高考生物第四單元復習專題九遺傳分子基礎課件

1、高考生物第四單元復習專題高考生物第四單元復習專題九遺傳分子基礎課件九遺傳分子基礎課件DNA是主要的遺傳物質是主要的遺傳物質1.肺炎雙球菌轉化實驗肺炎雙球菌轉化實驗(1)格里菲斯體內轉化實驗格里菲斯體內轉化實驗過程過程存活存活S型活細菌型活細菌結論：加熱殺死的結論：加熱殺死的S型細菌中，含有某種促成型細菌中，含有某種促成R型細菌轉化為型細菌轉化為S型細菌的型細菌的“ ”。(2)艾弗里體外轉化實驗艾弗里體外轉化實驗過程過程轉化因子轉化因子DNA DNA+DNA酶酶結論：結論： 才是使才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質，即型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質，即是轉化因子，是遺傳物質。是轉化因子，是遺傳物

2、質。DNADNA2.噬菌體侵染細菌實驗噬菌體侵染細菌實驗(1)噬菌體結構及增殖噬菌體結構及增殖外殼外殼SDNAP寄生寄生合成組裝合成組裝(2)實驗過程實驗過程標記噬菌體標記噬菌體大腸桿菌大腸桿菌32P噬菌體噬菌體32P標記的噬菌體標記的噬菌體侵染細菌侵染細菌3.連線表示生物類型與遺傳物質種類的關系連線表示生物類型與遺傳物質種類的關系DNA分子的結構與復制分子的結構與復制分子的結構分子的結構脫氧核苷酸脫氧核苷酸A、T、G、C反向平行反向平行脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸堿基堿基氫鍵氫鍵堿基互補配對原則堿基互補配對原則分子的復制分子的復制親代親代DNA有絲分裂新時期和減數(shù)第一次分裂前的間期有絲分裂新時期

3、和減數(shù)第一次分裂前的間期解旋后兩條母鏈解旋后兩條母鏈游離的游離的4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸ATPDNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶半保留復制半保留復制邊解旋邊復制邊解旋邊復制從親代傳給了子代從親代傳給了子代遺傳信息的連續(xù)性遺傳信息的連續(xù)性3.基因的本質基因的本質(1)基因與染色體關系：基因在染色體上呈基因與染色體關系：基因在染色體上呈排列。排列。(2)將代表下列結構的字母填入圖將代表下列結構的字母填入圖中的相應橫線上：中的相應橫線上：a.染色體、染色體、c.基因、基因、d.脫氧核苷酸。脫氧核苷酸。線性線性dcba(3)基因的本質：基因是有基因的本質：基因是有 的的DNA片段。片段

4、。(4)染色體、染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關系、基因和脫氧核苷酸的關系遺傳效應遺傳效應染色體染色體染色體染色體DNA片段片段脫氧核脫氧核苷酸苷酸遺傳物質遺傳物質基因基因基因的表達基因的表達的種類和功能的種類和功能遺傳信息遺傳信息氨基酸氨基酸核糖體核糖體2.遺傳信息的轉錄和翻譯遺傳信息的轉錄和翻譯(1)轉錄的過程轉錄的過程RNA聚合酶聚合酶一條鏈一條鏈核糖核苷酸核糖核苷酸DNA(2)翻譯翻譯概念：概念：場所場所細胞質的核糖體上細胞質的核糖體上模板模板原料原料20種種產物產物具有一定具有一定的蛋白質的蛋白質mRNA氨基酸氨基酸氨基酸順序氨基酸順序密碼子：密碼子： 上上3個相鄰堿基，共個相鄰

