高考生物一轮复习 第6单元 遗传的分子基础课件 新人教版.ppt

第17讲dna是主要的遗传物质第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段第19讲基因的表达 第六单元遗传的分子基础 返回目录 高考纵览 返回目录 高考纵览 返回目录 1 教学建议 由于本单元涉及的知识概念较多 以基础知识和基本能力的考查为主 因此复习时要注意对本单元知识中的重点 难点和疑点的理解与分析 1 加强知识的归纳 比较与识记 本单元知识概念较多 比较抽象且容易混淆 应在理解的基础上进行记忆 对相关的内容进行分析 比较 找出其共性与区别 如dna与rna的化学组成和结构 dna的复制 转录 翻译与逆转录 基因与性状的关系等 使用建议 返回目录 2 发挥表格 图表对本章知识的整合作用 使知识系统化 如对复制 转录与翻译的比较 染色体 dna 基因 蛋白质与性状等内容的梳理等 3 注重计算类的题目 dna的复制 转录及基因的表达等知识点可以设置相应的计算题 针对相关内容要进行归纳 分类总结 明确知识点间的联系 注重解题时进行模型图的合理构建 2 课时安排 本单元分为3讲 建议用8课时完成 每讲各2课时 单元卷和讲评各1课时 使用建议 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 考点核心突破 教师备用习题 返回目录 1 人类对遗传物质的探索过程 考试说明 返回目录 1 格里菲思肺炎双球菌体内转化实验得出 被加热杀死的s型菌中含有某种促使r型活菌转化为s型活菌的转化因子 2 艾弗里设法将dna 蛋白质等物质分开 单独地 直接地观察其各自对r型细菌转化所起的作用 得出dna才是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质 3 噬菌体侵染细菌的实验说明 子代噬菌体的各种性状是通过亲代的dna遗传的 dna才是真正的遗传物质 4 生物的遗传物质是核酸 主要遗传物质是dna 晨读晚记 返回目录 5 具有细胞结构 包括原核细胞和真核细胞 的生物 其遗传物质是dna 不具有细胞结构的生物 病毒 其体内只有一种核酸 dna或rna 因此 病毒的遗传物质为核酸 dna或rna 晨读晚记 知识梳理 一 肺炎双球菌的转化实验 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 格里菲思 艾弗里 无 有 粗糙 光滑 无 有 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 s型 不死亡 死亡 s型 型菌和s型 r型 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 有 没有 s型 加热杀死的s型菌中必然存在某种 转化因子 能将r型活细菌转化为有毒性的s型活细菌 使r型细菌产生稳定遗传变化的物质是dna 而不是蛋白质 多糖及dna的水解产物 导思 肺炎双球菌体外转化实验中 设置 s型细菌的dna中加入dna酶 实验组的作用是什么 请翻阅教材必修2p44第一段文字 二 噬菌体侵染细菌的实验1 实验方法 法 用35s 32p分别标记 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 同位素标记 噬菌体的蛋白质和dna 2 实验材料 t2噬菌体和大肠杆菌 1 噬菌体的结构 2 噬菌体的生活方式 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 dna c h o n p 蛋白质 c h o n s 活细胞寄生 3 实验过程及现象 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 35s 32p 35s 32p 未被标记 上清液 沉淀物 32p 4 实验结论 是遗传物质 导思 噬菌体与细菌混合后 要进行搅拌并离心 搅拌和离心的作用分别是什么 请翻阅教材必修2p44 噬菌体侵染细菌的实验 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 dna 三 dna是主要的遗传物质1 rna是遗传物质的实验结论 烟草花叶病毒中 是遗传物质 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 rna rna 2 dna是主要的遗传物质 答案 c e d f a b 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 自主提升 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2013 新课标全国卷 肺炎双球菌转化实验 t2噬菌体侵染大肠杆菌实验和dna的x光衍射实验都证明了dna是遗传物质 解析 肺炎双球菌转化实验和t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验都证明了dna是遗传物质 dna的x光衍射实验为dna结构的探索提供了重要依据 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 2 2013 海南卷 t2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 可利用寄主体内的物质大量增殖 解析 t2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 3 2012 江苏卷 人类对遗传物质的本质的探索实验中 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 解析 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验在提取dna时还不能将其中0 02 的蛋白质去掉 而噬菌体侵染细菌的实验能将蛋白质和dna严格分开 因此噬菌体侵染细菌的实验比艾弗里的实验更具说服力 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 4 在噬菌体侵染细菌的实验中 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 