第一章遗传物质分子结构性质和功能
基因的结构和功能

基因的结构和功能基因是生物体中控制遗传信息传递的基本单位。
在基因中,包含着决定生物体发育和运作的蓝图。
本文将介绍基因的结构和功能,探讨其在生物学和遗传学中的重要性。
一、基因的结构基因由DNA分子组成。
DNA是由一系列称为核苷酸的单元组成的长链。
每个核苷酸由一个磷酸基团、一个五碳糖(脱氧核糖)和一种氮碱基组成。
氮碱基分为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)四种,它们的排列顺序决定了基因的信息。
基因的DNA链以双螺旋结构存在。
双螺旋结构由两条互补的单链在碱基间形成氢键而相互缠绕而成。
两条互补链通过氢键的结合,构成了一个完整的基因。
二、基因的功能1.遗传信息的存储基因是储存生物体遗传信息的载体,指导生物体的形态、生长、发育和代谢等多种生物过程。
基因组成了细胞的遗传物质,通过遗传物质的传递,保证了物种的延续。
2.蛋白质的编码基因通过转录和翻译的过程来指导蛋白质的合成。
转录是指将基因中的DNA信息复制到RNA分子上,形成“信使RNA”(mRNA)。
而翻译是将mRNA中的信息翻译成蛋白质。
蛋白质是构成细胞的基本组成部分,也在调节细胞的功能和反应中发挥着重要作用。
3.基因调控基因还参与了调控细胞的生物化学反应和功能。
这种调控通过表现型的改变,使得生物能够适应环境变化。
基因表达受到多种因素的调控,包括环境因素、细胞内信号传导和遗传因素。
三、基因的重要性基因对生物体的形态和遗传特征有着重要影响。
一方面,基因的变异是生物进化和物种多样性的基础。
通过基因的突变和重组,生物体能够适应不同的生存环境。
另一方面,由于基因的突变或变异可能引起某些遗传病或癌症等疾病。
因此,对于基因的研究是理解这些疾病发生机制和开发治疗方法的基础。
在现代生物技术的发展中,人类已经能够对基因进行编辑和调控。
通过基因编辑技术,可以修复患有遗传病的基因,以实现治疗或预防目的。
此外,基因编辑还有助于改良农作物、培育抗病虫害等方面的作用。
高中生物遗传物质知识点

高中生物遗传物质知识点复杂的劳动包含着需要耗费或多或少的辛劳、时间和金钱去获得的技巧和知识的运用。
下面小编给大家分享一些高中生物遗传物质知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!高中生物遗传物质知识11、DNA的特性:①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性。
②多样性:DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
碱基对的排列方式:4n(n为碱基对的数目)③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
2、碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用:①在双链DNA分子中,不互补的两碱基含量之和是相等的,占整个分子碱基总量的50%。
②在双链DNA分子中,一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。
③在双链DNA分子中,一条链中的不互补的两碱基含量之和的比值(A+T/G+C)与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的。
3、DNA的复制:①时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。
②场所:主要在细胞核中。
③条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。
缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
④过程:a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
随的解旋过程的进行,新合成的子链不断地延长,同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构,c、形成新的DNA分子。
⑤特点:边解旋边复制,半保留复制。
⑥结果:一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子。
⑦意义:使亲代的遗传信息传给子代,从而使前后代保持了一定的连续性.。
遗传性质知识点总结

遗传性质知识点总结遗传是指生物体父母的遗传物质通过生殖过程传递给下一代的过程。
遗传性质是指个体在遗传物质的基础上所表现出来的一系列特性,包括形态特征、生理特性、行为特征等。
遗传性质是由遗传物质决定的,即DNA(脱氧核糖核酸)和基因。
DNA是一种双螺旋结构的大分子,由磷酸、糖和嘌呤碱基、嘧啶碱基组成。
人类细胞中的DNA分子包含了数十亿个碱基对,以及数以万计的基因。
基因是DNA中的一段特定序列,它包含了遗传信息,可以指导生物体的发育和功能。
基因是遗传性状的基本单位,人类基因组中约有2-3万个基因。
DNA的遗传信息是通过基因表达的过程来表现出来的。
基因表达包括转录和翻译两个过程,转录是指DNA上的基因转录成RNA,翻译是指RNA翻译成蛋白质。
蛋白质是构成细胞结构和调节生物体生命活动的重要物质,它决定了细胞和生物体的功能和性状。
不同的基因表达方式会导致细胞和生物体在形态、生理和行为上的差异。
