2023學年完整公開課版基因的本質

基因的本質第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質復習要點：肺炎雙球菌的轉化實驗；噬菌體侵染細菌的實驗；DNA是主要的遺傳物質。S型細菌R型細菌多糖莢膜菌落毒性光滑粗糙有無有毒性，可致死無毒性一、肺炎雙球菌的轉化實驗1、格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗實驗結論：已經被加熱殺死的S型細菌中，必然含有轉化因子，這種轉化因子將無毒性的R型細菌轉化為有毒性的S型細菌。注意：加熱后，S型細菌的蛋白質分子空間結構被破壞，失去了生物活性，但DNA分子并沒有被破壞。2、艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗實驗思路：

設法把DNA和蛋白質等分開，單獨地、直接地研究它們的作用。處理方式：

分離S型細菌的DNA、蛋白質和多糖，把它們分別與R型細菌混合培養(yǎng)。實驗結論：DNA是轉化因子，是使細菌產生穩(wěn)定遺傳的遺傳物質。蛋白質、糖類和DNA水解產物都不是遺傳物質。

二、T2噬菌體侵染細菌的實驗實驗思路：設法把DNA和蛋白質分開，單獨地、直接地研究它們的作用。2.處理方式：同位素標記法T2噬菌體的組成元素蛋白質：DNA：C、H、O、N、SC、H、O、N、P

分別用35S和32P標記蛋白質和DNA實驗步驟：（1）標記細菌：在分別含有放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌。結果：大腸桿菌含有35S或32P（2）標記噬菌體：分別用上述的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含

35S的噬菌體和含32P的噬菌體。結果：噬菌體含有35S或32P（3）噬菌體侵染細菌結果：實驗結論：

DNA是噬菌體的遺傳物質赫爾希通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質，實驗包括4個步驟：1、35S32P標記噬菌體2、35S32P標記大腸桿菌3、放射性檢測4、離心分離。實驗步驟的先后順序為（）A、1243B、4213C、2143D、2134C用甲種病毒的DNA和乙種病毒的蛋白質外殼組成轉基因的病毒丙，以病毒丙侵染宿主細胞，在宿主細胞中產生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是（）A、甲種病毒的特征B、乙種病毒的特征C、丙種病毒的特征D、子代特有的特征ADNA是主要遺傳物質

1、凡是有細胞結構的生物，它們的遺傳物質都是DNA而不是RNA。

2、無細胞結構的生物——病毒，（1）只含有DNA的病毒，遺傳物質是DNA

，（如噬菌體，乙肝病毒，天花病毒）；（2）只含有RNA的病毒，遺傳物質是RNA

，（如艾滋病病毒，流感病毒，SARS病毒）作為遺傳物質應具備的特點：①結構穩(wěn)定②能攜帶大量的遺傳信息③能準確地傳遞遺傳信息（即能自我復制，保持前后代遺傳信息的連續(xù)性）④能通過指導蛋白質合成，控制生物性狀謝謝！第2節(jié)DNA分子的結構第3節(jié)DNA的復制第4節(jié)基因是有遺傳效應的DNA片段復習要點：DNA的結構特點DNA的復制過程有關DNA問題的計算基因、染色體和性狀的關系基本單位五碳糖含氮堿基結構存在部位脫氧核苷酸脫氧核糖ATG

C反向平行的雙螺旋結構主要在細胞核（染色體），線粒體，葉綠體，擬核和質粒一、DNA的結構：（1）反向平行；雙螺旋；（2）外側：磷酸和脫氧核糖交替連接，構成基本骨架。內側：堿基通過堿基互補配對原則相連接。特點：（2005上海）組成DNA結構的基本成分是（）核糖脫氧核糖磷酸腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶①③④⑤①②④⑥②③④⑤②③④⑥C二、DNA半保留復制的實驗證據二、DNA分子的復制過程時間場所復制特點模板原料酶能量堿基配對產物意義細胞核、線粒體、葉綠體、擬核、質粒多起點雙向復制,半不連續(xù)復制，邊解旋邊復制DNA的兩條鏈四種脫氧核苷酸ATP形成兩個一樣的DNADNA解旋酶、DNA聚合酶A-TG-C

