高三一輪復(fù)習(xí)課件：遺傳的分子基礎(chǔ)

1、會(huì)考復(fù)習(xí)專(zhuān)題（二）必修二 3-4章考綱：遺傳的分子基礎(chǔ)1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型菌：菌落粗糙，無(wú)莢膜，不致死S型菌：菌落光滑，有莢膜，致死關(guān)于遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索：2、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1928年格里菲思 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)： 第一組 第二組 第三組第四組S型菌結(jié)論：S型死細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”轉(zhuǎn)化DNA蛋白質(zhì)多糖脂類(lèi)肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)DNA+ DNA酶 +結(jié)論：DNA是“轉(zhuǎn)化因子”，是遺傳物質(zhì)。 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)赫爾希和蔡斯專(zhuān)門(mén)寄生在大腸桿菌中。制備含有放射性標(biāo)記的噬菌體的過(guò)程示意圖離心含35S培養(yǎng)基培養(yǎng)35S細(xì)菌噬菌體侵染35S細(xì)菌含35S

2、噬菌體含32P培養(yǎng)基培養(yǎng)32P細(xì)菌噬菌體侵染32P細(xì)菌含32P噬菌體技術(shù)放射性同位素標(biāo)記噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。 短時(shí)間保溫大多數(shù)生物以 為遺傳物質(zhì)，少數(shù)生物以 為遺傳物質(zhì)，所以 是一切生物的遺傳物質(zhì)， 是主要的遺傳物質(zhì)。DNARNA核酸DNA1、（應(yīng)用、操作、認(rèn)同）能總結(jié)“DNA是主要遺傳物質(zhì)”的探索過(guò)程P42-46 （理解、認(rèn)同）評(píng)述實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用（1） 認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)（5）有些病毒（煙草花葉病毒、艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒）， RAN是遺傳物質(zhì)（2） 格里菲斯：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（S型有毒，R型無(wú)毒，S型加熱殺死無(wú)毒

3、 R活+S死=有毒） 結(jié)論：S型中有“轉(zhuǎn)化因子”使R型轉(zhuǎn)化為S型（3） 艾弗里：分離S型的DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類(lèi) 只有活R+S的DNA有毒，且活R+S的DNA+DNA酶無(wú)毒 結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)（4） 赫爾希&蔡斯：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)-放射性同位素標(biāo)記 35S-蛋白質(zhì)，32P-DNA 結(jié)論： DNA是遺傳物質(zhì)結(jié)論：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，DNA是主要的遺傳物質(zhì)含N堿基脫氧核糖磷酸DNA的基本單位脫氧核糖核苷酸腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）鳥(niǎo)嘌呤脫氧核糖核苷酸腺嘌呤脫氧核糖核苷酸胞嘧啶脫氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸4種2、（了解）能說(shuō)出DNA分子的基本組

4、成單位含N堿基核糖磷酸腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）尿嘧啶（U）胞嘧啶（C）鳥(niǎo)嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸4種RNA的基本單位核糖核苷酸5、（了解）能指出RNA與DNA的區(qū)別P63比較項(xiàng)目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A G C TA G C U多為雙鏈結(jié)構(gòu)分子量較大多為單鏈結(jié)構(gòu)分子量較小細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)兩條長(zhǎng)鏈反向平行，脫氧核糖與磷酸交替排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。 內(nèi)部堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)（堿基互補(bǔ)配對(duì)）： A-T、T-A G-C、C-G （了解）描述DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)P49DNA分子的特點(diǎn)與其結(jié)構(gòu)的對(duì)

5、應(yīng)關(guān)系： 堿基的排列順序千變?nèi)f化多樣性 堿基的特定的排列順序特異性基本骨架一樣，堿基配對(duì)方式一樣穩(wěn)定性有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算基本原理：A=T C=GA T T AG C C G DNA雙鏈（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=（A+G）/（A+T+G+C）=111/2 （理解、認(rèn)同）評(píng)述DNA分子結(jié)構(gòu)模型的建立過(guò)程主要的建立者：沃森&克里克 （1）善于利用已有的研究成果與經(jīng)驗(yàn)（2）善于交流與溝通（3）研究成員知識(shí)背景互補(bǔ)，有興趣和激情3、（理解）能舉例說(shuō)明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段P57控制性狀（轉(zhuǎn)錄、翻譯，產(chǎn)生蛋白質(zhì)）DNA基因染色體是DNA的主要載體每個(gè)染色體上有一個(gè)DNA分子

