高考生物（山東專用）復(fù)習(xí)專題10遺傳的分子基礎(chǔ)教學(xué)課件

專題10遺傳的分子基礎(chǔ)

生物山東省專用考點(diǎn)1DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.格里菲思的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2.艾弗里及其同事的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

新鏈接

(1)DNA加熱、降溫過(guò)程中影響堿基對(duì)間氫鍵的打開和重新形成,S型細(xì)菌加熱致死后

蛋白質(zhì)失活,DNA雙鏈加熱時(shí)解聚成單鏈,降溫后會(huì)恢復(fù)活性。(2)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中,即轉(zhuǎn)化的實(shí)

質(zhì)是基因重組。二、T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)材料(1)大腸桿菌;(2)T2噬菌體,其增殖的條件:①模板:T2噬菌體的DNA;②原料:大腸桿菌提供的脫氧核苷酸(合成T2噬菌體DNA)、氨基酸(合成T2噬菌體蛋白質(zhì));③T2噬菌體蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所:大腸桿菌的核糖體方法放射性同位素標(biāo)記法,即用32P和35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)過(guò)程結(jié)論子代T2噬菌體的各種性狀,是通過(guò)親代的DNA遺傳的,DNA是其遺傳物質(zhì)知識(shí)歸納

(1)同位素標(biāo)記法的應(yīng)用原理:同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。(2)T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)①保溫的目的是使T2噬菌體侵染大腸桿菌。②攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的T2噬菌體和大腸桿菌分離。③離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒,而離心管的沉淀物中留下

被侵染的大腸桿菌。(3)T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)的異常放射性分析組別異常原因35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌沉淀物放射性較高攪拌不充分,部分含35S的T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌表面,隨大腸桿菌離心到沉淀物中32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌上清液放射性較高①保溫時(shí)間過(guò)短,有一部分T2噬菌體的DNA還沒有注入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi);②保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代T2噬菌體小表達(dá)

T2噬菌體侵染大腸桿菌,其

(填“是”或“不是”)在自身DNA聚合酶的作用下

合成DNA,理由是

。答案:不是T2噬菌體只將DNA注入大腸桿菌,而DNA復(fù)制過(guò)程所需的原料、酶等均

來(lái)自大腸桿菌三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)

2.生物體內(nèi)的核酸種類及遺傳物質(zhì)考點(diǎn)2DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制一、DNA的結(jié)構(gòu)知識(shí)歸納

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的常考點(diǎn)小表達(dá)

DNA分子兩條鏈反向平行的意思是

。答案:DNA每條鏈的一端是游離的磷酸,即5'端,另一端是脫氧核糖中游離的羥基(—OH),即3'端,DNA兩條鏈的方向分別是5'→3'和3'→5'二、DNA的復(fù)制1.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)假說(shuō)半保留復(fù)制、全保留復(fù)制研究方法假說(shuō)—演繹法實(shí)驗(yàn)技術(shù)同位素標(biāo)記法和密度梯度離心法實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制2.DNA的復(fù)制時(shí)間主要是細(xì)胞分裂前的間期場(chǎng)所(1)真核生物:主要是細(xì)胞核,還包括線粒體和葉綠體;(2)原核生物:主要是擬核,也可在細(xì)胞質(zhì)中過(guò)程特點(diǎn)半保留復(fù)制,邊解旋邊復(fù)制意義(1)遺傳:DNA分子通過(guò)復(fù)制,將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性;(2)變異:DNA復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò),可導(dǎo)致基因突變知識(shí)拓展(1)DNA聚合酶和DNA連接酶都可以催化3',5'-磷酸二酯鍵的形成。①DNA聚合酶:催化單個(gè)脫氧核苷酸連接到已有DNA片段的3'端(即5'→3'合成)。②DNA連接酶:催化DNA相鄰片段間3',5'-磷酸二酯鍵形成。(2)DNA的復(fù)制由復(fù)制起點(diǎn)開始,但是DNA聚合酶只能由5'→3'催化DNA合成,因此3'→

