2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題五 遺傳的分子基礎(chǔ)課件.ppt

專題5遺傳的分子基礎(chǔ),答案速填:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化噬菌體侵染細菌脫氧核苷酸邊解旋邊復(fù)制細胞核、線粒體和葉綠體基因轉(zhuǎn)錄翻譯酶的合成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)_,考綱要求:1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點3.DNA分子的復(fù)制4.基因的概念5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯6.基因與性狀的關(guān)系,熱點一人類對遺傳物質(zhì)的探索過程【示范題1】(2017全國卷T2)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是(),A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同,【考題追問】噬菌體侵染細菌實驗中,選用T2噬菌體做實驗材料的原因是什么?_。,噬菌體侵染細菌實驗是為了探究噬菌體的遺傳物質(zhì)是,DNA還是蛋白質(zhì),而T2噬菌體的結(jié)構(gòu)簡單,組成成分只有,蛋白質(zhì)和DNA,且侵染大腸桿菌時兩種成分徹底分離,排,除了其他因素的干擾,【熱點縱橫聯(lián)】證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗分析1.肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化與體外轉(zhuǎn)化實驗:(1)所用材料相同,都是肺炎雙球菌(R型和S型)。(2)實驗?zāi)康亩际茄芯空l是遺傳物質(zhì)。,(3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ),僅說明S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”,體外轉(zhuǎn)化實驗進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA。(4)兩個轉(zhuǎn)化實驗都遵循對照原則、單一變量原則。,2.噬菌體侵染細菌的實驗:,【對點聚焦練】1.(2018貴陽二模)在確定DNA是遺傳物質(zhì)的研究過程中,艾弗里和赫爾希與蔡斯進行的實驗有重要意義。下列相關(guān)敘述錯誤的是(),A.兩個實驗的設(shè)計思路的共同點是將DNA與蛋白質(zhì)分開B.他們都選用了結(jié)構(gòu)十分簡單的生物病毒展開研究C.兩個實驗都應(yīng)用了細菌培養(yǎng)技術(shù)為實驗成功提供了保障D.兩個實驗表明:親代的各種性狀是通過DNA遺傳給后代的,【解析】選B。艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗的共同設(shè)計思路是:設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨地、直接地觀察它們各自的作用,A正確;艾弗里選用的實驗材料是肺炎雙球菌,赫爾希與蔡斯選用的實驗材料是T2噬菌體和大腸桿菌,B錯誤;兩個實驗中都有細菌的培養(yǎng)過程,都應(yīng)用了細菌培養(yǎng)技術(shù),C正確;兩個實驗都證明了DNA是遺傳物,質(zhì),即親代的各種性狀是通過DNA遺傳給后代的,D正確。,【加固訓(xùn)練】下列有關(guān)噬菌體侵染細菌的實驗的說法中,錯誤的是()A.赫爾希和蔡斯的實驗是以T2噬菌體為材料,采用同位素標(biāo)記技術(shù)B.用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體,將獲得DNA含有32P標(biāo)記的噬菌體,C.噬菌體侵染細菌實驗是將DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨觀察它們各自的作用D.用32P標(biāo)記的噬菌體與細菌混合一段時間后離心,結(jié)果沉淀物的放射性很高,【解析】選B。,2.(2018中山一模)下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的說法,正確的是()A.格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質(zhì)B.艾弗里實驗中S型細菌DNA+R型細菌一起培養(yǎng),培養(yǎng)基上生存的細菌都是S型細菌,C.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.已加熱殺死的S型細菌中,蛋白質(zhì)已經(jīng)失去活性而DNA仍具有活性,【解析】選D。格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌;艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì),A錯誤;艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗過程中,添加S型細菌DNA+R型細菌的培養(yǎng)基中,既含有R型細菌,也有S型細菌,B錯誤;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),C錯誤;已加熱殺死的S型細菌中,蛋白質(zhì)已經(jīng)失去活性而DNA在溫度逐漸下降后恢復(fù)活性,D正確。,3.(2018吉林一模)結(jié)合關(guān)于遺傳物質(zhì)的實驗,以下分析正確的是()A.肺炎雙球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNAB.