江苏省高考生物 热点预测 4.1遗传的物质基础精品课件.ppt

第1讲遗传的物质基础 基础回顾 一 遗传物质探究的经典实验1 肺炎 双 球菌的转化实验 1 体内转化 无毒性r型细菌 加热杀死的s型细菌混合 解读 加热杀死s型细菌的过程中 其 变性失活 但是其内部的 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性 r型细菌转化成s型细菌的原因是s型细菌 与r型细菌 实现重组 表现出 的性状 此变异属于基因重组 注射 小鼠死亡 蛋白质 dna dna dna s型细菌 2 体外转化 如图 r r s r 3 体内转化与体外转化实验的关系 体内转化实验说明 体外转化实验进一步证明 s型细菌体内有转化因子 转化因子是dna 2 肺炎 双 球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 dna与其他物质 dna是遗传物质 直接分离 同位素标记 dna是遗传物质 dna是遗传物质 二 复制 转录和翻译的比较1 判断复制 转录和翻译的过程归属 发生在核糖体中 以dna的两条链为模板 以dna的一条链为模板 以mrna为模板 以4种脱氧核苷酸为原料 以20种氨基酸为原料 酶和atp 产物为rna 发生g c互补配对 发生a u互补配对 2 dna和rna的比较 规则的双螺旋结构 细胞核 细胞质 碱基t和脱氧核糖 碱基u和核糖 甲基绿 吡罗红 派洛宁 三 基因对性状的控制1 用字母表示下列生物的遗传信息传递过程 1 噬菌体 2 烟草花叶病毒 3 玉米 4 艾滋病病毒 a b c d c a b c e a b c 2 判断下列性状的控制方式 1 镰刀型细胞贫血症的病因 基因控制 来直接影响性状 2 白化病 基因通过控制 来控制性状 蛋白质分子结构 酶的合成进而控制代谢过程 易错判断 1 2012上海 t11c 噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是dna用15n放射性同位素标记 提示 噬菌体侵染细菌的实验是用32p标记的噬菌体dna 而不是用15n标记的dna 2 2009江苏 t5b 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 提示 酵母菌的遗传物质dna主要分布在染色体上 细胞质中也有 3 2009广东 t24b dna单链上相邻碱基以氢键连接 提示 dna单链上相邻碱基以 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 相连 4 2011江苏 t7c mrna在核糖体上移动翻译出蛋白质 提示 翻译时 应该是核糖体沿mrna移动 而不是mrna在核糖体上移动 5 2009广东 t25b 每种trna只转运一种氨基酸 提示 trna上的反密码子有61种 组成生物体的氨基酸只有20种 每种trna只转运一种氨基酸 但是一种氨基酸可由多种trna转运 6 2010海南 t12d dna病毒中没有rna 其遗传信息的传递不遵循中心法则 提示 dna病毒虽然没有rna 其进入相应的宿主细胞后 其遗传信息的传递仍要遵循中心法则 7 一种性状可以由单个基因控制 也可以由多个基因共同决定 提示 基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系 一种性状可以由单个基因控制 也可以由多个基因共同决定 如人的身高可能由多个基因决定 核心自查 1 噬菌体侵染细菌的实验目的比较 2 生物的遗传物质总结 3 与碱基互补配对和dna复制有关的计算 1 双链dna分子中碱基含量的计算 2 与dna复制有关的计算 假设1个dna分子复制n次 则 dna复制过程中其中一条链发生差错 复制n代后 含有突变基因的异常dna分子占dna总数的50 若某dna分子含某碱基m个 该dna分子进行n次复制 则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m 2n 1 进行第n代复制时 需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m 2n 1 4 图示分析复制 转录和翻译过程 1 图一表示dna分子复制过程 判断依据 模板为dna 且形成具有双链结构的dna 两个子代dna分别由一条母链和一条子链组成 两个子代dna分子在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分离 2 图二表示dna分子的转录过程 判断依据 模板为dna 且合成单链rna 