江苏省邳州市第二中学高中生物一轮总复习 遗传的分子基础课件 新人教版.ppt

学案遗传的分子基础 核心术语 记准 写准 理解透 把握内涵和外延 1 遗传物质 转化因子 侵染 2 dna双螺旋结构 反向平行 基本骨架 碱基互补配对原则 3 dna分子复制 边解旋边复制 半保留复制 dna解旋酶 dna聚合酶 4 基因 遗传效应 遗传信息 5 基因表达 转录 翻译 密码子 反密码子 6 中心法则 dna是遗传物质的证明实验 总结分析 肺炎双球菌转化实验 和 噬菌体侵染细菌实验 二者的异同点 并思考如何理解 dna是主要的遗传物质 答案 1 两实验的异同点 相同点 两个经典实验的思路基本相同 都是设法把dna与其他成分分开 单独 直接地去观察dna及其他成分的作用 且都充分运用了对照原则和单一变量原则 不同点 他们采用的方法有所不同 在肺炎双球菌转化实验中是采用直接分离法 即真正将dna和其他成分 离 在噬菌体侵染细菌实验中 则是采用放射性同位素标记示踪法间接将dna和蛋白质分离 2 对 dna是主要的遗传物质 的理解 生物的遗传物质细胞结构生物的遗传物质是dna 非细胞结构生物 即病毒 的遗传物质是dna或rna 生物体内同时含有dna和rna时 dna是遗传物质 生物体内没有dna只含有rna时 rna才是遗传物质 生物界绝大多数生物的遗传物质是dna 只有极少数生物的遗传物质是rna 因而dna是主要的遗传物质 09 广东卷 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 这两个实验在设计思路上的共同点是 a 重组dna片段 研究其表型效应b 诱发dna突变 研究其表型效应c 设法把dna与蛋白质分开 研究各自的效应d 应用同位素示踪技术 研究dna在亲代与子代之间的传递关键信息 转化 噬菌体侵染细菌 重组dna dna突变 dna与蛋白质分开 同位素示踪 c 知识依据肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 转化的实质与同位素示踪技术完整分析肺炎双球菌转化实验中没有用到同位素示踪技术 因为转化的实质是外源dna与受体细胞的dna之间的重组 使受体细胞获得了新的遗传信息 所以在该实验中出现了重组但没有突变 噬菌体侵染细菌实验中 只是在亲代噬菌体dna的指导下 利用细菌的原料 场所和能量 来合成子代噬菌体的dna和蛋白质外壳并组装 所以在此过程中既没有重组也没有突变 而两个实验设计的思路是一样的 都是设法将dna与其他物质区分开来进行探讨分析 所以a b d错误 c正确 dna复制和表达的相关知识整合 根据dna mrna和trna的结构示意图 并思考以下几个问题 1 概述dna分子的双螺旋结构特点并分析其分子特性 答案 dna分子的双螺旋结构特点a 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 b dna分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 碱基排列在内侧 c 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 a 腺嘌呤 一定与t 胸腺嘧啶 配对 c 胞嘧啶 一定与g 鸟嘌呤 配对 碱基之间的这种一一对应的关系 叫做碱基互补配对原则 记忆窍门 可用 五 四 三 二 一 记忆 即五种元素 四种碱基对应四种脱氧核苷酸 三种物质 两条长链 一种螺旋 dna分子的特性a 稳定性 空间结构相对稳定 位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的 不会改变 两条链间的碱基互补配对方式稳定不变 总是a与t g与c配对 碱基对及其侧链基团对维持dna分子的空间结构的稳定有着重要的作用 b 多样性 不同的dna分子中脱氧核苷酸的数目有差异 排列顺序多种多样 若某一个dna分子由n个碱基对构成 则可代表的遗传信息就有4n种 c 特异性 每一种dna分子都有特定的碱基对排列顺序 代表了特定的遗传信息 2 总结双链dna分子中所存在的数量关系 答案 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 