高考生物二轮复习 小专题5 遗传的分子基础课件.ppt

专题三遗传 变异和进化小专题5遗传的分子基础 考纲要求 1 人类对遗传物质的探索过程 2 dna分子结构的主要特点 3 基因的概念 4 dna分子的复制 5 遗传信息的转录和翻译 6 基因与性状的关系 构建网络 盘点考点 构建网络 串联导思思维串联纵横联系 结合网络图思考问题1 举例说出同位素标记法在生物研究中的应用有哪些 2 加热杀死s型细菌的过程中 其蛋白质变性失活 但其内的dna为什么还能保持活性 3 肺炎双球菌r型转化为s型属于生物变异的哪种类型 4 rna病毒产生rna的方式有哪些 结合网络图思考问题的提示1 提示 同位素标记法在生物研究中的应用有 3h标记氨基酸研究分泌蛋白的合成 加工和分泌过程 14c标记co2研究光合作用的暗反应过程 35s和32p分别标记噬菌体的蛋白质和核酸研究生物的遗体物质 14n标记dna分子研究dna分子的半保留复制 2 提示 高温使蛋白质变性失活 但dna分子高温解旋 降温后又能恢复氢键 恢复原来的结构 3 提示 r型菌转化为s型菌的实质是s型菌的dna进入r型菌中 发生了遗传物质的重组 4 提示 rna病毒产生rna的方式包括逆转录和rna复制两种方式 盘点考点 分级突破精准预测高效突破 考点一人类对遗传物质的探索过程 典例引领 2017 全国 卷 2 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 a t2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖b t2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 人体免疫缺陷病毒与t2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 c 解析 t2噬菌体营专性寄生生活 只能侵染大肠杆菌 在大肠杆菌中复制和增殖 不能侵染肺炎双球菌 t2噬菌体的生命活动离不开细胞 病毒自身并不能单独合成mrna和蛋白质 用含32p的培养基培养大肠杆菌即标记大肠杆菌 再让t2噬菌体侵染被32p标记的大肠杆菌 32p可出现在t2噬菌体的核酸中 人类免疫缺陷病毒的核酸是rna 而t2噬菌体的核酸是dna 两者核酸类型不同 1 比较两个经典实验 归纳提升 dna与其他物质 dna 蛋白质 蛋白质 蛋白质 蛋白质 2 侵染实验中的放射性分析 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 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 保温时间过短 保温时间过长 搅拌 不充分 3 理清各类生物的遗传物质 1 细胞生物的遗传物质 2 病毒的遗传物质 3 绝大多数生物的遗传物质 4 生物界主要的遗传物质 dna dna或rna dna dna 考向攻坚 命题聚焦 近年全国卷对本考点的考查主要是噬菌体侵染细菌实验 考查的内容主要是病毒的增殖 试题类型有选择题也有非选择题 考向一考查对探索遗传物质的经典实验的理解1 2017 山东潍坊统考 下列关于肺炎双球菌转化实验的分析 错误的是 a 在体外转化实验中 dna纯度越高转化越有效b 体内转化实验证明了dna是遗传物质c s型细菌的dna使r型细菌转化为s型细菌d 肺炎双球菌转化的实质是基因重组 b 解析 转化率与所提取的s型细菌的dna纯度有关 dna纯度越高转化的效率也越高 体内转化实验只证明了s型细菌中存在某种 转化因子 没有证明dna是遗传物质 s型细菌的dna使r型细菌转化为s型细菌 从而导致小鼠死亡 肺炎双球菌转化的实质是基因重组 2 2017 山东潍坊联考 有关赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的说法 正确的是 a 选用t2噬菌体作为实验材料的原因之一是其仅由蛋白质外壳和dna组成b 标记噬菌体的方法是分别用含32p和35s的培养基培养噬菌体c 