5、堿基，共64種，其中決種，其中決定氨基酸的密碼子有定氨基酸的密碼子有種。種。反密碼子：位于反密碼子：位于 上的與上的與mRNA上的密碼子互上的密碼子互補配對的補配對的3個堿基。個堿基。mRNA61tRNA3.中心法則與基因對性狀的控制中心法則與基因對性狀的控制(1)中心法則中心法則DNA的復制；的復制； ；翻譯；翻譯； ； 。(2)基因控制性狀的途徑基因控制性狀的途徑基因通過基因通過來控制代謝過程，進而控制生物體來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，如白化病。的性狀，如白化病。基因還能通過控制基因還能通過控制 直接控制生物體的性狀，如直接控制生物體的性狀，如囊性纖維病。囊性纖維病。轉錄轉錄RN

6、A復制復制逆轉錄逆轉錄控制酶的合成控制酶的合成蛋白質的結構蛋白質的結構1.肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較DNA是遺傳物質的實驗分析是遺傳物質的實驗分析艾弗里實驗艾弗里實驗噬菌體侵染細菌實驗噬菌體侵染細菌實驗設計設計思路思路設法將設法將DNA與其他物質分開，單獨地直接研究它們各自不同的遺傳功能與其他物質分開，單獨地直接研究它們各自不同的遺傳功能處理處理方法方法直接分離：分離直接分離：分離S型菌的型菌的DNA、多、多糖、蛋白質等，分別與糖、蛋白質等，分別與R型菌混合型菌混合培養(yǎng)培養(yǎng)同位素標記法：分別用同位素同位素標記法：分別用同位素

7、35S、32P標記標記DNA和蛋白質和蛋白質結論結論DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質是遺傳物質說明了遺傳物質可發(fā)生可遺傳說明了遺傳物質可發(fā)生可遺傳的變異的變異DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質質不是遺傳物質說明說明DNA能控制蛋白質的合成能控制蛋白質的合成DNA能自我復制能自我復制2.上清液和沉淀物放射性分析上清液和沉淀物放射性分析(1)用用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因：標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因： 保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞保溫時間過短，有一部分噬菌體還

8、沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段保溫時噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后子代釋放出來，經離心后間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后子代釋放出來，經離心后分布于上清液，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。分布于上清液，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。(2)用用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因：標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量含由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質外殼吸

9、附在細菌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。表面，隨細菌離心到沉淀物中?！镜淅淅?】 (2015湖南永州月考湖南永州月考)用含用含32P和和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，將一個未標記的噬菌體在細菌中培養(yǎng)將一個未標記的噬菌體在細菌中培養(yǎng)9 h，經檢測共產生了，經檢測共產生了64個個子代噬菌體，下列敘述正確的是子代噬菌體，下列敘述正確的是()A.32P和和35S只能分別標記細菌的只能分別標記細菌的DNA和蛋白質和蛋白質B.子代噬菌體的子代噬菌體的DNA和蛋白質一定具有放射性和蛋白質一定具有放射性具有放射性的子代噬菌體占具有放射性的子代噬菌體占 D.噬菌體繁殖一代的

10、時間約為噬菌體繁殖一代的時間約為1 h解析解析磷脂也可以被磷脂也可以被32P標記；子代噬菌體的標記；子代噬菌體的DNA和蛋白質是利和蛋白質是利用細菌的原料合成的用細菌的原料合成的，故一定具有放射性；培養(yǎng)故一定具有放射性；培養(yǎng)9 h產生了產生了64個個子代噬菌體子代噬菌體，說明噬菌體繁殖了說明噬菌體繁殖了6代代，故噬菌體繁殖一代的時故噬菌體繁殖一代的時間為間為1.5 h。B【以題說法以題說法】 噬菌體侵染細菌實驗中同位素標記解題技巧噬菌體侵染細菌實驗中同位素標記解題技巧1.雙鏈雙鏈DNA分子中堿基的計算分子中堿基的計算(1)嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即AGTC。(2)在雙

11、鏈在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個整個DNA分子中都相等。分子中都相等。設在雙鏈設在雙鏈DNA分子中的一條鏈上分子中的一條鏈上A1T1n%，因為，因為A1T2，A2T1，則：，則：A1T1A2T2n%。所以所以ATA1A2T1T2 n%。簡記為簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。DNA分子的結構和復制的有關計算分子的結構和復制的有關計算分子復制方式的有關計算分子復制方式的有關計算DNA分子復制為半保留復制，若將一個全部分子復制為半保留復制，若將一個全部N原子被原子被15N

