专题4第1讲遗传的物质基础.pptVIP

1从近年高考情况来看，遗传的物质基础在高考中经常涉及的知识点有：探索DNA是遗传物质的经典实验、DNA分子的成分和结构、DNA分子复制过程和原理以及基因表达的过程。有关DNA是遗传物质的经典实验、DNA分子的结构和复制主要以选择题的形式考查；简答题则侧重表达与其他知识的综合理解。,预期今后的考查中，主要有以下几种特点：以实验分析的形式考查DNA是遗传物质经典实验的分析；结合基因突变和细胞分裂考查DNA分子的结构和复制；以模型建构的方式考查遗传信息的流动(复制、转录和翻译)。另外，还需要关注科技发展(如基因敲除、基因沉默、基因污染、基因疫苗、基因芯片和基因兴奋剂等)与教材内容相结合的考查。,在复习中，要掌握DNA是遗传物质的实验设计思路及方法，通过对经典实验的再分析提高领会化学实验方法，分验实验结果以及推导实验结论的能力；通过专题训练提高碱基互补配对原则的计算、DNA分子半保留复制有关计算的解题能力；通过比较法掌握DNA的复制、转录和翻译的区别。,2遗传的基本规律及人类遗传病是历年高考的重点，且考查方向和内容相对比较稳定。从近几年高考试题来看，结合遗传系谱图考查遗传方式的判断、基因型的推导和概率的计算是高考命题的特点；结合遗传的“例外性”(如F2性状分离比为97或9 3 4等)考查基因自由组合定律的理解和应用是高考命题的亮点。 预期在今后的知识考查中，上述内容仍会是命题的重要方向，此外还需要关注以一对相对性状的遗传为载体，结合减数分裂、伴性遗传和生物变异(基因突变、基因重组和染色体变异)等相关知识进行的综合考查。,在复习时，可利用“比较辨析法”区别掌握遗传学的相关概念 ；利用“图文结合法”理解记忆遗传定律的实质。利用“规律总结法”熟练掌握遗传学部分的题型、解题方法技巧，做到规范答题。,一、探究DNA是遗传物质的经典实验 1实验过程与结论,2.实验思路 两个经典实验的思路基本相同，都是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。只是运用方法不同，肺炎双球菌转化实验利用了从S型菌直接提取分离各种物质的方法。噬菌体侵染细菌的实验则利用了放射性元素示踪法间接将蛋白质和DNA分离的方法。,特别提醒 分别用放射性元素35S、32P标记噬菌体，验证噬菌体侵染细菌过程中，侵入细菌体内的是DNA，而不是蛋白质，从而证明DNA分子在生物的前后代中保持连续性，说明DNA是生物的遗传物质。 在加热杀死S型细菌的过程中，蛋白质变性失活，而DNA因加热碱基对之间氢链断裂而解旋，而当温度降低时，又形成氢键而恢复活性。,R型转化为S型菌的实质是S型的DNA进入呈感受态的R型菌体内并与R型菌的DNA实现重组，从而表现出S型菌的性状，此变异类型属于基因重组。 培养噬菌体不能在普通培养基上培养，只能利用活体细胞，因为病毒是专性寄生的。,3DNA是主要的遗传物质,二、有关碱基数量计算的归类与应用 1DNA分子、DNA某条链及转录生成的mRNA中碱基比例关系,特别提醒 若有U无T，则该核酸为RNA。 若有T无U，且AT，GC，则该核酸一般为双链DNA。 若有T无U，且AT，GC，则该核酸为单链DNA。,2DNA复制过程中的碱基数量计算 某DNA分子中含某碱基a个，(1)复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n1)；(2)第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。,三、与中心法则相关的几个问题 1图示,2分析 (1)图示中的是遗传物质为DNA的生物信息流动方向。 (2)图示中的是RNA病毒的信息流动方向，如车前草病毒。 (3)图示中的是逆转录病毒的信息流动方向，如HIV。,3中心法则体现了DNA的两大基本功能 (1)图中体现了对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。 (2)图中共同体现了对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。,例1 (2011广东理综，2)艾弗里和同事用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 考查实验的设计和分析。只有加入S型菌DNA的实验才能产生S型菌，证明DNA是转化因子，蛋白质、荚膜多糖和DNA酶处理的DNA都不是转化因子；DNA与RNA相比较，绝大多数生物是以DNA为遗传物质的，DNA是主要的遗传物质，但这里没有这种比较，不能得出这个结论。选C。 答案 C,一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是( ) A最初认为遗传物质是蛋白质，由此推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息 B在艾弗里肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组 C噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA完全分开 D在32P标记噬菌体侵染细菌实验中，离心后只有在沉淀物中才能测到放射性同位素32P,答案 D 解析 用32P标记的是噬菌体的DNA，侵染大肠杆菌时，进入了大肠杆菌内。因此，上清液中理论上不含有放射性，只在沉淀物中能测出。但由于很多噬菌体在侵染细菌时并不是同步的，因此有的可能还没有侵入，有的可能已合成子代被释放出来，故在上清液中也可能检测到放射性。,例2 (2011海南生物，25)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 DNA分子复制时，双链解旋成单链的过程需要ATP供能；在逆转录酶的作用下，某些生物可以以RNA为模板合成DNA；真核细胞中，DNA复制与DNA转录合成RNA的过程主要发生在细胞核中；真核细胞的染色体DNA的复制发生在细胞有丝分裂间期或减数分裂前的间期。 答案 D,(2010江苏生物)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：,(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由_。 答案 (1)GGU CCACTGACC(CCAGTCACC) (2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3 细胞内物质和能量的浪费 (3)mRNA两端存在不翻译的序列 (4)CA,解析 本题考查与蛋白质合成有关的知识。 (1)由图中甘氨酸的转运RNA头部的三个碱基为CCA，对应的mRNA的三个碱基为GGU，在mRNA中甘氨酸天冬氨酸色氨酸的模板链碱基序列，可由三种氨基酸密码子和图示推知为CCACTGACC； (2)由题意，Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，启动核糖体与mRNA结合并移动，从而使启动子启动翻译，而当Fe3过低时，核糖体与信使RNA结合与移动受到干扰；该调节机制是有效防止Fe3对细胞的毒害作用，又可减少细胞内Fe3等物质和能量的浪费。,(3)在真核生物DNA转录形成mRNA时，启动子部分和终止子部分会在mRNA两端形成很多调控序列，不能指导蛋白质翻译，因此，mRNA中碱基数远大于3n。 (4)色氨酸的密码子为UGG，而与之最相近的亮氨酸密码子为UUG，其对应DNA的碱基序列分别为ACC和AAC，因此，DNA模板链上改造的一个碱基为由CA。,例3 图示基因的作用与性状表现之间的关系。下列相关叙述中，正确的是( ),A过程中与DNA复制的共同点是都以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行 B过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP C人的镰刀型细胞贫血症通过蛋白质间接表现，苯丙酮尿症通过蛋白质直接表现 DHIV和大肠杆菌的T2噬菌体都可以在人体细胞内进行这两个基本过程,解析 DNA复制时，亲代DNA的两条链均作为模板，而在转录时，只能严格地选择DNA的中一条链作为模板。对转录来讲，不是DNA聚合酶而是RNA聚合酶。将C项中的直接与间接互换，则符合实际。HIV属于RNA病毒，必须进行逆转录，大肠杆菌的T2噬菌体只能在大肠杆菌细胞内寄生，不能在人体细胞内寄生。 答案 B,(2010广东理综)黄曲霉毒素是主要由黄曲霉素菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的