每个dna片段中 游离的磷酸基团有2个 每个脱氧核糖连接着2个磷酸或一个磷酸 配对的碱基 a与t之间形成两个氢键 g与c之间形成三个氢键 双链中 不配对两碱基之和占总数的一半 不配对两碱基之和的比值为1 配对的两碱基之和在单 双链中所占比例相等 整个双链dna分子中 某碱基所占百分比等于每条链中的平均值 3 如何根据核酸的组成特点来判断核酸种类 答案 若有u无t 则该核酸为rna 若有t无u 且a t g c 则该核酸一般为双链dna 若有t无u 且a t g c 则该核酸为单链dna 若有核糖 一定为rna 若有脱氧核糖 一定为dna 若嘌呤 嘧啶 肯定不是双链dna 可能为单链dna 也可能为rna 但若是细胞中所有核酸的嘌呤 嘧啶 则既有双链rna又有rna 4 辨析以下几种关系 染色体 dna 基因 遗传信息和脱氧核苷酸之间的关系 答案 基因与dna的关系 基因是具有遗传效应的dna片段 一个dna上有许多个基因 基因与染色体的关系 染色体是基因的主要载体 基因在染色体上呈线性排列 并随染色体的移动而移动 基因与遗传信息的关系 遗传信息是基因 或dna 中碱基 脱氧核苷酸 的排列顺序 并不是dna分子上所有的脱氧核苷酸的排列顺序 对于某个基因来说 其中的碱基对数目 种类 排列顺序是固定不变的 不同的基因之间碱基对的数目 种类 排列顺序是各不 相同的 这既保证了遗传信息的稳定性又保证了遗传信息的多样性 转录时以基因为单位 以dna的一条链为模板 与脱氧核苷酸的关系 每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸 5 遗传信息 密码子和反密码子的关系 答案 联系a 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 通过转录 使遗传信息传递到mrna的核糖核苷酸的排列顺序上 b mrna的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 反密码子则起到识别密码子的作用 区别a 存在位置不同遗传信息 在dna上 是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 密码子 在mrna上 是载有dna遗传信息的mrna上的核糖核苷酸的排列顺序 反密码子 在转运rna上 是与密码子互补配对的三个碱基 b 作用不同遗传信息 决定氨基酸的排列顺序 是间接作用 密码子 直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序 反密码子 识别密码子的作用 c 对应关系 改编题 若某双链dna分子中含有2000个碱基对 其中一条链上a t g c 1 2 3 4 则下列有关该dna分子的描述中 正确的是 含有4个游离的磷酸基 其中所含四种含氮碱基a t g c 3 3 7 7 若下图为该dna分子的某一片段 则其中abc构成一个鸟嘌呤脱氧核苷酸 该dna只能转录出一条且一种mrna 该dna分子结构要比另一条 a t 占50 的双链dna分子结构的稳定性强 该dna分子中同一条脱氧核苷酸链上的a与t之间是通过氢键相连 该dna分子中的另一条链上共含有400个腺嘌呤 a b c d 答案b关键信息 双链dna 碱基对 游离 a b c d 一条一种 同一条 腺嘌呤 知识依据dna分子结构特点 dna与基因之间的关系 dna分子的稳定性 碱基互补配对相关的计算 完整分析由题干关键信息可推知 双链dna分子含有2个游离的磷酸基 因为该dna分子含有2000个碱基对 其中一条链上a t g c 1 2 3 4 根据碱基互补配对原则 可知另一条链上a t g c 2 1 4 3 则整个dna分子中所含四种含氮碱基a t g c 2 1 4 3 则另一条链上的a 腺嘌呤 有400个 因为组成dna的两条链反向平行 则应该是图中abd构成一个鸟嘌呤脱氧核苷酸 该dna分子中的a t占30 g c占70 配对碱基a与t之间有2个氢键 而g与c之间有3个氢键 含g c碱基对比例越高 dna分子稳定性就越强 所以g c占70 的dna分子比a t占50 的dna分子稳定性较 强 转录过程的进行是以基因为单位进行的 