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(共44张PPT)
二轮复习
遗传的分子基础
构建网络
1. 体内转化实验——格里菲思
肺炎链球菌转化实验
死亡
不死亡
死亡
结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒性的R型活细菌转化为 。
有毒性的S型活细菌
一、遗传物质探索历程
蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复
S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组
只有少部分R型细菌转化为S型细菌
不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌，使小鼠致死。
2. 体外转化实验——艾弗里
(1)实验思路：将组成 的各种物质分离提纯，并使其分别与 混合培养，单独观察各种物质的作用。
S型活细菌
R型活细菌
(2)实验过程及结果
S型活菌
R型活菌
R型活菌
R型活菌
(3)实验结论：S型菌的________是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。
DNA
设计思路：将物质提纯分离后，单独地观察某种物质在实验中所起的作用
噬菌体侵染细菌实验
第一次 标记 分别用含35S和32P的培养基培养______________,目的是获得带有标记的大肠杆菌
第二次 标记 分别用含35S和32P的大肠杆菌培养______________,目的是使噬菌体带上放射性标记
大肠杆菌
T2噬菌体
1.噬菌体的增殖
(1)模板：噬菌体DNA。
(2)合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
原料：大肠杆菌的氨基酸
(3)合成蛋白质
场所：大肠杆菌核糖体
2. 该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。
3. 35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
4.分析噬菌体侵染细菌实验的放射性
5、噬菌体侵染细菌实验的误差分析
①32P噬菌体侵染大肠杆菌
②35S噬菌体侵染大肠杆菌
6、“遗传物质”探索的四种方法
RNA
蛋白质
7.生物的遗传物质的判断
生物 所含核酸 所含核苷酸 含氮碱基 遗传
物质
细胞生物 (原核、真核生物) 2种 8种：四种核糖核苷酸；四种脱氧核苷酸 5种：A、T、C、G、U 均为
DNA
病毒 DNA 病毒 1种，为DNA 4种脱氧核苷酸 4种：A、T、C、G DNA
RNA 病毒 1种，为RNA 4种核糖核苷酸 4种：A、U、C、G RNA
因为绝大多数生物的遗传物质是 ，所以DNA是主要的遗传物质。
DNA
角度拓展
(1)[2021全国卷乙,T5B]在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成。判断(　　)
(2)[2021全国卷乙,T5C]加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响。判断(　　)
(3)[2020全国卷Ⅱ,T1C]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。判断(　　)
√
√
×
(2021·全国乙，5)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
D
【习题检测】
(经典高考题)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_______________________________
________________________________________________________________
。
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
(2022浙江卷)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是
(　　)
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【习题检测】
D
二、DNA分子的结构
磷酸
脱氧核糖
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸链
双螺旋
2
3
DNA结构的两种关系和两种化学键
2
脱氧核糖—磷酸
—脱氧核糖
氢键
两个脱氧核苷酸
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
重
中
轻
中
结果与半保留复制假说吻合
假说成立
实
验
过
程
实验结果
复制方式的探究
①提出假说
②演绎推理
③检验推理
三、DNA复制
三、DNA复制
复制方向：
复制方式：
5＇→ 3＇
边解旋边复制
半保留复制
①DNA有独特的 结构，
能为复制提供 ；
②碱基对有 的原则，
保证复制准确无误地进行。
DNA能准确复制的原因：
DNA复制实质(意义)
DNA通过复制,使遗传信息
从亲代传给子代,保证物种的相对稳定性 ,保持遗传信息的连续性 , 使种族得以延续！
双螺旋
精确的模板
互补配对
将DNA 双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，对得到的所有子代大肠杆菌，下列叙述正确的（ ）
A．所有大肠杆菌都含有15N
B．所有大肠杆菌都含有14N
C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
D．含有14N的 DNA 分子占全部DNA分子的比例为1/8
B
将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则
DNA的复制
（2）DNA复制过程中消耗脱氧核苷酸数（若亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个）
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为：
m·（2n－1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数目为：m·2n-1。
DNA的复制
模型法分析染色体的标记问题
角度拓展
(1)[2021辽宁卷,T4A]细胞内DNA复制子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端。判断(　　)
(2)[2021辽宁卷,T4D]DNA复制过程中DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。
判断(　　)
(3)[2021广东卷,T5B]“查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等”为该模型构建提供主要依据。判断(　　)
(4)[2021北京卷,T4B]若酵母菌的DNA中碱基A约占32%,则C约占18%。
判断(　　)
√
×
√
√
基因是有遗传效应的DNA片段
1．基因与DNA的关系
(1)基因是有________的DNA片段
(2)每个DNA分子含有________个基因
(3)DNA分子中存在不是基因的片段
遗传效应
多
