高三一輪復習生物：第六單元 基因的本質(zhì)與表達 提能訓練課件

第六單元基因的本質(zhì)與表達提能訓練重難整合·融匯貫通1．理清生物的遺傳物質(zhì)凡是有細胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2．理清格里菲思、艾弗里、赫爾希和蔡斯三個經(jīng)典實驗的基本過程及結(jié)論(1)格里菲思——肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的過程。結(jié)論：加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。(2)艾弗里——肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的過程。結(jié)論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)。(3)赫爾希和蔡斯——T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的過程。結(jié)論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。3．DNA的“五、四、三、二、一”記憶法五：五種元素——C、H、O、N、P；四：四種堿基對應四種脫氧核苷酸；三：三種物質(zhì)——磷酸、脫氧核糖、含氮堿基；二：兩條脫氧核苷酸長鏈(堿基對有A與T、G與C兩種配對方式)；一：一種空間結(jié)構(gòu)——規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。4．關(guān)于DNA復制的2個必記知識點(1)DNA復制的特點：邊解旋邊復制、半保留復制。(2)復制的“4要素”：①模板：DNA分子的兩條鏈；②原料：游離的4種脫氧核苷酸；③酶：解旋酶和DNA聚合酶；④能量：細胞呼吸產(chǎn)生的ATP。5．染色體是基因的主要載體，線粒體和葉綠體中也存在基因。6．密碼子和反密碼子的2點比較(1)位置：密碼子位于mRNA上，而反密碼子位于tRNA上。(2)數(shù)目：密碼子有64種，決定氨基酸的密碼子有61種；反密碼子理論上有61種。7．DNA的復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程比較比較項目復制轉(zhuǎn)錄翻譯遺傳信息的傳遞方向DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)進行場所主要在細胞核主要在細胞核核糖體模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈信使RNA原料游離的4種脫氧核苷酸游離的4種核糖核苷酸約20種氨基酸比較項目復制轉(zhuǎn)錄翻譯條件酶和ATP酶和ATP酶、ATP和tRNA產(chǎn)物兩個雙鏈的DNA分子一個單鏈的RNA蛋白質(zhì)(多肽鏈)時間有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期生長發(fā)育的連續(xù)過程(2)(A＋G)/(T＋C)＝1，(A＋C)/(G＋T)＝1。即DNA分子中兩個不互補配對的堿基之和的比值恒等于1。(DNA分子的兩條互補鏈中，兩個互補配對的堿基之和的比值能體現(xiàn)DNA分子的特異性)(3)在雙鏈DNA分子中，某種堿基在兩條鏈中所占的比例等于該種堿基在每條單鏈中所占的比例之和的一半。

(4)若(A1＋T1)/(G1＋C1)＝b，則(A2＋T2)/(G2＋C2)＝b，(A＋T)/(G＋C)＝b。即DNA分子任意一條鏈中兩個互補配對的堿基之和所占的比例與其在雙鏈DNA中所占的比例相等。(5)若(A1＋C1)/(G1＋T1)＝a，則(A2＋C2)/(G2＋T2)＝1/a；若(A1＋G1)/(C1＋T1)＝a，則(A2＋G2)/(C2＋T2)＝1/a；即DNA分子一條鏈中兩個不互補配對的堿基之和的比值等于另一條互補鏈中該比值的倒數(shù)。(6)一個DNA分子復制n次后形成的子代DNA的個數(shù)為2n，后代中含母鏈的DNA有2個，不含母鏈的DNA有(2n－2)個，含子鏈的DNA有2n個。DNA復制n次復制所需的某種脫氧核苷酸的個數(shù)為：(2n－1)X；第n次所需的某種脫氧核苷酸的個數(shù)為：(2n－1)X。(7)在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，基因中的堿基數(shù)、RNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比為6∶3∶1。題型特攻·同位素標記法[題型解法]1．同位素標記法在高中生物學實驗中的應用(1)探究光合作用中元素(原子)的轉(zhuǎn)移。①美國科學家魯賓和卡門用18O分別標記H2O和CO2