由于图中d是已与模板dna分离的游离的rna片段 因此转录的方向是由右向左进行 且a为rna聚合酶 b与c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸 在真核细胞中该图示主要发生在细胞核中 叶绿体和线粒体中也可进行 3 图三表示翻译过程 判断依据 模板为rna 且合成场所为核糖体 为trna 为核糖体 为mrna 为多肽链 如图所示 核糖体内对应的dna碱基对的排列顺序为 5 基因控制蛋白质合成过程中数量对应关系总结 1 翻译过程中的对应关系 一个trna只转运一种氨基酸 一种氨基酸可以被多种trna转运 一种反密码子对应一种密码子 另外的三种终止密码子不对应反密码子 2 基因与性状的数量关系 一个基因一种性状 一个基因多种性状 多个基因一种性状 控制 控制 控制 热点考向1 探究遗传物质的经典实验高考频次3年7考预测指数 角度一 探究生物的遗传物质 典题训练1 2012 江苏高考 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程 下列有关叙述正确的是 a 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质b 噬菌体侵染细菌实验比肺炎 双 球菌体外转化实验更具说服力c 沃森和克里克提出在dna双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数d 烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是rna 解题指导 解答本题的关键应理解证实dna是遗传物质的经典实验 dna分子双螺旋结构模型及孟德尔的豌豆杂交实验 解析 选b 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律 但是没能揭示遗传因子的化学本质 所以a错误 艾弗里等人从s型肺炎 双 球菌中提取的dna纯度最高的时候还含有0 02 的蛋白质 而噬菌体侵染细菌实验实现了将dna和蛋白质完全分离 因此噬菌体侵染细菌实验比肺炎 双 球菌体外转化实验更具说服力 故b正确 沃森和克里克在提出dna双螺旋结构时依据 a和t的含量总是相等 g和c的含量也相等 所以c错误 烟草花叶病毒感染烟草实验说明烟草花叶病毒的遗传物质是rna 因此d错误 思维拓展 1 噬菌体侵染细菌实验和肺炎 双 球菌体外转化实验的共同思路是什么 提示 设法将dna和蛋白质等物质分开 单独观察一种成分的作用 2 噬菌体侵染细菌的过程包括哪几步 其中得出实验结论的关键步骤是哪两步 提示 吸附 注入 合成 组装 释放 其中注入和释放是得出实验结论的关键步骤 特别提醒 生物体内核酸种类及其遗传物质 角度二 噬菌体侵染细菌的实验过程及结果分析 典题训练2 2011 江苏高考 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是 a 分别用含有放射性同位素35s和放射性同位素32p的培养基培养噬菌体b 分别用35s和32p标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 进行长时间的保温培养c 用35s标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致d 32p 35s标记的噬菌体侵染实验分别说明dna是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 解题指导 解答本题需要掌握以下三点 1 噬菌体属于病毒 是寄生生物 2 标记噬菌体应首先标记细菌 然后再让噬菌体侵染细菌 3 在实验过程中保温时间不能过长 搅拌要充分 解析 选c a项错误 噬菌体营寄生生活 不能用培养基直接培养 b项错误 保温时间不能过长 若保温时间过长则可能有含32p的子代噬菌体释放出来 离心后存在于上清液中 导致上清液中也能检测到放射性 c项正确 用35s标记的是噬菌体的蛋白质 理论上应存在于上清液中 但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面 离心后存在于沉淀物中 d项错误 本实验可说明dna是遗传物质 但不能证明蛋白质不是遗传物质 思维拓展 1 该实验结束后释放出的噬菌体都含35s和32p吗 提示 都不含35s 部分含32p 2 该实验能否证明dna是主要的遗传物质 提示 不能 dna是主要的遗传物质的原因是生物界中的生物绝大部分都以dna作为遗传物质 该实验只能证明dna是遗传物质 方法技巧 