高三生物高考第一轮复习课件：基因的本质全国通用.ppt

第三章基因的本质 知识结构 考点一dna是主要的遗传物质 考点二dna分子的结构和复制 考点三基因是有遗传效应的dna片段 考点一 dna是主要的遗传物质 一 遗传物质的早期推测 二 遗传物质化学本质的探索 三 dna是主要的遗传物质 第一课时 一 遗传物质的早期推测 思考与讨论 科学家要通过实验来确定哪个是遗传物质 要解决的第一个问题就是选材 选择合适的实验材料是实验成败的关键 无论是高等的 复杂的生物 还是低等的 简单的生物 一般都含有核酸和蛋白质 你觉得选择什么样的生物做实验材料才比较合适呢 二 遗传物质化学本质的探索过程 实验一 肺炎双球菌的转化实验 1 格里菲思实验 体内转化实验 1 实验过程和现象 r型活菌 s型活菌 s型死菌 s型死菌 r型活菌 小鼠 注射 注射 注射 注射 死亡 死亡 体内有s型活菌 不死亡 不死亡 3 结论 加热杀死的s型细菌中含有 转化因子 2 巧妙之处 对照性原则 单一变量原则 3 实验结论 1 dna是遗传物质 2 艾弗里实验 体外转化实验 1 实验过程与现象 实验设计思路 设法把dna和蛋白质分开 单独地 直接地观察它们在遗传上的作用 2 巧妙之处 对照性原则 单一变量原则 2 蛋白质不是遗传物质 典型例题1 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验 此实验结果 a 证明了dna是遗传物质b 证明了rna是遗传物质c 证明了蛋白质是遗传物质d 没有具体证明哪一种物质是遗传物质 d 变式训练 下列各项中 哪一项与格里菲思的转化实验的本质最为接近 a 猫叫综合症b 正常夫妇生出21三体综合征的患儿c 镰刀型细胞贫血症的出现d 通过基因工程技术获得抗虫棉 d 从理论上来说 艾弗里的实验一定能证明dna是遗传物质吗 为什么 想一想 资料 因为艾弗里实验中提取出的dna 纯度最高时也还有0 02 的蛋白质 因此 仍有人对实验结论表示怀疑 一 设计思路 二 实验过程 将dna与蛋白质分开 单独观察研究它们的作用 实验二 噬菌体侵染细菌的实验 标记噬菌体 噬菌体侵染细菌 测试放射性 35s标记蛋白质 32p标记dna 上清液中放射性高 沉淀物中放射性高 被35s标记的噬菌体 被32p标记的噬菌体 被35s标记的噬菌体与细菌混合 被32p标记的噬菌体与细菌混合 四 实验结果与结论 有32p标记的dna dna有32p标记 无35s标记的蛋白质 外壳蛋白质无35s标记 35s标记的蛋白质 结论 dna是噬菌体的遗传物质 三 巧妙之处 同位素标记法 对照性原则 单一变量原则 归纳小结 两个经典实验的思路基本相同 都是设法把dna和蛋白质等其他成分分开 单独直接的去观察dna的作用 且都充分运用了对照原则和单一变量原则 1 相同点 2 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和蛋白质等其他成分分开 在噬菌体侵染细菌实验中 是采用放射性同位素标记示踪法间接将dna和蛋白质分开 探究 dna是主要的遗传物质 dna是主要的遗传物质 目前 已有充分的科学研究资料证明 绝大多数生物都是以dna作为遗传物质的 资料一 有些病毒 如烟草花叶病毒 它们不含有dna 只含有rna 在这种情况下 rna就起着遗传物质的作用 资料二 从资料一和资料二可得出的结论 课堂小结 肺炎双球菌的转化实验 证明dna是遗传物质噬菌体侵染细菌的实验 证明dna是遗传物质生物的遗传物质核酸是生物的遗传物质 具有细胞的生物的遗传物质是dna 少数病毒的遗传物质是dna或rna 所以每种生物的遗传物质只能是dna或rna中的一种 因为绝大数生物的遗传物质是dna 所以说dna是主要的遗传物质 1 能够精确地复制自己2 能够指导蛋白质合成 从而控制生物的性状和新陈代谢3 具有贮存遗传信息的能力4 结构比较稳定等 遗传物质到底应具备什么条件呢 典型例题2 噬菌斑 如图1 是长满细菌的培养基 由一个噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区 它是检测噬菌体数量的重要方法之一 现利用培养基培养并连续取样的方法 得到噬菌体在感染大肠杆菌后的数量变化曲线 图2 对该曲线描述正确的是 a 曲线a b段噬菌斑数量不变 说明噬菌体还没有侵染细菌b 曲线a b段 细菌内正旺盛地进行细菌dna的复制和有关蛋白质的合成c 曲线b c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代d 限制c d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大多数细菌已经被裂解 d 考点二dna分子的结构和复制 第二课时 一 dna的结构 二 dna的复制 2 基本组成单位 脱氧核苷酸 4种 3 核苷酸的结构 五碳糖 脱氧核糖 含氮碱基 agct 磷酸 1 元素组成 c h o n p等 一 dna的结构 4 dna的立体结构 腺嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的结构 长沙一中08 如图表示生物体内核酸的基本单位核苷酸的模式图 下列说法正确的是 a dna与rna在核苷酸上的不同点仅表现在 方面b 如果要构成三磷酸腺苷 只在 位置加上两个磷酸基团即可c 在线粒体中共有4种d 人体内的 有5种 有2种 d a 和 b 和 c 和 d 和 雅礼08 在下列四种化合物的化学组成中 中所对应的含义相同的是 d dna的立体结构 5种元素 4种基本单位 3类物质 2条链 1种结构 结构层次 2 dna的立体结构特点 磷酸 脱氧核糖交替连接 构成基本骨架 碱基 2条链上的碱基通过氢键形成碱基对 3 内侧 2 外侧 1 由2条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构 