第4专题生物的遗传变异进化.doc

第4专题　生物的遗传、变异、进化 考纲盘点 　　1．遗传的物质基础：DNA是主要的遗传物质；DNA的分子结构和复制；基因的概念；基因控制蛋白质的合成；基因对性状的控制；人类基因组研究。 　　2．遗传的基本规律：分离定律；自由组合定律。 　　3．性别决定与伴性遗传：性别的决定；伴性遗传。 　　4．生物的变异：基因突变；基因重组；染色体结构和数目的变异。 　　5．人类遗传病与优生：人类遗传病；遗传病对人类的危害；优生的概念和措施。 　　6．进化：自然选择学说的主要内容；现代生物进化理论简介。 知识网络 第一讲　遗传的物质基础 知识细化回顾 　　1．DNA是主要的遗传物质 　　(1)细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。 　　(2)证明生物体内的遗传物质是DNA的实验证据有肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验。 (3)比较肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验 2．DNA分子的特性、结构与复制 　　(1)DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。稳定性的原因是外侧脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架，内侧通过氢键形成碱基对，其中A与T之间以2个氢键相连，G与C之间以3个氢键相连，因此G与C含量越高，DNA就越稳定。DNA多样性的原因是构成DNA的碱基对的数目、比例和排列顺序千变万化。 　　(2)DNA分子的复制过程中所运用的酶有解旋酶，其作用是断开碱基对之间的氢键；DNA聚合酶的作用是形成磷酸二酯键。 　　4．基因的结构与功能 　　(1)基因是决定生物性状的基本单位，是具有遗传效应的DNA片段。 　　(2)基因的结构包括编码区和非编码区两部分，与原核细胞相比，真核细胞基因结构特点是编码区是间隔的、不连续的，有内含子和外显子之分。 　　(3)基因的功能是遗传信息的传递与表达，基因中非编码序列起调控遗传信息表达的作用。 4．遗传信息及其表达 　　(1)遗传信息是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序。 　　(2)遗传密码是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。生物体共有 64个密码子，几乎所有生物共用一套密码子。 　　(3)氨基酸的运载工具是tRNA，其一端的三个碱基能专一性地与mRNA上的密码子配对，一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 　　(4)细胞生物中遗传信息的流动方向可表示为： (5)基因对性状的控制途径之一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，其二是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。 要点归纳 　　一、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验分析 　　1．实验过程与方法 (2)噬菌体侵染细菌的实验 【特别提醒】 　　①加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。 　　②R型菌转化成S型菌的原因是S型菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。 　　③培养噬菌体只能利用活体培养基，因为病毒是专营寄生生活的。 2．实验变量的分析与结论 　　(1)实验变量分析 　　①肺炎双球菌转化实验 　　体内转化：实验变量(单一变量)是注射的活R型菌是否与加热杀死的S型菌混合。 　　体外转化：实验变量(单一变量)是R型菌与组成S型菌的各组分混合培养。 　　②噬菌体侵染细菌实验 　　实验变量(单一变量)是进入细菌体内的不同物质。 　　(2)实验结论 　　①两实验都证明了DNA是遗传物质。 　　②肺炎双球菌转化实验同时证明了蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌实验还能证明DNA控制蛋白质合成，但不能证明蛋白质不是遗传物质。 二、放射性同位素示踪法的应用 　　1．研究DNA半保留复制方式的特点 　　将含14N的DNA分子放到含放射性同位素15N标记的脱氧核苷酸的培养基中让其进行复制，数代后检测所有DNA分子的放射性强度或比例，证明DNA具有半保留复制的特点。 2．在基因诊断和环境监测中的应用 　　在基因诊断中可利用放射性同位素15N、32P等制备基因探针，将某一致病基因放到含放射性15N或32P的培养基中进行扩增，加热得到标记的致病基因单链即制备了基因探针，利用DNA分子杂交原理，将待测者的DNA分子加热处理形成DNA分子单链并与基因探针混合，让其杂交，检测是否形成双链，若完全形成双链，证明该人患有该基因病，否则不患。应用同样的原理可检测饮用水中病毒的含量。 三、碱基计算归类与应用 　　1．DNA分子、DNA某条链及转录生成的mRNA中碱基比例关系 2．DNA复制过程中的碱基数量计算 　　某DNA分子中含某碱基a个， 　　(1)复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸为a·(2n－1)； 　　(2)第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸为a·2n－1。 　　3．碱基比例的应用 　　由核酸所含碱基种类比例可以分析判断