2011高三生物二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)課件：遺傳的分子基礎(chǔ).ppt

專(zhuān)題四遺傳 變異和進(jìn)化 第一講遺傳的分子基礎(chǔ) 體驗(yàn)高考 一 理解能力 1 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 2 2010 福建理綜 2 下列有關(guān)造血干細(xì)胞中物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐緩?可能存在的是 A 吸收的葡萄糖 細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 B 合成的細(xì)胞膜蛋白 高爾基體 核糖體 細(xì)胞膜 C 轉(zhuǎn)錄的mRNA 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 高爾基體 D 合成的DNA聚合酶 核糖體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 細(xì)胞核 解析 葡萄糖被吸收進(jìn)入造血干細(xì)胞可參與呼吸作用 穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)被分解成丙酮酸和 丙酮酸進(jìn)入線粒體 合成的細(xì)胞膜蛋白的運(yùn)輸途徑 核糖體 高爾基體 細(xì)胞膜 轉(zhuǎn)錄的mRNA在細(xì)胞核中合成 通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 最后與核糖體結(jié)合 參與翻譯過(guò)程 合成的DNA聚合酶的去路 核糖體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 細(xì)胞核 參與DNA復(fù)制 答案 D 3 2010 山東理綜 7 蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期 然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期 其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是 A 每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B 每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C 只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D 每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記解析 DNA復(fù)制是半保留復(fù)制 蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷 3H T 培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期 每一個(gè)DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3H T 然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)至中期 每個(gè)DNA分子復(fù)制的兩個(gè)DNA分子存在于同一染色體的兩條姐妹染色單體上 其中一個(gè)DNA分子的一條鏈含3H T 如下圖 答案 B 4 2010 廣東理綜 4 下列敘述正確的是 A DNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板B 每種氨基酸僅由一種密碼子編碼C DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過(guò)程D DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析 本題主要考查遺傳信息的傳遞與表達(dá)過(guò)程 A項(xiàng) 蛋白質(zhì)合成的直接模板是mRNA 屬于基因表達(dá)中的翻譯過(guò)程 B項(xiàng) 密碼子具有簡(jiǎn)并性 即存在多個(gè)密碼子決定同一種氨基酸的現(xiàn)象 C項(xiàng) 基因表達(dá)的過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯 DNA復(fù)制屬于遺傳信息的傳遞過(guò)程 D項(xiàng) 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA 少數(shù)生物 部分病毒 的遺傳物質(zhì)是RNA 因而DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案 D 二 獲取信息的能力 5 2010 天津理綜 2 根據(jù)下表中的已知條件 判斷蘇氨酸的密碼子是 A TGUB UGAC ACUD UCU解析 由表格信息無(wú)法直接確定轉(zhuǎn)錄的模板鏈 因DNA兩鏈間 模板鏈與mRNA間 mRNA與反密碼子間均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及密碼子位于mRNA上可確定蘇氨酸的密碼子為ACU或UGU 答案 C 6 2010 安徽理綜 3 大腸桿菌可以直接利用葡萄糖 也可以通過(guò)合成 半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用 將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中 測(cè)定其細(xì)胞總數(shù)及細(xì)胞內(nèi) 半乳糖苷酶的活性變化 如圖 據(jù)圖分析 下列敘述合理的是 A 0 50min 細(xì)胞內(nèi)無(wú) 半乳糖苷酶基因B 50 100min 細(xì)胞內(nèi)無(wú)分解葡萄糖的酶C 培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時(shí)存在時(shí) 半乳糖苷酶基因開(kāi)始表達(dá)D 培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時(shí) 半乳糖苷酶基因開(kāi)始表達(dá) 解析 圖中曲線變化表明 0 50min期間 細(xì)胞數(shù)目一直在增加 50min后一段時(shí)間內(nèi) 細(xì)胞數(shù)目不變 之后 半乳糖苷酶才表現(xiàn)出生物活性 將乳糖分解為半乳糖和葡萄糖 細(xì)胞數(shù)目繼續(xù)增加 因而可確定分解葡萄糖的酶一直存在 分解乳糖的酶 半乳糖苷酶 在葡萄糖缺乏時(shí)才開(kāi)始合成 酶的合成受基因控制 半乳糖苷酶基因一直存在 答案 D 7 2010 上海綜合 21 1983年科學(xué)家證實(shí) 引起艾滋病的人類(lèi)免疫缺陷病毒 HIV 是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒 下列正確表示HIV感染人體過(guò)程的 遺傳信息流 示意圖是 解析 HIV病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒 能控制宿主細(xì)胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶 以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA 該DNA又和人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA整合在一起 整合后的HIV的DNA分子在人體細(xì)胞又可以復(fù)制 還可以轉(zhuǎn)錄出RNA 以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì) 該DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì) 該病毒無(wú)法控制宿主細(xì)胞合成RNA復(fù)制酶 故HIV的RNA不能復(fù)制 所以A B C錯(cuò)誤 答案 D 三 實(shí)驗(yàn)與探究能力 8 2010 北京理綜 30 科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象 運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表 請(qǐng)分析并回答 1 要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B 必須經(jīng)過(guò) 代培養(yǎng) 且培養(yǎng)液中的是唯一氮源 2 綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果 第 