5'模板鏈的子鏈(前導(dǎo)鏈)合成是連續(xù)的,但是5'→3'模板鏈在合成子鏈(后隨鏈)時(shí)是不

連續(xù)的,合成的是DNA片段,后用DNA連接酶連接起來(lái)。小表達(dá)

1.DNA復(fù)制時(shí),子鏈的延伸方向只能是5'→3'的原因是

。2.根據(jù)DNA半保留復(fù)制原理,在體外進(jìn)行DNA合成時(shí)需要的成分有

。1.答案:DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸添加到已有脫氧核苷酸鏈的3'端2.答案:(耐高溫的)DNA聚合酶、DNA模板、引物、4種脫氧核苷酸等考點(diǎn)3基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、基因的本質(zhì)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。二、轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所主要為細(xì)胞核,葉綠體、線粒體中也可發(fā)生過(guò)程(1)RNA延伸方向:5'-端→3'-端;(2)模板鏈方向:3'-端→5'-端產(chǎn)物

易混易錯(cuò)

(1)轉(zhuǎn)錄過(guò)程中,DNA兩條鏈的解旋無(wú)需解旋酶,因?yàn)镽NA聚合酶本身就兼

有解旋的功能。(2)真核生物的核DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA,需在細(xì)胞核中加工處理成為成熟的mRNA后

才能作為翻譯的模板,原核生物的mRNA則不需要。(3)tRNA是單鏈,但其RNA鏈會(huì)發(fā)生折疊,在互補(bǔ)序列間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)區(qū)。知識(shí)拓展(1)基因上存在啟動(dòng)子和終止子

注:編碼區(qū)鋪底部分表示外顯子,白色部分表示內(nèi)含子①啟動(dòng)子:一段DNA序列,是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合的位點(diǎn),緊挨著需要轉(zhuǎn)錄的目的基

因且位于目的基因的上游。②終止子:DNA模板上的特殊堿基序列,位于目的基因的下游,當(dāng)RNA聚合酶遇到該序

列時(shí)會(huì)從基因上脫離,轉(zhuǎn)錄停止。(2)一條DNA上有若干基因,各個(gè)基因指導(dǎo)轉(zhuǎn)錄的模板鏈可能屬于不同的DNA鏈。

小表達(dá)

獲取某基因的雙鏈DNA片段及其mRNA,通過(guò)加熱DNA使之形成單鏈,使單鏈DNA與

mRNA形成雙鏈分子,可觀察到圖中結(jié)果。圖中形成凸環(huán)的原因是

。答案:DNA中有內(nèi)含子,mRNA中沒有相應(yīng)序列,DNA單鏈與mRNA形成雙鏈分子時(shí),

DNA分子與mRNA無(wú)法配對(duì)的序列形成凸環(huán)三、翻譯1.場(chǎng)所:核糖體。2.主要過(guò)程

知識(shí)拓展基因表達(dá)模型分析(1)多聚核糖體模型

(2)真、原核生物的基因表達(dá)模型辨析

3.遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系四、中心法則提出者克里克補(bǔ)充后圖解

不同類型生物遺傳信息的傳遞DNA病毒和細(xì)胞生物T2噬菌體、動(dòng)植物:

RNA病毒煙草花葉病毒:

逆轉(zhuǎn)錄病毒艾滋病病毒:

考點(diǎn)4基因表達(dá)與性狀的關(guān)系一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系

方法技巧

間接控制的判斷技巧判斷直接影響性狀的物質(zhì)是否是蛋白質(zhì),如果不是,則一般為間接控制。實(shí)例分析:基因突變導(dǎo)致葉綠素不能合成,葉片變黃,“葉綠素”不是蛋白質(zhì),故該突變

