高考生物 10遗传的分子基础复习课件.ppt

专题10遗传的分子基础 考纲要求 4 特色梳理 选考提升 核酸是遗传物质的证据1 肺炎双球菌体内转化实验与体外转化实验的比较 5 特色梳理 选考提升 2 噬菌体侵染细菌实验 1 噬菌体侵染过程及实验现象 6 特色梳理 选考提升 特别提醒搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒 离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 2 实验结论 在噬菌体中 保证亲代与子代之间具有连续性的物质是dna 即dna是遗传物质 7 特色梳理 选考提升 3 烟草花叶病毒的感染和重建实验 1 实验过程及现象 2 结果分析与结论 重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供rna的株系而不是提供蛋白质的株系 8 特色梳理 选考提升 典例精析1 2017浙江4月选考 20 肺炎双球菌转化实验的部分过程如下图所示 下列叙述正确的是 a s型肺炎双球菌的菌落为粗糙的 r型肺炎双球菌的菌落是光滑的b s型菌的dna经加热后失活 因而注射s型菌后的小鼠仍存活c 从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有s型菌而无r型菌d 该实验未证明r型菌转化为s型菌是由s型菌的dna引起的 d 9 特色梳理 选考提升 解析s型菌菌落光滑 r型菌菌落粗糙 a项错误 s型菌加热后dna并未失活 接种加热杀死的s型菌后小鼠存活 原因是s型菌已死亡 失去致病能力 b项错误 从致病死亡的小鼠中可以分离得到存活的s型菌和r型菌 c项错误 本实验未将s型菌的各种物质分开 因此无法证明r型菌转化为s型菌是s型菌的dna引起的 d项正确 10 特色梳理 选考提升 导师点睛关于肺炎双球菌转化实验的几点说明 1 肺炎双球菌的转化实验分为两个 一个是采用活老鼠 或其他活的生物 进行侵染实验 这是活体转化实验 另一个是采用分离的方法 获取s型菌的dna rna 蛋白质等物质 分别与r型菌进行混合 然后检测是否出现活的s型菌 这是离体转化实验 因此 区分活体与离体转化实验的标准不是对象是不是老鼠 而是有没有将s型菌分离 单独研究每一种物质的功能 2 活体转化实验与离体转化实验都遵循了实验设计所需单一变量的原则 活体转化实验之所以只能得到在加热杀死的s型菌内存在某种转化因子 主要原因是未单独研究s型菌各物质的功能 而是将s型菌作为一个整体来研究 11 特色梳理 选考提升 3 离体转化实验的成功与否与dna的纯度存在比较大的关联 dna纯度越高 成功的可能性越大 4 肺炎双球菌的转化实验是一种类似人类转基因技术的操作 因此该转化的原理是基因重组 12 特色梳理 选考提升 典例精析2 2017浙江嘉兴选考模拟 噬菌体侵染细菌是研究dna是遗传物质的经典实验 其中的部分实验如下图所示 下列叙述正确的是 a 中噬菌体dna复制的模板 原料 能量 酶均由细菌提供b 适当时间保温后进行 操作 使细菌外的噬菌体与细菌分离c 后进行放射性检测 悬浮液中有少量放射性属于操作失误d 细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中 大多数含有放射性32p b 13 特色梳理 选考提升 解析 中噬菌体dna复制的模板是由噬菌体提供的 而原料 能量 酶均由细菌提供 a项错误 适当时间保温后进行 搅拌 操作 使细菌外的噬菌体外壳与细菌分离 b项正确 后进行放射性检测 悬浮液中有少量放射性不一定属于操作失误 可能是保温时间过短 部分噬菌体未侵染 也可能是保温时间过长 部分噬菌体已经释放 c项错误 由于dna分子具有半保留式复制的特点 因此细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中 少数含有放射性32p d项错误 14 特色梳理 选考提升 归纳提升噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 1 含32p的噬菌体侵染大肠杆菌 15 特色梳理 选考提升 2 含35s的噬菌体侵染大肠杆菌 16 特色梳理 选考提升 dna的结构与遗传信息的传递1 dna结构及特点 17 特色梳理 选考提升 2 dna复制的过程 如图 18 特色梳理 选考提升 1 解旋 dna分子首先利用细胞提供的能量 在解旋酶的作用下 把两条螺旋的双链解开 2 合成子链 