高考生物（山东专用）复习专题10遗传的分子基础教学课件

这是一份高考生物（山东专用）复习专题10遗传的分子基础教学课件，共53页。

考点1　DNA是主要的遗传物质一、肺炎链球菌的转化实验1.格里菲思的转化实验
2.艾弗里及其同事的转化实验
新链接    (1)DNA加热、降温过程中影响碱基对间氢键的打开和重新形成,S型细菌加热致死后 蛋白质失活,DNA双链加热时解聚成单链,降温后会恢复活性。(2)肺炎链球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,即转化的实 质是基因重组。
二、T2噬菌体侵染细菌的实验
知识归纳    (1)同位素标记法的应用原理:同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的注意点①保温的目的是使T2噬菌体侵染大肠杆菌。②搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体和大肠杆菌分离。③离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下 被侵染的大肠杆菌。
(3)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的异常放射性分析
小表达    T2噬菌体侵染大肠杆菌,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噬菌体只将DNA注入大肠杆菌,而DNA复制过程所需的原料、酶等均 来自大肠杆菌
三、DNA是主要的遗传物质1.RNA是遗传物质的证据 
2.生物体内的核酸种类及遗传物质
考点2　DNA的结构与复制一、DNA的结构
知识归纳    DNA双螺旋结构的常考点
小表达    DNA分子两条链反向平行的意思是         。答案:DNA每条链的一端是游离的磷酸,即5'端,另一端是脱氧核糖中游离的羟基(—OH),即3'端,DNA两条链的方向分别是5'→3'和3'→5'
二、DNA的复制1.DNA半保留复制的实验证据
知识拓展(1)DNA聚合酶和DNA连接酶都可以催化3',5'-磷酸二酯键的形成。①DNA聚合酶:催化单个脱氧核苷酸连接到已有DNA片段的3'端(即5'→3'合成)。②DNA连接酶:催化DNA相邻片段间3',5'-磷酸二酯键形成。(2)DNA的复制由复制起点开始,但是DNA聚合酶只能由5'→3'催化DNA合成,因此3'→ 5'模板链的子链(前导链)合成是连续的,但是5'→3'模板链在合成子链(后随链)时是不 连续的,合成的是DNA片段,后用DNA连接酶连接起来。
小表达    1.DNA复制时,子链的延伸方向只能是5'→3'的原因是　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　    。2.根据DNA半保留复制原理,在体外进行DNA合成时需要的成分有     。1.答案:DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到已有脱氧核苷酸链的3'端2.答案:(耐高温的)DNA聚合酶、DNA模板、引物、4种脱氧核苷酸等
考点3　基因指导蛋白质的合成一、基因的本质基因通常是有遗传效应的DNA片段。
易混易错    (1)转录过程中,DNA两条链的解旋无需解旋酶,因为RNA聚合酶本身就兼 有解旋的功能。(2)真核生物的核DNA转录形成的mRNA,需在细胞核中加工处理成为成熟的mRNA后 才能作为翻译的模板,原核生物的mRNA则不需要。(3)tRNA是单链,但其RNA链会发生折叠,在互补序列间形成碱基互补配对区。
知识拓展(1)基因上存在启动子和终止子 注:编码区铺底部分表示外显子,白色部分表示内含子
①启动子:一段DNA序列,是RNA聚合酶识别、结合的位点,紧挨着需要转录的目的基 因且位于目的基因的上游。②终止子:DNA模板上的特殊碱基序列,位于目的基因的下游,当RNA聚合酶遇到该序 列时会从基因上脱离,转录停止。(2)一条DNA上有若干基因,各个基因指导转录的模板链可能属于不同的DNA链。 
小表达    获取某基因的双链DNA片段及其mRNA,通过加热DNA使之形成单链,使单链DNA与 mRNA形成双链分子,可观察到图中结果。图中形成凸环的原因是               。
答案:DNA中有内含子,mRNA中没有相应序列,DNA单链与mRNA形成双链分子时, DNA分子与mRNA无法配对的序列形成凸环
三、翻译1.场所:核糖体。2.主要过程 
知识拓展基因表达模型分析(1)多聚核糖体模型 
(2)真、原核生物的基因表达模型辨析
3.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系
考点4　基因表达与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系 
方法技巧　间接控制的判断技巧判断直接影响性状的物质是否是蛋白质,如果不是,则一般为间接控制。实例分析:基因突变导致叶绿素不能合成,叶片变黄,“叶绿素”不是蛋白质,故该突变 基因间接控制性状。
二、基因选择性表达与细胞分化1.细胞分化的本质:基因的选择性表达。2.表达的两类基因分析
知识拓展(1)表观遗传不影响DNA的复制,故可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。(2)表观遗传一般影响基因的转录和翻译①基因中启动子区域发生甲基化修饰,可影响RNA聚合酶与启动子的结合,通常会抑 制基因的表达,进而影响表型。②染色体(质)中DNA与组蛋白结合在一起,组蛋白发生乙酰化修饰,利于DNA解旋。③组蛋白甲基化既与基因的转录抑制相关,又与转录激活相关,这取决于被修饰的氨 基酸所处的位置、被修饰的程度,以及甲基转移酶的性质。④真核细胞中存在多种miRNA(微小RNA),它能与相关基因转录出的mRNA互补,形成 局部双链,抑制基因表达。
复制、转录、翻译的方向性
