必修2第二单元基因的本质与表达.ppt

必修2 遗传与进化 第二单元 基因的本质与表达 第一讲 DNA是主要的遗传物质 第二讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 第三讲 基因的表达,目 录,教材知识问题化梳理,一、肺炎双球菌转化实验 1体内转化实验格里菲思 (1)实验过程及结果：,动漫演示更形象 见课件光盘,超链接,(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有 ，将无毒的R型活菌转化为有毒的S型细菌。 2体外转化实验艾弗里 (1)实验过程及结果：,“转化因子”,(2)结论：S型细菌的 是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。 二、噬菌体侵染细菌实验 1噬菌体结构,DNA,动漫演示更形象 见课件光盘,超链接,2实验过程及结果 (1)标记噬菌体：,(2)侵染细菌：,三、连线表示生物类型与遗传物质种类的关系,巧学助记 巧记噬菌体增殖过程 一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。,一、在小题集训中洞悉命题视角 1判断有关肺炎双球菌转化实验叙述的正误。 (1)肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质 (2012福建卷T2D改编)( ) (2)格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质 (2013南京模拟T4A)( ) (3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术 (2013大连模拟T3B)( ) (4)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用 ( ),效果自评组合式设计,2判断有关噬菌体侵染细菌实验叙述的正误。 (1)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力 (2012江苏卷T2B)( ) (2)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 (2011江苏卷T12A)( ) (3)32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 (2011江苏卷T12D)( ) (4)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸 (2012重庆卷T2B)( ) (5)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 (2011江苏卷T12D)( ),二、在回顾教材图表中强化学科能力,据T2噬菌体模式图回答下列问题： (1)在标记噬菌体时，为什么用32P标记DNA，用35S标记蛋白质？能否用14C、18O等元素标记？ 答案：P只存在于DNA，S只存在于蛋白质；因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N等元素，故不能标记C、O等元素。,(2)在实验中，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染细菌，能否用同时被35S和32P标记的噬菌体侵染细菌？ 答案：不可以，因无法确定放射性是哪种物质。 (3)怎样才能获得用35S和32P标记的噬菌体？ 答案：分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，获得被32P和35S标记的大肠杆菌，再用噬菌体去侵染相应标记的大肠杆菌。,肺炎双球菌转化实验,1.体内转化实验与体外转化实验的比较,体内转化实验,体外转化实验,操作人,格里菲思,埃弗里及其同事,细胞培养场所,小鼠体内,培养基(体外),巧妙构思,用加热杀死的S型菌与R型活菌混合培养后进行实验,将物质分离提纯并各自观察它们能否将R型活菌转化,实验步骤,体内转化实验,体外转化实验,实验结论,S型细菌体内有“转化因子”,S型细菌的DNA是遗传物质,联系,所用的材料相同，都是R型和S型两种肺炎双球菌 两实验都遵循对照原则、单一变量原则 体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA,2.实验拓展分析 (1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。 (2)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。 (3)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。,例1 (2011广东高考)埃弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知 ( ),A不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子 B说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性 C和说明 S 型菌的 DNA 是转化因子 D说明 DNA 是主要的遗传物质 解析 1944年埃弗里和同事的实验表明，只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，DNA是转化因子，而蛋白质、荚膜多糖等物质不是转化因子，但不能说明荚膜多糖有酶活性。、可组成对照实验，由实验结果与自变量的对应关系可知：S型细菌的DNA是转化因子；实验只能说明DNA是遗传物质。 答案 C,(1)设置实验组的目的是什么？ 提示：与实验组的实验形成对照。 (2)如何说明DNA是主要的遗传物质？ 提示：通过比较各种生物的遗传物质，综合分析得出结论，如下所示：,噬菌体侵染细菌实验,1.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较,肺炎双球菌体外转化实验,噬菌体侵染细菌实验,不同点,方法不同,直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等物质，分别与R型细菌混合培养,间接分离：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)，侵染时自然分离,结论不同,证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,证明了DNA是遗传物 质，但没有直接证明蛋白质不是遗传物质,肺炎双球菌体外转化实验,噬菌体侵染细菌实验,关系,实验思路相同：都是设法把DNA和蛋白质分开，单独观察它们的作用 都遵循了对照原则 都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质 由于肺炎双球菌体外转化实验在物质提取时不能完全去除其他物质，因此噬菌体侵染细菌实验更具说服力,2上清液和沉淀物放射性分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因： 保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。 噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，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，也会使上清液中出现放射性。 (2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,联前系后,同位素标记与DNA复制 (1)因DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N，故不能标记C、H、O、N等元素。 (2)噬菌体侵入细菌体内后，以其DNA为模板，遵循半保留复制方式进行复制式增殖。,例2 (2012上海高考)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体 ( ) A侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 CDNA可用15N放射性同位素标记 D蛋白质可用32P放射性同位素标记,解析 噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，故C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P，故D错误。噬菌体侵染细胞时把DNA注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA分离开，使实验结果更科学、更准确，故B项正确。 答案 B,易误点,对噬菌体亲子代个体与细菌之间同位素标记关系不清,失误类型,审题偏差类失误,动漫展示更丰富 见课件光盘,超链接,A在外壳中找到15N和35S B在DNA中找到15N和32P C在外壳中找到15N和32P D在DNA中找到15N、32P和35S 自主尝试 选_。,B,教你审题,解题指导,关键点,信息解读,DNA中含P，蛋白质中含S，而N是DNA和蛋白质共有的元素。因此32P只标记DNA,35S只标记蛋白质，而15N同时标记DNA和蛋白质,噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的DNA和蛋白质。由于DNA复制方式为半保留复制，故在子代噬菌体能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S和15N标记的蛋白质,常见失分探因,(1)因不明确噬菌体DNA和蛋白质的元素组成，而不能准确判断15N、32P和35S标记的物质种类。 (2)因不理解噬菌体侵染细菌的过程及子代噬菌体的合成过程，而不能判断子代噬菌体哪种物质被标记。 (3)此类问题还常因混淆标记的生物种类而失误，分析如下：,有关图解表述型实验的解题策略,图解表述型实验是指用图表和图形表示生物学实验的过程、从实验中获得数据和结果，或者是某生理现象、过程和规律的实验方法。解题策略如下： 1表格 解题时要先从标题开始审题，再从行、列入手，理顺行和列的相关性，用比较大小、数据转变成图线等方法对表格中的数据进行分析处理。,2坐标 解答这类题应从下列几个方面考虑： (1)识图：关键是三看识标、明点、析线。 第一看：理解坐标图中纵横坐标的含义； 第二看：曲线中的特殊点(起点、顶点、转折点、终点、交叉点、衡点等)； 第三看：曲线的走向、变化趋势(上升、平缓、转折)。,(2)析图：根据图形分析事物的变化，探索变化的规律。 (3)用图： 联想：通过联想再现与图像曲线相关的知识点，如生物学概念、原理、规律等。 迁移：将相关的生物学知识与图像曲线紧密结合，建立知识体系。 应用：运用知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。,(4)构图：将文字信息转变成坐标曲线。 构建坐标曲线的原则：抓住“二标一线一名称”。“二标”，即横纵坐标的表达含义、刻度和单位；“一线”，即曲线的变化走势，特别应抓住曲线的三点：起点、转折点和终点；“一名称”，即要准确命名“坐标曲线图”。 3流程图 解读流程图时，要借助于题干中的文字叙述，把握流程图中的核心变化或重要过程，以此为主线完成图文的转换。由于流程图中涉及箭头、字母或数字等，答案的形式也可能用上述符号，这是解答流程图题与其他题型的区别。,案例示法,典例 请结合甲图用图解法完成实验设计，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。,解题指导 (1)审图：仔细审题、审图，注意烟草花叶病毒的结构是由螺旋RNA和方框蛋白质外壳组成，说明烟草花叶病毒的化学成分是RNA和蛋白质。,(2)析图：甲组实验表明：用烟草花叶病毒去感染正常烟草时，烟草出现病态叶，并从烟草体内分离出了烟草花叶病毒，但不能证明烟草花叶病毒的哪一成分是遗传物质。 (3)构图：设法把病毒的RNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察二者的作用。单独用烟草花叶病毒的蛋白质外壳感染烟草时，烟草不出现病斑，从烟草细胞中也未分离出烟草花叶病毒；把烟草花叶病毒的RNA接种到烟草上，结果烟叶发病，并从烟草细胞中分离出了完整的烟草花叶病毒，证明了RNA起着遗传物质的作用，而甲组实验在此起了对照作用。,标准答案,归纳小结,解答此类问题识图是关键，准确提取图中表示的信息，并结合已有的知识，设计合理的实验操作程序。,课堂考点集训,考点一 遗传物质及其探索历程,1(2012江苏高考)人类对遗传物质本质的探索经历了漫 长的过程，下列有关叙述正确的是 ( ),A孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具 说服力 C沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于 嘌呤数 D烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质 是RNA,解析：A项，孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律，但并没有证实其化学本质；B项中，因噬菌体侵染细菌的实验通过同位素标记的方法将DNA和蛋白质彻底分离开来，故比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力；C项，沃森和克里克构建DNA双螺旋结构时利用了别人的一个重要成果就是嘌呤数等于嘧啶数；D项，烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA。 