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一轮基础复习

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[编号: ]DNA 半保留复制的实验

资料年份：

资料类别： 课时练

文件大小：

所属地区： 上海

所属阶段： 一轮基础复习

年级： 高三

学科： 生物

资料版本： 沪科版(第三册)

上传用户： 家教网0914

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更新时间： 2021-12-14 17:50:50

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资料简介：

5.1

2、DNA 是主要的遗传物质

5、信息性

4、变异性

核酸是生物的遗传物质

4、不含 DNA 的生物（RNA 病毒）RNA 才是遗传物质

5.2

’端

3’端

’端

DNA 的分子结构

脱氧核糖碱基

磷酸脱氧核苷脱氧核苷酸

基本组成单位

DNA 的组成单位、分子结构和结构特点

根据第一链计算第二链

SHAPE \* MERGEFORMAT

4ⁿ 种

DNA 分子的结构特点

DNA 的碱基排列顺序贮藏着生物遗传信息，DNA 分子的多样性是生物多样的根源

理论上链上碱基的排列顺序是任意的，这构成了DNA 分子的多样性

一条链的碱基排列顺序一旦确定，另一条链的碱基排列顺序也随之确定

两条链向右旋转形成规则的双螺旋结构

碱基遵循碱基互补配对原则进行配对，碱基对由氢键连接起来。即：G C；A T 。

双链结构的外侧由磷酸和脱氧核糖交替排列形成骨架，碱基排在双链的内侧

两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链DNA 分子

单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链

5.3

(T2 + C2 ) = m

1 1 = m

( A + G )

( A2 + G2 )

(T1 + C1 )

( A2 + G2 ) = 1

(T2 + C 2 ) m

A2 + T2 )

( A1 + T1 ) = n

= n

(G2 + C2 )

(G1 + C1 )

(G + C )

2 2

( A2 + T2 )

A1 = w T1

A2 = 1

T2 w

G1 = r C1

G2 = 1

C 2 r

A1 = s G1

A2 = 无法计算

T1 = t C1

C 2

= 无法计算

A=T G=C A₁=T₂ G₁=C₂ A₂=T₁ G₂=C₁

(T + G)

( A + C ) = 1

(T + C )

( A + G) = 1

T=T₁+T₂ C=C₁+C₂

A+C=T+G

A= A₁+A₂ G=G₁+G₂

A+G=T+C

基本关系

由碱基互补配对原则引起的碱基间关系

5.4

3’端

解旋方向

5’端

3’端

3’端 5’端 3’端 5’端

5’端

3’端

5’端

		亲代（0		代）	1 代					2 代	n 代
										32P
	32P				32P 31P	A T	C G	G C	T A	A C G T T G C A 31P A C G T
复制（半保留复制）	A T 32P	C G	G C	T A	31P	A	C	G	T	T G C A 31P A C G T T G C A 31P
					32P	T	G	C	A	A C G T
										T G C A 32P
子代 DNA 分子中含亲代链的比例					1					1/2	1/2n-1
子代 DNA 链中含亲代链的比例					1/2					1/4	1/2ⁿ

DNA 分子的复制

SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT

5.5 DNA 半保留复制的实验证明

Ⅰ代

亲代

5’端

3’端

SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT

Ⅱ代

半重半轻

15N(重链)

全重

15N(重链)

全轻

15N(重链) ¹⁴N(轻链)

半重半轻

低

轻带中间带

重带

高

5.6

原核生物基因的结构

非编码区

编码区

非编码区

RNA 聚合酶结合位点

基因（编码区）

A    C    G    T    A    C

T    G    C    A T G

G    T A C    G    T

C    A T G    C    A

转录

mRNA

A    C G

U    G C



U    A    C

A    U G



G    U A



C    G    U



C    A U G    C A

tRNA

翻译

蛋白质（多肽）

苏

缬

精

基因控制蛋白质的合成

酪

非编码区

编码区

非编码区

RNA 聚合酶结合位点

外显子

内含子    外显子

内含子

外显子

初级RNA

A

B

C

D

E

A

C

E

mRNA

蛋白质（多肽）

制蛋白质的合成

基因控

真核生物基因的结构

E

D

C

B

A

放大

转录

转录

翻译

加工

基因的结构及控制蛋白质的合成

5.7

测序

染色体组与基因组比较

			概念	示例
染色体组			正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组，用 N 表示	果蝇：N=4
基因组	概	念	某生物 DNA 分子所携带的全部遗传信息叫基因组。包括核基因组和质基因组（线料体基因组和叶绿体基因组）	人：23+1+ 线粒体 D N A
	单倍体基因组		有性别生物：N+1（N 个 DNA+1 个性染色体 DNA 组成）无性别生物：N（N 个 DNA 分子组成）	人：23+1 玉米：10
	原核生物基因组		一个 DNA 分子组成（或加上质粒 DNA）	细菌 DNA
	线粒体基因组		线粒体中一个 DNA 分子所携带的遗传信息（见后述）	线粒 DNA	体
	叶绿体基因组		叶绿体中一个 DNA 分子所携带的遗传信息	叶绿 DNA	体
区别与联系			染色体组由正常配子中的染色体数目构成，只包含一条性染色体基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的DNA 分子组成

