【黄森高中微课】生物必修2微课合集（25P）（公众号：生物全解）

2023年 1月1日 星期日

3.1寻找遗传物质（上）

历史上从蛋白质是遗传物质的观点到DNA是遗传物质的转变:由于蛋白质不稳定 温度高容易变形且DNA结构的改变 性状也会改变→DNA是遗传物质

S型（smooth光滑）有荚膜（相当于隐身衣）不容易被免疫系统识别 有毒性 可大量繁殖

R型（rough粗糙）无荚膜 被免疫系统快速识别并清除 无法大量繁殖

肺炎双球菌的转化实验

第四组实验：将无毒性的R型活细菌与加热的S型细菌混合后，注射到小鼠内，小鼠患败血症死亡。（死亡小鼠体内发现出活的S型细菌）因为DNA并不会死亡且进入了无荚膜的活细菌当中 使得R型细菌→S型细菌并遗传（荚膜是一种性状）

转化因子：能够决定物质的遗传物质

分离S型活细菌的体内物质分离提纯探寻转化因子（DNA组出现了转化现象）

DNA越纯转化的效果越好→转化因子就是DNA

3.2寻找遗传物质（下）

由于细胞中染色体结构由蛋白质和DNA组成无法彻底提纯 实验无法让人完全信服→噬菌体侵染细菌实验（噬菌体的蛋白质和DNA相对独立）

35S标记蛋白质外壳 吸附→打孔→注入DNA（蛋白质外壳没有进入细菌当中）

：蛋白质在亲子代之间没有连续性

32P标记DNA：DNA在亲子代之间有连续性

细菌的密度比噬菌体的密度大：密度大的沉淀

DNA侵入细菌细胞当中之后①水解原本拟核中的DNA（擒贼先擒王）②复制合成组装③合成原料均由细菌细胞提供④噬菌体仅提供DNA⑤细菌细胞裂解→释放噬菌体→感染其他细菌细胞

●病毒繁殖时所需的原料均由活细胞提供

烟草花叶病毒（RNA作遗传物质）

●病毒只有一种核酸

总结：绝大多数生物以DNA（细胞生物均以DNA）为遗传物质，少数生物遗传物质是RNA（RNA病毒）→DNA为主要遗传物质

声明：细胞生物有DNA也有RNA但是只有DNA有控制性状和遗传的作用

朊病毒（只含有蛋白质）依旧可以复制繁殖

3.2DNA的结构

*含氮碱基中嘌呤比嘧啶多一个环（更胖）

*DNA分子的组成 结论：不同生物DNA分子不一样：同一生物中不同细胞的DNA相同；A=T C=G 嘌呤=嘧啶

*沃森和克里克实验→模型法→提出了DNA双螺旋结构分子模型→通过DNA分子的X射线研究证实了DNA结构模型

结构特点①反向平行 有方向 有极性②磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成DNA分子的基本骨架③内部碱基互补配对形成氢键④A=T C=G A+G=T+C=50%

*遗传信息：DNA分子中脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序 （多样性）（特异性）

*DNA分子的稳定性AT碱基对有两道氢键CG碱基对有三道氢键→三道氢键比两道氢键更稳定（更结实）→DNA分子的稳定性跟CG碱基对和AT碱基对的比例有关（氢键越多越结实）

3.3DNA的复制

大肠杆菌约每二十分钟分裂一代

①¹⁴N无放射性

②¹⁵N的密度＞¹⁴N的密度（观察色带）

二次离心

若继续离心轻带含量增加 中带含量不变

自然界中的全保留复制：RNA病毒

*碱基互补配对原则：原料为游离的脱氧核苷酸

*解旋酶沿着复制方向进行：边解旋边复制（多位点复制提高效率）

首次实现人工合成DNA

百密一疏时碱基配对出现错配：基因突变

专有名词：单链附着蛋白 引物酶 冈崎片段

DNA连接酶

*DNA聚合酶两个特性¹只能单方向进行（沿着5'-3'进行）²需要引物 DNA聚合酶不能催化DNA新链从头合成 只能催化dNTP加入核苷酸链的3'-OH末端 因而复制之初需要一段DNA引物的3’一OH端为起点 合成5’→3’方向的新链