答案：B,2下列关于生物体内遗传物质的说法，正确的是 ( ) A所有病毒的遗传物质是DNA和RNA B细菌在二分裂的过程中，其染色质也进行复制 C大肠杆菌中既有DNA又有RNA，DNA是主要的遗传物质 D水稻的遗传物质是由脱氧核苷酸构成的 解析：每种病毒内只有一种核酸，含有DNA的称为DNA病毒，含有RNA的称为RNA病毒。细菌属于原核生物，拟核中只有裸露的DNA分子，无染色质。大肠杆菌的遗传物质是DNA。水稻的遗传物质是DNA，其基本单位是脱氧核苷酸。 答案：D,考点二 肺炎双球菌转化实验,3下图为“肺炎双球菌的转化实验”的部分研究过程。能 充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是 ( ),A B C D 解析：通过组说明S型细菌中RNA、蛋白质和多糖不是遗传物质，组说明S型细菌的DNA是遗传物质。 答案：D,4格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实 了 ( ) DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质和多糖不是遗传物质 S型细菌的性状是由DNA决定的 在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞 A B C D,解析：肺炎双球菌的转化实验证实了DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是遗传物质；R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞，并成功表达了某些性状。 答案：A,考点三 噬菌体侵染细菌实验,5(2012重庆高考)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬 菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述，正确的是 ( ),A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质 B以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸 C外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡 D能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解,解析：噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒，在噬菌体侵染细菌的过程中，以细菌氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质；合成子代噬菌体的核酸是以噬菌体DNA为模板而不是以细菌DNA为模板；当噬菌体在宿主菌内增殖到一定程度后，会使宿主菌裂解死亡，而不是噬菌体外壳蛋白抑制了宿主菌的蛋白质的合成而使其死亡；噬菌体是病毒，不以二分裂方式增殖。 答案：A,6(2013龙岩四校联考)某科学家做“噬菌体侵染细菌实 验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。,(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的_和_元素，各占_个和_个。 (2)子代噬菌体的DNA中，只含有32P的有_个；只含31P的有_个；同时含有32P、31P的有_个。 (3)子代噬菌体的蛋白质分子中都没有_元素，由此说明_； 子代噬菌体蛋白质都含有_元素，这是因为_ _。,解析：由题干知细菌中核苷酸含31P，噬菌体中核酸含32P，细菌氨基酸含35S，噬菌体蛋白质含32S，噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在外面，只有DNA侵入，合成子代噬菌体所需的原料均来自细菌，因此，每个噬菌体侵染细菌所形成的子代噬菌体中有2个DNA分子同时含31P、32P，其余均只含31P，而蛋白质外壳应全是由细菌提供的原料构建的，即都只含35S。,答案：(1)31P 32P n 2(或32P 31P 2 n) (2)0 n2 2 (3)32S 噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的外壳或蛋白质是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的,“课下综合检测”见“课时跟踪检测(十七)”,教师备选题库（给有能力的学生加餐）,1(2011江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙 述，正确的是 ( ),A分别用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的 培养基培养噬菌体 B分别用35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大 肠杆菌，进行长时间的保温培养 C用35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放 射性可能是搅拌不充分所致 D32P 、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是 遗传物质、蛋白质不是遗传物质,解析：培养噬菌体需用含细菌的培养基；被标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经短时间培养后，搅拌离心处理；该实验中，若搅拌不充分，噬菌体的外壳没有与细菌完全分离，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌体侵染细菌的实验仅能说明DNA是遗传物质，不能说明蛋白质不是遗传物质。 答案：C,2(2010海南高考)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体 的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是 ( ),A1、3 B1、4 C2、3 D2、4 解析：“杂合”噬菌体的遗传性状是由其所含的DNA决定的，如含甲的DNA，其子代的性状和甲种噬菌体相同。 