第三章遗传分子基础
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第三章遗传物质的分子基础一、名词解释1.半保留复制:DNA分子的复制,首先是从它的一端氢键逐渐断开,当双螺旋的一端已拆开为两条单链时,各自可以作为模板,进行氢键的结合,在复制酶系统下,逐步连接起来,各自形成一条新的互补链,与原来的模板单链互相盘旋在一起,两条分开的单链恢复成DNA双分子链结构。
这样,随着DNA分子双螺旋的完全拆开,就逐渐形成了两个新的DNA分子,与原来的完全一样。
这种复制方式成为半保留复制。
2.冈崎片段:在DNA复制叉中,后随链上合成的DNA不连续小片段称为冈崎片段。
3.转录:由DNA为模板合成RNA的过程。
RNA的转录有三步:① RNA链的起始;② RNA链的延长;③ RNA 链的终止及新链的释放4.遗传密码:是核酸中核苷酸序列指定蛋白质中氨基酸序列的一种方式,是由三个核苷酸组成的三联体密码。
密码子不能重复利用,无逗号间隔,存在简并现象,具有有序性和通用性,还包含起始密码子和终止密码子。
5.中心法则:蛋白质合成过程,也就是遗传信息从DNA-mRNA-蛋白质的转录和翻译的过程,以及遗传信息从DNA到DNA的复制过程,这就是生物学的中心法则。
二、问答题1.如何证明DNA是生物的主要遗传物质?答:DNA作为生物的主要遗传物质的间接证据:(1)每个物种不论其大小功能如何,其DNA含量是恒定的。
(2)DNA在代谢上比较稳定。
(3)基因突变是与DNA分子的变异密切相关的。
DNA作为生物的主要遗传物质的直接证据:(1)细菌的转化已使几十种细菌和放线菌成功的获得了遗传性状的定向转化,证明起转化作用的是DNA;(2)噬菌体的侵染与繁殖主要是由于DNA进入细胞才产生完整的噬菌体,所以DNA是具有连续性的遗传物质。
(3)烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA就是遗传物质2.简述DNA的双螺旋结构及特点。
答:根据碱基互补配对的规律,以及对DNA分子的X射线衍射研究的成果,提出了DNA双螺旋结构。
第1课时基因表达与遗传密码1.列举DNA的功能。
2.比较DNA与RNA的异同。
3.概述遗传信息的转录和翻译的过程,并说明遗传密码。
[学生用书P51]一、DNA的功能DNA具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能:即一方面以自身为模板,半保留地进行复制,保持遗传信息的稳定性;另一方面,根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。
二、转录1.概念:转录是指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。
该过程需要有RNA聚合酶的催化。
2.结果:转录形成RNA。
其种类有信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)等。
行使传达DNA上遗传信息功能的是mRNA,把氨基酸运送到核糖体的是tRNA,核糖体的重要成分是rRNA。
3.过程(1)结合:RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合。
(2)解开螺旋:DNA片断的双螺旋解开,以其中一条链为模板。
(3)配对:游离的核苷酸碱基与DNA模板链上的碱基互补配对。
(4)连接:相邻的核糖核苷酸通过磷酸二酯键聚合成RNA分子。
三、翻译1.场所:核糖体。
2.过程(1)起始:核糖体沿mRNA移动。
(2)延伸:在移动中核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码,选择相应的氨基酸,由对应的tRNA转运,加到延伸中的肽链上。
多肽链合成时,在一个mRNA分子上可以有若干个核糖体同时进行工作。
(3)终止:当核糖体到达mRNA的终止密码子时,多肽合成结束。
四、遗传密码1.遗传密码位于mRNA上。
2.特点(1)除少数密码子外,生物界的遗传密码是统一的。
(2)除少数氨基酸只有1种遗传密码外,大多数氨基酸有两个以上的遗传密码。
DNA转录时是把所有DNA分子都转录出来吗?提示:不是。
转录不是转录整个DNA分子,而是以基因为单位进行的。
密码子与氨基酸有怎样的对应关系?提示:一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子除外),一种氨基酸可以有一种或多种对应的密码子。
DNA与RNA[学生用书P51]1.DNA与RNA的比较DNA RNA组成分子五碳糖脱氧核糖核糖碱基胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C) 磷酸磷酸基本单位脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制结构规则的双螺旋结构常呈单链结构分布主要分布于细胞核,其次分布于线粒体、叶绿体主要分布于细胞溶胶、线粒体、叶绿体、核糖体,少量分布于细胞核(1)若某核酸分子中有脱氧核糖,一定为DNA;有核糖,一定为RNA。
