600分考点 700分考法（A版）2019版高考生物总复习 第八章 遗传的分子基础课件.ppt

1、第八章 遗传的分子基础,考点20 DNA是主要的遗传物质,高考考法突破,应试基础必备,考法1 关于遗传物质探索实验的分析,过程,结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子,应试基础必备,1肺炎双球菌转化实验,1)格里菲思体内转化实验,R型细菌与S型细菌的比较,结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质,2)艾弗里体外转化实验,过程,标记噬菌体,侵染细菌,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,2噬菌体侵染细菌的实验,1)过程,2)结论,3. 烟草花叶病毒感染烟草的实验,1)过程,烟草花叶病

2、毒的RNA能自我复制，并控制其遗传性状，因此RNA是它的遗传物质,2)结果分析与结论,绝大多数生物(细胞生物和DNA病毒)的遗传物质是DNA，少部分生物(RNA病毒)的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质,4.DNA是主要的遗传物质,艾滋病病毒（属于RNA病毒,乙肝病毒（属于DNA病毒,考法1 关于遗传物质探索的实验分析,转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质,高考考法突破,1.关于肺炎双球菌转化实验的分析,加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中氢键断裂，双螺旋解开，DNA变性失活；但缓慢冷却时，其结构、活性恢复,S型细菌的DNA片段整合到

3、了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组,1)肺炎双球菌的转化原因,2)转化的实质,3)转化的结果及结论,2.关于噬菌体侵染细菌实验的分析,1)T2噬菌体,2) T2噬菌体的增殖 场所：大肠杆菌细胞内 蛋白质的合成：利用大肠杆菌细胞内的氨基酸和核糖体合成。 DNA合成：利用亲代噬菌体的DNA为模板、大肠杆菌中的原料合成,3）噬菌体侵染细菌实验中应注意的三个关键点 要标记的噬菌体不能直接用培养基培养，因为病毒为专性寄生生活，应先用放射性培养基标记细菌，再用细菌培养噬菌体。 不能标记碳、氢、氧、氮四种元素，因为这些元素是蛋白质和DNA共有的，无法将DNA和蛋白质区分开。 35S（标记蛋白质）和32P

4、（标记DNA）不能同时标记在同一个噬菌体上，因为在放射性检测时，只能检测到某个部位存在放射性，不能确定该放射性为何种元素,4)实验误差分析 用32P标记实验时，上清液中也有少量的放射性的原因： 一是保温时间过短，有一部分噬菌体未侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到离心分离这一段时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液有少量的放射性。 用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因： 可能由于搅拌不充分，有少量35S标记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，使沉淀物中出现少量

5、的放射性,3. 肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较,4.烟草花叶病毒的感染和重建实验,2)结论：在RNA病毒中，RNA是遗传物质,1)实验过程及结果,5.DNA是主要遗传物质,细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)既有DNA又有RNA，其遗传物质都是DNA；病毒只含DNA和RNA中的一种。对于具体的生物而言，其遗传物质是确定的，要么是DNA,要么是RNA，只能是其中的一种，因此对于具体的某种生物而言，“DNA”“RNA”或“遗传物质”的前面不能加“主要”两个字,C,解析】T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能

6、独立生活，在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误,课标全国理综20172,6分在证明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

7、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.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同,高考考法突破,应试基础必备,考法2 DNA分子结构及数量关系,考法3 DNA分子复制的特点、过程及相关计算,考点21 DNA的结构与复制,应试基础必备,1DNA分子的结构,1）组成单位：脱氧核苷酸（由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成） （2）DNA分子双螺旋结构提出者：沃森与克里克 （3）结构特点 两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 外侧基本骨架为脱氧核糖与磷酸交替连接，内侧排列碱基对,内侧碱基对按碱基互补配对原则通过氢键相连。A一定

8、与T配对，G一定与C配对，反之亦然。 A和T之间形成2个氢键，C和G之间形成3个氢键，故DNA分子中GC比例高的稳定性强,2 DNA分子的特性,1）稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架 （2）多样性：碱基对多种多样的排列次序。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数 (3)特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息,3DNA分子的复制,1）DNA复制：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 （2）复制时间：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 （3）复制特点：半保留复制 （4）意义：亲代DNA通过复制，将遗传信息从亲代传