噬菌体dna在细菌体内复制利用的原料是自身的脱氧核苷酸d 若噬菌体dna复制了三次 则含有35s的子代噬菌体占总数的1 4 a 解析 t2噬菌体的结构简单 仅由蛋白质外壳和dna组成 适合作为研究其遗传物质是dna还是蛋白质的材料 标记噬菌体的方法是先用32p和35s的培养基培养细菌 然后用细菌培养噬菌体 噬菌体dna在细菌体内复制是利用细菌的脱氧核苷酸 35s标记的是噬菌体的蛋白质外壳 子代噬菌体不含35s 方法突破噬菌体侵染细菌实验放射性分析的 两看 法 考向二探索生物遗传物质经典实验的拓展考查3 2017 四川成都二模 肺炎双球菌转化实验中 s型菌的部分dna片段进入r型菌内并整合到r型菌的dna分子上 使这种r型菌转化为能合成荚膜多糖的s型菌 下列说法正确的是 a r型菌转化为s型菌后的dna中 嘌呤碱基总比例会改变b 整合到r型菌内的dna分子片段 表达产物都是荚膜多糖c 进入r型菌的dna片段上 可有多个rna聚合酶结合位点d s型菌转录的mrna上 可由多个核糖体共同合成一条肽链 c 解析 r型菌和s型菌的dna都是双链结构 其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则 因此r型菌转化为s型菌后的dna中 嘌呤碱基总比例不会改变 依然是占50 整合到r型菌内的dna分子片段 表达产物不都是荚膜多糖 基因是有遗传效应的dna片段 即一个dna分子中有多个基因 每个基因都具有rna聚合酶的结合位点 因此进入r型菌的dna片段上 可有多个rna聚合酶结合位点 s型菌转录的mrna上 可由多个核糖体同时合成多条相同的肽链 而不是一条 4 如图为t4噬菌体感染大肠杆菌后 大肠杆菌内放射性rna与t4噬菌体dna及大肠杆菌dna的杂交结果 下列叙述错误的是 a 可在培养基中加入3h 尿嘧啶用以标记rnab 参与分子杂交的放射性rna为相应dna的转录产物c 第0min时 与dna杂交的rna来自t4噬菌体及大肠杆菌的转录d 随着感染时间增加 噬菌体dna的转录增加 细菌基因活动受到抑制 c 解析 尿嘧啶是rna特有的碱基 可以用3h 尿嘧啶标记rna rna能与dna杂交 rna一定为相应dna的转录产物 在第0min时 大肠杆菌还没有被t4噬菌体感染 所以在大肠杆菌体内不存在t4噬菌体的dna 其也就不会转录 从图中可以看出 随着感染时间增加和t4噬菌体dna杂交的放射性rna所占百分比越来越高 说明噬菌体dna的转录增加 而和大肠杆菌dna杂交的放射性rna所占百分比越来越低 说明其转录受到抑制 考点二遗传信息的传递与表达 典例引领 1 2017 全国 卷 1 下列关于真核细胞中转录的叙述 错误的是 a trna 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 c 解析 rna是以dna 基因 为模板转录的产物 包括trna rrna和mrna三种 转录是以基因为单位的 不同基因的转录产物 rna 不同 而且不同基因的转录过程相对独立 因此同一细胞中两种rna的合成可能同时发生 真核细胞中 叶绿体和线粒体内也有少量的dna 叶绿体和线粒体内的dna也能作为转录的模板合成rna dna是双链分子 转录时以其中一条链 即模板链 为模板 按照碱基互补配对原则合成出rna子链 因此转录出的rna链与模板链的相应区域碱基互补 2 2016 全国 卷 29 在有关dna分子的研究中 常用32p来标记dna分子 用 和 表示atp或datp d表示脱氧 上三个磷酸基团所处的位置 a p p p 或da p p p 回答下列问题 1 某种酶可以催化atp的一个磷酸基团转移到dna末端上 同时产生adp 若要用该酶把32p标记到dna末端上 那么带有32p的磷酸基团应在atp的 填 或 位上 解析 1 atp水解形成adp时远离腺苷的高能磷酸键断裂 因此 atp转移到dna末端上的磷酸基团位于atp的 位上 答案 1 2 若用带有32p的datp作为dna生物合成的原料 将32p标记到新合成的dna分子上 则带有32p的磷酸基团应在datp的 填 或 位上 