1.遗传的分子基础
第三章遗传的分子基础PPT课件
A. 2.5％
B. 5％
C. 20％
D. 80％
DNA分子半保留复制的相关计算
一个DNA分子不论复制几代，产生的 DNA分子中含母链的DNA分子总是2 个,含母链也总是2个。
一个DNA分子复制n次后，产生的 DNA分子总数为2n，产生的DNA分子 单链 （脱氧核苷酸链）为2n×2
被标记的DNA分子连续复制n代后，子 代含有标记的DNA量为：(1/2)n
诺贝尔奖牌
2020/10/4
克里克的 夫人美术家奥 迪勒设计的DNA 双螺旋结构图
1 5
DNA分子的结构模式图
DNA分子X衍射照片
2020/10/4
16
一、DNA分子的结构
1. DNA分子的基本单位：脱氧核苷 酸
脱氧核 糖＋磷酸＋碱基 A腺嘌呤＝ T胸腺嘧啶 G鸟嘌呤≡ C胞嘧啶
2020/10/4 DNA分子是核苷酸的多聚1体7
标记的DNA分子连续复制n代后，含有 被标记的DNA分子数= (1/2)n-1
一个32P标记的噬菌体侵染细菌后经过 n次复制后,子代中不含标记物的噬菌体 为(2n-2)
后代中所含标记物的分子占全部后代 分子的比例为：2/2n
有m个某种碱基的DNA分子，连续复 制n次后所需游离的该碱基数为：m(2
8．具有100个碱基对的一个DNA分子片段， 内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，需 要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为：
2.衣藻细胞DNA分布和含量的百分比为:染色体 84%,叶绿体14%，线粒体0.3%～10%，游离 0.9%～1.0%，该实例说明（ ）
A. DNA是主要的遗传物质 B.DNA只存在于细胞核内 C. 染色体是DNA的主要载体 D.染色体是DNA的唯一载
高考生物 二轮复习 专题突破篇 第四单元 专题1 遗传的分子基础
上 ， 甲 处 DNA 分 子 两 条 链 都 有 放 射 性 的 噬 菌 体 个 数 一 定 增 多
⑥如果培养2代以上，乙处噬菌体的核酸都不含放射性
A.一项
B.二项
C.三项
D.四项
知识主线·思维串联 真题领悟·融会贯通
解题技法·指导3
解析 分析图1可知，培养噬菌体的大肠杆菌已被32P或35S标记， 故甲处的噬菌体一定含有放射性，①正确；用含有32P标记的1个 噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，释放的子代噬菌体乙中，有 两个含有放射性，②错误；图1中用含有32P或35S的大肠杆菌培养 噬菌体，获得被标记的噬菌体。证明了噬菌体增殖时的原料来自 大肠杆菌，不能证明DNA是遗传物质，③错误；图2增设一组35S 标记的噬菌体作对照，可说明在噬菌体增殖过程中，起遗传效应 的物质是DNA，因被35S标记的蛋白质没有进入大肠杆菌中，故 不能证明蛋白质不是遗传物质，④正确；若用含35S的培养基培 养大肠杆菌，噬菌体侵染大肠杆菌后，甲处的DNA分子无放射 性，⑤错误；若培养2代以上，乙处部分噬菌体的核酸含放射性， ⑥错误。 答案 B
知识主线·思维串联 真题领悟·融会贯通
解题技法·指导3
解析 根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(A＋ T)/(C＋G)的比值均为m，则每条链中(A＋T)/(C＋G)比值为m， 由此可判断C正确、D错误；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而 每条链中的(A＋C)/(T＋G)不能确定，两条链中(A＋C)/(T＋G)的 比值互为倒数，故A、B错误。 答案 C
专题一 遗传的分子基础
[考纲要求] 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)。
普通遗传学第五章遗传的分子基础
RNA的种类及其功能
种类 信使RNA（mRNA） 转运RNA（tRNA） 核糖体RNA（rRNA）
小核RNA（snRNA）
功能 将DNA的信息转录为蛋白质的合成指令。 将氨基酸运送到核糖体，参与蛋白质合成。 构成核糖体的主要组成部分，参与蛋白质的合 成。 参与剪接和调控基因表达。
DNA与蛋白质的相互作用及意义
