高中生物必修二12

包含高中生物必修二第一二章遗传分子基础 有性生殖中的遗传信息传递（不含图），总结了DNA是主要的遗传物质、遗传信息通过复制和表达进行传递等。

必修二一二章

• 第一章：遗传的分子基础
  • 第一节 DNA是主要的遗传物质
    • 1.实验研究发现遗传物质是DNA或RNA
      • 涉及实验： 格里菲斯 肺炎链球菌转化实验 （感染S R菌小鼠） 提出“转化因子” 艾弗里 肺炎链球菌体外转化实验 （R菌加入S菌的组分） 证明“转化因子”不是蛋白质 而是DNA 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记T2噬菌体 直观证明了 DNA是遗传物质 康拉特和威廉姆斯 两种烟草花叶病毒（TMV）中分离出蛋白质和RNA 重组烟草花叶病毒感染烟草 证明TMV的遗传物质是RNA
        • 结论： 明确了绝大多数生物的遗传物质是DNA RNA病毒的遗传物质是RNA
    • 2.绝大多数生物的的遗传信息蕴含在DNA结构中
      • DNA是一种长链大分子 由多个脱氧核糖核苷酸连接而成 每个核苷酸中含有磷酸基团 脱氧核糖和碱基 脱氧核糖有5个碳原子 相邻的两个脱氧核糖通过各自的3号和5号碳原子形成的磷酸二酯键相连 （国际惯例中 3‘到5’书写 其中3‘指一端三号碳原子上的羟基没有参与形成磷酸二酯键）
      • 生物体中的DNA常以双链形式存在： 彼此碱基之间的氢键连接两条单链 A配T ——两个氢键 C配G ——三个氢键 DNA分子中的两条单链虽然平行 但走向不是直线 而是由两条单链盘绕 形成双螺旋结构
        • tips：人类细胞核中的DNA约含有60亿个碱基对 其中 最长的一条DNA上有多大2.5亿个碱基对
  • 第二节 遗传信息通过复制和表达进行传递
    • 1.DNA半保留复制使完整的遗传信息传给子细胞
      • DNA复制过程描述： 先DNA解旋酶打开DNA双链的氢键 形成单链 单链DNA结合蛋白结合在两条单链上放置单链再次结合成为双链 DNA聚合酶和特定蛋白质被招募到DNA上 以打开的母链为模版合成新生链
      • 半保留复制： 在复制得到的子代DNA中 一条单链来自母链 另一条单链是新合成的 称半保留复制
        • tips：DNA半保留复制的实验证明 1958年 梅塞尔森和斯塔尔 稳定同位素N15/N14标记大肠杆菌
    • 2.转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA
      • 基因： 携带有遗传信息的DNA序列 是控制性状的基本遗传单位
      • 转录： 在RNA聚合酶的作用下，以DNA上特定片段的一条链为模版合成RNA的过程称为转录
        • 转录的过程： 1.起始：RNA聚合酶是识别并结合到启动子区域，DNA双链局部解旋，RNA聚合酶催化形成RNA链的第一个磷酸二酯键键 2.延伸：RNA聚合酶沿着模版链向5’方向移动，RNA链不断延长 3.终止：终止子的特定结构会导致RNA聚合酶和RNA链从DNA模版上脱离，转录过程停止
          • tips：多数真核生物转录产生的RNA称为RNA前体 需要进行加工 才能产生成熟的mRNA tRNA rRNA 原核生物则不需要
        • 转录的最终产物： mRNA（信使RNA） tRNA（转运RNA） rRNA（核糖体RNA）等 转录规则： A-U T-A G-C的配对原则
    • 3.翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
      • 翻译： RNA指导蛋白质肽链合成的过程称为翻译
        • 翻译的过程： 1.核糖体小亚基与mRNA结合 按照5’-3’的方向沿mRNA滑动 滑动到起始密码子处时携带第一个氨基酸的氨酰tRNA（甲硫氨酰tRNA） 结合到mRNA上 2.核糖体大亚基结合 形成完整的核糖体 携带第二个氨基酸的氨酰tRNA进入识别第二个密码子 3.在酶催化下，第一二个tRNA携带的氨基酸形成二肽 核糖体继续滑动 时第一个空载的tRNA移位并释放 4.二肽中第二个氨基酸与第三个tRNA上携带的氨基酸形成第二个肽键 重复下去 不断将新的氨基酸加入肽键 5.“读码”过程进行到终止密码子的适合 肽链延伸终止 多肽链合成结束
          • tips：原核神物没有核膜的隔断 转录还未结束时 核糖体就结合到正在延长到mRNA上开始翻译
    • 4.遗传信息的传递具有方向性
      • 克里克的中心法则： 大多数生物遗传信息的传递方向时有DNA到RNA再到蛋白质（麻疹 狂犬病 埃博拉病毒其RNA单链可作为模版链复制 以实现病毒增殖）
        • tips：艾滋病病毒等RNA病毒属于逆转录病毒——RNA转录成DNA
      • 另有一种RNA病毒 可以直接邮RNA指导蛋白质翻译合成 同时复制一条RNA链作为模版链以加速增值速度
  • 第三节 基因选择性表达导致细胞的差异化