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了生物的遺傳物質(zhì)主要是DNAC.艾弗里等人的轉(zhuǎn)化實驗的轉(zhuǎn)化效率與DNA的純度有關(guān)D.煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA,【解析】選C。肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,A錯誤;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì),B錯誤;艾弗里等人的轉(zhuǎn)化實驗中的轉(zhuǎn)化實質(zhì)上是需要使S型細菌的DNA進入R型活細菌內(nèi),所以S型細菌的DNA純度越高,轉(zhuǎn)化效率越高,C正確;煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,D錯誤。,4.(新題預(yù)測)赫爾希和蔡斯用32P或35S標(biāo)記噬菌體并分別與無標(biāo)記的細菌混合培養(yǎng),保溫后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物,并檢測放射性。下列有關(guān)敘述錯誤的是(),A.實驗所獲得的子代噬菌體不含35S而部分可含有32PB.若攪拌不充分會使35S標(biāo)記組沉淀物的放射性偏低C.若保溫時間過長會使32P標(biāo)記組上清液的放射性偏高D.該實驗說明DNA分子在親子代之間的傳遞具有連續(xù)性,【解析】選B。32P和35S分別標(biāo)記的是噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。用32P標(biāo)記噬菌體得到的子代噬菌體部分含有32P,用35S標(biāo)記噬菌體得到的子代噬菌體不含35S,A正確;35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,經(jīng)過攪拌、離心后35S主要出現(xiàn)在上清液中,若攪拌不充分會使35S標(biāo)記組沉淀物的放射性偏高,B錯誤;32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,經(jīng)過攪拌、離心后32P主要,出現(xiàn)在沉淀物中,若保溫時間過長,部分細菌裂解釋放出子代噬菌體,會使32P標(biāo)記組上清液的放射性偏高,C正確;兩組實驗相互對照說明DNA分子在親子代之間的傳遞具有連續(xù)性,D正確。,【易錯提醒】噬菌體侵染細菌實驗中放射性異常分布的原因(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌:,(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌:,熱點二DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制【示范題2】某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成,根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖,下列正確的是(),【考題追問】若已知某雙鏈DNA分子中含有腺嘌呤的比例為10%,那么在該DNA的一條鏈中,腺嘌呤的比例為多少?_。,若DNA中A的比例為10%,那么A+T=20%,在DNA的一條鏈中,A+T=20%,A、T之和為20%不變,但A、T各自的比例是可,變的。因此A在一條鏈中的比例為020%,【熱點縱橫聯(lián)】DNA復(fù)制與細胞分裂的關(guān)系類型一從DNA復(fù)制過程入手分析DNA分子的復(fù)制:,類型二從標(biāo)記染色體的DNA入手分析1.圖解:以15N標(biāo)記1對同源染色體的DNA,連續(xù)進行2次有絲分裂為例:,2.解讀:這樣來看,連續(xù)兩次有絲分裂最后形成的4個子細胞有3種情況:第1種情況(2個細胞的分裂結(jié)果都是)是4個細胞都是;第2種情況(2個細胞的分裂結(jié)果分別是和)是2個細胞是,1個細胞是,1個細胞是;第3種情況(2個細胞的,分裂結(jié)果都是)是2個細胞是,另外2個細胞是。,【對點聚焦練】1.(2017海南高考)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A+T)/(G+C)與(A+C)/(G+T)兩個比值的敘述,正確的是(),A.堿基序列不同的雙鏈DNA分子,后一比值不同B.前一個比值越大,雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C.當(dāng)兩個比值相同時,可判斷這個DNA分子是雙鏈D.經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子,后一比值等于1,【解析】選D。雙鏈DNA分子中A=T、G=C,因此其(A+C)/(G+T)=1,但(A+T)/(G+C)的值不確定,A項錯誤、D項正確;由于G和C之間含有三個氫鍵,含有的能量高,因此(A+T)/(G+C)的值越小時,雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高,B項錯誤;(A+T)/(G+C)和(A+C)/(G+T)的值相同時,只能推斷出4種堿基數(shù)目相同,無法判斷出這個DNA分子是雙鏈,C項錯誤。,【知識總結(jié)】雙鏈DNA分子中:,2.下列對一條核苷酸鏈的說法不合理的是()A.堿基C和堿基G的數(shù)目可不相等B.組成核苷酸的糖是五碳糖C.磷酸基團與堿基相連接D.可由四種核糖核苷酸組成,【解析】選C。DNA雙鏈分子中才存在堿基C和堿基G相等的情況,一條核苷酸鏈中C和G可以不相等,甚至大部分情況下都是不相等的,A說法正確。不論是核糖核苷酸中的核糖還是脫氧核苷酸中的脫氧核糖,都屬于五碳糖,B說法正確。