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高考生物核心考点讲解:遗传信息的转录和翻译,基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同,决定了遗传信息的多样性,下面是遗传信息的转录和翻译知识点,请考生及时了解。
1.人类对遗传物质的探索过程
(1)格里菲思的肺炎双球菌实验过程:该实验共分四组,分别由R型、S型、加热杀死的S型细菌感染小鼠,较后由加热杀死的S型细菌和R型细菌混合感染小鼠,观察小鼠的死活,并试图从死亡的小鼠体内提取S型细菌。
实验结果:将R型、加热杀死的S型细菌感染小鼠,小鼠均不死亡;S型、加热杀死的S型细菌和R型细菌混合感染小鼠,小鼠死亡,并且从死亡小鼠体内提取出S型细菌。
(2)格里菲思的肺炎双球菌实验结论:加热杀死的S型细菌的转化因子使R型细菌发生了转化,从而使小鼠死亡。
(3)艾弗里证明遗传物质是DNA的实验过程:让R型细菌分别与S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分别混合,并分别在固体培养基上培养,观察哪组能产生S型细菌表面光滑的菌落特征。实验结果:只有与S型细菌的DNA混合的R型细菌接种后能产生S型细菌的菌落特征。
(4)艾弗里和他的同事通过上述实验得出的结论:使R型细菌转化为S型细菌的转化因子即遗传物质是DNA。
(5)赫尔希和蔡斯(T2噬菌体侵染细菌)的实验操作步骤:首先让T2噬菌体分别标记32P、35S,然后分别与大肠杆菌混合培养,一段时间后振荡、离心,之后观察放射性在试管的上清液还是沉淀中。
实验结果:标记32P的组放射性主要在沉淀中,而标记5S的组放射性集中在上清液中。
拓展:
①T2噬菌体侵染细菌后,合成自身组分所需的物质和原料均从细菌中来。
②获得含5S和32P标记的T2噬菌体的方法是首先在含有放射性物质的培养基中培养大肠杆菌,之后再接种T2噬菌体,连续多代培养从而获得含有放射性的噬菌体。
③在噬菌体侵染细菌的实验中,证明DNA是遗传物质的较关键的实验设计思路是将噬菌体的DNA和蛋白质分离,分别考察对子代噬菌体的影响作用。
④这个实验过程不能证明DNA是主要的遗传物质,由于其他生物有的遗传物质是RNA,而此实验不能进一步证明。
⑤这个实验不能证明蛋白质是遗传物质,因为蛋白质在形成子代噬菌体的过程中不能发挥遗传物质的作用。
2.DNA分子结构的主要特点
(6)DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸;RNA分子的基本单位是核糖核苷酸。
(7)DNA分子的空间结构特点是:首先,DNA由两条脱氧核苷酸链反向平行构成;其次,DNA分子的外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架,碱基在内侧;碱基之间通过氢键以碱基互补配对方式连接。
拓展:
①判断核酸的种类有三种方法,具有符合双螺旋结构的是DNA,否则可能是RNA;组成如果含有核糖为RNA,如果含有脱氧核糖,则是DNA;组成该分子的碱基中,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根据结构功能的统一性原理,地处炎热地区的生物,其DNA分子的结构应更需要维持稳定性,防止热变性,所以具有G、C碱基含量高、氢键多,
3.DNA分子的复制
(8)简述DNA分子复制的过程:DNA分子在解旋酶作用下解旋,之后以细胞核中游离的脱氧核苷酸为原料、以碱基互补配对为原则、合成子代DNA,之后重新螺旋化。
拓展:
①DNA的复制主要在在细胞分裂的间期进行。
②DNA复制是以亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链分别作为模板。
③DNA复制的原料是细胞核里游离的脱氧核苷酸。
④DNA复制的方式是半保留复制和边解旋边复制。
⑤DNA复制的场所主要是细胞核,线粒体和叶绿体中也有。
⑥DNA复制需要的基本条件是模板、原料、能量、酶。
4.基因的概念与表达
(9)基因是有遗传效应的DNA片段,是DNA分子中决定生物性状的结构和功能单位。基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系是:基因是DNA分子中决定生物性状的基本单位,染色体由DNA和蛋白质组成,遗传信息是由基因中特定的脱氧核苷酸的排列顺序决定的。
(10)遗传信息的转录和翻译
①基因控制蛋白质的合成包括两个阶段是转录和翻译。
②转录是在细胞核中以DNA为模板,按碱基互补配对方式合成RNA的过程。
拓展:
①转录发生的时间是细胞分裂间期。
②转录的模板是“DNA分子的一条脱氧核苷酸链”
③转录的原料是细胞核里游离的核糖核苷酸。
④转录的产物是RNA分子。
⑤转录需要的基本条件是模板、原料、能量、酶等。
(11)翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
①翻译发生的场所是核糖体。
②准确地说,翻译的产物是多肽链。
③翻译需要的原料是细胞质里游离的氨基酸。
拓展:
①原核生物与真核生物的基因表达不同:原核细胞的转录和翻译可同时进行;真核细胞的转录在细胞核中进行,mRNA经加工成熟后通过核孔进入细胞质,在细胞质核糖体进行翻译。
②病毒基因的表达所需原料来自宿主细胞的游离核糖核苷酸和氨基酸,模板来自病毒基因转录来的mRNA。
③遗传信息是指DNA分子上基因的碱基排列顺序;密码子指mRNA中决定一个氨基酸的三个连续碱基;反密码子是指tRNA分子中与mRNA分子密码子配对的三个连续碱基,反密码子与密码子互补。起始密码子、终止密码子均存在于mRNA分子上。
(12)一种tRNA只能运转一种特定的氨基酸。一种氨基酸可由多种tRNA转运。
(13)在基因表达过程中DNA分子中碱基数、mRNA分子中碱基数、氨基酸数的数量关系是6:3:1。
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