解析 噬菌体侵染细菌实验中 用标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时 需要进行适当时间的保温 时间过长可导致菌体裂解死亡 子代噬菌体释放 使上清液中因含有大量子代噬菌体而出现高放射性进而造成实验结果的误差 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 5 20世纪初期 人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质是因为蛋白质比dna具有更高的热稳定性 并且能够自我复制 解析 与蛋白质相比dna更耐高温 故dna的热稳定性大于蛋白质 另外蛋白质也不能进行自我复制 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 网络构建 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 基础知识巩固 考点一肺炎双球菌转化实验的分析1 比较体内转化实验和体外转化实验 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 2 对肺炎双球菌转化实验的剖析 1 加热杀死的s型细菌 其蛋白质结构被破坏 但其内部的dna在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性 2 s型细菌遗留下的dna片段中 包含有控制荚膜形成的基因 这些片段从s型细菌中释放出来 被一些r型细菌所摄取 整合进入r型细菌的基因组中 使r型细菌转化成s型细菌 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 4 一般情况下 转化的效率很低 只有少部分r型细菌被转化为s型细菌 但是s型细菌的繁殖速度很快 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 提醒在肺炎双球菌转化实验中 使r型细菌发生转化 并导致小鼠死亡的前提条件 一是有r型活细菌 二是有s型细菌的完整dna 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 例1关于 肺炎双球菌的转化实验 下列哪一项叙述是正确的 a s型细菌的dna与r型细菌混合后 导致r型细菌的dna发生基因突变b 将s型细菌的dna与r型细菌的dna混合后 可培养出s型细菌菌落和r型细菌菌落c 用dna酶处理的s型细菌的dna与r型活细菌混合后 注入小鼠体内 不会导致小鼠死亡d 艾弗里的转化实验没有得到人们认可的原因是缺少对照实验 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 c 解析 肺炎双球菌转化的实质是s型细菌的dna与r型细菌的dna发生了基因重组 a项错误 菌落的形成需要活菌 两种细菌的dna混合后 不能生长繁殖形成菌落 b项错误 用dna酶处理s型细菌的dna后 导致dna降解 不能再发生转化 c项正确 艾弗里的转化实验没有得到人们认可的原因是dna与蛋白质等物质没有完全分开 d项错误 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 变式题下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中 正确的是 a 加热杀死后的s型细菌中dna已经全部断裂 失去活性b 在艾弗里的实验中 dna酶将s型细菌dna分解为脱氧核苷酸 因此不能使r型细菌发生转化c 在转化过程中 加热杀死后的s型细菌中的dna没有进入r型活细菌的细胞中d 加热杀死后的s型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 b 解析 加热杀死后的s型细菌的dna仍具有活性 a项错误 dna酶能将dna水解成脱氧核苷酸 dna不再存在 因此不能使r型细菌发生转化 b项正确 加热杀死后的s型细菌的dna进入r型细菌体内 使之转化成了s型细菌 c项错误 s型细菌的dna要转化出s型细菌 必须要有活的r型细菌 而不能在小鼠体内直接进行转化 d项错误 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 考点二噬菌体侵染细菌的实验的分析1 噬菌体增殖的条件 1 模板 噬菌体dna 2 合成dna的原料 细菌中的四种脱氧核苷酸 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 2 噬菌体侵染细菌的实验的结果分析 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 3 上清液和沉淀物的放射性分析 1 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中含有放射性的原因 保温时间过短 有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内 经离心后分布于上清液中 使上清液出现放射性 从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出的子代经离心后分布于上清液中 也会使上清液的放射性升高 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 2 用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌 理论上沉淀物中不含放射性 但可能由于搅拌不充分 离心时间过短 转速过低等原因 有少量含35s的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 使沉淀物中出现少量的放射性 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 提醒噬菌体侵染细菌的实验的易错分析噬菌体侵染细菌的实验中 不能标记c h o n这些dna和蛋白质共有的元素 否则无法将dna和蛋白质区分开 35s 标记蛋白质 和32p 标记dna 不能同时标记在同一噬菌体上 