基因間接控制性狀。二、基因選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化1.細(xì)胞分化的本質(zhì):基因的選擇性表達(dá)。2.表達(dá)的兩類基因分析基因在細(xì)胞中的表達(dá)情況管家基因所有細(xì)胞中都表達(dá)(如核糖體基因)奢侈基因不同細(xì)胞中特異性表達(dá)(如胰島素基因)三、表觀遺傳

知識(shí)拓展(1)表觀遺傳不影響DNA的復(fù)制,故可以通過(guò)有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞被修飾的基因。(2)表觀遺傳一般影響基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯①基因中啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生甲基化修飾,可影響RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合,通常會(huì)抑

制基因的表達(dá),進(jìn)而影響表型。②染色體(質(zhì))中DNA與組蛋白結(jié)合在一起,組蛋白發(fā)生乙?；揎?利于DNA解旋。③組蛋白甲基化既與基因的轉(zhuǎn)錄抑制相關(guān),又與轉(zhuǎn)錄激活相關(guān),這取決于被修飾的氨

基酸所處的位置、被修飾的程度,以及甲基轉(zhuǎn)移酶的性質(zhì)。④真核細(xì)胞中存在多種miRNA(微小RNA),它能與相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA互補(bǔ),形成

局部雙鏈,抑制基因表達(dá)。

復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的方向性深挖教材(1)DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端,一端有一個(gè)游離的

,這一端稱作5‘-端,另

一端有一個(gè)

,稱作3'-端(必修2P50)。DNA的兩條單鏈方向相反,一般書寫

時(shí)左側(cè)或上側(cè)單鏈?zhǔn)菑?/p>

,右側(cè)或下側(cè)單鏈則是從

(2023山

東,5,2分)(2023浙江6月選考,16,2分)(2023海南,13,3分)(2022廣東,12,2分)(2021遼寧,4,2分)。(2)DNA復(fù)制時(shí),子鏈延伸的方向?yàn)?/p>

,引物結(jié)合在模板鏈的

(必修2

P55)(2023浙江6月選考,16,2分)(2023山東,5,2分)(2021遼寧,4,2分);轉(zhuǎn)錄時(shí)子鏈延伸的

磷酸基團(tuán)羥基(—OH)5'-端→3'-端3'-端→5'-端

5'-端→3'-端3'-端方向?yàn)?/p>

,RNA聚合酶定位在模板鏈的

(必修2P65)(2023遼寧,18,3分);翻譯過(guò)程中,核糖體在mRNA上沿

方向移動(dòng)(必修2P68)(2023江蘇,6,2分)(2023湖南,12,2分)(2023浙江1月選考,15,2分)(2021浙江1月選考,22,2分),肽鏈的延伸方向是

。

5'-端→3'-端3'-端5'-端→3'-端從氨基端到羧基端真題演練

1.(2021遼寧,4,2分)下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)的DNA及其復(fù)制過(guò)程的敘述,正確的是

(

)A.子鏈延伸時(shí)游離的脫氧核苷酸添加到3'端B.子鏈的合成過(guò)程不需要引物參與C.DNA每條鏈的5'端是羥基末端D.DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈

A真題演練

2.(2021浙江1月選考,22,2分)如圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過(guò)程的示

意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5'→3')是:絲氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;異亮氨酸

AUC、AUU;精氨酸AGA。下列敘述正確的是(

)

A.圖中①為亮氨酸B.圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)C.該過(guò)程中沒有氫鍵的形成和斷裂D.該過(guò)程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中B考法1遺傳信息傳遞過(guò)程中的計(jì)算1.DNA分子中的堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律

規(guī)律一雙鏈DNA中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)(A總+G總=T總+C總),任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和為堿基總數(shù)的一半規(guī)律二互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等,簡(jiǎn)記為“補(bǔ)則等”(

=

=

)規(guī)律三非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù),簡(jiǎn)記為“不補(bǔ)則倒”(