T-A

C-G有絲分裂和減數第一次分裂的間期保持親子代細胞間遺傳信息的連續(xù)性DNA分子的復制過程DNA分子特性每個DNA分子的脫氧核苷酸的數目不同，堿基對的排列順序千變萬化具有規(guī)則的雙螺旋結構多樣性：特異性：穩(wěn)定性：每個DNA分子具有特定的堿基排列順序若DNA分子的一條鏈中的（A+T）/（C+G）=a，則其互補鏈中該比值為（）A、a1/a11-1/aA三、DNA有關計算已知1個DNA分子中有4000個堿基對，其中胞嘧啶有2200個，這個DNA中應含有的脫氧核苷酸的數目和腺嘌呤的數目分別是：A、4000個和900個B、4000個和1800個C、8000個和1800個D、8000個和3600個與復制有關的計算:①一個經過標記DNA連續(xù)復制n次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數=標記的DNA/全部DNA=脫氧核苷酸鏈數=標記的DNA鏈/全部DNA鏈=母鏈數=子鏈數=含有母鏈的DNA數=子代中有標記的DNA數=子代中有標記的DNA鏈=2n2n+122n+1

﹣22222/2n1/2n②經過n次復制后，需要消耗某脫氧核苷酸的數量？脫氧核苷酸的數量=一個DNA中該種脫氧核苷酸的數量X（2n-1)③第n次復制，需要消耗某脫氧核苷酸的數量？脫氧核苷酸的數量=一個DNA中該種脫氧核苷酸的數量X2n-1

與復制有關的計算:四、基因、染色體和性狀的關系基因在染色體上，呈線性排列，基因是有遺傳效應的DNA片段，基因可以控制生物體的性狀。謝謝！第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質的合成重點掌握：轉錄和翻譯的過程；復制，轉錄和翻譯的異同；思考與討論1基因如何指導蛋白質的合成？2DNA的遺傳信息怎么傳給mRNA？3mRNA如何決定氨基酸的合成？比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結構主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈結構多為單鏈結構細胞核細胞質一、轉錄的過程(1、9)轉運RNA；運載；反密碼子。核糖體RNA；信使RNA；轉錄；密碼子。RNA的種類DNA復制轉錄翻譯時間主要場所模板原料條件產物堿基互補信息傳遞有絲分裂和減數第一次分裂間期生長發(fā)育過程中，幾乎所有細胞都會發(fā)生主要在細胞核中少數在葉綠體和線粒體中核糖體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20多種氨基酸解旋酶、DNA聚合酶、ATP解旋酶、RNA聚合酶、ATPATP、tRNA、酶兩個雙鏈DNA一條單鏈mRNA多肽鏈親代DNA—子代DNADNA--mRNARNA—蛋白質ATCGTAGCATCGUAGCDNA模板鏈mRNAAUCGUAGCmRNAtRNA二、遺傳信息與密碼子、反密碼子的比較遺傳信息：基因中控制遺傳性狀的脫氧核苷酸順序密碼子：mRNA中決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基。64個密碼子只有61個能夠編碼，2個起始密碼子和3個終止密碼子。反密碼子：tRNA分子與mRNA分子中密碼子互補配對的3個堿基。一種氨基酸可以只有一種或有多種密碼子、反密碼、tRNA.一個密碼子最多能編碼一種氨基酸，一個tRNA只能運載一種氨基酸。三、DNA分子與mRNA分子之間的數量關系

1鏈的堿基數=模板鏈的堿基數=mRNA的堿基數

1鏈的堿基跟mRNA除了T和U不同，其它都相同。模板鏈的堿基跟tRNA除了T和U不同，其它都相同?；蛑械膲A基：mRNA中的堿基：氨基酸的數量

=6：3：1ATCGTAGC模板鏈AUCGmRNA1鏈tRNAUAGC第2節(jié)基因對性狀的控制重點掌握：中心法則的內容；基因、蛋白質與性狀的關系。一、中心法則的提出及其發(fā)展1、提出者：克里克DNARNA蛋白質轉錄翻譯2、中心法則——遺傳信息傳遞的規(guī)律復制3、中心法則的補充逆轉錄復制——上述過程遵循堿基互補配對原則DNARNA蛋白質轉錄翻譯復制4、遺傳信息傳遞的5種途徑：DNA—DNA：DNA的自我復制DNA—RNA：轉錄過程RNA—蛋白質：翻譯過程RNA—RNA：RNA的自我復制RNA—DNA：逆轉錄過程1、揭示生物體內遺傳信息一般規(guī)律的是

