专题六 遗传的分子基础
高中生物教案：遗传的分子基础
高中生物教案：遗传的分子基础遗传的分子基础遗传是生物学中重要的概念，它涉及到生物体内不同特征的传递和变异。
遗传学研究了这些特征如何通过基因在后代间进行传递。
而遗传的分子基础就是研究这个过程中所涉及的分子机制。
一、DNA与基因的关系1. DNA结构与功能DNA（脱氧核糖核酸）是存储生物体遗传信息的分子，具有双螺旋结构。
它由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和尿嘧啶）组成，通过碱基配对规则，形成DNA链。
2. 基因的定义基因是指控制一种或多种特定性状表现的一段DNA序列。
每个细胞包含一定数量的染色体，染色体上存在许多不同位置上的基因。
二、DNA复制与遗传信息传递1. DNA复制DNA复制是指在细胞分裂时将DNA复制成两份的过程。
这确保了每个新生物体都能得到完整且相同的遗传信息。
2. 转录和翻译基因的表达过程包括转录和翻译。
在细胞核中，DNA通过转录过程生成RNA （核糖核酸），然后被移至细胞质，被翻译为蛋白质。
三、遗传变异的机制1. 突变突变是指DNA序列发生永久性改变的现象。
突变可以是点突变（单个碱基改变）、插入或缺失（添加或删除一个或多个碱基）等。
2. 重组重组是指染色体上不同位置的基因之间发生互换，从而形成新的染色体组合。
这会增加基因组的多样性。
四、遗传工程与分子基因学1. 遗传工程遗传工程利用分子技术改变生物体的遗传特征。
它涉及到转基因、克隆和其他技术，以改善农作物产量、抵抗力或者治疗一些遗传疾病。
2. 分子基因学分子基因学利用分析DNA和RNA的结构与功能来探究细胞内遗传信息传递的机制。
它包括PCR（聚合酶链式反应）、凝胶电泳和DNA测序等技术。
高中生物教案：遗传的分子基础一、DNA与基因的关系1. DNA结构与功能a. 双螺旋结构及碱基配对规则2. 基因的定义a. 控制特定性状表现的DNA序列二、DNA复制与遗传信息传递1. DNA复制过程a. 分裂时确保每个新生物体得到完整且相同的遗传信息2. 转录和翻译过程a. 转录：DNA转换为RNA，发生在细胞核中b. 翻译：RNA翻译为蛋白质，发生在细胞质中三、遗传变异的机制1. 突变类型及影响：a. 点突变：单个碱基改变，可能引起无害、有害或者有益影响。
高考生物二轮复习方案专题限时集训(新课标)：专题六 遗传的分子基础 Word版含解析
专题限时集训(六)[专题六遗传的分子基础](时间：40分钟)1．在真核细胞的基因表达过程中，不需要的物质是( )A．核糖核苷酸B．脱氧核苷酸C．氨基酸D．核糖核酸2．下列是人类探索遗传奥秘的几个经典实验，其中表述合理的是( )A．孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因，摩尔根用实验证明了基因在染色体上B．格里菲思用肺炎双球菌感染小鼠的实验，证明了DNA是转化因子C．沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，提出了DNA半保留复制方式的假说D．许多科学家相继研究，将逆转录和RNA复制纳入细胞生物的中心法则范畴3．人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者( )A．表达的蛋白质均需内质网和高尔基体加工B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制C．均在细胞核内转录和翻译D．转录的mRNA上不同的密码子可翻译成相同的氨基酸4．假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由1000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。
用这个噬菌体侵染只含31P 的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。
下列叙述正确的是( ) A．该过程至少需要29 700个鸟嘌呤脱氧核苷酸B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和DNA聚合酶等C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49D．若该DNA发生突变，则其控制的性状即发生改变5．艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述中正确的是( ) A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组C．该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌6．如图3－6－1表示真核细胞中遗传信息的传递过程，下列说法不正确的是( )图3－6－1A．科学家提出的中心法则包括图中A、B、C所示的遗传信息的传递过程B．图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是由b到a，所用原料是氨基酸，合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上相同C．A过程发生在细胞分裂的间期，B过程需要的原料是游离的四种核糖核苷酸D．基因突变一般发生在图中的A过程中，它可以为生物进化提供原始材料7．下列叙述中正确的是( )A．DNA聚合酶可催化DNA转录为RNAB．遗传信息只能从DNA传递到RNAC．不同生物基因表达的最终场所都在核糖体D．tRNA上的反密码子是由mRNA转录而来的8．DNA聚合酶有两种方式保证复制的准确性，即选择性添加正确的核苷酸和移除错配的核苷酸。
生物高考专题知识点复习及试题讲练测(含解析)：06 遗传的分子基础(练)
专题06 遗传的分子基础1．（2019·海南卷）下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是()A．大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因B．大肠杆菌中DNA分子数目与基因数目相同C．在普通光学显微镜下能观察到大肠杆菌的核糖体D．大肠杆菌分泌的蛋白，需要经过内质网加工2．（2019·海南卷）某种抗生素可以阻止tRNA与mRNA结合，从而抑制细菌生长。