答案：B,3(2010上海高考)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记 的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体 ( ) A一定有35S，可能有32P B只有35S C一定有32P，可能有35S D只有32P 解析：噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故子代噬菌体中部分含32P标记，全部含35S标记。 答案：A,4(2010江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到 20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括 ( ) A不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B蛋白质与生物的性状密切相关 C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复 制 D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传 信息,解析：不同的生物遗传物质不同，而不同生物体内的蛋白质结构也不同，蛋白质是生物性状的直接体现者，故推测遗传物质可能是蛋白质；与蛋白质相比DNA更耐高温，故DNA的热稳定性大于蛋白质，另外蛋白质也不能自我复制；由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，故推测不同的氨基酸排列顺序可能贮存大量的遗传信息。 答案：C,5(2009江苏高考)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出 a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是 ( ),A实验 B实验 C实验 D实验 解析：烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传特性是由RNA决定的，实验组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA，所以分离出的病毒类型应该是b型。 答案：C,教材知识问题化梳理,一、DNA分子的结构,动漫演示更形象 见课件光盘,超链接,反向平行,脱氧核糖,磷酸,碱基,氢键,碱基互补配对原则,巧学助记 巧记DNA的分子结构 五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子)、二(条长链)、一(种双螺旋结构),二、DNA分子的复制,有丝分裂,减数第一次分裂,细胞核,DNA的两条链,脱氧核苷酸,ATP,解旋酶、DNA聚合酶,互补,边解旋边复制,半保留,遗传信息,三、基因是有遗传效应的DNA片段 (1)基因的实质：基因是 的DNA片段。 (2)基因与DNA的关系：一个DNA分子上有许多基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。 (3)基因与遗传信息：基因中脱氧核苷酸的_ 。 (4)基因与染色体的关系：基因在染色体上呈 排列。 (5)生物体多样性和特异性的物质基础： 分子的多样性和特异性。,有遗传效应,排列顺序即为,遗传信息,线性,DNA,效果自评组合式设计,一、在小题集训中洞悉命题视角 1判断有关DNA结构叙述的正误。 (1)HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸。 (2009江苏卷T5D)( ) (2)DNA单链上相邻碱基以氢键相连。 (2009广东卷T24B)( ) (3)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。 (2009广东卷T24D)( ) (4)沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。 (2012江苏卷T2)( ),2判断有关DNA复制叙述的正误。 (1)DNA复制需要消耗能量。 (2011海南卷T25A)( ) (2)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。 (2011海南卷T25D)( ) (3)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶。 (2009江苏卷T12C)( ) (4)DNA分子复制是边解旋边双向复制的。 (2009江苏卷T12B)( ),二、在回顾教材图表中强化学科能力,据DNA分子结构模式图回答下列问题： (1)1个双链DNA分子中含有多少个游离的磷酸基团？ 答案：2个。 (2)DNA分子复制时，解旋酶作用于哪些部位？ 答案：碱基对之间的氢键。 (3)若该双链DNA中含有1 000个脱氧核苷酸，则其蕴含的遗传信息有多少种？ 答案：4500种。,DNA与基因的关系及碱基计算,1.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系,例1 (2013朝阳区模拟)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 ( ) A32.9%和17.1% B31.3%和18.7% C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%,解析 由题中GC35.8%，可推知，在整个DNA分子中及任意一条链中该比值都相等。,答案 B,规律方法,判断核酸种类的方法 (1)DNA和RNA的判断： 含有碱基T或脱氧核糖DNA； 含有碱基U或核糖RNA。,规律方法,(3)DNA和RNA合成的判断： 用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA合成。,DNA复制及相关计算,1.DNA复制的相关问题整合分析,2DNA分子复制中相关计算的规律方法 DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：,(1)子代DNA分子数：2n个。 无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。 含14N的有2n个，只含14N的有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。 (2)子代DNA分子的总链数：2n22n1条。 