12、標記的標記的DNA轉移到含轉移到含14N的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基中培養(yǎng)中培養(yǎng)(復制復制)若干代，其結果分析如下：若干代，其結果分析如下：(1)子代子代DNA分子數(shù)：分子數(shù)：2n個。個。無論復制多少次，含無論復制多少次，含15N的的DNA分子始終是分子始終是2個。個。含含14N的的DNA分子有分子有2n個，只含個，只含14N的有的有(2n2)個，做題時個，做題時應看準是應看準是“含含”還是還是“只含只含”。(2)子代子代DNA分子的總鏈數(shù)：分子的總鏈數(shù)：2n22n1條。條。無論復制多少次，含無論復制多少次，含15N的鏈始終是的鏈始終是2條。做題時應看準是條。做題時應看準是“DNA分子數(shù)分子數(shù)”還是還是“

13、鏈數(shù)鏈數(shù)”。含含14N的鏈數(shù)是的鏈數(shù)是(2n12)條。條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經過個，則經過n次復次復制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為m(2n1)個。個。若進行第若進行第n次復制，則需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為次復制，則需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m2n1個。個?！镜淅淅?】 (2015遼寧營口調研遼寧營口調研)右圖為真核細胞內某基因右圖為真核細胞內某基因(被被15N標記標記)的結構示意圖，該基因全部堿基中的結構示意圖，該基因全部堿基中C占占30%，下列說法正，下列說法

14、正確的是確的是()兩處兩處B.該基因的一條核苷酸鏈中該基因的一條核苷酸鏈中(CG)/(AT)為為32處后處后T變?yōu)樽優(yōu)锳，則該基因控制的性狀一定發(fā)生改變，則該基因控制的性狀一定發(fā)生改變14N的培養(yǎng)液中復制的培養(yǎng)液中復制3次后，含次后，含14N的的DNA分子占分子占解析解析DNA解旋酶使解旋酶使DNA雙螺旋結構的氫鍵斷裂雙螺旋結構的氫鍵斷裂，作用部位應作用部位應是題圖中的是題圖中的，A項錯誤；項錯誤；DNA是規(guī)則的雙螺旋結構是規(guī)則的雙螺旋結構，A與與T配配對對，G與與C配對配對，由題干知該基因全部堿基中由題干知該基因全部堿基中C占占30%，因此因此G也占也占30%，A與與T相等占相等占20%，該

15、基因全部堿基中該基因全部堿基中(CG)/(AT)為為32，又知又知(CG)/(AT)的比例在整個基因中與每條核苷的比例在整個基因中與每條核苷酸鏈中的比例相等酸鏈中的比例相等，B項正確；項正確；處后處后T變?yōu)樽優(yōu)锳，發(fā)生了基因突發(fā)生了基因突變變，但不一定引起性狀改變但不一定引起性狀改變，C項錯誤；項錯誤；DNA分子的復制是半分子的復制是半保留復制保留復制，每個新形成的每個新形成的DNA分子都含有一條鏈分子都含有一條鏈，該基因置于該基因置于14N培養(yǎng)液中復制培養(yǎng)液中復制3次后次后，所以所以DNA分子都含分子都含14N，D項錯誤。項錯誤。答案答案B【以題說法以題說法】 關于關于DNA復制的復制的2個

16、易錯點個易錯點(1)在做在做DNA分子復制的計算題時，應看準是分子復制的計算題時，應看準是“含含”還是還是“只只含含”,是是“DNA分子數(shù)分子數(shù)”還是還是“鏈數(shù)鏈數(shù)”。(2)在分析細胞分裂問題時，常以染色體或在分析細胞分裂問題時，常以染色體或DNA分子為研究對象分子為研究對象,而在分析而在分析DNA分子復制問題時，一定要從分子復制問題時，一定要從DNA分子兩條單鏈的分子兩條單鏈的角度考慮，所以復制后的一條染色體上的兩個角度考慮，所以復制后的一條染色體上的兩個DNA分子中都含分子中都含有原來的單鏈。有原來的單鏈。1.復制、轉錄和翻譯的比較復制、轉錄和翻譯的比較中心法則主要過程比較分析中心法則主要