据此判断，这种抗生素可直接影响细菌的()A．多糖合成B．RNA合成C．DNA复制D．蛋白质合成3．（2019·海南卷）下列关于蛋白质合成的叙述错误的是()A．蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束B．携带肽链tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点C．携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合D．最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸4．（2019·天津卷）用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究()A．DNA复制的场所B．mRNA与核糖体的结合C．分泌蛋白的运输D．细胞膜脂质的流动5．（2019·浙江4月选考）下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是()A．一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板B．转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能C．多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链D．编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成1．(2020·淮安第一次调研)下列关于DNA分子的叙述，正确的是()A．DNA双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性B．DNA分子一条链中相邻两个碱基通过氢键连接C．具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制时需要m·2n－1个胸腺嘧啶D．把DNA分子放在含15N的培养液中连续复制2代，子代DNA中只含15N的占3/42．大肠杆菌的拟核内有一个含有470万个碱基对的环状DNA，内含大约4 288个基因。
高考生物(江西专用)二轮专题复习配套课件第一篇专题六遗传的分子基础
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质
是RNA
知识主线命题动向 真题引领融会贯通 研判规律突破方法
解析
本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程。孟
德尔发现遗传因子并证实了其传递规律，但没有证实其化学 本质，A不正确；在肺炎双球菌体外转化实验中提取的 DNA 的纯度没有达到 100%，从单独、直接观察 DNA 生理效应方 面分析，说服力不如噬菌体侵染细菌的实验，B正确；沃森 和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数，C不 正确；烟草花叶病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗
菌，再用细菌培养噬菌体 ( )
②用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射 性的原因可能是搅拌不充分所致
(
知识主线命题动向 真题引领融会贯通
)
研判规律突破方法
③用 32P 标记噬菌体的侵染实验中，若保温时间过长，会导 致上清液中存在少量放射性
(
中
)
④T2噬菌体的核酸和蛋白质都含有硫元素，其寄生于酵母菌 (× ) ⑤上述实验获得成功的原因之一是噬菌体只将其 DNA注入大 肠杆菌细胞中 ( ) ⑥利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质，以宿主菌
知识主线命题动向
真题引领融会贯通
研判规律突破方法
1．两个经典实验遵循相同的实验设计原则——对照原则 (1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照 DNA 糖类 S 型细菌蛋白质 脂质 DNA分解物
相互对照 ＋R 型细菌― ― ― ― ― ― →
DNA是遗传物质 其他物质不是遗传物质 DNA水解物也不是遗传物质
膜多糖等物质不是转化因子，但不能说明荚膜多糖有酶活性， 故 A 、 B 错误。③④可组成对照实验，由实验结果与自变量 的对应关系可知： S型细菌的 DNA是转化因子；实验①～④ 只能说明DNA是遗传物质，故D错误。
高中生物高考专题06 遗传的分子基础-2021年高考生物真题与模拟题分类训练(学生版)
专题06 遗传的分子基础1．(2021·湖南高考真题)细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。
下列叙述正确的是( )A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真校生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子2．(2021·河北高考真题)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。
下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。
下列叙述正确的是( )药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D 抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响3．(2021·1浙江选考)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是()A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质4．(2021·全国乙卷高考真题)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。