證明光合作用釋放的氧氣全部來自水；②卡爾文等用14C標記的CO2供小球藻進行光合作用，追蹤檢測其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑。(2)證明DNA是遺傳物質(zhì)。赫爾希和蔡斯分別用放射性同位素標記蛋白質(zhì)和DNA的特征元素，即用32P標記噬菌體的DNA，用35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)，證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。(3)研究分泌蛋白的合成和運輸。用3H標記亮氨酸，研究分泌蛋白在細胞中的合成、運輸與分泌途徑，證明分泌蛋白在核糖體合成之后，按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜的方向運輸，從而證明了細胞內(nèi)的各種生物膜在功能上是緊密聯(lián)系的。(4)證明DNA分子進行半保留復制。用含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，再通過密度梯度離心來區(qū)別親代與子代DNA，從而證明DNA的復制是以半保留的方式進行的。(5)研究生長素的極性運輸。證明植物生長素的極性運輸時，用同位素14C標記莖形態(tài)學上端的生長素(吲哚乙酸)，可在莖的形態(tài)學下端檢測到放射性同位素14C，而標記莖形態(tài)學下端的生長素，在莖的形態(tài)學上端檢測不到放射性同位素14C，說明植物生長素只能從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端。2．與熒光標記法的區(qū)別(1)常用的熒光蛋白有綠色和紅色兩種：①綠色熒光蛋白(GFP)常用的是來源于發(fā)光水母的一種功能獨特的蛋白質(zhì)，藍光或近紫外光照射，發(fā)射綠色熒光；②紅色熒光蛋白來源于珊瑚蟲，是一種與綠色熒光蛋白同源的熒光蛋白，在紫外光的照射下可發(fā)射紅色熒光。(2)運用到熒光標記法的實驗：①“細胞融合實驗”：這一實驗證明了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性；②“基因在染色體上的實驗證據(jù)”：通過現(xiàn)代分子生物學技術(shù)，運用熒光標記的手段，直接觀察到某一基因在染色體上的位置。[題型演練]1．用同位素標記法研究光合作用和有氧呼吸過程中氧原子的來龍去脈，下列結(jié)論錯誤的是 (

)A．光合作用的產(chǎn)物O2中的O全部來自原料中的H2OB．光合作用的產(chǎn)物C6H12O6中的O全部來自原料中的CO2C．有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2D．有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O全部來自原料中的C6H12O6【答案】D【解析】光合作用過程中氧氣來自光反應過程中水的光解，因此產(chǎn)物O2中的O全部來自原料中的H2O，A正確；光合作用過程中葡萄糖產(chǎn)生于暗反應階段，其中的O全部來自原料中的CO2，B正確；有氧呼吸的產(chǎn)物H2O是在有氧呼吸的第三階段由[H]與氧氣結(jié)合形成的，因此有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2，C正確；有氧呼吸過程中二氧化碳是丙酮酸與水反應產(chǎn)生的，丙酮酸是葡萄糖分解產(chǎn)生的，因此有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O來自原料中的C6H12O6和水，D錯誤。2．同位素標記技術(shù)在生物科學研究中得到廣泛應用。以下運用不恰當?shù)氖?/p>

(

)A．用15N標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，探究控制生物性狀的遺傳物質(zhì)是否為DNAB．用15N或32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，研究有絲分裂過程中DNA的復制方式C．用3H標記的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡細胞中，研究分泌蛋白的合成、加工和分泌過程D．用18O標記H2O、14C標記CO2，分別研究光合作用中O2的來源和C的轉(zhuǎn)移途徑【答案】A【解析】蛋白質(zhì)和DNA中都含有N，用15N標記的噬菌體并沒有將蛋白質(zhì)和DNA分開，侵染未標記的大腸桿菌，探究控制生物性狀的遺傳物質(zhì)時，不能說明為DNA；胸腺嘧啶脫氧核苷酸只存在于DNA中，用15N或32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，研究有絲分裂過程中DNA的復制方式；用3H標記的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡細胞中，帶標記的亮氨酸能參與蛋白質(zhì)的合成，故能研究分泌蛋白的合成、加工和分泌過程；H2O和CO2是光合作用的原料，用18O標記H2O、14C標記CO2，分別研究光合作用中O2的來源和C的轉(zhuǎn)移途徑。3．如圖為T2噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌內(nèi)放射性RNA與T2噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯誤的是

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)A．可在培養(yǎng)基中加入3H-尿嘧啶用以標記RNAB．參與分子雜交的放射性RNA為相應DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物C．第0min時，與DNA雜交的RNA來自T2噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄D．隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細菌基因活動受到抑制【答案】C【解析】大腸桿菌可吸收培養(yǎng)基中所加入的3H-尿嘧啶來合成RNA，進而完成RNA的標記；參與分子雜交的放射性RNA是相應生物DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的；第0min時，噬菌體尚未感染細菌，因此與DNA雜交的RNA只來自大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄；圖示結(jié)果的原因是噬菌體感染細菌后，水解細菌DNA，并利用其水解產(chǎn)物來合成噬菌體DNA，故隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，而細菌基因的表達受到抑制。4．若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細胞置于含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第二次分裂中期。下列有關(guān)敘述正確的是

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)A．每條染色體中的兩條染色單體均含3HB．每個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3HC．每個DNA分子中只有一條脫氧核苷酸鏈含3HD．所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的1/4【答案】A【解析】若將處于G1期的