高考生物二輪復習 專題四遺傳、變異和進化第1講遺傳物質分子基礎課件.ppt

2012屆高考生物二輪復習課件 專題四遺傳 變異和進化第1講遺傳物質分子基礎 2010 江蘇生物 4 探索遺傳物質的過程是漫長的 直到20世紀初期 人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質 當時人們作出判斷的理由不包括 a 不同生物的蛋白質在結構上存在差異b 蛋白質與生物的性狀密切相關c 蛋白質比dna具有更高的熱穩(wěn)定性 并且能夠自我復制d 蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息 第1講遺傳的分子基礎 一 理解能力 1 解析作為遺傳物質的特點 結構上存在差異 其基本單位不同的排列組合可以貯存大量遺傳信息 與生物性狀密切相關 具有較高的穩(wěn)定性 并且能夠自我復制 選項c應為dna比蛋白質具有更高的熱穩(wěn)定性 并且能夠自我復制 答案c 2011 上海生物 16 在一個細胞周期中 dna復制過程中的解旋發(fā)生在 a 兩條dna母鏈之間b dna子鏈與其互補的母鏈之間c 兩條dna子鏈之間d dna子鏈與其非互補母鏈之間解析在dna復制時 首先是構成dna的兩條母鏈解旋 然后以分開的兩條母鏈為模板 按照堿基互補配對原則合成子鏈 答案a 2 2011 江蘇生物 7 關于轉錄和翻譯的敘述 錯誤的是 a 轉錄時以核糖核苷酸為原料b 轉錄時rna聚合酶能識別dna中特定堿基序列c mrna在核糖體上移動翻譯出蛋白質d 不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性解析轉錄時以四種核糖核苷酸為原料 rna聚合酶能識別dna中特定堿基序列 啟動轉錄 不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性 核糖體沿著mrna移動翻譯出的是肽鏈而不是蛋白質 故c錯誤 答案c 3 2011 廣東理綜 2 艾弗里和同事用r型和s型肺炎雙球菌進行實驗 結果如下表 從表可知 二 獲取信息的能力 4 a 不能證明s型菌的蛋白質不是轉化因子b 說明s型菌的莢膜多糖有酶活性c 和 說明s型菌的dna是轉化因子d 說明dna是主要的遺傳物質解析1944年艾弗里和同事的實驗表明 只有加入dna r型細菌才能轉化為s型細菌 dna是轉化因子 而蛋白質 莢膜多糖等物質不是轉化因子 但不能說明莢膜多糖有酶活性 故a b錯誤 可組成對照實驗 由實驗結果與自變量的對應關系可知 s型細菌的dna是轉化因子 實驗 只能說明dna是遺傳物質 故d錯誤 答案c 2011 安徽理綜 5 甲 乙圖示真核細胞內兩種物質的合成過程 下列敘述正確的是 5 a 甲 乙所示過程通過半保留方式進行 合成的產物是雙鏈核酸分子b 甲所示過程在細胞核內進行 乙在細胞質基質中進行c dna分子解旋時 甲所示過程不需要解旋酶 乙需要解旋酶d 一個細胞周期中 甲所示過程在每個起點只起始一次 乙可起始多次解析甲過程表示多起點的dna的半保留復制 合成的產物是雙鏈dna分子 該過程主要發(fā)生在細胞核內 在一個細胞周期中 dna只復制一次 乙過程為轉錄 合成的產物為單鏈rna分子 該過程主要發(fā)生在細胞核內 在一個細胞周期中 乙可起始多次 dna的復制和轉錄均需解旋酶 答案d 2011 上海生物 12 如圖表示兩基因轉錄的mrna分子數在同一細胞內隨時間變化的規(guī)律 若兩種mrna自形成至翻譯結束的時間相等 兩基因首次表達的產物共存至少需要 不考慮蛋白質降解 6 a 4hb 6hc 8hd 12h解析分析坐標曲線可知 若不考慮先表達的蛋白質降解 在6h時兩基因首次表達的產物開始共存 答案b 2011 江蘇生物 12 關于 噬菌體侵染細菌的實驗 的敘述 正確的是 a 分別用含有放射性同位素35s和放射性同位素32p的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體b 分別用35s和32p標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌 進行長時間的保溫培養(yǎng)c 用35s標記噬菌體的侵染實驗中 沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致d 32p 35s標記的噬菌體侵染實驗分別說明dna是遺傳物質 蛋白質不是遺傳物質解析培養(yǎng)噬菌體需用含細菌的培養(yǎng)基 被標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌 經短時間培養(yǎng)后 攪拌離心處理 該實驗中 若攪拌不充分 噬菌體的外殼沒有與細菌完全分離 沉淀物中存在少量放射性35s 