高考生物總復習 第八章 遺傳的分子基礎課件.ppt

第八章遺傳的分子基礎 考點20dna是主要的遺傳物質 高考考法突破 應試基礎必備 考法1關于遺傳物質探索實驗的分析 過程 結論 加熱殺死的s型細菌中 含有某種促使r型細菌轉化為s型細菌的 轉化因子 應試基礎必備 1 肺炎雙球菌轉化實驗 1 格里菲思體內轉化實驗 r型細菌與s型細菌的比較 結論 dna才是使r型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質 即dna是轉化因子 是遺傳物質 2 艾弗里體外轉化實驗 過程 標記噬菌體 侵染細菌 在噬菌體中 保證親代與子代之間具有連續(xù)性的物質是dna 即dna是遺傳物質 2 噬菌體侵染細菌的實驗 1 過程 2 結論 3 煙草花葉病毒感染煙草的實驗 1 過程 煙草花葉病毒的rna能自我復制 并控制其遺傳性狀 因此rna是它的遺傳物質 2 結果分析與結論 絕大多數(shù)生物 細胞生物和dna病毒 的遺傳物質是dna 少部分生物 rna病毒 的遺傳物質是rna 所以說dna是主要的遺傳物質 4 dna是主要的遺傳物質 艾滋病病毒 屬于rna病毒 乙肝病毒 屬于dna病毒 考法1關于遺傳物質探索的實驗分析 轉化后形成的s型細菌可以遺傳下去 說明s型細菌的dna是遺傳物質 高考考法突破 1 關于肺炎雙球菌轉化實驗的分析 加熱殺死的s型細菌 其蛋白質變性失活 dna在加熱過程中氫鍵斷裂 雙螺旋解開 dna變性失活 但緩慢冷卻時 其結構 活性恢復 s型細菌的dna片段整合到了r型細菌的dna中 即實現(xiàn)了基因重組 1 肺炎雙球菌的轉化原因 2 轉化的實質 3 轉化的結果及結論 2 關于噬菌體侵染細菌實驗的分析 1 t2噬菌體 2 t2噬菌體的增殖 場所 大腸桿菌細胞內 蛋白質的合成 利用大腸桿菌細胞內的氨基酸和核糖體合成 dna合成 利用親代噬菌體的dna為模板 大腸桿菌中的原料合成 3 噬菌體侵染細菌實驗中應注意的三個關鍵點 要標記的噬菌體不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng) 因為病毒為專性寄生生活 應先用放射性培養(yǎng)基標記細菌 再用細菌培養(yǎng)噬菌體 不能標記碳 氫 氧 氮四種元素 因為這些元素是蛋白質和dna共有的 無法將dna和蛋白質區(qū)分開 35s 標記蛋白質 和32p 標記dna 不能同時標記在同一個噬菌體上 因為在放射性檢測時 只能檢測到某個部位存在放射性 不能確定該放射性為何種元素 4 實驗誤差分析 用32p標記實驗時 上清液中也有少量的放射性的原因 一是保溫時間過短 有一部分噬菌體未侵染到大腸桿菌細胞內 經(jīng)離心后分布于上清液中 使上清液出現(xiàn)放射性 二是從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到離心分離這一段時間過長 噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代 經(jīng)離心后分布于上清液中 也會使上清液有少量的放射性 用35s標記實驗時 沉淀物中出現(xiàn)少量放射性的原因 可能由于攪拌不充分 有少量35s標記的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面 隨細菌離心到沉淀物中 使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性 3 肺炎雙球菌體外轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較 4 煙草花葉病毒的感染和重建實驗 2 結論 在rna病毒中 rna是遺傳物質 1 實驗過程及結果 5 dna是主要遺傳物質 細胞生物 不論是真核生物還是原核生物 既有dna又有rna 其遺傳物質都是dna 病毒只含dna和rna中的一種 對于具體的生物而言 其遺傳物質是確定的 要么是dna 要么是rna 只能是其中的一種 因此對于具體的某種生物而言 dna rna 或 遺傳物質 的前面不能加 主要 兩個字 c 解析 t2噬菌體只能侵染大腸桿菌 不能侵染肺炎雙球菌 不可以在肺炎雙球菌中復制和增殖 a錯誤 病毒沒有細胞結構 不能獨立生活 在t2噬菌體病毒顆粒內不可以合成mrna和蛋白質 需要借助宿主細胞來合成mrna和蛋白質 b錯誤 噬菌體侵染細菌時 其dna進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的合成 復制及表達需大腸桿菌提供原料 酶和atp 所以培養(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 c正確 