種類數(shù)= 4n（n為堿基對數(shù)）。 第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、.基因的相關(guān)關(guān)系1、與DNA的關(guān)系基因的實(shí)質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，無遺傳效應(yīng)的DNA片段不能稱之為基因（非基因）。每個DNA分子包含許多個基因。2、與染色體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列。 染色體是基因的主要載體，此外，線粒體和葉綠體中也有基因分布。3、