高三生物第一轮复习 第4单元 第12讲 基因的本质课件 新人教版.ppt

课标版生物第12讲基因的本质 知识一dna是遗传物质的证据一 肺炎双球菌的转化实验1 格里菲思的体内转化实验 1 实验材料 s型和r型肺炎双球菌 小鼠 2 实验过程及结果 3 结论 加热杀死的s型细菌中含有某种 转化因子使r型活细菌转化为s型活细菌 2 艾弗里体外转化实验 1 设计思路 设法将 dna与其他物质分开 单独研究它们各自的功能 2 实验过程及结果 3 结论 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 1 实验材料 噬菌体和大肠杆菌等 1 噬菌体的结构 2 噬菌体的复制式增殖 二 噬菌体侵染细菌的实验 2 实验方法 放射性同位素标记法 3 实验过程及结果 1 标记噬菌体 2 噬菌体侵染细菌 4 实验结果分析 1 噬菌体侵染细菌时 dna进入细菌细胞中 而蛋白质外壳 留在外面 2 子代噬菌体的各种性状是通过亲代dna遗传的 5 结论 dna是遗传物质 三 证明rna是某些病毒的遗传物质的相关实验1 烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 1 实验过程及现象 2 结论 rna是烟草花叶病毒的遗传物质 蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质 2 人类的探索结论 dna是主要的遗传物质 因为实验证明 绝 大多数生物的遗传物质是dna 只有少部分生物的遗传物质是rna 识记题组一 有 无 有 无 死亡 不死亡 死亡 转化因子 dna r型菌和s型菌r型菌dna二 蛋白质外壳 s dna p 噬菌体 大肠杆菌 大肠杆菌的氨基酸 放射性同位素标记 高 低低高dna蛋白质外壳亲代dnadna三 蛋白质外壳 rna 不出现病斑 rna 蛋白质 dna 绝大多数 1 判断下列叙述的正误 1 肺炎双球菌转化实验证明了dna是主要的遗传物质 2013课标 5改编 2 r型肺炎双球菌与s型肺炎双球菌dna混合后 r型细菌发生转化是基因突变的结果 3 用dna酶处理后的s型细菌dna与活r型细菌混合 可培养出s型细菌菌落和r型细菌菌落 4 赫尔希和蔡斯用35s和32p分别标记t2噬菌体的蛋白质和dna 证明了 dna的半保留复制 2014江苏单科 4d 5 rna和dna都是t2噬菌体的遗传物质 2013海南单科 13c 6 噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖 使宿主细菌裂解 2012重庆理综 2d 2 如果用15n 32p 35s共同标记噬菌体后 让其侵染大肠杆菌 在产生的子代噬菌体的组成结构中 能够找到的标记元素为 a 在外壳中找到15n和35sb 在dna中找到15n和32pc 在外壳中找到15nd 在dna中找到15n 32p和35s答案b用15n 32p 35s共同标记噬菌体时 15n可标记噬菌体的dna和蛋白质外壳 32p可标记噬菌体的核酸 35s可标记噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面 核酸进入细菌内部 在细菌细胞中以噬菌体dna为模板 利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸 由于dna复制的方式为半保留复制 故在子代噬菌体dna中能找到15n和32p 不能在蛋白质中找到35s和15n 3 在证明dna是遗传物质的实验中 赫尔希和蔡斯分别用32p和35s标记噬菌体的dna和蛋白质 在图中标记元素所在部位依次是 a b c d 答案d赫尔希和蔡斯用32p和35s分别标记噬菌体的dna和蛋白质 实际上是标记了脱氧核苷酸中的磷酸基团和氨基酸中的r基 4 2013浙江绍兴一中阶段测试 13 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dnaa b c d 答案c真核生物和原核生物的遗传物质都是dna 细胞核和细胞质遗传物质都是dna 甲型h1n1流感病毒属于rna病毒 遗传物质是rna 知识二dna结构与复制一 dna分子结构1 dna双螺旋模型构建者 沃森和克里克 2 dna的分子组成 3 dna的双螺旋结构内容 1 由 两条脱氧核苷酸链组成 这些链按 反向平行方式盘旋成双螺旋结构 2 外侧 脱氧核糖和 磷酸交替连接构成主链基本骨架 3 内侧 两链碱基通过氢键连接成的 碱基对 碱基互补配对遵循以下原则 at 两个氢键 gc 三个氢键 4 dna分子结构特点 1 多样性 具n个碱基对的dna具有4n种碱基对排列顺序 2 特异性 如每个dna分子都有其特定的碱基对排列顺序 3 稳定性 如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变 碱基对构成方式不变等 二 dna复制1 概念 时间和场所 dna复制以 dna分子为模板合成子代dna的过程2 过程 4 准确复制的原因和意义 1 原因 