高考生物二轮复习 专题四遗传、变异和进化第1讲遗传物质分子基础课件.ppt

2012届高考生物二轮复习课件 专题四遗传 变异和进化第1讲遗传物质分子基础 2010 江苏生物 4 探索遗传物质的过程是漫长的 直到20世纪初期 人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质 当时人们作出判断的理由不包括 a 不同生物的蛋白质在结构上存在差异b 蛋白质与生物的性状密切相关c 蛋白质比dna具有更高的热稳定性 并且能够自我复制d 蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息 第1讲遗传的分子基础 一 理解能力 1 解析作为遗传物质的特点 结构上存在差异 其基本单位不同的排列组合可以贮存大量遗传信息 与生物性状密切相关 具有较高的稳定性 并且能够自我复制 选项c应为dna比蛋白质具有更高的热稳定性 并且能够自我复制 答案c 2011 上海生物 16 在一个细胞周期中 dna复制过程中的解旋发生在 a 两条dna母链之间b dna子链与其互补的母链之间c 两条dna子链之间d dna子链与其非互补母链之间解析在dna复制时 首先是构成dna的两条母链解旋 然后以分开的两条母链为模板 按照碱基互补配对原则合成子链 答案a 2 2011 江苏生物 7 关于转录和翻译的叙述 错误的是 a 转录时以核糖核苷酸为原料b 转录时rna聚合酶能识别dna中特定碱基序列c mrna在核糖体上移动翻译出蛋白质d 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性解析转录时以四种核糖核苷酸为原料 rna聚合酶能识别dna中特定碱基序列 启动转录 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 核糖体沿着mrna移动翻译出的是肽链而不是蛋白质 故c错误 答案c 3 2011 广东理综 2 艾弗里和同事用r型和s型肺炎双球菌进行实验 结果如下表 从表可知 二 获取信息的能力 4 a 不能证明s型菌的蛋白质不是转化因子b 说明s型菌的荚膜多糖有酶活性c 和 说明s型菌的dna是转化因子d 说明dna是主要的遗传物质解析1944年艾弗里和同事的实验表明 只有加入dna r型细菌才能转化为s型细菌 dna是转化因子 而蛋白质 荚膜多糖等物质不是转化因子 但不能说明荚膜多糖有酶活性 故a b错误 可组成对照实验 由实验结果与自变量的对应关系可知 s型细菌的dna是转化因子 实验 只能说明dna是遗传物质 故d错误 答案c 2011 安徽理综 5 甲 乙图示真核细胞内两种物质的合成过程 下列叙述正确的是 5 a 甲 乙所示过程通过半保留方式进行 合成的产物是双链核酸分子b 甲所示过程在细胞核内进行 乙在细胞质基质中进行c dna分子解旋时 甲所示过程不需要解旋酶 乙需要解旋酶d 一个细胞周期中 甲所示过程在每个起点只起始一次 乙可起始多次解析甲过程表示多起点的dna的半保留复制 合成的产物是双链dna分子 该过程主要发生在细胞核内 在一个细胞周期中 dna只复制一次 乙过程为转录 合成的产物为单链rna分子 该过程主要发生在细胞核内 在一个细胞周期中 乙可起始多次 dna的复制和转录均需解旋酶 答案d 2011 上海生物 12 如图表示两基因转录的mrna分子数在同一细胞内随时间变化的规律 若两种mrna自形成至翻译结束的时间相等 两基因首次表达的产物共存至少需要 不考虑蛋白质降解 6 a 4hb 6hc 8hd 12h解析分析坐标曲线可知 若不考虑先表达的蛋白质降解 在6h时两基因首次表达的产物开始共存 答案b 2011 江苏生物 12 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是 a 分别用含有放射性同位素35s和放射性同位素32p的培养基培养噬菌体b 分别用35s和32p标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 进行长时间的保温培养c 用35s标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致d 32p 35s标记的噬菌体侵染实验分别说明dna是遗传物质 蛋白质不是遗传物质解析培养噬菌体需用含细菌的培养基 被标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 经短时间培养后 搅拌离心处理 该实验中 若搅拌不充分 噬菌体的外壳没有与细菌完全分离 沉淀物中存在少量放射性35s 噬菌体侵染细菌的实验仅能说明dna是遗传物质 没有说明蛋白质不是遗传物质 答案c 三 实验与探究能力 7 2011 上海生物 27 