因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位 而不能确定是何种元素的放射性 噬菌体侵染细菌的实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同 前者采用放射性同位素标记法 即分别标记dna和蛋白质的特征元素 32p和35s 后者则采用直接分离法 即分离s型细菌的dna 多糖 蛋白质等 分别与r型细菌混合培养 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 例2下面是噬菌体侵染细菌的实验的有关叙述 正确的是 a 实验所使用的35s标记的噬菌体是通过直接接种在含有35s的培养基中获得的b 实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和dnac 实验中采用搅拌和离心等手段是为了把dna和蛋白质分开再分别检测其放射性d 32p标记的t2噬菌体侵染大肠杆菌的结果是上清液的放射性强 而沉淀物中放射性弱 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 b 解析 由于噬菌体只能在细菌体内繁殖 因此不能用普通培养基培养 a项错误 噬菌体属于病毒 结构简单 只由蛋白质和dna组成 在细菌中增殖时 能将dna和蛋白质彻底分开 所以是很好的实验材料 b项正确 实验中采用搅拌等手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开 c项错误 32p标记的噬菌体的dna留在沉淀物中 所以实验结果是沉淀物的放射性强 而上清液的放射性弱 d项错误 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 探究 如果用15n标记噬菌体 那么搅拌离心后 测得具有放射性的部位是哪里 答案 用15n标记的噬菌体中含有放射性的物质是蛋白质和dna 则放射性位于上清液和沉淀物中 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 变式题 2014 吉林普通中学模拟 下列有关t2噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌转化实验的叙述 正确的是 a 两实验都应用了同位素标记法b 细菌裂解释放的噬菌体中可检测到含32p的dna 但检测不到35s标记的蛋白质c 两实验的结论说明dna是主要的遗传物质d s型细菌的dna被dna酶水解后仍然能使r型细菌转化成s型细菌 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 b 解析 噬菌体侵染细菌的实验应用了同位素标记法 而肺炎双球菌转化实验未使用 a项错误 35s标记的蛋白质并未进入细菌内 合成的子代噬菌体中不含有35s 而32p标记的dna进入了细菌内 并作为噬菌体增殖的模板 所以释放的噬菌体中可检测到32p b项正确 两实验的结论都证明了dna是遗传物质 但不能说明dna是主要的遗传物质 c项错误 s型细菌的dna被dna酶水解成脱氧核苷酸 不能再促使r型细菌转化为s型细菌 d项错误 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 学科方法 噬菌体侵染细菌的实验中子代噬菌体元素来源的判断方法噬菌体侵染细菌的实验中 搅拌的目的是使吸附在细菌细胞外的噬菌体及蛋白质外壳与细菌分离 同时噬菌体在宿主细胞内增殖 离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒 沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 所以搅拌离心后噬菌体的蛋白质外壳存在于上清液中 而大肠杆菌细胞内增殖的子代噬菌体 连同作为模板的亲代dna 与大肠杆菌一起存在于沉淀物中 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 t2噬菌体侵染细菌时 用放射性元素标记的物质不同 放射性在子代出现的情况不同 若用32p和35s标记t2噬菌体而宿主细胞未被标记 则相当于间接地将核酸和蛋白质分开 只在部分子代t2噬菌体的核酸中有32p标记 若用32p和35s标记宿主细胞而t2噬菌体未被标记 则在子代t2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素 若用c h o n等标记t2噬菌体而宿主细胞未被标记 则只在部分子代t2噬菌体的核酸中有标记元素 若用c h o n等标记宿主细胞而t2噬菌体未被标记 则在子代t2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 考点核心突破 备选理由 噬菌体侵染细菌的实验较难理解 在单科试卷中考查较多 以此题作为补充 1 有人试图通过实验来了解h5n1禽流感病毒感染家禽的过程 设计实验如图 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 教师备用习题 一段时间后 检测子代h5n1病毒的放射性及s p元素 下表对结果的预测中 最可能发生的是 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 教师备用习题 解析 d病毒侵染细胞时 蛋白质外壳留在外面 只有核酸注入细胞 由图可知 病毒先在含32p的宿主细胞1中培养 其dna被32p标记 然后转移到含35s的宿主细胞2中培养 病毒复制自身的遗传物质所用的原料中有宿主细胞2的31p 不具放射性 也有自身核酸 含32p 故子代病毒的核酸大多含31p 少数含32p 病毒合成蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2提供的 故全部被35s标记 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 教师备用习题 备选理由 关于烟草花叶病毒的遗传物质的探索实验 鉴于不是本讲的重点 所以在正文中没有设置习题 以此题作为补充 2 下图表示科研人员探究 烟草花叶病毒 tmv 的遗传物质 的实验过程 由此可以判断 