（课标专用 5年高考3年模拟A版）高考生物 专题10 遗传的分子基础课件-人教版高三全册生物课件.pptx

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1、专题10遗传的分子基础高考生物（课标专用）高考生物（课标专用）考点一人类对遗传物质的探索历程考点一人类对遗传物质的探索历程考点清单考点清单基础知识基础知识一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验1.格里菲思的体内转化实验格里菲思的体内转化实验(1)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、小鼠。S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性有毒性,使小鼠患败血症死亡无毒(2)实验过程及结果:(3)结论:加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子,使R型活细菌转化为S型活细菌。(2)实验过程及结果:(3)结论:加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子,使R型活细菌转化为S型活细菌。2.艾弗里的

2、体外转化实验艾弗里的体外转化实验(1)实验材料:S型和R型细菌、培养基。(2)实验目的:探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖?(3)实验过程及结果:(4)结论:S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。【疑难点拨】(1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。(2)加热并没有使DNA完全失去活性:加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。(3)发生转化的只是少部分R型细菌,并不是所有的R型细菌都转化成S

3、型细菌。二、二、T2噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等噬菌体和大肠杆菌等(1)T2噬菌体的结构(2)T2噬菌体的复制式增殖2.实验方法实验方法:放射性同位素标记法。3.实验过程及结果实验过程及结果(1)标记T2噬菌体细菌(2)T2噬菌体侵染细菌4.实验结果分析实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。5.结论结论:DNA是遗传物质。三、三、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质1.不同生物的遗传物质不同生物的遗传物质2.DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质

4、:真核生物与原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而DNA是主要的遗传物质。重难突破重难突破1.肺炎双球菌体外转化实验和肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验的比较噬菌体侵染细菌实验的比较2.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(2)35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌考点二考点二DNA的结构与复制的结构与复制考点清单考点清单基础知识基础知识一、一、DNA分子的结构分子的结构1.DNA双螺旋模型构建者双

5、螺旋模型构建者:沃森和克里克。2.DNA双螺旋结构的形成双螺旋结构的形成3.DNA的双螺旋结构内容的双螺旋结构内容(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这些链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。(3)内侧:两链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:AT(两个氢键)、GC(三个氢键)。4.DNA分子结构特点(1)多样性,具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性,如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性,如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基对构成方式不变等。二、二、DNA分子的复制分子的复制

6、1.概念、时间和场所概念、时间和场所2.过程过程3.特点特点(1)过程:边解旋边复制。(2)方式:半保留复制。4.准确复制的原因和意义准确复制的原因和意义(1)原因:DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板;碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。(2)意义:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。重难突破重难突破一、一、DNA分子结构解读分子结构解读1.磷酸基团磷酸基团:每个DNA片段中,游离的磷酸基团有2个,分别位于DNA分子的两端。2.DNA分子中的分子中的3种连接种连接(1)碱基对通过氢键连接。(2)一条链中相邻的两个碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核

7、糖”连接。(3)一条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接。3.氢键氢键(1)可用解旋酶使其断裂,也可加热使其断裂。(2)A与T之间靠2个氢键连接,G与C之间靠3个氢键连接。(3)DNA分子中G和C的比例越高,DNA分子越稳定。二、二、DNA半保留复制方式的探究半保留复制方式的探究1.DNA复制的三个模型复制的三个模型在早期的研究中,科学家们提出了三个DNA复制的模型,如图所示。(1)全保留复制模型:两条DNA母链分开,分别复制形成2条子链DNA,此后2条DNA母链彼此结合,恢复原状,新合成的2条子链彼此结合形成新的双链DNA分子。(2)半保留复制模型:DNA边解旋边以两条链为模板,按碱基互补

8、配对原则,合成两条子链,子链与对应母链形成双螺旋结构。(3)分散式复制模型:亲代DNA双链被切成双链片段,这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链又以某种方式聚合成“杂种链”。2.DNA复制方式的实验探究复制方式的实验探究(1)方法:同位素标记法、密度梯度离心法。(2)过程:(3)结果分析在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA,在离心管中离心形成的带位于上层,称为轻带。在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA,在离心管中离心形成的带位于下层,称为重带。将亲代含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养基上,繁殖一代,将得到的代D