某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌5．(2021·广东高考真题)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。
2019高考生物大二轮复习专题六遗传的分子基次件2
遗传专题六 遗传的分子基础1重温考纲考点2构建思维脑图3考向梳理4复习练案重温考纲考点考点考情1．人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)2．DNA分子结构的主要特点(Ⅱ) 3．DNA分子的复制(Ⅱ)4．基因的概念(Ⅱ)5．遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 6．基因与性状的关系(Ⅱ)1．考查题型：选择题和非选择题。
2．呈现形式：文字题、曲线题、流程图题等。
3．(1)选择题：借助某种传染病考查遗传的物质基础，常考生物学史、遗传学研究方法、遗传信息的转录和翻译。
(2)非选择题：基因的位置。
构建思维脑图•(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素标记法区分蛋白质与DNA ，证明了DNA 是遗传物质。
( )•(2)肺炎双球菌转化实验证明了DNA 是主要的遗传物质。
( )•(3)32P 标记的噬菌体和35S 标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌的实验说明DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
( )•(4)噬菌体能以宿主菌的DNA 为模板合成子代噬菌体的DNA 。
( )•(5)用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。
( )√ × × × √•(6)沃森和克里克以DNA 大分子为研究材料，采用X 射线衍射的方法，破译了全部密码子。
( )•(7)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA 的基本骨架。
( )•(8)转录和翻译都是以mRNA 为模板合成生物大分子的过程。
( )•(9)真核细胞的转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料。
( )× √ × ×考向梳理•1．(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA 是遗传物质的过程中，T 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。
下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是( )•A ．T 2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖•B ．T 2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA 和蛋白质•C ．培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T 2噬菌体的核酸中•D ．人类免疫缺陷病毒与T 2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同考向一 DNA 是遗传物质的实验证据C•[解析] T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确。
考点6 遗传的分子基础人教版高考生物会考纲要考点PPT
构和DNA分子复制的说法，错误的是( D )
A．DNA分子能准确地复制与DNA分子的结构有 密切的关系 B．DNA分子复制过程中有氢键的断裂和重新 形成 C．DNA分子复制过程中需要解旋酶和DNA聚合 酶的参与
D．含有2n个碱基对的DNA分子，其碱基对的 排列方式最多有n4种
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基因在转录形成mRNA时，有时会形成难以分
离的RNA—DNA杂交区段，这种结构会影响DNA
复制、转录和基因的稳定性。以下说法正确
的是( D )
A．DNA复制和转录的场所只在细胞核中
B．RNA—DNA杂交区段最多存在5种核苷酸
C．正常基因转录时不能形成RNA—DNA杂交区
段
D．mRNA难以从DNA上分离可能跟碱基的种类
和比例有关
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B.DNA分子复制的方式是半保留复制
C.DNA分子的复制需要引物，且两条子链的合成方向是相
反的
D.因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，
所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的
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DNA
信息传递 DNA→DNA
转录
细胞核（主要）
高三-专题六-遗传的分子基础ppt课件.ppt
A．小鼠体内的某种物质控制着肺炎双球菌荚膜的生成，该物质是 “转化因子”
B．抗R型菌株的抗体控制着肺炎双球菌荚膜的生成，该抗体是“转化 因子”
C．S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，转化生成的S型在与R型的竞 争中占优势
D．未加抗R抗体的混合物培养基中S型的DNA不会进入R型细菌，无 法发生转化
(2)S型细菌死亡实质 加热使生命活动的承担者——蛋白质变性，表现为细菌生命
活动的终止；加热时可以破坏DNA双链间的氢键，使DNA的双 螺旋结构被破坏，在温度降低后可恢复原结构，保持其作为遗传 物质的功能。
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板块三 遗 传