噬菌體侵染細菌的實驗僅能說明dna是遺傳物質 沒有說明蛋白質不是遺傳物質 答案c 三 實驗與探究能力 7 2011 上海生物 27 某雙鏈dna分子含有400個堿基 其中一條鏈上a t g c 1 2 3 4 下列表述錯誤的是 a 該dna分子的一個堿基改變 不一定會引起子代性狀的改變b 該dna分子連續(xù)復制兩次 需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個c 該dna分子中4種堿基的比例為a t g c 3 3 7 7d 該dna分子中的堿基排列方式共有4200種解析dna分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有200 3 10 60個 該dna分子連續(xù)復制2次 需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為 3 60 180個 dna分子另一條鏈中a t g c 2 1 4 3 故該dna分子中4種堿基比例為a t g c 3 3 7 7 dna雙鏈間堿基互補配對 即dna分子中有200個堿基對 故該dna分子中的堿基排列方式共有4200種 答案b 四 綜合運用能力 8 2011 上海生物 20 原核生物的mrna通常在轉錄完成之前便可啟動蛋白質的翻譯 但真核生物的核基因必須在mrna形成之后才能翻譯蛋白質 針對這一差異的合理解釋是 a 原核生物的trna合成無需基因指導b 真核生物trna呈三葉草結構c 真核生物的核糖體可進入細胞核d 原核生物的核糖體可以靠近dna解析由題意可知 原核生物的轉錄和翻譯可以同步進行 翻譯的場所核糖體與dna靠得很近 答案d 9 從近年高考情況來看 本講在高考中經常涉及的知識點有 探索dna是遺傳物質的經典實驗 dna分子的成分和結構 dna分子復制過程和原理以及基因表達的過程 有關dna是遺傳物質的經典實驗 dna分子的結構和復制主要以選擇題的形式考查 簡答題則側重基因表達與其他知識的綜合應用 專家箴言通過以上高考體驗 可以歸納總結 預期在2012年高考中 對本講知識的考查主要有以下幾個特點以實驗分析題的形式考查dna是遺傳物質經典實驗的分析 結合基因突變和細胞分裂考查dna分子的結構和復制 以模型建構的方式考查遺傳信息的流動 復制 轉錄和翻譯等 另外 還需要關注對科技發(fā)展 如基因敲除 基因沉默 基因污染 基因疫苗 基因芯片和基因興奮劑等 與教材內容相結合的考查 在復習中 要掌握dna是遺傳物質的實驗設計思路及方法 通過對經典實驗的再分析進一步領會科學實驗方法 提高分析實驗結果以及推導實驗結論的能力 通過專題訓練提高有關堿基互補配對原則應用的計算 dna分子半保留復制有關計算的解題能力 通過比較法掌握dna的復制 轉錄和翻譯的區(qū)別 肺炎雙球菌轉化實驗與t2噬菌體侵染細菌實驗的比較 1 實驗設計思路及結論的比較 見下表 更清晰 考點一遺傳物質探索的經典實驗 考試說明人類對遺傳物質的探索過程 1 單獨地 dna dna dna 2 兩個實驗遵循相同的實驗設計原則 對照原則 肺炎雙球菌轉化實驗中的相互對照 t2噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照 3 同位素標記的差異 見下表 32s 生物的遺傳物質總結比較 見下表 2 4 4 a u c g dna 幾個探索實驗的整合 更系統(tǒng) 加熱殺死s型細菌的過程中 其蛋白質變性失活 但是其內部的dna在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復其活性 r型細菌轉化成s型細菌的原因是s型細菌dna進入r型細菌內 與r型細菌dna實現重組 表現出s型細菌的性狀 此變異屬于基因重組 培養(yǎng)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng) 因為病毒專營寄生生活 故應先培養(yǎng)細菌 再用細菌培養(yǎng)噬菌體 因放射性檢測時只能檢測到部位 不能確定是何種元素的放射性 故35s 標記蛋白質 和32p 標記dna 不能同時標記在同一噬菌體上 應將二者分別標記 即把實驗分成兩組 噬菌體侵染細菌的實驗中 兩次用到大腸桿菌 第一次是對噬菌體進行同位素標記 第二次是將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養(yǎng) 觀察同位素的去向 心堂亮 1 2 3 4 5 2010 江蘇生物 下列有關生物體遺傳物質的敘述 正確的是 a 豌豆的遺傳物質主要是dnab 酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上c t2噬菌體的遺傳物質含有硫元素d hiv的遺傳物質水解產生4種脫氧核苷酸 