2019高考生物大二轮复习 专题六 遗传的分子基础课件.ppt

模块二,遗传,专题六遗传的分子基础,重温考纲考点,构建思维脑图,(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素标记法区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质。()(2)肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。()(3)32P标记的噬菌体和35S标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌的实验说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。()(4)噬菌体能以宿主菌的DNA为模板合成子代噬菌体的DNA。()(5)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。(),(6)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子。()(7)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架。()(8)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。()(9)真核细胞的转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料。(),考向梳理,1(2017全国卷)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是()AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同,考向一DNA是遗传物质的实验证据,C,解析T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中，A项错误；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中，B项错误；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同，D项错误。,2(2017江苏卷)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是()A格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状B艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记,C,解析格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么，A项错误；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，并没有证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B项错误；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中，C项正确；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸，D项错误。,1肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细胞实验的比较,DNA与其他物质,DNA,DNA,蛋白质不是遗传物质,蛋白质,自我复制,2肺炎双球菌体内转化的实质R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细胞的DNA中，变异类型属于_。3噬菌体浸染细菌实验中放射性原因分析(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：_，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。_，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。,基因重组,保温时间过短,保温时间过长,(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_，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,搅拌不充分,题型1考查探索遗传物质的经典实验1(2016江苏卷)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是()A格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D,解析格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A项错误。格里菲思实验仅仅说明存在“转化因子”，没有证明DNA是肺炎双球菌的遗传物质，B项错误。赫尔希和蔡斯实验是先用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用T2噬菌体去侵染这种大肠杆菌，所以T2噬菌体的DNA不是用32P直接标记的，C项错误。赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D项正确。,2(2018西安二模)科学理论的得出离不开科学方法和科学技术的支持。下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述，错误的是()A艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌的体外转化实验中，运用了物质分离、提取和鉴定技术B赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，离心后的上清液中含有大量被感染的大肠杆菌C威尔金斯等提供的DNA衍射图谱数据，为沃森和克里克建立DNA双螺旋结构模型提供了支持D1958年，科学家通过同位素示踪技术，证实了DNA的半保留复制,B,解析艾弗里及其同事是将S型菌的DNA、蛋白质、脂质和荚膜多糖等一一提取出来(运用了物质分离、提取技术)，分别和R型活菌培养，观察菌落的特征(运用了鉴定技术)，A项正确；赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，离心后密度小的上清液中，含有重量较轻的T2噬菌体的蛋白质外壳，B项错误；沃森和克里克以威尔金斯及其同事提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构，C项正确；1958年，科学家通过同位素示踪技术，根据双链DNA在试管中的分布情况，证实了DNA分子是以半保留的方式进行复制的，D项正确。,技巧方法DNA是遗传物质的实验比对策略解答DNA是遗传物质实验比对类试题时，要牢记以下几点：(1)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的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。(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。(4)因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以噬菌体侵染细菌实验不能标记C、H、O、N元素。,题型2探索生物遗传物质经典实验的拓展分析3(2018天津市五区县高三期末)DNA能通过玻璃滤器，但细菌不能。在一底部烧结了玻璃滤器的U型管(已灭菌)的左支加入R型肺炎双球菌活菌菌液，右支加入杀死的S型菌菌液，两管口用无菌脱酯棉塞紧，在适宜温度下培养一段时间后发现()A在U型管的左、右支均能检测到R型活菌B在U型管的左、右支均能检测到S型活菌C在U型管的左支能检测到S型活菌，遗传物质和原S型菌完全相同D在U型管的左支能检测到S型活菌，具有R型和S型菌的遗传物质,D,解析在U型管的左支加入R型肺炎双球菌活菌菌液，右支加入杀死的S型菌菌液，而DNA能通过玻璃滤器，但细菌不能。说明U型管右支的S型菌DNA进入到左支，左支的部分R型能转化成S型菌；而右支没有R型和S型菌。故选：D。