高考生物复习专题五遗传的分子基础全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件

专题5

遗传分子基础第1页第2页答案速填:①肺炎双球菌转化②噬菌体侵染细菌

③脱氧核苷酸④边解旋边复制

⑤细胞核、线粒体和叶绿体⑥基因⑦转录⑧翻译⑨酶合成⑩蛋白质结构

⑪_________________________第3页考纲要求:1.人类对遗传物质探索过程Ⅱ

2.DNA分子结构主要特点Ⅱ

3.DNA分子复制Ⅱ4.基因概念Ⅱ

5.遗传信息转录和翻译Ⅱ

6.基因与性状关系Ⅱ第4页热点一人类对遗传物质探索过程【示范题1】(·全国卷Ⅱ·T2)在证实DNA是遗传物质过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌试验发挥了主要作用。以下与该噬菌体相关叙述,正确是(

)第5页A.T2噬菌体也能够在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内能够合成mRNA和蛋白质C.培养基中32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体核酸中D.人类免疫缺点病毒与T2噬菌体核酸类型和增殖过程相同第6页常失分点A项:因不知道“T2噬菌体”是一个专门寄生在大肠杆菌体内病毒而失分。B项:因不知道T2噬菌体不能独立代谢、需在宿主细胞内合成mRNA和蛋白质而失分。C项:因不知道“T2噬菌体”不能直接用培养基培养、需用大肠杆菌培养而失分。D项:因不清楚人类免疫缺点病毒遗传物质是RNA而失分。参考答案C第7页【考题追问】噬菌体侵染细菌试验中,选取T2噬菌体做试验材料原因是什么?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

噬菌体侵染细菌试验是为了探究噬菌体遗传物质是DNA还是蛋白质,而T2噬菌体结构简单,组成成份只有蛋白质和DNA,且侵染大肠杆菌时两种成份彻底分离,排除了其它原因干扰第8页【热点·纵横联】证实DNA是遗传物质经典试验分析1.肺炎双球菌体内转化与体外转化试验:(1)所用材料相同,都是肺炎双球菌(R型和S型)。(2)试验目标都是研究谁是遗传物质。第9页(3)体内转化试验是基础,仅说明S型细菌体内有“转化因子”,体外转化试验深入证实“转化因子”是DNA。(4)两个转化试验都遵照对照标准、单一变量标准。第10页2.噬菌体侵染细菌试验:第11页【对点·聚焦练】1.(·贵阳二模)在确定DNA是遗传物质研究过程中,艾弗里和赫尔希与蔡斯进行试验有主要意义。以下相关叙述错误是 (

)第12页A.两个试验设计思绪共同点是将DNA与蛋白质分开B.他们都选取了结构十分简单生物——病毒展开研究C.两个试验都应用了细菌培养技术为试验成功提供了保障D.两个试验表明:亲代各种性状是经过DNA遗传给后代第13页【解析】选B。艾弗里肺炎双球菌体外转化试验和赫尔希与蔡斯噬菌体侵染细菌试验共同设计思绪是:设法将DNA与其它物质分开,单独地、直接地观察它们各自作用,A正确;艾弗里选取试验材料是肺炎双球菌,赫尔希与蔡斯选取试验材料是T2噬菌体和大肠杆菌,B错误;两个试验中都有细菌培养过程,都应用了细菌培养技术,C正确;两个试验都证实了DNA是遗传物第14页质,即亲代各种性状是经过DNA遗传给后代,D正确。第15页【加固训练】以下相关噬菌体侵染细菌试验说法中,错误是

(

)A.赫尔希和蔡斯试验是以T2噬菌体为材料,采取同位素标识技术B.用含32P培养基直接培养噬菌体,将取得DNA含有32P标识噬菌体第16页C.噬菌体侵染细菌试验是将DNA与蛋白质分开,单独观察它们各自作用D.用32P标识噬菌体与细菌混合一段时间后离心,结果沉淀物放射性很高第17页【解析】选B。第18页2.(·中山一模)以下关于肺炎双球菌转化试验说法,正确是 (