而依据题干信息并不能得知该dna中含有几个基因 所以也不能确定rna的种类 同一条链中a与t之间是通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 相连 只有两条链之间的碱基是通过氢键相连 所以 正确 基因的功能及中心法则 根据中心法则及其发展的图解 据图回答下列问题 1 思考dna病毒 有细胞结构的生物 rna病毒 逆转录病毒等生物具体的遗传信息的传递过程 答案 dna病毒和有细胞结构的生物 rna病毒 逆转录病毒 2 列表比较基因两大基本功能 遗传信息的传递 复制 和遗传信息的表达 转录和翻译 答案 3 基因控制生物性状的途径 答案 直接控制 基因蛋白质分子结构性状 间接控制 基因酶的合成代谢过程性状 控制 直接影响 控制 控制 控制 如下图所示为生物体内遗传信息的传递与表达过程 据图回答 1 比较图一与图二 两过程所需要的条件除模板有所不同之外 和也不同 2 图一中与a链相比 c链特有的化学组成是 3 图三所示的是遗传信息传递的规律 被命名为 图三中可在人体正常细胞内发生的过程有 填序号 酶 原料 核糖和尿嘧啶 中心法则 4 图四中bt为控制晶体蛋白合成的基因 c过程对应于图三中过程 填序号 关键信息 rna聚合酶 传递与表达 人体 知识依据转录 复制 中心法则 转基因完整分析根据图一的 rna聚合酶 等信息 可知该过程属于转录 对应图三中的 而图二是dna的复制 对应图三中的 图三所示规律是中心法则 是逆转录 是rna的复制 图四是转基因技术 从抗虫基因到晶体蛋白 涉及图三中的 转录 翻译 知识归纳中心法则的理解与分析如下图所示 以dna为遗传物质的生物 其遗传信息传递链有两条 以rna为遗传物质的生物 其遗传信息传递链 有一条 值得注意的是逆转录需要逆转录酶 该酶在基因工程中很重要 能以已知的信使rna为模板 催化合成目的基因 中心法则过程都遵循碱基互补配对原则 dna复制只发生在细胞分裂间期 而在高度分化的细胞中不再发生 而转录和翻译无论细胞能否分裂 只要是活的细胞均能发生 成熟的红细胞除外 1 基因表达与个体发育之间的关系 1 个体发育是从受精卵的有丝分裂开始到性成熟个体形成的过程 在这一过程中 生物个体的各种性状 或表现型 得以逐步表现 个体发育过程是受遗传物质控制的 发育过程是细胞内基因选择性表达的结果 2 个体发育过程中由于体细胞均来自同一受精卵 因而含有相同的遗传物质或基因 但生物体不同部位的细胞表现出的性状不同 而且不同的性状是在不同时期表现的 因而在个体发育中 生物体内基因的表达有如下特点 虽然不同的细胞含有相同的基因 但不同的细胞表达不同的基因 即选择性表达 如胰岛细胞能表达胰岛素基因 但不表达血红蛋白的基因 细胞内基因顺序表达 2 在中心法则中 1 dna复制 转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则 2 rna复制和逆转录只发生在被rna病毒寄生的细胞中 而在人的正常体细胞中不会发生 3 逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶 它能以已知的mrna为模板合成目的基因 4 各过程中具体的碱基互补配对原则 dna复制 a t t a c g g c 转录 a u t a c g g c 翻译 a u u a g c c g rna复制 a u u a g c c g 逆转录 a t u a g c c g 3 dna解旋酶作用于氢键 使氢键打开 dna聚合酶和rna聚合酶是把单个的核苷酸连接在核苷酸链上 连接后可形成磷酸二酯键 限制性核酸内切酶可识别特定的核苷酸序列 并在特定的位点切割磷酸二酯键 形成黏性末端或平末端 dna连接酶可使黏性末端 平末端 连接在一起 形成磷酸二酯键 一 选择题1 09 苏北四市调研 一百多年前 人们就开始了对遗传物质的探索历程 下面有关叙述错误的是 a 最初认为遗传物质是蛋白质即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检测到放射性同位素32p 解析从理论上讲 噬菌体侵染细菌实验中 被32p标记的噬菌体与细菌共温后离心 上清液中应不含放射性 这个预期是基于噬菌体全部侵入细菌 