    • 1.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果
      • 真核生物的多种调控方式： 转录水平调控 影响RNA聚合酶催化活性的因素 转录后水平调控 真核生物基因的碱基序列和非编码序列的排序 翻译水平调控 影响mRNA寿命或翻译效率的因素 翻译后水平调控 翻译形成的多肽链加工修饰的过程
    • 2.表观遗传机制调控基因表达
      • 表观遗传定义： 科学家研究发现，有些基因中，在碱基序列没有改变的情况下，基因表达的过程也会受影响。从而使细胞或生物个体的表型发生可遗传的改变，称之为表观遗传
      • 三大调控机制： 1.DNA甲基化： 在酶的催化下，DNA中的某些胞嘧啶（C）会发生甲基化 阻碍转录发生 使甲基化部位基因不能表达 （DNA甲基化那个题哦啊空基因表达和个体发育 并那个在亲代和子代见传递表观遗传信息） 2.组蛋白修饰： 组蛋白约DNA紧密结合，保护DNA免受细胞内外环境的影响，保护了DNA分子结构的稳定性 同时阻碍了RNA聚合酶与DNA结合 对基因表达调控具有重要意义 3.RNA干扰： 转录后，RNA可能出现局部双链的情况 特殊的核酸酶识别这种RNA 并将其切割成RNA片段（siRNA） siRNA与一些蛋白质结合形成复合体 复合体中siRNA被降解 另一条链与mRNA结合 使mRNA被切割 从而阻断了翻译过程
  • 探究活动 1-1探讨DNA分子双螺旋结构的发现过程并制作模型
    • 发现过程： 20世纪初 科赛尔等 测定了核酸等化学组成以及碱基种类 1950年 夏格夫 发现了DNA中碱基组成的规律 1952年 富兰克林拍摄到DNA的x射线的衍射照片 1953年 沃森和克里克 成功搭建了DNA分子双螺旋结构
    • 建模注意： 脱氧核糖核苷酸数量 碱基、磷酸基团、脱氧核糖的连接方式 两条单链的排列方向 氢键的数量
• 第二章：有性生殖中的遗传信息传递
  • 第一节 有性生殖中遗传信息通过配子传递给子代
    • 1.减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞
      • 减数分裂： 染色体数目减半的细胞分裂方式称为减数分裂
        • tips：一次的减数分裂过程会发生两次连续的细胞分裂，称为减数第一二次分裂
      • 同源染色体： 形态、大小基本相同 并在减数分裂过程中能够互相配对的染色体互称为同源染色体
      • 减数分裂过程： 间期1:DNA完成复制 细胞核体积增大 合成与分裂相关的蛋白质 随后进入减数第一次分裂 前期1:核膜、核仁解体 染色质凝缩成染色体 同源染色体联会 可能发生交叉互换 中期1:同源染色体成对排列到赤道面上 后期1:同源染色体分开，随机移向两极 末期1:核膜、核仁重建，形成两个子细胞核，经胞质分裂形成两个子细胞 间期2:合成与减数第二次分裂有关的蛋白质 不进行DNA复制 随后进入减数第二次分裂 前期2:核膜、核仁再次解体，染色质凝缩成为染色体，中心体移向细胞两极 中期2:染色体的着丝粒排列到赤道面上 后期2:姐妹染色单体分开，成为独立的染色体，并移向细胞两极 末期2:细胞核重建，并完成胞质分裂，共形成4个子细胞
    • 2.配子结合将亲代的遗传信息传递给子代
      • 精原细胞-分化-初级精母细胞-DNA复制-初级精母细胞-均等分裂-2个次级精母细胞-均等分裂-4个精细胞——四个精子
      • 卵原细胞-分化-初级卵母细胞-DNA复制-初级卵母细胞-不均等分裂-次级卵母细胞/第一极体 次级卵母细胞-不均等分裂-一大一小2个卵细胞 第一极体-均等分裂-2个第二极体 ——一个卵子和三个第二极体 （次级卵母细胞和卵细胞都有大小之分）
  • 第二节 亲代基因传递给子代遵循特定规律
    • 1.性状分离是由等位基因分离引起的
      • 孟德尔——豌豆杂交实验—— 性状分离提出——分离定律提出
      • 区别： 性状：遗传学上将细胞或个体所具有的可观察、测定的形态特征或胜利特征称为～ 表型：性状的表现
    • 2.非等位基因的自由组合可产生新的表型组合
      • 孟德尔黄绿圆皱粒豌豆杂交——自由组合定律
  • 第三节 性染色体上的基因传递与性别相关联
    • 1.最常见的性别决定类型是XY型
      • 人的体细胞中1～22号染色体 每对中的两条同源染色体形态、大小相同 属于常染色体 还有一对特殊的同源染色体（X、Y）形态、大小不同 属于性染色体
        • tips：XY同源染色体只有在两端的同源区域才存在等位基因 在中段的非同源区域是不存在等位基因的
      • 性别决定类型： 性染色体决定型/基因决定型/环境决定型（表观遗传）
    • 2.性染色体上的基因传递是伴性遗传
      • 摩尔根——果蝇杂交实验
      • 伴性遗传： 控制性状的基因传递与性别相关联的现象属于～
  • 探究建模 2-1 模拟减数分裂过程中染色体的变化（不展开）
  • 探究建模 2-2 模拟植物花色性状分离 （不展开）