新课标高考生物冲刺复习专题10遗传的分子基础课件

新课标高考生物冲刺复习专题10遗传的分子基础课件考点1人类对遗传物质的探索历程一、肺炎双球菌的转化实验(1)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、小鼠。知识清单

S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体

有

多糖类荚膜

无

多糖类荚膜毒性

有

毒性,使小鼠患败血病死亡

无

毒(2)实验过程及结果:(3)结论:加热杀死的S型细菌中含有某种

转化因子

使R型活细菌转化为S型活细菌。(1)实验材料:S型和R型细菌、培养基。(2)实验目的:探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖?(3)实验过程及结果:(4)结论:S型细菌的

DNA

是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质,而蛋白

质不是遗传物质。[知能拓展]

(1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的

DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。(2)加热并没有使DNA完全失去活性:在加热杀死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降低又逐渐恢复活性。二、噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料:噬菌体和大肠杆菌等。(1)噬菌体的结构(2)噬菌体的复制式增殖增殖需要的条件内容模板

噬菌体

的DNA合成噬菌体DNA的原料

大肠杆菌

提供的四种脱氧核苷酸合成噬菌体蛋白质原料

大肠杆菌的氨基酸

场所大肠杆菌的核糖体2.实验方法:

放射性同位素标记

法。(1)标记噬菌体(2)噬菌体侵染细菌(1)噬菌体侵染细菌时,

DNA

进入细菌细胞中,而

蛋白质外壳

留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过

亲代DNA

遗传的。5.结论:

DNA

是遗传物质。(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌

(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌

三、肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较

肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养同位素标记法:分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论①证明DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质②说明了遗传物质可发生可遗传的变异①证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质②说明DNA能控制蛋白质的合成③说明DNA能自我复制例1

(2016四川成都七中第一次月考,21)下列有关DNA是主要遗传物质的相关实验,叙述正确

的是

()A.加入S型菌DNA和R型菌的培养基中,一段时间后只存在表面光滑的菌落C.艾弗里和赫尔希、蔡斯都设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应D.艾弗里的实验证明DNA是遗传物质,噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质解析加入S型菌DNA和R型菌的培养基中,一段时间后,部分R型细菌转化成S型细菌,所以培养

基中同时存在表面光滑的菌落和表面粗糙的菌落,A错误;格里菲思的实验证明在被加热杀死的S型细菌中,存在转化因子,但没有证明转化因子是DNA,B错误;艾弗里的实验和噬菌体侵染细菌

实验都证明DNA是遗传物质,D错误。答案

C四、DNA是主要的遗传物质生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA体内碱基种类4种5种5种体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNADNADNA实例噬菌体或烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人2.DNA是主要的遗传物质:真核生物与原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或

RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而

DNA是主要的遗传物质。考点2DNA的结构与复制一、DNA分子结构1.DNA双螺旋模型构建者:沃森和克里克。

(1)DNA由

两

条脱氧核苷酸链组成,这些链按

反向平行

方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧:

脱氧核糖

和

磷酸

交替连接构成基本骨架。(3)内侧:两链碱基通过氢键连接成

碱基对

。碱基互补配对遵循以下原则:A

T(两个氢键)、G

C(三个氢键)。(1)

多样

性,具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)

特异

性,如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)

稳定

性,如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基对构成方式不变等。二、DNA复制1.概念、时间和场所

(1)过程:

边解旋边复制

。(2)方式:

半保留复制

。(1)原因:DNA具有独特的

双螺旋

结构,为复制提供精确的模板;

碱基互补配对

原则,保证

了复制能准确进行。(2)意义:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的

连续性

。例2

(2016山东德州重点中学月考,31)真核细胞中DNA复制如下图所示,下列表述错误的是

()解析复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化,但氢键的形成不需要酶的催化,C错误。答案

C考点3基因的表达一、基因是有遗传效应的DNA片段

二、基因的表达(1)场所:主要是

细胞核

,在

叶绿体、线粒体

中也能发生转录过程。(2)条件

(3)过程

(4)产物:

