2023年 1月1日 星期日

3.1尋找遺傳物質(zhì)（上）

歷史上從蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點到DNA是遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)變:由于蛋白質(zhì)不穩(wěn)定 溫度高容易變形且DNA結(jié)構(gòu)的改變 性狀也會改變→DNA是遺傳物質(zhì)

S型（smooth光滑）有莢膜（相當于隱身衣）不容易被免疫系統(tǒng)識別 有毒性 可大量繁殖

R型（rough粗糙）無莢膜 被免疫系統(tǒng)快速識別并清除 無法大量繁殖

肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

第四組實驗：將無毒性的R型活細菌與加熱的S型細菌混合后，注射到小鼠內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。（死亡小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)出活的S型細菌）因為DNA并不會死亡且進入了無莢膜的活細菌當中 使得R型細菌→S型細菌并遺傳（莢膜是一種性狀）

轉(zhuǎn)化因子：能夠決定物質(zhì)的遺傳物質(zhì)

分離S型活細菌的體內(nèi)物質(zhì)分離提純探尋轉(zhuǎn)化因子（DNA組出現(xiàn)了轉(zhuǎn)化現(xiàn)象）

DNA越純轉(zhuǎn)化的效果越好→轉(zhuǎn)化因子就是DNA

3.2尋找遺傳物質(zhì)（下）

由于細胞中染色體結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)和DNA組成無法徹底提純 實驗無法讓人完全信服→噬菌體侵染細菌實驗（噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA相對獨立）

35S標記蛋白質(zhì)外殼 吸附→打孔→注入DNA（蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌當中）

：蛋白質(zhì)在親子代之間沒有連續(xù)性

32P標記DNA：DNA在親子代之間有連續(xù)性

細菌的密度比噬菌體的密度大：密度大的沉淀

DNA侵入細菌細胞當中之后①水解原本擬核中的DNA（擒賊先擒王）②復制合成組裝③合成原料均由細菌細胞提供④噬菌體僅提供DNA⑤細菌細胞裂解→釋放噬菌體→感染其他細菌細胞

●病毒繁殖時所需的原料均由活細胞提供

煙草花葉病毒（RNA作遺傳物質(zhì)）

●病毒只有一種核酸

總結(jié)：絕大多數(shù)生物以DNA（細胞生物均以DNA）為遺傳物質(zhì)，少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA（RNA病毒）→DNA為主要遺傳物質(zhì)

聲明：細胞生物有DNA也有RNA但是只有DNA有控制性狀和遺傳的作用

朊病毒（只含有蛋白質(zhì)）依舊可以復制繁殖

3.2DNA的結(jié)構(gòu)

*含氮堿基中嘌呤比嘧啶多一個環(huán)（更胖）

*DNA分子的組成 結(jié)論：不同生物DNA分子不一樣：同一生物中不同細胞的DNA相同；A=T C=G 嘌呤=嘧啶

*沃森和克里克實驗→模型法→提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)分子模型→通過DNA分子的X射線研究證實了DNA結(jié)構(gòu)模型

結(jié)構(gòu)特點①反向平行 有方向 有極性②磷酸和脫氧核糖交替排列在外側(cè)構(gòu)成DNA分子的基本骨架③內(nèi)部堿基互補配對形成氫鍵④A=T C=G A+G=T+C=50%

*遺傳信息：DNA分子中脫氧核苷酸（堿基）的排列順序 （多樣性）（特異性）

*DNA分子的穩(wěn)定性AT堿基對有兩道氫鍵CG堿基對有三道氫鍵→三道氫鍵比兩道氫鍵更穩(wěn)定（更結(jié)實）→DNA分子的穩(wěn)定性跟CG堿基對和AT堿基對的比例有關(guān)（氫鍵越多越結(jié)實）

3.3DNA的復制

大腸桿菌約每二十分鐘分裂一代

①1?N無放射性

②1?N的密度＞1?N的密度（觀察色帶）

二次離心

若繼續(xù)離心輕帶含量增加 中帶含量不變

自然界中的全保留復制：RNA病毒

*堿基互補配對原則：原料為游離的脫氧核苷酸

*解旋酶沿著復制方向進行：邊解旋邊復制（多位點復制提高效率）

首次實現(xiàn)人工合成DNA

百密一疏時堿基配對出現(xiàn)錯配：基因突變

專有名詞：單鏈附著蛋白 引物酶 岡崎片段

DNA連接酶

*DNA聚合酶兩個特性1只能單方向進行（沿著5'-3'進行）2需要引物 DNA聚合酶不能催化DNA新鏈從頭合成 只能催化dNTP加入核苷酸鏈的3'-OH末端 因而復制之初需要一段DNA引物的3’一OH端為起點 合成5’→3’方向的新鏈

3.4基因的精細結(jié)構(gòu)