3.4基因的精细结构

①编码区:可以编码肽链中氨基酸的种类和序列合成蛋白质

非编码区:

上游 启动子 催动转录RNA聚合酶的位置（出问题 转录不开始）

下有 终止子 宣告转录终止的位置（出问题 转录停不下来）

原核细胞的基因结构

转录开始以后

步骤

①在启动子（非编码区）与RNA聚合酶结合位点

②以编码区的一条链为模板 严格以碱基互补配对原则 合成mRNA 最后到达终止子 宣告转录结束→mRNA水解下来→进一步到核糖体上指导合成蛋白质

真核细胞的基因结构

※如何理解编码区中含有非编码功能的内含子

信使RNA的出产物长度和编码区的长度相同（说明带有内含子的转录序列）→转录结束转录之后进行加工→将编码区内含子转录的片段切掉→外显子的片段连接（切除内含子连接外显子）→最终成熟信使RNA（不存在内含子只有外显子 碱基对少的多 且长度小于编码区）

非编码序列:内含子和非编码区（具有调控作用）

真核细胞基因比原核细胞基因更长（存在内含子）

遗传的分子基础习题课（上）和（下）

1.蛋白质的合成必须受到mRNA的指导而mRNA来自DNA的指导

2.仅为中带组（第三组）结果对得到结论起到了关键作用

3.生物体的表现型:由基因和环境（内因外因）共同决定

4.氨基酸上的密码子来自信使RNA分子上

4.1基因的表达

①基因的表达:基因指导蛋白质合成的过程

②基因

③证明RNA与蛋白质有关的两个实验

实验一

实验二

结论

④转录

RNA聚合酶:以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，以核糖核苷酸为原料，合成新的核糖核苷酸链。且RNA聚合酶兼有解旋酶的功能（一个人干两活）

⑥破解含氮碱基与氨基酸的对应关系（三个含氨碱基对应一个氨基酸）→

●密码子

·密码子的破译（64个）

·密码子只存在与mRNA上

·简并性:多种密码子决定同一个氨基酸

·终止密码子不决定氨基酸

·生物界共用一套密码子

·氨基酸不认识密码子→转移RNA（单链）

·一种tRNA只转运一种特定的氨基酸

·反密码子与密码子结合 互补配对形成氢键

·3'末端可以与特定氨基酸发生反应并携带

⑦●翻译（一个个密码子翻译不能跳跃）

过程（由5'向3'穿过核糖体内部翻译）

·核糖体 大亚基（大脑袋）小亚基（小亚袋）

·起始密码子是决定一种氨基酸的（由特定的tRNA送过来）

·超线程多位点同时翻译

总结:DNA通过转录形成mRNA（通过翻译）形成蛋白质→特定性状和功能

5.1基因突变和基因重组

基因重组

①变异:生物的亲代与子代间或子代个体间存在差异的现象

②单纯由环境引起的变异叫做不可遗传变异

③基因重组原因（通常发生在有性生殖过程中）

1，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合（染色体交换）第一次减数分裂

2，交叉互换指同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段（染色体片段交换）第一次减数分裂

3，人工基因重组

④基因重组无新基因产生（不可以遗传）

基因突变

①DNA分子发生碱基对的替换 增添和缺失而引起基因结构的改变叫做基因突变

②基因突变可产生新的基因是一切可遗传变异的根本来源

③基因突变 显微镜下无法观察 只能通过基因测序检查

④疟原虫感染红细胞得疟疾→青蒿素

⑤非洲→杂种优势Aa红细胞（既减小了被疟疾感染的几率又大影响供氧需求）

⑥基因突变类型

同义/中性突变 改变密码子不改变氨基酸

错义突变 终止密码子提前出现 肽链变短

插入突变 插入了一个新的氨基酸

缺失突变 氨基酸缺失了一个氨基酸

移码突变 一个密码子缺失 后面全部翻错

⑦只在复制的时候出现问题:有丝分裂和减数分裂的间期

⑧发生在体细胞中不会遗传 发生在配子当中会遗传给下一代

⑨特点:（※基因突变的结果只能把基因变成其等位基因）

普遍性

随机发生、不定项的（有范围）

在自然状态下，频率很低

可逆性a→A可以变成A→a

有害性

染色体变异（上）

※同源染色体之间的片段互换，叫做基因重组

※非同源染色体之间的片段互换，叫做易位

缺失:染色体片段丢失

重复:染色体间或同源染色体键不等长的片段错接，即染色体上增加了相同的某个区段

易位:一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上（大多数是两条非同源染色体的两个片段相互错接）

