高二生物遗传的物质基础

1、高二生物遗传的物质基础第1页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四第1讲遗传的物质基础第2页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四考纲点击1.人类对遗传物质的探索过程。2.DNA分子结构的主要特点。3.基因的概念。4.DNA分子的复制。5.遗传信息的转录和翻译。第3页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四核心要点突破要点一两个实验遵循相同的实验设计原则1.肺炎双球菌转化实验中的相互对照S型细菌DNA糖类蛋白质脂质DNA分解物+R型细菌DNA是遗传物质其他物质不是遗传物质第4页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四2.噬菌体

2、侵染细菌实验中的自身对照噬菌体侵染细菌后离心上清液沉淀物被35S标记了蛋白质放射性很高放射性很低被32P标记了DNA放射性很低放射性很高第5页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四3.实验结论（或目的）比较（1）肺炎双球菌转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。（2）噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内。第6页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四要点二有关碱基数量计算的归类与应用1.碱基互补配对归类（1）DNA分子自我复制的碱基配对：A-T，G-C，T-A，C-G。（2）“转

3、录”中的碱基互补配对：A-U，G-C，C-G，T-A。（3）“翻译”时的碱基互补配对：A-U，G-C，U-A，C-G。（4）“逆转录”时的碱基互补配对：A-T，U-A，G-C，C-G。第7页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四2.DNA单链、DNA分子及转录生成mRNA中碱基比例关系H链h链DNA分子mRNA(以H链为模板)规律(DNA)mmm m互补碱基之和的比例在整个DNA及任一条链中都相等nnn n第8页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四H链h链DNA分子mRNA(以H链为模板)规律(DNA)a1非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条

4、互补链中互为倒数b1第9页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四3碱基比例的运用由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类。（1）若有U无T，则该核酸为RNA。（2）若有T无U，且A=T，G=C，则该核酸一般为双链DNA。（3）若有T无U，且AT，GC，则该核酸为单链DNA。第10页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四要点三与中心法则相关的几个问题1.中心法则中遗传信息的流动过程为第11页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四（1）在生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方向为（2）在细胞内蛋白质合成过程中，遗传信息的传递方向（如胰岛细胞中

5、胰岛素的合成）为DNA（含胰岛素基因）转录mRNA翻译蛋白质第12页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四（3）含逆转录酶的RNA病毒在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为RNA逆转录DNA转录mRNA翻译胰岛素第13页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四（4）DNA病毒（如噬菌体）在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为第14页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四（5）RNA病毒（如烟草花叶病毒）在宿主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为第15页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四2.中心法则体现了DN

6、A的两大基本功能（1）图中体现了对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。（2）图中共同体现了对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。第16页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四3.中心法则中几个生理过程准确进行的原因（1）前者为后者的产生提供了一个精确的模板。（2）严格的碱基互补配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的。精确的模板和严格有序的碱基互补配对关系，保证了遗传信息的正常传递和表达，从而保证了物种的相对稳定性。第17页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四高

7、考热点提示热点1DNA是遗传物质的经典实验例1 (2010年高考上海卷)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体浸染，裂解后释放的所有噬菌体()A一定有35S，可能有32PB只有35SC一定有32P，可能有35S D只有32P第18页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四【解析】被32P标记的噬菌体侵入大肠杆菌后，利用大肠杆菌中的脱氧核苷酸来复制形成子代噬菌体的DNA，根据半保留复制原则，新合成的全部DNA分子中将有两个DNA分子含有被32P标记的母链，而新合成的蛋白质全部由大肠杆菌中被35S标记的氨基酸合成，因此一定含有35S。【答案】A第19页，共31页，202

8、2年，5月20日，19点13分，星期四互动探究(1)上题中若释放100个噬菌体，那么含31P的噬菌体有多少个？(2)若该大肠杆菌被1个15N标记的噬菌体浸染，释放的所有噬菌体结果又如何？【提示】(1)100个。(2)一定含35S和15N。第20页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四例2热点2DNA的结构与复制 （2010年北京丰台模拟）关于DNA分子的说法正确的是（ ）A脱氧核苷酸的排列，构成了DNA分子的基本骨架BDNA分子的特异性表现在四种脱氧核苷酸的比例C若DNA分子中A有P个，占全部碱基的n/m，则G的个数为P（m/2n-1）个D把DNA分子放在含15N的培养液中复

9、制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4第21页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四【解析】脱氧核苷酸的排列顺序代表的是遗传信息，而DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖。DNA分子的特异性表现在不同生物有特定的脱氧核苷酸的排列顺序。把DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代DNA分子全部含15N。【答案】C第22页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四【探究导线】DNA复制过程中相关计算规律(1)1个DNA分子复制n次，可形成2n个子代DNA分子，其中含最初母链的DNA分子占DNA分子总数的2/2n，即1/2n1；含有的最初母链占DNA单链总数的2

10、/(2n2) 。(2)在DNA分子复制过程中，若DNA分子含有某碱基a个，则此DNA分子复制n次需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n2)个；第n次复制需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1个。第23页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四热点3基因的表达例3 (2010年高考江苏卷)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRN

11、A一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：第24页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四(1)图中甘氨酸的密码子是_，铁蛋白基因决定“ ”的模板链碱基序列为_。第25页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四(2)Fe3浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_，从而抑制了翻译的起始；Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免_对细胞的毒性影响，又可以减少_。(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是_。(4

12、)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由_。第26页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四【解析】从图中可以看出：甘氨酸在核糖体读取天冬氨酸密码子之前，其密码子应该为mRNA上的GGU：“ ”在mRNA上的碱基序列为：GGUGACUGG，所以对应模板链的DNA碱基序列应为CCACTGACC；Fe3浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，阻止了核糖体在mRNA上的结合与移动，抑制了翻译的正常进行；当Fe3浓度高时翻译能够正常进行，既能有效减小Fe3对细胞的毒性，又不致造成细胞内物质和能量的浪费；第27页，共31页，2022年，5月20日，19点13分，星期四图中显示：mRNA的碱基数量远远大于3n(n为氨基酸数)，是因为mRNA两端存在不翻译氨基酸的碱基序列；要使色氨酸(密码子为UGG)变为亮氨酸(密码子为UUG)，只要模板链上的ACCAAC，即中间的碱基CA。【答案】(1)GGUCCACTGACC(CCAGTCACC)(2)核糖体在mRNA上的结合移动Fe3细胞内物质和能量的浪费(3)mRNA两端存在不翻译的序列(4)CA第28页，共3