染色体负责遗传信息的传递和细胞的 分裂。
酶及其在遗传中的作用
1 酶的作用
酶是生物体内的催化剂，参与调控DNA复制、转录和翻译等关键过程。
2 遗传作用
酶的活性和特异性决定了基因的表达和遗传信息的传递。
1 相互作用
2 意义
DNA与蛋白质通过电荷、氢键和疏水作用 等相互作用力相结合，形成染色质结构。
这种相互作用决定了基因的表达和调， 对生物体的发育和功能起着重要的影响。
基因的定义和结构
定义
基因是指控制遗传性状的一段DNA序列。
结构
基因由外显子和内含子组成，外显子编码蛋白 质，内含子在转录过程中被剪接掉。
基因调控的方式及其意义
调控方式
基因调控通过转录因子、共激活子等分子的相互 作用来控制基因的表达。
意义
基因调控决定了细胞的特化和功能，对个体发育 和适应环境起着重要作用。
染色体的结构和组成
1
组成
2
染色体由螺旋状的DNA分子和组蛋白
等蛋白质组成。
3
结构
染色体是由DNA和蛋白质组成的细长 线状结构。
功能
普通遗传学第五章遗传的 分子基础
本章介绍了普通遗传学的分子基础，包括DNA的化学结构与性质，DNA复制 的过程与重要性，以及RNA的种类与功能。
DNA复制的过程和重要性
03遗传分子基础
小 fMet 亚 基
fMet
GTP IF32
大
亚
U A基C
A
5,
小 亚
UAC AU G
I位F23
基
GTP
GD3,P+Pi
IF32 3IF032S--m3m0RRSN-NmAAR--35N00ASS三--ffMM元ee复tt--tt合RRNN物AAff
IF2
GDP+Pi
fMet
大 亚 基
A
5,
位 小 U A C
（E1） 内含（子E1（1）I1） （E2） 内（含E子32）（I2）AAT（AEAA3） AAAAAATAAAAAAAA回AA文A顺序A
1
30 1
30 31 104 105 146 105 146
(一)剪接： 按照GT-AG法则，切去内含子。 细胞核内snRNA参与剪接过程。
(二)戴帽：
2、增强子 不具启动子的功能，但能增强转录活性
的一段DNA 顺序，位置自由。常有组织特 异性。
3、终止子：由反向重复序列及特定序 列5’－AATAAA－3’ 组成。
人类珠蛋白基因结构图
转录起始点
5 GC框
GC框
CAAT框
RNA聚合酶结合
TATA框 RNA聚合酶结合
外显子 1 （E1）
4、RNA引物。
一、双向复制
复制子：复制叉
复制起始点
5 3
3 5
复制叉
二.半保留复制（semi-conservative
replication) T—AG—C
G-C
T—A
AA T-TT CG G—C
TT
T—A A-T
G—C C—G
高中必修一生物知识点总结
高中必修一生物知识点总结1500字高中必修一生物知识点总结：一、细胞的结构与功能1. 细胞的基本结构：细胞膜、细胞质、细胞核。
2. 细胞器官的功能：线粒体（供能）、内质网（合成蛋白质）、高尔基体（修饰和分泌蛋白质）、溶酶体（分解物质）、叶绿体（光合作用）。
3. 分子运输：主动运输、被动运输、吞噬作用。
4. 细胞分裂：有丝分裂、减数分裂。
5. 中心体的作用。
二、遗传的基本规律1. 子代与父代的关系：孟德尔的单因素遗传规律、佐尔基法则。
2. 遗传因素：基因、等位基因、基因型、表现型。
3. 遗传方式：显性遗传、隐性遗传、性连锁遗传、多基因遗传。
4. 染色体的结构与功能。
5. 基因工程：基因克隆、转基因技术。
三、进化论与生物分类1. 进化的证据：化石记录、生态分布、同源结构、胚胎发育。
2. 生物的分类：种、属、目、纲、门、界、域。
3. 四大类：动物界、植物界、真菌界、原生生物界。
4. 动物的分类：脊椎动物、无脊椎动物。
四、生物生态系统1. 环境与生态：生态因子、生态位、群落、生态系统。
2. 能量流动：食物链、食物网、能量金字塔。
3. 物质循环：水循环、碳循环、氮循环。
4. 人类与环境：生态环境破坏、环境保护。
五、人体健康与生殖1. 生命周期：生殖、生长、发育、老化。
2. 人体的免疫系统：免疫细胞、抗体、疫苗。
3. 避孕与生殖：男性生殖系统、女性生殖系统、避孕方法。
4. 常见人体疾病：感冒、流感、癌症、心脏病、糖尿病。
六、植物生长与发育1. 植物的结构与功能：根、茎、叶、花、果。
2. 植物的生殖方式：有性生殖、无性生殖。