17、過程比較分析比較項目比較項目DNA復制復制轉錄轉錄翻譯翻譯場所場所主要在細胞核中主要在細胞核中主要在細胞核主要在細胞核中中細胞質中的細胞質中的核糖體核糖體模板模板DNA的兩單鏈的兩單鏈DNA的一條鏈的一條鏈mRNA原料原料4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸4種核糖核苷種核糖核苷酸酸20種氨基酸種氨基酸條件條件ATP、酶、酶(解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶)酶酶(RNA聚合聚合酶酶)、ATP酶、酶、ATP、tRNA產物產物2個雙鏈個雙鏈DNA一個單鏈一個單鏈RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽鏈多肽鏈特點特點半保留復制半保留復制邊解旋邊復制邊解旋邊復制多起點復制多起點復制邊解旋邊轉錄，邊解旋邊

18、轉錄，DNA雙鏈全保留雙鏈全保留一條一條mRNA上可上可相繼結合多個核相繼結合多個核糖體，同時合成糖體，同時合成多條肽鏈多條肽鏈信息信息傳遞傳遞DNADNADNARNAmRNA蛋白質蛋白質2.不同類型生物遺傳信息的傳遞不同類型生物遺傳信息的傳遞(1)以以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞(2)以以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞具有具有RNA復制功能的復制功能的RNA病毒病毒(如煙草花葉病毒如煙草花葉病毒)具有逆轉錄功能的具有逆轉錄功能的RNA病毒病毒(如艾滋病病毒如艾滋病病毒)【典例典例3】 如圖表示有關遺傳信息傳遞的模擬實驗

19、。如圖表示有關遺傳信息傳遞的模擬實驗。下列相關敘述中合理的是下列相關敘述中合理的是() A.若若X是是RNA，Y是是DNA，則試管內必須加入，則試管內必須加入DNA 連接酶連接酶B.若若X是是CTTGTACAA,Y含有含有U,則試管內必須加入逆轉錄酶則試管內必須加入逆轉錄酶C.若若X與與Y都是都是DNA，則試管內必須加入氨基酸，則試管內必須加入氨基酸D.若若Y是蛋白質，是蛋白質，X是是mRNA，則試管內還要有其他，則試管內還要有其他RNA解析解析若若X是是RNA，Y是是DNA，表示逆轉錄過程表示逆轉錄過程，需加入逆轉需加入逆轉錄酶；若錄酶；若X是是CTTGTACAA，Y含有含有U，表示轉錄過程

20、表示轉錄過程，需加需加入入RNA聚合酶；若聚合酶；若X與與Y都是都是DNA，表示表示DNA的復制過程的復制過程，需需加入加入DNA聚合酶；若聚合酶；若Y是蛋白質是蛋白質，X是是mRNA，表示翻譯過程表示翻譯過程, ,則試管內還要有其他則試管內還要有其他RNA，如如tRNA。D【以題說法以題說法】 與核酸有關與核酸有關“六類酶六類酶”的辨析的辨析(1)“解旋酶解旋酶”是是DNA分子復制時使氫鍵斷裂。分子復制時使氫鍵斷裂。(2)“限制酶限制酶”是使兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。是使兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。(3)“DNA聚合酶聚合酶”是是DNA分子復制時依據(jù)堿基互補配對原則使分子復

