高考模擬高三生物一輪第講基因的本質(zhì)課件

14三月2024高考模擬高三生物一輪課件第講基因的本質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)材料:S型和R型肺炎雙球菌、小鼠。(2)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果:

S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落光滑粗糙菌體①

有

多糖類莢膜②

無

多糖類莢膜毒性③

有

毒性,使小鼠患

敗血癥死亡④

無

毒(3)結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種⑧

轉(zhuǎn)化因子

使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)

化為S型活細(xì)菌。2.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)設(shè)計(jì)思路:設(shè)法將⑨

DNA

與其他物質(zhì)分開,單獨(dú)研究它們各自的

功能。(2)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果(3)結(jié)論:使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)是

DNA

而不是蛋白質(zhì)、多糖及DNA的水解產(chǎn)物。1.實(shí)驗(yàn)材料:噬菌體和大腸桿菌等。(1)噬菌體的結(jié)構(gòu)(2)噬菌體的復(fù)制式增殖二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)增殖需要的條件內(nèi)容模板⑤

噬菌體

的DNA合成噬菌體DNA原料⑥

大腸桿菌

提供的四

種脫氧核苷酸合成噬菌體蛋白質(zhì)原料⑦

大腸桿菌的氨基酸

場所大腸桿菌的核糖體2.實(shí)驗(yàn)方法:⑧

放射性同位素標(biāo)記

法。3.實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果(1)標(biāo)記噬菌體(2)噬菌體侵染細(xì)菌:4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),

DNA

進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞中,而

蛋白質(zhì)外殼

留在外面。(2)子代噬菌體的各種性狀是通過

親代DNA

遺傳的。5.結(jié)論:

DNA

是遺傳物質(zhì)。三、證明RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)1.煙草花葉病毒對(duì)煙草葉細(xì)胞的感染實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象(2)結(jié)論④

RNA

是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì),⑤

蛋白質(zhì)

不是煙草花葉病

毒的遺傳物質(zhì)。2.人類的探索結(jié)論:⑥

DNA

是主要的遺傳物質(zhì),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明⑦

絕大多數(shù)

生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。識(shí)記題組一、①有②無③有④無⑤死亡⑥不死亡⑦死亡⑧轉(zhuǎn)化

因子⑨DNA⑩R型菌和S型菌

R型菌

DNA二、①蛋白質(zhì)外殼②S③DNA④P⑤噬菌體⑥大腸桿菌⑦

大腸桿菌的氨基酸⑧放射性同位素標(biāo)記⑨高⑩低

低

高

DNA

蛋白質(zhì)外殼

親代DNA

DNA三、①蛋白質(zhì)外殼②RNA③不出現(xiàn)病斑④RNA⑤蛋白質(zhì)⑥

DNA⑦絕大多數(shù)

1.判斷下列敘述的正誤。(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(2013課標(biāo)Ⅱ,5改

編)(?)(2)R型肺炎雙球菌與S型肺炎雙球菌DNA混合后,R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化是基因

突變的結(jié)果。

(?)(3)用DNA酶處理后的S型細(xì)菌DNA與活R型細(xì)菌混合,可培養(yǎng)出S型細(xì)菌菌

落和R型細(xì)菌菌落。

(?)(4)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,證明了DNA的半保留復(fù)制。(2014江蘇單科,4D)(?)(5)RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。(2013海南單科,13C)(?)(6)噬菌體能在宿主細(xì)胞內(nèi)以二分裂方式增殖,使宿主細(xì)菌裂解。(2012重

慶理綜,2D)(?)2.如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后,讓其侵染大腸桿菌,在產(chǎn)生的子代

噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中,能夠找到的標(biāo)記元素為

(

)A.在外殼中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外殼中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S

答案

B

用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體時(shí),15N可標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼,32P可標(biāo)記噬菌體的核酸,35S可標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。噬菌

體侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面,核酸進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部,在細(xì)菌細(xì)

胞中以噬菌體DNA為模板,利用細(xì)菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼

和核酸。由于DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制,故在子代噬菌體DNA中能找

到15N和32P,不能在蛋白質(zhì)中找到35S和15N。3.在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標(biāo)記噬菌

體的DNA和蛋白質(zhì),在圖中標(biāo)記元素所在部位依次是

(

)

A.③⑤B.②④C.①⑤D.①④

答案

D赫爾希和蔡斯用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),實(shí)際上是標(biāo)記了脫氧核苷酸中的磷酸基團(tuán)和氨基酸中的R基。4.(2013浙江紹興一中階段測試,13)下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法,錯(cuò)誤的是

(

)①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA③細(xì)胞

核中的遺傳物質(zhì)是DNA④細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA⑤甲型H1N1

流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNAA.①②③B.②③④C.②④⑤D.③④⑤

答案

C真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA;細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)都是DNA;甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒,遺傳物質(zhì)是RNA。知識(shí)二DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制