9、NA分子离心,在离心管中形成的带位于中层,这样就推翻了全保留复制的猜想,因为如果是全保留复制,代DNA分子在离心管中离心形成的带应该是重带和轻带,而不是中带。代DNA分子继续在含14N的培养基上复制,得到代DNA分子,同样用密度梯度离心方法分离,发现代DNA分子在离心管中形成的带是轻带和中带,这样又推翻了分散复制的猜想。因为,如果是分散复制,代DNA分子在离心管中的位置是中带或稍高一些。(4)结论:DNA的复制是以半保留方式进行的。考点三基因的表达考点三基因的表达考点清单考点清单基础知识基础知识一、基因是遗传效应的一、基因是遗传效应的DNA片段片段二、基因的功能二、基因的功能1.RNA的结构和

10、种类的结构和种类2.转录转录(1)场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。(2)条件(3)过程(4)产物:信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。3.翻译翻译(1)场所或装配机器:核糖体。(3)过程(4)产物:多肽蛋白质(具有生物活性)三、基因对性状的控制三、基因对性状的控制1.中心法则中心法则(1)提出者:克里克。(2)补充后的内容图解:。2.基因控制性状的途径基因控制性状的途径(1)直接控制:通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(2)间接控制:通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而间接控制生物体的性状。重难突破重难突破1.辨析遗传信息、密码子与反密码子辨析遗传信息、密码子

11、与反密码子(1)概念辨析(2)数量关系每种氨基酸对应一种或几种密码子(即密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。除终止密码子外,一种密码子只能决定一种氨基酸;一种tRNA只能转运一种氨基酸。密码子有64种(3种终止密码子;61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。2.解读两种翻译模型解读两种翻译模型(1)图甲翻译模型分析、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。(2)图乙翻译模

12、型分析图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。结果:合成多个氨基酸序列完全相同的多肽,因为模板mRNA相同。3.不同生物的遗传信息传递过程不同生物的遗传信息传递过程方法一方法一T2噬菌体侵染细菌的放射性同位素标记问题噬菌体侵染细菌的放射性同位素标记问题方法技巧方法技巧1.T2噬菌体的结构噬菌体的结构2.“两看法两看法”解答解答T2噬菌体侵染细菌标记问题噬菌体侵染细菌标记问题3.亲、子代亲、子代T2噬菌体与细菌之间的同位素

13、标记关系噬菌体与细菌之间的同位素标记关系DNA蛋白质DNA和蛋白质亲代T2噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32S12C、14C、1H、3H、16O、18O、14N、15N(1)C、H、O、N为DNA和蛋白质共有元素,不能通过标记C、H、O、N来区分DNA和蛋白质。(2)研究T2噬菌体的遗传物质时,不能将35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)同时标记在同一噬菌体上,因为放射性检测只能检测放射性存在的部位,不能确定是何种元素的放射性。方法二遗传信息传递与表达过程中的数量计算方法二遗传信息传递与表达过程中的数量计算

14、方法技巧方法技巧1.“归纳法归纳法”求解求解DNA分子中的碱基数量的计算规律分子中的碱基数量的计算规律(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中=m,则在互补链及整个DNA分子中都有=m。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中=a,则在其互补链中=,而在整个DNA分子中=1。2.“图解法图解法”分析分析DNA复制相关计算复制相关计算(1)将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则子代DNA共2n个脱氧核苷酸链共2n+

15、1条(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m(2n-1)。第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m2n-1。3.中心法则的相关计算规律中心法则的相关计算规律在不考虑非编码区和内含子及终止密码子的条件下,转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA碱基数多肽链氨基酸数=631,参考图解如下:方法三图解法突破方法三图解法突破DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题复制与细胞分裂中的染色体标记问题方法技巧方法技巧1.有丝分裂中子染色体标记情况分析有丝分裂中子染色体标记情况分析(1)过程图解(以一条染色体为例):复制一次(母链标记,培养液不含标记同位素):转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期:(2)规律总结:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记。2.减数分裂中子染色体标记情况分析减数分裂中子染色体标记情况分析(1)过程图解:减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如图:(2)规律总结:由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记。