2019版高考生物总复习第八章遗传的分子基次件2.pptx

第八章遗传的分子基础 考点20DNA是主要的遗传物质 高考考法突破 应试基础必备 考法1关于遗传物质探索实验的分析 过程 结论 加热杀死的S型细菌中 含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的 转化因子 应试基础必备 1 肺炎双球菌转化实验 1 格里菲思体内转化实验 R型细菌与S型细菌的比较 结论 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 即DNA是转化因子 是遗传物质 2 艾弗里体外转化实验 过程 标记噬菌体 侵染细菌 在噬菌体中 保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA 即DNA是遗传物质 2 噬菌体侵染细菌的实验 1 过程 2 结论 3 烟草花叶病毒感染烟草的实验 1 过程 烟草花叶病毒的RNA能自我复制 并控制其遗传性状 因此RNA是它的遗传物质 2 结果分析与结论 绝大多数生物 细胞生物和DNA病毒 的遗传物质是DNA 少部分生物 RNA病毒 的遗传物质是RNA 所以说DNA是主要的遗传物质 4 DNA是主要的遗传物质 艾滋病病毒 属于RNA病毒 乙肝病毒 属于DNA病毒 考法1关于遗传物质探索的实验分析 转化后形成的S型细菌可以遗传下去 说明S型细菌的DNA是遗传物质 高考考法突破 1 关于肺炎双球菌转化实验的分析 加热杀死的S型细菌 其蛋白质变性失活 DNA在加热过程中氢键断裂 双螺旋解开 DNA变性失活 但缓慢冷却时 其结构 活性恢复 S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中 即实现了基因重组 1 肺炎双球菌的转化原因 2 转化的实质 3 转化的结果及结论 2 关于噬菌体侵染细菌实验的分析 1 T2噬菌体 2 T2噬菌体的增殖 场所 大肠杆菌细胞内 蛋白质的合成 利用大肠杆菌细胞内的氨基酸和核糖体合成 DNA合成 利用亲代噬菌体的DNA为模板 大肠杆菌中的原料合成 3 噬菌体侵染细菌实验中应注意的三个关键点 要标记的噬菌体不能直接用培养基培养 因为病毒为专性寄生生活 应先用放射性培养基标记细菌 再用细菌培养噬菌体 不能标记碳 氢 氧 氮四种元素 因为这些元素是蛋白质和DNA共有的 无法将DNA和蛋白质区分开 35S 标记蛋白质 和32P 标记DNA 不能同时标记在同一个噬菌体上 因为在放射性检测时 只能检测到某个部位存在放射性 不能确定该放射性为何种元素 4 实验误差分析 用32P标记实验时 上清液中也有少量的放射性的原因 一是保温时间过短 有一部分噬菌体未侵染到大肠杆菌细胞内 经离心后分布于上清液中 使上清液出现放射性 二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到离心分离这一段时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代 经离心后分布于上清液中 也会使上清液有少量的放射性 用35S标记实验时 沉淀物中出现少量放射性的原因 可能由于搅拌不充分 有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 使沉淀物中出现少量的放射性 3 肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 4 烟草花叶病毒的感染和重建实验 2 结论 在RNA病毒中 RNA是遗传物质 1 实验过程及结果 5 DNA是主要遗传物质 细胞生物 不论是真核生物还是原核生物 既有DNA又有RNA 其遗传物质都是DNA 病毒只含DNA和RNA中的一种 对于具体的生物而言 其遗传物质是确定的 要么是DNA 要么是RNA 只能是其中的一种 因此对于具体的某种生物而言 DNA RNA 或 遗传物质 的前面不能加 主要 两个字 C 解析 T2噬菌体只能侵染大肠杆菌 不能侵染肺炎双球菌 不可以在肺炎双球菌中复制和增殖 A错误 病毒没有细胞结构 不能独立生活 在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质 需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质 B错误 噬菌体侵染细菌时 其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成 复制及表达需大肠杆菌提供原料 酶和ATP 所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 C正确 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同 前者是RNA病毒 后者是DNA病毒 D错误 课标全国 理综2017 2 6分 在证明DNA是遗传物质的过程中 