遗传的分子基础
宝典08 遗传的分子基础(解析版)
宝典08 遗传的分子基础内容概览第一部分高考考情速递第二部分知识导图第三部分考点清单（六大考点）第四部分易错易混（12易错点）第五部分真题赏析1．肺炎链球菌的转化实验（1）体内转化实验：1928年由英国微生物学家格里菲思等人进行。
结论：在S 型细菌中存在转化因子可以使R 型细菌转化为S 型细菌。
（2）体外转化实验：20世纪40年代由美国微生物学家艾弗里等人进行。
结论：DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2．肺炎链球菌有两类：R 菌无荚膜、菌落粗糙、无毒。
S 菌有荚膜、菌落光滑、有毒，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。
3．在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA 。
对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA 分子中。
（P45“相关信息”）4．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
（P46“科学方法”）1．赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术，设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验，因噬菌体只有头部的DNA 进入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因而更具说服力。
（P45）2．赫尔希和蔡斯的实验过程：①在分别含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培养基中培养大肠杆菌；②再用上述得到的大肠杆菌培养噬菌体，得到蛋白质含有35S 标记或DNA 含有32P 标记的噬菌体； ③然后，用35S 或32P 标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心；④离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。
（P45）3．实验误差分析：（1）用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是：保温时间过短或过长。
（2）用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是：搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
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。
遗传的分子基础
1个环约 含100kb
染色质高级结构
looped domain structure
30 nm 纤丝
300 nm
Nuclear matrix (核基质), 蛋白质复合体
Steps from DNA to chromosome
四、RNA的分子结构
tRNA结构
四、RNA的分子结构
三种RNA 分子
信使RNA (mRNA) 转移RNA (tRNA) 核糖体RNA (rRNA)
转录单位的结构
Structure of a transcription unit
DNA
+1
promoter
Transcribed region terminator
ATACG
TATGC
Antisense strand
染色质结构
• 组蛋白H1：大小为 23 kDa 1. 位于核小体核心外侧, 与DNA连接松散， 2. 其序列保守性较低
3. 组蛋白H1的作用: 在DNA出入核小体核心颗粒处对
DNA起稳定作用。
核小体组成 (Steps to make a Nucleosome )
DNA + Histone octamer (组蛋白 八聚体) → Nucleosome core (核小体核心 146bp) + H1→> Chromatosome (染色小体 166bp) + linker DNA→ Nucleosome (核小体) (~200 bp)
2. DNA合成的开始 合成DNA片段之前，
先由RNA聚合酶合成一小 段RNA引物(约有20个碱基 对) ，DNA聚合酶才开始 起作用合成DNA片段。
复制叉的结构
生物遗传学知识点图解总结
生物遗传学知识点图解总结生物遗传学是研究生物个体的遗传方式、规律和机制的一门学科。
它对于我们了解生物发育、进化以及种群遗传变异等方面都有着重要的意义。
