高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題四遺傳、變異和進(jìn)化第1講遺傳物質(zhì)分子基礎(chǔ)課件.ppt

2012屆高考生物二輪復(fù)習(xí)課件 專題四遺傳 變異和進(jìn)化第1講遺傳物質(zhì)分子基礎(chǔ) 2010 江蘇生物 4 探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程是漫長(zhǎng)的 直到20世紀(jì)初期 人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) 當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括 a 不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異b 蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)c 蛋白質(zhì)比dna具有更高的熱穩(wěn)定性 并且能夠自我復(fù)制d 蛋白質(zhì)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(chǔ) 一 理解能力 1 解析作為遺傳物質(zhì)的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)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(guān) 具有較高的穩(wěn)定性 并且能夠自我復(fù)制 選項(xiàng)c應(yīng)為dna比蛋白質(zhì)具有更高的熱穩(wěn)定性 并且能夠自我復(fù)制 答案c 2011 上海生物 16 在一個(gè)細(xì)胞周期中 dna復(fù)制過(guò)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(bǔ)的母鏈之間c 兩條dna子鏈之間d dna子鏈與其非互補(bǔ)母鏈之間解析在dna復(fù)制時(shí) 首先是構(gòu)成dna的兩條母鏈解旋 然后以分開(kāi)的兩條母鏈為模板 按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈 答案a 2 2011 江蘇生物 7 關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述 錯(cuò)誤的是 a 轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料b 轉(zhuǎn)錄時(shí)rna聚合酶能識(shí)別dna中特定堿基序列c mrna在核糖體上移動(dòng)翻譯出蛋白質(zhì)d 不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性解析轉(zhuǎn)錄時(shí)以四種核糖核苷酸為原料 rna聚合酶能識(shí)別dna中特定堿基序列 啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性 核糖體沿著mrna移動(dòng)翻譯出的是肽鏈而不是蛋白質(zhì) 故c錯(cuò)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(jìn)行實(shí)驗(yàn) 結(jié)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(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子b 說(shuō)明s型菌的莢膜多糖有酶活性c 和 說(shuō)明s型菌的dna是轉(zhuǎn)化因子d 說(shuō)明dna是主要的遺傳物質(zhì)解析1944年艾弗里和同事的實(shí)驗(yàn)表明 只有加入dna r型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為s型細(xì)菌 dna是轉(zhuǎn)化因子 而蛋白質(zhì) 莢膜多糖等物質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 但不能說(shuō)明莢膜多糖有酶活性 故a b錯(cuò)誤 可組成對(duì)照實(shí)驗(yàn) 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知 s型細(xì)菌的dna是轉(zhuǎn)化因子 實(shí)驗(yàn) 只能說(shuō)明dna是遺傳物質(zhì) 故d錯(cuò)誤 答案c 2011 安徽理綜 5 甲 乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過(guò)程 下列敘述正確的是 5 a 甲 乙所示過(guò)程通過(guò)半保留方式進(jìn)行 合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子b 甲所示過(guò)程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行 乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行c dna分子解旋時(shí) 甲所示過(guò)程不需要解旋酶 乙需要解旋酶d 一個(gè)細(xì)胞周期中 甲所示過(guò)程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次 乙可起始多次解析甲過(guò)程表示多起點(diǎn)的dna的半保留復(fù)制 合成的產(chǎn)物是雙鏈dna分子 該過(guò)程主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi) 在一個(gè)細(xì)胞周期中 dna只復(fù)制一次 乙過(guò)程為轉(zhuǎn)錄 合成的產(chǎn)物為單鏈rna分子 該過(guò)程主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi) 在一個(gè)細(xì)胞周期中 乙可起始多次 dna的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄均需解旋酶 答案d 2011 上海生物 12 如圖表示兩基因轉(zhuǎn)錄的mrna分子數(shù)在同一細(xì)胞內(nèi)隨時(shí)間變化的規(guī)律 若兩種mrna自形成至翻譯結(jié)束的時(shí)間相等 兩基因首次表達(dá)的產(chǎn)物共存至少需要 不考慮蛋白質(zhì)降解 6 a 4hb 6hc 8hd 12h解析分析坐標(biāo)曲線可知 若不考慮先表達(dá)的蛋白質(zhì)降解 在6h時(shí)兩基因首次表達(dá)的產(chǎn)物開(kāi)始共存 答案b 2011 江蘇生物 12 關(guān)于 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 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(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌 進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng)c 用35s標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)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(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說(shuō)明dna是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)解析培養(yǎng)噬菌體需用含細(xì)菌的培養(yǎng)基 被標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌 經(jīng)短時(shí)間培養(yǎng)后 攪拌離心處理 該實(shí)驗(yàn)中 若攪拌不充分 噬菌體的外殼沒(méi)有與細(xì)菌完全分離 沉淀物中存在少量放射性35s 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)僅能說(shuō)明dna是遺傳物質(zhì) 