高三生物二轮复习 专题4 第1讲 遗传的物质基础与基因表达课件.ppt

生物的遗传 变异与进化 专题四 第1讲遗传的物质基础与基因表达 专题四 复习指导 一是应明确经典实验过程 掌握经典实验的方法与结 推 论 二是应明确细胞内遗传信息的传递过程 掌握dna的结构与复制 基因的表达等内容 理解碱基互补配对原则 并就相关计算进行归纳 做到透彻理解 掌握方法 1 原核生物 真核生物 病毒的遗传物质分别是什么 2 原核细胞和真核细胞内基因的表达有怎样的区别 3 基因可以通过哪些过程完成复制和传递 答案 1 dna dna dna或rna 2 原核细胞内基因表达中的转录和翻译过程是同时进行的 而真核细胞内基因表达中的转录和翻译发生在不同的场所 先转录后翻译 3 有丝分裂和减数分裂 1 2014 枣庄质检 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 脂质和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 2 图甲所示为基因表达过程 图乙为中心法则 表示生理过程 下列叙述正确的是 a 图甲为染色体dna上的基因表达过程 需要多种酶参与 b 青霉素影响核糖体在mrna上移动 故影响基因的转录过程c 图甲所示过程为图乙中的 过程d 图乙中涉及碱基a与u配对的过程 答案 d 解析 图甲所示基因的转录 翻译是同时进行的 为原核生物基因的表达 青霉素影响核糖体在mrna上移动 即影响基因的翻译过程 图甲所示过程为图乙中的 过程 为dna的复制过程 不涉及a与u的配对 其它过程均涉及 1 探究dna是遗传物质的经典实验实验过程与结论 探究生物的遗传物质 温馨提示 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恢复又逐渐恢复其活性 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 5 因噬菌体蛋白质含有dna没有的特殊元素是s 所以用35s标记蛋白质 噬菌体dna含有蛋白质没有的元素是p 所以用32p标记dna 因dna和蛋白质都含有c h o n元素 所以此实验不能标记c h o n元素 2 噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析 3 艾弗里的实验和噬菌体侵染细菌实验比较 4 生物的遗传物质总结 5 体内转化实验中细菌数量变化曲线体内转化实验中 小鼠体内s型 r型细菌含量的变化情况如图所示 1 ab段 将加热杀死的s型细菌和r型活细菌混合后注射到小鼠体内 ab时间段内 小鼠体内还没形成大量的免疫r型细菌的抗体 故该时间段内r型细菌数量增多 2 bc段 小鼠体内形成大量的对抗r型细菌的抗体 致使r型细菌数量减少 3 cd段 c之前 已有少量r型细菌转化为s型细菌 s型细菌能降低小鼠的免疫能力 造成r型细菌大量繁殖 所以cd段r型细菌数量增多 4 s型细菌来源 少量r型细菌获得了s型细菌的dna 并转化为s型细菌 故s型细菌是从0开始的 2014 宁波 下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中 错误的是 a 需对s型细菌中的物质进行提取 分离和鉴定b 配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖c 转化的有效性与r型细菌的dna纯度有密切关系d 实验证明了dna是遗传物质而蛋白质不是 解析 在艾弗里的体外转化实验中需对s型细菌中的物质进行提取 分离和鉴定 故a正确 转化实验所用的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖 故b正确 肺炎双球菌转化的有效性与s型细菌的dna纯度有密切关系 故c错误 艾弗里的体外转化实验证明了dna是遗传物质而蛋白质不是 故d正确 答案 c 如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图 请回答下列问题 1 图三中用35s标记噬菌体蛋白质外壳 标记元素所在部位是图二中的 如果用32p标记噬菌体的dna 标记元素所在部位是图一中的 2 赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料 其原因之一是 3 实验中采用搅拌和离心等手段 目的是 4 仅有图三的实验过程 