在核苷酸的三個組成部分中,磷酸基團與五碳糖相連,不與堿基直接相連,C說法錯誤。題干中的“一條核苷酸鏈”既可以是脫氧核苷酸鏈,也可以是,核糖核苷酸鏈,而核糖核苷酸鏈是由四種核糖核苷酸組成的,D說法正確。,3.(2018榆林一模)用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子,其中有胞嘧啶60個,該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次,其結(jié)果不可能是()A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.復(fù)制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個D.復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子,【解析】選B。1個被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次,共得到24=16個DNA分子。根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點可知,這16個DNA分子中有2個DNA分子的一條鏈含有15N,另一條鏈含有14N,其余14個DNA分子的兩條鏈都含有14N。由此可見,16個DNA分子都含14N,含有15N的DNA分子數(shù)為2(占1/8)。根據(jù)有關(guān)公式可求出該DNA分子中含40個A(腺嘌呤),復(fù)制4次需A的數(shù)量=(24-1)40=600個。,【方法規(guī)律】DNA分子第n次復(fù)制與n次復(fù)制所需某種脫氧核苷酸的數(shù)量不同(1)親代DNA分子進行n次復(fù)制所需某種脫氧核苷酸數(shù)量:(2n-1)M(M為親代DNA分子中這種脫氧核苷酸數(shù)量)。,(2)親代DNA分子第n次復(fù)制所需某種脫氧核苷酸數(shù)量:2nM-2(n-1)M=2(n-1)M(M為親代DNA分子中這種脫氧核苷酸數(shù)量)。,【加固訓(xùn)練】下列關(guān)于雙鏈DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述,正確的是()A.含有a個堿基對的DNA分子中有n個腺嘌呤脫氧核苷酸,則該DNA分子含有(3a-2n)個氫鍵B.32P標(biāo)記的DNA分子,在不含標(biāo)記的環(huán)境中復(fù)制n次,子代DNA分子中有標(biāo)記的占1/2n,C.細胞內(nèi)全部DNA分子被32P標(biāo)記后在不含32P的環(huán)境中連續(xù)進行有絲分裂,第二次分裂產(chǎn)生的每個子細胞染色體均有一半有標(biāo)記D.在一個DNA分子中,A+T占M%,則該DNA分子的每條鏈中A+T都占該鏈堿基總數(shù)的M%,【解析】選D。含有a個堿基對的DNA分子中有n個腺嘌呤脫氧核苷酸,則該DNA分子含有氫鍵的數(shù)量為(2a-2n)/23+2n=3a-n,A錯誤;32P標(biāo)記的DNA分子,在不含標(biāo)記的環(huán)境中復(fù)制n次,子代DNA分子中有標(biāo)記的占全部DNA分子的比為2/2n,B錯誤;細胞內(nèi)全部DNA分子被32P標(biāo)記后,在不含32P的環(huán)境中連續(xù)進行有絲分裂,第一次分裂產(chǎn)生的每個子細胞的染色體上都含有標(biāo)記,但每條,染色體的DNA中只有一條鏈含有標(biāo)記。由于有絲分裂后期,一條染色體著絲點分裂形成的兩條子染色體移向細胞的兩極是隨機的,所以第二次分裂產(chǎn)生的每個子細胞的染色體上含有標(biāo)記的數(shù)量是隨機的,C錯誤;在一個DNA分子中,(A+T)占M%,則該DNA分子的每條鏈中(A+T)占該鏈堿基總數(shù)的M%,D正確。,4.(新題預(yù)測)某雙鏈DNA分子有100個堿基對,其中有腺嘌呤35個,下列敘述正確的是()A.該DNA分子蘊含的遺傳信息種類最多可能有4100種B.該DNA分子的每個脫氧核糖上均連接著2個磷酸C.該DNA分子在第4次復(fù)制時消耗520個胞嘧啶脫氧核苷酸D.該DNA分子的每一條鏈中相鄰的堿基是通過氫鍵相互連接的,【解析】選C。一個DNA分子只能攜帶一種特定的遺傳信息,A錯誤;該DNA分子兩條鏈各有一末端五碳糖連接的磷酸是1個,中間的五碳糖連接的磷酸是2個,B錯誤;根據(jù)題意,該DNA分子中含有65個胞嘧啶脫氧核苷酸,在第4次復(fù)制時消耗的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量為:658=520,C正確;該DNA分子的每一條鏈中相鄰的堿基通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”相互連接,D錯誤。,熱點三基因的表達與中心法則【示范題3】(2016全國卷T2)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間,使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì),下列相關(guān)敘述錯誤的是(),A.隨后細胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙B.隨后細胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙C.該物質(zhì)可將細胞周期阻斷在分裂中期D.可推測該物質(zhì)對癌細胞的增殖有抑制作用,【考題追問】DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中是否都需要經(jīng)過解旋?是否都需要解旋酶?_。,DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中都需要解旋,但只有DNA復(fù)制需要,解旋酶,轉(zhuǎn)錄過程不需要解旋酶。