无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。 含14N的链数是(2n12)条。,(3)消耗的脱氧核苷酸数。 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1)个。 若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m2n1个。,例2 (2012山东高考)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是 ( ) A该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149 D该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变,解析 该DNA分子中含有鸟嘌呤个数为5 0002 (50%20%)3 000(个)，产生100个子代噬菌体至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为3103992.97105(个)；噬菌体以自身的DNA分子作为模板进行增殖；子代噬菌体中含32P的有2个，只含31P的有98个，其比例为149；DNA分子发生突变，改变的密码子所对应的氨基酸可能不变，其性状不发生改变。 答案 C,(1)含31P的子代噬菌体有多少个？ 提示：100个。 (2)第3次复制需要多少个胸腺嘧啶脱氧核苷酸？ 提示：2 0002318 000个。,易误点,不能将细胞分裂和DNA复制有机结合,失误类型,审题偏差类失误,动漫展示更丰富 见课件光盘,超链接,A2 B3 C4 D前三项都对 自主尝试 选_。,D,解题指导,关键点,信息解读,含15N的DNA作模板，原料是含14N的脱氧核苷酸，合成的子链中含14N,该精原细胞进行的是有丝分裂，不要误认精原细胞进行减数分裂,所求的是含15N的细胞个数，而不是DNA分子个数,常见失分探因,(1)因受思维定势影响，误认为该过程进行的是减数分裂或求含15N的DNA分子数。 (2)对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透。此类问题可通过构建模型图解答，如下图：,DNA结构模式图的解读,典型图示,课件展示更丰富 见配套光盘,超链接,信息解读,(1)由图1可解读以下信息：,(2)图2是图1的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋酶作用于部位，限制性内切酶和DNA连接酶作用于部位。,解题技法 (1)分析DNA结构模式图要从点(脱氧核苷酸)、线(脱氧核苷酸链)、面(DNA平面结构)和体(双螺旋结构)四个层次分析。 (2)解答此类问题时要明确相邻碱基间的连接方式、碱基对与氢键的数量关系等方面的知识。,强化训练,1下列能正确表示DNA片段的示意图是 ( ),解析：DNA通常为双链结构，由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。 答案：D,2(2013潍坊质检)关于下图所示DNA分子的叙述，正确 的是 ( ),A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位 B该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的 比例上 C若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)， 则G的个数为(pm/2n)p D把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中 含15N的DNA分子占3/4,解析：选限制酶和DNA连接酶都作用于部位；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，因为DNA中的碱基只有4种；把该DNA放在含15N的培养基中复制两代，子代DNA都含有15N。 答案：C,同位素示踪法在探究DNA复制方式中的应用 1用放射性同位素标记大肠杆菌 (1)若用14N标记大肠杆菌(普通大肠杆菌无放射性)，得到14N/14N的DNA分子，将该DNA分子离心处理，离心后位于试管的上部，即轻带(如下图1)。 (2)若用放射性同位素15N标记大肠杆菌，得到15N/15N的DNA分子，将该DNA分子离心处理，离心后位于试管的下部，即重带(如下图2)。,(3)若大肠杆菌的DNA分子中一条链被14N标记，另一条链被15N标记，离心处理后将会位于试管的中部，即中带(如下图3)。,2追踪DNA的复制方式 (1)将亲代含14N的大肠杆菌转移到含15N的培养基上增殖一代。 (2)将亲代含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养基上增殖一代。 (3)分别对上述培养得到的大肠杆菌离心处理。,3结果分析 (1)若DNA的复制方式为全保留复制，则离心后出现如下图4所示，即1/2重带和1/2轻带。(该复制方式实际上是不存在的) (2)若DNA的复制方式为半保留复制，则离心后出现如下图5所示，即全部为中带。,案例示法,典例 科学家在研究DNA分子复制方式时进行了下图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次)：,实验三：,(1)实验一和实验二的作用是_。 (2)从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制_ (是/不是)半保留复制。 (3)如果实验三的结果都为F，则可判断DNA分子的复制方式_(是/不是)半保留复制。 (4)如果DNA分子的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置_，放射性强度不同的是_带。,解题指导,(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA分子的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。 (2)从实验三的结果C、D可以看出新形成的DNA分子中有的保留了原来DNA分子(15N/15N)中的一条链，可见DNA分子复制具有半保留复制的特点。 (3)结果表明原来被15N标记的DNA分子的两条链没有分 开，因此不是半保留复制。,(4)假设原有DNA分子数目为n，结果D和结果E都有2n个DNA分子为15N/14N，结果D有2n个DNA分子为14N/14N，结果E有6n个DNA分子为14N/14N，所以与结果D相比，结果E密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。 