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(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
DNA进入宿主细胞，蛋白质留在外面
细菌裂解，释放出子代噬菌体，并检测子代噬菌体放射性， 可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。
说明：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。 结论：DNA是遗传物质。
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板块三 遗 传
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2．分析噬菌体侵染细菌实验中的放射性 (1)32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌
DNA，证明了 DNA 是遗传物质(√ ) (2)分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌体( ×) (3)32P、35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验分别说明 DNA 是遗传物质，蛋白质不是
遗传物质(× )
(4)沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(× )
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板块三 遗 传
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遗传的分子基础
遗传的分子基础
染色体中的化学组成主要是DNA和组蛋白。
携带遗传信息的主要是DNA分子的一个特定片段——基因。
基因是细胞内遗传信息的结构和功能单位，它能通过特定的表达方式控制和影响个体的发生和发育。
人体细胞内的DNA是由两条多核苷酸链结合而成的一条双螺旋分子结构，每个基因都是DNA多核苷酸链上的一个特定的区段。
基因的复制是以DNA复制为基础。
在细胞周期中，DNA双螺旋中的两条互补链间的氢键断裂，双螺旋解旋，然后在特异性酶的作用下，以每股链的碱基顺序为模板，吸收周围游离核苷酸，按碱基互补原则，合成新的互补链。
当新旧两股链结合后就形成了与原来碱基顺序完全相同的两条DNA双螺旋，并具备完全相同的遗传信息，从而保证了亲子代间遗传的连续性。
由此可见，DNA分子中的碱基对的排列顺序蕴藏着与生命活动密切相关的各种蛋白质的氨基酸排列顺序的遗传信息。
基因的基本功能一方面是通过半保留复制，将母细跑的遗传信息传递给子细胞，以保证个体的生长发育，并在繁衍的过程中保持遗传性状的相对稳定。
另一方面是经过翻译、转录而控制蛋白质的合成，构成各种细胞、组织，形成各种酶，催化生命活动中的各种生化反应，从而影响了遗传性状的形成，使遗传信息得以表达。
一旦DNA分子结构发生改变，它所控制的蛋白质中氨基酸顺序也发生了改变，这就是突变，也是异常性状和遗传病的由来。
《初中生物课件：遗传基础及遗传的分子基础》
遗传学的概念和遗传基础的重要性。
什么是遗传学？
遗传学研究着遗传现象的发生和变化，深入了解这一学科的基础概念。
遗传基础的概念
1 基因和性状
基因是决定性状的遗传 单位，基因对生物体的 影响是如何发挥的。
2 遗传物质
遗传物质的分子基础和 遗传信息的传递方式。
3 遗传变异和自然选择
DNA 的复制过程
1
复制
2
DNA聚合酶根据模板链复制新的DNA
链。
3
解旋
酶解开 DNA 双螺旋。
连接
DNA片段连接形成完整双链。
染色体的结构与分类
染色体的组成
染色体的细胞结构和遗传信息 的载体。
染色体的分类
性染色体与性别决定
染色体在形态或数量上的分类。 性染色体在性别决定中的作用。
遗传变异的类型
基因突变
基因发生突变时会引起哪些遗传变异。
基因重组
重组如何导致基因的再组合。
染色体变异
染色体异常导致的遗传变异。
自然选择与人工选择的作用
自然选择和人工选择在物种进化和人类影响下的作用。
变异如何推动进化并影 响物种的存活和遗传多 样性。
基因的结构与功能
பைடு நூலகம்
底物和酶
基因在细胞内的功能，包括 底物和酶的参与。
编码和调控
基因编码蛋白质的过程和基 因调控对表型的影响。
突变和异常
基因突变导致的异常现象以 及遗传疾病的起因。
DNA 的结构与特点
DNA 雙螺旋結構的發現和DNA分子的特點，以及DNA在细胞中的重要性。
高中生物教案：遗传的分子基础
高中生物教案：遗传的分子基础一、遗传的分子基础简介遗传是生物界广泛存在的一种现象，它决定了个体的性状、特征以及种群的遗传变异。
而遗传的分子基础主要在于基因和DNA分子的作用。
基因是生物体内负责遗传物质的单位，而DNA分子则是基因的主要组成部分，同时也是遗传信息的携带者。
了解遗传的分子基础，对于学习生物学、了解生物进化以及预测后代的遗传特征等方面都具有重要的意义。
二、 DNA的结构与功能DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内负责储存遗传信息的重要分子。
它由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）组成的链状结构，并以双螺旋的形式存在。
DNA双链以氢键相互连接，两个链呈对称互补的关系，碱基之间的配对关系为腺嘌呤-胸腺嘧啶和鸟嘌呤-胞嘧啶。
这种碱基的配对规则保证了DNA复制时的准确性。
DNA具有两个重要的功能，一是储存遗传信息，即决定生物体的遗传特征。
遗传信息以特定的顺序编码在DNA分子中，通过基因转录和翻译过程将遗传信息转化为蛋白质，从而决定了生物体的形态和功能。
二是通过复制实现遗传信息的传递。
DNA分子能够通过复制过程自我复制，并将遗传信息传递给下一代细胞。
三、基因的表达与控制基因表达是指遗传信息从DNA转化为蛋白质的过程。
这一过程主要包括基因转录和翻译两个阶段。
在基因转录阶段，DNA双链的一条链作为模板，通过RNA 聚合酶的作用，合成mRNA（信使RNA）。