某双链dna分子含有400个碱基 其中一条链上a t g c 1 2 3 4 下列表述错误的是 a 该dna分子的一个碱基改变 不一定会引起子代性状的改变b 该dna分子连续复制两次 需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个c 该dna分子中4种碱基的比例为a t g c 3 3 7 7d 该dna分子中的碱基排列方式共有4200种解析dna分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有200 3 10 60个 该dna分子连续复制2次 需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为 3 60 180个 dna分子另一条链中a t g c 2 1 4 3 故该dna分子中4种碱基比例为a t g c 3 3 7 7 dna双链间碱基互补配对 即dna分子中有200个碱基对 故该dna分子中的碱基排列方式共有4200种 答案b 四 综合运用能力 8 2011 上海生物 20 原核生物的mrna通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译 但真核生物的核基因必须在mrna形成之后才能翻译蛋白质 针对这一差异的合理解释是 a 原核生物的trna合成无需基因指导b 真核生物trna呈三叶草结构c 真核生物的核糖体可进入细胞核d 原核生物的核糖体可以靠近dna解析由题意可知 原核生物的转录和翻译可以同步进行 翻译的场所核糖体与dna靠得很近 答案d 9 从近年高考情况来看 本讲在高考中经常涉及的知识点有 探索dna是遗传物质的经典实验 dna分子的成分和结构 dna分子复制过程和原理以及基因表达的过程 有关dna是遗传物质的经典实验 dna分子的结构和复制主要以选择题的形式考查 简答题则侧重基因表达与其他知识的综合应用 专家箴言通过以上高考体验 可以归纳总结 预期在2012年高考中 对本讲知识的考查主要有以下几个特点以实验分析题的形式考查dna是遗传物质经典实验的分析 结合基因突变和细胞分裂考查dna分子的结构和复制 以模型建构的方式考查遗传信息的流动 复制 转录和翻译等 另外 还需要关注对科技发展 如基因敲除 基因沉默 基因污染 基因疫苗 基因芯片和基因兴奋剂等 与教材内容相结合的考查 在复习中 要掌握dna是遗传物质的实验设计思路及方法 通过对经典实验的再分析进一步领会科学实验方法 提高分析实验结果以及推导实验结论的能力 通过专题训练提高有关碱基互补配对原则应用的计算 dna分子半保留复制有关计算的解题能力 通过比较法掌握dna的复制 转录和翻译的区别 肺炎双球菌转化实验与t2噬菌体侵染细菌实验的比较 1 实验设计思路及结论的比较 见下表 更清晰 考点一遗传物质探索的经典实验 考试说明人类对遗传物质的探索过程 1 单独地 dna dna dna 2 两个实验遵循相同的实验设计原则 对照原则 肺炎双球菌转化实验中的相互对照 t2噬菌体侵染细菌实验中的相互对照 3 同位素标记的差异 见下表 32s 生物的遗传物质总结比较 见下表 2 4 4 a u c g dna 几个探索实验的整合 更系统 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 r型细菌转化成s型细菌的原因是s型细菌dna进入r型细菌内 与r型细菌dna实现重组 表现出s型细菌的性状 此变异属于基因重组 培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养 因为病毒专营寄生生活 故应先培养细菌 再用细菌培养噬菌体 因放射性检测时只能检测到部位 不能确定是何种元素的放射性 故35s 标记蛋白质 和32p 标记dna 不能同时标记在同一噬菌体上 应将二者分别标记 即把实验分成两组 噬菌体侵染细菌的实验中 两次用到大肠杆菌 第一次是对噬菌体进行同位素标记 第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养 观察同位素的去向 心堂亮 1 2 3 4 5 2010 江苏生物 下列有关生物体遗传物质的叙述 正确的是 a 豌豆的遗传物质主要是dnab 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上c t2噬菌体的遗传物质含有硫元素d hiv的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 强信心 审题关键 遗传物质 主要 t2噬菌体 hiv 命题来源遗传物质的探索 思路分析豌豆 酵母菌 t2噬菌体的遗传物质均为dna dna在真核生物中主要分布在染色体上 酵母菌为真核生物 dna仅含c