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用 下列与该噬菌体相关的叙述 正确的是 A T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C 培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 高考考法突破 应试基础必备 考法2DNA分子结构及数量关系 考法3DNA分子复制的特点 过程及相关计算 考点21DNA的结构与复制 应试基础必备 1 DNA分子的结构 1 组成单位 脱氧核苷酸 由一分子磷酸 一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成 2 DNA分子双螺旋结构提出者 沃森与克里克 3 结构特点 两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 外侧基本骨架为脱氧核糖与磷酸交替连接 内侧排列碱基对 内侧碱基对按碱基互补配对原则通过氢键相连 A一定与T配对 G一定与C配对 反之亦然 A和T之间形成2个氢键 C和G之间形成3个氢键 故DNA分子中G C比例高的稳定性强 2 DNA分子的特性 1 稳定性 磷酸和脱氧核糖交替连接 排列在外侧构成基本骨架 2 多样性 碱基对多种多样的排列次序 若某DNA分子中有n个碱基对 则排列顺序有4n种 其中n代表碱基对数 3 特异性 每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序 代表了特定的遗传信息 3 DNA分子的复制 1 DNA复制 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 2 复制时间 有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 3 复制特点 半保留复制 4 意义 亲代DNA通过复制 将遗传信息从亲代传递给子代 保持了遗传信息的连续性 考法2DNA分子结构及数量关系 1 DNA分子中碱基种类 数目与遗传信息的关系遗传信息是指DNA分子中碱基的排列顺序 不同DNA分子携带的遗传信息不同 因为碱基对的种类 数目 排列顺序不同 与磷酸和脱氧核糖的排列无关 2 DNA分子中的化学键DNA双链中相对应的碱基通过氢键连接 可用解旋酶断裂 也可加热断裂 单链上相邻碱基之间的脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键连接 用限制性核酸内切酶断裂 用DNA连接酶进行连接 高考考法突破 1 DNA分子结构特点的分析 1 DNA分子中的有关数量关系 DNA分子中 脱氧核苷酸数 脱氧核糖数 磷酸数 含氮碱基数 1 1 1 1 每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基 因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基 2 DNA分子结构中的数量关系及计算 2 DNA分子中碱基的计算 根据碱基互补配对原则可推知 嘌呤总数与嘧啶总数相等 即A G T C 设在双链DNA分子中的一条链上A1 T1 n 因为A1 T2 T1 A2 则A1 T1 A2 T2 n 所以DNA双链中A T A1 A2 T1 T2 n n 2 n 简记为 配对的两碱基之和在单 双链中所占比例相等 设双链DNA分子中 一条链上 A1 G1 T1 C1 m 则 A1 G1 T1 C1 T2 C2 A2 G2 m 所以互补链上 A2 G2 T2 C2 1 m 简记为 DNA两互补链中 不配对两碱基和的比值的乘积为1 D 海南生物2017 24 2分 DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关 下列关于生物体内DNA分子中A T G C与A C G T两个比值的叙述 正确的是 A 碱基序列不同的双链DNA分子 后一比值不同B 前一个比值越大 双链DNA分子的稳定性越高C 当两个比值相同时 可判断这个DNA分子是双链D 经半保留复制得到的DNA分子 后一比值等于1 解析 由于双链DNA分子中碱基A数目等于T数目 G数目等于C数目 故A C G T 1 A错误 A和T碱基对之间有2个氢键 C和G之间有3个氢键 故G C数目越多 氢键数越多 双链DNA分子的稳定性越高 即A TG C越小双链DNA分子越稳定 B错误 A T G C与A C G T两个比值相等 这个DNA分子可能是双链 也可能是单链 C错误 经半保留复制得到的DNA分子是双链DNA A C G T 1 D正确 考法3DNA分子复制的特点 过程及相关计算 实验材料 大肠杆菌 实验方法 同位素标记技术和密度梯度离心技术 实验假设 DNA以半保留的方式复制 实验过程 1 DNA复制方式的探究 实验预期 离心后应出现3条DNA带 重带 15N标记的亲代双链DNA 15N 15N 中带 一条链为15N标记 另一条链为14N标记的子代双链DNA 