生物必修二第三章遗传的分子基础概念总结生物必修二第三章遗传的分子基础概念总结第三章遗传的分子基础一、基本概念1.基因:一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段。
在大多数生物中是一段DNA,在某些病毒中是一段RNA。
2.DNA的复制:新的DNA的合成就是产生两个跟亲代DNA完全相同的新的DNA分子的过程。
3.___转录____:遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。
4.翻译:核糖体沿着mRNA的运行,氨基酸相继加到延伸中的多肽链上。
5.逆转录:遗传信息由RNA传递到DNA上的过程。
6.遗传密码:mRNA上每相连的三个核苷酸,能决定一种氨基酸。
7.基因表达:基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为基因的蛋白质产物的过程。
二、主要结论1.DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸。
它是由①磷酸②碱基③脱氧核糖组成。
其中,②和③结合形成的单位叫核苷。
组成DNA的②有四种:腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。
所以,组成DNA的脱氧核苷酸有四种。
2.DNA的空间结构特点:(1)两条长链按方向平行方式盘旋成双螺旋结构;脱氧核糖和磷酸构成基本骨架排列在外侧,内侧是_碱基___;(2)两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,通过氢键连接。
(3)碱基配对原则:A与T、G与C配对。
3.DNA分子的功能:DNA分子的脱氧核苷酸的排列方式中_携带_______着遗传信息。
DNA分子通过_复制____,使遗传信息从亲代传递给子代,保持了前后代遗传信息的连续性。
DNA分子具有携带和表达遗传信息的双重功能。
4.蛋白质合成过程:(1)以__DNA分子一条链__为模板,在细胞核中合成___mRNA___________;(2)____mRNA____通过细胞核的__核孔__进入细胞质,在细胞质中的__核糖体_(一种细胞器)合成蛋白质。
5.中心法则(图):1三、横向联系1.脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系基本组主要A碱基成单位片断组成成分(1)图G是蛋白质。
第一节核酸是遗传物质一、选择题1.肺炎链球菌的离体转化实验中,使R型菌转化为S型菌的转化因子是( )A.荚膜B.蛋白质C.R型菌的DNAD.S型菌的DNA2.T2噬菌体外壳的合成场所是( )A.细菌的核糖体B.T2噬菌体的核糖体C.T2噬菌体基质D.细菌的拟核2噬菌体是病毒,无核糖体。
在噬菌体侵染细菌的过程中,其蛋白质外壳留在细菌体外,进入细菌体内的只有DNA,而核糖体是蛋白质合成的场所,也就是说噬菌体合成自身蛋白质只能依靠细菌的核糖体,其原料也来自细菌体内。
3.(2020某某十校高二上学期期末)在肺炎链球菌的转化实验中,能够证明DNA是遗传物质的最关键的设计思路是( )A.将R型菌和S型菌的DNA用同位素进行标记B.将活的R型菌和加热杀死的S型菌混合培养C.将活的R型菌和死的S型菌分别注射到小鼠体内D.从活的S型菌中抽提出各种物质并分别与活的R型菌混合培养,没有采用同位素标记法,A项错误;将活的R型菌与加热杀死后的S型菌混合培养,发现某些R型菌转化为S型菌,说明加热杀死后的S型菌中存在转化因子能将某些R型菌转化为S型菌,但不能确定该转化因子的化学本质是否为DNA,B项错误;将活的R型菌和死的S型菌分别注射到小鼠体内,小鼠都不死亡,说明死亡的S型菌没有致病性,不能证明DNA是遗传物质,C项错误;从活的S型菌中提取DNA、蛋白质和荚膜物质,分别加入培养R型菌的培养液中,发现只有加入DNA时,R型菌才能转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,D项正确。
4.下图是烟草花叶病毒的感染和重建实验示意图,下列叙述正确的是( )A.后代的病毒类型取决于提供蛋白质的株系B.后代的蛋白质是由烟草的遗传物质控制合成的C.实验成功的基础是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质相同D.用RNA酶处理后的TMV去感染烟草叶片,叶片不会被感染RNA的株系,A项错误;后代的蛋白质是由病毒的RNA控制合成的,B项错误;烟草花叶病毒与烟草的遗传物质不相同,C项错误;用RNA酶处理后的TMV去感染烟草叶片,由于RNA被水解,没有感染效力,因此叶片不会被感染。
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。