沒(méi)有說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 答案c 三 實(shí)驗(yàn)與探究能力 7 2011 上海生物 27 某雙鏈dna分子含有400個(gè)堿基 其中一條鏈上a t g c 1 2 3 4 下列表述錯(cuò)誤的是 a 該dna分子的一個(gè)堿基改變 不一定會(huì)引起子代性狀的改變b 該dna分子連續(xù)復(fù)制兩次 需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個(gè)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(gè) 該dna分子連續(xù)復(fù)制2次 需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為 3 60 180個(gè) 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(bǔ)配對(duì) 即dna分子中有200個(gè)堿基對(duì) 故該dna分子中的堿基排列方式共有4200種 答案b 四 綜合運(yùn)用能力 8 2011 上海生物 20 原核生物的mrna通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動(dòng)蛋白質(zhì)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(zhì) 針對(duì)這一差異的合理解釋是 a 原核生物的trna合成無(wú)需基因指導(dǎo)b 真核生物trna呈三葉草結(jié)構(gòu)c 真核生物的核糖體可進(jìn)入細(xì)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(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進(jìn)行 翻譯的場(chǎng)所核糖體與dna靠得很近 答案d 9 從近年高考情況來(lái)看 本講在高考中經(jīng)常涉及的知識(shí)點(diǎn)有 探索dna是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) dna分子的成分和結(jié)構(gòu) dna分子復(fù)制過(guò)程和原理以及基因表達(dá)的過(guò)程 有關(guān)dna是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) dna分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制主要以選擇題的形式考查 簡(jiǎn)答題則側(cè)重基因表達(dá)與其他知識(shí)的綜合應(yīng)用 專家箴言通過(guò)以上高考體驗(yàn) 可以歸納總結(jié) 預(yù)期在2012年高考中 對(duì)本講知識(shí)的考查主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)以實(shí)驗(yàn)分析題的形式考查dna是遺傳物質(zhì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析 結(jié)合基因突變和細(xì)胞分裂考查dna分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 以模型建構(gòu)的方式考查遺傳信息的流動(dòng) 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯等 另外 還需要關(guān)注對(duì)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(nèi)容相結(jié)合的考查 在復(fù)習(xí)中 要掌握dna是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及方法 通過(guò)對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的再分析進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 提高分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力 通過(guò)專題訓(xùn)練提高有關(guān)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用的計(jì)算 dna分子半保留復(fù)制有關(guān)計(jì)算的解題能力 通過(guò)比較法掌握dna的復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與t2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及結(jié)論的比較 見(jiàn)下表 更清晰 考點(diǎn)一遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 考試說(shuō)明人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程 1 單獨(dú)地 dna dna dna 2 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)遵循相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則 對(duì)照原則 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照 t2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照 3 同位素標(biāo)記的差異 見(jiàn)下表 32s 生物的遺傳物質(zhì)總結(jié)比較 見(jiàn)下表 2 4 4 a u c g dna 幾個(gè)探索實(shí)驗(yàn)的整合 更系統(tǒng) 加熱殺死s型細(xì)菌的過(guò)程中 其蛋白質(zhì)變性失活 但是其內(nèi)部的dna在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)其活性 r型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成s型細(xì)菌的原因是s型細(xì)菌dna進(jìn)入r型細(xì)菌內(nèi) 與r型細(xì)菌dna實(shí)現(xiàn)重組 表現(xiàn)出s型細(xì)菌的性狀 此變異屬于基因重組 培養(yǎng)含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng) 因?yàn)椴《緦I(yíng)寄生生活 故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌 再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 因放射性檢測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到部位 不能確定是何種元素的放射性 故35s 標(biāo)記蛋白質(zhì) 和32p 標(biāo)記dna 不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上 應(yīng)將二者分別標(biāo)記 即把實(shí)驗(yàn)分成兩組 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中 兩次用到大腸桿菌 第一次是對(duì)噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記 第二次是將帶標(biāo)記元素的噬菌體與大腸桿菌進(jìn)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(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述 正確的是 a 豌豆的遺傳物質(zhì)主要是dnab 酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上c