《（b版，浙江选考专用）2019版高考生物总复习 专题10 遗传的分子基础课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（b版，浙江选考专用）2019版高考生物总复习 专题10 遗传的分子基础课件（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题10 遗传的分子基础,生物（浙江选考专用）,考点1 人类对遗传物质的探索过程 基础知识 一、染色体的组成和功能 染色体,考点清单,二、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。,2.活体细菌转化实验,3.离体细菌转化实验 (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异的 物质,即DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。 三、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
2、式增殖,2.实验方法: 放射性同位素标记 法。,3.实验过程及结果 (1)标记噬菌体,(2)噬菌体侵染细菌:,4.实验结果分析 (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 来遗传的。 5.结论: DNA 是遗传物质。,四、RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验 1.烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染实验 (1)实验过程及现象:,(2)结论: RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质, 蛋白质 不是烟草花叶 病毒的遗传物质。,2.病毒重建及其对烟草叶片细胞的感染 (1)实验过程及结果:,(2)结果分析与结论:,重组病毒所繁殖的
3、病毒类型取决于 提供RNA 的病毒类型。 3.人类的探索结论: DNA 是主要的遗传物质,因为实验证明 绝大多数 生物的遗传物质是DNA,只有少部分生物的遗传物质是 RNA。,重点难点 一、肺炎双球菌的转化实验 1.体内转化实验与体外转化实验比较,2.对肺炎双球菌转化实验的分析 (1)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 热稳定性较高,加热只使氢键断裂,双螺旋结构被解旋,若慢慢冷却,分离 的单链又可以恢复双螺旋结构,即在一定的温度范围内,加热不会导致 DNA变性。 (2)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌的DNA 实现重组,使R型菌表现出S型细菌
4、的性状,此变异属于广义上的基因重 组。 (3)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是 遗传物质。,(4)转化的只是少部分R型细菌。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌 的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,所以并不是所有的R型细菌 都能转化成S型细菌。 二、肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验比较,(1)用35S标记T2噬菌体,悬浮液中放射性很高的原因: 蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,离心后存在于悬浮液中。 (2)用35S标记T2噬菌体,沉淀中有放射性的原因: 由于搅拌不充分,有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面, 随细菌离心到沉淀中。 (3)用32P
5、标记T2噬菌体,沉淀中放射性很高的原因: DNA进入大肠杆菌,离心后存在于沉淀中。,(4)用32P标记的T2噬菌体,悬浮液中含放射性的原因: 保温时间过短,有一部分T2噬菌体还没有侵入到大肠杆菌细胞内,经 离心后分布于悬浮液中,悬浮液中出现放射性。 保温时间过长,T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分 布于悬浮液,也会使悬浮液中出现放射性。,考点2 DNA分子的结构与复制 基础知识 一、DNA分子的结构 1.基本单位, 磷酸 ; 脱氧核糖 ; 碱基 (包括A、T、C、G四种); 脱氧核苷酸 (有4种) 2.空间结构:双螺旋结构模型 (1)由 两 条脱氧核苷酸链组成,以 反向平行 方式
6、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。 内侧:由氢键相连的 碱基对 组成。 (3)碱基配对规律: A T ; (碱基互补配对原则)。,3.DNA分子的特点 (1) 多样 性,n个碱基对构成的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,重点难点 一、DNA分子的结构及特点 1.DNA分子的组成,2.DNA分子的结构,3.DNA分子的结构模式图解读,(1)氢键:连接互补链中能配对的相邻碱基间的化学键。可用
7、解旋酶断 裂,也可用高温断裂。AT碱基对间有2个氢键,GC碱基对间有3个氢 键。 (2)磷酸二酯键:连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键。可用限制 性核酸内切酶切断,也可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。 (3)每个DNA分子片段中,游离的磷酸基团有2个。 (4)在整个DNA分子中磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者的数目相等。,二、DNA分子的复制 1.DNA复制的有关知识整合,2.DNA复制的特点、准确性及外界影响因素 (1)复制方式:半保留复制。新合成的每个DNA分子中,都保留了原来 DNA分子中的一条链(模板链)。 (2)过程特点:边解旋边复制。 过程图示,(3)影响DNA复制的外界因素 (4
8、)DNA复制的准确性 一般情况下,DNA分子能准确地进行复制。原因: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 够准确地进行。 在特殊情况下,即在外界因素和生物内部因素的作用下,DNA复制可 以造成碱基配对发生差错,引发基因突变。,3.DNA单链、DNA分子、染色体与染色单体在分裂过程中的关系图解 在解决这类问题时,从小到大画出结构模型,先画DNA,再补全染色体,染 色体中只要有一条脱氧核苷酸单链被标记,则认为该染色体含有放射性 标记。,例1 用 32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这 些细胞转入不含 32P的培养基中培养,在