dna具有独特的双螺旋结构 为复制提供精确的模板 碱基互补配对原则 保证了复制能准确进行 2 意义 dna分子通过复制 将遗传信息从亲代传给了子代 保持了遗传信息的连续性 3 特点 1 过程 边解旋边复制 2 方式 半保留复制 1 判断下列有关dna结构与复制叙述的正误 1 dna有氢键 rna没有氢键 2013课标 1a 2 磷酸与脱氧核糖交替连接构成dna链的基本骨架 3 双链dna分子中嘌呤数等于嘧啶数 2010江苏单科 1d 4 真核生物dna分子复制过程需要解旋酶和能量 2011海南单科 25a 5 真核细胞核dna的复制发生在有丝分裂前期 2011海南单科 25d 6 dna聚合酶在细胞核内合成 2013课标 1b 2 如图为dna分子结构示意图 下列有关叙述正确的是 a 若该dna分子中g c碱基对比例较高 则热稳定性较低b 由 组成 它代表dna的基本组成单位之一 c dna复制时 断裂需解旋酶 和 连接需聚合酶d 如果复制时 可脱氨为 u 则能产生u g碱基对答案b由于g c碱基对含有三个氢键 故g c碱基对的热稳定性比a t碱基对的热稳定性高 a错误 dna复制时 是脱氧核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸之间的连接 与 和 之间的连接没有关系 c错误 g与u不能配对 d错误 3 下列关于dna结构与功能的说法 不正确的是 a dna分子中g与c碱基对含量越高 其结构稳定性相对越大b 碱基排列顺序的千变万化 构成了dna分子的多样性c 生物体所有dna分子的转录和翻译是同时同地进行的d dna分子结构相对稳定的重要原因之一是碱基互补配对原则保证了dna复制的准确进行答案c真核生物转录主要在细胞核中进行 翻译在细胞质的核糖体上进行 4 如图表示dna复制的过程 结合图示判断 下列有关叙述不正确的是 a dna复制过程中首先需要解旋酶破坏dna双链之间的氢键 使两条链解开b dna分子的复制具有双向复制的特点 生成的两条子链的方向相反 c 从图示可知 dna分子具有多起点复制的特点 缩短了复制所需的时间d dna分子的复制需要dna聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成dna片段答案c从图示中不能获得dna分子具有多起点复制的特点 突破一遗传物质探索的经典实验1 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 2 噬菌体侵染细菌实验中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 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的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 疑难诊室 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降低又逐渐恢复活性 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 3 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 4 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 1 不同生物的遗传物质的判断 2 两看法 解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题典例1 2014山东师大附中一模 17 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和 赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了dna是遗传物质 下列关于这两个实验的叙述正确的是 a 二者都应用同位素示踪技术b 二者的设计思路都是设法把dna与蛋白质分开 研究各自的效应c 艾弗里的实验设置了对照 赫尔希与蔡斯的实验没有对照d 二者都诱发了dna突变解析只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术 a错误 两实验最关键的设计思路都是设法把dna与蛋白质分开 研究各自的效应 b正确 赫尔希与蔡斯的实验具相互对照 c错误 两实验都没有诱发dna突变 d错误 答案b 1 1 2014江苏徐州期中 16 下列关于科学家探究 dna是遗传物质 实验的叙述 正确的是 a 分别给小鼠注射r型活球菌和加热杀死的s型球菌 小鼠均不死亡b 用含35s标记的噬菌体侵染细菌 子代噬菌体中也有35s标记c 用烟草花叶病毒核心部分感染烟草 可证明dna是遗传物质d 用含32p标记的噬菌体侵染细菌 离心后上清液中具有较强的放射性答案a解析35s标记的是噬菌体的蛋白质 噬菌体的蛋白质外壳不进入细菌 子代不应含有35s标记 b错误 烟草花叶病毒的遗传物质是rna c错误 