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 教师备用习题 a 水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和rnab tmv的蛋白质不能进入烟草细胞中c 侵入烟草细胞的rna进行了逆转录过程d rna是tmv的主要遗传物质 解析 a从图示分析 tmv放入水和苯酚中振荡后 rna和蛋白质分离 a项正确 通过接种 tmv的蛋白质可以进入烟草细胞中 b项错误 此实验不能看出tmv的rna在烟草细胞中进行了逆转录过程 c项错误 此实验说明tmv的遗传物质是rna 而不是蛋白质 同种生物的遗传物质没有主次之分 d项错误 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 教师备用习题 备选理由 此题考查生物的遗传物质 鉴于此知识点较易理解 主要是学生识记的内容 所以在正文中没有提及 可用此题作为该知识点的补充 3 下列关于遗传物质的说法 错误的是 真核生物的遗传物质是dna 原核生物的遗传物质是rna 细胞核中的遗传物质是dna 细胞质中的遗传物质是rna 甲型h1n1流感病毒的遗传物质是dna或rnaa b c d 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 教师备用习题 解析 c凡是具有细胞结构的生物的遗传物质都是dna 甲型h1n1流感病毒的遗传物质是rna 返回目录 第17讲dna是主要的遗传物质 返回目录 教师备用习题 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 考点核心突破 教师备用习题 返回目录 1 dna分子结构的主要特点 2 dna分子的复制 3 基因的概念 考试说明 返回目录 1 1953年 沃森和克里克提出了dna的双螺旋结构模型 其主要特点是 1 dna分子是由两条链组成的 这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 2 dna分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 碱基排列在内侧 3 dna分子两条链上的碱基按照碱基互补配对原则连接成碱基对 2 碱基互补配对原则 a 腺嘌呤 一定与t 胸腺嘧啶 配对 g 鸟嘌呤 一定与c 胞嘧啶 配对 晨读晚记 返回目录 3 dna分子复制是以亲代dna分子为模板合成子代dna分子的过程 是一个边解旋边复制的过程 需要模板 原料 酶和能量等基本条件 dna分子独特的双螺旋结构 为复制提供了精确的模板 通过碱基互补配对保证了复制能够准确地进行 4 基因是有遗传效应的dna片段 dna分子上分布着多个基因 5 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 碱基排列顺序的千变万化构成了dna分子的多样性 而碱基特定的排列顺序 又构成了每一个dna分子的特异性 6 基因是控制生物性状的结构单位和功能单位 晨读晚记 知识梳理 一 dna分子的结构 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 c h o n p 脱氧核糖核苷酸 胸腺嘧啶 腺嘌呤 反向 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对 双螺旋 二 dna分子的复制1 概念 以 分子为模板合成子代dna分子的过程 2 时间 有丝分裂 和减数 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 亲代dna 间期 第一次分裂前的间期 解旋开的两条母链 4种游离的脱氧核苷酸 dna聚合酶 4 场所 主要在 中 但在拟核 线粒体 叶绿体中也进行 5 过程6 特点 1 就复制的结果而言 复制 2 就进行的过程而言 7 精确复制的原因 dna的 结构提供精确模板 原则保证了复制能够准确地进行 8 意义 使 从亲代传递给子代 保持了 的连续性 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 细胞核 解旋 dna聚合 半保留 边解旋边复制 双螺旋 碱基互补配对 遗传信息 遗传信息 三 基因 具有遗传效应的dna片段基因与染色体 dna的关系 如图6 18 1所示 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 甲 乙 图6 18 1 1 基因在染色体上呈 排列 2 染色体由蛋白质和dna构成 dna上有 基因 3 基因的本质是有 的dna片段 dna的碱基对总数 基因的碱基对总数 4 将代表下列结构的字母填入图乙中的相应横线上 a 染色体b dnac 基因d 脱氧核苷酸 答案 d c b a 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 线性 多个 遗传效应 多于 导思 dna上的片段都是基因吗 都携带遗传信息吗 请翻阅教材必修2p55 说明基因与dna关系的实例 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 自主提升 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2013 广东卷 1953年 watson和crick构建了dna双螺旋结构模型 其重要意义在于发现了dna是如何储存遗传信息的 解析 1953年 watson和crick构建的dna分子独特的双螺旋结构模型 说明了dna分子骨架内侧由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列储存了大量的遗传信息 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 2 2012 江苏卷 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 解析 沃森和克里克提出dna双螺旋结构模型 指出碱基之间存在碱基互补配对原则 嘧啶数等于嘌呤数 但要注意一条脱氧核苷酸长链内的碱基之间没有碱基互补配对关系 