2．DNA片段中的遗传信息
(1)DNA分子能够储存足够量的________
(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的________之中
(3)DNA分子的多样性源于 的多样性
(4)DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基 顺序
遗传信息
排列顺序
碱基排列顺序
特定的排列
试一试：你是否能用图解的形式表示染色体、DNA、基因、蛋白质及性状的关系？
⑴转录的定义：
在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。
⑵转录的场所：
⑶转录的模板：
⑷转录的原料：
⑸转录的条件：
⑹转录时的碱基配对：
⑺转录的产物：mRNA、tRNA、rRNA。
DNA
RNA
A
T
C
G
U
A
G
C
G－C、C－G、T－A、A－U
（8）遗传信息传递的方向 ：
五、 遗传信息的转录和翻译
细胞核。
DNA分子的一条链。
四种核糖核苷酸。
模板、原料、能量、酶。
DNA→RNA
存在位置 含义 生理作用
遗传信息 DNA 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序
密码子 mRNA mRNA上三个相邻的碱基 直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序
反密码子 tRNA 与密码子互补配对的三个碱基 识别密码子
　遗传信息、密码子和反密码子的比较
翻译
①模型一
tRNA
mRNA
甲硫氨酸
终止密码子
核糖体
②模型二
mRNA、
核糖体、多肽链
多肽链的长短
模板mRNA
下图是某生物细胞内基因控制蛋白质合成示意图，据图判断：
图中核糖体移动的方向是从左到右；
图中转录、翻译过程同步进行，可表示原核生物的基因表达过程。
此过程以一条mRNA为模板，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成；
右到左
3条多肽链的氨基酸排列顺序_____ （相同/不同）,
相同
√
少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质
原核生物的基因表达
一个mRNA上结合多个核糖体意义是____________________________________。
同时完成多条
课本P67
遗传信息从DNA传递给DNA的__________过程，以及遗传信息从__________传
递给__________，再从__________传递给__________的转录和翻译的过程，叫
做“中心法则”。 后来，某些病毒的__________过程以及 RNA 的__________
的发现，又补充和发展了“中心法则”。
RNA
RNA
蛋白质
DNA 复制
逆转录
自我复制
DNA
逆转录
复制
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
六、中心法则及发展
提出者：
克里克
复制、转录和翻译过程中碱基互补配对原则及有关数量关系
(1)DNA分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对原则
①DNA分子复制时：亲代链与子代链间存在碱基互补配对
②DNA分子转录时：模板链与RNA链间存在碱基互补配对
③翻译过程中：mRNA中密码子与tRNA中反密码子间存在碱基互补配对
(2)基因中碱基、RNA中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系
即：蛋白质中氨基酸的数目＝1/3mRNA中的碱基数目＝1/6DNA(基因)中的碱基数目
(2022湖南卷)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是
(　　)
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
D
角度拓展
(1)[2021河北卷,T8B]转录时,DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录。判断(　　)
(2)[2021河北卷,T8C]翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性。判断(　　)
(3)[2021福建卷,T3B]流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA。判断(　　)
(4)[2020全国卷Ⅲ,T3C]tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成。
判断(　　)
×
√
√
×
(2020·全国Ⅱ，29节选)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为 。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA、GAG
酪氨酸 UAC、UAU
组氨酸 CAU、CAC
酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸
UAUGAGCACUGG
七、基因控制性状的途径
八、表观遗传与遗传印记
(1)表观遗传
①表观遗传原因:组蛋白乙酰化和DNA甲基化等。
②表观遗传的特点
a.可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。
b.不变性:基因的碱基序列保持不变。
c.可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可以发生去甲基化。
(2)遗传印记:因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的遗传现象,DNA甲基化是遗传印记的重要方式。
(2022辽宁模拟)小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制,Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。科研人员在进行杂交实验时发现了如图1所示的实验现象,并对该实验现象的成因提出了“Avy基因甲基化”的解释,如图2所示,最终将这种现象归类为表观遗传。下列叙述不正确的是(　　)
图1
D
图2　Avy基因甲基化影响基因表达模式图
A.Avy基因甲基化后会使其表达受抑制
B.Avy基因表达强度与其甲基化程度有关
C.Avy基因甲基化导致的表型变化具有可遗传的特点
D.Avy基因的遗传不遵循孟德尔的分离定律
(2022湖南师大附中一模)基因上游序列的胞嘧啶被甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,导致相应的基因失活而不能转录;未被甲基化的基因仍可以控制合成相应的蛋白质。DNA的甲基化可调控基因的表达,调控简图如下,下列分析正确的是(　　)
A.甲基化直接抑制基因的翻译,从而使基因无法控制合成相应的蛋白质
B.甲基化的基因片段不能解开双链并与DNA聚合酶结合
C.甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例
D.人体肌细胞中与血红蛋白合成有关的基因可能被甲基化
D

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