3. 植物的激素：植物生长素、植物赤霉素、植物生长调节素。
七、微生物与人类生活1. 微生物的分类：细菌、病毒、真菌、原生动植物。
2. 微生物的功利价值：食品工业、农业、生物治疗。
八、遗传与进化1. 遗传的分子基础：DNA、RNA、蛋白质。
2. 基因突变：点突变、插入突变、缺失突变。
3. DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译。
医学遗传学遗传分子基础
螺旋结构每隔 10个碱基对（ base pair ，bp ）重复
一次，间隔为3.4 nm
遗传分子基础
DNA分子及其结构
? DNA双螺旋结构稳定因素
? 氢键 ? 碱基堆集力 ? 磷酸基上的负电荷被胞内组蛋白或正离子
中和 ? 碱基处于疏水环境中
遗传分子基础
细胞内遗传物质——DNA分子的存在形式
作为遗传物质载体的染色体，主要化学 组成包括 脱氧核糖核酸 (DNA) ，组蛋白，非 组 蛋 白 和 少 量 的 RNA (chromatin RNA ， cRNA) ，在各成分含量的比较中发现， DNA 和组蛋白的含量接近 1:1 ，比值相对稳定，而 非组蛋白和 cRNA 的含量常有较大变化，一般 是随细胞的生理状态的不同而发生改变。
医学遗传学
第三章 遗传的分子基础
DNA是遗传信息的载体，遗传信息编 码在DNA分子的核苷酸序列中，它以化学 键的形式存在于染色体上。在人类， DNA 通过生殖细胞从亲代向子代传递。
遗传分子基础
遗传分子基础
第一节 DNA的分子结构与特征
DNA分子及其结构
? DNA分子的组成和一级结构
DNA是一种双螺旋的生物大分子，其基本组 成单位是单核苷酸，每个 DNA分子都是由许许多 多的核苷酸组成的多聚体。
遗传分子基础
细胞内遗传物质——DNA分子的存在形式
? 重复序列 (repetitive sequence) 是指一个基因组中存在有多个拷贝的 DNA序
列，约占人类基因组的 90% ，这些重复序列对于 维持染色体的结构和稳定、参与减数分裂时同源 染色体的联会配对，甚至对基因功能的调节具有 重要的作用。
戊糖 脱氧核糖
磷酸 碱基
嘧啶：Ｔ Ｃ 嘌呤：Ａ Ｇ
遗传的分子与细胞基础
1.6．基因突变与修复
1.6.1．基因突变
1.6.1.2．基因突变类型 1.6.1.2.2．移码突变
UAC AGU CCU ACA GAA UGG GAG Tyr Ser Pro Thr Glu Trp Glu
UAC AAG UCC UAC AGA AUG GGA G Tyr Lys Ser Tyr Arg Met Gly
人类正常体细胞有46条染色体(2n=46)，其
中22对为常染色体(autosome)，1对为性染色体
(sex chromosome 或heterochromosome)。男性
的性染色体是XY，女性是XX。正常生殖细胞
（配子）中有23条染色体(n=23)。
2.3．人类的正常核型
2.3.1．人类染色体非显带核型
1.6.2．DNA的修复
DNA 复制过程中出现的差错，或者受各种内 外不利环境因素所造成的 DNA损伤，通过 DNA修 复系统能得到修复，正因为如此，进一步保证了 DNA的稳定性。
光修复 切除修复 复制后修复
生命的遗传与变异
核酸内切酶先在 嘧啶二聚体附近切开 DNA单链，然后以另 一条正常链为模板， 按碱基互补原则补齐 需切除部分的碱基序 列，最后由核酸外切 酶切去含嘧啶二聚体 的片段，并由连接酶 将断口与新合成的 DNA片段连接起来。
同义突变(same sense mutation)
AUG CAU UCC „„ AGA AUU UAA AAG Met His Ser „„ Arg Ile # AUG CAU UCC „„ AGG AUU UAA AAG Met His Ser „„ Arg Ile #
生命的遗传与变异
1.6．基因突变与修复
高三生物“遗传、变异与进化”专题复习：第1讲 遗传的分子基础
D [步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；步 骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B 错误；步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；S 型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂 布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。]