基因的表达受到调控,可以分为基因组调控和后转录调控两个层次。
基因组调控是在DNA 水平上进行的,通过转录因子的结合来控制基因的转录启动子,进而调控基因的表达。
后转录调控则是在RNA和蛋白质水平上进行的,包括mRNA的剪切、修饰和降解等过程,以及蛋白质的翻译、修饰和降解等过程。
基因突变是遗传性状变异的重要原因之一。
基因突变是指DNA序列发生变化,包括点突变、插入突变和缺失突变等。
基因突变可能导致基因的功能改变,进而影响生物体的性状。
基因突变是生物进化和适应环境的重要驱动力,也是一些疾病发生的原因。
除了基因突变,环境因素也可以影响遗传性状。
环境对基因表达的调控可以通过表观遗传机制来实现,包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等。
环境因素还可以通过影响基因组稳定性和细胞功能来影响遗传性状,比如紫外线、化学物质和辐射等会诱发DNA损伤和突变,导致细胞凋亡和癌变。
遗传性状在种群和物种水平上的传递和变异是生物进化的基础。
基因流、突变、随机漂变和自然选择是影响遗传性状进化的主要驱动力。
遗传的基本原理及分子机制

遗传的基本原理及分子机制遗传是生物学中一个重要的概念,它涉及到个体之间的相似性和差异性的传递。
遗传的基本原理和分子机制是我们理解生物进化和发展的关键。
本文将探讨遗传的基本原理以及与之相关的分子机制。
1. 遗传的基本原理遗传的基本原理可以归结为两个关键概念:基因和遗传物质。
基因是生物体内控制遗传特征的单位,它由DNA分子组成。
遗传物质是指DNA和RNA,它们携带了生物体内的遗传信息。
基因决定了生物体的遗传特征,包括外貌、行为、生理功能等。
基因是通过遗传物质的复制和传递来实现的。
在有性生殖中,基因从父母传递给子代。
在无性生殖中,基因通过细胞分裂和复制来传递。
2. 遗传的分子机制遗传的分子机制主要涉及到DNA的复制、转录和翻译过程。
DNA的复制是指DNA分子在细胞分裂中的复制过程。
在复制过程中,DNA的两条链分离,并通过碱基配对原则,合成两个完全相同的DNA分子。
转录是指DNA信息转化为RNA的过程。
在转录过程中,DNA的一条链作为模板,合成与之互补的RNA分子。
RNA分子可以是mRNA、rRNA或tRNA等不同类型的RNA。
翻译是指RNA信息转化为蛋白质的过程。
在翻译过程中,mRNA被核糖体识别,并将其上的信息翻译成氨基酸序列。
氨基酸序列进一步折叠成蛋白质的三维结构,从而实现基因信息的表达。
3. 遗传的变异和突变遗传的变异和突变是遗传的重要机制,它们是生物进化和适应环境的基础。
变异是指基因在个体之间的差异,它可以通过基因重组和基因突变来产生。
基因重组是指两个不同个体的基因在有性生殖中重新组合,从而产生新的遗传组合。
基因突变是指基因发生突然而不可逆的改变,它可以是点突变、插入突变或删除突变等。
变异和突变为生物体提供了适应环境变化的机会。
在适应环境的压力下,一些变异和突变可能会增加生物体的适应性和生存能力。
4. 遗传的调控机制遗传的调控机制是指基因的表达和调控过程。
在细胞内,不同的基因在不同的时期和组织中被调控和表达。
高一生物必修一第一章知识梳理

高一生物必修一第一章知识梳理本店铺为大家整理的,生物是具有动能的生命体,也是一个物体的集合,而个体生物指的是生物体,与非生物相对。
1.高一生物必修一第一章知识梳理篇一无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
(1)有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分,如Mg2+是叶绿素分子必需的成分;Fe2+是血红蛋白的主要成分;碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分;P043-是生物膜的主要成分磷脂的组成成分;(2)无机盐参与维持正常的生命活动,哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。
(3)维持生物体内的平衡:①渗透压的平衡Na+,Cl一对细胞外液渗透压起重要作用,K+则对细胞内液渗透压起决定作用。
②酸碱平衡(即pH平衡),pH调节着细胞的一切生命活动,它的改变影响着原生质体组成物质的所有特性以及在细胞内发生的一切反应:如人血浆中H2CO3/HCO3-,HPO42-/H2P04-等。
③离子平衡:动物细胞内外Na+/K+/Ca2+的比例是相对稳定的。
细胞膜外Na+高、K+低,细胞膜内K+高、Na+低。
K+、Na+这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差,是使细胞可以保持反应性能的重要条件。
2.高一生物必修一第一章知识梳理篇二原核细胞和真核细胞的比较:1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同.2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
3、原核生物:由原核细胞构成的生物。
如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
普通遗传学_第一章 绪论

1909 詹森斯(Janssens)
染色体在减数分裂时呈交叉现象
为解释基因连锁现象提供了基础。
摩尔根(Morgan, 1866~1945)
1910前后
发现果蝇性状连锁现象(眼色与翅长)、 伴性遗传规律、基因的连锁互换规律 创立基因学说 (细胞+遗传)学