噬菌体侵染细菌实验同位素标记解题规律 热点考向2 dna的结构及有关碱基的计算高考频次3年5考预测指数 角度一 dna的结构特点 典题训练3 20世纪90年代 cuenoud等发现dna也有酶催化活性 他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链dna e47 它可以催化两个底物dna片段之间的连接 下列有关叙述正确的是 a e47中 嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数b 在e47分子中 碱基数 脱氧核苷酸数 脱氧核糖数c e47作用的底物和dna聚合酶作用的底物是相同的d 在e47分子中 每个脱氧核糖上均连有1个磷酸和1个含氮碱基 解题指导 解答本题的关键是 1 注意题干的关键信息 单链dna 2 明确dna聚合酶和dna连接酶的区别 解析 选b 根据题意 由于e47分子是单链dna 嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数 a错 无论是单链还是双链dna分子 其基本单位都是脱氧核苷酸 每个脱氧核苷酸分子由1分子碱基 1分子脱氧核糖和1分子磷酸组成 故b正确 e47和dna连接酶一样 作用的是dna片段间的连接 与dna聚合酶不同 c错 在单链dna分子中 除其中一端外 每个脱氧核糖上均连有2个磷酸和1个含氮碱基 d错 归纳总结 1 碱基之间的连接 单链dna上面相邻碱基之间通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 相连 双链dna上互补的碱基对通过氢键相连 2 与dna复制和转录有关的四种酶 角度二 遗传信息传递和表达过程中的有关计算 典题训练4 2012 山东高考 假设1个双链均被32p标记的噬菌体dna由5000个碱基对组成 其中腺嘌呤占全部碱基的20 用这个噬菌体侵染只含31p的大肠杆菌 共释放出100个子代噬菌体 下列叙述正确的是 a 该过程至少需要3 105个鸟嘌呤脱氧核苷酸b 噬菌体增殖需要细菌提供模板 原料和酶等c 含32p与只含31p的子代噬菌体的比例为1 49d 该dna发生突变 其控制的性状即发生改变 解题指导 解答本题的关键是 1 根据腺嘌呤的个数计算出每个dna分子中鸟嘌呤的个数 2 明确无论复制多少次 只有两个dna分子中含有标记元素 解析 选c 由5000个碱基对组成的双链dna中 腺嘌呤占全部碱基的20 则鸟嘌呤g占30 即一个这样的dna中 a t 2000个 g c 3000个 则100个子代噬菌体的dna中共含有鸟嘌呤g3 105个 由1个噬菌体增殖到100个噬菌体的过程中 需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为3 105 3000个 噬菌体侵染细菌并增殖过程中 dna复制 转录所需的模板为噬菌体dna 转录和翻译所需要的核糖核苷酸 核糖体 氨基酸以及 酶等皆来自宿主细胞 细菌 dna进行半保留复制 1个双链都含32p的dna复制后 子代中含有32p的dna 1条链含32p 1条链含31p 共有2个 只含有31p的dna共有98个 二者的比例为2 98 即1 49 由于dna上有非基因序列 基因中有非编码序列以及密码子具有简并性等原因 dna发生突变并不意味着性状一定会发生改变 方法技巧 遗传信息传递和表达过程中的巧妙计算 1 1个dna分子复制n代后 能形成2n个dna分子 这些dna分子中 只有两个含有亲代dna分子的单链 2 蛋白质中氨基酸的数目 1 3mrna中的碱基数目 1 6dna中的碱基数目 但由于mrna中的终止密码子不决定氨基酸等原因 mrna中的碱基数目是蛋白质中的氨基酸数目的3倍还要多一些 dna中的碱基数目是蛋白质中的氨基酸数目的6倍还要多一些 3 在回答有关问题时 应加上 最多 或 最少 等字 如mrna中有n个碱基 则该mrna指导合成的蛋白质中最多有n 3个氨基酸 热点考向3 遗传信息的表达高考频次3年16考预测指数 典题训练5 2012 安徽高考 如图表示细胞内某些重要物质的合成过程 该过程发生在 a 真核细胞内 一个mrna分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链b 原核细胞内 转录促使mrna在核糖体上移动以便合成肽链c 原核细胞内 转录还未结束便启动遗传信息的翻译d 真核细胞内 转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 解题指导 解答本题的关键点 1 看清图中细胞内同时发生转录和翻译过程 