信使RNA、核糖体RNA、转运RNA

。(1)场所或装配机器:

核糖体

。(2)条件

(3)过程

(4)产物:多肽

蛋白质例3

(2016河南中原名校第一次联考,23)关于如图所示生理过程的叙述,正确的是

()B.该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与D.结构1读取到AUG时,物质2合成终止解析物质1是mRNA,物质2是多肽,结构1是核糖体。mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基是

密码子;每个核糖体独立完成一条多肽链的合成;据多肽链长短可知核糖体的移动方向是从左向

右,所以核糖体读取到UAA时,肽链合成终止。答案

B三、基因对性状的控制(1)提出者:

克里克

。(2)补充后的内容图解:

。(3)不同类型生物的中心法则①以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递②具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)。

③具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。

(1)基因通过控制

蛋白质的结构

来直接控制性状。(2)基因通过控制

酶

的合成来控制代谢过程,从而

间接

控制生物体的性状。题型1分析推断类——分析判断噬菌体侵染细菌标记问题与中心法则问题<方法诠释>1.“两看法”解答噬菌体侵染细菌标记问题

题型突破“一看”模板“二看”原料“三看”产物生理过程DNA脱氧核苷酸DNADNA复制核糖核苷酸RNA转录RNA脱氧核苷酸DNA逆转录核糖核苷酸RNARNA复制氨基酸蛋白质(或多肽)翻译2.“三步法”判断中心法则各过程<易错易混>

1.噬菌体侵染细菌实验中不可忽视的三个易错结论(1)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。(2)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。(3)因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S,所以用35S标记蛋白质;噬菌体DNA含有蛋白质

没有的元素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.辨析复制、转录和翻译过程中的三个易错点(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)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。(3)原核生物的转录、翻译同时同地进行,边转录边翻译;真核生物在细胞核中转录,在细胞质中

翻译,先转录后翻译。例1

(2016山西忻州一中第一次月考,24)如果用32P、35S、15N标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体组成结构中,能够找到的放射性元素为 ()35S、15N32P、15N32P、15N32P、35S、15N思路导引

解析用32P、35S、15N标记噬菌体后,亲代噬菌体的DNA中含有32P、15N,蛋白质外壳中含35S、1

5N。在噬菌体侵染细菌过程中,噬菌体外壳留在外面,DNA进入细菌。子代噬菌体的蛋白质外

壳完全以细菌体内的氨基酸为原料合成,无放射性,A、C错误;DNA半保留复制的结果是子代

DNA只有一部分含有亲代链(含32P、15N),B正确;DNA中不含有S元素,D错误。答案

B1-1

(2016山东淄博一中期中,27)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达的过程。下列有关叙述错误的是

()

A.①②过程均可发生在同一细胞的细胞核内B.②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行C.④⑤过程均可发生在某些病毒体内D.①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则答案

C解析DNA复制和转录过程均可发生在同一细胞的细胞核内,A正确;转录和翻译过程均可在线

粒体、叶绿体中进行,B正确;病毒营寄生生活,逆转录过程或其RNA复制过程发生在宿主细胞

内,C错误;中心法则中的几个过程均遵循碱基互补配对原则,D正确。1-2

(2015辽宁沈阳二中期中,23)如图所示,下列有关叙述不正确的是

()A.甲是DNA,乙为RNA,此过程要以甲为模板,酶为RNA聚合酶B.甲是DNA,乙为DNA,此过程要以甲为模板,酶为DNA聚合酶C.甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核苷酸D.甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸答案