20．除了DNA甲基化外，构成染色体的 组蛋白发生甲基化 、 乙酰化 等修饰 也会影响基因的表达。(必修2 P74相关信息)
[真题易错·辨析清] 1．判断下列关于遗传物质的说法的正误 (1)赫尔希和蔡斯的实验证明DNA是遗传物质。(2021·广东卷)(√) (2)S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成。(2021·全国Ⅱ 卷)(√) (3)新冠病毒与肺炎(链)球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。 (2020·全国卷Ⅱ)(×) (4)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 DNA复制的场所。(2019·天津卷)(√) (5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，噬菌体DNA的合成 原料来自大肠杆菌。(2019·江苏卷)(√)
4．从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是在每个实验组中 特异性地除去某一种物质 ，从而鉴定出 DNA 是遗传物质。在实际操作过 程中最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质。(必修2 P46思考·讨 论2)
5．艾弗里采用的主要技术手段有 细菌培养技术 、物质的 提纯和鉴 定技术 等。赫尔希采用的技术手段有 噬菌体培养技术 、 同位素标记技 术 ，以及 物质的分离和提取技术 等。科学成果的取得必须有技术手段作 为保证，技术的发展需要以科学原理为基础。(必修2 P46思考·讨论3)
17．囊性纤维化机理：编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因 缺失了3 个碱基 ，导致CFTR蛋白在第508位缺少 苯丙氨酸 ，进而影响了CFTR蛋 白的空间结构，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增 多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。(必修2 P72正文)
第二章 第一节遗传的分子基础
7 700 bp
A
B C D
E
5
F
6
7
G
A~G为非编码区
1~7 为编码区
外显子：有编码作用的DNA序列。 内含子：没有编码作用的DNA序列。
外显子数目=内含子数目+1
2、侧翼序列
概念：指在第一个外显子和最末一个外显子 两侧的一段DNA序列。
不能转录mRNA ,但对遗传信息的表达有着 非常重要的作用。
每种核酸的主要碱基都有四种。
一、DNA的化学组成、分子结构与功能 （一）DNA的化学组成
第二章 遗传的物质基础 第一节 遗传的分子基础
（二）DNA的分子结 构
•
DNA分子双螺旋结 构
(二)DNA的二级结构—双螺旋结构
1953年，Watson(美) 和Crick（英）提 出了DNA分子双螺旋模型。
（三）基因的表达
概念：指将一个基因所携带的遗传信息转变 成一条多肽链的过程。
遗传信息的转录 ——mRNA的形成
包括
遗传信息的翻译 ——蛋白质的合成
转录：以DNA的碱基序列为模板,在RNA聚 合酶催化下合成互补的单链RNA分 子的过程。 翻译：以mRNA为模板合成具有一定氨基酸 排列的蛋白质。
密码子：mRNA上每三个相邻的碱基构成 一个密码子，代表多肽链中的一个氨基 酸。（64种）
子代DNA
3.DNA的转录
指以DNБайду номын сангаас分子中的一条链为模板互补合 成RNA的过程。 （原料：四种核苷酸）（A-U G-C）
RNA的种类和功能
核糖体RNA（rRNA）：核蛋白体组成成分 转移RNA（tRNA）：转运氨基酸 信使RNA（mRNA）：蛋白质合成模板