因而不存在嘌呤数等于嘧啶数的规律 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 3 2012 山东卷 dna分子双链均被32p标记的噬菌体侵染只含31p的大肠杆菌后 产生的100个子代噬菌体中含32p的与只含31p的比例为1 49 解析 dna复制为半保留复制 在复制过程中 亲代的两条脱氧核苷酸链进入子代dna中 所以dna分子双链均被32p标记的噬菌体在只含31p的大肠杆菌内复制形成的100个子代噬菌体中 应有2个既含有32p 也含有31p 其他98个只含有31p 因此含有32p的与只含有31p的子代噬菌体之比为1 49 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 4 2011 海南卷 dna分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的 解析 dna的双螺旋结构中 两条脱氧核苷酸链之间形成碱基对 相应碱基之间互补配对以氢键相连 5 某双链dna分子含有400个碱基 该dna分子中的碱基排列方式共有2400种 解析 双链dna分子有400个碱基 即200个碱基对 每一个碱基对都有4种排列方式 所以该dna分子中的碱基排列方式共有4200种 其中 4 有特定含义 代表4种碱基 不能写成2400 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 网络构建 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 基础知识巩固 考点一dna分子结构与特性的分析1 dna分子的结构 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 图6 18 2 1 dna分子中脱氧核苷酸数 脱氧核糖数 磷酸数 含氮碱基数 1 1 1 1 2 dna分子结构中的化学键 磷酸二酯键 相邻两个脱氧核苷酸之间 连接磷酸和脱氧核糖的化学键 用限制性核酸内切酶处理可切断 用dna连接酶处理可连接 氢键 配对的碱基对之间形成的化学键 解旋酶可使其断裂 加热也可使其断裂 a与t之间形成两个氢键 g与c之间形成三个氢键 一般说来 氢键含量越多 dna结构越稳定 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 3 dna分子片段 除dna末端的两个脱氧核糖外 其余每个脱氧核糖都连接着2个磷酸 每个dna片段中 游离的磷酸基团有2个 在dna分子的一条单链中相邻的碱基通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 相连 2 dna分子的特性 1 相对稳定性 磷酸和脱氧核糖交替连接 排列在外侧构成基本骨架 2 多样性 不同的dna分子中脱氧核苷酸的数目不同 排列顺序多种多样 若某个dna分子中有n个碱基对 则其排列顺序有4n种 其中n代表碱基对数 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 3 特异性 每种dna分子都有特定的碱基排列顺序 代表了特定的遗传信息 警示 不同生物的dna分子中互补配对的碱基之和的比值不同 即 a t c g 的值不同 该比值体现了不同生物dna分子的特异性 dna初步水解的产物是4种脱氧核苷酸 而彻底水解的产物是磷酸 脱氧核糖和4种含氮碱基 共6种 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 例1如图6 18 3所示为真核细胞内某基因结构示意图 该基因全部碱基中c占30 下列说法正确的是 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 图6 18 3 a dna解旋酶和dna聚合酶都作用于 部位b 该基因片段彻底水解可产生4种物质 其中 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c 该基因的一条链中相邻a与t之间通过氢键相连d 该基因的一条核苷酸链中 c g a t 为3 2 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 d 解析 dna聚合酶作用于 和 之间的磷酸二酯键 a项错误 dna彻底水解会产生6种物质 中的 应属上面那个脱氧核苷酸 b项错误 dna的一条链中相邻a与t之间通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 相连 c项错误 由于该基因中c占30 根据a c g t 得出a占20 又因为一条链中互补碱基之和所占比例等于整个dna分子中该互补碱基之和所占比例 即 c g a t 30 30 20 20 3 2 d项正确 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 变式题已知在dna分子的一条单链中 a g t c m a t g c n 下列有关叙述中正确的是 a 在整个dna分子中 a g t c mb 由该dna分子转录形成的信使rna中 a u g c 1 nc dna分子中 磷酸和核糖交替连接 排列在外侧 构成基本骨架d 若该dna分子中共有a个脱氧核苷酸 则其中含有n a 2n 2 个腺嘌呤 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 d 解析 在双链dna分子中 a t c g 所以在整个dna分子中 a g t c 1 a项错误 信使rna是以dna的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成的单链rna 所以 a u g c n b项错误 构成dna的五碳糖为脱氧核糖 而不是核糖 c项错误 一条单链中 a t g c n 所以整个dna分子中的 a t g c n 又由于dna分子中有a个脱氧核苷酸 所以该dna分子中a t c g a 两式整理得 a t n a t an 又由于a t 因此腺嘌呤的数目为an 2 n 1 d项正确 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 