C解析根据图示,若甲是DNA,乙为RNA,则此过程表示转录,需要以甲为模板,酶为RNA聚合酶,

A正确;若甲是DNA,乙为DNA,则此过程表示DNA复制,需要以甲为模板,酶为DNA聚合酶,B正

确;若甲是RNA,乙为DNA,则此过程为逆转录,原料为脱氧核苷酸,C错误;若甲是RNA,乙为蛋白质,则此过程为翻译,原料为氨基酸,D正确。题型2图形分析类——图析遗传信息的传递与表达<方法诠释>

(1)由图1可解读以下信息:

(2)图2是图1的简化形式,其中①是磷酸二酯键,③是氢键。解旋酶作用于③部位,限制性核酸内

切酶和DNA连接酶作用于①部位。

(1)图甲翻译模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。②一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。③翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。④翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。⑤翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。(2)图乙翻译模型分析①图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。②数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。③目的意义:以少量的mRNA分子为模板可以迅速合成大量的蛋白质。④方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。⑤结果:合成多个氨基酸序列完全相同的多肽,因为模板mRNA相同。<易错易混>1.辨析遗传信息、密码子与反密码子(1)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。(2)一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。

遗传信息密码子反密码子存在位置在DNA上,是基因中脱氧核苷酸的排列顺序在RNA上,是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基在tRNA上,是与密码子互补配对的3个碱基作用间接决定蛋白质中氨基酸的排列顺序直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序与mRNA上组成密码子的3个碱基互补,以确定氨基酸在肽链上的位置对应关系

(3)密码子有64种,其中终止密码子有3种,决定氨基酸的密码子有61种,故反密码子有61种。例2

(2016黑龙江牡丹江一中期末,25)下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相

关叙述正确的是

()A.①②过程中碱基配对情况相同B.②③过程发生的场所相同C.①②过程所需要的酶相同D.③过程中核糖体的移动方向是由左向右思路导引解析分析图形可知,①是DNA复制,②是转录,两者碱基配对情况不完全相同,A错误;③是翻译,

场所是核糖体,在真核细胞中,②过程发生的场所是细胞核或线粒体或叶绿体,B错误;①②过程

所需要的酶不同,DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,C错误;由肽链

的长短可判断出③过程中核糖体的移动方向是由左向右,D正确。答案

D2-1

(2015山东临沂重点中学联考,48)图甲所示为基因表达过程,图乙为中心法则,①~⑤表示生

理过程。下列叙述正确的是

()

A.图甲所示过程需要多种酶参与,是染色体DNA上的基因表达过程B.图乙所示过程均需要核苷酸为原料C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程D.图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为②③④⑤答案

D解析图甲为边转录边翻译过程,为原核生物所特有,原核生物无染色体,A错误,图乙中①为

DNA的复制,②为转录,③为翻译,④为RNA复制,⑤为逆转录,图乙所示过程需要核苷酸和氨基酸

为原料,B错误;图甲所示过程为图乙中的②③过程,C错误;图乙中①为DNA的复制无碱基A与U

之间的配对,D正确。题型3数量计算类——遗传信息传递与表达过程中的数量计算<方法诠释>1.“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中

=m,在互补链及整个DNA分子中

=m。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链

中

=a,则在其互补链中

=

,而在整个DNA分子中

=1。2.“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则子代DNA共2n个

脱氧核苷酸链共2n+1条

(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)。②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。在不考虑非编码区和内含子及终止密码的条件下,转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mR-

NA碱基数∶多肽链氨基酸数=6∶3∶1,参考图解如下:例3

(2016浙江选考,24)某双链DNA分子含有200个碱基对,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶

2∶3∶4。下列关于该DNA分子的叙述,错误的是

()B.4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7C.若该DNA分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式共有4200种D.若连续复制两次,则需180个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸思路导引

解析双链DNA分子含有200个碱基对,说明每条链含有200个碱基。其中一条链上A∶T∶G∶

C=1∶2∶3∶4,则该链中A、T、G、C分别为20个、40个、60个、80个。依碱基互补配对原则,

两条链上互补的碱基相等,则在该DNA分子中,C=G=140,A=T=60。故该D