高三生物第一轮复习 第4单元 第12讲 基因的本质课件 新人教版.ppt

课标版生物第12讲基因的本质 知识一DNA是遗传物质的证据一 肺炎双球菌的转化实验1 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 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 艾弗里体外转化实验 1 设计思路 设法将 DNA与其他物质分开 单独研究它们各自的功能 2 实验过程及结果 3 结论 使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是DNA而不是蛋白质 多糖及DNA的水解产物 1 实验材料 噬菌体和大肠杆菌等 1 噬菌体的结构 2 噬菌体的复制式增殖 二 噬菌体侵染细菌的实验 2 实验方法 放射性同位素标记法 3 实验过程及结果 1 标记噬菌体 2 噬菌体侵染细菌 4 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 DNA是遗传物质 三 证明RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验1 烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 1 实验过程及现象 2 结论 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质 2 人类的探索结论 DNA是主要的遗传物质 因为实验证明 绝 大多数生物的遗传物质是DNA 只有少部分生物的遗传物质是RNA 识记题组一 有 无 有 无 死亡 不死亡 死亡 转化因子 DNA R型菌和S型菌R型菌DNA二 蛋白质外壳 S DNA P 噬菌体 大肠杆菌 大肠杆菌的氨基酸 放射性同位素标记 高 低低高DNA蛋白质外壳亲代DNADNA三 蛋白质外壳 RNA 不出现病斑 RNA 蛋白质 DNA 绝大多数 1 判断下列叙述的正误 1 肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 2013课标 5改编 2 R型肺炎双球菌与S型肺炎双球菌DNA混合后 R型细菌发生转化是基因突变的结果 3 用DNA酶处理后的S型细菌DNA与活R型细菌混合 可培养出S型细菌菌落和R型细菌菌落 4 赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA 证明了 DNA的半保留复制 2014江苏单科 4D 5 RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 2013海南单科 13C 6 噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖 使宿主细菌裂解 2012重庆理综 2D 2 如果用15N 32P 35S共同标记噬菌体后 让其侵染大肠杆菌 在产生的子代噬菌体的组成结构中 能够找到的标记元素为 A 在外壳中找到15N和35SB 在DNA中找到15N和32PC 在外壳中找到15ND 在DNA中找到15N 32P和35S答案B用15N 32P 35S共同标记噬菌体时 15N可标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳 32P可标记噬菌体的核酸 35S可标记噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面 核酸进入细菌内部 在细菌细胞中以噬菌体DNA为模板 利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸 由于DNA复制的方式为半保留复制 故在子代噬菌体DNA中能找到15N和32P 不能在蛋白质中找到35S和15N 3 在证明DNA是遗传物质的实验中 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质 在图中标记元素所在部位依次是 A B C D 答案D赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 实际上是标记了脱氧核苷酸中的磷酸基团和氨基酸中的R基 4 2013浙江绍兴一中阶段测试 13 下列关于遗传物质的说法 错误的是 真核生物的遗传物质是DNA 原核生物的遗传物质是RNA 细胞核中的遗传物质是DNA 细胞质中的遗传物质是RNA 甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNAA B C D 答案C真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA 细胞核和细胞质遗传物质都是DNA 甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒 遗传物质是RNA 知识二DNA结构与复制一 DNA分子结构1 DNA双螺旋模型构建者 沃森和克里克 2 DNA的分子组成 3 DNA的双螺旋结构内容 1 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 两链碱基通过氢键连接成的 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 DNA复制1 概念 时间和场所 DNA复制以 DNA分子为模板合成子代DNA的过程2 过程 4 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 3 特点 1 过程 边解旋边复制 2 方式 半保留复制 1 判断下列有关DNA结构与复制叙述的正误 1 DNA有氢键 RNA没有氢键 2013课标 1A 2 磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架 3 双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数 2010江苏单科 1D 4 真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量 2011海南单科 25A 5 真核细胞核DNA的复制发生在有丝分裂前期 2011海南单科 25D 6 DNA聚合酶在细胞核内合成 2013课标 1B 2 如图为DNA分子结构示意图 下列有关叙述正确的是 A 若该DNA分子中G C碱基对比例较高 则热稳定性较低B 由 组成 它代表DNA的基本组成单位之一 C DNA复制时 断裂需解旋酶 和 连接需聚合酶D 如果复制时 可脱氨为 U 则能产生U G碱基对答案B由于G C碱基对含有三个氢键 故G C碱基对的热稳定性比A T碱基对的热稳定性高 A错误 DNA复制时 是脱氧核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸之间的连接 与 和 之间的连接没有关系 C错误 G与U不能配对 D错误 3 下列关于DNA结构与功能的说法 不正确的是 A DNA分子中G与C碱基对含量越高 其结构稳定性相对越大B 碱基排列顺序的千变万化 构成了DNA分子的多样性C 生物体所有DNA分子的转录和翻译是同时同地进行的D DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确进行答案C真核生物转录主要在细胞核中进行 翻译在细胞质的核糖体上进行 4 如图表示DNA复制的过程 结合图示判断 下列有关叙述不正确的是 A DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键 使两条链解开B DNA分子的复制具有双向复制的特点 生成的两条子链的方向相反 C 从图示可知 DNA分子具有多起点复制的特点 缩短了复制所需的时间D DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段答案C从图示中不能获得DNA分子具有多起点复制的特点 突破一遗传物质探索的经典实验1 肺炎双球菌体外转化实验和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 1 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中含放射性的原因 保温时间过短 有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内 经离心后分布于上清液中 上清液中出现放射性 噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离 这一段保温时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来 经离心后分布于上清液 也会使上清液中出现放射性 2 