能或不能 说明蛋白质不是遗传物质 原因是 答案 1 2 噬菌体只由蛋白质外壳和dna组成 3 让噬菌体的蛋白质外壳与侵入细菌的噬菌体dna分子分离 4 不能蛋白质外壳没有进入细菌体内 解析 1 32p标记的是 磷酸基团 肽键 不含s 有些r基团含s 故35s标记的是r基团 2 噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用 而噬菌体只由蛋白质外壳和dna组成 这是它被选为实验材料的原因之一 3 实验中采用搅拌和离心等手段 目的是让噬菌体的蛋白质外壳与侵入细菌的噬菌体dna分子分离 以便观察放射性存在的部位 4 图三实验说明蛋白质外壳没有进入细菌体内 但不能说明噬菌体的遗传物质不是蛋白质 1 有关碱基 磷酸 脱氧核糖的连接 1 一条单链dna中相邻的碱基的连接 不是互补的两条链间相邻的碱基的直接连接 而是通过脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖间接相连 2 在dna分子中 多数磷酸连接2个脱氧核糖 多数脱氧核糖连接2个磷酸 遗传物质中的有关计算 2 核酸种类的判定方法 3 dna分子 dna某条链及转录生成的mrna中碱基比例关系 有关计算及规律 4 dna复制过程中的碱基数量计算某dna分子中含某碱基a个 1 复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n 1 2 第n次复制 需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n 1 将双链dna在中性盐溶液中加热 两条dna单链分开 叫做dna变性 变性后的dna如果慢慢冷却 又能恢复成为双链dna 叫做退火 1 低温条件下dna不会变性 说明dna有 特点 从结构上分析原因有 外侧 内侧碱基对遵循 原则 2 dna变性时脱氧核苷酸分子间的共价键不受影响 而 被打开 如果在细胞内 正常dna复制过程中需要 作用 3 部分dna完全解旋成单链所需的温度明显高于其他dna 其最可能的原因是 4 大量如图1中n元素标记的dna在变性后的退火过程中会形成 种dna 离心后如图2 则位于 链位置上 5 如果图1中 链中a和t的比例和为46 则dna分子中a和c的和所占比例为 解析 1 由于dna的双螺旋结构 所以dna在低温条件下不解旋 具有稳定性特点 这是建立在dna分子结构特点上的 外侧有磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架结构 内侧的碱基对之间形成的氢键使两条单链稳定相连 2 dna解旋使单链间的氢键分开 细胞内dna解旋酶可使dna解旋 3 gc之间有3个氢键 at之间有2个氢键 两条单链间的氢键越多 结构越稳定 4 链只能与 链碱基互补配对形成dna 所以退火过程中只能形成1种dna 属于中链 5 dna中因为a t g c 所以a和c的和占的比例为50 答案 1 稳定性由磷酸和脱氧核糖交替连接形成基本骨架结构碱基互补配对 2 碱基对间的氢键dna解旋酶 3 该dna中g和c形成的碱基对的比例较高 结构比较稳定 4 1中 5 50 下列有关图示dna分子的说法正确的是 a 限制酶可作用于 部位 dna连接酶作用于 部位b 碱基种类和 a t g c 能决定dna分子的特异性 c 若该dna分子中a为p个 占全部碱基的n m m 2n 则g的个数为pm 2n pd 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 4 答案 c 解析 限制酶和dna连接酶均作用于磷酸二酯键 即作用于 部位 dna分子的碱基种类有a t g c4种 其不能决定dna分子的特异性 若dna中a为p个 占全部碱基的n m m 2n 则dna全部碱基数为pm n 根据碱基互补配对原则可推知 g的个数为pm 2n p 把此dna放在含15n的培养液中复制2代 形成4个dna分子 由于dna复制的方式是半保留复制 子代中dna均含15n 1 基因是有遗传效应的dna片段 遗传信息的传递与表达辨析 2 复制 转录和翻译的比较 3 遗传信息的传递与表达 中心法则 1 通过dna复制体现了dna传递遗传信息的功能 发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中 2 通过转录和翻译过程共同体现了dna表达遗传信息的功能 