5.8 人类基因组研究

5.8.1 人类基因组计划（HGP）大事记

人类基因组计划大事记	1985 年	美国科学家诺贝尔奖获得者杜伯克首先提出了人类基因组计划（HGP）
	1990 年10 月1 日	经美国国会批准美国HGP 正式启动，预计投资 30 亿美元，历时 15 年，在 2005 年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六国参加，分别负担了其中 54%、33%、7%、2.8%、2.2%和 1%的研究工作。
	1998 年 5 月	全球最大的 DNA 自动测序仪厂家在美国马里兰州罗克威尔设立了 Celera（塞莱拉）基因组学公司，声称在 3 年内完成人类基因组的序列测定，另外有一些私营机构也涉足这一领域，目的都是为了申请专利，垄断人类基因信息资源。至此形成公私两大阵营。
	1998 年 10 月	人类基因组计划的公立阵营宣布提前于 2001 年完成人类基因组的工作草图，整个终图的完成期将从 2005 提前到 2003 年。
	1999 年 9 月	我国搭上基因组研究的末班车，加入该计划并负责 3 号染色体上 3000 万个碱基对的测序工作，成为参与人类基因组计划唯一的发展中国家。这 1%的测序任务，带给中国的利益是长远的，我们不仅因此可以分享整个计划的成果，拥有相关事务的发言权，而且建立了自己的研究队伍，技术水平走在了世界的前列。
	2000 年3 月14 日	美国总统克林顿和英国首相贝理雅发表联合声明，呼吁将人类基因组研究成果公开，以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。
	2000 年 4 月底	中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了百分之一人类基因组的“工作框架图”。
	2000 年6 月26 日	美国白宫召开会议，宣布人类基因组“工作框架图”完成。

	2001 年 2 月 15 日	人类基因组计划公立阵营在当日出版的《自然》杂志公布人类基因组草图。

	2001 年 2 月	塞莱拉公司在当日出版的《科学》杂志上公布人类基因组测序草图。
	16 日
		美国和英国科学家在英国《自然》杂志网络版上发表了人类最后一个染色
	2006 年5 月18 日	体—1 号染色体的基因测序。科学家不止一次宣布人类基因组计划完工，但推出的均不是全本，这一次杀青的“生命之书”更为精确，覆盖了人类基因组的 99．99％。历时 16 年的人类基因组计划书写完了最后一个章
		节。

5.8.2

主要内容

遗传图

又称连锁图，它是以具有遗传多态性（在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群体中的出现频率皆高于 1%）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为 1cM(厘摩)）为图距的基因组图。遗传图的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。

意义：6000 多个遗传标记已经能够把人的基因组分成 6000 多个区域，使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近（紧密连锁）的证据，这样可把这一基因定位于这一已知区域，再对基因进行分离和研究。对于疾

病而言，找基因和分析基因是个关键。

物理图

物理图是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的 DNA 分子进行测定而绘制的。绘制物理图的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。DNA 物理图是指

DNA 链的限制性酶切片段的排列顺序，即酶切片段在 DNA 链上的定位。因限制性内切酶在 DNA 链上的切口是以特异序列为基础的，核苷酸序列不同的 DNA，经酶切后就会产生不同长度的 DNA 片段，由此而构成独特的酶切图。因此，DNA 物理图是 DNA 分子结构的特征之一。DNA 是很大的分子，由限制酶产生的用于测序反应的 DNA 片段只是其中的极小部分，这些片段在 DNA 链中所处的位置关系是应该首先解决的问题，故 DNA 物理图谱是顺序测定的基础,也可理解为指导

DNA 测序的蓝图。广义地说，DNA 测序从物理图制作开始，它是测序工作的第一

步。

序列图

随着遗传图和物理图的完成，测序就成为重中之重的工作。DNA 序列分析技术是一个包括制备 DNA 片段及碱基分析、DNA 信息翻译的多阶段的过程。通过

测序得到基因组的序列图。

转录图 (基因图)

基因图是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。在人类基因组中鉴别出占具 2%~5%长度的全部基因的位置、结构与功能，最主要的方法是通过基因的表达产物 mRNA 反追到染色体的位置。

其原理是：所有生物性状和疾病都是由结构或功能蛋白质决定的，而已知的所有蛋白质都是由 mRNA 编码的，这样可以把 mRNA 通过反转录酶合成 cDNA 或称作EST的部分的cDNA片段，也可根据mRNA 的信息人工合成cDNA或cDNA 片段，然后，再用这种稳定的cDNA 或 EST 作为“探针”进行分子杂交，鉴别出

基因图谱的意义是：在于它能有效地反应在正常或受控条件中表达的全基因的图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达；也

人类基因组计划（HGP）的主要内容

时空

可以

与转录有关的基因。

了解一种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达，还可以了解某一特定时间、

不同组织中的不同基因不同水平的表达。

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5.5 DNA 半保留复制的实验证明

5.8.1 人类基因组计划（HGP）大事记

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