2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习课件：专题8遗传的分子基础 —基础篇

这是一份2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习课件：专题8遗传的分子基础 —基础篇，共38页。
考点一　人类对遗传物质的探索历程一、肺炎双球菌的转化实验1.实验材料:S型和R型肺炎双球菌、小鼠。
2.格里菲思的体内转化实验(1)实验过程及结果 (2)推论:加热杀死的S型细菌中含有③    某种转化因子    ,使R型活细菌转 化为S型活细菌。
3.艾弗里的体外转化实验(1)实验过程及结果 (2)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,④    DNA    是S型细菌的遗传物质。
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型 细菌。
　　(2)T2噬菌体的复制式增殖
二、噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。(1)T2噬菌体的结构
2.实验过程及结果(1)标记T2噬菌体 (2)T2噬菌体侵染细菌
3.结论:子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的,     DNA    是T2噬菌体的遗传物质。4.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 
5.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
三、DNA是主要的遗传物质1.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及结果 
(2)结果分析与结论重建病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的病毒类型,说明RNA是遗 传物质。2.不同生物的核酸和遗传物质分析
3.对“DNA是主要的遗传物质”的理解生物界中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,因此说DNA是主要的遗传物质。
考点二　DNA的结构与复制一、DNA分子的结构1.DNA分子的组成 
巧记　利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构 2.DNA的双螺旋结构内容(1)DNA由①    两    条脱氧核苷酸链组成,这些链按反向平行的方式盘旋 成②    双螺旋结构    。(2)外侧:③    脱氧核糖    和④    磷酸    交替连接构成基本骨架。(3)内侧:两链上碱基通过⑤    氢键    连接成碱基对。碱基互补配对遵循 以下原则:A  T(两个氢键)、G C(三个氢键)。
3.DNA分子结构的特点(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分子的复制1.概念、时间和场所 
2.过程 3.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(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.结果分析a.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。
三、DNA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:
b.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。c.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Ⅰ 代DNA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,Ⅰ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。d.Ⅰ代DNA分子继续在含14N的培养基上复制,得到Ⅱ代DNA分子,同样用 密度梯度离心方法分离,发现Ⅱ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,Ⅱ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　基因的表达一、基因与DNA和性状之间的关系1.基因是有遗传效应的DNA片段 2.基因、蛋白质与性状的关系(1)基因通过控制蛋白质的结构来直接控制性状。
(2)基因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。二、RNA的结构和种类 
三、基因的表达1.转录(1)场所:主要是①    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:③    mRNA、rRNA、tRNA    等。2.翻译(1)场所:④    核糖体    。
(2)条件 (3)过程 
(4)产物:多肽 蛋白质(具有生物活性)3.转录与翻译的比较
名师点睛　(1)转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。a.一个DNA分子中有许多个基因,转录是以基因为单位进行的,每个基因 可分别转录成一条RNA,由于基因的选择性表达,一个DNA分子中某个基 因进行转录时,其他基因可能转录也可能不转录,它们之间互不影响。b.转录的起点和终点分别是DNA分子上基因首端和尾端的启动子和终止 子,其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。c.真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的 mRNA后才能作为翻译的模板。d.转录的产物不只是mRNA,tRNA、rRNA也是转录的产物。(2)翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨 基酸序列的蛋白质的过程。
a.一个mRNA上可同时结合多个核糖体,这可迅速合成大量的多肽链(蛋 白质)。b.一个核糖体与mRNA的结合部位处形成了2个tRNA结合位点。c.翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸。d.翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。e.翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。4.遗传信息、密码子、反密码子的区别与联系
四、中心法则1.提出者:克里克。2.补充后的内容图解: 。3.不同生物的遗传信息传递过程
提升一　T2噬菌体侵染细菌的放射性同位素标记问题1.“两看法”解答T2噬菌体侵染细菌标记问题 
 (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。
例1    (2020江苏高三高考冲刺卷一,9)用未标记的T2噬菌体侵染长期培养 在含放射性同位素X培养基中的细菌,再用释放的T2噬菌体侵染无标记的 细菌,保温后充分搅拌、离心,获得上清液、沉淀物和子代T2噬菌体,并检 测它们的放射性。下列叙述正确的是 (　　)A.题中的细菌既可以是大肠杆菌,也可以是幽门螺旋杆菌等B.若X为3H,则子代所有T2噬菌体、上清液和沉淀物中均有放射性C.若X为32P,则子代T2噬菌体含32P是证明DNA是遗传物质的关键依据D.若X为35S,搅拌不充分时放射性只出现在沉淀物中
解题技巧　解答本题,首先要弄清同位素标记的是哪种生物,其次要弄清 标记的物质是哪种,最后依据T2噬菌体侵入细菌的特点进行分析。
解析　T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,A错误;蛋白质 和DNA都含有H元素,若X为3H,则子代少数T2噬菌体、上清液、沉淀物中 均含有放射性,B错误;若X是32P,则标记的是DNA,子代T2噬菌体含32P是证 明DNA是遗传物质的关键依据,C正确;若X为35S,则标记的是蛋白质外壳, 搅拌不充分,会使少量被标记的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,离 心后沉淀物放射性较低,上清液放射性较高,D错误。
提升二　DNA的结构和功能中的相关计算1.与DNA结构相关的计算(1)A=T,G=C→A+G=T+C=A+C=T+G=DNA分子中总碱基数的一半。(2)“单链中互补碱基之和”所占该链碱基数比例=“双链中互补碱基之 和”所占双链总碱基数比例。(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。2.与DNA复制相关的计算DNA分子复制为半保留复制,若将一个全部N原子被15N标记的DNA转移 到含14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:
 (1)子代DNA分子数:2n①无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是2个。②含14N的DNA分子有2n个,只含14N的DNA分子有(2n-2)个,做题时应看准 是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子的总链数:2n×2=2n+1
①无论复制多少次,含15N的链始终是2条。②含14N的链是(2n+1-2)条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链 数”。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,则经过n次复制需要消耗 游离的该脱氧核苷酸为m×(2n-1)个。②若进行第n次复制,则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n-1个。3.中心法则的相关计算规律(1)在不考虑内含子及终止密码子等的条件下,转录、翻译过程中DNA(基 因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数=6∶3∶1,参考图解如下:
 (2)化解蛋白质合成中的“最多”和“最少”因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上的终止 密码子等),所以实际上编码n个氨基酸,mRNA上所需的碱基数目大于3n, 基因上碱基数目大于6n。因此,此类试题的题干中常涉及求氨基酸数 “最多”、求碱基数“至少”等字样。
例2    (2020江苏苏、锡、常、镇二模,22)已知幽门螺旋杆菌的某基因编 码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。下列相关计算中正确的是(多选) (    　)A.该编码区的氢键数目为1.5N-a个B.该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4C.该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量为N/6个D.该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1×a个
疑难点拨　(1)已知某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个,即A=T=a 个,则C=G=(N-2a)/2个。(2)A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键。(3)设一个DNA分子中有某脱氧核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要游离 的该脱氧核苷酸数目为(2n-1)×m个。(4)设一个DNA分子中有某脱氧核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需 要游离的该脱氧核苷酸数目为2n-1×m个。