标准答案 (1)对照作用 (2)是 (3)不是 (4)没有变化 轻,归纳小结,解答此类问题要先明确DNA全保留复制和半保留复制的区别，再利用逆推法，即假设为全保留复制或半保留复制，预期实验结果，再根据实验结果，正推出DNA复制方式。,课堂考点集训,考点一 DNA分子的复制,1保证DNA复制能准确无误地进行的关键步骤是( ) A解旋酶促使DNA的两条互补链分离 B游离的脱氧核苷酸与母链进行碱基互补配对 C配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 D模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构,解析：DNA复制时，新合成的子链与模板链之间严格地遵守碱基互补配对原则，保证了合成的子代DNA与亲代DNA携带相同的遗传信息，从而保证了遗传信息准确无误地传递。 答案：B,2女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm，DNA复 制速度约为4 m/min，但复制过程仅需40 min左右即完成。这是因为DNA分子 ( ) A边解旋边复制 B每个复制点双向复制，使子链迅速延伸 C以半保留方式复制 D复制起点多，分段同时复制,解析：DNA分子长36 mm，复制速度为4 m/min，则复制时间大约是36103m4 m/min9103 min，而实际上只需40 min左右，故其原因应该是复制起点多，分段同时复制。 答案：D,考点二 DNA分子的结构与基因的本质,3下列有关DNA分子结构的叙述错误的是 ( ) A双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 BDNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接 C嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构 的相对稳定 DDNA分子两条链反向平行 解析：DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。 答案：B,4(2013菏泽模拟)科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因 与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明 ( ) A基因在DNA上 B基因在染色体上 C基因具有遗传效应 DDNA具有遗传效应 解析：正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。 答案：C,5(2013临沂一模)某双链DNA分子中含有200个碱基，一条 链上ATGC1234，则该DNA分子 ( ) A四种含氮碱基ATGC3377 B连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个 C碱基排列方式共有4100种 D含有4个游离的磷酸基,解析：该DNA分子的一条链上ATGC1234，另一条链ATGC2143，整个DNA分子中ATGC3377。该DNA分子中AT30，GC70，连续复制两次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸为30(221)90个；该DNA分子含有100个碱基对，30个AT碱基对，70个GC碱基对，碱基排列方式小于4100种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸基。 答案：A,6(2013湖北八校联考)下图是某DNA分子的局部结构示 意图，请据图回答。,考点三 DNA分子结构与复制综合,(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：_，_，_。,(2)图中DNA片段中碱基对有_对，该DNA分子应有_个游离的磷酸基。 (3)从主链上看，两条单链方向_，从碱基关系看，两条单链_。 (4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的_(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为_。 (5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为_个。,“课下综合检测”见“课时跟踪检测(十八)”,教师备选题库（给有能力的学生加餐）,1(2011海南高考)关于核酸生物合成的叙述，错误的 是 ( ) ADNA的复制需要消耗能量 BRNA分子可作为DNA合成的模板 C真核生物的大部分核酸在细胞核中合成 D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期,解析：真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期；DNA的复制需要消耗能量；可以RNA分子为模板通过逆转录合成DNA分子；真核生物的大部分核酸在细胞核中合成，少数核酸在某些细胞器(如叶绿体、线粒体)中合成。 答案：D,2(2011上海高考)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的 解旋发生在 ( ) A两条DNA母链之间 BDNA子链与其互补的母链之间 C两条DNA子链之间 DDNA子链与其非互补母链之间 解析：在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。 答案：A,3(2010山东高考)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶 脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是 ( ) A每条染色体的两条单体都被标记 B每条染色体中都只有一条单体被标记 C只有半数的染色体中一条单体被标记 D每条染色体的两条单体都不被标记,解析：蚕豆根尖细胞的染色体上的DNA分子，原来不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，复制形成的所有DNA分子中，一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期，此时经复制后，由一个DNA分子所形成的两个DNA分子，一个含放射性，一个不含放射性，即每条染色都只有一条染色体单体被标记。 