种质(基因)是连续的遗传物质
基因是染色体上的遗传单位,有很 高稳定性,能自我复制和发生变异
1933年 诺贝尔奖
在个体发育中,基因在一定条件下, 控制着一定的代谢过程,表现相应的 遗传特性和特征 生物进化主要是基因及其突变等
诱变
X 射线诱发突变 1927年 穆勒(Muller ) 斯特德勒(Stadler ) 秋水仙素诱导多倍体。 1937年 布莱克斯生(Blakeslee)曼陀罗等植物 果蝇 玉米
费希尔(Fisher) 数量遗传学
1918年 “根据孟德尔遗传假设的 亲属间相关的研究”
成功运用多基因假设分析资料,首次 将数量变异划分为各个分量,开创了 数量性状遗传研究的思想方法。
1925年,首次提出了方差分析 (ANOVA)方法。
20世纪60年代末-70年代初
Kimura/King/Jukes
用纯化因子研究肺炎双球菌的转 化实验,证明了遗传物质是DNA 而不是蛋白质。
1952年 赫尔希(Hershey)
同位素示踪法 噬菌体感染细菌实验
再次确认了DNA是遗传物质。
1953年 DNA双螺旋结构的发现
DNA的X射线晶体衍射照片
弗兰克林(英) 【威尔金斯(英)研究小组】
1962年 Nobel Price
1809年 Lamarck(1744-1829) 动物器官的进化与退化取决于 用与不用,每一世代中由于用 或不用而加强或削弱的性状是 可以遗传的。环境条件改变是 生物变异的根本原因。
遗传物质基础
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(二)遗传信息的翻译
1、 定义: 在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸 原料,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
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2、遗传密码:
遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序, 叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个 碱基成为密码子。
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• ⑶消耗的脱氧核苷酸数
• ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷
酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核
苷酸多少个? m(2n-1)
• ②经过第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸
多少个?
m2n-1
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五、基因是有遗传效应的DNA片段
染色体是DNA的 主要载体
染色体 每个染色体上有一个
UAG
反密码子
三叶草形 有臂 有环 一端可携带氨基酸 另一端有三个碱基
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4、翻译小结
•场所: •模板: •原料: •条件: •产物: •原则:
细胞质的核糖体上 以信使RNA为模板 二十种氨基酸 需要酶和ATP
多个多肽或蛋白质
密码子与反密码子配对, 既碱基互补配对原则(A=U,G=C)
密码子
密码子
密码子
A U GGAU AUC mRNA
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3、转运RNA(tRNA):分子结构呈三叶草形,其 “叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合,“叶片”端 有三个特殊的碱基称为“反密码子”,能与mRNA上 的“密码子”相识别。反密码子的种类:61种。
天冬 酰氨
异亮 氨酸
CUA
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遗传物质2011
3.无丝分裂 3.无丝分裂
• 无丝分裂(也称为直接分裂) 无丝分裂(也称为直接分裂) • 细胞核拉长,缢裂成两部分,接着胞质分裂→ 个子细胞, 细胞核拉长,缢裂成两部分,接着胞质分裂→2个子细胞,看不 到纺锺丝。细菌等原核生物、 到纺锺丝。细菌等原核生物、高等植物一些专化组织或病变组织中 发生。 发生。
细胞的分裂
1.细胞周期 1.细胞周期 • 高等生物的细胞分裂主要以有丝分裂方式进行,细 胞周期主要包括有丝分裂过程及两次分裂之间的间期。
2.细胞周期的遗传控制 2.细胞周期的遗传控制
• 现发现有两类基因控制细胞周期。一类基因主要是控制细胞周期 过程中所需蛋白质或的合成;二类即直接控制细胞进入细胞周期各个 时期的基因。
5.类别 各生物的染色体不仅形态结构相对稳定,而且其数目 成对。 * 同源染色体:形态和结构相同的一对染色体; * 异源染色体:这一对染色体与另一对形态结构不同 的染色体,互称为异源染色体。
6.染色体组型分析(核型分析) 根据染色体长度、着丝点位置、长短臂比、随体有无 等特点进行分类和编号。这种对生物细胞核内全部染色体 的形态特征所进行的分析,称为染色体组型分析。