考点二dna复制的过程和条件1 dna复制的过程 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 图6 18 4 1 解旋 利用细胞提供的能量 在解旋酶的作用下 两条螺旋的双链解开 2 合成子链 以dna分子的两条母链为模板 在dna聚合酶等酶的作用下 利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则 各自合成与母链互补的子链 3 形成子代dna 每条新链 子链 与其对应的模板链 母链 盘绕成双螺旋结构 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 拓展 一个子代dna分子中的模板链与另一个子代dna分子中新合成的子链的碱基序列完全相同 特殊情况下 在外界因素和生物内部因素的作用下 可能造成碱基配对发生差错 引起基因突变 dna复制在体外也可进行 如选修1中介绍的pcr扩增技术 除满足上述条件外 还应注意对温度 ph的控制及引物的加入 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 2 dna复制过程中的数量关系由于dna分子的复制是一种半保留复制方式 一个dna分子连续进行n次复制 可形成2n个子代dna分子 其中只有2个dna分子含有最初亲代dna分子的母链 图解如下 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 图6 18 5 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 警示区别n次复制与第n次复制 若一个亲代dna分子中含某种脱氧核苷酸m个 经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸 2n 1 m个 进行第n次复制时 需要消耗游离的该脱氧核苷酸2n 1m个 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 例2如图6 18 6所示为真核细胞dna复制过程模式图 下列分析错误的是 a 酶 将单个脱氧核苷酸连接成dna片段b 图中可体现出边解螺旋边复制及半保留复制的特点c 复制完成后 甲 乙可在有丝分裂后期 减数第二次分裂后期分开d 将一条链被15n标记的该dna分子 第1代 转移到含14n的培养基上培养到第n代 则只含14n的dna分子数为2n 2 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 图6 18 6 d 解析 图中酶 为解旋酶 酶 为dna聚合酶 dna聚合酶将单个的脱氧核苷酸连接成dna片段 图中的dna分子边解螺旋边复制 新合成的子链与作为模板的母链一起形成子代dna分子 体现了半保留复制的特点 复制成的两个dna分子形成姐妹染色单体 通过着丝点相连 在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 着丝点分裂 两条染色单体分离 两个dna分子分开 将一条链被15n标记的该dna分子 第1代 转移到含14n的培养基上培养到第n代 则只含14n的dna分子数为2n 1 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 变式题 2013 南京二模 某基因 14n 含有3000个碱基 腺嘌呤占35 若该dna分子以15n标记的4种游离脱氧核苷酸为原料复制3次 将全部复制产物进行密度梯度离心 得到如图6 18 7中甲所示的结果 如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心 则得到如图乙所示的结果 下列有关分析正确的是 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 甲乙 图6 18 7 a x层全部是仅含14n的基因b w层中含15n标记的胞嘧啶有3150个c x层中含有的氢键数是y层的1 2d w层与z层的核苷酸数之比为1 4 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 b 解析 根据题意 图甲为对dna分子进行密度梯度离心的结果 含14n的dna分子在含15n的培养液中复制3次后 得到的8个子代dna分子中有2个dna分子的一条链为14n 另一条链为15n 其余6个dna分子的两条链均为15n 所以x层为14n 15n y层为15n 15n x层含有的氢键数为y层的2 6 1 3 图乙为复制产物用解旋酶处理后离心的结果 所以z层为2个14n单链 w层为14个15n单链 w层与z层的核苷酸数之比为14 2 7 1 该dna分子中腺嘌呤占35 可判断胞嘧啶有3000 50 35 450个 则w层中胞嘧啶有450 14 2 3150个 故b项正确 返回目录 考点核心突破 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 备选理由 下面1题考查dna复制的过程和特点 通过此题加深学生对该知识的理解 1 下图是含有某生物大部分基因的dna分子复制的示意图 表示复制起始位点 表示复制方向 下列相关叙述错误的是 a dna聚合酶参与此过程b 此dna分子来自叶肉细胞c 此dna分子以半保留方式复制d 此dna分子有一个复制起点 双向复制 返回目录 返回目录 教师备用习题 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 解析 b图中是含有某生物大部分基因的dna分子 则该dna可能是原核生物的拟核区dna或真核生物的核dna 又因图中dna呈环状 而真核生物的核dna呈链状 因此可排除真核生物核dna的可能 故该dna是原核生物的拟核区dna b项错误 dna复制需要dna聚合酶的催化 a项正确 由图中信息可知该dna分子进行的是半保留复制 单起点双向复制 c d项正确 返回目录 返回目录 教师备用习题 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 备选理由 基因与dna 染色体的关系 这一知识点比较容易理解 所以在核心考点处未体现 通过此题加以补充 2 2013 