一、DNA分子結(jié)構(gòu)1.DNA雙螺旋模型構(gòu)建者:沃森和克里克。2.DNA的分子組成3.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容(1)由③

兩

條脫氧核苷酸鏈組成,這些鏈按④

反向平行

方式盤旋

成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)外側(cè):⑤

脫氧核糖

和⑥

磷酸

交替連接構(gòu)成主鏈基本骨架。(3)內(nèi)側(cè):兩鏈堿基通過氫鍵連接成的⑦

堿基對(duì)

。堿基互補(bǔ)配對(duì)遵循

以下原則:A

T(兩個(gè)氫鍵)、G

C(三個(gè)氫鍵)。4.DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)⑧

多樣

性,具n個(gè)堿基對(duì)的DNA具有4n種堿基對(duì)排列順序。(2)⑨

特異

性,如每個(gè)DNA分子都有其特定的堿基對(duì)排列順序。(3)⑩

穩(wěn)定

性,如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變,堿基

對(duì)構(gòu)成方式不變等。二、DNA復(fù)制1.概念、時(shí)間和場所DNA復(fù)制

以①

DNA分子

為模板合成子代DNA的過程2.過程4.準(zhǔn)確復(fù)制的原因和意義(1)原因:DNA具有獨(dú)特的

雙螺旋

結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供精確的模板;

堿基互補(bǔ)配對(duì)

原則,保證了復(fù)制能準(zhǔn)確進(jìn)行。(2)意義:DNA分子通過復(fù)制,將遺傳信息從親代傳給了子代,保持了遺傳

信息的

連續(xù)性

。3.特點(diǎn)(1)過程:

邊解旋邊復(fù)制

。(2)方式:

半保留復(fù)制

。

1.判斷下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制敘述的正誤。(1)DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵。(2013課標(biāo)Ⅱ,1A)(?)(2)磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架。

(√)(3)雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)。(2010江蘇單科,1D)(√)(4)真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶和能量。(2011海南單科,25A)

(√)(5)真核細(xì)胞核DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期。(2011海南單科,25D)(?)(6)DNA聚合酶在細(xì)胞核內(nèi)合成。(2013課標(biāo)Ⅰ,1B)(?)2.如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是

(

)

A.若該DNA分子中G—C堿基對(duì)比例較高,則熱穩(wěn)定性較低B.④由①②③組成,它代表DNA的基本組成單位之一C.DNA復(fù)制時(shí),⑨斷裂需解旋酶,②和③連接需聚合酶D.如果復(fù)制時(shí)⑦可脫氨為“U”,則能產(chǎn)生U—G堿基對(duì)

答案

B由于G—C堿基對(duì)含有三個(gè)氫鍵,故G—C堿基對(duì)的熱穩(wěn)定性比A—T堿基對(duì)的熱穩(wěn)定性高,A錯(cuò)誤;DNA復(fù)制時(shí),是脫氧核糖核苷酸與脫氧

核糖核苷酸之間的連接,與②和③之間的連接沒有關(guān)系,C錯(cuò)誤;G與U不能

配對(duì),D錯(cuò)誤。3.下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)與功能的說法,不正確的是

(

)A.DNA分子中G與C堿基對(duì)含量越高,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)越大B.堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性C.生物體所有DNA分子的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時(shí)同地進(jìn)行的D.DNA分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的重要原因之一是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了

DNA復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行

答案

C真核生物轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核中進(jìn)行,翻譯在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行。4.如圖表示DNA復(fù)制的過程,結(jié)合圖示判斷,下列有關(guān)敘述不正確的是

(

)

A.DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵,使兩條鏈解

開B.DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn),生成的兩條子鏈的方向相反C.從圖示可知,DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn),縮短了復(fù)制所需的時(shí)間D.DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段

答案

C從圖示中不能獲得DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)。突破一遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

1.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較重難突破

肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨(dú)、直接研究它們各

自不同的遺傳功能處理方法直接分離:分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標(biāo)記法:分別用同位素35S、32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA結(jié)論①證明DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)②說明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異①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)②說明DNA能控制蛋白質(zhì)的合成③說明DNA能自我復(fù)制2.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射性的原因:①保溫時(shí)間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心

后分布于上清液中,上清液中出現(xiàn)放射性。②噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離,這一段保溫時(shí)間過長,噬

菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后子代釋放出來,經(jīng)離心后分布于上清液,也會(huì)使

上清液中出現(xiàn)放射性。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:由于攪拌

不充分,有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到

沉淀物中。

疑難診室

(1)加熱殺死S型細(xì)菌的過程中,其蛋白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。(2)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA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,此變異屬于廣義上的基因重組。(3)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《緺I專性寄生