,4细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是(),D,A甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复B乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长C丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型细菌D丁组培养基中无菌落生长解析甲组中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小鼠不可康复；乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能继续生长；丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长。,(2016上海卷)在DNA分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA链片段，那么使用的订书钉个数为()A58B78C82D88,考向二DNA的结构、复制与相关计算,C,解析一个脱氧核苷酸分子由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含N碱基构成，一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需要40个；两个脱氧核苷酸分子通过磷酸二酯键相连，一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链碱基间的氢键数共有102424。总共需要订书钉40182482个。,1巧用数字“五、四、三、二、一”记忆DNA的结构,2从六个方面掌握DNA的复制,3牢记三类公式(1)常用公式：AT，GC；AGTCACTG_。(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例。(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为_。,50%,倒数,题型1DNA的结构及复制1(2018山东省菏泽市高三期末)科学家设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNAE47，它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是()AE47中，嘌呤数一定等于嘧啶数B在E47分子中，碱基数脱氧核苷酸数脱氧核糖数CE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的D在E47分子中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基,B,解析AE47是单链DNA，其中的碱基不遵循碱基互补配对原则，因此其中嘌呤数不一定等于嘧啶数，A错误；B组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成，因此在E47分子中，碱基数脱氧核苷酸数脱氧核糖数，B正确；CE47可以催化两个底物DNA片段之间的连接，而DNA聚合酶是催化单个脱氧核苷酸连接到DNA分子上，可见E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是不相同的，C错误；D在E47分子中，大多数脱氧核糖上均连有2个磷酸和1个含氮碱基，有一端的一个脱氧核糖上只连接一个磷酸和一个含氮碱基，D错误。故选：B。,2(2018江西省赣州市高三期末)下列有关双链DNA的结构和复制的叙述正确的是()ADNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性BDNA分子两条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接CDNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接D复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团解析ADNA分子的碱基排列顺序使其具有较强的特异性，A错误；BDNA分子两条链中相邻碱基通过氢键连接，B错误；CDNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接，C错误；D由于每个DNA分子中均含有2个游离的磷酸基团，因此复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团，D正确。故选：D。,D,技巧方法“三看法”判断DNA分子的结构技巧一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置位于一分子脱氧核苷酸5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的3号碳原子之间；二看外侧链是否反向平行；三看内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”“错配”现象。,题型2DNA结构及复制相关的计算3(2018衡水中学月考)在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C,6个G,3个A,7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片10个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则()A能搭建出20个脱氧核苷酸B所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对C能搭建出410种不同的DNA分子模型D能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段,D,解析“4个C,6个G,3个A,7个T”能配对4个GC和3个AT，但是本题中脱氧核糖和磷酸之间的连接物仅14个，制约了模型中脱氧核苷酸数，由DNA结构图分析，最多能搭建出一个含有4个脱氧核苷酸的DNA分子片段，故选D。,4(2018辽宁沈阳期末)下图中DNA分子片段中一条链由15N构成，另一条链由14N构成。下列有关说法错误的是()A处为磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于处B是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C若该DNA分子中一条链上GC56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量D把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占100%,C,解析处为磷酸二酯键，是限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的作用位点；处为氢键，是DNA解旋酶的作用位点，A项正确。处是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B项正确。若该DNA分子中一条链上GC56%，那么在整个DNA分子中，GC56%，AT156%44%，AT22%，C项错误。把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，得到4个DNA分子，根据DNA的半保留复制特点，子代DNA分子中均含15N，D项正确。,技巧方法与DNA结构及复制相关的计算解答DNA结构及复制计算类试题时，应分以下层次达成：(1)碱基计算不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。若已知双链中A占的比例为c%，则单链中A占的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。,(2)水解产物及氢键数目计算DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n3n；若已知A有m个，则氢键数为3nm。(3)DNA复制计算在做有关DNA分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA分子数”还是“链数”。,1(2018江苏卷)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：(1)细胞核内各种RNA的合成都以_为原料，催化该反应的酶是_。