辽宁五校联考 下列关于基因的叙述 错误的是 a 基因能控制生物的性状b dna分子上的任意片段不一定都是基因c 基因是dna分子上有一定功能的特异性碱基序列d 基因在染色体上呈线性排列 一段染色体就是一个基因 返回目录 返回目录 教师备用习题 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 解析 d基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状 基因是有遗传效应的dna片段 无遗传效应的dna片段不是基因 每个基因都有特定的碱基序列 有一定的遗传效应 染色体的主要成分是dna和蛋白质 一段染色体可能含有多个基因 且染色体由dna和蛋白质构成 不能说染色体的片段就是基因 d项错误 返回目录 返回目录 教师备用习题 第18讲dna分子的结构 复制和基因是有遗传效应的dna片段 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 考点核心突破 教师备用习题 返回目录 1 遗传信息的转录和翻译 考试说明 返回目录 1 基因的表达是通过dna控制蛋白质的合成来实现的 包括转录和翻译两个阶段 2 转录主要是在细胞核内进行的 是以dna的一条链为模板合成mrna的过程 3 翻译在细胞质中的核糖体上进行 以mrna为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 4 mrna上编码1个氨基酸的3个相邻的碱基称为1个密码子 trna是氨基酸的运载工具 它能识别mrna上的密码子 每种trna只能识别并转运1种氨基酸 晨读晚记 返回目录 5 中心法则描述了遗传信息传递的一般规律 表达式为 6 基因控制生物的性状是通过指导蛋白质的合成来实现的 基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 也可以通过控制酶的合成来控制代谢过程 进而控制生物体的性状 7 基因与性状之间不是简单的一一对应关系 有些性状是由多个基因共同决定的 有的基因可以决定或影响多个性状 一般说来 性状是基因与环境共同作用的结果 晨读晚记 知识梳理 一 rna的结构和种类1 rna的结构 1 基本单位及组成 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 图6 19 1 磷酸 核糖 胞嘧啶 尿嘧啶 2 结构一般是 比dna短 有的存在局部碱基配对现象 从而具有局部双链和局部环状结构 如trna 2 种类及其功能 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 单链 信使 细胞核内 转运 转运氨基酸 核糖体 导思 构成rna的核糖与脱氧核糖在结构上的区别是什么 三种rna的结构相同吗 请翻阅教材必修2p62图4 1 核糖与脱氧核糖 及p63图4 3 三种rna示意图 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 二 遗传信息的转录和翻译1 转录和翻译的模式图请在图中横线上补充相关名称 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 图6 19 2 rna聚合酶 trna mrna 2 转录和翻译的比较 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 转录 翻译 细胞核 细胞质 dna的一条链 mrna 核糖核苷酸 氨基酸 rna 3 密码子和反密码子 1 密码子存在于 上 共有 种 编码氨基酸的密码子有 种 终止密码子有 种 不编码氨基酸 起始密码子有 种 编码氨基酸 2 反密码子存在于 上 如图6 19 3所示 在翻译时 与 上的碱基进行互补配对 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 mrna 64 61 3 2 trna mrna 导思 翻译过程中 核糖体是如何使肽链延伸的 请翻阅教材必修2p66图4 6 蛋白质合成示意图 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 图6 19 3 三 基因对性状的控制1 中心法则的提出及发展 1 提出人 2 完善中心法则的内容 用简式表示 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 图6 19 4 克里克 dna的复制 翻译 3 最初提出的内容包括 转录和 补充完善的内容为rna的复制和 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 转录 rna的复制 逆转录 dna复制 翻译 逆转录 2 基因 蛋白质与性状的关系 1 基因对性状的控制途径 连线 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 答案 b a b a 2 基因与性状的关系 基因与性状的关系并不都是简单的 关系 如图6 19 5所示 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 图6 19 5 线性 多 同一 环境影响生物性状 性状 表现型 是 和 共同作用的结果 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 基因 基因型 环境 自主提升 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2013 新课标全国卷 dna与rna结构上的区别之一是dna有氢键 rna没有氢键 解析 dna两条链之间的碱基对由氢键相连 trna虽然是一条rna链 但是折叠成三叶草形状 其中部分区域发生碱基互补配对 也由氢键相连 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 2 2013 新课标全国卷 反密码子是位于mrna上相邻的3个碱基 解析 反密码子是trna上与mrna上的密码子配对的3个碱基 3 2013 新课标全国卷 一种trna可以携带多种氨基酸 一种氨基酸可由多种trna来转运 解析 