6、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個(gè)DNA分子上有許多基因DNA是主要的遺傳物質(zhì)染色體 （理解）概述DNA分子的多樣性和特異性遺傳信息=4種堿基的排列順序解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）復(fù)制:以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)子代DNA（半保留）同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）DNA分子復(fù)制的過(guò)程1、概念：2、時(shí)期：3、場(chǎng)所：4、條件5、復(fù)制過(guò)程：6、復(fù)制特點(diǎn)7、準(zhǔn)確復(fù)制原因8、意義：模板： 原料： 能量： 酶： DNA的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（A、G、C、T） ATP解旋酶、DNA聚合酶等 DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確的模版 （1）邊解旋邊復(fù)制（2）半保留復(fù)

7、制細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋合成互補(bǔ)子鏈形成子代DNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤細(xì)胞分裂間期（有絲分裂的間期、減數(shù)第一次分裂前的間期）、無(wú)絲分裂之前以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性、穩(wěn)定性親 代第一代第二代第三代15N15N一個(gè)DNA分子復(fù)制3代后的情況與復(fù)制有關(guān)的堿基計(jì)算一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制n次后，共有多少個(gè)DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)=子鏈數(shù)=22n+1 2 ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCC

8、GATATGCCGAT連續(xù)第一次復(fù)制連續(xù)第二次復(fù)制連續(xù)第n次復(fù)制含親代母鏈的DNA分子數(shù)=不含親代母鏈的DNA分子數(shù)=2 2n-2轉(zhuǎn)錄：1、時(shí)間：2、場(chǎng)所: 模板: 原料:3、4、原則:5、產(chǎn)物:6、實(shí)質(zhì):個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)（AU；GC；CG；TA） mRNADNA轉(zhuǎn)錄mRNA酶:RNA聚合酶 能量:ATP5、（了解）簡(jiǎn)述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程P63DNAmRNA遺傳信息DNA雙鏈解開(kāi)，堿基得以暴露，其中一條鏈作為模板(3) 新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA上(4) mRNA從DNA模板鏈上釋放，DNA雙鏈恢

9、復(fù)(2) 在RNA聚合酶的作用下，游離的核糖核苷酸隨機(jī)與DNA模板鏈的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以氫鍵結(jié)合密碼子：信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基翻譯：在細(xì)胞質(zhì)中,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。起始密碼子：2種，也編碼氨基酸。終止密碼子：3種，終止信號(hào)，不編碼氨基酸。普通密碼子：59種，只編碼氨基酸。5、（了解）簡(jiǎn)述遺傳信息的翻譯過(guò)程P66mRNA蛋白質(zhì)遺傳信息一種密碼子只能決定一種氨基酸。一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子（簡(jiǎn)并性）。地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子（通用性）。簡(jiǎn)并性的意義：防止堿基的改變而導(dǎo)致遺傳信息的改變：當(dāng)密碼子中有

10、一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸。通用性的啟示： 說(shuō)明所有生物可能有相同的起源。或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。密碼子的特點(diǎn)1、每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。2、一種氨基酸可由一種或幾種tRNA來(lái)運(yùn)輸。3、理論上tRNA有61種。ACU反密碼子：與mRNA分子中密碼子互補(bǔ)配對(duì)的tRNA上的3個(gè)堿基。CUCAUGGGCUAGmRNA翻譯 2、tRNA攜帶下一個(gè)氨基酸進(jìn)入位點(diǎn)2CUCAUGGGCmRNAGUG組氨酸UACUAG甲硫氨酸1、mRNA與核糖體結(jié)合， tRNA攜帶第一個(gè)氨基酸進(jìn)入位點(diǎn)1CUCAUGGGCmRNAGUG組氨酸UACUAG甲硫氨酸肽鍵H2O 3

11、、核糖體上的兩個(gè)氨基酸形成肽鍵，轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上 4、核糖體讀取下一個(gè)密碼子，位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，重復(fù)第2、3、4步驟，直至終止密碼CUCAUGGGCmRNAGUGUAG組氨酸甲硫氨酸肽鍵H2OACC色氨酸 4、核糖體讀取下一個(gè)密碼子 位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1 重復(fù)第2、3、4步驟，直至終止密碼原料：_多種氨基酸場(chǎng)所：_過(guò)程：_細(xì)胞質(zhì)中的核糖體起始、延伸、終止模板：_產(chǎn)物：_遺傳信息傳遞方向：_mRNA蛋白質(zhì)mRNA蛋白質(zhì)翻譯ACUGGAUC UmRNA蘇氨酸甘氨酸絲氨酸 轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)DNAACTGGATC TTGACCTAGA基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量計(jì)算蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=tRNA數(shù)目=1/3mRNA堿基數(shù)目=1/6DNA堿基數(shù)目。轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)錄：DNARNA翻譯：RNA蛋白質(zhì)游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸游離的 氨基酸DNAmRNA蛋白質(zhì)DNADNADNAmRNA親代DNA的 兩條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）