=

,但

=1)規(guī)律四某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半2.DNA復(fù)制中的數(shù)量關(guān)系(1)將1個(gè)含有15N的DNA分子以含有14N脫氧核苷酸為原料連續(xù)復(fù)制n次,則子代DNA共2n個(gè)含15N的DNA分子:2個(gè)只含15N的DNA分子:0個(gè)含14N的DNA分子:2n個(gè)只含14N的DNA分子:(2n-2)個(gè)脫氧核苷酸鏈共2n+1條含15N的脫氧核苷酸鏈:2條含14N的脫氧核苷酸鏈:(2n+1-2)條(2)1個(gè)DNA分子復(fù)制過(guò)程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè),經(jīng)過(guò)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)制需要該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1。例

(2021北京,4,2分)酵母菌的DNA中堿基A約占32%,關(guān)于酵母菌核酸的敘述錯(cuò)誤的

是

(

)A.DNA復(fù)制后A約占32%B.DNA中C約占18%C.DNA中(A+G)/(T+C)=1D.RNA中U約占32%

解析

DNA復(fù)制后產(chǎn)生的子代DNA堿基組成和原有的DNA一樣,堿基A仍約占32%,A正確;雙鏈DNA分子中,A=T、C=G,由A約占32%可知,A和T約占64%,C和G約占36%,

則C約占18%,(A+G)/(T+C)=1,B、C正確;一個(gè)細(xì)胞中RNA和DNA的堿基之間沒有必然

的數(shù)量關(guān)系,被轉(zhuǎn)錄出的RNA和相應(yīng)的DNA模板鏈中的堿基有對(duì)應(yīng)的數(shù)量關(guān)系,D錯(cuò)

誤。

答案

D考法2DNA復(fù)制中染色體標(biāo)記問題1.解題關(guān)鍵構(gòu)建細(xì)胞分裂過(guò)程模型圖,進(jìn)行染色體與DNA行為的對(duì)應(yīng)分析和轉(zhuǎn)換。2.示例分析已知果蠅體細(xì)胞中的4對(duì)同源染色體全部被3H標(biāo)記,將其移入不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng),

分析進(jìn)行兩次連續(xù)的有絲分裂和進(jìn)行一次減數(shù)分裂時(shí)各時(shí)期細(xì)胞中染色體標(biāo)記情

況。(1)進(jìn)行兩次連續(xù)的有絲分裂各時(shí)期細(xì)胞中染色體標(biāo)記情況分析①模型圖:以1條染色體為例。

說(shuō)明:“*”代表含3H的染色體或染色單體;

代表含3H的DNA鏈,

代表不含3H的DNA鏈。

第一次有絲分裂第二次有絲分裂中期后期子細(xì)胞中期后期子細(xì)胞總計(jì)81688168被標(biāo)記8168880~8②一個(gè)細(xì)胞中的染色體標(biāo)記情況(單位:條)第二次有絲分裂后期著絲粒分裂后,每對(duì)染色單體形成的兩條子染色體中有一條含3H,且染色體移向哪一極是隨機(jī)的,故子細(xì)胞中含3H的染色體數(shù)目不確定。(2)進(jìn)行一次減數(shù)分裂各時(shí)期細(xì)胞中染色體標(biāo)記情況分析①模型圖:以1對(duì)同源染色體為例。

②一個(gè)細(xì)胞中染色體標(biāo)記情況如表(單位:條)

減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ中期后期子細(xì)胞中期后期子細(xì)胞總計(jì)884484被標(biāo)記884484例

(2023青島期初,7)為了研究細(xì)胞分裂的過(guò)程,研究團(tuán)隊(duì)將GFP基因和NEO基因(2個(gè)

基因的每條單鏈均被32P標(biāo)記)分別插入鼠精原細(xì)胞(不含32P)的兩條非同源染色體上,將

其置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),得到4個(gè)子細(xì)胞,檢測(cè)子細(xì)胞中的標(biāo)記情況。若不考慮

其他變異,下列說(shuō)法正確的是

(