mRNA然后通过RNA剪接修饰并离开细胞核，进入细胞质，为下一步的翻译过程做好准备。
在基因翻译过程中，mRNA与核糖体结合，并依照密码子的配对规则，将氨基酸顺序逐步连接起来，形成蛋白质。
这一过程决定了蛋白质的氨基酸序列，进而决定了蛋白质的结构和功能。
基因的表达受到多种因素的调控。
其中主要的调控因子包括转录因子和启动子区域的结合情况。
转录因子是一类能够与DNA结合并影响基因转录过程的蛋白质。
通过结合到启动子区域，转录因子能够控制基因的转录速率，从而调节基因表达。
新高考生物专题训练3—遗传：第6讲 遗传的分子基础(学生版含答案详解)
训练(六) 遗传的分子基础一、单项选择题：本题共11小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2021湖南省娄底模拟)从格里菲思到艾弗里再到赫尔希和蔡斯，前后历经24年，人们才确信DNA是遗传物质。
下列有关叙述中，不正确的是()A．格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA将R型活细菌转化为S型细菌B．若将S型细菌的蛋白质与R型活细菌混合培养，只能得到一种菌落C．艾弗里的实验思路和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验思路相同D．32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，检测到沉淀物中具有较高的放射性，不能说明DNA是遗传物质2．(2021广东省广州综合测试)下列有关DNA和基因的叙述，正确的是()A．在双链DNA分子中，腺嘌呤与尿嘧啶的数量相等B．在脱氧核苷酸长链中，连接磷酸和脱氧核糖的是氢键C．在骨骼肌细胞中，DNA分子数随线粒体数增加而增加D．饥饿时，人体肝脏细胞中的胰高血糖素基因大量表达3．(2021河北省模拟)沃森和克里克根据DNA分子晶体衍射图谱，解析出经典的DNA 双螺旋类型(B-DNA)，后续人们又解析了两种不同的DNA双螺旋类型(A-DNA和Z-DNA)，它们的螺旋直径如表所示。
下列叙述错误的是()A．Z-DNAB．不同的双螺旋类型中，基因的转录活跃程度不同C．三种双螺旋类型DNA双链都遵循碱基互补配对原则D．推测在生物体内DNA双螺旋类型也是多种多样的4．(2021山东省聊城一模)2020年2月中科院生物物理研究所揭示了一种精细的DNA 复制起始位点的识别调控机制。
该研究发现，含有组蛋白变体H2A．Z的核小体(染色体的基本组成单位)能够通过直接结合甲基化酶SUV420H1，促进核小体上的组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。
而带有二甲基化修饰的H2A．Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白ORC1，从而帮助DNA复制起始位点的识别。
下列叙述错误的是()A．核小体的主要组成成分是DNA和蛋白质B．一个DNA分子上只可能含有一个组蛋白变体H2A．Z的核小体C．开发抑制甲基化酶SUV420H1活性的药物，可以用作肿瘤的治疗D．在T细胞中破坏该调控机制后，T细胞的免疫激活也会受到抑制5．(2021山东省百师联盟二轮联考)如图所示为DNA分子进行半保留复制的部分过程示意图，甲、乙、丙、丁是4条脱氧核苷酸链，DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3′端，不能将脱氧核苷酸片段进行连接，下列说法不正确的是()A．据图分析可知，DNA复制过程需要引物、DNA连接酶B．若图中脱氧核苷酸甲链中(A＋G)/(T＋C)＝m，则丙链中(T＋C)/(A＋G)＝1/mC．如图过程中可以体现DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点D．T2噬菌体、肺炎双球菌体内可进行图示过程和转录、翻译过程6．(2021湖北省大联考)某植物细胞中有关物质合成如下图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。
遗传的分子基础(遗传学基础课件)
编码链：5' - ATG AAA CGA GTC TTA TGA -
反编码链： 3'- TAC TTT GCT CAG AAT ACT mRNA： 5'- AUG AAA CGA GUC UUA UGA -
2、侧翼序列与调控序列
每个结构基因的第一个和最后一个外显子的 侧，都有一段不被转录的非编码区，称为侧翼序 （Flanking sequence）。
它是基因的调控序列，对基因的有效表达起调 作用，包括：启动子、增强子、终止子等。
二、基因复制
1. 复制子(replicon) 2. 半保留复制(semiconservative replication) 3. 半不连续复制
的分子机制。
第三节、基因的结构特征和功能
一、基因的结构
enhancer CAAT box TATA box
exon
GC box
intron
HGCAoCgAbnToesxbsobxGoGxGGTTCG—GACTGTAGCAGAlATaAwATATC A
AATA
1、外显子和内含子
• 在结构基因中，编码序列称为外显子(exon)， 多肽链部分。非编码序列称为内含子(Intron 称插入序列。
授课提纲
第一节： 基因的概述 概念；类别；一般特性；DNA结构。
第二节：人类基因组DNA 单一序列；重复序列；多基因家族，假基因。
第三节：基因的结构和功能 基因的结构；基因的复制，基因表达。
第四节：基因突变 概念；特性；突变的结构；诱发突变的因素；
突变的分子机制。
遗传的分子基础
遗传的分子基础遗传是生物学中的一个重要概念，它涉及到生物个体特征的传递和变化。
遗传现象在自然界中无处不在，它影响着我们生命的每一个方面。
要理解遗传的原理，就需要了解遗传的分子基础。
本文将探讨遗传的分子基础，帮助读者更好地理解这一现象。
DNA：遗传的基础遗传的分子基础主要是DNA（脱氧核糖核酸）。
DNA是一种大分子，在细胞质内形成双螺旋结构。
它由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶）组成，通过不同碱基的排列组合，构成了基因。