)A.格里菲思和艾弗里分别用不一样方法证实DNA是遗传物质B.艾弗里试验中S型细菌DNA+R型细菌一起培养,培养基上生存细菌都是S型细菌第19页C.肺炎双球菌转化试验证实DNA是主要遗传物质,蛋白质不是遗传物质D.已加热杀死S型细菌中,蛋白质已经失去活性而DNA仍含有活性第20页【解析】选D。格里菲思肺炎双球菌体内转化试验证实S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里肺炎双球菌体外转化试验证实DNA是遗传物质,A错误;艾弗里体外转化试验过程中,添加S型细菌DNA+R型细菌培养基中,既含有R型细菌,也有S型细菌,B错误;肺炎双球菌转化试验证实DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,C错误;已加热杀死S型细菌中,第21页蛋白质已经失去活性而DNA在温度逐步下降后恢复活性,D正确。第22页3.(·吉林一模)结合关于遗传物质试验,以下分析正确是 (

)A.肺炎双球菌主要遗传物质是DNAB.肺炎双球菌转化试验证实了生物遗传物质主要是DNAC.艾弗里等人转化试验转化效率与DNA纯度相关D.烟草花叶病毒侵染烟草试验证实病毒遗传物质都是RNA第23页【解析】选C。肺炎双球菌遗传物质是DNA,A错误;肺炎双球菌转化试验证实了DNA是肺炎双球菌遗传物质,B错误;艾弗里等人转化试验中转化实质上是需要使S型细菌DNA进入R型活细菌内,所以S型细菌DNA纯度越高,转化效率越高,C正确;烟草花叶病毒侵染烟草试验证实烟草花叶病毒遗传物质是RNA,D错误。第24页4.(新题预测)赫尔希和蔡斯用32P或35S标识噬菌体并分别与无标识细菌混合培养,保温后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物,并检测放射性。以下相关叙述错误是 (

)第25页A.试验所取得子代噬菌体不含35S而部分可含有32PB.若搅拌不充分会使35S标识组沉淀物放射性偏低C.若保温时间过长会使32P标识组上清液放射性偏高D.该试验说明DNA分子在亲子代之间传递含有连续性第26页【解析】选B。32P和35S分别标识是噬菌体DNA和蛋白质,噬菌体遗传物质是DNA。用32P标识噬菌体得到子代噬菌体部分含有32P,用35S标识噬菌体得到子代噬菌体不含35S,A正确;35S标识是噬菌体蛋白质外壳,经过搅拌、离心后35S主要出现在上清液中,若搅拌不充分会使35S标识组沉淀物放射性偏高,B错误;32P标识是噬菌体DNA,经过搅拌、离心后32P主要第27页出现在沉淀物中,若保温时间过长,部分细菌裂解释放出子代噬菌体,会使32P标识组上清液放射性偏高,C正确;两组试验相互对照说明DNA分子在亲子代之间传递含有连续性,D正确。第28页【易错提醒】噬菌体侵染细菌试验中放射性异常分布原因(1)用32P标识噬菌体侵染大肠杆菌:第29页(2)用35S标识噬菌体侵染大肠杆菌:第30页热点二DNA结构与复制【示范题2】某研究小组测定了多个不一样双链DNA分子碱基组成,依据测定结果绘制了DNA分子一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值关系图,以下正确是 (