每种生物的dna碱基排列不同 dna的结构特性 1 稳定性 碱基排列顺序多变 原因有 脱氧核糖与磷酸交互排列不变 碱基互补配对方式不变 2 多样性 特异性 碱基数量关系 一 a t g c a g t c 二 若甲链 a g t c k则乙链 a g t c 1 k整个dna a g t c 1 三 若甲链 a t g c k则乙链 a t g c k整个dna a t g c k 碱基互补配对原则的应用 d 鸟嘌呤为b 1 2a 1 长郡08 在含有4种碱基的dna区段中 有腺嘌呤a个 胸腺嘧啶占该区段全部碱基的比例为b 下列说法中正确的是 a 腺嘌呤占该区段全部碱基的比例为 1 b 2 且b 0 5 b 胸腺嘧啶也有a个 占该区段全部碱基比例b 0 5 c 胞嘧啶为a 1 2b 1 个 c a 13 b 16 c 26 d 32 雅礼09 假设有一个双链dna分子的碱基c占整个dna分子碱基的21 并测得该dna分子的一条链上碱基t占这条链碱基的26 那么另一条链上t占整个dna分子碱基的比例是 b 二 dna的复制 一 对dna分子复制的推测 沃森和克里克的推测 假说 复制时 dna的双螺旋解开 互补的碱基间氢键断裂分开的两条链作为模板 以碱基互补配对的原则合成新的一条链即半保留复制 dna半保留复制的实验证据 二 实验的结果预期的结果一致 说明克里克等所做的假设正确 复制方式是半保留复制 轻带 世代 重带 中带 亲代123 解旋酶催化 解旋 模板 在dna聚合酶的催化下 利用游离的脱氧核苷酸进行 复制 以母链为模板进行碱基配对 母链 旧链 子链 新链 复制后的dna 同时进行 三 dna复制的过程 1 概念 2 场所 3 时期 4 条件 5 复制特点 6 复制的精确性 7 复制的生物学意义 dna分子的复制小结 有丝分裂间期 减数第一次分裂的间期 模板 原料 酶 能量 1 边解旋边复制 2 半保留复制 使遗传信息在传递过程中保持了连续性 主要在细胞核内 独特的双螺旋结构提供精确模板碱基互补配对保证准确复制 a 3b 4c 5d 6 雅礼09 某双链dna分子的碱基总数为2000个 其中鸟嘌呤为800个 现以此dna为亲代连续复制n次后 测得已消耗周围环境中游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸3000个 则n等于 b 考点三基因是有遗传效应的dna片段 第三课时 一 基因与dna的关系 资料1 大肠杆菌细胞的拟核有1个dna分子 长度约为4700000个碱基对 在dna分子上分布着4400个基因 每个基因的平均长度约为1000个碱基对 资料2 人类基因组计划测定的是24条染色体 22条常染色体 x y 上的dna的碱基序列 其中 每条染色体上有一个dna分子 这24个dna分子大约有31 6亿个碱基对 其中 构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2 从资料1及资料2中可得出的结论 基因是dna的一个片段 资料3 生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色的荧光 这是因为海蜇的dna分子上有一段长度为5170个碱基对的片段 绿色荧光蛋白基因 转基因实验表明 转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠 在紫外线的照射下 也能像海蜇一样发光 资料4 不少人认为 人和动物体的胖瘦是由遗传决定的 近来的科学研究发现 小鼠体内的hmgic基因与肥胖直接相关 具有hmgic基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠 吃同样多的高脂肪食物 一段时间后 对照组的小鼠变得十分肥胖 而具有hmgic基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常 从资料3和资料4中可得出的结论 基因是有遗传效应的dna片段 染色体 dna 基因 脱氧核苷酸 最主要的遗传物质 是有遗传效应的dna片段 二 染色体 dna 基因 脱氧核苷酸 性状之间的关系 蛋白质 性状 遗传物质的主要载体 探究 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性 情景1 假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因 当然 这仅仅是假设 那么 个碱基对可以列出 种基因 dna分子为什么能储存大量的遗传信息呢 情景 a 全球人口总数约为 亿 假设人类基因组中控制脸型的某基因是由 个碱基对随机排列构成的 那么 个碱基对的所有排列是否都有机会出现 b 你与你的同桌相比 这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大 不是 由此可见 种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列 完全可以表达生物体必需的各种遗传信息 生物性状的遗传实质就是基因通过四种脱氧核苷酸的序列来传递和表达信息的 染色体是dna的主要载体 每个染色体上有一个dna分子 基因是有遗传效应的dna片断 每个dna分子上有许多基因 基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 每个基因由许多脱氧核苷酸组成 dna是主要的遗传物质 小结 例 分析下面的概念图 回答有关问题 a染色体 b cdna d基因 e脱氧核苷酸 构成 h磷酸 f g 1 图中b是 f是 g是 2 1个a与c有两种比例关系 和 3 每个c含有个d 每个d中可以由e组成 蛋白质 含n碱基 脱氧核糖 1 1 1 2 很多 成百上千 4 d和a的位置关系 5 从分子水平看d和c的关系是 6 c的基本组