15N 14N 轻带 两条链都为14N标记的子代双链DNA 14N 14N 实验结果 与预期的相符 1 复制方式 半保留复制 2 特点 边解旋边复制 3 DNA复制的类型 大多数都是双向进行的 在真核生物中 DNA复制一般是多起点复制 在原核生物中 DNA复制一般是一个起点 无论是真核生物还是原核生物 DNA复制大多数都是双向进行的 如图所示为真核生物DNA的多起点 双向复制 真核生物DNA的多起点 双向复制 2 DNA分子复制的过程和特点的分析 DNA复制的准确性因为DNA具有独特的双螺旋结构 能为复制提供精确的模板 通过碱基互补配对 保证了复制能够准确地进行 图中有3个复制起点 图中最右侧的复制起点最先开始解旋和复制 多起点复制 有利于提高复制效率 3 DNA半保留复制过程中的相关计算 1 一个DNA分子复制n次 则子代DNA分子的数目是2n个 其中含有亲代链的DNA分子数为2个 不含有亲代链的DNA分子数为 2n 2 个 2 一个DNA分子复制n次 子代脱氧核苷酸链数是2n 1条 其中原脱氧核苷酸链为2条 新合成的脱氧核苷酸链为 2n 1 2 条 4 DNA复制过程中消耗的脱氧核苷酸数的计算假设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸数为m个 经过n次复制需消耗该种脱氧核苷酸为m 2n 1 第n次复制需消耗该种脱氧核苷酸为m 2n 1 注意 解题时抓准复制中的关键字眼 DNA复制 用15N标记的是 亲代DNA 还是 培养基中原料 子代DNA 所求的DNA比例是 含15N的 还是 只含15N的 A 随后细胞中的DNA复制发生障碍B 随后细胞中的RNA转录发生障碍C 该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D 可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用 解析 根据题意 加入该物质后 DNA双链不能解开 故需要DNA解旋才能进行的过程 如DNA复制和转录均不能进行 A B正确 当DNA不能复制 细胞周期就会被阻断在间期 C错误 对癌细胞使用这种物质 阻止癌细胞的DNA复制 就会抑制癌细胞的增殖 D正确 C 考点22基因的表达 高考考法突破 应试基础必备 考法4转录和翻译的过程与结果分析 考法5基因及中心法则的理解与分析 基本单位 空间结构 一般是单链 不稳定 变异频率高 种类及功能mRNA 将遗传信息从细胞核传递到细胞质中tRNA 转运氨基酸 识别密码子rRNA 核糖体的组成成分 少数RNA还有催化功能 应试基础必备 1 遗传信息的转录和翻译 1 RNA的组成单位 结构和种类 场所 核糖体 原则 碱基互补配对 产物 多肽链 2 转录 3 翻译 基因是有遗传效应的DNA片段 基因具有相对独立性 是控制生物性状的功能和结构单位 基因的位置 基因存在于染色体上 呈线性排列 2 基因的概念和功能 1 基因的概念 2 基因的功能 通过复制传递遗传信息 通过控制蛋白质的合成表达遗传信息 提出者 克里克 补充后的内容图解 3 中心法则 直接控制 通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状 间接控制 控制酶的合成来控制代谢过程 进而控制生物体的性状 4 基因对性状的控制 内因 基因 外因 环境条件 5 调控生物体性状的因素 考法4转录和翻译的过程与结果的分析 1 DNA复制 转录和翻译的比较 高考考法突破 1 DNA复制 转录和翻译的比较 DNA两条链都作模板为复制 DNA的一条链作模板为转录 2 DNA复制和转录图形的识别方法 3 翻译起止点与进程 翻译起点 一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点 起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸 翻译进程 核糖体沿着mRNA移动 读取下一个密码子 但mRNA不移动 翻译终点 识别到终止密码子 不决定氨基酸 时翻译停止 4 mRNA与核糖体数量 翻译速度的关系 数量关系 一个mRNA可同时结合多个核糖体 形成多聚核糖体 因此少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质 方向 判断依据是多肽链的长短 长的翻译在前 结果 合成的仅是多肽链 要形成蛋白质往往还需要运送至内质网 高尔基体等结构中进一步加工 多聚核糖体中 每个核糖体合成的多肽链都相同 2 遗传信息 密码子与反密码子的关系 1 基因中碱基数 mRNA碱基数 多肽链中氨基酸数 6 3 1 2 基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算 3 基因控制蛋白质合成过程中的相关数量关系 4 密码子有64种 其中有3种为终止密码子 不对应氨基酸 对应氨基酸的密码子有61种 反密码子理论上有61种 3 每种氨基酸对应一种或几种密码子 