)第31页第32页第33页常失分点A项:因意识不到“DNA分子中(A+C)/(T+G)=1”而失分。B项:因不知道DNA两条链中(A+C)/(T+G)互为倒数而失分。C与D项:因不清楚(A+T)/(G+C)在整个DNA以及DNA每条链中都是相等,选不出C而失分。参考答案C第34页【考题追问】若已知某双链DNA分子中含有腺嘌呤比例为10%,那么在该DNA一条链中,腺嘌呤百分比为多少?___________________________________________________________________________________________________________________________________。若DNA中A百分比为10%,那么A+T=20%,在DNA一条链中A+T=20%,A、T之和为20%不变,但A、T各自百分比是可变。所以A在一条链中百分比为0～20%第35页【热点·纵横联】DNA复制与细胞分裂关系类型一从DNA复制过程入手分析DNA分子复制:第36页类型二从标识染色体DNA入手分析1.图解:以15N标识1对同源染色体DNA,连续进行2次有丝分裂为例:第37页第38页2.解读:这么来看,连续两次有丝分裂最终形成4个子细胞有3种情况:第1种情况(2个细胞分裂结果都是②)是4个细胞都是;第2种情况(2个细胞分裂结果分别是①和②)是2个细胞是,1个细胞是

,1个细胞是;第3种情况(2个细胞第39页分裂结果都是①)是2个细胞是,另外2个细胞是。第40页【对点·聚焦练】

1.(·海南高考)DNA分子稳定性与碱基对之间氢键数目相关。以下关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值叙述,正确是

(

)第41页A.碱基序列不一样双链DNA分子,后一比值不一样B.前一个比值越大,双链DNA分子稳定性越高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DNA分子,后一比值等于1第42页【解析】选D。双链DNA分子中A=T、G=C,所以其(A+C)/(G+T)=1,但(A+T)/(G+C)值不确定,A项错误、D项正确;因为G和C之间含有三个氢键,含有能量高,所以(A+T)/(G+C)值越小时,双链DNA分子稳定性越高,B项错误;(A+T)/(G+C)和(A+C)/(G+T)值相同时,只能推断出4种碱基数目相同,无法判断出这个DNA分子是双链,C项错误。第43页【知识总结】双链DNA分子中:第44页2.以下对一条核苷酸链说法不合理是 (

)A.碱基C和碱基G数目可不相等B.组成核苷酸糖是五碳糖C.磷酸基团与碱基相连接D.可由四种核糖核苷酸组成第45页【解析】选C。DNA双链分子中才存在碱基C和碱基G相等情况,一条核苷酸链中C和G能够不相等,甚至大部分情况下都是不相等,A说法正确。不论是核糖核苷酸中核糖还是脱氧核苷酸中脱氧核糖,都属于五碳糖,B说法正确。在核苷酸三个组成部分中,磷酸基团与五碳糖相连,不与碱基直接相连,C说法错误。题干中“一条核苷酸链”既能够是脱氧核苷酸链,也能够是第46页核糖核苷酸链,而核糖核苷酸链是由四种核糖核苷酸组成,D说法正确。第47页3.(·榆林一模)用15N标识含有100个碱基正确DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N培养基中连续复制4次,其结果不可能是 (

)A.含有15NDNA分子占1/8B.含有14NDNA分子占7/8C.复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个D.复制结果共产生16个DNA分子第48页【解析】选B。1个被15N标识DNA分子在含14N培养基中连续复制4次,共得到24=16个DNA分子。依据DNA半保留复制特点可知,这16个DNA分子中有2个DNA分子一条链含有15N,另一条链含有14N,其余14个DNA分子两条链都含有14N。由此可见,16个DNA分子都含14N,含有15NDNA分子数为2(占1/8)。依据相关公式可求出该DNA分子中含40个A(腺嘌呤),复制4次需A数量=(24-1)×40=600个。第49页【方法规律】DNA分子第n次复制与n次复制所需某种脱氧核苷酸数量不一样(1)亲代DNA分子进行n次复制所需某种脱氧核苷酸数量:(2n-1)×M(M为亲代DNA分子中这种脱氧核苷酸数量)。第50页(2)亲代DNA分子第n次复制所需某种脱氧核苷酸数量:2n×M-2(n-1)×M=2(n-1)×M(M为亲代DNA分子中这种脱氧核苷酸数量)。第51页【加固训练】以下关于双链DNA分子结构与复制叙述,正确是