(在轉(zhuǎn)錄過程中,原核,生物RNA聚合酶自身具有解旋功能;真核生物轉(zhuǎn)錄時,某,些轉(zhuǎn)錄因子協(xié)助RNA聚合酶形成復(fù)合物解開DNA雙鏈,起,到解旋酶的作用),【熱點縱橫聯(lián)】1.遺傳信息、密碼子與反密碼子:,2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯過程:,(1)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(圖1)。圖示轉(zhuǎn)錄的方向是從左向右,催化的酶是RNA聚合酶(有解旋的功能),產(chǎn)物是mRNA、rRNA和tRNA。真核細胞中先在細胞核中轉(zhuǎn)錄并加工為成熟的mRNA,再通過核孔進入細胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合完成翻譯過程,即先轉(zhuǎn)錄后翻譯。,(2)遺傳信息的翻譯(圖2)。圖中為tRNA,為核糖體,為mRNA,為多肽鏈。翻譯時核糖體沿著mRNA移動,圖中核糖體內(nèi)mRNA對應(yīng)的DNA堿基對的排列順序為。,(3)原核細胞中的轉(zhuǎn)錄與翻譯(圖3)。因原核細胞中無核膜,在轉(zhuǎn)錄尚未完成時,核糖體就能與mRNA結(jié)合開始翻譯,即轉(zhuǎn)錄和翻譯兩者同時進行。,(4)多聚核糖體上的翻譯(圖4)。圖中是mRNA,是核糖體,、表示正在合成的4條多肽鏈,翻譯的方向是自右向左。1條mRNA上同時結(jié)合多個核糖體,能同時進行多條肽鏈的合成,其意義是少量的mRNA能在短時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),即提高蛋白質(zhì)的合成速率。,3.部分生物中的遺傳信息傳遞過程:,【對點聚焦練】1.(2018衡水一模)如圖為細胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖,下列說法正確的是(),A.該過程表明生物體內(nèi)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)B.該過程的模板是核糖核苷酸,原料是20種氨基酸C.該過程表明一個基因在短時間內(nèi)可表達出多種多肽鏈D.該過程中幾條多肽鏈中氨基酸的排列順序不相同,【解析】選A。據(jù)圖分析,同一個mRNA上同時結(jié)合了多個核糖體,表明生物體內(nèi)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì),A正確;該過程的模板是核糖核酸(mRNA),原料是氨基酸,最多20種,B錯誤;該過程表明一個基因在短時間內(nèi)可表達出多條相同的多肽鏈,C錯誤;該過程中幾條多肽鏈是由相同的mRNA翻譯形成的,因此它們中氨基酸的順序相同,D錯誤。,2.(2018鄭州二模)研究發(fā)現(xiàn),人類的常染色體中幾乎每一對核苷酸對都會發(fā)生轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象。能穩(wěn)定存在的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中信使RNA不超過2%,其余絕大部分為非編碼RNA(ncRNA),目前關(guān)于ncRNA的分類,一種是依據(jù)其表達特點及功能,將其劃分為組成型ncRNA和調(diào)節(jié)型ncRNA;另一種是依據(jù)ncRNA分子大小,將其劃分為lncRNA和小分子非編碼RNA。在人體內(nèi),lncRNA在數(shù)量上占全部,ncRNA轉(zhuǎn)錄的大部分。根據(jù)以上資料分析,下列說法不合理的是(),A.核DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物既有信使RNA也有ncRNA,可能還有別的產(chǎn)物B.ncRNA可能是常染色體上DNA的無遺傳效應(yīng)片段轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物C.信使RNA和ncRNA都有表達功能,但表達產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和功能不同,D.常染色體中核苷酸的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物大部分是lncRNA,由此可見lncRNA是所有的RNA,【解析】選D。核DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物既有信使RNA也有ncRNA,可能還有別的產(chǎn)物,A正確;ncRNA可能是常染色體上DNA的無遺傳效應(yīng)片段轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,B正確;信使RNA和ncRNA都有表達功能,但表達產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和功能不同,C正確;根據(jù)題干信息可知,RNA分為信使RNA和非編碼RNA(ncRNA),ncRNA包括lncRNA和小分子非編碼RNA,D錯誤。,【加固訓(xùn)練】真核生物細胞內(nèi)存在著種類繁多、長度為2123個核苷酸的小分子RNA(簡稱miR),它們能與相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNA互補,形成局部雙鏈。由此可以推斷這些miR抑制基因表達的分子機制是(),A.阻斷rRNA裝配成核糖體B.阻礙雙鏈DNA分子的解旋C.干擾tRNA識別密碼子D.影響DNA分子的轉(zhuǎn)錄,【解析】選C。,3.(新題預(yù)測)如圖為四種病毒侵染人體相應(yīng)細胞后的增殖過程,請回答下列問題:,(1)過程需要的原料是_,催化過程的酶是_。,(2)乙肝病毒感染肝細胞后,一般很難根