用含32p标记的噬菌体侵染细菌 实验结果应是沉淀物中具有较强放射性 d错误 1 2艾弗里将r型肺炎双球菌培养在含s型细菌dna的培养基中 得到了s型肺炎双球菌 有关叙述中正确的是 a r型细菌转化成s型细菌 说明这种变异是定向的b r型细菌转化为s型细菌属于基因重组c 该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是dnad 将s型细菌的dna注射到小鼠体内也能产生s型细菌答案b解析艾弗里实验中将s型细菌中的多糖 蛋白质和dna等提取出来 分别加入培养r型细菌的培养基中 结果只有加入dna时 才能使r型细菌转化成s型细菌 这说明肺炎双球菌的遗传物质是dna c错误 该实验的生物 变异属于基因重组 生物的变异都是不定向的 a错误 b正确 将s型细菌的dna注射到小鼠体内 不能实现肺炎双球菌的转化 d错误 突破二dna结构与复制1 dna双螺旋结构的形成过程 2 dna分子结构模型解读 图1 图2 1 由图1可解读以下信息 数量关系 位置关系 化学键 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 1 dna分子中碱基数量的计算规律 1 在dna双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同 即a g t c 2 互补碱基之和的比例在任意一条链及整个dna分子中都相同 即若在一条链中 m 在互补链及整个dna分子中 m 3 非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数 在整个dna分子中为1 即若在dna一条链中 a 则在其互补链中 而在整个dna分子中 1 2 dna复制的有关计算方法 1 将含有15n的dna分子放在含有14n的培养基上培养 复制n次 则子代dna共2n个脱氧核苷酸链共2n 1条 特别提醒 解答此类问题时 应看准 含 还是 只含 是 dna分子数 还是 脱氧核苷酸链数 2 dna复制中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 经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m 2n 1 第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m 2n 1 典例2甲图中dna分子有a和d两条链 将甲图中某一片段放大后如乙图所示 结合所学知识回答下列问题 甲乙 1 从甲图可看出dna复制的方式是 2 甲图中 a和b均是dna分子复制过程中所需要的酶 其中b能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链 从而形成子链 则a是酶 b是酶 3 图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有 4 乙图中 7是 dna分子的基本骨架由交替连接而成 dna分子两条链上的碱基通过连接成碱基对 并且遵循原则 解题关键 解析 1 从甲图可看出dna复制的方式是半保留复制 2 a是解螺旋的解旋酶 b是形成子代dna分子的dna聚合酶 3 绿色植物叶肉细胞中dna分子复制的场所有细胞核 线粒体 叶绿体 4 乙图中 7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸 dna分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成 dna分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 并且遵循碱基互补配对原则 答案 1 半保留复制 2 解旋dna聚合 3 细胞核 线粒体 叶绿体 4 胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对 2 1下图是人体细胞中某dna片段结构示意图 有关叙述正确的是 a 图中 x 代表磷酸基 a 代表腺苷b dna复制时 图中 n 键首先全部断开 c dna转录时 需要taq酶 解旋酶等催化d dna聚合酶和dna连接酶都能催化 m 键的形成答案d解析图中x为磷酸基 a为腺嘌呤 故选项a错 dna复制时 是边解旋边复制的 故b错 taq酶用于pcr技术中 dna转录时用的酶是rna聚合酶 故c错 图中m键为磷酸二酯键 dna聚合酶和dna连接酶都能催化磷酸二酯键的形成 故d正确 2 2 2014江苏淮安二模 12 以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型 其中正确的是 答案d解析选项a中 从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断 两条脱氧核苷酸链不是反向平行的 a错误 选项b中 a与t之间的氢键应该是两个而不是三个 b错误 选项c中 含氮碱基 c 应连接在五碳糖的1号位上 如下