t2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素d hiv的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 強(qiáng)信心 審題關(guān)鍵 遺傳物質(zhì) 主要 t2噬菌體 hiv 命題來(lái)源遺傳物質(zhì)的探索 思路分析豌豆 酵母菌 t2噬菌體的遺傳物質(zhì)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(zhì)為rna 初步水解產(chǎn)物為4種核糖核苷酸 徹底水解產(chǎn)物是核糖 磷酸和4種含氮堿基 答案b dna復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄 rna復(fù)制的比較 見(jiàn)下表 更清晰 考點(diǎn)二與中心法則相關(guān)問(wèn)題整合 考試說(shuō)明 1 dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 2 基因的概念 3 dna分子的復(fù)制 4 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 5 基因與性狀的關(guān)系 1 細(xì)胞核內(nèi) 細(xì)胞核內(nèi) 核糖體 mrna 核糖 核苷酸 氨基酸 rna聚 合酶 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) 遺傳信息 密碼子和反密碼子 見(jiàn)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(dòng)的方向 1 中心法則中遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程為 如下圖 3 在生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中遺傳信息的傳遞方向?yàn)?如下圖 在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中 遺傳信息的傳遞方向 如胰島細(xì)胞中胰島素的合成 為 如下圖 含逆轉(zhuǎn)錄酶的rna病毒在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中 遺傳信息的傳遞方向?yàn)?如下圖 rna病毒 如煙草花葉病毒 在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中 遺傳信息的傳遞方向?yàn)?如下圖 2 中心法則中幾個(gè)生理過(guò)程能準(zhǔn)確進(jìn)行的原因 前者為后者的產(chǎn)生提供了一個(gè)精確的模板 嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則決定了后者是以前者提供的模板為依據(jù)形成的 dna病毒 如t2噬菌體 在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中 遺傳信息的傳遞方向?yàn)?如下圖 中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系 見(jiàn)下圖 更系統(tǒng) 堿基數(shù)量計(jì)算歸類與應(yīng)用 1 dna分子 dna某條鏈及轉(zhuǎn)錄生成的mrna中堿基比例關(guān)系 見(jiàn)下表 心堂亮 2 dna復(fù)制過(guò)程中的堿基數(shù)量計(jì)算設(shè)某dna分子中含某堿基a個(gè) 復(fù)制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a 2n 1 如圖所示 第n次復(fù)制 需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a 2n 1 由圖示可以看出 復(fù)制的結(jié)果是形成兩個(gè)一樣的dna分子 所以一個(gè)dna分子復(fù)制n次以后 得到的dna分子數(shù)量為2n個(gè) 如上圖 復(fù)制 n 1 次后得到的dna分子數(shù)為2n 1 第n次復(fù)制增加的dna分子數(shù)為2n 2n 1 2n 1 需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a 2n 1 3 堿基比例的運(yùn)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(wú)t 則該核酸為rna 若有t無(wú)u 且a t g c 則該核酸一般為雙鏈dna 若有t無(wú)u 且a t g c 則該核酸為單鏈dna 應(yīng)用指南 運(yùn)用核酸分子中所含堿基種類及比例可判斷核酸種類 運(yùn)用核酸分子中堿基對(duì)的比例來(lái)判斷核酸分子的穩(wěn)定性 進(jìn)一步確定生物生活的溫度環(huán)境 運(yùn)用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則計(jì)算dna復(fù)制 轉(zhuǎn)錄等過(guò)程中的堿基數(shù)或堿基對(duì)比例 2010 江蘇生物 34 鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余fe3 的蛋白 鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的fe3 鐵調(diào)節(jié)蛋白 鐵應(yīng)答元件等有關(guān) 鐵應(yīng)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(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合 阻遏鐵蛋白的合成 當(dāng)fe3 濃度高時(shí) 鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合fe3 而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力 核糖體能與鐵蛋白mrna一端結(jié)合 沿mrna移動(dòng) 遇到起始密碼后開(kāi)始翻譯 如下圖所示 回答下列問(wèn)題 強(qiáng)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(shí) 鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了 從而抑制了翻譯的起始 fe3 濃度高時(shí) 鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合fe3 而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力 鐵蛋白mrna能夠翻譯 這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免 對(duì)細(xì)胞的毒性影響 又可以減少 3 若鐵蛋白由n個(gè)氨基酸組成 指導(dǎo)其合成的mrna的堿基數(shù)遠(yuǎn)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(guò)改變dna模板鏈上的一個(gè)堿基來(lái)實(shí)現(xiàn) 即由 解析 1 由翻譯的特點(diǎn) 肽鏈合成過(guò)程中每結(jié)合一個(gè)氨基酸 核糖體就向右移動(dòng)3個(gè)堿基的距離 由圖可知甘氨酸對(duì)應(yīng)密碼子應(yīng)為ggu 甘 天 色氨酸對(duì)應(yīng)mrna的堿基序列為ggugacugg 所以相應(yīng)基因模板鏈堿基序列為 ccactgacc 也可以是 ccagtcacc 轉(zhuǎn)錄方向與前者相反 2 從題干信息看出鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mrna起始密碼上游的特異性序列 當(dāng)fe3 濃度低時(shí) 鐵調(diào)節(jié)蛋白會(huì)與鐵應(yīng)答元件結(jié)合 干擾核糖體在mrna上的結(jié)合與移動(dòng) 從而抑制翻譯的起始 當(dāng)fe3 濃度高時(shí) f3 會(huì)與鐵調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合 使