倒位:片段位置颠倒180°后错接→联会变得困难（不可育的）

※基因突变:发生在基因单位内部的碱基的变化（撕扑克牌）

※基因重组:已有基因单位之间的重新组合（洗扑克牌）

※染色体结构变异往往涉及到好多基因（扔扑克牌）→猫叫综合征

染色体变异（下）

①1/800概率 二十一三体综合征（染色体多一条）

②含有两个染色体组的生物叫做二倍体生物（人类动物多数为二倍体 植物多倍体）

多倍体部分进行自交 形成多倍体（香蕉）

四倍体染色体分配的异常发生在有丝分裂

三倍体染色体分配的异常发生在减数分裂

③染色体数目翻倍（个数变大 结果变少）多倍体育种（人工）

三倍体育种的好处（三倍体植株高度不育→无种子）

二倍体通过秋水仙素（恢复育性）变成四倍体（为母本与二倍体（父本）进行异花传粉（人工）杂交形成三倍体

多个染色体均是同一物种的为同源多倍体

异源多倍体（小麦身世）

自然界中的多倍体多数像小麦一样的异源多倍体

减倍 单倍体（※由配子直接发育而成）

※单倍体生物高度不育

单倍体育种

·AaBb进行自交（花药离体培养）→AB→施加秋水仙素进行自交→AABB(优良性状纯合子）

※优点:大大缩短了育种年限

染色体是基因的载体→基因在染色体上线性排布→基因在染色体上的一个点→基因突变无法观察到

自然选择学说

①进化论之父达尔文（神创论→进化论）

②底层的分层（简单到复杂）→进化论

③狗（京巴）经过数百年的人工选择

④自然选择学说四要点

●过度繁殖●生存斗争

●遗传变异●适者生存

⑤自然选择学说对神创论有一定打击

⑥自然选择学说只适用于自然界中 不适用于人类文明

⑦遗传变异分成有利变异和不利变异

⑧突变及其方向性（影印接种实验）

变异是不定向的

先变异→后选择（自然选择）

突变和基因重组产生进化的原材料

现代生物进化理论

长颈鹿（够树叶）过度繁殖 生存斗争

遗传变异（未必能100%遗传后代→达尔文错误）

①种群是生物进化的基本单位

②一个种群全部个体所含在的全部的基因叫做基因库

③种族基因库中某个基因占等位基因数比率叫做基因频率

桦尺蠖（白↑工业革命之前/黑↑工业革命之后）有利变异变成不利变异

④生物进化的实质是种群基因频率的改变

基因频率的变化意味着生物的进化

哈迪-温伯格定律及应用（遗传平衡定律）

●编辑者效应

提示我们基因频率迟早会变→但是可以应用于群体较大的时候→使用遗传平衡定律公式解决问题（套公式）

进化的终极目标是形成新的物种

自然选择决定生物进化的方向

地理隔离（地雀由一种变多种）长期

亚洲象和非洲象是短期隔离仍是同一物种

生殖隔离（不能交配产生后代）

人类不存在地理隔离 不存在不能交配

现代生物界进化理论精选习题解析

①自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率

②生殖隔离是判断新物种形成的标志

③修改达尔文的自然选择学说

现代生物界进化理论的研究对象为种群

达尔文自然选择学说的研究对象是个体

④伴性遗传计算基因频率注意分母上X Y染色体哪个决定性状

⑤隐形杂合子a 总是会通过后代保留下来 所以 a基因频率的消亡会非常的缓慢 解释地理隔离形成新物种时间长的原因

2023年 1月3日 星期二 晚 23:49

人教版生物必修二 全灭