遺傳的分子基礎高三復習

遺傳的分子基礎復習學習要求：第一節(jié)核酸是遺傳物質的證據(jù)基本要求1．通過“活動：資料分析——噬菌體侵染細菌的實驗”，概述噬菌體侵染細菌的過程，體會實驗方法與技術的多樣性。2．概述肺炎雙球菌的轉化實驗，感悟實驗的嚴密性和邏輯的嚴謹性。3．簡述煙草花葉病毒的感染和重建實驗，認同模型是進行科學研究的重要方法。4．閱讀經(jīng)典實驗研究的資料，感悟科學家實驗設計的優(yōu)美和解決問題的思維方式，感受科學家熱愛科學、獻身科學的執(zhí)著與奉獻精神，增強熱愛生命科學、學習生命科學的責任感和使命感。發(fā)展要求學習要求：第一節(jié)核酸是遺傳物質的證據(jù)說明“小資料：DNA是遺傳物質的間接證據(jù)”和“課外讀：核酸的發(fā)現(xiàn)和研究”只作為背景材料供學生閱讀，不要求學生記憶或掌握具體的內容。

思一思：噬菌體侵染細菌實驗的方法和設計思路是什么？答案：①實驗方法：放射性同位素標記法(或同位素示蹤法)。②實驗思路：用不同的放射性同位素分別標記DNA和蛋白質，直接地、單獨地去觀察它們的作用。想一想：如何標記噬菌體？噬菌體侵染細菌實驗中用攪拌器攪拌的目的是什么？答案：①先標記細菌，用35S、32P的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)未標記的細菌，得到含35S、32P的細菌。②再標記噬菌體：用含35S、32P的細菌分別和未標記的噬菌體混合培養(yǎng)，分別得到含35S、32P的噬菌體，這樣標記完成。③本實驗中的攪拌器的攪拌是為了使細菌外的噬菌體與細菌分離，便于后面的離心和檢測?！就卣固嵘?1)培養(yǎng)含放射性同位素標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒專營寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。(2)因放射性檢測時只能檢測到部位，不能確定是何種元素的放射性，故35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，應將二者分別標記，即把實驗分成兩組。(3)因為P幾乎都存在于DNA中，僅蛋白質分子中含有硫，所以用32P標記DNA，用35S標記蛋白質；因為DNA和蛋白質中都含有C、H、O、N元素，所以此實驗不能標記C、H、O、N元素。（4）噬菌體增殖場所是大腸桿菌細胞內，除噬菌體的DNA做模板起指導作用外，其余的原料——脫氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白質的場所核糖體、ATP和相關酶全由大腸桿菌提供。思考：噬菌體侵染細菌的實驗中，為什么兩組實驗的上清液和沉淀物中都有放射性？若用32P標記的噬菌體侵染細菌的實驗中，上清液含少量的放射性，原因有二：一是如果保溫時間過短，有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；二是從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段保溫時間如果過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液的放射性升高。若用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，沉淀物中有少量的放射性，則可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)較低的放射性。噬菌體侵染細菌實驗結論分析(1)本實驗能說明DNA是遺傳物質，但不能說明蛋白質不是遺傳物質。(2)間接證明的問題①DNA能夠自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；②DNA能控制蛋白質的生物合成，從而能夠控制新陳代謝的過程和性狀。但本實驗不能證明“DNA是主要的遺傳物質”。（3）本實驗不能證明DNA分子產(chǎn)生可遺傳的變異例、噬菌體侵染細菌實驗和肺炎雙球菌的轉化實驗均不能證明的是A、DNA可以產(chǎn)生可遺傳的變異B、蛋白質不是遺傳物質C、DNA可以控制生物的性狀D、DNA是主要的遺傳物質D思考：為何S型細菌會致病，而R型細菌不能致??？由于S型細菌有莢膜，進入機體后，受莢膜的保護，能抵抗吞噬細胞的吞噬和消化，從而能迅速增殖、擴散，引起機體發(fā)生疾??；而R型細菌無莢膜，則能被吞噬細胞吞噬、消化，所以不能使機體患病。思考：R型肺炎雙球菌如何轉化為S型肺炎雙球菌？加熱殺死的S型細菌，其蛋白質變性失活。DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結構可恢復。并且在后繼的培養(yǎng)中被一些R型細菌所攝取，進入R型細菌的細胞中，整合進入R型細菌的基因組中，使R型細菌轉化成S型細菌?？梢?，轉化后形成的S型細菌內含有兩種DNA(R型和S型)。體內轉化實驗體外轉化實驗實驗者

格里菲思

埃弗里及其同事

培養(yǎng)細菌

用小鼠(體內)

用培養(yǎng)基(體外)

實驗結論S型細菌體內有“轉化因子”

S型細菌的DNA是遺傳物質，蛋白質等其它物質不是遺傳物質

聯(lián)系

(1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球(2)兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則肺炎雙球菌體內體外轉化實驗的比較思考：如何區(qū)分肺炎雙球菌轉化實驗中的實驗組和對照組