,考向三中心法则,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶,(2)转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_，此过程中还需要的RNA有_。(3)lncRNA前体加工成熟后，有的与核内_(图示)中的DNA结合，有的能穿过_(图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。(4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的_，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是_。,mRNA(信使RNA),tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA),染色质,核孔,分化,增强人体的免疫抵御能力,解析(1)细胞核内各种RNA的合成原料是四种核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)转录产生的各种RNA中，氨基酸分子合成多肽链指导的是mRNA，翻译过程中还需要tRNA和rRNA参与。(3)通过图示过程可知，lncRNA前体加工成熟后，有的与细胞核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。(4)血液中的单核细胞和中性粒细胞等吞噬细胞由造血干细胞分化而来。lncRNA与细胞核内相应的DNA结合后，可以调控造血干细胞的分化，增加吞噬细胞的数量。该过程能够增强人体的免疫抵御能力。,2(2018全国卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物B真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶,B,解析A对：真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA蛋白质复合物。B错：原核细胞无成形的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA蛋白质复合物。C对：DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶。D对：在DNA转录合成RNA时，需要有RNA聚合酶的参与，故该DNA蛋白质复合物中含有RNA聚合酶。,3(2017全国卷)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补解析真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的，A正确；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA，C错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。,C,4(2017江苏卷)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是()A小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNAC连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n1D该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等,C,1读图理解转录、翻译的过程,2基因表达常考必记的几个关键点(1)原核生物：转录和翻译_，发生在细胞质中。(2)真核生物：先_，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。(3)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。,同时进行,转录,3翻译过程中多聚核糖体模式图解读(1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中是_，是核糖体，表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是_。形成的多肽链的氨基酸序列相同的原因是：_。(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。,mRNA,自右向左,有相同的模板mRNA,4各类生物遗传信息的传递过程,题型1考查遗传信息转录和翻译的过程1(2018山东省滨州市高三期末)下列有关大肠杆菌遗传信息传递和表达的叙述，正确的是()ADNA复制出现差错，必定导致遗传性状改变B转录时RNA聚合酶必需先与基因上的起始密码结合C运输氨基酸的tRNA是某些基因的表达产物D核糖体必须在转录完成后就与mRNA结合,C,解析A由于密码子的简并性，所以DNA复制出现差错，不一定导致遗传性状改变，A错误；B转录时RNA聚合酶必需先与基因上的启动子结合，而起始密码位于mRNA上，是翻译的起点，B错误；C运输氨基酸的tRNA是某些基因的表达产物，也是通过转录产生，C正确；D大肠杆菌是原核生物，没有核膜，可边转录边翻译，核糖体不需要在转录完成后才能与mRNA结合，D错误。故选：C。,2(2018河北唐山一中月考)图1和图2是基因控制胰蛋白酶合成的两个主要步骤，下列叙述正确的是()A图1和图2所示过程的进行方向都是从右往左B图1中乙与丁是同一种物质C图2中共有RNA、多肽和多糖三种大分子物质D图1和图2中的碱基互补配对方式相同,A,解析根据图1中RNA聚合酶的位置可知，该过程进行的方向是从右向左；根据图2中多肽链的长度可知，该过程进行的方向是从右向左，A项正确。图1中乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丁为胞嘧啶核糖核苷酸，两者不是同一种物质，B项错误。图2中共有RNA、多肽和蛋白质三种大分子物质，C项错误。图1中碱基配对方式为AU、TA、CG、GC，而图2中的碱基互补配对方式为AU、UA、CG、GC，图1和图2中的碱基配对方式不完全相同，D项错误。,易错警示遗传信息传递和表达中一般规律和特殊现象复制和转录：并非只发生在细胞核中，凡DNA存在部位均可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。转录的产物：除了mRNA外，还有tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。翻译：并非所有密码子都能决定氨基酸，3种终止密码子不能决定氨基酸，也没有与之对应的tRNA。,题型2考查密码子与反密码子3(2018广东省韶关市高考生物)下列关于密码子、tRNA和氨基酸的关系，说法正确的是()AmRNA上每3个相邻的碱基都决定一种氨基酸B密码子的简并性是指每种氨基酸都有多种密码子CtRNA分子内部均不存在氢键D每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,D,解析AmRNA上每3个相邻的碱基构成一个密码子，其中终止密码子不编码氨基酸，A错误；B密码子的简并性是指一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码，B错误；CtRNA分子中存在局部双链结构，因此其内部存在氢键，C错误；DtRNA具有专一性，即每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D正确。故选：D。,4(2016江苏高考改编)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化不可能有()A植酸酶氨基酸序列改变B植酸酶mRNA序列改变C编码植酸酶的DNA热稳定性降低D配对的反密码子为UCU,A,解析本题主要考查密码子在基因表达中的作用。改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A项错误。由于密码子改变，植酸酶mRNA序列改变，B项正确。基因改造后，导致基因中C(G)比例下降，DNA热稳定性降低，C项正确。反密码子与密码子互补配对，为UCU，D项正确。,易错提醒1启动子与起始密码、终止子与终止密码启动子位于基因(DNA分子)的首端，而起始密码位于mRNA上；终止子位于基因(DNA分子)的尾端，终止密码位于mRNA上。2有关密码子的三个易混点(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可