2019屆高考生物二輪復習 專題10 遺傳的分子基礎課件.ppt

考點一人類對遺傳物質(zhì)的探索歷程考點清單基礎知識 一 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1 格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 1 實驗材料 S型和R型肺炎雙球菌 小鼠 2 實驗過程及結(jié)果 3 結(jié)論 加熱殺死的S型細菌中含有某種 轉(zhuǎn)化因子 使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌 2 艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗 1 實驗材料 S型和R型細菌 培養(yǎng)基 2 實驗目的 探究S型細菌中的 轉(zhuǎn)化因子 是DNA還是蛋白質(zhì)或多糖 3 實驗過程及結(jié)果 4 結(jié)論 S型細菌的DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì) 疑難點撥 1 轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中 使受體細胞獲得了新的遺傳信息 即發(fā)生了基因重組 2 加熱并沒有使DNA完全失去活性 加熱殺死S型細菌的過程中 其蛋白質(zhì)變性失活 但是內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性 3 發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌 并不是所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化成S型細菌 二 T2噬菌體侵染細菌的實驗1 實驗材料 T2噬菌體和大腸桿菌等 1 T2噬菌體的結(jié)構(gòu) 2 T2噬菌體的復制式增殖 2 實驗方法 放射性同位素標記法 3 實驗過程及結(jié)果 1 標記T2噬菌體細菌 2 T2噬菌體侵染細菌 4 實驗結(jié)果分析 1 噬菌體侵染細菌時 DNA進入細菌細胞中 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 DNA是主要的遺傳物質(zhì)1 不同生物的遺傳物質(zhì) 2 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA 病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA 生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA 只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA 因而DNA是主要的遺傳物質(zhì) 重難突破1 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染細菌實驗的比較 2 噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析 1 32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌 2 35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌 考點二DNA的結(jié)構(gòu)與復制考點清單基礎知識 一 DNA分子的結(jié)構(gòu)1 DNA雙螺旋模型構(gòu)建者 沃森和克里克 2 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成 3 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容 1 DNA由 兩條脫氧核苷酸鏈組成 這些鏈按 反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 2 外側(cè) 脫氧核糖和 磷酸交替連接構(gòu)成主鏈基本骨架 3 內(nèi)側(cè) 兩鏈上堿基通過氫鍵連接成 堿基對 堿基互補配對遵循以下原則 AT 兩個氫鍵 GC 三個氫鍵 4 DNA分子結(jié)構(gòu)特點 1 多樣性 具n個堿基對的DNA具有4n種堿基對排列順序 2 特異性 如每個DNA分子都有其特定的堿基對排列順序 3 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 堿基對構(gòu)成方式不變等 二 DNA分子的復制1 概念 時間和場所 2 過程 3 特點 1 過程 邊解旋邊復制 2 方式 半保留復制 4 準確復制的原因和意義 1 原因 DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 為復制提供精確的模板 堿基互補配對原則 保證了復制能準確進行 2 意義 DNA分子通過復制 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 重難突破 一 DNA分子結(jié)構(gòu)解讀 1 磷酸基團 每個DNA片段中 游離的磷酸基團有2個 分別位于DNA分子的兩端 2 DNA分子中的3種連接 1 堿基對通過氫鍵連接 2 一條鏈中相鄰的兩個堿基通過 脫氧核糖 磷酸 脫氧核糖 連接 3 一條鏈上的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接 3 氫鍵 1 可用解旋酶使其斷裂 也可加熱使其斷裂 2 A與T之間靠2個氫鍵連接 G與C之間靠3個氫鍵連接 3 DNA分子中G和C的比例越高 DNA分子越穩(wěn)定 二 DNA半保留復制方式的探究1 DNA復制的三個模型在早期的研究中 科學家們提出了三個DNA復制的模型 如圖所示 1 全保留復制模型 兩條DNA母鏈分開 分別復制形成2條子鏈DNA 此 后2條DNA母鏈彼此結(jié)合 恢復原狀 新合成的2條子鏈彼此結(jié)合形成新的雙鏈DNA分子 2 半保留復制模型 DNA邊解旋邊以兩條鏈為模板 按堿基互補配對原則 合成兩條子鏈 子鏈與對應母鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu) 3 分散式復制模型 親代DNA雙鏈被切成雙鏈片段 這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板 新 老雙鏈又以某種方式聚合成 雜種鏈 2 DNA復制方式的實驗探究 1 方法 同位素標記法 密度梯度離心法 2 過程 3 結(jié)果分析 在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌 其DNA分子均為14N DNA 在離心管中離心形成的帶位于上層 稱為輕帶 在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌 其DNA分子均為15N DNA 在離心管中離心形成的帶位于下層 稱為重帶 將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上 繁殖一代 將得到的 代DNA分子離心 在離心管中形成的帶位于中層 這樣就推翻了全保留復制的猜想 因為如果是全保留復制 代DNA分子在離心管中離心形成的帶應該是重帶和輕帶 而不是中帶 代DNA分子繼續(xù)在含14N的培養(yǎng)基上復制 得到 代DNA分子 同樣用密度梯度離心方法分離 發(fā)現(xiàn) 代DNA分子在離心管中形成的帶是輕帶和中帶 這樣又推翻了分散復制的猜想 因為 如果是分散復制 代DNA分子在離心管中的位置是中帶或稍高一些 4 結(jié)論 DNA的復制是以半保留方式進行的 考點三基因的表達考點清單基礎知識 一 基因是遺傳效應的DNA片段 二 基因的功能1 RNA的結(jié)構(gòu)和種類 2 轉(zhuǎn)錄 1 場所 主要是細胞核 在葉綠體 線粒體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程 2 條件 3 過程 4 產(chǎn)物 信使RNA 核糖體RNA 轉(zhuǎn)運RNA 3 翻譯 1 場所或裝配機器 核糖體 3 過程 4 產(chǎn)物 多肽蛋白質(zhì) 具有生物活性 三 基因?qū)π誀畹目刂? 中心法則 1 提出者 克里克 2 補充后的內(nèi)容圖解 2 基因控制性狀的途徑 1 直接控制 通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 2 間接控制 通過控制酶的合成來控制代謝過程 從而間接控制生物體的性狀 重難突破1 辨析遺傳信息 密碼子與反密碼子 1 概念辨析 2 數(shù)量關系 每種氨基酸對應一種或幾種密碼子 即密碼子簡并性 可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運 除終止密碼子外 一種密碼子只能決定一種氨基酸 一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸 密碼子有64種 3種終止密碼子 61種決定氨基酸的密碼子 反密碼子理論上有61種 2 解讀兩種翻譯模型 1 圖甲翻譯模型分析 分別為tRNA 核糖體 mRNA 多肽鏈 一個核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個tRNA結(jié)合位點 翻譯起點 起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸 翻譯終點 識別到終止密碼子 不決定氨基酸 翻譯停止 翻譯進程 核糖體沿著mRNA移動 mRNA不移動 2 圖乙翻譯模型分析 圖乙中 1 2 3分別為mRNA 核糖體 多肽鏈 數(shù)量關系 一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體 形成多聚核糖體 意義 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì) 方向 從左向右 判斷依據(jù)是多肽鏈的長短 長的翻譯在前 結(jié)果 合成多個氨基酸序列完全相同的多肽 因為模板mRNA相同 3 不同生物的遺傳信息傳遞過程 方法一T2噬菌體侵染細菌的放射性同位素標記問題方法技巧1 T2噬菌體的結(jié)構(gòu) 2 兩看法 解答T2噬菌體侵染細菌標記問題 3 親 子代T2噬菌體與細菌之間的同位素標記關系 1 C H O N為DNA和蛋白質(zhì)共有元素 不能通過標記C H O N來區(qū)分DNA和蛋白質(zhì) 2 研究T2噬菌體的遺傳物質(zhì)時 不能將35S 標記蛋白質(zhì) 和32P 標記DNA 同時標記在同一噬菌體上 因為放射性檢測只能檢測放射性存在的部位 不能確定是何種元素的放射性 方法二遺傳信息傳遞與表達過程中的數(shù)量計算方法技巧1 歸納法 求解DNA分子中的堿基數(shù)量的計算規(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 互補堿基之和的比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同 即若在一條鏈中 m 則在互補鏈及整個DNA分子中都有 m 3 非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù) 在整個DNA分子中為1 即若在DNA一條鏈中 a 則在其互補鏈中 而在整個DNA分子中 1 2 圖解法 分析DNA復制相關計算 1 將1個含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng) 復制n次 則子代DNA共2n個 脫氧核苷酸鏈共2n 1條 2 DNA復制中消耗的脫氧核苷酸數(shù) 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個 經(jīng)過n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m 2n 1 第n次復制所需該種脫氧核苷酸數(shù)為m 2n 1 3 中心法則的相關計算規(guī)律在不考慮非編碼區(qū)和內(nèi)含子及終止密碼子的條件下 轉(zhuǎn)錄 翻譯過程中DNA 基因 堿基數(shù) mRNA堿基數(shù) 多肽鏈氨基酸數(shù) 6 3 1 參考圖解如下 方法三圖解法突破DNA復制與細胞分裂中的染色體標記問題方法技巧1 有絲分裂中子染色體標記情況分析 1 過程圖解 以一條染色體為例 復制一次 母鏈標記 培養(yǎng)液不含標記同位素 轉(zhuǎn)至不含放射性培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個細胞周期 2 規(guī)律總結(jié) 若只復制一次 產(chǎn)生的子染色體都帶有標記 若復制兩次 產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標記 2 減數(shù)分裂中子染色體標記情況分析 1 過程圖解 減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象 如圖 2 規(guī)律總結(jié) 由于減數(shù)分裂沒有細胞周期 DNA只復制一次 因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標記