9、递给子代，保持了遗传信息的连续性,考法2 DNA分子结构及数量关系,1)DNA分子中碱基种类、数目与遗传信息的关系 遗传信息是指DNA分子中碱基的排列顺序，不同DNA分子携带的遗传信息不同，因为碱基对的种类、数目、排列顺序不同。与磷酸和脱氧核糖的排列无关 (2)DNA分子中的化学键 DNA双链中相对应的碱基通过氢键连接，可用解旋酶断裂，也可加热断裂；单链上相邻碱基之间的脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键连接，用限制性核酸内切酶断裂，用DNA连接酶进行连接,高考考法突破,1.DNA分子结构特点的分析,1)DNA分子中的有关数量关系 DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111 每条脱氧

10、核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基,2. DNA分子结构中的数量关系及计算,2)DNA分子中碱基的计算,根据碱基互补配对原则可推知： 嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A+G=T+C。 设在双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%，因为A1=T2,T1=A2，则A1+T1=A2+T2=n%。所以DNA双链中A+T=A1+A2+T1+T2=(n%+n%)/2=n%。 简记为：“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。 设双链DNA分子中，一条链上(A1+G1)/(T1+C1)=m，则( A1+G1) /( T1+C1)= ( T2+C2)/ ( A2+G2)=m

11、，所以互补链上( A2+G2)/ ( T2+C2)=1/m。 简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值的乘积为1,D,海南生物201724，2分DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中A+T/G+C与A+C/G+T两个比值的叙述，正确的是() A.碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同 B.前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高 C.当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链 D.经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1,解析】由于双链DNA分子中碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故A+C/G+T=1，A错误。A和T碱基对之间有2个

12、氢键，C和G之间有3个氢键，故G+C数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，即A+TG+C越小双链DNA分子越稳定，B错误。A+T/G+C与A+C/G+T两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误。经半保留复制得到的DNA分子是双链DNA，A+C/G+T=1，D正确,考法3 DNA分子复制的特点、过程及相关计算,实验材料：大肠杆菌 实验方法：同位素标记技术和密度梯度离心技术 实验假设：DNA以半保留的方式复制 实验过程,1.DNA复制方式的探究,实验预期：离心后应出现3条DNA带 重带：15N标记的亲代双链DNA（15N/15N） 中带：一条链为15N标记，另一条链

13、为14N标记的子代双链DNA（15N/14N） 轻带：两条链都为14N标记的子代双链DNA（14N/14N） 实验结果：与预期的相符,1)复制方式：半保留复制 (2)特点：边解旋边复制 (3) DNA复制的类型：大多数都是双向进行的。在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。如图所示为真核生物DNA的多起点、双向复制,真核生物DNA的多起点、双向复制,2 . DNA分子复制的过程和特点的分析,DNA复制的准确性因为DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能

14、够准确地进行,图中有3个复制起点。 图中最右侧的复制起点最先开始解旋和复制。 多起点复制，有利于提高复制效率,3 . DNA半保留复制过程中的相关计算,1)一个DNA分子复制n次，则子代DNA分子的数目是2n个，其中含有亲代链的DNA分子数为2个，不含有亲代链的DNA分子数为(2n2)个。 (2)一个DNA分子复制n次，子代脱氧核苷酸链数是2n1条，其中原脱氧核苷酸链为2条，新合成的脱氧核苷酸链为(2n12)条,4）DNA复制过程中消耗的脱氧核苷酸数的计算 假设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸数为m个： 经过n次复制需消耗该种脱氧核苷酸为m（2n-1）; 第n次复制需消耗该种脱氧核苷酸为m2

15、n-1 【注意】解题时抓准复制中的关键字眼 DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料” 子代DNA：所求的DNA比例是“含15N的”还是“只含15N的,A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,解析】根据题意，加入该物质后，DNA双链不能解开，故需要DNA解旋才能进行的过程，如DNA复制和转录均不能进行，A、B正确；当DNA不能复制，细胞周期就会被阻断在间期，C错误；对癌细胞使用这种物质，阻止癌细胞的DNA复制，就会抑制癌细胞的增殖，D正确,C,考点22 基因的表达