分别以解开的每一段母链为模板 以细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料合成与母链互补的子链 3 形成子代dna 每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构 从而形成两个与亲代dna完全相同的dna分子 4 dna复制的意义 将遗传信息从亲代传给子代 保持了遗传信息的连续性 19 特色梳理 选考提升 3 活动 探究dna的复制过程 1 实验方法 同位素示踪法和密度梯度超速离心技术 2 实验原理 若dna的两条链都用15n标记 那么dna分子密度较大 离心时应该在试管的下部 若两条链中都含有14n 那么dna分子密度小 离心时应该在试管的上部 若两条链中一条含有15n 一条含有14n 那么dna分子密度居中 离心时应该在试管的中部 20 特色梳理 选考提升 3 实验过程 21 特色梳理 选考提升 4 实验分析 实验预期预期一 若第二代dna分子中15n 15n dna占1 2 14n 14n dna占1 2 而第三代dna分子中15n 15n dna占1 4 14n 14n dna占3 4 说明dna复制是全保留复制 预期二 若第二代dna分子中全部是15n 14n dna 而第三代dna分子中15n 14n dna占1 2 14n 14n dna占1 2 说明dna复制是半保留复制 实验结论实验结果和预期二的一致 说明dna的复制是以半保留的方式进行的 22 特色梳理 选考提升 典例精析1 2017浙江温州中学模拟 下图为真核细胞dna复制过程模式图 据图分析 下列叙述中错误的是 a 由图示可知 子链是沿着一定方向延伸的b 合成两条子链时 dna聚合酶移动的方向是相反的c 细胞内的dna复制场所有细胞核 叶绿体 线粒体d 解旋需解旋酶及dna聚合酶的催化 且需要消耗atp d 23 特色梳理 选考提升 解析dna分子是反向平行的 而复制的时候只能是从5 端向3 端延伸 所以子链是沿着一定方向延伸的 a项正确 dna分子是反向平行的 而复制的时候只能是从5 端向3 端延伸 所以合成两条子链时 dna聚合酶移动的方向是相反的 b项正确 由于dna分布在细胞核 叶绿体 线粒体中 所以细胞内的dna复制场所有细胞核 叶绿体 线粒体 c项正确 解旋酶能打开双链间的氢键 使双链dna解开 需要消耗atp 但解旋不需要dna聚合酶的催化 合成子链时需要dna聚合酶的催化 d项错误 24 特色梳理 选考提升 易错警示 1 dna分子中稳定不变的是脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖交替排列的基本骨架 千变万化的是dna分子中碱基对的排列顺序 其中遗传信息便储存在碱基对的排列顺序中 2 双链dna分子中 因碱基互补配对原则 a和t的分子数相等 g和c的分子数相等 即嘌呤数等于嘧啶数 但a t的量不一定等于g c的量 3 dna分子中若碱基g c含量比例高 说明该dna分子的热稳定性比较强 4 双链中 碱基通过氢键连接 而在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 连接 25 特色梳理 选考提升 5 在dna分子中一个脱氧核糖连一个或两个磷酸 大多数连两个 一个磷酸也是连一个或两个脱氧核糖 大多数连两个 6 dna复制时 氢键断裂需要dna解旋酶 但这并不是氢键断裂的唯一方式 如高温加热也能使氢键断裂 另外转录过程中在rna聚合酶的作用下也能使氢键断裂 26 特色梳理 选考提升 典例精析2一个dna分子中 g和c之和占全部碱基数的52 该dna分子的一条单链中 a和g分别占该单链的24 和22 则该dna分子的另一条单链中 a和c占这一单链的百分比是多少 a 22 和30 b 30 和24 c 24 和22 d 26 和24 解析已知dna分子中 g和c占全部碱基的52 即c g 52 则c g 26 a t 50 26 24 又已知一条链的碱基中 a占24 g占22 即a1 24 g1 22 另一条链中a2 2a a1 2 24 24 24 g2 g1 22 c 27 特色梳理 选考提升 知识强化碱基互补配对原则中的计算规律 根据上图 可得出 一条链中某碱基数目等于另一条链中与其配对的碱基数目 a1 t2 t1 a2 c1 g2 g1 c2 并可进一步推导出以下规律 规律1 互补的两种碱基数量相等 即a t a1 a2 t2 t1 c g c1 c2 g2 g1 规律2 