在生物遗传学中，有许多重要的知识点需要我们了解和掌握，下面将对生物遗传学的知识点进行图解总结。
一、基因的概念和性状的遗传1. 基因的概念基因是生物体内控制性状遗传和变异的分子单位，基因是DNA分子上的一段特定的序列。
基因是决定生物体形态、功能和行为的基本单位。
2. 性状的遗传性状是由基因决定的，生物体具有哪些性状是由基因所决定的，性状的遗传是由基因决定的。
图解：基因和性状的遗传关系图二、遗传的分子基础1. DNA的结构和功能DNA是生物体内的遗传物质，它是由一条由磷酸、脱氧核糖和碱基组成的长链分子，DNA 的功能是携带和传递遗传信息。
2. RNA的结构和功能RNA是DNA的一种转录产物，它在细胞内起着多种功能，其中最重要的功能是参与蛋白质的合成。
图解：DNA和RNA的结构和功能图三、遗传物质的复制和表达1. DNA的复制DNA的复制是指在细胞分裂时，DNA分子通过半保留的方式向两个方向复制自身的过程，这是遗传信息传递的基础。
2. DNA的转录和翻译DNA的转录是指DNA分子的信息被转录成RNA分子的过程，而DNA的翻译是指转录的RNA信息被翻译成蛋白质的过程。
四、遗传变异和进化1. 突变的产生突变是DNA分子发生的一种变异现象，它是基因作用和环境影响的结果，突变是生物进化的重要来源。
2. 遗传漂变遗传漂变是指由于种群规模的减小，引起的种群基因频率的随机变化，这种变化导致了种群的遗传结构的改变。
3. 自然选择自然选择是指由于生物与环境之间相互作用的结果，导致适应性强的个体能够生存下来，从而逐渐形成新的物种。
图解：突变、遗传漂变和自然选择的关系图五、遗传规律的发现1. 孟德尔遗传规律孟德尔通过豌豆杂交实验证明了基因的分离和自由组合规律，这些规律被称为孟德尔遗传规律。
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
高中生物总复习讲解课件：专题10 遗传的分子基础
(2)细胞内DNA分子复制时需要引物,该引物为一段单链的RNA分子。
知识归纳 DNA结构及复制中的相关计算
T2噬
菌体
侵染 大肠 实验过程 杆菌 及结论
的实 验 （赫 尔希 和蔡
(1)保温的目的是使T2噬菌体侵染大肠杆菌。(2)搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体 和大肠杆菌分离。(3)离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀 物中留下被侵染的大肠杆菌
(1)
斯） 误差 分析 (2)
小表达 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 不能 (填“能”或“不能”)用14C和18O对 T2噬菌体的DNA和蛋白质分别进行标记,原因是 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子中
都含有这两种元素 ; 不能 (填“能”或“不能”)用35S和32P标记同一T2噬菌体, 原因是 检测时无法区分放射性物质的种类 。
二、DNA的结构与复制 1.DNA的结构
表观遗传
(1)概念:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的 现象。 (2)原因:DNA甲基化、组蛋白甲基化或乙酰化等。 (3)特点:可遗传性;碱基序列不变性;可逆性(如被甲基化修饰的DNA可发生去甲 基化)
肺 炎 链 球 艾弗里 菌 及其同 的 事的转 转 化实验 化 实 验
过程 结论
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
技术 放射性同位素标记
T2噬菌
遗传学基础知识点
遗传学基础知识点遗传学是生物学中的一个重要分支，研究个体间遗传信息的传递、表现和变异。
在遗传学的学习过程中，有一些基础知识点是必须要掌握的。
本文将围绕这些基础知识点展开讨论。
1. 遗传物质的本质遗传物质是指携带遗传信息的生物分子，主要包括DNA和RNA。
DNA是双螺旋结构，由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶）组成，形成基因和染色体。
RNA则在蛋白质合成中起着重要作用。
2. 孟德尔遗传定律孟德尔是遗传学的奠基人，他根据豌豆杂交实验提出了一系列遗传定律，包括隔离定律、自由组合定律和性联和定律。
这些定律揭示了遗传物质的传递规律。
3. 遗传的分子基础遗传信息的传递和表达是通过DNA分子进行的。
DNA分子在细胞分裂时复制，通过核糖体和tRNA、mRNA参与蛋白质合成，从而实现基因的表达。
4. 遗传性状的表现遗传性状是由基因决定的，在有性繁殖中通过配子随机组合形成。
一对等位基因可以表现为显性和隐性，而性状的表现受到基因型和环境的影响。