16、,高考考法突破,应试基础必备,考法4 转录和翻译的过程与结果分析,考法5 基因及中心法则的理解与分析,基本单位,空间结构：一般是单链，不稳定，变异频率高 种类及功能 mRNA：将遗传信息从细胞核传递到细胞质中 tRNA：转运氨基酸，识别密码子 rRNA：核糖体的组成成分，少数RNA还有催化功能,应试基础必备,1 遗传信息的转录和翻译,1)RNA的组成单位、结构和种类,场所：核糖体,原则：碱基互补配对 产物：多肽链,2) 转录,3 )翻译,基因是有遗传效应的DNA片段 基因具有相对独立性，是控制生物性状的功能和结构单位 基因的位置：基因存在于染色体上，呈线性排列,2 基因的概念和功能,1)基因的

17、概念,2)基因的功能,通过复制传递遗传信息；通过控制蛋白质的合成表达遗传信息,提出者：克里克。 补充后的内容图解,3)中心法则,直接控制：通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状 间接控制：控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状,4)基因对性状的控制,内因：基因 外因：环境条件,5)调控生物体性状的因素,考法4 转录和翻译的过程与结果的分析,1.DNA复制、转录和翻译的比较,高考考法突破,1)DNA复制、转录和翻译的比较,DNA两条链都作模板为复制 DNA的一条链作模板为转录,2)DNA复制和转录图形的识别方法,3)翻译起止点与进程,翻译起点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个

18、tRNA结合位点。起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸 翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动 翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)时翻译停止,4)mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系,数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。因此少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质 方向：判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前 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 多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同,2.遗传信息、密码子与反密码子的关系,1)基因中碱基数mRNA碱基数多肽链中氨基酸数631,2

19、)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算,3. 基因控制蛋白质合成过程中的相关数量关系,4)密码子有64种，其中有3种为终止密码子，不对应氨基酸；对应氨基酸的密码子有61种，反密码子理论上有61种,3)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运,课标全国理综20171，6分下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（,AtRNA、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,解析】转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，包括tRNA

20、、rRNA和mRNA，A正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确,C,考法5 基因及中心法则的理解与分析,1 . 基因概念的理解,高考考法突破,1)各类生物遗传信息的传递过程,2.中心法则的应用,高等动植物共有的途径：DNA复制、转录、翻译。但具体到不同细胞情况不同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有：但

21、成熟叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无遗传信息的传递。 RNA的复制和逆转录过程只发生在以RNA为遗传物质的病毒的增殖过程中。(3)进行碱基互补配对的过程和场所的总结能进行碱基互补配对的过程：DNA复制、DNA转录、翻译、RNA复制和逆转录。 能进行碱基互补配对的场所:细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体,2)细胞种类与信息传递途径的关系,1)直接途径,2)间接途径,3.基因控制性状的途径,机理： 实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病,机理： 实例：白化病,1)一般而言，一个基因决定一种性状，但生物体的一种性状有时也受多个基因的影响，而有些基因则可

22、影响多种性状。例如：人审稿可能由多个基因决定，其中每一个基因对审稿都有一定的作用；原理豌豆（甜度低）与皱粒豌豆（更甜），一对基因控制粒形和甜度两对性状,2)性状是由基因与环境共同决定的 (3)线粒体和叶绿体中的DNA能够进行半自主复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。其上的基因称作细胞质基因，控制着细胞质遗传。细胞质遗传的特点是母系遗传(即子代性状由母本决定,4.基因与性状的关系,解析,B,海南生物201725,2分下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是(,A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子 B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板 C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过

23、程 D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA,一种氨基酸可能有一种或几种相应的密码子，A错误。HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确。真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误。一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，但转录均是以基因的一条链为模板的，D错误,考法6 DNA分子随染色体去向问题分析,高考考法突破,专题6 同位素标记与DNA复制、细胞分裂问题综合分析,考法6 DNA分子随染色体去向问题分析,高考考法突破,1.同位素标记与DNA复制情况分析,以一条被15N标记的染色体，转入不含15N的培养液中，连续进行两次细胞分裂为例,2.同位素标记与DNA复制及细胞分裂情况分析,1）减数分裂中染色体标记情况分析 如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示,由图可知，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即3H