(

)A.含有a个碱基正确DNA分子中有n个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子含有(3a-2n)个氢键B.32P标识DNA分子,在不含标识环境中复制n次,子代DNA分子中有标识占1/2n第52页C.细胞内全部DNA分子被32P标识后在不含32P环境中连续进行有丝分裂,第二次分裂产生每个子细胞染色体都有二分之一有标识D.在一个DNA分子中,A+T占M%,则该DNA分子每条链中A+T都占该链碱基总数M%第53页【解析】选D。含有a个碱基正确DNA分子中有n个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子含有氢键数量为[(2a-2n)/2]×3+2n=3a-n,A错误;32P标识DNA分子,在不含标识环境中复制n次,子代DNA分子中有标识占全部DNA分子比为2/2n,B错误;细胞内全部DNA分子被32P标记后,在不含32P环境中连续进行有丝分裂,第一次分裂产生每个子细胞染色体上都含有标识,但每条第54页染色体DNA中只有一条链含有标识。因为有丝分裂后期,一条染色体着丝点分裂形成两条子染色体移向细胞两极是随机,所以第二次分裂产生每个子细胞染色体上含有标识数量是随机,C错误;在一个DNA分子中,(A+T)占M%,则该DNA分子每条链中(A+T)占该链碱基总数M%,D正确。第55页4.(新题预测)某双链DNA分子有100个碱基对,其中有腺嘌呤35个,以下叙述正确是 (

)A.该DNA分子蕴含遗传信息种类最多可能有4100种B.该DNA分子每个脱氧核糖上均连接着2个磷酸C.该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸D.该DNA分子每一条链中相邻碱基是经过氢键相互连接第56页【解析】选C。一个DNA分子只能携带一个特定遗传信息,A错误;该DNA分子两条链各有一末端五碳糖连接磷酸是1个,中间五碳糖连接磷酸是2个,B错误;依据题意,该DNA分子中含有65个胞嘧啶脱氧核苷酸,在第4次复制时消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数量为:65×8=520,C正确;该DNA分子每一条链中相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相互连接,D错误。第57页热点三基因表示与中心法则【示范题3】(·全国卷Ⅱ·T2)某种物质可插入DNA分子两条链碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长培养液中加入适量该物质,以下相关叙述错误是 (

)第58页A.随即细胞中DNA复制发生障碍B.随即细胞中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增殖有抑制作用第59页常失分点A项和B项:因不能由“DNA双链不能解开”推理出影响DNA复制和转录两个过程而失分。C项:因不能推断“DNA双链不能解开”后被阻断时期是分裂间期而失分。D项:因不明确阻断分裂间期DNA复制则会抑制癌细胞增殖而失分。参考答案C第60页【考题追问】DNA复制和转录过程中是否都需要经过解旋?是否都需要解旋酶?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。DNA复制和转录过程中都需要解旋,但只有DNA复制需要解旋酶,转录过程不需要解旋酶。(在转录过程中,原核生物RNA聚合酶本身含有解旋功效;真核生物转录时,某些转录因子帮助RNA聚合酶形成复合物解开DNA双链,起到解旋酶作用)第61页【热点·纵横联】1.遗传信息、密码子与反密码子:遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸排列次序mRNA中决定一个氨基酸三个相邻碱基tRNA中与mRNA密码子互补配正确三个碱基作用控制生物遗传性状直接决定蛋白质中氨基酸序列识别密码子,转运氨基酸第62页遗传信息密码子反密码子种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列次序不一样,决定了遗传信息多样性64种。61种:能翻译出氨基酸;3种:终止密码子,不能翻译出氨基酸少于61种(因有些反密码子可识别一个以上简并密码子)第63页遗传信息密码子反密码子图示第64页遗传信息密码子反密码子联系①基因中脱氧核苷酸序列决定mRNA中核糖核苷酸序列;②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对;③密码子与对应反密码子碱基序列互补配对。第65页2.遗传信息转录与翻译过程:第66页(1)遗传信息转录(图1)。①图示转录方向是从左向右,催化酶是RNA聚合酶(有解旋功效),产物是mRNA、rRNA和tRNA。②真核细胞中先在细胞核中转录并加工为成熟mRNA,再经过核孔进入细胞质中与核糖体结合完成翻译过程,即先转录后翻译。第67页(2)遗传信息翻译(图2)。图中Ⅰ为tRNA,Ⅱ为核糖体,Ⅲ为mRNA,Ⅳ为多肽链。翻译时核糖体沿着mRNA移动,图中核糖体内mRNA对应DNA碱基正确排列次序为。第68页(3)原核细胞中转录与翻译(图3)。因原核细胞中无核膜,在转录还未完成时,核糖体就能与mRNA结合开始翻译,即转录和翻译二者同时进行。第69页(4)多聚核糖体上翻译(图4)。图中①是mRNA,⑥是核糖体,②、③、④、⑤表示正在合成4条多肽链,翻译方向是自右向左。1条mRNA上同时结合多个核糖体,能同时进行多条肽链合成,其意义是少许mRNA能在短时间内合成大量蛋白质,即提升蛋白质合成速率。第70页3.部分生物中遗传信息传递过程:生物种类遗传信息传递过程DNA病毒,如T2噬菌体复制型RNA病毒,如烟草花叶病毒第71页生物种类遗传信息传递过程逆转录病毒,如艾滋病病毒细胞生物第72页【对点·聚焦练】1.(·衡水一模)如图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质示意图,以下说法正确是 (