双链dna中 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 即a g c t 规律3 任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50 如a g c t a c g t 总碱基的50 28 特色梳理 选考提升 规律4 一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和 如a1 t1 a2 t2 规律5 配对的碱基之和的比例在两条单链和双链中都相等 如一条链中a1 t1 a1 t1 c1 g1 n 则另一条链中a2 t2 a2 t2 c2 g2 n 双链中a t a t c g n 规律6 不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数 如一条链中a1 g1 t1 c1 k 则另一条链中a2 g2 t2 c2 1 k 规律7 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 规律8 若已知a占双链的比例为c 则a1占单链的比例无法确定 但可求出最大值为2c 最小值为0 29 特色梳理 选考提升 典例精析3 2015浙江10月选考 23 下图表示某同学制作的dna双螺旋结构模型的一个片段 其中存在的错误有 a 3处b 5处c 7处d 8处 解析构成dna的糖是脱氧核糖不是核糖 有4处错误 dna中不存在尿嘧啶 腺嘌呤与胸腺嘧啶连接 连接两者的氢键为2个 有2处错误 胞嘧啶与鸟嘌呤之间的氢键为3个 1处错误 c 30 特色梳理 选考提升 导师点睛制作dna分子结构模型需明确的内容 1 明确脱氧核苷酸的具体构成 一分子脱氧核苷酸由一分子碱基 一分子磷酸基团和一分子脱氧核糖构成 2 明确碱基互补配对原则 腺嘌呤和胸腺嘧啶之间氢键为两条 鸟嘌呤和胞嘧啶之间的氢键有三条 3 明确脱氧核苷酸之间的连接方式 一条链上不同脱氧核苷酸之间都是通过磷酸基团和脱氧核糖之间的磷酸二酯键相连 31 特色梳理 选考提升 典例精析4 2017浙江模拟 下图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究dna复制方式的过程图解 下列说法错误的是 a 轻带表示14n 14n的dna分子b 证明dna的复制方式为半保留复制c 细菌繁殖三代后取样 提取dna 离心后试管中出现三条条带d 若将dna双链分开来离心 则b c两组实验结果相同 c 32 特色梳理 选考提升 解析轻带表示14n 14n的dna分子 a项正确 据分析可知 该实验可以证明dna的复制方式为半保留复制 b项正确 细菌繁殖三代后取样 提取dna 离心后试管中出现两条条带 一条中带 一条轻带 c项错误 若将dna双链分开来离心 则b c两组实验结果均为一条重带 一条轻带 d项正确 知识强化探究dna复制过程中的一些细节 1 实验方法 密度梯度离心和同位素示踪法 2 实验关键条带 中带的出现 能证明半保留式复制的关键证据 3 条带的宽度 能够体现dna分子数量 随着复制次数的增加 轻带变宽 中带基本不变 33 特色梳理 选考提升 典例精析5将全部dna分子双链经32p标记的雄性动物细胞置于不含32p的培养基中培养 经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞 检测子细胞中的情况 下列推断正确的是 a 若子细胞中的染色体都含32p 则一定进行有丝分裂b 若子细胞中的染色体不都含32p 则一定进行减数分裂c 若进行有丝分裂 则含32p染色体的子细胞比例一定为1 2d 若减数分裂 则含32p染色体的子细胞比例一定为1 d 34 特色梳理 选考提升 解析若进行减数分裂 经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞 dna只复制一次 因此分裂后产生4个子细胞的染色体都含32p 即含32p染色体的子细胞比例一定为1 a b两项错误 d项正确 若进行有丝分裂 第一次有丝分裂后 都含有标记 当细胞处于第二次分裂后期时 染色单体随机分开 具有32p标记的染色体也随机进入2个细胞 所以经过连续两次有丝分裂后产生的4个子细胞中 含32p染色体的子细胞2个或3个或4个 c项错误 35 特色梳理 选考提升 知识强化图形法演示dna复制与细胞分裂相结合的相关内容 以15n标记为例 1 有丝分裂过程图 36 特色梳理 选考提升 1个细胞经过1次有丝分裂 