5. 遗传变异基因在不同个体间可以发生变异，包括基因突变、基因互作和基因重组等。
这种变异是进化的基础，可以导致个体的遗传多样性。
6. 遗传病与遗传咨询遗传病是由基因突变引起的遗传性疾病，如地中海贫血、囊性纤维化等。
遗传咨询是通过遗传学知识对个体的遗传信息进行评估和风险预测，提供个性化的健康建议。
通过对上述基础知识点的了解，可以更好地理解遗传学的基本原理和应用。
遗传学作为一门重要的生物学学科，为人类健康和生物多样性的研究提供了理论基础和实践指导。
希望本文能够对您的遗传学学习有所帮助。
【20-24年高考真题分类汇编】专题九 遗传的分子基础(含解析)
专题九遗传的分子基础考点1、DNA是主要遗传物质的探究历程一、单选题1．（2024·甘肃·高考真题）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。
关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（）A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R 型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA 酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状2．（2022·海南·高考真题）某团队从下表①～①实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。
结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。
该团队选择的第一、二组实验分别是（）A．①和①B．①和①C．①和①D．①和①3．（2022·湖南·高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（）A．新的噬菌体DNA合成B．新的噬菌体蛋白质外壳合成C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合4．（2021·全国·高考真题）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5．（2021·浙江·高考真题）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（）A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质T噬菌体，然后将6．（2020·浙江·高考真题）某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记2大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。
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力合作， 集思广益所取得的伟大成果。在２０ 世纪中叶， 一批物理 学家和化学家转入生物学研究领域， 与生物学家共同努力， 逐渐形 成了分子生物学这一新的生命科学分支。主要的工作方向有：
• ３. 各类生物中， 能改变ＤＮＡ 结构的各种物理的或化学的因素都可 引起遗传学意义上的突变。两者的平行关系提示ＤＮＡ 是遗传物质 的可能。
• ４. ＤＮＡ 的化学性质非常稳定， 而基因突变也非常罕见。
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• ５. １. １. ２ 核酸是遗传物质的实验证明 • 在２０ 世纪的４０—５０ 年代， 有三个著名实验证实了核酸才是真
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• １. ＤＮＡ 通常只在细胞核中的染色体上找到， 而蛋白质见于细胞内 以及细胞外的各个组分中。
• ２. 同一种生物， 不论年龄大小， 不论身体的哪一种组织， 每个细 胞核的ＤＮＡ 含量基本上是相同的， 而精子的ＤＮＡ 含量正好是体 细胞的一半。蛋白质等其他化学物质不存在这种情况。见表５－１。
• ２. １９５２ 年赫尔希（Ｈｅｒｓｈｅｙ） 和蔡斯（Ｃｈａｓｅ） 进行的噬菌体感染实验进一步证明了ＤＮＡ 是遗传物质。