可由一种或几种tRNA转运 课标全国 理综2017 1 6分 下列关于真核细胞中转录的叙述 错误的是 A tRNA rRNA和mRNA都从DNA转录而来B 同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C 细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D 转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补 解析 转录是以DNA一条链为模板 以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程 包括tRNA rRNA和mRNA A正确 不同的RNA由不同的基因转录而来 所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 B正确 细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生 在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA C错误 转录是以DNA一条链为模板 以核糖核苷酸为原料 遵循碱基互补配对原则 所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补 D正确 C 考法5基因及中心法则的理解与分析 1 基因概念的理解 高考考法突破 1 各类生物遗传信息的传递过程 2 中心法则的应用 高等动植物共有的途径 DNA复制 转录 翻译 但具体到不同细胞情况不同 如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有 但成熟叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径 只有转录和翻译两条途径 哺乳动物成熟的红细胞无遗传信息的传递 RNA的复制和逆转录过程只发生在以RNA为遗传物质的病毒的增殖过程中 3 进行碱基互补配对的过程和场所的总结 能进行碱基互补配对的过程 DNA复制 DNA转录 翻译 RNA复制和逆转录 能进行碱基互补配对的场所 细胞核 叶绿体 线粒体 核糖体 2 细胞种类与信息传递途径的关系 1 直接途径 2 间接途径 3 基因控制性状的途径 机理 实例 镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病 机理 实例 白化病 1 一般而言 一个基因决定一种性状 但生物体的一种性状有时也受多个基因的影响 而有些基因则可影响多种性状 例如 人审稿可能由多个基因决定 其中每一个基因对审稿都有一定的作用 原理豌豆 甜度低 与皱粒豌豆 更甜 一对基因控制粒形和甜度两对性状 2 性状是由基因与环境共同决定的 3 线粒体和叶绿体中的DNA能够进行半自主复制 并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 其上的基因称作细胞质基因 控制着细胞质遗传 细胞质遗传的特点是母系遗传 即子代性状由母本决定 4 基因与性状的关系 解析 B 海南生物2017 25 2分 下列关于生物体内基因表达的叙述 正确的是 A 每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C 真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D 一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA 一种氨基酸可能有一种或几种相应的密码子 A错误 HIV的遗传物质为单链RNA 可以逆转录生成DNA B正确 真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质 C错误 一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA 但转录均是以基因的一条链为模板的 D错误 考法6DNA分子随染色体去向问题分析 高考考法突破 专题6同位素标记与DNA复制 细胞分裂问题综合分析 考法6DNA分子随染色体去向问题分析 高考考法突破 1 同位素标记与DNA复制情况分析 以一条被15N标记的染色体 转入不含15N的培养液中 连续进行两次细胞分裂为例 2 同位素标记与DNA复制及细胞分裂情况分析 1 减数分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子 然后将细胞放在正常环境中培养 让其进行减数分裂 结果染色体中的DNA标记情况如图所示 由图可知 减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次 但DNA只复制1次 所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态 即3H