3 将一个某种噬菌体dna分子的两条链用32p进行标记 并使其感染大肠杆菌 在不含有32p的培养基中培养一段时间 若得到的所有噬菌体双链dna分子都装配成噬菌体 n个 并释放 则其中含有32p的噬菌体所占比例为2 n 原因是 解析 2 datp断裂两个高能磷酸键后形成的da p 为组成dna分子的成分之一 因此 若将32p标记到新合成的dna分子上 则带有32p的磷酸基团应在datp的 位上 3 dna分子复制具有半保留复制的特点 故n个子代dna分子中只有2个dna分子带有标记 答案 2 3 一个含有32p标记的噬菌体双链dna分子经半保留复制后 标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链dna分子中 因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记 归纳提升 1 dna的双螺旋结构 磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链 双螺旋 2 3 1 五种组成元素 2 四种碱基 相对应种脱氧核苷酸 3 三类物质 4 两条链 两条的 5 一种结构 规则的结构 c h o n p a t g c 四 磷酸 脱氧核糖 碱基 反向平行 脱氧核苷酸链 双螺旋 2 dna分子的复制 dna的两条链 脱氧核苷酸 有丝分裂间期 减数第一次分 裂前的期间 边解旋边复制 半保留复制 细胞核 解旋 合成子链 3 转录和翻译的过程 1 转录 rna聚合酶 喝汤核苷酸 五碳糖 2 翻译 61 多肽 4 基因表达常考的三个关键点 1 表达过程 原核生物 转录和翻译在同一地点 同时进行 原因是 真核生物 先转录 主要发生在 后翻译 发生在 2 碱基互补配对的方式 dna复制 dna母链与dna子链之间 碱基配对方式有种 转录 dna模板链与rna之间 碱基配对方式有种 翻译 mrna的密码子与trna的反密码子之间 碱基配对方式有2种 3 密码子与反密码子 密码子在上 反密码子在上 密码子有种 其中种决定氨基酸 有种终止密码子 原核细胞无核膜 核糖体可以靠近dna 细胞核 核糖体 2 3 mrna trna 64 61 3 5 中心法则和基因对性状控制的方式 1 用字母表示下列生物的遗传信息传递过程 细胞生物 如玉米 dna病毒 如噬菌体 复制型rna病毒 如烟草花叶病毒 逆转录病毒 如艾滋病病毒 2 判断下列性状的控制方式 镰刀型细胞贫血症 基因通过控制直接控制生物体的性状 白化病 基因通过控制进而控制生物体的性状 a b c a b c d c e a b c 蛋白质的结构 酶的合成来控制代谢过程 考向攻坚 命题聚焦 近年全国卷对本专题的考查重点是遗传信息的转录和dna分子的半保留复制 考查的题型有选择题 也有非选择题 考向一考查dna的结构和基因的本质1 如图为dna分子部分结构示意图 以下叙述正确的是 a 解旋酶可以断开 键 因此dna的稳定性与 无关b 是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸c dna聚合酶可催化 或 键形成d a链 b链的方向相反 dna分子的骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列形成的 d 解析 dna的稳定性体现在两个方面 磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧作为骨架是稳定的 两条链之间靠碱基对形成的氢键相连 且配对方式是不变的 与 不能构成同一个脱氧核苷酸 所以 不是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸 dna聚合酶可以催化形成同一条链上两个相邻的脱氧核苷酸之间的化学键 即图中的 dna双链在方向上反向平行 磷酸和脱氧核糖交替排列构成dna分子的基本骨架 2 2017 山东临沂统考 关于基因 dna和染色体的叙述 错误的是 a 基因在dna上呈线性排列 在体细胞中一般成对存在b 