而实际情况是有些噬菌体可能未侵入细菌或共温时间过长已侵入的噬菌体复制后又释放出来 都会导致上清液中含有放射性 答案d 2 09 临沂质检 在艾弗里证明dna是遗传物质的实验中 用dna酶处理从s型活细菌中提取的dna并与r型细菌混合培养 结果发现培养基上仅有r型细菌生长 设置本实验步骤的目的是 a 证明r型细菌的生长并不需要s型活细菌的dnab 补充r型细菌生长过程中所需要的营养物质 c 可以直接证明s型细菌dna不是促进r型细菌转化为s型细菌的因素d 与以s型细菌的dna与r型细菌混合培养的实验相对照解析艾弗里实验证明促进r型细菌转化成s型细菌的转化因子一定是s型细菌的dna 而不是其他成分 该实验通过控制dna的有无来观察是否实现r型细菌转化成s型细菌 答案d 3 09 广州调研 赫尔希和蔡斯通过t2噬菌体侵染细菌的实验证明dna是遗传物质 实验包括六个步骤 噬菌体侵染细菌 设法用35s或32p标记噬菌体 上清液和沉淀物的放射性检测 离心分离 子代噬菌体的放射性检测 噬菌体与大肠杆菌混合培养 最合理的实验步骤顺序为 a b c d 解析正确的顺序应是 先设法用35s或32p标记噬菌体 然后将噬菌体与大肠杆菌混合培养 使噬菌体侵染细菌后 进行离心分离 得到含t2噬菌体的上清液和含被侵染的大肠杆菌 进行放射性检测 c 4 09 南京模拟 某科学家做 噬菌体侵染细菌的实验 时 对噬菌体的dna用32p标记 让其中一个已标记的噬菌体去侵染未标记的细菌 最后释放出100个噬菌体 则下列说法正确的是 a 噬菌体侵染细菌的实验可以证明dna是主要的遗传物质b 最后释放出的100个噬菌体中 有98个噬菌体的dna含32pc 标记噬菌体的方法是用含32p的培养基培养噬菌体d 标记噬菌体的方法是用含32p的培养基培养细菌 再用此细菌培养噬菌体 解析噬菌体侵染细菌的实验只可以证明dna是遗传物质 因此a选项错误 根据dna分子半保留复制的特点可知道最后释放出的100个噬菌体中 只有2个噬菌体的dna含32p 因此b选项错误 由于噬菌体只能营寄生生活 因此不能用普通培养基培养噬菌体 而必须用活的细菌来培养噬菌体 所以c选项错误 而d选项正确 答案d 5 09 杭州质检 关于下图dna分子片段的说法 正确的是 a 解旋酶作用于 部位b 处的碱基对缺失导致染色体结构的变异c 把此dna放在含15n的培养液中复制2代 子代中含15n的dna占3 4d 该dna的特异性表现在碱基种类和 a t g c 的比例上 解析本题考查与dna有关的结构 复制 特点 基因突变等内容 处的碱基缺失导致基因突 变 把此dna 一条链15n 一条链14n 放在含15n的培养液中复制2代 子代中含的dna全部含15n dna的特异性不会表现在碱基种类上 答案a 6 09 广州调研 关于dna分子结构的叙述 不正确的是 a 每个dna分子一般都含有四种脱氧核苷酸b 每个dna分子中的碱基 磷酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖的数目是相等的c 每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基d 双链dna分子中的一段 如果有40个腺嘌呤 就一定同时含有40个胸腺嘧啶解析在dna分子中 每个脱氧核糖上连着一个或两个磷酸和一个碱基 c 7 已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成 连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个 这个蛋白质分子的模板mrna中有a和g共200个 则该mrna的模板dna分子中 最少应有c和t共多少个 a 400b 200c 600d 800解析由题意可得出该蛋白质中含有200个氨基酸 进一步可推出mrna的碱基数为600个 其中a g 200 u c 400 则可推出该mrna的模板dna分子中 一条链中c t 200 另一条链中c t 400 所以可得出dna分子中c t 600 c 8 09 潍坊模拟 一个用15n标记的dna分子含100个碱基对 其中腺嘌呤40个 在不含15n的培养液中经过n次复制后 不含15n的dna分子总数与含15n的dna分子总数之比为7 