答案：B,4(2010上海高考)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基 为A，则该片段中 ( ) AG的含量为30% BU的含量为30% C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40% 解析：根据DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和。其他碱基的含量分别为：TA30%，CG1(30%30%)/220%。 答案：C,5(2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同 位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,请分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。,(3)分析讨论： 若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。 若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。 若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。,解析：经过一代培养后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对所有的DNA分子全部标记，要进行多代培养；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两个单链均被15N标记，“轻带”为两个单链均被14N标记，“中带”为一个单链被14N标记，另一个单链被15N标记。 答案：(1)多 15N/15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制 (3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N,教材知识问题化梳理,一、RNA的结构和种类 1RNA与DNA的区别,T(胸腺嘧啶),核糖,双链,U(尿嘧啶),2RNA的种类及功能,二、遗传信息的转录和翻译 1转录的过程,动漫演示更形象 见课件光盘,超链接,2翻译 (1)概念：,mRNA,氨基酸,氨基酸顺序,(2)密码子： 上3个相邻碱基，共64种，其中决定氨基酸的密码子有 种。 (3)反密码子：位于 上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。,mRNA,61,tRNA,三、中心法则与基因对性状的控制 1中心法则,DNA的复制； ；翻译； ； 。,转录,RNA复制,逆转录,2基因控制性状的途径 (1)基因通过 来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病。 (2)基因还能通过控制 直接控制生物体的性状，如囊性纤维病。,控制酶的合成,蛋白质的结构,效果自评组合式设计,一、在小题集训中洞悉命题视角 1判断有关RNA叙述的正误。 (1)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程 (2012上海卷T7B改编)( ) (2)少数RNA具有生物催化作用 (2011海南卷T15A)( ) (3)真核生物的tRNA呈三草叶结构 (2011上海卷T20B)( ) (4)每种tRNA只转运一种氨基酸(2009广东卷T25B)( ),2判断有关转录和翻译叙述的正误。 (1)转录和翻译都可在细胞核中发生 (2009海南卷T12A)( ) (2)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料 (2009海南卷T12C)( ) (3)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 (2009广东卷T25C)( ) (4)每种氨基酸仅由一种密码子编程 (2010广东卷T4C)( ) (5)DNA复制就是基因表达的过程(2010广东卷T4B)( ),3(2010海南卷T12)下列关于遗传信息传递的叙述，错 误的是 ( ) A线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则 BDNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的 CDNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 DDNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心 法则 答案：D,二、在回顾教材图表中强化学科能力,据翻译过程图解回答下列问题： (1)每个核糖体合成一条完整的多肽链还是各自合成多肽链的一部分？ 答案：每个核糖体合成一条完整的多肽链。 (2)图中合成的多肽链的氨基酸排列顺序都相同吗？ 答案：相同。 (3)图中核糖体的移动方向是自左向右，还是自右向左？ 答案：自左向右。,DNA复制、转录和翻译的比较,1区别,DNA 功能,传递遗传信息(复制),表达遗传信息,转录,翻译,时间,有丝分裂间期；减前的间期,生长发育的连续过程中,场所,真核细胞主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体；原核细胞在细胞质或核区,真核细胞主要在细胞核；原核细胞在细胞质或核区,细胞质,原料,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,20种氨基酸,模板,DNA的两条链,DNA中的一条链,mRNA,DNA 功能,传递遗传信息 (复制),表达遗传信息,转录,翻译,条件,解旋酶、DNA聚合酶、能量,解旋酶、RNA聚合酶、能量,酶、ATP、tRNA,碱基 配对,AT，TA， CG，GC,AU，TA， CG，GC,AU，UA，CG，GC,模板 去向,分别进入两个子代DNA分子中,恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构,分解成单个核苷酸,DNA 功能,传递遗传信息 (复制),表达遗传信息,转录,翻译,特点,边解旋边复制；半保留复制,边解旋边转 录，DNA双链 全保留,一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链,产物,两个双链DNA分子,一条单链mRNA,蛋白质,意义,复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代,表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状,2联系,联前系后,DNA复制、转录、翻译与细胞分裂、分化的关系 (1)DNA复制发生于细胞分裂过程中。 (2)转录、翻译