产生了2个子细胞 每个子细胞和亲代细胞一样都含有相同数目的染色体 并且每个细胞中的每一条染色体上的dna分子都保留了亲代细胞dna分子的一条链 15n 体现了dna分子半保留复制的特点 连续分裂2次 形成4个子细胞 有3种情况出现 第一种情况是4个子细胞都是15n 14n 14n 14n 第二种情况是2个细胞是15n 14n 14n 14n 1个细胞是15n 14n 15n 14n 1个细胞是14n 14n 14n 14n 第三种情况是2个细胞是15n 14n 15n 14n 另外2个细胞是14n 14n 14n 14n 37 特色梳理 选考提升 2 减数分裂过程图1个性原细胞经过减数分裂产生了4个子细胞 每个子细胞的染色体数目较性原细胞减少了一半 并且每个子细胞中的每条染色体上的dna分子都保留了性原细胞dna分子的一条链 子细胞dna均为15n 14n 即半保留复制 38 特色梳理 选考提升 遗传信息的表达1 dna的功能 1 dna以自身为模板 通过半保留复制 保持遗传信息的稳定性 2 dna根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构 39 特色梳理 选考提升 2 转录和翻译 40 特色梳理 选考提升 3 遗传信息 密码子和反密码子的比较 特别提醒除少数密码子外 起始密码子在真核生物中可以是甲硫氨酸或缬氨酸 但在细菌中是甲酰甲硫氨酸 大部分密码子具有统一性 41 特色梳理 选考提升 4 中心法则 42 特色梳理 选考提升 典例精析1 2017浙江11月选考 25 下列关于基因表达过程的叙述 正确的是 a 每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码b 遗传密码由dna传递到rna 再由rna决定蛋白质c 一个dna分子通过转录可形成许多个不同的rna分子d rna聚合酶与dna分子结合只能使一个基因的dna片段的双螺旋解开 解析每种氨基酸可对应一种或两种以上的遗传密码 a项错误 遗传密码位于mrna上 b项错误 一个dna分子上存在不同的基因 因此通过转录可形成许多个不同的rna分子 c项正确 rna聚合酶与dna分子某一启动部位结合 可以使一个或几个基因的dna片段的双螺旋解开 d项错误 c 43 特色梳理 选考提升 知识强化翻译过程的三种模型图解读 44 特色梳理 选考提升 1 图甲翻译模型分析a 分别为trna 核糖体 mrna 多肽链 b 一个核糖体与mrna的结合部位形成2个trna结合位点 c 翻译起点 起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸 d 翻译终点 识别到终止密码子 不决定氨基酸 翻译停止 e 翻译进程 核糖体沿着mrna移动 mrna不移动 45 特色梳理 选考提升 2 图乙表示真核细胞的翻译过程 其中 是mrna 是核糖体 表示正在合成的4条多肽链 具体内容分析如下 a 数量关系 一个mrna可同时结合多个核糖体 形成多聚核糖体 b 意义 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 c 方向 从右向左 判断依据是多肽链的长短 长的翻译在前 d 结果 合成的仅是多肽链 要形成蛋白质往往还需要运送至内质网 高尔基体等结构中进一步加工 e 形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因 有相同的模板mrna 3 图丙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 46 特色梳理 选考提升 典例精析2 2017浙江模拟 下列关于甲 乙 丙三个与dna分子相关的图形的叙述 错误的是 a 图甲中dna放在含15n的培养液中复制2代 子代含15n的dna单链占总链的7 8 图中 a c t g 的比值不可体现dna分子的特异性b 图丙中所示的生理过程为转录和翻译 在蓝细菌中可同时进行c 形成图丙 的过程可发生在原核细胞中 人的神经细胞能进行图乙所示生理过程的结构只有细胞核d 图甲中 处的碱基对缺失导致基因突变 限制性核酸内切酶可作用于 处 解旋酶作用于 处 图乙中有8种核苷酸 c 47 特色梳理 选考提升 解析把此dna放在含15n的培养液中复制2代 根据dna复制的半保留特点进行计算 则子代中含15n的dna单链占全部单链的比例为 22 2 1 22 2 7 8 对于任何双链dna来讲 碱基种类都是4种 图中 a c t g