人類免疫缺陷病毒與t2噬菌體的核酸類型和增殖過程不相同 前者是rna病毒 后者是dna病毒 d錯誤 課標全國 理綜2017 2 6分 在證明dna是遺傳物質的過程中 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的敘述 正確的是 a t2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖b t2噬菌體病毒顆粒內可以合成mrna和蛋白質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 高考考法突破 應試基礎必備 考法2dna分子結構及數(shù)量關系 考法3dna分子復制的特點 過程及相關計算 考點21dna的結構與復制 應試基礎必備 1 dna分子的結構 1 組成單位 脫氧核苷酸 由一分子磷酸 一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成 2 dna分子雙螺旋結構提出者 沃森與克里克 3 結構特點 兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構 外側基本骨架為脫氧核糖與磷酸交替連接 內側排列堿基對 內側堿基對按堿基互補配對原則通過氫鍵相連 a一定與t配對 g一定與c配對 反之亦然 a和t之間形成2個氫鍵 c和g之間形成3個氫鍵 故dna分子中g c比例高的穩(wěn)定性強 2 dna分子的特性 1 穩(wěn)定性 磷酸和脫氧核糖交替連接 排列在外側構成基本骨架 2 多樣性 堿基對多種多樣的排列次序 若某dna分子中有n個堿基對 則排列順序有4n種 其中n代表堿基對數(shù) 3 特異性 每種dna分子都有特定的堿基對排列順序 代表了特定的遺傳信息 3 dna分子的復制 1 dna復制 以親代dna為模板合成子代dna的過程 2 復制時間 有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期 3 復制特點 半保留復制 4 意義 親代dna通過復制 將遺傳信息從親代傳遞給子代 保持了遺傳信息的連續(xù)性 考法2dna分子結構及數(shù)量關系 1 dna分子中堿基種類 數(shù)目與遺傳信息的關系遺傳信息是指dna分子中堿基的排列順序 不同dna分子攜帶的遺傳信息不同 因為堿基對的種類 數(shù)目 排列順序不同 與磷酸和脫氧核糖的排列無關 2 dna分子中的化學鍵dna雙鏈中相對應的堿基通過氫鍵連接 可用解旋酶斷裂 也可加熱斷裂 單鏈上相鄰堿基之間的脫氧核糖和磷酸通過磷酸二酯鍵連接 用限制性核酸內切酶斷裂 用dna連接酶進行連接 高考考法突破 1 dna分子結構特點的分析 1 dna分子中的有關數(shù)量關系 dna分子中 脫氧核苷酸數(shù) 脫氧核糖數(shù) 磷酸數(shù) 含氮堿基數(shù) 1 1 1 1 每條脫氧核苷酸鏈上都只有一個游離的磷酸基 因此dna分子中含有2個游離的磷酸基 2 dna分子結構中的數(shù)量關系及計算 2 dna分子中堿基的計算 根據(jù)堿基互補配對原則可推知 嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等 即a g t c 設在雙鏈dna分子中的一條鏈上a1 t1 n 因為a1 t2 t1 a2 則a1 t1 a2 t2 n 所以dna雙鏈中a t a1 a2 t1 t2 n n 2 n 簡記為 配對的兩堿基之和在單 雙鏈中所占比例相等 設雙鏈dna分子中 一條鏈上 a1 g1 t1 c1 m 則 a1 g1 t1 c1 t2 c2 a2 g2 m 所以互補鏈上 a2 g2 t2 c2 1 m 簡記為 dna兩互補鏈中 不配對兩堿基和的比值的乘積為1 d 海南生物2017 24 2分 dna分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關 下列關于生物體內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)半保留復制得到的dna分子 后一比值等于1 解析 由于雙鏈dna分子中堿基a數(shù)目等于t數(shù)目 g數(shù)目等于c數(shù)目 故a c g t 1 a錯誤 a和t堿基對之間有2個氫鍵 c和g之間有3個氫鍵 故g c數(shù)目越多 氫鍵數(shù)越多 雙鏈dna分子的穩(wěn)定性越高 即a tg c越小雙鏈dna分子越穩(wěn)定 b錯誤 a t g c與a c g t兩個比值相等 這個dna分子可能是雙鏈 也可能是單鏈 c錯誤 經(jīng)半保留復制得到的dna分子是雙鏈dna a c g t 1 d正確 考法3dna分子復制的特點 