A、基因的遺傳規(guī)律B、堿基互補配對原則

C、中心法則D、自然選擇學說5、DNA的兩個基本功能1、遺傳信息的傳遞：2、遺傳信息的表達：二、基因、蛋白質與性狀的關系

DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成為淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮（性狀：皺粒）編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成為淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）豌豆的圓粒和皺粒人的白化病控制酶形成的基因異?？刂泼感纬傻幕蛘＠野彼崦覆荒苷：铣衫野彼崦刚：铣衫野彼岵荒苷＾D化為黑色素酪氨酸能正常轉化為黑色素缺乏黑色素而表現為白化病表現正常二、基因、蛋白質與性狀的關系基因酶或激素細胞代謝生物性狀mＲＮＡ氨基酸結構蛋白質正常異常纈氨酸谷氨酸ＤＮＡＧＡＡＣＴＴＧＴＡＣＡＴＧＡＡ突變ＧＵＡ鐮刀型細胞貧血癥囊性纖維病CFTR基因缺失了3個堿基結構蛋白(CFTR蛋白)異常，導致功能異?；颊咧夤軆瑞ひ涸龆囵ひ呵宄щy，細菌繁殖，肺部感染二、基因、蛋白質與性狀的關系基因結構蛋白酶或激素細胞結構細胞代謝生物性狀生物性狀性狀是指生物的形態(tài)或者生理特征，是遺傳和環(huán)境共同作用的結果，主要由蛋白質體現，生物的一切遺傳性狀都受基因控制，還會受到環(huán)境的影響?；驅π誀畹膬煞N控制方式都是通過對蛋白質合成的控制來實現的。不可遺傳的變異可遺傳的變異變異類型僅由環(huán)境條件改變引起的變異由遺傳物質改變引起的變異基因突變基因重組染色體變異第五章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組生物體的子代與親代之間以及子代不同個體之間所表現出來的性狀差異叫變異。

變異：1、基因突變的實例：

鐮刀型細胞貧血癥直接原因：

根本原因：氨基酸發(fā)生了替換，即谷氨酸被纈氨酸替換?？刂蒲t蛋白分子的DNA分子堿基序列發(fā)生了改變一、基因突變與誘變育種2、基因突變的概念

DNA分子中發(fā)生堿基對、和

，而引起的

的改變，叫做基因突變。替換、增添缺失基因結構┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷┯┯┯┯┯

ＡＴＡＧＣ

ＴＡＴＣＧ

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ＡＣＧＣ

ＴＧＣＧ

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ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷增添缺失替換基因突變發(fā)生于DNA復制時期，即有絲分裂間期或減數分裂第一次分裂間期A、若發(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。B、若發(fā)生在體細胞中，一般不能遺傳。產生新的基因但不一定產生新的性狀。3、基因突變發(fā)生的時期4、基因突變的結果典型例題2、(上海高考題，1996年)基因突變常發(fā)生在細胞周期的()A分裂間期B分裂期前期C分裂期后期D在分裂期的各個時期都有可能A5、基因突變的原因6、基因突變的特點7、基因突變的意義外界因素：內在因素：普遍性、隨機性、不定向性、低頻性和多害少利性。A、是新基因產生的途徑；B、是生物變異的根本來源；C、是生物進化的原材料。物理因素、化學因素和生物因素偶爾會出現復制出錯3、下列哪種情況能產生新的基因()A基因的自由組合B基因互換C基因突變D染色體數目的變異C