染色体是dna的主要载体 一般每条染色体含有1或2个dna分子c 同源染色体同一位置上的两个基因称作等位基因 控制着相对性状d 染色体中某一片段缺失会导致dna的结构改变 引起染色体变异 c 解析 同源染色体同一位置上的两上基因是等位基因 也可能是相同的基因 易错点拨有关基因的4个易错点 1 基因是具有遗传效应的dna片段 也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的 也具有双螺旋结构 2 每个基因的脱氧核苷酸数目及排列顺序是特定的 3 不同基因的区别在于碱基数目及排列顺序不同 4 对于真核细胞来说 染色体是基因的主要载体 线粒体和叶绿体中也含有基因 考向二考查dna复制及相关计算3 2017 河南商丘二模 如图表示真核细胞dna复制过程 据图分析 下列相关叙述错误的是 a 解旋酶能使dna双链解开 但需要消耗atpb dna分子复制的方式是半保留复制c 新合成的两条子链的碱基序列完全一致d dna分子的复制需要引物 且两条子链的合成方向是相反的 c 解析 由左图可知 在解旋酶的作用下 dna解旋时 消耗atp 由右图可知 子代dna含有亲代一条链 复制方式为半保留复制 新合成的两条子链模板不同 两条子链的碱基序列不同 由左图可以看出 dna复制需要引物 右图显示了两条子链合成方向是相反的 4 下列关于dna的计算中 正确的是 a 具有1000个碱基对的dna中 腺嘌呤有600个 则每一条链上都具有胞嘧啶200个b 具有m个胸腺嘧啶的dna片段 复制n次共需要2n m个胸腺嘧啶c 具有m个胸腺嘧啶的dna片段 第n次复制需要2n 1 m个胸腺嘧啶d 无论是双链dna还是单链dna a g 的比例均是1 2 解析 具有1000个碱基对的dna共有2000个碱基 其中a和t各有600个 所以g和c各有400个 但c在两条链上的数量不一定相等 所以每一条链上不一定有200个胞嘧啶 具有m个胸腺嘧啶的dna片段 复制n次共需要 2n 1 m个胸腺嘧啶 具有m个胸腺嘧啶的dna片段 第n次复制需要2n 1 m个胸腺嘧啶 在双链dna中嘌呤碱基和嘧啶碱基各占一半 但在单链dna中不一定 c 易错点拨有关dna复制计算的两个注意点 在解答dna复制的有关计算题时 要注意题目中出现的 n次复制 与 第n次复制 以及 占子代dna分子数的比值 与 占子代dna链数的比值 的不同 假设1个dna分子复制n次 则 a 子代dna数为2n b 子代dna链数为2n 1 复制原料的计算 若某dna分子含某碱基m个 该dna分子进行n次复制 则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m 2n 1 进行第n代复制时 需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m 2n 1 考向三考查遗传信息的转录和翻译5 2017 四川成都一模 放线菌素d是链霉菌产生的一种多肽类抗生素 它能插入到双链dna中 妨碍rna聚合酶沿dna分子前进 但对dna的复制没有影响 放线菌素d进入细胞后将直接影响 a 核糖体沿着信使rna向前移动b 信使rna与trna的碱基配对c 遗传信息从dna流向信使rnad 以信使rna为模板合成多肽链 c 解析 分析题意 放线菌素d能插入到双链dna中 妨碍rna聚合酶沿dna分子前进 但对dna的复制没有影响 rna聚合酶是转录所需的酶 故放线菌素d进入细胞后将直接影响的是转录过程 即影响的是遗传信息从dna流向信使rna 6 2017 北京东城区统考 真核生物细胞内存在着种类繁多 长度为21 23个核苷酸的小分子rna 简称mirna 它们能与相关基因转录出来的mrna互补形成局部双链 由此可以推断这些mirna抑制基因表达的分子机制可能是 a 阻断rrna装配成核糖体b 妨碍dna分子的解旋c 干扰trna识别密码子d 影响dna分子的转录 c 解析 根据题意分析可知 mirna是与相关基因转录出来的mrna互补 形成局部双链 与rrna装配成核糖体无关 根据题意分析