①編碼區(qū):可以編碼肽鏈中氨基酸的種類和序列合成蛋白質(zhì)

非編碼區(qū):

上游 啟動子 催動轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶的位置（出問題 轉(zhuǎn)錄不開始）

下有 終止子 宣告轉(zhuǎn)錄終止的位置（出問題 轉(zhuǎn)錄停不下來）

原核細胞的基因結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)錄開始以后

步驟

①在啟動子（非編碼區(qū)）與RNA聚合酶結(jié)合位點

②以編碼區(qū)的一條鏈為模板 嚴格以堿基互補配對原則 合成mRNA 最后到達終止子 宣告轉(zhuǎn)錄結(jié)束→mRNA水解下來→進一步到核糖體上指導合成蛋白質(zhì)

真核細胞的基因結(jié)構(gòu)

※如何理解編碼區(qū)中含有非編碼功能的內(nèi)含子

信使RNA的出產(chǎn)物長度和編碼區(qū)的長度相同（說明帶有內(nèi)含子的轉(zhuǎn)錄序列）→轉(zhuǎn)錄結(jié)束轉(zhuǎn)錄之后進行加工→將編碼區(qū)內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的片段切掉→外顯子的片段連接（切除內(nèi)含子連接外顯子）→最終成熟信使RNA（不存在內(nèi)含子只有外顯子 堿基對少的多 且長度小于編碼區(qū)）

非編碼序列:內(nèi)含子和非編碼區(qū)（具有調(diào)控作用）

真核細胞基因比原核細胞基因更長（存在內(nèi)含子）

遺傳的分子基礎(chǔ)習題課（上）和（下）

1.蛋白質(zhì)的合成必須受到mRNA的指導而mRNA來自DNA的指導

2.僅為中帶組（第三組）結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用

3.生物體的表現(xiàn)型:由基因和環(huán)境（內(nèi)因外因）共同決定

4.氨基酸上的密碼子來自信使RNA分子上

4.1基因的表達

①基因的表達:基因指導蛋白質(zhì)合成的過程

②基因

③證明RNA與蛋白質(zhì)有關(guān)的兩個實驗

實驗一

實驗二

結(jié)論

④轉(zhuǎn)錄

RNA聚合酶:以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，以核糖核苷酸為原料，合成新的核糖核苷酸鏈。且RNA聚合酶兼有解旋酶的功能（一個人干兩活）

⑥破解含氮堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系（三個含氨堿基對應(yīng)一個氨基酸）→