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 沉淀物中有放射性的原因 由于搅拌不充分 有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 疑难诊室 1 加热杀死S型细菌的过程中 其蛋白质变性失活 但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性 2 R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌DNA实现重组 表现出S型细菌的性状 此变异属于广义上的基因重组 3 含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养 因为病毒营专性寄生生活 故应先培养细菌 再用细菌培养噬菌体 4 噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质 但是没有证明蛋白质不是遗传物质 1 不同生物的遗传物质的判断 2 两看法 解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题典例1 2014山东师大附中一模 17 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和 赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质 下列关于这两个实验的叙述正确的是 A 二者都应用同位素示踪技术B 二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开 研究各自的效应C 艾弗里的实验设置了对照 赫尔希与蔡斯的实验没有对照D 二者都诱发了DNA突变解析只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术 A错误 两实验最关键的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开 研究各自的效应 B正确 赫尔希与蔡斯的实验具相互对照 C错误 两实验都没有诱发DNA突变 D错误 答案B 1 1 2014江苏徐州期中 16 下列关于科学家探究 DNA是遗传物质 实验的叙述 正确的是 A 分别给小鼠注射R型活球菌和加热杀死的S型球菌 小鼠均不死亡B 用含35S标记的噬菌体侵染细菌 子代噬菌体中也有35S标记C 用烟草花叶病毒核心部分感染烟草 可证明DNA是遗传物质D 用含32P标记的噬菌体侵染细菌 离心后上清液中具有较强的放射性答案A解析35S标记的是噬菌体的蛋白质 噬菌体的蛋白质外壳不进入细菌 子代不应含有35S标记 B错误 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA C错误 用含32P标记的噬菌体侵染细菌 实验结果应是沉淀物中具有较强放射性 D错误 1 2艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中 得到了S型肺炎双球菌 有关叙述中正确的是 A R型细菌转化成S型细菌 说明这种变异是定向的B R型细菌转化为S型细菌属于基因重组C 该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD 将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌答案B解析艾弗里实验中将S型细菌中的多糖 蛋白质和DNA等提取出来 分别加入培养R型细菌的培养基中 结果只有加入DNA时 才能使R型细菌转化成S型细菌 这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA C错误 该实验的生物 变异属于基因重组 生物的变异都是不定向的 A错误 B正确 将S型细菌的DNA注射到小鼠体内 不能实现肺炎双球菌的转化 D错误 突破二DNA结构与复制1 DNA双螺旋结构的形成过程 2 DNA分子结构模型解读 图1 图2 1 由图1可解读以下信息 数量关系 位置关系 化学键 2 图2是图1的简化形式 其中 是磷酸二酯键 是氢键 解旋酶作用于 部位 限制性内切酶和DNA连接酶作用于 部位 1 DNA分子中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 在互补链及整个DNA分子中 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 DNA复制的有关计算方法 1 将含有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 1条 特别提醒 解答此类问题时 应看准 含 还是 只含 是 DNA分子数 还是 脱氧核苷酸链数 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m 2n 1 典例2甲图中DNA分子有a和d两条链 将甲图中某一片段放大后如乙图所示 结合所学知识回答下列问题 甲乙 1 从甲图可看出DNA复制的方式是 2 甲图中 A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶 其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链 从而形成子链 则A是酶 B是酶 3 图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有 4 乙图中 7是 DNA分子的基本骨架由交替连接而成 DNA分子两条链上的碱基通过连接成碱基对 并且遵循原则 解题关键 解析 1 从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制 2 A是解螺旋的解旋酶 B是形成子代DNA分子的DNA聚合酶 3 绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核 线粒体 叶绿体 4 乙图中 7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸 DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成 DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 并且遵循碱基互补配对原则 答案 1 半保留复制 2 解旋DNA聚合 3 细胞核 线粒体 叶绿体 4 胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对 2 1下图是人体细胞中某DNA片段结构示意图 有关叙述正确的是 A 图中 X 代表磷酸基 A 代表腺苷B DNA复制时 图中 N 键首先全部断开 C DNA转录时 需要Taq酶 解旋酶等催化D DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化 M 键的形成答案D解析图中X为磷酸基 A为腺嘌呤 故选项A错 DNA复制时 是边解旋边复制的 故B错 Taq酶用于PCR技术中 DNA转录时用的酶是RNA聚合酶 故C错 图中M键为磷酸二酯键 DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成 故D正确 2 2 2014江苏淮安二模 12 以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型 其中正确的是 答案D解析选项A中 从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断 两条脱氧核苷酸链不是反向平行的 A错误 选项B中 A与T之间的氢键应该是两个而不是三个 B错误 选项C中 含氮碱基 C 应连接在五碳糖的1号位上 如下图所示 且G与C之间有三个氢键 C错误 2 3用15N标记含有100个碱基对的DNA分子 其中有胞嘧啶60个 该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次 其结果不可能是 A 含有15N的DNA分子占1 8B 含有14N的DNA分子占7 8C 复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D 复制结果共产生16个DNA分子答案B解析DNA复制为半保留复制 由题可知 该DNA分子中有腺嘌呤 A 40个 则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为40 24 1 600 个 该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次 可形成16个DNA分子 其中含有15N的 DNA分子占1 8 含有14N的DNA分子占100