生活,故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌,再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。(4)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),但是沒有證明蛋白質(zhì)

不是遺傳物質(zhì)。

1.不同生物的遺傳物質(zhì)的判斷生物類型病毒原核生物真核生物體內(nèi)核酸種類DNA或RNADNA和RNADNA和RNA體內(nèi)堿基種類4種5種5種體內(nèi)核苷酸種類4種8種8種遺傳物質(zhì)DNA或RNADNADNA實(shí)例噬菌體、煙草花葉病毒乳酸菌、藍(lán)藻玉米、小麥、人2.“兩看法”解答噬菌體侵染細(xì)菌的同位素標(biāo)記問題

典例1

(2014山東師大附中一模,17)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)

于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是

(

)A.二者都應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)B.二者的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng)C.艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對(duì)照,赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)沒有對(duì)照D.二者都誘發(fā)了DNA突變

解析只有噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù),A錯(cuò)誤;兩實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng),B正確;

赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)具相互對(duì)照,C錯(cuò)誤;兩實(shí)驗(yàn)都沒有誘發(fā)DNA突變,D錯(cuò)

誤。

答案

B1-1

(2014江蘇徐州期中,16)下列關(guān)于科學(xué)家探究“DNA是遺傳物質(zhì)”實(shí)

驗(yàn)的敘述,正確的是

(

)A.分別給小鼠注射R型活球菌和加熱殺死的S型球菌,小鼠均不死亡B.用含35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,子代噬菌體中也有35S標(biāo)記C.用煙草花葉病毒核心部分感染煙草,可證明DNA是遺傳物質(zhì)D.用含32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,離心后上清液中具有較強(qiáng)的放射性

答案

A

解析

35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì),噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌,子代不應(yīng)含有35S標(biāo)記,B錯(cuò)誤;煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,C錯(cuò)誤;用含32P

標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是沉淀物中具有較強(qiáng)放射性,D錯(cuò)誤。1-2艾弗里將R型肺炎雙球菌培養(yǎng)在含S型細(xì)菌DNA的培養(yǎng)基中,得到了S

型肺炎雙球菌,有關(guān)敘述中正確的是

(

)A.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,說明這種變異是定向的B.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌屬于基因重組C.該實(shí)驗(yàn)不能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNAD.將S型細(xì)菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)也能產(chǎn)生S型細(xì)菌

答案

B

解析艾弗里實(shí)驗(yàn)中將S型細(xì)菌中的多糖、蛋白質(zhì)和DNA等提取出來,分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中,結(jié)果只有加入DNA時(shí),才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)

化成S型細(xì)菌,這說明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,C錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)的生物變異屬于基因重組,生物的變異都是不定向的,A錯(cuò)誤、B正確;將S型細(xì)菌

的DNA注射到小鼠體內(nèi),不能實(shí)現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化,D錯(cuò)誤。突破二DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制

1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成過程

2.DNA分子結(jié)構(gòu)模型解讀

圖1

圖2(1)由圖1可解讀以下信息:①數(shù)量關(guān)系

②位置關(guān)系

③化學(xué)鍵

(2)圖2是圖1的簡化形式,其中①是磷酸二酯鍵,③是氫鍵。解旋酶作用于

③部位,限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位。

1.DNA分子中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律(1)在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同,即A+G=T+C。(2)互補(bǔ)堿基之和的比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相同,即若在

一條鏈中

=m,在互補(bǔ)鏈及整個(gè)DNA分子中

=m。(3)非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù),在整個(gè)DNA分子中

為1,即若在DNA一條鏈中

=a,則在其互補(bǔ)鏈中

=

,而在整個(gè)DNA分子中

=1。2.DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算方法(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng),復(fù)制n次,則子代DNA共2n個(gè)

脫氧核苷酸鏈共2n+1條

[特別提醒]解答此類問題時(shí),應(yīng)看準(zhǔn)“含”還是“只含”,是“DNA分

子數(shù)”還是“脫氧核苷酸鏈數(shù)”。(2)DNA復(fù)制中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè),經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該

種脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n-1)。②第n次復(fù)制所需該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1。

典例2甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈,將甲圖中某一片段放大后如乙圖

所示,結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題:甲乙

(1)從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是

。(2)甲圖中,A和B均是DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶,其中B能將單個(gè)的

脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈,從而形成子鏈;則A是

酶,B是

酶。(3)圖甲過程在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的場所有

。(4)乙圖中,7是

。DNA分子的基本骨架由

交替連接而成;DNA分子兩條鏈上的堿基通過

連接成堿基

對(duì),并且遵循

原則。

解題關(guān)鍵