五碳糖:脱氧核糖、核糖 磷酸 核苷酸 环状的含氮碱基 胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶 鸟嘌呤、腺嘌呤
五种碱基
嘌呤类
嘧啶 类
第三章 遗传物质的分子基础
2.分布: 高等植物:DNA存在于染色体,叶绿体、线粒体中; RNA在核(核仁、染色体)、细胞质中。 细菌:DNA和RNA。 噬菌体:多数只有DNA。 植物病毒:多数只有RNA。 动物病毒:有些含RNA、有些含DNA。
长臂/短臂 1.00 1.01-1.70 1.71-3.00 3.01-7.00 >7.01 长短臂极其粗短
高中生物《遗传的物质基础》知识梳理专题辅导
高中生物《遗传的物质基础》知识梳理一、DNA是主要的遗传物质1. DNA是遗传物质的间接证据:从生殖角度看,亲子代间染色体保持一定的稳定性和连续性;从染色体组成看,DNA在染色体上含量稳定,性质稳定,以染色体为其主要载体。
2. DNA是遗传物质的直接证据:肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。
3. 具备遗传物质的几个特点:具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力;在细胞生长和繁殖的过程中,能够精确地自我复制;能够指导蛋白质的合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;结构比较稳定,但特殊情况下能发生突变,而且能够继续复制并能遗传给后代。
4. 生物的遗传物质:绝大多数生物以DNA作为遗传物质,包括具有细胞结构的生物和DNA病毒;少数RNA病毒以RNA作为遗传物质,如烟草花叶病毒、流感病毒、致癌病毒等。
二、DNA分子结构1. 化学组成(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)基本单位:4种脱氧核苷酸,聚合形成脱氧核苷酸长链。
2. 结构特点(1)两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成,内侧是碱基。
(3)DNA两条长链间的碱基通过氢键以碱基互补配对原则形成碱基对,即A与T配对,G与C配对。
3. 分子特性(1)稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对的方式不变;碱基对之间的氢键和两条脱核苷酸的空间螺旋加强了DNA的稳定性。
(2)多样性:一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对,可能的排列方式有44000种,排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性。
(3)特异性:每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序,构成了每个DNA分子的特异性。
三、DNA分子的复制1. 概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2. 时间:细胞分裂间期(有丝分裂间期和减数第一次分裂间期)。
3. 场所:主要在细胞核,但在细胞质中也存在着DNA复制,如线粒体和叶绿体中的DNA。
第一章分子遗传学基础-动物遗传学习题
第一章分子遗传学基础-动物遗传学习题第一章分子遗传学基础(一) 名词解释:1.基因:可转录一条完整的RNA分子,或编码一条多肽链;功能上被顺反测验或互补测验所规定。
2.复制子(replicon):在每条染色体上两个相邻复制终点之间的一段DNA叫做复制子。
3.简并(degeneracy):一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象。
4.转录:以DNA为模板形成mRNA的过程。
5.转译:以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
6.回文环(palindromic loop):DNA或RNA分子中的回文顺序部分,由于同一单链的互补碱基对的配对而呈现的环状结构。
7.端粒(telomere):染色体两端的染色粒。
端粒的存在使正常的染色体端部不发生愈合,保持正常形态结构。
8.启动子(promoter):DNA分子上结合RNA聚合酶并形成转录起始复合物的区域。
在许多情况下还包括促进这一过程的调节蛋白结合位点。
9.增强子(enhancer):远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列,其增强作用与序列的方向无关,与它在基因的上下游位置无关,并且有强烈的细胞类型依赖性。
10.终止子(terminator):促进转录终止的DNA序列,在RNA 水平上通过转录出的终止子序列形成柄-loop结构而起作用。
又可分为依赖于ρ的终止子和不依赖于ρ的终止子两类。
11.遗传密码:决定蛋白质中氨基酸顺序的核苷酸顺序,特定的氨基酸是由1个或一个以上的三联体密码所决定的。
12.中心法则(centraldogma):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→DNA的复制过程。
(二) 是非题:1.由于每个氨基酸都是只由一个三联体密码决定的,因而保证了遗传的稳定。
(-)2.真核生物和原核生物具有很大的差别而无法杂交,但原核生物却能和真核进行DNA重组。
(+)3.已知生物的tRNA的种类在40种以上,而氨基酸只有20种,由一种以上的tRNA转运一种氨基酸的现象称为简并。