9、第二次细胞分裂的中期、后期, 一个细胞中的染色体总条数和被 32P标记的染色体条数分别是 ( ) A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10,解题思路 解析 依据题目信息,第一次DNA复制的结果是一条脱氧核苷酸链被标记,另一条链未被标记,第二次分裂的中期,每条染色体中有两条染色单体,即两个DNA分子,4条脱氧核苷酸单链,其中有3条未标记,1条被标记,故中期的染色体全被标记,为20条;后期着丝粒分裂,染色单体分离形成染色体,染色体数目加倍,故含40条染色体,20条被标记,20条未被标记,选A。 答
10、案 A,考点3 遗传信息的表达 基础知识 一、RNA的结构和种类,二、遗传信息的转录与翻译,三、遗传密码与中心法则 1.遗传密码: 信使RNA 上决定一个氨基酸的 三 个相邻碱 基。 2.中心法则的内容图解:,3.基因:本质上讲是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸 分子片段在大多数生物中是一段 DNA ,在RNA病毒中则是 一段 RNA 。,重点难点 一、遗传信息、密码子与反密码子的比较,二、中心法则 各类生物遗传信息的传递过程,知能拓展 (1)基因控制性状的途径 直接途径 a.机理:基因 蛋白质结构 生物体性状。 b.实例:镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病的病因。 间接途径 a.机理:
11、基因 酶的合成 细胞代谢 生物性状。 b.实例:白化病、豌豆粒形的形成原因。,(2)基因与性状的关系 一般而言,一个基因决定一种性状。 生物体的一种性状有时受多个基因的影响,如玉米叶绿素的形成至少 与50个不同基因有关。 有些基因可影响多种性状,如A B C,基因1可影响B和C 性状。 生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表现型可能 不同;基因型不同,表现型可能相同。,三、复制、转录和翻译的比较,续表,四、中心法则体现了生物界中遗传信息的流动过程,1.中心法则体现了DNA的两大基本功能 过程体现了遗传信息的传递功能,它是通过DNA复制完成的,发生于 亲代产生子代的生殖过程或细胞增
12、殖过程中。 、过程共同体现了遗传信息的表达功能,它是通过转录和翻译完成 的,发生在个体发育过程中。 过程体现了部分以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信 息的传递功能。 过程表示部分以RNA作为遗传物质的生物,遗传信息表达的首要步骤。此类生物专营寄生生活,必须在宿主细胞中完成其遗传信息的表达,其先通过逆转录过程,形成DNA,整合在宿主DNA中,再进行、过程。,2.中心法则中几个生理过程准确进行的原因 精确的模板和严格有序的碱基互补配对关系保证了遗传信息的正常传 递和表达,进而保证了物种的相对稳定性。,方法 DNA分子复制的有关计算规律 DNA分子复制为半保留复制,若将一个全部N原子被1
13、5N标记的 DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:,突破方法,1.子代DNA分子数:2n个 (1)无论复制多少次,子代中含15N的DNA分子始终是2个。 (2)含14N的DNA分子有2n 个,只含14N的有(2n-2)个,做题时应看准是“含 ”还是“只含”。 2.子代DNA分子脱氧核苷酸的总链数:2n2=2n+1条 (1)无论复制多少次,含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分 子数”还是“链数”。 (2)含14N的链数是(2n+1-2)条。,3.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,则经过n次复制需要消 耗游离的该脱氧核苷酸数
14、为m(2n-1)个。 (2)若进行第n次复制,则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m2n-1个。,例2 (2015浙江杭州二中开学检测,28)含有500个碱基对的一个DNA分子片段,内含200个胸腺嘧啶,如果连续复制3次,则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 ( ) A.600个 B.1 400个 C.1 800个 D.2 100个,解题思路 解析 由题可知,碱基总数为1 000个,A=T=200个,则C=G=300个,DNA 连续复制3次,则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为300(23-1)=2 100 (个)。 答案 D,2-1 (2017浙江台州2月模拟,24)将15N标记的大肠杆菌(其DNA经密度梯度离心
15、后如甲图),转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,每20分钟繁殖一代,收集并提取DNA,进行密度梯度离心,下图为离心结果模拟图。已知大肠杆菌DNA中胞嘧啶个数为X。下列有关叙述正确的是 ( ) A.繁殖过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数 B.乙是转入14N培养基中复制一代的结果 C.出现丙结果至少需要40分钟 D.出现丁结果至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为4X,答案 A 解析 大肠杆菌细胞中的DNA分子具有双螺旋结构,在复制过程中遵 循碱基互补配对原则,所以繁殖过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数,A正 确;DNA分子复制是半保留复制,将以15N标记的大肠杆菌(其DNA经密 度梯度离心后如甲图),转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,复制 一代的DNA分子都是一条链含15N,一条链含14N,经密度梯度离心后如丙 图,B错误;大肠杆菌每20分钟繁殖一代,所以出现丙结果至少需要20分 钟,C错误;丁中只含有中带和轻带两种,说明DNA至少已复制2次,所以 出现丁结果至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3X,D错误。,
