2023屆高三生物二輪復(fù)習(xí)課件第6講遺傳的分子基礎(chǔ)

第6講遺傳的分子基礎(chǔ)一、遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程1．明確遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程的“兩次標(biāo)記”和“三個(gè)結(jié)論”(1)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的兩次標(biāo)記的目的不同：①第一次標(biāo)記：分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)

，目的是獲得帶有標(biāo)記的大腸桿菌。②第二次標(biāo)記：分別用含35S和32P的大腸桿菌培養(yǎng)

，目的是使噬菌體帶上放射性標(biāo)記。大腸桿菌噬菌體(2)遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“

”。②艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即

。③噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：

，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。轉(zhuǎn)化因子DNA是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)的探索及遺傳密碼的破譯格里菲思肺炎雙球菌、小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子艾弗里及其同事肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

赫爾希與蔡斯T2噬菌體、大腸桿菌放射性同位素標(biāo)記、離心DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)沃森和克里克物理模型構(gòu)建DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)大腸桿菌同位素示蹤技術(shù)與密度梯度離心技術(shù)DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制克里克中心法則伽莫夫提出設(shè)想：3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸克里克實(shí)驗(yàn)證明了3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸尼倫伯格和馬太破譯了第一個(gè)遺傳密碼，UUU編碼苯丙氨酸一、遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程1．明確遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程的“兩次標(biāo)記”和“三個(gè)結(jié)論”思考1：在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，攪拌和離心的目的分別是？提示：攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌脫離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。思考2：在證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)中，能否利用噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程？請(qǐng)說(shuō)明理由提示：不能，因?yàn)闊煵莼ㄈ~病毒侵染煙草細(xì)胞時(shí)，RNA和蛋白質(zhì)沒(méi)有分開(kāi)，是完整的病毒侵入宿主細(xì)胞。因此，本實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)人工分離提純技術(shù)分離RNA和蛋白質(zhì)，然后再單獨(dú)導(dǎo)入宿主細(xì)胞，單獨(dú)觀察它們的作用。一、遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程2．辨析DNA結(jié)構(gòu)的兩種關(guān)系和兩種化學(xué)鍵一、遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程3．“遺傳物質(zhì)”探索的4種方法盲點(diǎn)錯(cuò)混查清(1)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導(dǎo)致其裂解(2018·全國(guó)卷Ⅱ，T5B)(

)(2)證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是由美國(guó)科學(xué)家艾弗里等完成的(

)(3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA(

)(4)艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡(

)(5)某復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能是DNA聚合酶(

)(6)T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)(2017·全國(guó)卷Ⅱ，T2B)(

)(7)在真核細(xì)胞中，轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)(

)(8)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的(

)×√××√×√×例1：P39-4．科學(xué)家在進(jìn)行T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，用放射性同位素標(biāo)記某個(gè)噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下表)，產(chǎn)生的n個(gè)子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A．每個(gè)子代噬菌體的DNA均含31P和32PB．每個(gè)子代噬菌體蛋白質(zhì)均含35S和32SC．HIV與T2噬菌體在細(xì)胞中的增殖過(guò)程相同D．子代噬菌體DNA可在細(xì)菌中合成相關(guān)的mRNAD

T2噬菌體細(xì)菌DNA32P標(biāo)記31P標(biāo)記蛋白質(zhì)32S35S例2：P39-1．(2019·江蘇卷)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是()A．實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)記DNAB．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C．噬菌體DNA的合成原料來(lái)自大腸桿菌D．實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNAC例3：(2018·全國(guó)卷Ⅰ)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷，下列說(shuō)法不合理的是()A．突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B．突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來(lái)的C．突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD．突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移C二、遺傳信息的傳遞與表達(dá)1．DNA復(fù)制2．DNA轉(zhuǎn)錄RNA引物ⅠRNA引物ⅡDNA聚合酶的特點(diǎn)：不能從頭合成DNA，而只能從3’端延伸DNA鏈，因此，DNA復(fù)制需要引物，為DNA聚合酶提供3’。DNA的合成方向：總是從子鏈的5‘端向3’端延伸。漢水丑生侯偉作品二、遺傳信息的傳遞與表達(dá)3．翻譯模型1模型2遺傳信息的傳遞遺傳信息的表達(dá)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所模板原料模板去向產(chǎn)物堿基配對(duì)信息傳遞4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸20種氨基酸子代DNA分子中DNA鏈重新聚合降解成核糖核苷酸完全相同的兩個(gè)DNA分子RNA蛋白質(zhì)(多肽)A—T、T—A、C—G、G—CA—U、T—A、C—G、G—CA—U、U—A、C—G、G—C主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體親代DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNADNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄宿主細(xì)胞胞質(zhì)病毒RNA4種游離的脫氧核苷酸親代病毒中DNAU—A、A—T、C—G、G—CRNA→DNA生物種類舉例遺傳信息的傳遞過(guò)程DNA病毒T2噬菌體RNA病毒煙草花葉病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒艾滋病病毒細(xì)胞生物動(dòng)物、植物、細(xì)菌、真菌等二、遺傳信息的傳遞與表達(dá)4.各類生物遺傳信息的傳遞過(guò)程：二、遺傳信息的傳遞與表達(dá)5.基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系（1）間接控制酶的合成（2）直接控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（3）