h o n p五种元素 hiv的遗传物质为rna 初步水解产物为4种核糖核苷酸 彻底水解产物是核糖 磷酸和4种含氮碱基 答案b dna复制 转录 翻译 逆转录 rna复制的比较 见下表 更清晰 考点二与中心法则相关问题整合 考试说明 1 dna分子结构的主要特点 2 基因的概念 3 dna分子的复制 4 遗传信息的转录和翻译 5 基因与性状的关系 1 细胞核内 细胞核内 核糖体 mrna 核糖 核苷酸 氨基酸 rna聚 合酶 蛋白质 蛋白质 遗传信息 密码子和反密码子 见下表 2 脱氧核苷酸 mrna trna 氨基酸 排列顺序 终止密码子 核糖核苷酸 中心法则信息流动的方向 1 中心法则中遗传信息的流动过程为 如下图 3 在生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方向为 如下图 在细胞内蛋白质合成过程中 遗传信息的传递方向 如胰岛细胞中胰岛素的合成 为 如下图 含逆转录酶的rna病毒在寄主细胞内繁殖过程中 遗传信息的传递方向为 如下图 rna病毒 如烟草花叶病毒 在宿主细胞内繁殖过程中 遗传信息的传递方向为 如下图 2 中心法则中几个生理过程能准确进行的原因 前者为后者的产生提供了一个精确的模板 严格的碱基互补配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的 dna病毒 如t2噬菌体 在寄主细胞内繁殖过程中 遗传信息的传递方向为 如下图 中心法则与基因表达的关系 见下图 更系统 碱基数量计算归类与应用 1 dna分子 dna某条链及转录生成的mrna中碱基比例关系 见下表 心堂亮 2 dna复制过程中的碱基数量计算设某dna分子中含某碱基a个 复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n 1 如图所示 第n次复制 需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n 1 由图示可以看出 复制的结果是形成两个一样的dna分子 所以一个dna分子复制n次以后 得到的dna分子数量为2n个 如上图 复制 n 1 次后得到的dna分子数为2n 1 第n次复制增加的dna分子数为2n 2n 1 2n 1 需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n 1 3 碱基比例的运用由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类 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 应用指南 运用核酸分子中所含碱基种类及比例可判断核酸种类 运用核酸分子中碱基对的比例来判断核酸分子的稳定性 进一步确定生物生活的温度环境 运用碱基互补配对原则计算dna复制 转录等过程中的碱基数或碱基对比例 2010 江苏生物 34 铁蛋白是细胞内储存多余fe3 的蛋白 铁蛋白合成的调节与游离的fe3 铁调节蛋白 铁应答元件等有关 铁应答元件是位于铁蛋白mrna起始密码上游的特异性序列 能与铁调节蛋白发生特异性结合 阻遏铁蛋白的合成 当fe3 浓度高时 铁调节蛋白由于结合fe3 而丧失与铁应答元件的结合能力 核糖体能与铁蛋白mrna一端结合 沿mrna移动 遇到起始密码后开始翻译 如下图所示 回答下列问题 强信心 1 图中甘氨酸的密码子是 铁蛋白基因中决定 的模板链碱基序列为 2 fe3 浓度低时 铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 从而抑制了翻译的起始 fe3 浓度高时 铁调节蛋白由于结合fe3 而丧失与铁应答元件的结合能力 铁蛋白mrna能够翻译 这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响 又可以减少 3 若铁蛋白由n个氨基酸组成 指导其合成的mrna的碱基数远大于3n 主要原因是 4 若要改造铁蛋白分子 将图中色氨酸变成亮氨酸 密码子为uua uug cuu cuc cua cug 可以通过改变dna模板链上的一个碱基来实现 即由 解析 1 由翻译的特点 肽链合成过程中每结合一个氨基酸 核糖体就向右移动3个碱基的距离 由图可知甘氨酸对应密码子应为ggu 甘 天 色氨酸对应mrna的碱基序列为ggugacugg 所以相应基因模板链碱基序列为 ccactgacc 也可以是 ccagtcacc 转录方向与前者相反 2 从题干信息看出铁应答元件是位于铁蛋白mrna起始密码上游的特异性序列 当fe3 浓度低时 铁调节蛋白会与铁应答元件结合 干扰核糖体在mrna上的结合与移动 从而抑制翻译的起始 当fe3 浓度高时 f3 会与铁调节蛋白结合 使