生物:3.2.1《認識基因》知識梳理(中圖版必修2)
知識梳理
1.“基因”的提出
(1)1865年,孟德爾首先提出了“遺傳因子”。
(2)孟德爾認識到“遺傳因子”具有兩個基本屬性:“遺傳因子”是世代相傳的;“遺傳因子”是決定遺傳表達的。
(3)1909年,丹麥遺傳學家約翰遜首先提出并使用了“基因”這個名詞。
2.基因概念的發展
(1)摩爾根在《基因論》中提出一條染色體上含有許多基因,基因以線性形式排列在染色體上的特定位置上。
(2)比德爾和泰特姆的實驗證明:特定的酶的產生是由一個特定的基因負責的,這就是“一基因一酶說”。后有人提出“一個基因一個肽鏈”學說。
(3)艾弗里等科學家最終證實了基因的本質是DNA,基因是DNA分子上的一段核苷酸序列,是遺傳的功能單位,可編碼一段核苷酸序列或者編碼一段RNA。
(4)1961年雅各布和莫諾認為基因是可分的,這不僅體現在基因的結構上,而且在功能上也可以分為負責編碼某種蛋白質的結構基因,以及負責調節其他基因功能的調節基因和起調控作用的啟動基因、操縱基因,后被稱為啟動子和操縱子。
3.基因的現代含義
(1)大多數真核生物的基因的編碼序列不連續,被不編碼的序列隔開,稱為斷裂基因,由內含子和外顯子構成。
(2)許多原核生物和一些真核生物中發現有兩個基因共用一段重疊的核苷酸序列的現象,就是重疊基因。
(3)基因可以通過某種方式從一個位置轉移到另外一個位置,稱為可動基因。
知識導學
1.“基因”的提出
學習前應先復習本單元第一的內容。內容較為淺顯,只需要較強的總結能力。
2.基因概念的發展
(1)比德爾和泰特姆的實驗應注意總結:紅色鏈孢霉各種突變體的異常代謝往往是一種酶的缺陷,產生這種酶缺陷的原因是單個基因突變。
(2)本部分專有名詞較多,且以前未接觸過,要準確記憶。
(3)本部分以實驗探究基因的功能為基礎得出結論?梢娫谧匀豢茖W的發現過程中實驗的重要性。
3.基因的現代含義
對基因的認識可以進行這樣的總結:基因在染色體上,是DNA分子上的一段核苷酸序列。就種類而言,基因可以分為連續基因、斷裂基因、重疊基因、可動基因。
疑難突破
1.鏈孢霉中精氨酸的合成過程
剖析:基因arg1突變后,不能由前體轉變成鳥氨酸,但鳥氨酸以后的化學反應能正常地進行,所以不僅供應精氨酸后能生長,而且供應鳥氨酸或瓜氨酸后也能生長;騛rg2突變后,不能由鳥氨酸轉變為瓜氨酸,但瓜氨酸轉變為精氨酸的化學反應可照常進行,所以供應瓜氨酸或精氨酸都能生長;騛rg3突變后,不能由瓜氨酸轉變為精氨酸,所以只有供應精氨酸才能生長。
鏈孢霉中精氨酸合成過程可以用一系列圖示分析:
精氨酸是通過下列步驟合成的:
前體→鳥氨酸→瓜氨酸→精氨酸
如果某一基因發生了突變,不能形成某種酶,就出現生化突變型。概括起:
2.斷裂基因、重疊基因的理解
剖析:對斷裂基因、重疊基因的理解注意外顯子在外側,內含子和外顯子的數量關系為:外顯子=內含子+1。
斷裂基因:真核生物的結構基因是斷裂的基因。一個斷裂基因能夠含有若干段編碼序列,這些可以編碼的序列稱為外顯子。在兩個外顯子之間被一段不編碼的間隔序列隔開,這些間隔序列稱為內含子。
重疊基因:即同一段DN *** 斷能夠編碼兩種甚至三種蛋白質分子。重疊基因有以下幾種情況:(1)一個基因完全在另一個基因里面;(2)部分重疊;(3)兩個基因只有一個堿基重疊。
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