基因是控制遗传信息的单位，它携带着决定生物形态、结构和功能的遗传信息。
遗传物质的传递遗传物质的传递通过两种方式实现，分别是有性生殖和无性生殖。
有性生殖是指通过两个个体的性细胞结合来完成遗传物质的交流，这个过程中，从父母亲身上获取到的基因会进行重组，形成一个独特的个体。
而无性生殖是指通过个体自身的分裂、生殖器官的增殖等方式繁殖后代，这个过程中，遗传物质传递的方式与父母亲的遗传物质完全一样。
基因的表达基因的表达是指基因所携带的遗传信息在生物体内得到实际展现的过程。
基因表达的实质是基因信息转录成RNA（核糖核酸）分子的过程，然后进一步转化成蛋白质分子。
这些蛋白质分子构成了生物体内各种各样的结构和功能。
遗传变异遗传变异指的是基因在传递过程中发生的改变，它是遗传的重要特征之一。
遗传变异可以分为两类：基因突变和基因重组。
基因突变是指基因内部发生某种突发性改变，由于基因突变导致的遗传变异通常是不可逆转的。
而基因重组则是指基因之间发生某种形式的交换，这种遗传变异通常是可逆转的。
遗传的调控遗传的调控是指生物体内遗传信息的表达和控制过程。
遗传调控通过一系列复杂的分子机制实现，包括DNA的甲基化、转录因子的结合与活化、信号传导通路的调节等。
这些调控机制决定了基因的表达水平和时机，进而影响到生物体的发育、生长和适应环境的能力。
遗传疾病遗传疾病是由于个体遗传物质的突变或缺陷引起的一类疾病。
遗传疾病可以是单基因遗传的，也可以是多基因遗传的。
遗传的分子基础
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传递遗传信息。
DNA复制与修复机制
DNA复制
DNA复制是生物体内遗传信息传递的重要方式。在细胞分裂过程中，DNA双链在解旋酶的作用下解 开，以每条链为模板合成新的互补链。复制过程遵循碱基互补配对原则，保证了子代DNA与亲代 DNA具有相同的遗传信息。
DNA修复
DNA在复制或受到损伤时可能发生错误，此时细胞内的修复机制会启动进行修复。常见的修复方式包 括直接修复、切除修复和重组修复等。这些修复机制能够识别并纠正DNA中的错误碱基或损伤部位， 维护遗传信息的稳定性和准确性。
基因治疗策略及挑战
基因治疗策略
通过导入正常基因或修复突变基因， 纠正或补偿缺陷基因的功能，达到治 疗遗传性疾病的目的。主要方法包括 基因替换、基因修正、基因增强和基 因沉默等。
基因治疗挑战
目前基因治疗仍面临许多挑战，如基 因导入效率、基因表达的稳定性和调 控、免疫排斥反应、安全性问题等。 此外，基因治疗还需要考虑伦理、法 律和社会等方面的因素。
不断变化的环境。
促进生物多样性形成
02
遗传变异促进了生物多样性的形成，使得生物界呈现出丰富多
彩的景象。
推动生物进化
03
遗传变异是推动生物进化的重要动力之一，使得生物能够不断
适
人类基因组计划背景和目标
背景
随着DNA双螺旋结构的发现和遗传 学研究的深入，人类基因组计划应运 而生，旨在揭示人类基因组的全部遗 传信息。
DNA双螺旋结构
双螺旋结构
DNA分子以双螺旋结构存在，两条链围绕一个共同的轴心 旋转，形成右手螺旋。
碱基互补配对
在双螺旋结构中，碱基之间的互补配对关系使得两条链在 空间上相互契合，保证了DNA的稳定性和遗传信息的准确
遗传的分子基础
3
转录终止
当RNA聚合酶遇到终止子序列时，转录过程停止 ，并释放出新合成的RNA链。
RNA的遗传功能
遗传信息传递
RNA作为DNA和蛋白质 之间的中介，将遗传信 息从DNA传递到蛋白质 。
蛋白质合成
mRNA作为蛋白质合成 的模板，指导氨基酸按 照特定的顺序进行排列 和组合，形成具有特定 功能的蛋白质。
遗传物质具有储存巨大遗传信息的潜 在能力以及表达遗传信息的反映机制 。
遗传物质的化学本质
核酸是遗传物质的化学本质，包括脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖核酸（RNA）。
DNA是主要的遗传物质，存在于细胞核中，而RNA则主要存 在于细胞质中。
遗传物质的存在形式
染色体是遗传物质的主要载体， 由DNA和蛋白质组成。
基因表达调控
RNA参与基因表达的调 控过程，如microRNA 和lncRNA等可以通过 结合到mRNA上调节其 稳定性和翻译效率。
2023
PART 04
基因与基因组
REPORTING
基因的概念与结构
基因的概念
基因是控制生物性状的基本遗传单位 ，是一段具有特定遗传信息的DNA 序列。
基因的结构
基因由编码区和非编码区组成，编码 区包括外显子和内含子，非编码区包 括启动子和终止子等。
链延长
在DNA聚合酶的作用下，以引 物为起点，按照碱基互补配对 原则，逐个添加脱氧核苷酸， 使新链延长。
切除引物与填补空隙
当新链合成到一定程度后， RNA引物被切除，空隙由DNA
聚合酶填补。
DNA的遗传功能
储存遗传信息
DNA通过特定的碱基排列顺序储 存生物的遗传信息。
传递遗传信息
DNA通过复制将遗传信息传递给 下一代。
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︱高中总复习︱二轮·生物
解析:DNA分子复制具有半保留复制的特点,故n个子代DNA分子中只有2个 DNA分子带有标记。 答案:一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条 单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中 只有2个带有标记
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DБайду номын сангаасA 糖类 S型细菌 +R 型细菌 蛋白 质 DNA DNA酶
DNA 是遗传物质 其他物质不是遗传物质 DNA水解物也不是遗传物质
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高 低 低 高
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2.分析噬菌体侵染细菌实验中的放射性
(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌
