高三生物一輪復(fù)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制基因表達(dá)及中心法則總結(jié)

一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模式圖。威爾金斯和富蘭克林提供DNA的X衍射圖譜——推測DNA是螺旋結(jié)構(gòu)查哥夫提供的信息：“DNA中A=T,C=G”——推測DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)=1\*GB3①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的。=3\*GB3③DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。=3\*GB3③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基互補(bǔ)配對原則。G與C形成三個氫鍵，A與T形成兩個氫鍵，因此C與G比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。=1\*GB3①穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。=2\*GB3②多樣性：堿基對多種多樣的排列順序，如某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種(其中n代表堿基對數(shù))=3\*GB3③特異性：每種DNA分子都有特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息=1\*GB3①由于：雙鏈DNA分子中“A=T,C=G”可得出：雙鏈DNA分子中“A+C=T+G”或A+G=T+C；即（A+G）/（T+C）=1=2\*GB3②雙鏈DNA分子中：若（A1+T1）/（G1+C1）=a,則(A2+T2）/（G2+C2）=a，A1+T1+A2+T2/C1+G1+C2+G2=a規(guī)律1：互補(bǔ)的兩個堿基之和之比在一條鏈中的比例等于另一條鏈中的比例也等于雙鏈中的比例若（A1+G1）/（T1+C1)=b,則（A2+G2）/（T2+C2）=1/b規(guī)律2：非互補(bǔ)的兩個堿基之和之比在兩條單鏈中互為倒數(shù)。=3\*GB3③一種堿基在兩條鏈中所占的比例等于這種堿基在每條單鏈中所占的比例之和的一半二、DNA分子的復(fù)制=1\*GB3①全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；=2\*GB3②半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；由沃森和克里克提出=3\*GB3③分散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的；通過同位素標(biāo)記法證明了DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制方式若為全保留：若為半保留：若為分散復(fù)制：=1\*GB3①概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程=2\*GB3②復(fù)制的時間：有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂間期=3\*GB3③復(fù)制的場所：真核細(xì)胞主要在細(xì)胞核中，但在線粒體和葉綠體中也可進(jìn)行DNA復(fù)制原核細(xì)胞主要在擬核中，但在質(zhì)粒中也可以進(jìn)行DNA復(fù)制=4\*GB3④復(fù)制條件：能量（ATP）、模板（以解開的兩條母鏈分別為模板）、原料（4中脫氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA聚合酶）=5\*GB3⑤過程解旋酶作用下，利用細(xì)胞提供的能量，兩條螺旋的雙鏈解開b.以解開的的每一段母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補(bǔ)配對原則，在DNA聚合酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成2個與親代完全的DNA。=6\*GB3⑥意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。=7\*GB3⑦DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因：DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板；堿基互補(bǔ)配對原則保證復(fù)制準(zhǔn)確無誤三、基因表達(dá)1.概念：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。2.RNA能夠作為DNA的信使的原因：RNA是另一類核酸，它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，可以儲存遺傳信息；RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過細(xì)胞核從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中；RNA也可以進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對。3.RNA的種類及作用：mRNA:將遺傳信息從細(xì)胞核帶到細(xì)胞質(zhì)，作為蛋白質(zhì)翻譯的直接模板rRNA:與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成核糖體，參與蛋白質(zhì)合成tRNA:轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，參與蛋白質(zhì)的翻譯4.轉(zhuǎn)錄=1\*GB3①轉(zhuǎn)錄的概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程=2\*GB3②場所：細(xì)胞核（主要），線粒體，葉綠體。原核生物為擬核（細(xì)胞質(zhì)）=3\*GB3③條件：模板：DNA解開的一條鏈；原料：核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶；消耗能量=4\*GB3④過程：5翻譯=1\*GB3①翻譯的概念：mRNA為模板，按照堿基互不配對的原則合成一段多肽鏈=2\*GB3②場所：核糖體=3\*GB3③條件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、酶、能量、tRNA(搬運(yùn)氨基酸)=4\*GB3④過程：a.核糖體與mRNA結(jié)合，并識別起始密碼子b.攜帶了甲硫氨酸的tRNA通過與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對，攜帶氨基酸計入核糖體1號位c.攜帶組氨酸的tRNA以同樣方式進(jìn)入核糖體的2號位d.甲硫氨酸通過與組氨酸形成肽鍵二轉(zhuǎn)移到2號位上e.核糖體讀取下一個密碼子，占據(jù)1號位的tRNA離開核糖體，占據(jù)2號位的tRNA進(jìn)入1號位，攜帶新的氨基酸的tRNA又進(jìn)入2號為，重復(fù)上面的過程，直到遇到終止密碼子。6.比較密碼子和反密碼子（位置、種類、關(guān)系）密碼子反密碼子位置位于mRNA上位于tRNA上種類64種61種關(guān)系翻譯時堿基互補(bǔ)配對，堿基互補(bǔ)配對原則（AUCG）特點(diǎn)一種氨基酸有多種密碼子或多種tRNA，但一種密碼子或tRNA只能決定一種氨基酸或搬運(yùn)一種氨基酸7.提高合成蛋白質(zhì)料率的方式：一條mRNA鏈上可以同時有多個核糖體翻譯蛋白質(zhì)=1\*GB3①每個核糖體上合成的多肽鏈氨基酸排列順序一樣=2\*GB3②該圖中多肽鏈合成方向成左到右=3\*GB3③核糖體沿著mRNA移動，mRNA做相對運(yùn)動真核細(xì)胞：在細(xì)胞核中先轉(zhuǎn)錄出mRNA,后mRNA與細(xì)胞質(zhì)核糖體結(jié)合在核糖體上翻譯蛋白質(zhì)原核細(xì)胞：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核細(xì)胞合成蛋白質(zhì)示意圖原核細(xì)胞合成蛋白質(zhì)示意圖四、中心法則1.中心法則概念：指遺傳信息的一般傳遞規(guī)律，由克里克提出2.中心法則內(nèi)容：=1\*GB3①表示遺傳信息有親代傳給子代（DNA復(fù)制）=2\*GB3②表示遺傳信息有DNA傳給RNA(轉(zhuǎn)錄)=3\*GB3③表示遺傳信息有RNA傳遞給蛋白質(zhì)（翻譯）=4\*GB3④表示遺傳信息有RNA傳遞給RNA（RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制）=5\*GB3⑤表示遺傳信息由RNA傳遞給DNA（RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，需要逆轉(zhuǎn)錄酶）七、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系（1）基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而間接控制生物體的性狀。①豌豆皺粒形成的原因：由于皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，而淀粉分支酶的缺乏又導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低，游離蔗糖含量升高，淀粉能吸水膨脹，而蔗糖不能，當(dāng)豌豆成熟后，皺粒豌豆由于淀粉含量低，吸水少，不能膨脹就表現(xiàn)為皺粒。②白化病產(chǎn)生的原因：控制酪氨酸酶的基因發(fā)生了突變，導(dǎo)致細(xì)胞不能合成酪氨酸，進(jìn)而又導(dǎo)致細(xì)胞不能合成黑色素，從而表現(xiàn)出白化癥狀（2）基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。①鐮刀型細(xì)胞貧血癥：血紅蛋白基因中一個堿基對替換，導(dǎo)致翻譯出的血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，最終導(dǎo)致鐮刀型紅細(xì)胞出現(xiàn)，從而使患者紅細(xì)胞形態(tài)和功能發(fā)生變化。②囊性纖維病的形成原因：CFIR基因缺失3個堿基，導(dǎo)致CFIR