21、制時依據(jù)堿基互補配對原則使單個脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈。單個脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈。(4)“DNA連接酶連接酶”是將兩個是將兩個DNA分子片段的末端分子片段的末端“縫合縫合”起來起來形成磷酸二酯鍵。形成磷酸二酯鍵。(5)“RNA聚合酶聚合酶”是是RNA復制或復制或DNA轉錄時依據(jù)堿基互補配轉錄時依據(jù)堿基互補配對原則將單個核糖核苷酸連接成對原則將單個核糖核苷酸連接成RNA鏈。鏈。(6)“逆轉錄酶逆轉錄酶”是某些是某些RNA病毒在宿主細胞內利用宿主細胞的病毒在宿主細胞內利用宿主細胞的脫氧核苷酸合成脫氧核苷酸合成DNA的一種酶。的一種酶。1.遺傳信息、密碼子與反密碼子的區(qū)分遺傳信息、密碼子與反

22、密碼子的區(qū)分遺傳信息、密碼子與反密碼子的辨析遺傳信息、密碼子與反密碼子的辨析2.DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關系如下圖所示上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關系如下圖所示:3.氨基酸與密碼子、反密碼子的關系氨基酸與密碼子、反密碼子的關系(1)每種氨基酸對應每種氨基酸對應1種或幾種密碼子種或幾種密碼子(密碼子簡并性密碼子簡并性)，可由，可由1種或種或幾種幾種tRNA轉運。轉運。(2)1種密碼子只能決定種密碼子只能決定1種氨基酸，種氨基酸，1種種tRNA只能轉運只能轉運1種氨基酸。種氨基酸。(3)密碼子有密碼子有64種種(3種終止密碼子；種終止密碼子；61種決定氨基酸的密碼子種決定氨基

23、酸的密碼子)；反密碼子理論上有反密碼子理論上有61種。種。(4)基因中堿基、基因中堿基、RNA中堿基與蛋白質中氨基酸數(shù)量的關系：中堿基與蛋白質中氨基酸數(shù)量的關系：基因中堿基數(shù)基因中堿基數(shù)mRNA堿基數(shù)堿基數(shù)多肽鏈中氨基酸數(shù)多肽鏈中氨基酸數(shù)631,圖圖解如下：解如下：【典例典例4】 如圖所示為真核細胞蛋白質合成如圖所示為真核細胞蛋白質合成過程中必需的兩種物質過程中必需的兩種物質(甲、乙甲、乙)，下列有關，下列有關敘述中正確的是敘述中正確的是()A.遺傳信息位于甲上遺傳信息位于甲上B.乙由三個堿基組成乙由三個堿基組成C.甲的合成需要甲的合成需要RNA聚合酶的參與聚合酶的參與 D.乙可以轉運多種氨基

24、酸乙可以轉運多種氨基酸解析解析由圖可知由圖可知，甲為甲為mRNA，乙為乙為tRNA。遺傳信息位于。遺傳信息位于DNA上；上；tRNA是由一條單鏈是由一條單鏈RNA通過折疊形成的通過折疊形成的，由多個堿由多個堿基組成；一種基組成；一種tRNA只能轉運一種氨基酸；只能轉運一種氨基酸；mRNA是在是在RNA聚聚合酶催化作用下以合酶催化作用下以DNA分子的一條鏈為模板轉錄形成的。分子的一條鏈為模板轉錄形成的。C同位素示蹤法在探究同位素示蹤法在探究DNA復制方式中的應用復制方式中的應用1.用放射性同位素標記大腸桿菌用放射性同位素標記大腸桿菌(1)若用若用14N標記大腸桿菌標記大腸桿菌(普通大腸桿菌無放射性普通大腸桿菌無放射性)，得到，得到14N/14N的的DNA分子，將該分子，將該DNA分子離心處理，離心后位于試管的上部分子離心處理，離心后位于試管的上部,即輕帶即輕帶(如下圖如下圖1)。(2)若用放射性同位素若用放射性同位素15N標記大腸桿菌，得到標記大腸桿菌，得到15N/15N的的DNA分子，分子，將該將該DNA分子離心處理，離心后位于試管的下部，即重帶分子離心處理，離心后位于試管的下部，即重帶(如如下圖下圖2