1 复制过程共需游离的胞嘧啶为m个 则n m分别是 a 3900b 3420c 4420d 4900解析dna分子进行的是半保留复制 一个dna分子复制n次后 会形成2n个dna分子 含有15n的dna分子数为2 不含有的为2n 2 得出不含15n的dna分子总数与含15n的dna分子总数之比为7 1 说明复制了4次 得到了16个dna分子 增加了15个dna分子 所以需要原料c为 由题意易得每个dna分子含c60个 15 60 900 d 9 在生物体内遗传信息的传递一般遵循dna rna 蛋白质的表达原则 下面有关这个过程的说法错误的是 a 在细胞的不同阶段 dna携带的信息一般是不变的 而rna和蛋白质的种类可以变化b dna rna主要是在细胞核中完成的 rna 蛋白质是在细胞质中完成的c dna rna会发生碱基互补配对 rna 蛋白质不会发生碱基互补配对d mrna是翻译的直接模板 dna是最终决定蛋白质结构的遗传物质 解析rna 蛋白质的过程中 也发生碱基互补配对 是密码子与反密码子发生碱基互补配对 答案c 10 09 南京调研 下图为真核生物细胞内转录过程的示意图 下列说法错误的是 a 与 在组成上相同的化学基团只有磷酸基 不同的基团只是五碳糖 b 为启动上述过程必需的有机物 其名称是rna聚合酶 移动的方向从右向左c 上述过程还可发生在根尖细胞的线粒体中d 转录完成后 不需通过生物膜就能与核糖体结合 解析 是胞嘧啶脱氧核苷酸 而 是胞嘧啶核糖核苷酸 两者相同的部分是磷酸基和含氮的碱基 转录完成后形成的mrna是通过核孔从细胞核中进入细胞质中的 没有通过生物膜 答案a 11 如图为细胞中转录 翻译的示意图 据图判断 有利于提高该过程效率的是 转录尚未结束 翻译已经开始 多个核糖体上共同完成一条多肽的合成 多条多肽链可以同时进行合成 有些氨基酸具有多个密码子a b c d b 解析从图中可以看出 转录没有结束就开始了翻译过程 这样可以提高整个基因表达的效率 同时可以看到 多个核糖体上同时进行翻译过程 这样就可以在短时间内合成出多条多肽链 有些氨基酸具有多个密码子可以提高这些氨基酸的利用率 但对基因表达效率无影响 点拨对本部分知识的考查 往往以中心法则中的遗传信息流动过程为主线 综合考查dna的结构与复制 基因的实质与表达等内容 复习时 可以通过比较的方法 将中心法则中的各个过程从场所 原料 模板和酶等条件进行比较 在判断某一过程时 也主要从这几个方面进行 12 09 广州调研 hiv属于rna病毒 具有逆转录酶 如果它的一段rna含碱基a23 c19 g31 则通过逆转录过程形成的双链dna中碱基a的比例为 a 23 b 25 c 31 d 50 解析本题考查逆转录过程中相关碱基配对关系与计算 由题意可知 rna中的u为27 a u为50 双链dna中a t占50 则a的比例为25 b 13 09 菏泽质检 下列有关生物体内基因与酶关系的叙述 正确的是 a 绝大多数酶是基因转录的重要产物b 酶和基因都是细胞内染色体的组成成分c 基因控制生物的性状有些是通过控制酶的合成进而控制相应代谢过程来实现的d 只要含有某种酶的基因 细胞中就含有相应的酶解析a错 大多数酶是基因表达的结果 只有少数酶 rna 才是转录的结果 b错 染色体的主要成分是蛋白质和dna 此处的蛋白质是结构蛋白 d错 基因表达具有选择性 有某种基因不一定表达出相应的蛋白质 c 二 非选择题14 09 潍坊模拟 下图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程 a d表示4种基因突变 a丢失t a b由t a变为c g c由t a变为g c d由g c变为a t 假设4种突变都单独发生 请回答 注 可能用到的密码子有天冬氨酸 gac 甘氨酸 ggu ggg 甲硫氨酸 aug 终止密码 uag 1 图中所示遗传信息传递的主要场所是 2 a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是 在a突变点附近再丢失个碱基对对性状影响最小 3 图中突变对性状无影响 其意义 4 过程需要的酶主要有 5 在 过程中 少量mrna就可以合成大量的蛋白质 原因是 细胞核和细胞质 核糖体 天冬氨酸 酪氨酸 甘氨酸