2013广西高考生物二轮复习课件第一部分专题五第1讲《遗传的物质基础基因工程》

专题五 遗传、变异与进化 第1讲讲 遗传遗传 的物质质基础础基因工程 课标领航 1DNA是主要的遗传遗传 物质质 2DNA的粗提取与鉴鉴定 3DNA分子的结结构和复制 4基因的概念 5原核细细胞和真核细细胞的基因结结构 6基因控制蛋白质质的合成 7基因对对性状的控制 8基因操作的工具和基本步骤骤 9基因工程的成果和发发展前景 目录 考点串讲深度剖析 命题热点把脉高考 知能演练轻松夺冠 考点串讲深度剖析 一、两个实验实验 遵循相同的实验设计实验设计 原则则 1肺炎双球菌转转化实验实验 中的相互对对照 2噬菌体侵染细细菌实验实验 中的自身对对照 3.实验结论实验结论 (或目的)比较较 (1)肺炎双球菌转转化实验实验 的结论结论 ：证证明DNA是遗传遗传 物质质，蛋 白质质不是遗传遗传 物质质。 (2)噬菌体侵染细细菌实验实验 的结论结论 ：证证明DNA是遗传遗传 物质质，不 能证证明蛋白质质不是遗传遗传 物质质，因蛋白质质没有进进入细细菌体内 。 噬菌体 侵染细细菌后离心 上清液沉淀物 被35S标记标记 的蛋白质质放射性很高放射性很低 被32P标记标记 的DNA放射性很低放射性很高 二、有关碱基数量计计算的归类归类 与应应用 1碱基互补补配对归类对归类 (1)DNA分子自我复制的碱基互补补配对对：AT，GC，T A，CG。 (2)“转录转录 ”中的碱基互补补配对对：AU，GC，TA，C G。 (3)“翻译译”时时的碱基互补补配对对：AU，GC，UA，C G。 (4)“逆转录转录 ”时时的碱基互补补配对对：AT，UA，CG ，GC。 2DNA分子、DNA某条链链及转录转录 生成的mRNA中碱基 比例关系 H链链h链链 DNA 分子 mRNA (以 H链为链为 模板) 规规律(DNA) mmm 互补补碱基之和的比 例在整个DNA及任 一条链链中都相等 nnn a1 非互补补碱基之和的 比例在整个DNA分 子中为为1，在两条 互补链补链 中互为为倒 数 b1 3.DNA复制过过程中的碱基数量计计算 某DNA分子中含某碱基a个， (1)复制n次需要含该该碱基的脱氧核苷酸数为为a(2n1)。 (2)第n次复制，需要含该该碱基的脱氧核苷酸数为为a2n1。 4碱基比例的运用 由核酸所含碱基种类类及比例可以分析判断核酸的种类类： (1)若有U无T，则该则该 核酸为为RNA。 (2)若有T无U，且AT，GC,则该则该 核酸一般为为双链链DNA。 (3)若有T无U，且AT，GC,则该则该 核酸为单链为单链 DNA。 三、中心法则则 1中心法则则中遗传遗传 信息的流动过动过 程为为： (1)在生物生长长繁殖过过程中遗传遗传 信息的传递传递 方向为为 (2)在细细胞内蛋白质质合成过过程中，遗传遗传 信息的传递传递 方向(如胰 岛细岛细 胞中胰岛岛素的合成)为为 (3)含逆转录转录 酶的RNA病毒在寄主细细胞内繁殖过过程中，遗传遗传 信息的传递传递 方向为为 (4)DNA病毒(如噬菌体)在寄主细细胞内繁殖过过程中，遗传遗传 信息 的传递传递 方向为为 (5)RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细细胞内繁殖过过程中，遗遗 传传信息的传递传递 方向为为 2中心法则则体现现了DNA的两大基本功能 (1)图图中体现现了对遗传对遗传 信息的传递传递 功能，它是通过过DNA复 制完成的,发发生于亲亲代产产生子代的生殖过过程或细细胞增殖过过程 中。 (2)图图中共同体现现了对遗传对遗传 信息的表达功能，它是通过过 转录转录 和翻译译完成的，发发生在个体发发育过过程中。 四、对对基因结结构的几点解释释 1真核生物基因结结构的编码编码 区第一区段及最后一个区段总总 是外显显子，即外显显子总总比内含子多一个。 2真核生物基因结结构的非编码编码 序列包括非编码编码 区和编码编码 区 中内含子，与原核生物基因相比，相同数量的碱基所控制的 蛋白质质中氨基酸的数量或肽链长肽链长 度都要小。 3真核生物基因结结构中内含子部分发发生基因突变变，对对生物 的性状没有影响。 4由于真核生物基因结结构的编码编码 区有内含子，因此在基因 工程中获获取目的基因时时常用人工合成基因的方法。 五、DNA、mRNA的碱基数与合成的蛋白质质中氨基酸的数量 关系 基因中碱基数mRNA中碱基数氨基酸数631。 【特别别提醒】 上述比例关系中“基因中碱基数”应应理解为为 真核生物基因中外显显子所含碱基数目或原核生物基因中编码编码 区所含碱基数目，或者在题题目中用“最多”能合成多少氨基 酸，“至少”需要基因中含多少碱基来描述。 六、基因工程中的重要问题总结问题总结 分析 1提取目的基因的两种方法比较较 由于一种氨基酸对应对应 多种密码码子，因此，根据蛋白质质中氨基 酸序列合成的目的基因可能有多种,但它们们控制的性状相同。 