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高考生物核心考點講解:遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)目和排列順序的不同,決定了遺傳信息的多樣性,下面是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯知識點,請考生及時了解。
1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程
(1)格里菲思的肺炎雙球菌實驗過程:該實驗共分四組,分別由R型、S型、加熱殺死的S型細菌感染小鼠,較后由加熱殺死的S型細菌和R型細菌混合感染小鼠,觀察小鼠的死活,并試圖從死亡的小鼠體內(nèi)提取S型細菌。
實驗結(jié)果:將R型、加熱殺死的S型細菌感染小鼠,小鼠均不死亡;S型、加熱殺死的S型細菌和R型細菌混合感染小鼠,小鼠死亡,并且從死亡小鼠體內(nèi)提取出S型細菌。
(2)格里菲思的肺炎雙球菌實驗結(jié)論:加熱殺死的S型細菌的轉(zhuǎn)化因子使R型細菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化,從而使小鼠死亡。
(3)艾弗里證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗過程:讓R型細菌分別與S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分別混合,并分別在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),觀察哪組能產(chǎn)生S型細菌表面光滑的菌落特征。實驗結(jié)果:只有與S型細菌的DNA混合的R型細菌接種后能產(chǎn)生S型細菌的菌落特征。
(4)艾弗里和他的同事通過上述實驗得出的結(jié)論:使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的轉(zhuǎn)化因子即遺傳物質(zhì)是DNA。
(5)赫爾希和蔡斯(T2噬菌體侵染細菌)的實驗操作步驟:首先讓T2噬菌體分別標記32P、35S,然后分別與大腸桿菌混合培養(yǎng),一段時間后振蕩、離心,之后觀察放射性在試管的上清液還是沉淀中。
實驗結(jié)果:標記32P的組放射性主要在沉淀中,而標記5S的組放射性集中在上清液中。
拓展:
①T2噬菌體侵染細菌后,合成自身組分所需的物質(zhì)和原料均從細菌中來。
②獲得含5S和32P標記的T2噬菌體的方法是首先在含有放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌,之后再接種T2噬菌體,連續(xù)多代培養(yǎng)從而獲得含有放射性的噬菌體。
③在噬菌體侵染細菌的實驗中,證明DNA是遺傳物質(zhì)的較關鍵的實驗設計思路是將噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)分離,分別考察對子代噬菌體的影響作用。
④這個實驗過程不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),由于其他生物有的遺傳物質(zhì)是RNA,而此實驗不能進一步證明。
、葸@個實驗不能證明蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì),因為蛋白質(zhì)在形成子代噬菌體的過程中不能發(fā)揮遺傳物質(zhì)的作用。
2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點
(6)DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸;RNA分子的基本單位是核糖核苷酸。
(7)DNA分子的空間結(jié)構(gòu)特點是:首先,DNA由兩條脫氧核苷酸鏈反向平行構(gòu)成;其次,DNA分子的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成基本骨架,堿基在內(nèi)側(cè);堿基之間通過氫鍵以堿基互補配對方式連接。
拓展:
、倥袛嗪怂岬姆N類有三種方法,具有符合雙螺旋結(jié)構(gòu)的是DNA,否則可能是RNA;組成如果含有核糖為RNA,如果含有脫氧核糖,則是DNA;組成該分子的堿基中,含有胸腺嘧啶的是DNA,含有尿嘧啶而不含胸腺嘧啶的是RNA。②根據(jù)結(jié)構(gòu)功能的統(tǒng)一性原理,地處炎熱地區(qū)的生物,其DNA分子的結(jié)構(gòu)應更需要維持穩(wěn)定性,防止熱變性,所以具有G、C堿基含量高、氫鍵多,
3.DNA分子的復制
(8)簡述DNA分子復制的過程:DNA分子在解旋酶作用下解旋,之后以細胞核中游離的脫氧核苷酸為原料、以堿基互補配對為原則、合成子代DNA,之后重新螺旋化。
拓展:
、貲NA的復制主要在在細胞分裂的間期進行。
、贒NA復制是以親代DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈分別作為模板。
③DNA復制的原料是細胞核里游離的脫氧核苷酸。
④DNA復制的方式是半保留復制和邊解旋邊復制。
⑤DNA復制的場所主要是細胞核,線粒體和葉綠體中也有。
、轉(zhuǎn)NA復制需要的基本條件是模板、原料、能量、酶。
4.基因的概念與表達
(9)基因是有遺傳效應的DNA片段,是DNA分子中決定生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位;蚺c脫氧核苷酸、遺傳信息、DNA、染色體、蛋白質(zhì)、生物性狀之間的關系是:基因是DNA分子中決定生物性狀的基本單位,染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成,遺傳信息是由基因中特定的脫氧核苷酸的排列順序決定的。
(10)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯
、倩蚩刂频鞍踪|(zhì)的合成包括兩個階段是轉(zhuǎn)錄和翻譯。
、谵D(zhuǎn)錄是在細胞核中以DNA為模板,按堿基互補配對方式合成RNA的過程。
拓展:
、俎D(zhuǎn)錄發(fā)生的時間是細胞分裂間期。
、谵D(zhuǎn)錄的模板是“DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈”
③轉(zhuǎn)錄的原料是細胞核里游離的核糖核苷酸。
④轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA分子。
、蒉D(zhuǎn)錄需要的基本條件是模板、原料、能量、酶等。
(11)翻譯是在核糖體中以mRNA為模板,按照堿基互補配對原則,以tRNA為轉(zhuǎn)運工具、以細胞質(zhì)里游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過程。
①翻譯發(fā)生的場所是核糖體。
、跍蚀_地說,翻譯的產(chǎn)物是多肽鏈。
、鄯g需要的原料是細胞質(zhì)里游離的氨基酸。
拓展:
、僭松锱c真核生物的基因表達不同:原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時進行;真核細胞的轉(zhuǎn)錄在細胞核中進行,mRNA經(jīng)加工成熟后通過核孔進入細胞質(zhì),在細胞質(zhì)核糖體進行翻譯。
②病毒基因的表達所需原料來自宿主細胞的游離核糖核苷酸和氨基酸,模板來自病毒基因轉(zhuǎn)錄來的mRNA。
、圻z傳信息是指DNA分子上基因的堿基排列順序;密碼子指mRNA中決定一個氨基酸的三個連續(xù)堿基;反密碼子是指tRNA分子中與mRNA分子密碼子配對的三個連續(xù)堿基,反密碼子與密碼子互補。起始密碼子、終止密碼子均存在于mRNA分子上。
(12)一種tRNA只能運轉(zhuǎn)一種特定的氨基酸。一種氨基酸可由多種tRNA轉(zhuǎn)運。
(13)在基因表達過程中DNA分子中堿基數(shù)、mRNA分子中堿基數(shù)、氨基酸數(shù)的數(shù)量關系是6:3:1。
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