8、誘變育種的應用原理：方法：實例：優(yōu)點：缺點：提高突變率，創(chuàng)造人類需要的變異類型，從中選擇、培育出優(yōu)良的生物品種基因突變利用物理因素或化學因素處理生物青霉素高產菌株，太空作物等有利變異少，需大量處理供試材料，誘發(fā)突變的方向難以集中多個理想性狀5、人工誘變是創(chuàng)造生物新類型的重要方法，這是因為人工誘變()A易得大量有利個體B可按計劃定向改良C變異頻率高，有利變異較易穩(wěn)定D以上都對

C二、基因重組1、基因重組的概念2、基因重組發(fā)生的時期在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。A、在減數第一次分裂前期：同源染色體中非姐妹染色單體上的等位基因間的交叉互換B、在減數第一次分裂后期：非同源染色體上的非等位基因的自由組合基因重組能夠發(fā)生在下列哪種生物中（）原核生物病毒熊貓變形蟲C3、基因重組的結果4、基因重組的意義產生了新的基因型，得到重新組合的性狀。A、是生物變異的來源之一；B、是形成生物多樣性的重要原因之一，對生物的進化有重要意義；C、是雜交育種的理論重要依據。5、雜交育種的應用原理：

基因重組方法：

優(yōu)點：將不同個體的優(yōu)良性狀集中于同一后代個體缺點：育種所需時間較長應用：矮稈抗病小麥的培育雜交→自交→選優(yōu)→自交→選優(yōu)6、基因工程育種方法：原理：優(yōu)點：缺點：應用：基因重組將目的基因引入生物體內實現基因重組打破物種界限，克服遠源雜交的障礙，定向地改變生物的性狀有可能引發(fā)生態(tài)危機抗蟲棉花、玉米的培育原理：操作水平：結果：DNA分子水平定向地改造生物的性狀基因工程又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的性狀?；蛑亟M1、提取目的基因2、目的基因與運載體結合3、將目的基因導入受體細胞4、目的基因的檢測和表達基因工程的基本操作步驟：考試說明：染色體結構變異和數目變異Ⅰ生物變異在育種上的應用Ⅱ第2節(jié)染色體變異染色體變異的概念染色體變異的類型在自然或人為條件影響下，染色體數目或結構發(fā)生改變，從而引起生物性狀變異。染色體結構變異染色數目的增減缺失重復倒位易位1、染色體結構變異2、染色數目的增減類型個別染色體的增加或減少。以染色體組形式成倍增加或減少染色體組：真核細胞內的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。一個染色體組包含了該物種的每對同源染色體中的一條。3、計算細胞內染色體組數目的方法等于細胞內形態(tài)相同的染色體數目。等于細胞或生物體的基因型中控制同一性狀的基因的個數。該細胞含有

個染色體組。43基因型為AAAABbbbRRrr的細胞含有

個染色體組。二倍體：多倍體：單倍體：由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有2個染色體組的個體。由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體。體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體。4、二倍體，多倍體和單倍體5、單倍體和多倍體的區(qū)別起點不同：單倍體是由配子發(fā)育而來；多倍體是由受精卵發(fā)育而來。染色體組數目不同：單倍體可以含有一個或多個染色體組；多倍體一定含有三個或三個以上的染色體組。下列描述中，正確的是（）A、含有三個或三個以上染色體組的個體一定不是單倍體B、單倍體只含有一個染色體組C、二倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中只含有一個染色體組D、四倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中只含有一個染色體組C6、多倍體育種方法：原理：優(yōu)點：缺點：實例：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。莖稈粗壯，葉片，果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加。染色體數目變異三倍體無子西瓜的培育發(fā)育延遲，結實率低7、單倍體育種方法：原理：優(yōu)點：缺點：應用：花藥離體培養(yǎng)染色體數目變異植株弱小，而且高度不育，能縮短育種年限方法復雜，成活率低。抗病植株的育成基因工程育種方法：原理：優(yōu)點：缺點：應用：基因重組將目的基因引入生物體內實現基因重組打破物種界限，克服遠源雜交的障礙，定向地改變生物的性狀有可能引發(fā)生態(tài)危機抗蟲棉花、玉米的培育原理：操作水平：結果：DNA分子水平定向地改造生物的性狀基因工程又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的性狀。基因重組1、提取目的基因2、目的基因與運載體結合3、將目的基因導入受體細胞4、目的基因的檢測和表達基因工程的基本操作步驟：圖中所示為用農作物①和②兩個品種分別培養(yǎng)出④⑤⑥四個品種的過程。請據圖回答下列問題：