所需的酶类类内含子的有无 鸟枪鸟枪 法多种限制性内切酶有 人工合成法逆转录转录 酶、DNA聚合酶无 2目的基因的检测检测 和表达 (1)检测检测 目的基因是否导导入受体细细胞的方法： 受体细细胞是否具有运载载体所特有的“标记标记 基因”控制的 性状。 借助DNA分子杂杂交原理：用目的基因作探针针与从转转基因 生物中提取的基因(DNA)或mRNA杂杂交，通过过分子杂杂交技 术术予以确认认若显显示出杂杂交带带，则则表明目的基因已经经 插入受体细细胞染色体中或已转录产转录产 生mRNA。 (2)检测检测 目的基因能否得到表达： 决定于导导入受体细细胞后，该该受体细细胞中的RNA聚合酶能否 识别该识别该 目的基因编码编码 区上游的RNA聚合酶结结合位点。 检测检测 目的基因是否表达的方法： 对对目的基因控制的性状进进行鉴鉴定。 检测检测 目的基因所控制合成的蛋白质质。 用相应应的抗体进进行抗原抗体杂杂交。若有杂杂交带带出现现，则则 表明目的基因已形成蛋白质产质产 物。 (3)目的基因的修饰饰 编码编码 区可编码编码 蛋白质质，通过过修饰编码饰编码 区，可能达到改变变 基因表达产产物的目的。 非编码编码 区具有调调控基因表达功能，可通过过修饰饰基因结结构 的“非编码编码 区”改变变基因的“表达程度”(提高或降低)。 3基因工程的应应用 (1)基因诊诊断原理是DNA分子杂杂交 (2)基因治疗疗将健康的外源基因导导入有基因缺陷的细细胞中 ,达到治疗疗疾病的目的。 命题热点把脉高考 热点一 验证DNA是遗传物质的经典实验 例例1 1 (2011年高考广东东卷)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双 球菌进进行实验实验 ，结结果如下表。从表可知( ) 实验实验 组组号 接种 菌型 加入S型菌物质质 培养皿长长菌 情况 R蛋白质质R型 R荚荚膜多糖R型 RDNAR型、S型 RDNA(经经DNA酶处处理)R型 A.不能证证明S型菌的蛋白质质不是转转化因子 B说说明S型菌的荚荚膜多糖有酶活性 C和说说明S型菌的DNA是转转化因子 D说说明DNA是主要的遗传遗传 物质质 【解析】 第组实验说组实验说 明蛋白质质和荚荚膜多糖与R型菌转转 化为为S型菌无关，A、B项错误项错误 。第组实验说组实验说 明DNA与R 型菌转转化为为S型菌有关。第组实验说组实验说 明DNA被水解后的产产 物不能使R型菌转转化为为S型菌，C项项正确。只能说说明 DNA是遗传遗传 物质质,而不能说说明DNA是主要的遗传遗传 物质质，D项项 错误错误 。 【答案】 C 热点二 基因的表达 例例2 2 (2011年高考江苏苏卷)关于转录转录 和翻译译的叙述，错误错误 的 是( ) A转录时转录时 以核糖核苷酸为为原料 B转录时转录时 RNA聚合酶能识别识别 DNA中特定碱基序列 CmRNA在核糖体上移动动翻译译出蛋白质质 D不同密码码子编码编码 同种氨基酸可增强密码码的容错错性 【解析】 转录转录 是以DNA的一条链为链为 模板、以核糖核苷酸 为为原料合成RNA的过过程，A项项正确；转录过转录过 程需要RNA聚 合酶的催化，RNA聚合酶能首先识别识别 并结结合到启动动子上， 驱动驱动 基因转录转录 出mRNA，B项项正确；以mRNA为为模板翻译译合 成蛋白质时质时 移动动的是核糖体，C项错误项错误 ；一个氨基酸可以有 几种不同的密码码子，这样这样 有时时由于差错导错导 致的密码码子改变变 却不会改变变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳对稳 定，D项项正 确。 【答案】 C 【探规寻规寻 律】 遗传遗传 信息、密码码子、反密码码子的区别别与联联 系 比较较 项项目 存在位 置 数量相互关系 遗传遗传 信息 DNA 不同基因中数量 不同 DNA两条链链上的碱 基互补补 密码码 子 mRNA 64种(3种终终止密 码码子、61种决定 氨基酸的密码码子) 与DNA模板链链上的 碱基互补补(T被U取代 ) 反密 码码子 tRNA 理论论上61种(实际实际 不详详) 与mRNA的碱基互补补 热点三 基因工程的操作及应用 例例3 3 在用基因工程技术术构建抗除草剂剂的转转基因烟草过过 程中，下列操作错误错误 的是( ) A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B用DNA连连接酶连连接经经切割的抗除草剂剂基因和载载体 C将重组组DNA分子导导入烟草原生质质体 D用含除草剂剂的培养基筛选转筛选转 基因烟草细细胞 【解析】 限制性核酸内切酶用于提取目的基因和切割载载体, 烟草花叶病毒的遗传遗传 物质质是RNA，不能用限制性核酸内切酶 切割，A项错误项错误 ；DNA连连接酶可以连连接具有相同黏性末端的 目的基因和载载体，B项项正确；受体细细胞可以是受精卵和体细细 胞，也可以是去除细细胞壁的原生质质体，C项项正确；目的基因 为为抗除草剂剂基因，所以未成功导导入目的基因的细细胞不具有抗 除草剂剂的能力，筛选时应该筛选时应该 用含除草剂剂的培养基筛选转筛选转 基