以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)
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解析:(1)DNA与RNA在碱基组成上存在不同,DNA特有的碱基为胸腺嘧啶、RNA 特有的碱基为尿嘧啶,题干中提示宿主细胞内碱基之间不能相互转换,由此 可确定应分别用放射性标记的胸腺嘧啶、尿嘧啶来区分新病毒的核酸类型。 由于病毒只能寄生在宿主细胞内,故应分别用含放射性标记的胸腺嘧啶、尿 嘧啶的培养基培养宿主细胞,然后接种新病毒,一段时间检测子代病毒的放 射性。 答案:(1)甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后 接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新 病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
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(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌
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素养培优 “遗传物质”探索的4种方法
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考向设计· 通技法
考向一 围绕探索遗传物质的经典实验考查识记和理解能力 1.(2018·贵州贵阳二模)在确定DNA是遗传物质的研究过程中,艾弗里和赫尔
希与蔡斯进行的实验有重要意义。下列相关叙述错误的是( A.两个实验的设计思路共同点是将DNA与蛋白质分开 B )
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2.(2017·全国Ⅲ卷,1)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是(
C
)
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补 解析:RNA是以DNA(基因)为模板转录的产物,包括tRNA、rRNA和mRNA三种;转 录是以基因为单位的,不同基因的转录产物(RNA)不同,而且不同基因的转录 过程相对独立,因此同一细胞中两种RNA的合成可能同时发生;真核细胞中, 叶绿体和线粒体内也有少量的DNA,叶绿体和线粒体内的DNA也能作为转录的 模板合成RNA;DNA是双链分子,转录时以其中一条链(即模板链)为模板,按照 碱基互补配对原则合成出RNA子链,因此转录出的RNA链与模板链的相应区域 碱基互补。
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(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 解析:(2)若用放射性标记尿嘧啶培养过的宿主细胞,在接种新病毒后产生的 子代病毒含有放射性,而用放射性标记胸腺嘧啶培养过的宿主细胞,在接种 病毒后产生的子代病毒不含放射性,则说明新病毒的核酸为RNA,该新病毒为 RNA病毒;反之,则说明新病毒的核酸为DNA,该新病毒为DNA病毒。 答案:(2)结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
A.实验结果表明a的蛋白质外壳和b的DNA均有放射性 B.可以确定甲管的放射性来自32P,乙管的放射性来自35S C.检测结果表明噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌内 D.伴随着噬菌体DNA的复制,乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强
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解析:离心后噬菌体的蛋白质外壳进入上清液,DNA进入沉淀物,所以a标记的
1.(2018·全国Ⅱ卷,5)下列关于病毒的叙述,错误的是( A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNA B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
B
)
C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
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解析:烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成,故可从烟草花叶病毒中提取到 RNA;T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,在大肠杆菌体内增殖可
B.他们都选用了结构十分简单的生物——病毒展开研究
C.两个实验都应用了细菌培养技术为实验成功提供了保障 D.两个实验表明:亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的
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解析:两个实验的共同思路是将DNA与蛋白质分开单独研究其作用;艾弗里选
择的是肺炎双球菌 ,是原核生物 ,赫尔希和蔡斯选择的是噬菌体 ,属于病毒; 艾弗里实验需要培养基培养肺炎双球菌 ,而赫尔希和蔡斯实验需要培养大肠
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专题六 遗传的分子基础
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[最新考纲]
1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ) 3.基因的概念(Ⅱ)