细胞中多种trna转运20种氨基酸 一种trna仅携带一种氨基酸 一种氨基酸可由一种或多种trna来转运 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 4 2012 新课标全国卷 两种分泌蛋白中各种氨基酸含量相同 但排列顺序不同 其原因是参与这两种蛋白质合成的同一密码子所决定的氨基酸不同 解析 密码子具有通用性 对于生物界的各种生物来说 同一密码子所决定的氨基酸是相同的 两种蛋白质的氨基酸排列顺序不同的原因是参与这两种分泌蛋白合成的mrna的碱基序列不同 根本原因是控制这两种蛋白质合成的基因的碱基序列不同 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 5 2012 上海卷 在细胞中 以mrna作为模板合成生物大分子的过程包括转录和逆转录 解析 转录是以dna的一条链为模板合成mrna的过程 逆转录是以rna为模板合成dna的过程 6 2011 江苏卷 转录时 rna聚合酶能识别dna中特定的碱基序列 解析 rna聚合酶能特异性识别dna中特定的碱基序列 并催化转录的进行 7 决定氨基酸的密码子有64种 解析 密码子有64种 但决定氨基酸的密码子只有61种 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 网络构建 第19讲基因的表达 返回目录 基础知识巩固 考点一基因指导蛋白质的合成过程 转录和翻译1 转录 翻译过程中有关图形的解读 1 转录 指以dna的一条链为模板合成rna的过程 其特点是边解旋边转录 如图6 19 6所示 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 图6 19 6 转录主要发生在细胞核 叶绿体和线粒体中有少量dna 因此也有转录发生 此外 原核细胞的转录发生在拟核 质粒 转录遵循碱基互补配对原则 即a u t a c g g c 细胞核中形成的rna通过核孔进入细胞质 穿过0层膜 需要能量 转录不是转录整个dna 而是转录其中的基因 不同种类的细胞选择转录相应的基因 从而产生相应的mrna 将来合成相应的蛋白质 即基因的选择性表达 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 2 翻译 如图6 19 7所示 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 图6 19 7 碱基互补配对发生在mrna上的密码子和trna上的反密码子之间 其配对方式为a u u a c g g c 一个核糖体与mrna的结合部位形成2个trna结合位点 翻译起点 起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸 翻译终点 识别到终止密码子 不决定氨基酸 时翻译停止 翻译进程 核糖体沿着mrna移动 读取下一个密码子 但mrna不移动 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 3 dna 基因 mrna中碱基数目与肽链中氨基酸个数关系的图解综上可知 蛋白质中氨基酸数目 1 3mrna上碱基数目 1 6dna 或基因 上碱基数目 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 图6 19 8 因为dna 基因 mrna上有一些碱基不编码氨基酸 如mrna上的终止密码子等 所以实际上编码n个氨基酸时 mrna上所需的碱基数目大于3n 基因上的碱基数目大于6n 故一般题干中求氨基酸数目时有 最多 求碱基数目时有 至少 等字样 在回答有关问题时 也应加上 最多 或 至少 等字样 如 mrna上有n个碱基 转录产生它的基因中至少有2n个碱基 该mrna指导合成的蛋白质中最多有n 3个氨基酸 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 4 dna上的遗传信息 密码子 反密码子的联系 dna通过转录将其携带的遗传信息传递到mrna的核苷酸排列顺序中 密码子直接决定蛋白质分子中的氨基酸排列顺序 反密码子起到翻译的作用 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 图6 19 9 例1某生物基因表达过程如图6 19 10所示 已知图中标注的肽链含有68个氨基酸残基 下列叙述与该图相符的是 a 在rna聚合酶的作用下dna双螺旋解开b dna rna杂交区域中a应与t配对c 核糖体移动的方向由a到b 且翻译产生了两条氨基酸序列不同的肽链d 与该肽链合成相关的mrna和基因的碱基数目分别为204和408 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 图6 19 10 a 解析 rna聚合酶是复合酶 具有解开dna双螺旋的作用 如图所示当它与dna分子的某一启动部位相结合时 包括一个或者几个基因的dna片段的双螺旋解开 a项正确 根据碱基的组合和互补配对原则 dna rna杂交区域中 dna单链中的a与rna单链中的u配对 dna单链中的t与rna单链中的a配对 b项错误 图中先合成的肽链较长 所以核糖体移动的方向是由b到a 两条肽链都以此mrna为模板合成 所以氨基酸序列是相同的 c项错误 由于mrna上终止密码子的存在等原因 相对应的mrna和基因上的碱基数目分别大于204和408 d项错误 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 变式题 2013 成都诊断 如图6 19 11表示真核细胞中某基因表达过程的一部分 下列分析正确的是 a 图示mrna中起始密码子位于rna链上的左侧b mrna上决定甘氨酸的密码子都是gguc 图示过程中碱基的配对方式有a u c g a td 图示过程的正常进行需要atp和rna聚合酶 返回目录 第19讲基因的表达 考点核心突破 图6 19 11 a 解析 从图中可以看出 核糖体在mrna上移动的方向是从左向右 所以起始密码子应位于rna链上的左侧 a项正确 从图中可以看出 甘氨酸是位于天冬氨酸之前的氨基酸 即对应天冬氨酸密码子 gac 之前的密码子 ggu 但由于密码子具有简并性 因此不