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• 噬菌体是细菌的病毒， 需要进入细菌内才能复制成新的噬菌体， 其 化学构成是ＤＮＡ 和蛋白质。在噬菌体感染细菌时并不是整个噬菌 体都进入细菌细胞内， 而是部分物质进入， 部分留在细菌外面。显 然， 能够进入细菌细胞内的物质才带有遗传信息， 在细菌体内用于 指导合成新的噬菌体。为了弄清在噬菌体感染时到底哪种物质进入了 细菌， 哪种没有， 赫尔希和蔡斯使用了同位素示踪技术， 他们使用 放射性的３２ Ｐ 和３５ Ｓ 分别标记噬菌体中的ＤＮＡ 和蛋白质。结果 发现只有３２ Ｐ 进入了细菌体内。这一出色的实验无可争议地表明Ｄ ＮＡ 携带遗传信息。
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• ３. 在１９５６ 年进行的烟草花叶病毒重建实验进一步证明， 在某些 病毒中的ＲＮＡ 也可以是遗传物质。
• 这一系列实验使遗传学家确认ＤＮＡ， 特殊情况下ＲＮＡ， 才是遗 传物质。这一共识促成了ＤＮＡ 双螺旋结构的发现。
• ５. １. ２ ＤＮＡ 双螺旋结构模型的建立
• 而鸟嘌呤残基ｍｏｌ 数等于胞嘧啶残基ｍｏｌ 数， 即Ｇ＝Ｃ。 • 因此， 嘌呤残基的总ｍｏｌ 数等于嘧啶残基的总ｍｏｌ 数， 即Ａ＋
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• ①不同种属的ＤＮＡ 的碱基组成不同， 即ＤＮＡ 的碱基组成具有种 属的特异性。但来自同一种属不同组织的ＤＮＡ 样品具有相同的碱 基组成， 其碱基组成不会随机体的年龄、营养状态和环境变化而改 变。
• ②在所有的ＤＮＡ 中， 腺嘌呤残基ｍｏｌ （摩尔） 数等于胸腺嘧啶 残基ｍｏｌ 数， 即Ａ＝Ｔ；
正的遗传物质： • １. 肺炎双球菌转化实验。该实验从１９２８ 年由格里菲斯（Ｇｒｉ
ｆｆｉｔｈ） 开始， 到１９４４ 年才由艾佛里（Ａｖｅｒｙ） 等人 完成。这项跨度长达十几年的马拉松式的研究第一次通过实验证明了 ＤＮＡ 是遗传物质。实验原理和过程简述如下： 肺炎双球菌有可致 病的Ｓ 型和不致病的Ｒ型菌株。格里菲斯将不致病的Ｒ 型菌和加热 杀死的致病的Ｓ 型菌共同注入小鼠体内， 结果会产生活的Ｓ 型菌并 让小鼠致病。
• （３） 生化遗传学派用生物化学方法从事遗传学研究。他们的主要 成果是证明了基因的主要功能就是指导蛋白质的合成。
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• 直接导致ＤＮＡ 双螺旋结构模型建立的两个重要工作是： • １. 富兰克林（Ｒ. Ｆｒａｎｋｌｉｎ） 和威尔金斯（ Ｍ.Ｗｉｌｋｉ
ｎｓ） 在１９５２ 年年底拍得了ＤＮＡ 结晶的Ｘ 射线衍射照片。通 过这一照片可以推测： ＤＮＡ 的结构是一个螺旋， 螺旋沿着长轴具 有两个周期性重复， 衍射图还暗示ＤＮＡ 分子含有两条链， 这些成 为确定ＤＮＡ 的结构至关重要的线索（图５－１）。 • ２. 查伽夫（Ｅ. Ｃｈａｒｇａｆｆ） 通过对来自不同种属的原核生 物和真核生物的ＤＮＡ 样品水解物的分析， 发现ＤＮＡ 样品中的４ 种碱基组成的规律：
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• （１） 结构生物学家使用Ｘ 射线结晶学的方法， 从４０ 年代开始研 究蛋白质和核酸的晶体结构， 这一研究方向直接导致了ＤＮＡ 双螺 旋结构的发现。
• （２） 以物理学家德尔布吕克（Ｄｅｌｂｒｕｃｋ） 和微生物学家 卢瑞亚（Ｌｕｒｉａ） 为首的“噬菌体小组”， 试图通过噬菌体研 究揭示染色体上的信息编码。上述噬菌体感染实验就是这个小组成员 的成果。
第５ 章 遗传的分子基础
• ５. １ ＤＮＡ 的结构与复制 • ５. ２ 遗传信息的流动 • ５. ３ 遗传变异的类型及其成因 • ５. ４ 基因的表达调控
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• ５. １. １ ＤＮＡ 是遗传物质的证明
• 要证明一种分子载有遗传信息， 应该证明这种分子具有如下特点： • ①在体细胞中含量稳定； • ②在有性生殖生物的生殖细胞中含量减半； • ③能精确地自我复制； • ④能发生变异。 • 在２０ 世纪的上半叶一系列研究提示ＤＮＡ 可能是遗传物质。 • ５. １. １. １ ＤＮＡ 是遗传物质的间接证明
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５. １ ＤＮＡ 的结构与复制
• 这一结果提示一定是死的Ｓ 型菌中的某种物质改变了Ｒ型菌的遗传 特性， 使之变成Ｓ 型菌。艾佛里继续这项研究， 他将死的Ｓ 型菌中 的各种化学物质， 包括蛋白质、ＤＮＡ、ＲＮＡ、脂类、多糖等一 一分离出来， 在体外分别与Ｒ 型菌作用。结果发现只有ＤＮＡ 可以 使Ｒ 型菌转化成为Ｓ 型菌； 如果使用ＤＮＡ 酶分解分离物中的ＤＮ Ａ，则这种转化效应消失。因此结论是： ＤＮＡ 是造成细菌转化的 原因， 换句话说， ＤＮＡ 才是遗传物质。