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。
高三遗传的分子基础知识点
高三遗传的分子基础知识点高三生物学教学中，遗传学是一个重要的知识点。
而遗传学中的分子基础是遗传学的核心内容之一。
下面是关于高三遗传的分子基础知识点的描述。
1. DNA的结构DNA是遗传物质的分子基础，全名为脱氧核糖核酸。
DNA由两条互补的链组成，每条链由磷酸、脱氧核糖和四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和腺嘧啶）交替排列而成。
2. DNA复制DNA复制是指DNA分子自我复制的过程。
在有丝分裂和无丝分裂中，DNA的复制是一个关键过程。
复制过程中，DNA的两条链分开，每条链作为模板合成新的互补链。
3. RNA的种类和功能RNA是核酸的另一种形式，全名为核糖核酸。
根据功能和构成基元的不同，RNA可分为信使RNA（mRNA）、核糖体RNA （rRNA）和转运RNA（tRNA）等几种类型。
mRNA在转录过程中携带DNA的信息到核糖体，rRNA是核糖体的组成部分，tRNA 转运氨基酸到核糖体。
4. 蛋白质的合成蛋白质合成是一个遵循中心法则的过程，被称为转录和翻译。
转录是指mRNA根据DNA的信息合成的过程，翻译是指mRNA 的序列被翻译成蛋白质的过程。
5. 突变与遗传变异突变是指遗传物质中的改变，分为基因突变和染色体突变。
通常情况下，突变会引起遗传物质的改变，进而影响基因信息的传递和表达。
6. 基因调控基因调控是指通过控制基因转录和翻译的方式来调节基因的表达。
调控因子可以是激活子、抑制子、启动子和基因座等。
7. DNA修复DNA修复是维护遗传物质稳定性的重要机制之一。
当DNA分子发生损伤或突变时，细胞会通过一系列复杂的修复机制来修复DNA，以维持正常的遗传信息传递。
8. 基因工程和基因编辑基因工程和基因编辑是在遗传学领域中应用的重要技术。
基因工程通过改变基因片段的顺序和结构，实现特定遗传特性的改变。
基因编辑则是通过定点修复或改变基因序列，以达到特定的遗传改变。
这是有关高三遗传的分子基础知识点的简要描述，希望对您有所帮助。
第1章 基因组
RNA核苷酸单体都有2’—OH
B A C K
RNA分子2’-OH的生物学
1) 2„-OH非常靠近连接两个核苷酸的磷酸二脂键位置，使 RNA的磷酸二脂键对碱性环境变得十分敏感，即使在正常 细胞内略微徧 碱的pH条件下也很容易降解。 2) 2„-OH的化学作用使RNA构型的选择范围受到很大限制， 通常RNA双螺旋区段均在数十碱基对以下。 3) 长链RNA增加了2„-OH与磷酸脂键互作引起分子断裂的可 能, 限制了RNA长度的增加，这是RNA远比DNA分子量小 得多的主要原因。由于不能形成很长的多聚分子，RNA只 能储存有限的遗传信息。 4) 2„-OH可参于同磷酸或碱基的互作从而稳定RNA分子的折 叠构型，所以RNA分子比DNA分子更易形成稳定而紧凑 的三级结构使RNA分子获得了某些重要的催化功能。
第1章 基因组
1) 遗传的分子基础 2) 基因组顺序复杂性 3) 基因与基因家族 4) 基因组
遗传的分子基础
1) DNA的化学与生物学 2) RNA的化学与生物学 3) 蛋白质的结构与生物学
遗传信息流—中心法则
`
核苷酸的化学极性与生物学
1) DNA的合成具有方向性, 造成先行链 与延滞链复制方式的差异; 2) DNA的降解具由方向性, 3‟-5‟ 和5‟-3‟ 的降解由不同的酶执行; 3) 遗传密码的编排具有方向性, 只有正 链才具有编码功能; 4) 导致转录的方向性.
1) 遗传信息的忠实传递; 2) 每一种核苷酸都有二种互变异构体（tautomer），它们 处在动态平衡中。例如胸腺嘧啶有二种异构体，即酮式 （keto）和烯酮式（enol）胸腺嘧啶。就每个分子而言 偶然会从一种异构体转为另一种异构体，胸腺嘧啶的情 况是趋向于酮式异构体。如果复制叉经过某一胸腺嘧啶 碱基，而后者又恰恰处在烯酮式异构体时，就会发生一 次错配。因为烯酮式胸腺嘧啶更趋向于与G而不是与A 配对。稀有的亚氨基腺嘌呤异构体优先与C而非与T配 对，烯醇鸟嘌呤异构体优先与胸腺嘧啶配对。 3) A-T键能小于G-C键能, A/T顺序更易解链, 因此在需要快 速解链的区域A/T碱基对比例较高,如启动子区.