深挖教材(1)DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的　　　　    ,这一端称作5‘-端,另 一端有一个　　 　　    ,称作3'-端(必修2 P50)。DNA的两条单链方向相反,一般书写 时左侧或上侧单链是从　　　　　    ,右侧或下侧单链则是从　　　　　    (2023山 东,5,2分)(2023浙江6月选考,16,2分)(2023海南,13,3分)(2022广东,12,2分)(2021辽宁,4,2分)。(2)DNA复制时,子链延伸的方向为　　　　 　    ,引物结合在模板链的　　     (必修2 P55)(2023浙江6月选考,16,2分)(2023山东,5,2分)(2021辽宁,4,2分);转录时子链延伸的
3'-端→5'-端  
方向为　　　　     ,RNA聚合酶定位在模板链的　　    (必修2 P65)(2023辽宁,18,3分);翻译过程中,核糖体在mRNA上沿　　 　　    方向移动(必修2 P68)(2023江苏,6,2分)(2023湖南,12,2分)(2023浙江1月选考,15,2分)(2021浙江1月选考,22,2分),肽链的延伸方向是　　　　　　　　　    。　　　　
真题演练   1.(2021辽宁,4,2分)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是 (　    )A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端B.子链的合成过程不需要引物参与C.DNA每条链的5'端是羟基末端D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链 
真题演练    2.(2021浙江1月选考,22,2分)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示 意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸 AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是(　    ) 
A.图中①为亮氨酸B.图中结构②从右向左移动C.该过程中没有氢键的形成和断裂D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
考法1　遗传信息传递过程中的计算1.DNA分子中的碱基数量的计算规律 
2.DNA复制中的数量关系(1)将1个含有15N的DNA分子以含有14N脱氧核苷酸为原料连续复制n次,则
(2)1个DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代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)。②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。
例    (2021北京,4,2分)酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的 是     (　    )A.DNA复制后A约占32%B.DNA中C约占18%C.DNA中(A+G)/(T+C)=1D.RNA中U约占32%
  解析    DNA复制后产生的子代DNA碱基组成和原有的DNA一样,碱基A仍约占32%,A正确;双链DNA分子中,A=T、C=G,由A约占32%可知,A和T约占64%,C和G约占36%, 则C约占18%,(A+G)/(T+C)=1,B、C正确;一个细胞中RNA和DNA的碱基之间没有必然 的数量关系,被转录出的RNA和相应的DNA模板链中的碱基有对应的数量关系,D错 误。
考法2　DNA复制中染色体标记问题1.解题关键构建细胞分裂过程模型图,进行染色体与DNA行为的对应分析和转换。2.示例分析已知果蝇体细胞中的4对同源染色体全部被3H标记,将其移入不含3H的培养基中培养, 分析进行两次连续的有丝分裂和进行一次减数分裂时各时期细胞中染色体标记情 况。(1)进行两次连续的有丝分裂各时期细胞中染色体标记情况分析①模型图:以1条染色体为例。
 说明:“*”代表含3H的染色体或染色单体; 代表含3H的DNA链, 代表不含3H的DNA链。
②一个细胞中的染色体标记情况(单位:条)
第二次有丝分裂后期着丝粒分裂后,每对染色单体形成的两条子染色体中有一条含3H,且染色体移向哪一极是随机的,故子细胞中含3H的染色体数目不确定。
(2)进行一次减数分裂各时期细胞中染色体标记情况分析①模型图:以1对同源染色体为例。 
②一个细胞中染色体标记情况如表(单位:条)
例    (2023青岛期初,7)为了研究细胞分裂的过程,研究团队将GFP基因和NEO基因(2个 基因的每条单链均被32P标记)分别插入鼠精原细胞(不含32P)的两条非同源染色体上,将 其置于不含32P的培养液中培养,得到4个子细胞,检测子细胞中的标记情况。若不考虑 其他变异,下列说法正确的是 (　    )A.若某个子细胞中有2条染色体含32P,则一定进行了减数分裂B.若每个子细胞中均只有1条染色体含32P,则一定进行了有丝分裂C.若进行减数分裂,某个子细胞中只有1条染色体含32P的概率为1/2D.若进行减数分裂,GFP基因和NEO基因不可能存在于同一子细胞中
  解析    若进行的是有丝分裂,第一次分裂产生的两个子细胞中均含有1个GFP基因和1个NEO基因(2个基因中均仅一条单链含32P),第二次分裂间期DNA复制后,每个细胞 均含有2个GFP基因(只有1个基因含32P)和2个NEO基因(只有1个基因含32P),分裂后期 染色单体分开后移向哪一极是随机的,所以产生的子细胞含32P的染色体可能有0条、1 条、2条。若进行的是减数分裂,分裂间期DNA复制后,GFP基因和NEO基因所在的每 对同源染色体仅一条染色体的两条单体上含32P,所以减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞有 两种情况:一种情况是两个细胞均有1条染色体含32P(GFP基因和NEO基因所在的染色 体进入两个细胞),经减数分裂Ⅱ产生的4个子细胞均只有1条染色体含32P,且这种情况 的概率为1/2;另一种情况是一个子细胞有2条染色体含32P、另一个细胞不含32P(GFP基