4 不同类型生物遗传信息的传递 1 以dna为遗传物质的生物遗传信息的传递 2 以rna为遗传物质的生物遗传信息的传递 具有rna复制功能的rna病毒 如烟草花叶病毒 具有逆转录功能的rna病毒 如艾滋病病毒 温馨提示1 知识拓展 1 dna复制的模板是两条dna单链 转录的模板是解旋的一条dna链 2 一个mrna分子上可连接多个核糖体同时合成多条多肽链 3 mrna直接决定氨基酸的排列顺序 dna间接决定氨基酸的排列顺序 4 原核生物的转录 翻译同时同地进行 边转录边翻译 真核生物的转录在细胞核 翻译在细胞质中 先转录后翻译 2 与核酸有关的几种重要的酶 下图为细胞中合成蛋白质的示意图 相关说法不正确的是 a 该图说明少量的mrna可以迅速合成出大量的蛋白质b 的最终结构各不相同c 合成 的场所在细胞核 的合成与核仁有关d 该过程的模板是mrna 原料是氨基酸 解析 图中表示翻译过程 图中有一条mrna 这条mrna上结合着多个核糖体 同时进行多条肽链的合成 合成多肽链的模板是相同的 所以结构相同 故选b 答案 b 下列为某一段多肽链和控制它合成的dna双链的一段 甲硫氨酸 脯氨酸 苏氨酸 甘氨酸 缬氨酸 密码子表 甲硫氨酸 aug 脯氨酸 cca ccc ccu 苏氨酸 acu acc aca 甘氨酸 ggu gga ggg 缬氨酸 guu guc gua 根据上述材料 下列描述中错误的是 a 这段dna中的 链起了转录模板的作用b 决定这段多肽链的遗传密码子依次是aug ccc acc ggg guac 这条多肽链中有4个 co nh 的结构d 若这段dna的 链右侧第二个碱基t被g替代 这段多肽将出现两个脯氨酸 答案 d 解析 根据肽链组成和密码子表可知 合成该肽链的mrna是以dna分子的 链为模板转录而成的 由 链的碱基顺序可知 密码子依次是aug ccc acc ggg gua 氨基酸脱水缩合过程中 肽键数 氨基酸数 肽链条数 5 1 4 若这段dna的 链右侧第二个碱基t被g替代 则决定这段多肽链的最后一个遗传密码子是gga 则这段多肽中将会出现两个甘氨酸 1 2014 江苏 4 下列叙述与生物学史实相符的是 a 孟德尔用山柳菊为实验材料 验证了基因的分离及自由组合规律b 范 海尔蒙特基于柳枝扦插实验 认为植物生长的养料来自土壤 水和空气c 富兰克林和威尔金斯对dna双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献d 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 答案 c 解析 孟德尔用豌豆为实验材料 验证了基因的分离及自由组合规律 范 海尔蒙特基于柳枝扦插实验 认为植物生长的养料来自水和空气 而非来自土壤 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是遗传物质 对于生物科学史的知识要记忆清楚 平日要加强积累 2 2014 四川 3 将牛催乳素基因用32p标记后导入小鼠乳腺细胞 选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养 下列叙述错误的是 a 小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸b 该基因转录时 遗传信息通过模板链传递给mrnac 连续分裂n次后 子细胞中32p标记的细胞占1 2n 1d 该基因翻译时所需trna与氨基酸种类数不一定相等 答案 c 解析 小鼠乳腺细胞中的核酸 dna rna 含有agctu五种碱基 八种核苷酸 a正确 基因是具有遗传效应的dna片段 转录是以基因的一条链为模板指导合成rna的过程 b正确 dna 基因 的复制是半保留复制 连续分裂n次 细胞中dna复制n次 共生成2n个dna 其中被标记的dna有两个 因此子细胞中被标记的细胞占1 2n 1 c错 翻译过程中 一种氨基酸可以由几种trna进行运输 d正确 注意61种trna对应运输20种氨基酸 会出现多对一的现象 审题时要注意关于 一条染色体上整合单个基因 信息获取 3 2014 北京西城二模 b基因在人肝脏细胞中的表达产物是含100个氨基酸的b 100蛋白 而在小肠细胞中的表达产物是由前48个氨基酸构成的b 48蛋白 研究发现 小肠细胞中b基因转录出的mrna靠近中间位置某一caa密码子上的c被编辑成了u 以下判断错误的是 a 小肠细胞中编辑后的mrn