)第73页A.该过程表明生物体内少许mRNA能够快速合成出大量蛋白质B.该过程模板是核糖核苷酸,原料是20种氨基酸C.该过程表明一个基因在短时间内可表示出各种多肽链D.该过程中几条多肽链中氨基酸排列次序不相同第74页【解析】选A。据图分析,同一个mRNA上同时结合了多个核糖体,表明生物体内少许mRNA能够快速合成出大量蛋白质,A正确;该过程模板是核糖核酸(mRNA),原料是氨基酸,最多20种,B错误;该过程表明一个基因在短时间内可表示出多条相同多肽链,C错误;该过程中几条多肽链是由相同mRNA翻译形成,所以它们中氨基酸次序相同,D错误。第75页2.(·郑州二模)研究发觉,人类常染色体中几乎每一对核苷酸对都会发生转录现象。能稳定存在转录产物中信使RNA不超出2%,其余绝大部分为非编码RNA(ncRNA),当前关于ncRNA分类,一个是依据其表示特点及功效,将其划分为组成型ncRNA和调整型ncRNA;另一个是依据ncRNA分子大小,将其划分为lncRNA和小分子非编码RNA。在人体内,lncRNA在数量上占全部第76页ncRNA转录大部分。依据以上资料分析,以下说法不合理是 (

)第77页A.核DNA转录产物现有信使RNA也有ncRNA,可能还有别产物B.ncRNA可能是常染色体上DNA无遗传效应片段转录产物C.信使RNA和ncRNA都有表示功效,但表示产物结构和功效不一样第78页D.常染色体中核苷酸转录产物大部分是lncRNA,由此可见lncRNA是全部RNA第79页【解析】选D。核DNA转录产物现有信使RNA也有ncRNA,可能还有别产物,A正确;ncRNA可能是常染色体上DNA无遗传效应片段转录产物,B正确;信使RNA和ncRNA都有表示功效,但表示产物结构和功效不一样,C正确;依据题干信息可知,RNA分为信使RNA和非编码RNA(ncRNA),ncRNA包含lncRNA和小分子非编码RNA,D错误。第80页【加固训练】真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸小分子RNA(简称miR),它们能与相关基因转录出来mRNA互补,形成局部双链。由此能够推断这些miR抑制基因表示分子机制是 (

)第81页A.阻断rRNA装配成核糖体B.妨碍双链DNA分子解旋C.干扰tRNA识别密码子D.影响DNA分子转录第82页【解析】选C。第83页3.(新题预测)如图为四种病毒侵染人体对应细胞后增殖过程,请回答以下问题:

第84页

第85页(1)过程①需要原料是__________,催化过程②酶是____________________________