強信心 審題關鍵 遺傳物質 主要 t2噬菌體 hiv 命題來源遺傳物質的探索 思路分析豌豆 酵母菌 t2噬菌體的遺傳物質均為dna dna在真核生物中主要分布在染色體上 酵母菌為真核生物 dna僅含c h o n p五種元素 hiv的遺傳物質為rna 初步水解產物為4種核糖核苷酸 徹底水解產物是核糖 磷酸和4種含氮堿基 答案b dna復制 轉錄 翻譯 逆轉錄 rna復制的比較 見下表 更清晰 考點二與中心法則相關問題整合 考試說明 1 dna分子結構的主要特點 2 基因的概念 3 dna分子的復制 4 遺傳信息的轉錄和翻譯 5 基因與性狀的關系 1 細胞核內 細胞核內 核糖體 mrna 核糖 核苷酸 氨基酸 rna聚 合酶 蛋白質 蛋白質 遺傳信息 密碼子和反密碼子 見下表 2 脫氧核苷酸 mrna trna 氨基酸 排列順序 終止密碼子 核糖核苷酸 中心法則信息流動的方向 1 中心法則中遺傳信息的流動過程為 如下圖 3 在生物生長繁殖過程中遺傳信息的傳遞方向為 如下圖 在細胞內蛋白質合成過程中 遺傳信息的傳遞方向 如胰島細胞中胰島素的合成 為 如下圖 含逆轉錄酶的rna病毒在寄主細胞內繁殖過程中 遺傳信息的傳遞方向為 如下圖 rna病毒 如煙草花葉病毒 在宿主細胞內繁殖過程中 遺傳信息的傳遞方向為 如下圖 2 中心法則中幾個生理過程能準確進行的原因 前者為后者的產生提供了一個精確的模板 嚴格的堿基互補配對原則決定了后者是以前者提供的模板為依據形成的 dna病毒 如t2噬菌體 在寄主細胞內繁殖過程中 遺傳信息的傳遞方向為 如下圖 中心法則與基因表達的關系 見下圖 更系統(tǒng) 堿基數量計算歸類與應用 1 dna分子 dna某條鏈及轉錄生成的mrna中堿基比例關系 見下表 心堂亮 2 dna復制過程中的堿基數量計算設某dna分子中含某堿基a個 復制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a 2n 1 如圖所示 第n次復制 需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a 2n 1 由圖示可以看出 復制的結果是形成兩個一樣的dna分子 所以一個dna分子復制n次以后 得到的dna分子數量為2n個 如上圖 復制 n 1 次后得到的dna分子數為2n 1 第n次復制增加的dna分子數為2n 2n 1 2n 1 需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a 2n 1 3 堿基比例的運用由核酸所含堿基種類及比例可以分析判斷核酸的種類 若有u無t 則該核酸為rna 若有t無u 且a t g c 則該核酸一般為雙鏈dna 若有t無u 且a t g c 則該核酸為單鏈dna 應用指南 運用核酸分子中所含堿基種類及比例可判斷核酸種類 運用核酸分子中堿基對的比例來判斷核酸分子的穩(wěn)定性 進一步確定生物生活的溫度環(huán)境 運用堿基互補配對原則計算dna復制 轉錄等過程中的堿基數或堿基對比例 2010 江蘇生物 34 鐵蛋白是細胞內儲存多余fe3 的蛋白 鐵蛋白合成的調節(jié)與游離的fe3 鐵調節(jié)蛋白 鐵應答元件等有關 鐵應答元件是位于鐵蛋白mrna起始密碼上游的特異性序列 能與鐵調節(jié)蛋白發(fā)生特異性結合 阻遏鐵蛋白的合成 當fe3 濃度高時 鐵調節(jié)蛋白由于結合fe3 而喪失與鐵應答元件的結合能力 核糖體能與鐵蛋白mrna一端結合 沿mrna移動 遇到起始密碼后開始翻譯 如下圖所示 回答下列問題 強信心 1 圖中甘氨酸的密碼子是 鐵蛋白基因中決定 的模板鏈堿基序列為 2 fe3 濃度低時 鐵調節(jié)蛋白與鐵應答元件結合干擾了 從而抑制了翻譯的起始 fe3 濃度高時 鐵調節(jié)蛋白由于結合fe3 而喪失與鐵應答元件的結合能力 鐵蛋白mrna能夠翻譯 這種調節(jié)機制既可以避免 對細胞的毒性影響 又可以減少 3 若鐵蛋白由n個氨基酸組成 指導其合成的mrna的堿基數遠大于3n 主要原因是 4 若要改造鐵蛋白分子 將圖中色氨酸變成亮氨酸 密碼子為uua uug cuu cuc cua cug 可以通過改變dna模板鏈上的一個堿基來實現 即由 解析 1 由翻譯的特點 肽鏈合成過程中每結合一個氨基酸 核糖體就向右移動3個堿基的距離 由圖可知甘氨酸對應密碼子應為ggu 甘 天 色氨酸對應mrna的堿基序列為ggugacugg 所以相應基因模板鏈堿基序列為 ccactgacc 也可以是 ccagtcacc 轉錄方向與前者相反 2 從題干信息看出鐵應答元件是位于鐵蛋白mrna起始密碼上游的特異性序列 當fe3 濃度低時 鐵調節(jié)蛋白會與鐵應答元件結合 干擾核糖體在mrna上的結合與移動 從而抑制翻譯的起始 當fe3 濃度高時 f3 會與鐵調節(jié)蛋白結合 使