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。
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
“基因”概念的发展
1955年，Benzer提出顺反子(cistor)、突变子(muton)、重 组子(recon)概念 50年代初-60年代末，提出跳跃基因(jumping gene) 70年代后期，发现断裂基因(split gene) 1978年，发现重叠基因(overlapping genes) 1961年，J,acob和Monod提出操纵子模型学说(operon theory)。
基因分为3类：
1、结构基因(structural genes)与调节基因 (regulatory genes) 2、核糖体RNA基因(rRNA基因)与转运RNA基因 (tRNA基因) 3、启动子(promoter)和操纵基因(operator)
第二节 人 类 基 因 组 DNA
• 一、基因组的概念
真核基因的分子结构特征
Exon
Intron
GT - AG law
真核基因的分子结构特征
TATA box
Exon
Intron
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真核基因的分子结构特征
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复
突变型2
等
突变型3
位 基
因
突变型N
一、基因突变的特性
(1)稀有性 (2)重演性 (3)可逆性 (4)多向性 (5)有害性和有利性 (6)突变的时期
有害性和有利性
基因突变
有害性 中性突变
有利性
一、基因突变的特性
(1)稀有性 (2)重演性 (3)可逆性 (4)多向性 (5)有害性和有利性 (6)突变的时期
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遗传的分子基础
本章主要内容是遗传物质的探索过程、DNA分子的复制、转录和翻译等是高考的重点考点。
遗传物质的探索主要依托三个经典实验考查科学家证明DNA是遗传物质的思路。
DNA分子的复制重点考查复制的过程和原理。
遗传信息的转录和翻译主要考查基本概念和生理过程的理解和应用。
一、生物遗传物质的探索过程
（1）DNA是遗传物质的证据
1. 肺炎双球菌体内的转化实验（1928年格里菲斯）
结论：加热杀死的S型细菌体内含有转化因子。
2.肺炎双球菌体外转化实验
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，而蛋白质、多糖及DNA的水解产物不是。
3.噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
实验方法：放射性同位素标记法
实验过程：用35S、32P标记T2噬菌体→用未标记的大肠杆菌噬菌体培养标记的T2噬菌体→搅拌、离心→放射性检测
实验结果：用35S标记→离心后上清液中放射性高；用32P标记→离心后沉淀物放射性高
结论：噬菌体在细菌内的增值是DNA控制的结果
例：（2010，上海）若1个35S标记的大肠杆菌被一个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体（）
A、一定有35S，可能有32P
B、只有35S
C、一定有32P，可能有35S
D、只有32P
解析：噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌的是DNA，在噬菌体DNA的指导下，利用大肠杆菌的脱氧核苷酸为原料合成子代DNA，利用大肠杆菌的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳。
DNA复制方式为半保留复制。
32P标记的是亲代噬菌体的DNA，35S标记的是大肠杆菌的蛋白质或氨基酸。
裂解后得到的所有噬菌体中，其蛋白质外壳一定有35S，只有两个子代噬菌体的DNA含有32P。
（2）RNA是遗传物质的证据
烟草花叶病毒→结论：RNA是遗传物质
（3）DNA是主要的遗传物质
1、凡具有细胞结构的生物，既有DNA又有RNA，其遗传物质是DNA。
2、无细胞结构的病毒，只含有一种核酸，其遗传物质是DNA或RNA
3、对所有生物来说，绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。
4、遗传物质的主要载体：染色体
5、真核细胞中DNA的其他分布：线粒体或叶绿体
例：（2009，江苏）下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（B）
A、豌豆的遗传物质主要是DNA
B、酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C、T2噬菌体的遗传物质上含有S元素
D、HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸解析：A中豌豆的遗传物质只有DNA；B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；C中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；D中HIV的遗传物质是RNA水解后产生4种核糖核苷酸。
二、DNA分子的结构与复制
1.DNA分子的化学组成
组成元素：C H O N P
组成单位：脱氧核苷酸：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
2.DNA 分子的结构
分类主链内侧