2 明确真 原核细胞转录和翻译的具体场所 解析 选c 从图示来看 细胞内正在发生基因的转录 翻译过程 二者同时发生 应是原核细胞内基因的表达 真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程 在细胞核内完成转录 mrna经核孔到达细胞质后进行翻译 转录和翻译二者的时间 空间均不相同 无论是真核细胞还是原核细胞 转录产生的mrna均能结合多个核糖体 同时合成多条多肽链 思维拓展 1 该图中合成的多条多肽链有何特点 提示 该图中合成的多条多肽链具有相同的氨基酸排列顺序 2 该图中转录和翻译的场所分别在哪里 提示 均在细胞质中 1 碱基计算题 2012 淮安模拟 如图为细胞内某基因 15n标记 结构示意图 a占全部碱基的20 下列说法错误的是 a 该基因中不可能含有sb 限制性核酸内切酶作用于 部位 dna聚合酶作用于 部位c 该基因的碱基 c g a t 为3 2d 将该基因置于14n培养液中复制3次后 含15n的脱氧核苷酸链占1 8 题型分析 碱基计算题在高考中呈现的形式比较固定 大多借助于dna复制 转录过程或dna分子的结构以非选择题的形式考查 如2012山东 t5 2010江苏 t34 解答此类题可以依据以下思路进行分析 1 依据碱基互补配对原则进行分析 2 依据复制n次所得dna个数与亲代dna个数之间的数量关系寻找突破 解析 选b 基因的化学本质是核酸 含有c h o n p 而没有s a正确 由a占全部碱基的20 知 g c 1 20 20 2 30 c g a t 3 2 c正确 dna复制3次后 共生成8个dna分子 16条链 其中2条是原来的 占1 8 d正确 限制性核酸内切酶可以切割磷酸二酯键 即作用于 部位 dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上 形成磷酸二酯键 即作用于 部位 b错误 2 图表类题 用32p和35s分别标记的噬菌体侵染细菌 经短时间保温后 用搅拌机搅拌 然后离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中35s和32p的放射性以及被侵染的细菌的存活率 得到如图所示的实验结果 下列说法不正确的是 a 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体 外壳 与细菌分离b 搅拌时间小于1分钟时 沉淀物中的放射性增高c 在实验过程中细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来d 若被侵染细菌的存活率下降 细胞外35s放射性会增高 题型分析 图表题是近几年高考考查的热点 多数以选择题形式呈现 综合性较强 如2011安徽 t5 2010海南 t13等 其中解答坐标题的思路可根据下列过程进行分析 1 理解坐标图中纵 横坐标的含义 找出纵 横坐标的关系 联系相应的知识点 2 明确曲线中的特殊点 顶点 始终点 转折点 交叉点 所表示的生物学意义 3 理解曲线的走向 变化趋势的原因 对于多重变化曲线坐标图 要分别揭示其变化趋势 然后对比分析 找出符合题意的曲线或者是结论 解析 选d 由图可知 被侵染的细菌全部存活 没有子代噬菌体释放出来 当被侵染细菌的存活率下降时 细胞外32p放射性会增高 而35s标记的蛋白质不会侵入细菌内 故当细菌存活率下降时 不会使细胞外35s放射性增高 3 判断推理题 某研究人员在 自然 神经科学 杂志网络版上发表论文说 他们在利用实验鼠进行的实验中 发现一种小核糖核酸与脑神经和视网膜神经的形成有关 进一步研究表明小核糖核酸 124a是一类不编码制造蛋白质的单链核糖核酸分子 主要参与控制基因表达 下列分析不正确的是 a 小核糖核酸 124a在翻译过程中可作为模板合成蛋白质b 小核糖核酸 124a可能通过与某些mrna结合控制基因表达c 小核糖核酸 124a一定不含有胸腺嘧啶 但可能含有尿嘧啶d 小核糖核酸 124a可能与神经干细胞的分化有关 题型分析 判断推理题目一直是本专题高考的常考点 近几年的考查比例有增无减 主要考查获取信息的能力 多以选择题形式出现 如2012福建 t5 2011江苏 t12 2011海南 t15 2011北京 t4 2010江苏 t4等 解答此类题的关键是寻找关键词 理解关键词与所学知识的联系 如题干中小核糖核酸 124a主要参与控制基因表达 然后进行分析比较 解析 选a 由 小核糖核酸 124a是一类不编码制造蛋白质的单链核糖核酸分子 可知 小核糖核酸 124a在翻译过程中不能作为蛋白质合成的模板 a错误 小核糖核酸 124a是单链核糖核酸分子 即rna