組結(jié)果對(duì)得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用 但需把它與第 組和第 組的結(jié)果進(jìn)行比較 才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是 3 分析討論 若子 代DNA的離心結(jié)果為 輕 和 重 兩條密度帶 則 重帶 DNA來(lái)自于 據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是 復(fù)制 若將子 代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心 其結(jié)果 選填 能 或 不能 判斷DNA的復(fù)制方式 多 15N 15NH4C1 3 1 2 半保留復(fù)制 B 半保留 不能 若在同等條件下將子 代繼續(xù)培養(yǎng) 子n代DNA離心的結(jié)果是 密度帶的數(shù)量和位置 放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是 帶 若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中 子 代DNA的 中帶 比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的 中帶 略寬 可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為 沒(méi)有變化 輕 15N 解析 1 要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B 必須經(jīng)過(guò)多代培養(yǎng) 并且培養(yǎng)液中15NH4C1是唯一氮源 2 從圖表看 證明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制 第3組實(shí)驗(yàn)結(jié)果起到了關(guān)鍵作用 因?yàn)槠潆x心后僅為中帶 15N 14N 作為對(duì)照 還需與第1組和第2組的結(jié)果進(jìn)行比較 3 親代DNA為15N 15N 原料為14N 離心的結(jié)果為 輕 14N 14N 和 重 15N 15N 則 重帶 DNA來(lái)自于親代DNA 即B 這種復(fù)制方式?jīng)]有發(fā)生母鏈與子鏈的重新組合 因而不是半保留復(fù)制 判斷DNA的復(fù)制方式主要是看子代DNA與親代DNA的關(guān)系 實(shí)質(zhì)是母鏈與子鏈?zhǔn)欠癜l(fā)生重新組合 若將DNA雙鏈分開(kāi)離心 則不能判斷DNA的復(fù)制方式 在同等條件下 將子 代繼續(xù)培養(yǎng) 原料為14N 密度帶仍為兩種 即輕帶 14N 14N 和中帶 15N 14N 位置未發(fā)生變化 其中隨著n的增加輕帶的數(shù)量會(huì)逐漸增加 而中帶不變 因而放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是輕帶 子 代DNA的 中帶 15N 14N 比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果略寬 說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的 中帶 不完全是15N 14N 有可能新形成的子鏈 14N 中混有少量的15N 四 綜合應(yīng)用能力 9 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 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 GGU CCACTGACC CCAGTCACC 核糖體在mRNA上 的結(jié)合與移動(dòng) Fe3 細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi) mRNA兩端存在不翻譯的序列 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 C A 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 使翻譯正常進(jìn)行 這樣既可 以避免Fe3 對(duì)細(xì)胞的毒性影響 又可以減少細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi) 3 因mRNA上存在著鐵應(yīng)答元件和終止密碼等不對(duì)應(yīng)氨基酸的堿基序列 故mRNA上堿基數(shù)遠(yuǎn)大于氨基酸數(shù)的3倍 4 比較色氨酸和亮氨酸的密碼子 色氨酸 UGG 與亮氨酸 UUG 只有一個(gè)堿基的差別 可以確定改變DNA模板鏈上的一個(gè)堿基可以實(shí)現(xiàn)色氨酸變成亮氨酸 UGG UUG 故DNA模板鏈上堿基變化為C A 考點(diǎn)1遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 1 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與噬菌體侵染細(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 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 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 2 幾個(gè)探索實(shí)驗(yàn)整合 1 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 2 R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型菌的原因是S型菌DNA進(jìn)入R型細(xì)菌內(nèi) 與R型菌DNA實(shí)現(xiàn)重組 表現(xiàn)出S型菌的性狀 此變異屬于基因重組 3 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?zhuān)營(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 4 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 5 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 6 生物的遺傳物質(zhì)總結(jié) 例1 2010 江蘇高考 下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述 正確的是龍江 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 答案 B 考點(diǎn)2與中心法則相關(guān)問(wèn)題整合 1 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄 RNA復(fù)制的比較 2 遺傳信息 密碼子和反密碼子 3 中心法則信息流動(dòng)的種類(lèi) 1 中心法則中遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程為 在生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中遺傳信息的傳遞方向?yàn)?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 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)?DNA病毒 如噬菌體 在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中 遺傳信息的傳遞方向?yàn)?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)?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)標(biāo)準(zhǔn)化的模板 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 中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系 例2 如下圖所示為生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞與表達(dá)過(guò)程 據(jù)圖回答 1 比較圖一與圖二 兩過(guò)程所需要的條件除模板有所不同之外 和 也不同 2 圖一中與A鏈相比 C鏈特有的化學(xué)組成是 3 圖三所示的是遺傳信息傳遞的規(guī)律 被命名為 圖三中可在人體正常細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的過(guò)程有 填序號(hào) 4 圖四中Bt為控制晶體蛋白合成