基因與性狀的關(guān)系①一般來(lái)說(shuō)，________決定生物體的性狀。②基因與性狀的關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的________關(guān)系。③性狀的形成是基因與________共同作用的結(jié)果。基因線性環(huán)境一、遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程思考1：在核糖體上翻譯出來(lái)的胰島素是否具有降低血糖的生理作用？請(qǐng)分析原因提示：在核糖體上翻譯出來(lái)的只是多肽鏈，還需要被運(yùn)送到各自的“崗位”，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)，才能承擔(dān)細(xì)胞的生命活動(dòng)。思考2：某種致癌的RNA病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒，其體內(nèi)是否含有逆轉(zhuǎn)錄酶？逆轉(zhuǎn)錄酶怎么產(chǎn)生的？提示：逆轉(zhuǎn)錄病毒體內(nèi)含有逆轉(zhuǎn)錄酶，逆轉(zhuǎn)錄酶是在宿主體內(nèi)合成的。思考3：真核細(xì)胞的線粒體和葉綠體內(nèi)能否進(jìn)行基因的表達(dá)？它們控制的性狀遺傳具有什么特點(diǎn)？提示：線粒體和葉綠體內(nèi)都含有DNA和核糖體，能進(jìn)行DNA復(fù)制和基因表達(dá)，控制性狀。由于受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自于母方，因此線粒體和葉綠體控制的性狀只能通過(guò)母方遺傳給后代。盲點(diǎn)錯(cuò)混查清(1)DNA復(fù)制需要消耗能量(

)(2)真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期(

)(3)真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶(

)(4)人輪狀病毒是一種雙鏈RNA病毒，病毒RNA在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的過(guò)程中會(huì)有氫鍵的斷裂和形成(

)(5)轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別是DNA分子上基因的啟動(dòng)子和終止子，其中啟動(dòng)子是DNA連接酶識(shí)別和結(jié)合的部位(

)(6)一個(gè)tRNA分子中只有一個(gè)反密碼子對(duì)(

)(7)沃森和克里克以DNA大分子為研究材料采用X射線衍射的方法破譯了全部密碼子(

)(8)真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)，但原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動(dòng)蛋白質(zhì)的翻譯 (

)√×√√√××√例4：P40-2．將一個(gè)不含放射性的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀，堿基數(shù)目為n)放在含有3H－胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測(cè)到a、b兩種類型的DNA如圖所示(注：以“……”表示含放射性的脫氧核苷酸鏈)。預(yù)測(cè)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為()A．第一次復(fù)制產(chǎn)生的DNA全為b類型B．第二次復(fù)制產(chǎn)生的DNA中兩種類型都有，且a、b比例為1∶3C．若DNA含有x個(gè)胸腺嘧啶，則復(fù)制m次需要的胞嘧啶的數(shù)目為(2m－1)(x－a)/2D．復(fù)制m次產(chǎn)生放射性的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2m＋1－2D例5：(2019·浙江4月選考)在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，BrdU會(huì)取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA(兩條鏈均被標(biāo)記)的染色單體熒光被抑制(無(wú)明亮熒光)。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是()A.1/2的染色體熒光被抑制 B.1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C.全部DNA分子被BrdU標(biāo)記 D.3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記D例6：(2019·貴陽(yáng)五校聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者血液中含有一種名為HSATⅡ的非編碼RNA(即不編碼蛋白質(zhì)的RNA)，這一特殊RNA可作為胰腺癌的生物標(biāo)記，用于胰腺癌的早期診斷。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A．HSATⅡ非編碼RNA與蛋白質(zhì)可自由通過(guò)核孔B．HSATⅡ非編碼RNA徹底水解后可得到5種終產(chǎn)物C．HSATⅡ非編碼RN