构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链
呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补配对，碱基平面之间平行
排列位置双螺旋结构外侧双螺旋结构内侧
动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变
3.DNA分子的结构特性
多样性：n个碱基对构成DNA具有4n种碱基排列顺序
特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基排列顺序
稳定性：磷酸与脱氧核糖交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对方式不变
4. DNA分子的复制
概念：DNA的复制是以亲代DNA分子的两条链为模板，合成子代DNA的过程
发生时期：有丝分裂间期和减分一前的间期
复制场所：主要是细胞核，在线粒体和叶绿体中也可能发生
复制过程：解旋→以母链为模板合成互补的子链→延伸子链→母链、子链盘绕成双螺旋结构所需条件：模板（DNA分子的两条链）、原料（脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶和DNA聚合酶）
复制结果：形成两个完全相同的DNA分子
DNA复制特点：边解旋边复制复制方式：半保留复制
意义：DNA分子的复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的稳定性例：（2008，上海）某个DNA片段由500对碱基组成，A+T占碱基总数的34％，若该DNA 片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的分子数为（C）
A、330
B、660
C、990
D、1320
解析：该DNA分子中，胞嘧啶脱氧核苷酸的分子个数是330，该DNA复制2次生成4个DNA分子，其中有3个DNA是新合成的，共需要胞嘧啶脱氧核苷酸分子数为330×3=990
三、遗传物质的转录和翻译
1. 转录
场所：细胞核，在叶绿体和线粒体上也发生转录过程
条件：模板：DNA的一条链原料：四种核糖核苷酸能量：ATP 酶：RNA聚合酶等原则：碱基互补配对原则产物：mRNA
2.翻译
场所和装配机器：核糖体
条件：模板：mRNA 原料：氨基酸能量：ATP 酶：多种酶搬用工具：tRNA
原则：碱基互补配对原则产物：具有一定氨基酸序列的蛋白质
3. 与基因有关的计算
基因中的碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数=6:3:1
复制、转录、翻译的比较
DNA 的功能
传递遗传信息（复制） 表达遗传信息 转录
翻译
时间 有丝分裂间期；减一间期 生长发育的连续过程 场所
真核细胞主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体；原核细胞在核区 真核细胞在细胞核；原核细胞在核区 细胞质 原料 四种脱氧核苷酸 四种脱氧核苷酸 二十种氨基酸 模板 DNA 的两条链
DNA 中的一条链 mRNA
条件 特定的酶和ATP
过程
DNA 边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化
DNA 解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对的原则形成mRNA ，mRNA 进入细胞质与核糖体结合 tRNAy 一端的碱基与mRNA 上的密码子配对，另一端携带相应的氨基酸，合成有一定氨基酸顺序的蛋白质 模板 去向 分别进入两个子代DNA 分子中
恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
特点 边解旋边复制；半保留复制
边解旋变转录，DNA 双链全保留 一个mRNA 上可连续合成多个核糖体，依次合成多条肽链 产物 两个双链DNA 分子
单链mRNA
蛋白质
意义
复制遗传信息，使遗传信息从亲代传递给子代
表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状
中心法则：
例：关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是（C ）
A 、转录时以脱氧核苷酸为原料
B 、真核细胞染色体DNA 的复制发生在有丝分裂前期
C 、转录时RNA 聚合酶能识别DNA 中特定碱基序列
D 、细胞中有多种tRNA ，一种tRNA 能转运多种氨基酸
解析：转录时，以核糖核苷酸为原料合成RNA ，真核细胞染色体DNA 复制发生在有丝分裂间期或减分一前的间期一种tRNA 能够转运一种氨基酸。
四、基因的概念和功能 1.基因概念的理解要点
基因是有遗传效应的DNA 片段
基因具有相对独立性，是控制生物性状的功能单位和结构单位 基因的位置:基因存在于染色体上，基因在染色体上呈线性排列
2.基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息，信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，叫做密码子。
3.基因的功能：通过复制传递信息，通过控制蛋白质合成表达遗传信息
4.基因对性状的控制
直接控制：通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状
间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状。