（1）生產上用①和②通過I和II過程培育出⑤所常用的方法是

。由③培育出④通常是用

。通過III和V培育出⑤所用的方法是

，與通過I和II過程培育出⑤的育種方法比較，其主要優(yōu)點是。由③培育出⑥的常用的藥品為______________。雜交育種花藥的離體培養(yǎng)單倍體育種育種時間短，得到的是純合體秋水仙素8、實驗：低溫誘導植物染色體數目的變化原理：

低溫處理植物分生組織細胞，能抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞染色體數目加倍。方法步驟：1、根尖培養(yǎng)2、細胞固定：先用卡諾氏液浸泡，

再用95%的酒精沖洗3、制作裝片：解離—漂洗—染色—制片4、觀察注意事項：低溫誘導培養(yǎng)時，溫度不能太低，否則酶的活性受到抑制，細胞不會進行分裂。（適宜溫度為4OC）因誘導變異頻率較低，誘導的時間也不能太短，否則在視野中將很難找到染色體數目發(fā)生改變的細胞。（適宜時間為36h)2、將基因型為AaBb（獨立遺傳）的玉米的一?；ǚ垭x體培養(yǎng)獲得幼苗，再用秋水仙素處理幼苗，處理后植株的基因型為（）A、Ab和ab或Ab和aBB、AABB或aabb或AAbb或aaBBC、AB,ab,Ab和AbD、AABB或aabb或AABb或aaBbB3、為了觀察到低溫誘導植物染色體數目變化，制作洋蔥根尖細胞分裂臨時裝片的制作程序是（）A、選材—固定—解離—漂洗—染色—制片B、選材—解離—固定—漂洗—染色—制片C、選材—解離—漂洗—固定—染色—制片D、選材—固定—解離—染色—漂洗—制片A第3節(jié)人類的遺傳病1、遺傳病的概念：由于遺傳物質改變而引起的人類疾病考試說明：人類遺傳病的類型Ⅰ人類遺傳病的監(jiān)測和預防Ⅰ人類基因組計劃及意義Ⅰ人類遺傳病單基因遺傳?。憾嗷蜻z傳?。喝旧w異常遺傳?。猴@性遺傳病隱性遺傳病常：多指性：抗維生素D佝僂病常：白化病性：紅綠色盲病原發(fā)性高血壓、冠心病、兔唇常：貓叫綜合癥（5號染色體結構異常）性：性腺發(fā)育不良（缺少一條X染色體）受一對等位基因控制的遺傳病受兩對以上的等位基因控制的遺傳病由染色體異常引起的遺傳病2、遺傳病的類型：單基因遺傳病染色體異常遺傳病第7章現代生物進化理論考試說明：現代生物進化理論的主要內容Ⅰ生物進化與生物多樣性的形成Ⅱ一、拉馬克的進化學說主要內容：評價：物種是可變的生物是從低等向高等進化的環(huán)境的變化可以引起物種的變化用進廢退和獲得性遺傳第1節(jié)現代生物進化理論的由來提出進化理論的第一人。提出的用進廢退和獲得性遺傳缺少科學證據；認為環(huán)境改變直接導致物種改變。下列哪項不屬于拉馬克的進化觀點（）用進廢退獲得性遺傳環(huán)境改變引起生物變異自然選擇決定進化方向D二、達爾文的自然選擇學說1、主要內容過度繁殖—選擇的基礎生存斗爭—選擇的手段遺傳變異—進化的內因（不定向）適者生存—選擇的結果（定向）2、評價歷史貢獻：歷史局限：對遺傳和變異的本質，不能做出科學的解釋；對生物進化的解釋局限于個體水平；強調物種形成是漸變的結果，不能很好地解釋物種大爆發(fā)現象。揭示了生命統(tǒng)一性