4.DNA分子的复制(Ⅱ)
5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 6.基因与性状的关系(Ⅱ)
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知识串联回顾
核心考点突破
不能侵染肺炎双球菌;T2噬菌体的生命活动离不开细胞,病毒自身并不能单独
合成 mRNA 和蛋白质;用含32P的培养基培养大肠杆菌即标记大肠杆菌,再让T2 噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌,32P可出现在T2噬菌体的核酸中;人类免疫缺
陷病毒的核酸是RNA,而T2噬菌体的核酸是DNA,两者核酸类型不同。
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导致其裂解;HIV主要攻击人的T细胞,使人体免疫力下降,引起人的获得性免
疫缺陷综合征;病毒感染引发的疾病通常具有传染性,阻断病毒的传播,即切 断传播途径,可降低其所致疾病的发病率。
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2.(2017· 全国Ⅱ卷,2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的 实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( C ) A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析:T2噬菌体营专性寄生生活,只能侵染大肠杆菌,在大肠杆菌中复制和增殖,
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核心考点二
遗传信息的传递与表达
体验真题· 明考向
1.(2018·海南卷,13)关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是 (
C
)
A.逆转录和DNA复制的产物都是DNA B.转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶 C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸 D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
杆菌;两个实验都证明了DNA是遗传物质,即亲代的各种性状通过 DNA 遗传给
后代。
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2.(2018· 山东淄博二模)有a、b两类噬菌体,它们均已被32P或35S中的一种标记 过。将a、b噬菌体分别侵染甲、乙两管大肠杆菌,经保温、搅拌和离心后,检 测离心管内放射性物质的位置,结果如图。下列叙述正确的是( A )
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解析:逆转录是以mRNA为模板合成DNA,DNA复制是以DNA每一条链为模板合成 DNA,故二者的产物都是DNA;转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶;转录 所需要的反应物是核糖核苷酸,而逆转录所需的反应物是脱氧核糖核苷酸; 转录是以DNA为模板合成RNA,即细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板。
(1)五种组成元素: C、H、O、N、P 。 (2)四种碱基: A、T、G、C ,相对应四种脱氧核苷酸。 (3)三类物质: 磷酸、脱氧核糖、碱基 (4)两条链:两条 反向平行的脱氧核苷酸链 。 (5)一种结构:规则的 双螺旋 结构。
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2.整合DNA复制相关知识
DNA的两条链 有丝分裂间期、 减数第一次分 裂前的间期 边解旋边复制； 半保留复制 解旋 脱氧核苷酸
命题感悟:本部分常以选择题形式考查,涉及肺炎双球菌转化实验和噬菌体 侵染细菌实验的过程、实验设计思路及实验结论,归纳各实验的关键语句,
对照实验类型及各类生物的遗传物质是解题关键,特别是探究DNA是遗传物
质的实验思路应重点掌握。
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要点整合· 提素养
1.比较两个经典实验——肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验 对照设计
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知识串联回顾
思维串联·纵横联系
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答案:①RNA ⑦半保留复制
②双螺旋结构 ⑧细胞核
③遗传效应
④线粒体
⑤碱基
⑥间期
⑨核糖体 ⑩酶
蛋白质的结构
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核心考点突破
体验真题· 明考向
核心考点·高效突破
核心考点一 DNA是遗传物质的实验设计思路分析
A.该实验证明了TMV的遗传物质是RNA B.单独使用病毒的蛋白质也能使烟草感染 C.该实验用到同位素标记法跟踪构成TMV的物质去向 D.烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了逆转录
︱高中总复习︱二轮·生物
解析:由图可知,感染烟草后,产生的病毒后代是由病毒的RNA决定的,即该实
验证明了TMV的遗传物质是RNA;实验并没有利用病毒的蛋白质感染烟草,因 此不能得到该结论;该实验没有利用同位素标记法;该实验不能证明病毒是
。
。 (3)复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒): d、c 。 (4)逆转录病毒(如艾滋病病毒): e、a、b、c 。