過程及相關計算 實驗材料 大腸桿菌 實驗方法 同位素標記技術和密度梯度離心技術 實驗假設 dna以半保留的方式復制 實驗過程 1 dna復制方式的探究 實驗預期 離心后應出現(xiàn)3條dna帶 重帶 15n標記的親代雙鏈dna 15n 15n 中帶 一條鏈為15n標記 另一條鏈為14n標記的子代雙鏈dna 15n 14n 輕帶 兩條鏈都為14n標記的子代雙鏈dna 14n 14n 實驗結果 與預期的相符 1 復制方式 半保留復制 2 特點 邊解旋邊復制 3 dna復制的類型 大多數(shù)都是雙向進行的 在真核生物中 dna復制一般是多起點復制 在原核生物中 dna復制一般是一個起點 無論是真核生物還是原核生物 dna復制大多數(shù)都是雙向進行的 如圖所示為真核生物dna的多起點 雙向復制 真核生物dna的多起點 雙向復制 2 dna分子復制的過程和特點的分析 dna復制的準確性因為dna具有獨特的雙螺旋結構 能為復制提供精確的模板 通過堿基互補配對 保證了復制能夠準確地進行 圖中有3個復制起點 圖中最右側的復制起點最先開始解旋和復制 多起點復制 有利于提高復制效率 3 dna半保留復制過程中的相關計算 1 一個dna分子復制n次 則子代dna分子的數(shù)目是2n個 其中含有親代鏈的dna分子數(shù)為2個 不含有親代鏈的dna分子數(shù)為 2n 2 個 2 一個dna分子復制n次 子代脫氧核苷酸鏈數(shù)是2n 1條 其中原脫氧核苷酸鏈為2條 新合成的脫氧核苷酸鏈為 2n 1 2 條 4 dna復制過程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)的計算假設親代dna分子中含有某種脫氧核苷酸數(shù)為m個 經(jīng)過n次復制需消耗該種脫氧核苷酸為m 2n 1 第n次復制需消耗該種脫氧核苷酸為m 2n 1 注意 解題時抓準復制中的關鍵字眼 dna復制 用15n標記的是 親代dna 還是 培養(yǎng)基中原料 子代dna 所求的dna比例是 含15n的 還是 只含15n的 a 隨后細胞中的dna復制發(fā)生障礙b 隨后細胞中的rna轉錄發(fā)生障礙c 該物質可將細胞周期阻斷在分裂中期d 可推測該物質對癌細胞的增殖有抑制作用 解析 根據(jù)題意 加入該物質后 dna雙鏈不能解開 故需要dna解旋才能進行的過程 如dna復制和轉錄均不能進行 a b正確 當dna不能復制 細胞周期就會被阻斷在間期 c錯誤 對癌細胞使用這種物質 阻止癌細胞的dna復制 就會抑制癌細胞的增殖 d正確 c 考點22基因的表達 高考考法突破 應試基礎必備 考法4轉錄和翻譯的過程與結果分析 考法5基因及中心法則的理解與分析 基本單位 空間結構 一般是單鏈 不穩(wěn)定 變異頻率高 種類及功能mrna 將遺傳信息從細胞核傳遞到細胞質中trna 轉運氨基酸 識別密碼子rrna 核糖體的組成成分 少數(shù)rna還有催化功能 應試基礎必備 1 遺傳信息的轉錄和翻譯 1 rna的組成單位 結構和種類 場所 核糖體 原則 堿基互補配對 產(chǎn)物 多肽鏈 2 轉錄 3 翻譯 基因是有遺傳效應的dna片段 基因具有相對獨立性 是控制生物性狀的功能和結構單位 基因的位置 基因存在于染色體上 呈線性排列 2 基因的概念和功能 1 基因的概念 2 基因的功能 通過復制傳遞遺傳信息 通過控制蛋白質的合成表達遺傳信息 提出者 克里克 補充后的內容圖解 3 中心法則 直接控制 通過控制蛋白質的結構來直接控制生物體的性狀 間接控制 控制酶的合成來控制代謝過程 進而控制生物體的性狀 4 基因對性狀的控制 內因 基因 外因 環(huán)境條件 5 調控生物體性狀的因素 考法4轉錄和翻譯的過程與結果的分析 1 dna復制 轉錄和翻譯的比較 高考考法突破 1 dna復制 轉錄和翻譯的比較 dna兩條鏈都作模板為復制 dna的一條鏈作模板為轉錄 2 dna復制和轉錄圖形的識別方法 3 翻譯起止點與進程 翻譯起點 一個核糖體與mrna的結合部位形成2個trna結合位點 起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸 翻譯進程 核糖體沿著mrna移動 讀取下一個密碼子 但mrna不移動 翻譯終點 識別到終止密碼子 不決定氨基酸 時翻譯停止 4 mrna與核糖體數(shù)量 翻譯速度的關系 數(shù)量關系 一個mrna可同時結合多個核糖體 形成多聚核糖體 因此少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白質 方向 判斷依據(jù)是多肽鏈的長短 長的翻譯在前 結果 合成的僅是多肽鏈 要形成蛋白質往往還需要運送至內質網(wǎng) 高爾基體等結構中進一步加工 