在體內轉化實驗中，①②③之間形成相互對照，每一組既是實驗組，又是其他組別的對照組。在體外轉化實驗中，該實驗所研究的實驗因素為DNA，故用DNA處理的①組為實驗組，而蛋白質或多糖雖然是實驗所實施的處理因素，但與實驗因素（DNA）無關，故①②③組之間形成條件對照，其中①組為實驗組，②③組為對照組；而①組和④組之間形成空白對照，其中①組為實驗組，④為對照組。例、證明DNA是遺傳物質的肺炎雙球菌體外轉化實驗中，設置了以下幾組：

下列有關敘述中，錯誤的是A．該實驗設計的關鍵是將細菌的各組分分離開來分別進行實驗B．①②③組之間形成條件對照，其中①②組為對照組，③組為實驗組C．③和④組之間形成空白對照，其中③組為實驗組，④為對照組D．實驗成功證明了DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質和多糖不是D噬菌體侵染細菌實驗與肺炎雙球菌轉化實驗的比較相同點①均使DNA和蛋白質分開，單獨處理，觀察它們各自的作用，但兩類實驗中DNA與蛋白質分開的方式不同②都遵循了對照原則③都能證明DNA是遺傳物質，但不能證明DNA是主要的遺傳物質不同點方法不同艾弗里實驗直接分離：分離S型活細菌的DNA、多糖、蛋白質等，分別與R型菌混合培養(yǎng)噬菌體侵染細菌實驗同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質的特征元素(32P和35S)思考：在生物的遺傳物質探究實驗中，為什么一般都選用病毒或細菌作為實驗材料？提醒：學習要求：第二節(jié)DNA的分子結構和特點基本要求1．簡述核酸的分子組成。2．概述DNA分子結構及其特點，認識到多學科合作研究的重要性。3．在進行“活動：制作DNA雙螺旋結構模型”時，運用建構模型的科學方法，感悟DNA雙螺旋結構對稱、簡潔、和諧的科學美。

發(fā)展要求說明1．“課外讀：DNA與RNA的化學成分比較”作課堂資料分析。2．“課外讀：DNA雙螺旋結構模型的發(fā)現(xiàn)”只作為背景材料供學生閱讀，不要求學生記憶或掌握具體的內容。學習要求：第三節(jié)遺傳信息的傳遞基本要求1．概述DNA分子的復制。2．通過“活動：探究DNA的復制過程”，感悟科學實驗中蘊含的理性精神與求真意識、批判精神與創(chuàng)新意識，逐步領悟科學的本質特征。發(fā)展要求說明1．“活動：探究DNA的復制過程”只作課堂資料分析。2．“小資料：DNA半保留復制的觀察”不作要求。區(qū)分核酸、脫氧核糖核酸、核糖核酸、核苷酸、脫氧核苷酸、核糖核苷酸、核苷、脫氧核苷、核糖核苷等名稱學習要求：第四節(jié)遺傳信息的表達——RNA和蛋白質的合成基本要求1．列舉DNA的功能。2．比較DNA與RNA的異同。3．概述遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。4．說明遺傳密碼和中心法則，養(yǎng)成事物是普遍聯(lián)系的辯證觀點。5．概述基因的概念。

發(fā)展要求比較復制、轉錄、翻譯。

說明20種氨基酸的密碼子不要求記憶

[判斷正誤]1．DNA以自身為模板，通過半保留復制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性。2．根據(jù)DNA所儲存的遺傳信息決定蛋白質的結構。3．DNA具有攜帶遺傳信息和表達遺傳信息的雙重功能。4．脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。5.密碼子位于mRNA上，是由三個相鄰堿基組成的6.密碼子與氨基酸是一一對應關系。

7.決定氨基酸的密碼子有64種。

8.每種氨基酸都對應兩個以上的遺傳密碼

9.終止密碼不編碼氨基酸，是翻譯終止的信號。(√)(√)(√)(√)(√)

(×)

(×)

(×)(√)11.基因是遺傳的一個基本功能單位，可控制生物的性狀。12.染色體是基因的唯一載體。13.基因是一段有遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段。14.噬菌體中基因則是一段有功能的RNA。(√)

(×)(√)

(×)知識梳理遺傳信息的表達——RNA和蛋白質的合成一、DNA的功能二、遺傳信息的表達三、遺傳密碼四、中心法則五、基因與性狀的關系思考：DNA與RNA有哪些異同點？轉錄的過程怎樣？需要什么條件？轉錄的單位是什么？RNA有哪些種類？各自有什么功能？tRNA只有三個堿其嗎？真核細胞與原核細胞轉錄過程有不同之處？轉錄思考：翻譯的過程怎樣？需要什么條件？為什么少量的mRNA就能翻譯出許多蛋白質？核糖體內的mRNA有幾個tRNA的結合位點？基因（DNA）、mRNA和多肽中的氨基酸之間的數(shù)量有著怎樣的對應關系？過程模板原料堿基互補產(chǎn)物DNA復制DNA→DNADNA的兩條鏈A、T、C、G四種脫氧核苷酸A—T、T—A

C—G

、G—C

DNADNA轉錄DNA→RNADNA的一條鏈A、U、C、G四種核糖核苷酸A—U、T—AC—G

、G—CRNA