●密碼子

·密碼子的破譯（64個）

·密碼子只存在與mRNA上

·簡并性:多種密碼子決定同一個氨基酸

·終止密碼子不決定氨基酸

·生物界共用一套密碼子

·氨基酸不認識密碼子→轉(zhuǎn)移RNA（單鏈）

·一種tRNA只轉(zhuǎn)運一種特定的氨基酸

·反密碼子與密碼子結(jié)合 互補配對形成氫鍵

·3'末端可以與特定氨基酸發(fā)生反應(yīng)并攜帶

⑦●翻譯（一個個密碼子翻譯不能跳躍）

過程（由5'向3'穿過核糖體內(nèi)部翻譯）

·核糖體 大亞基（大腦袋）小亞基（小亞袋）

·起始密碼子是決定一種氨基酸的（由特定的tRNA送過來）

·超線程多位點同時翻譯

總結(jié):DNA通過轉(zhuǎn)錄形成mRNA（通過翻譯）形成蛋白質(zhì)→特定性狀和功能

5.1基因突變和基因重組

基因重組

①變異:生物的親代與子代間或子代個體間存在差異的現(xiàn)象

②單純由環(huán)境引起的變異叫做不可遺傳變異

③基因重組原因（通常發(fā)生在有性生殖過程中）

1，同源染色體分離的同時非同源染色體自由組合（染色體交換）第一次減數(shù)分裂

2，交叉互換指同源染色體的非姐妹染色單體之間交換片段（染色體片段交換）第一次減數(shù)分裂

3，人工基因重組

④基因重組無新基因產(chǎn)生（不可以遺傳）

基因突變

①DNA分子發(fā)生堿基對的替換 增添和缺失而引起基因結(jié)構(gòu)的改變叫做基因突變

②基因突變可產(chǎn)生新的基因是一切可遺傳變異的根本來源

③基因突變 顯微鏡下無法觀察 只能通過基因測序檢查

④瘧原蟲感染紅細胞得瘧疾→青蒿素

⑤非洲→雜種優(yōu)勢Aa紅細胞（既減小了被瘧疾感染的幾率又大影響供氧需求）

⑥基因突變類型

同義/中性突變 改變密碼子不改變氨基酸

錯義突變 終止密碼子提前出現(xiàn) 肽鏈變短

插入突變 插入了一個新的氨基酸

缺失突變 氨基酸缺失了一個氨基酸

移碼突變 一個密碼子缺失 后面全部翻錯

⑦只在復制的時候出現(xiàn)問題:有絲分裂和減數(shù)分裂的間期

⑧發(fā)生在體細胞中不會遺傳 發(fā)生在配子當中會遺傳給下一代

⑨特點:（※基因突變的結(jié)果只能把基因變成其等位基因）

普遍性

隨機發(fā)生、不定項的（有范圍）

在自然狀態(tài)下，頻率很低

可逆性a→A可以變成A→a

有害性

染色體變異（上）

※同源染色體之間的片段互換，叫做基因重組

※非同源染色體之間的片段互換，叫做易位

缺失:染色體片段丟失

重復:染色體間或同源染色體鍵不等長的片段錯接，即染色體上增加了相同的某個區(qū)段

易位:一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上（大多數(shù)是兩條非同源染色體的兩個片段相互錯接）

倒位:片段位置顛倒180°后錯接→聯(lián)會變得困難（不可育的）

※基因突變:發(fā)生在基因單位內(nèi)部的堿基的變化（撕撲克牌）

※基因重組:已有基因單位之間的重新組合（洗撲克牌）

※染色體結(jié)構(gòu)變異往往涉及到好多基因（扔撲克牌）→貓叫綜合征

染色體變異（下）

①1/800概率 二十一三體綜合征（染色體多一條）

②含有兩個染色體組的生物叫做二倍體生物（人類動物多數(shù)為二倍體 植物多倍體）

多倍體部分進行自交 形成多倍體（香蕉）

四倍體染色體分配的異常發(fā)生在有絲分裂

三倍體染色體分配的異常發(fā)生在減數(shù)分裂

③染色體數(shù)目翻倍（個數(shù)變大 結(jié)果變少）多倍體育種（人工）

三倍體育種的好處（三倍體植株高度不育→無種子）

二倍體通過秋水仙素（恢復育性）變成四倍體（為母本與二倍體（父本）進行異花傳粉（人工）雜交形成三倍體

多個染色體均是同一物種的為同源多倍體

異源多倍體（小麥身世）

自然界中的多倍體多數(shù)像小麥一樣的異源多倍體

減倍 單倍體（※由配子直接發(fā)育而成）

※單倍體生物高度不育

單倍體育種

·AaBb進行自交（花藥離體培養(yǎng)）→AB→施加秋水仙素進行自交→AABB(優(yōu)良性狀純合子）

※優(yōu)點:大大縮短了育種年限

染色體是基因的載體→基因在染色體上線性排布→基因在染色體上的一個點→基因突變無法觀察到

自然選擇學說

①進化論之父達爾文（神創(chuàng)論→進化論）

②底層的分層（簡單到復雜）→進化論

③狗（京巴）經(jīng)過數(shù)百年的人工選擇

④自然選擇學說四要點

●過度繁殖●生存斗爭

●遺傳變異●適者生存

⑤自然選擇學說對神創(chuàng)論有一定打擊

⑥自然選擇學說只適用于自然界中 不適用于人類文明

⑦遺傳變異分成有利變異和不利變異

⑧突變及其方向性（影印接種實驗）

變異是不定向的

先變異→后選擇（自然選擇）

突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料

現(xiàn)代生物進化理論

長頸鹿（夠樹葉）過度繁殖 生存斗爭

遺傳變異（未必能100%遺傳后代→達爾文錯誤）

①種群是生物進化的基本單位

②一個種群全部個體所含在的全部的基因叫做基因庫

③種族基因庫中某個基因占等位基因數(shù)比率叫做基因頻率

樺尺蠖（白↑工業(yè)革命之前/黑↑工業(yè)革命之后）有利變異變成不利變異

④生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變

基因頻率的變化意味著生物的進化

哈迪-溫伯格定律及應(yīng)用（遺傳平衡定律）

●編輯者效應(yīng)

提示我們基因頻率遲早會變→但是可以應(yīng)用于群體較大的時候→使用遺傳平衡定律公式解決問題（套公式）

進化的終極目標是形成新的物種

自然選擇決定生物進化的方向

地理隔離（地雀由一種變多種）長期

亞洲象和非洲象是短期隔離仍是同一物種

生殖隔離（不能交配產(chǎn)生后代）

人類不存在地理隔離 不存在不能交配

現(xiàn)代生物界進化理論精選習題解析

①自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率

②生殖隔離是判斷新物種形成的標志

③修改達爾文的自然選擇學說

現(xiàn)代生物界進化理論的研究對象為種群

達爾文自然選擇學說的研究對象是個體

④伴性遺傳計算基因頻率注意分母上X Y染色體哪個決定性狀

⑤隱形雜合子a 總是會通過后代保留下來 所以 a基因頻率的消亡會非常的緩慢 解釋地理隔離形成新物種時間長的原因

2023年 1月3日 星期二 晚 23:49

人教版生物必修二 全滅