多聚核糖體中 每個核糖體合成的多肽鏈都相同 2 遺傳信息 密碼子與反密碼子的關系 1 基因中堿基數(shù) mrna堿基數(shù) 多肽鏈中氨基酸數(shù) 6 3 1 2 基因中堿基與蛋白質相對分子質量之間的計算 3 基因控制蛋白質合成過程中的相關數(shù)量關系 4 密碼子有64種 其中有3種為終止密碼子 不對應氨基酸 對應氨基酸的密碼子有61種 反密碼子理論上有61種 3 每種氨基酸對應一種或幾種密碼子 可由一種或幾種trna轉運 課標全國 理綜2017 1 6分 下列關于真核細胞中轉錄的敘述 錯誤的是 a trna rrna和mrna都從dna轉錄而來b 同一細胞中兩種rna的合成有可能同時發(fā)生c 細胞中的rna合成過程不會在細胞核外發(fā)生d 轉錄出的rna鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 解析 轉錄是以dna一條鏈為模板 以核糖核苷酸為原料合成rna的過程 包括trna rrna和mrna a正確 不同的rna由不同的基因轉錄而來 所以同一細胞中兩種rna的合成有可能同時發(fā)生 b正確 細胞中的rna合成過程主要在細胞核內發(fā)生 在細胞質的線粒體和葉綠體中也能進行轉錄合成rna c錯誤 轉錄是以dna一條鏈為模板 以核糖核苷酸為原料 遵循堿基互補配對原則 所以轉錄出的rna鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 d正確 c 考法5基因及中心法則的理解與分析 1 基因概念的理解 高考考法突破 1 各類生物遺傳信息的傳遞過程 2 中心法則的應用 高等動植物共有的途徑 dna復制 轉錄 翻譯 但具體到不同細胞情況不同 如根尖分生區(qū)細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有 但成熟葉肉細胞等高度分化的細胞無dna復制途徑 只有轉錄和翻譯兩條途徑 哺乳動物成熟的紅細胞無遺傳信息的傳遞 rna的復制和逆轉錄過程只發(fā)生在以rna為遺傳物質的病毒的增殖過程中 3 進行堿基互補配對的過程和場所的總結 能進行堿基互補配對的過程 dna復制 dna轉錄 翻譯 rna復制和逆轉錄 能進行堿基互補配對的場所 細胞核 葉綠體 線粒體 核糖體 2 細胞種類與信息傳遞途徑的關系 1 直接途徑 2 間接途徑 3 基因控制性狀的途徑 機理 實例 鐮刀型細胞貧血癥 囊性纖維病 機理 實例 白化病 1 一般而言 一個基因決定一種性狀 但生物體的一種性狀有時也受多個基因的影響 而有些基因則可影響多種性狀 例如 人審稿可能由多個基因決定 其中每一個基因對審稿都有一定的作用 原理豌豆 甜度低 與皺粒豌豆 更甜 一對基因控制粒形和甜度兩對性狀 2 性狀是由基因與環(huán)境共同決定的 3 線粒體和葉綠體中的dna能夠進行半自主復制 并通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成 其上的基因稱作細胞質基因 控制著細胞質遺傳 細胞質遺傳的特點是母系遺傳 即子代性狀由母本決定 4 基因與性狀的關系 解析 b 海南生物2017 25 2分 下列關于生物體內基因表達的敘述 正確的是 a 每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子b hiv的遺傳物質可以作為合成dna的模板c 真核生物基因表達的過程即是蛋白質合成的過程d 一個基因的兩條dna鏈可轉錄出兩條相同的rna 一種氨基酸可能有一種或幾種相應的密碼子 a錯誤 hiv的遺傳物質為單鏈rna 可以逆轉錄生成dna b正確 真核生物基因表達的過程包括轉錄生成rna和翻譯合成蛋白質 c錯誤 一個基因的兩條dna鏈可轉錄出兩條互補的rna 但轉錄均是以基因的一條鏈為模板的 d錯誤 考法6dna分子隨染色體去向問題分析 高考考法突破 專題6同位素標記與dna復制 細胞分裂問題綜合分析 考法6dna分子隨染色體去向問題分析 高考考法突破 1 同位素標記與dna復制情況分析 以一條被15n標記的染色體 轉入不含15n的培養(yǎng)液中 連續(xù)進行兩次細胞分裂為例 2 同位素標記與dna復制及細胞分裂情況分析 1 減數(shù)分裂中染色體標記情況分析如果用3h標記細胞中的dna分子 然后將細胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng) 讓其進行減數(shù)分裂 結果染色體中的dna標記情況如圖所示 由圖可知 減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂2次 但dna只復制1次 所以四個子細胞中所有dna分子均呈雜合狀態(tài) 即3h