专题三 第1讲 遗传分子基础.ppt

答案： A
考向二 遗传信息的传递表达 热点指数 ★★★★★ (1)复制、转录、翻译过程的比较
命题点 (2)密码子、反密码子与遗传信息的关系 (3)基因与性状的关系 此类问题在高考中常有以下几种命题形式：一 是结合图示分析翻译过程；二是结合基因突变
命题角度 分析基因中碱基排列顺序与密码子及氨基酸排 列顺序的关系；三是结合遗传规律综合考查基 因对性状的控制
考向一
DNA是遗传物质的实验证据
热点 指数
★★ ★★
(1)肺炎双球菌转化实验分析
命题点 (2)噬菌体侵染细菌实验分析
(3)生物种类与遗传物质种类的关系
此类问题多以选择题形式考查，主要考查角度
有：一是考查肺炎双球菌的体内转化实验过程； 命题角度
二是结合DNA复制考查噬菌体侵染细菌实验；
三是通过具体实例分析生物的遗传物质
1．作为遗传物质必备的条件 (1)能复制，使前后代具有连续性。 (2)能控制性状和代谢过程。 (3)具有储存大量遗传信息的潜能。 (4)结构稳定，但又能发生突变。 2．肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 (1)实验思路相同：都是设法把DNA和蛋白质分开，单独地、
直接去观察DNA的作用。只是肺炎双球菌转化实验利用 了从S型菌直接提取分离，而噬菌体侵染实验则利用放射 性同位素间接将DNA和蛋白质分开。 (2)结论相同：都证明了DNA是遗传物质。
种调节机制既可以避免________对细胞的毒性影响，
又可以减少________________________。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数 远大于3n，主要原因是__________________。
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为 UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA 模板链上的一个碱基来实现，即由________。
[答案] D
1．DNA复制、转录和翻译的比较
DNA的 功能 比较 内容 时期
遗传信息的传递 复制
细胞分裂间期
遗传信息的表达
转录
翻译
整个个体发育过程中
场所
细胞核(线粒体、 细胞核(线粒体、
叶绿体)
叶绿体)
核糖体
DNA的 遗传信息的传递
功能
遗传信息的表达
模板
DNA双条链
DNA分子 的一条链
mRNA
原料 4种 脱氧核苷酸 4种 核糖核苷酸 20种氨基酸
步 噬菌体 噬菌体＋含32P的细菌→含32P的噬菌体
骤
含35S的噬菌体＋细菌→ 上清液 放射性很高，沉淀
③噬菌 物 放射性很低，新形成的噬菌体中没有检测到35S
体侵染 含32P的噬菌体＋细菌→ 上清液 放射性很低，沉淀
细菌 物 放射性很高，新形成的噬菌体中检测到32P
结 DNA 是噬菌体的遗传物质
论
①直接途径 基因―控―制→蛋白质的结构―控―制→细胞结构―控―制→生物性状 如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。 ②间接途径 基因―控―制→酶或激素―控―制→细胞代谢―控―制→生物性状 如白化病、豌豆的粒形。
(3)表现型与基因型的关系 ①生物的性状有的受单基因控制(如豌豆的高茎和矮茎由 一对等位基因控制)，而有的性状由多对基因决定(如人 的身高)，二者并非简单的一一对应关系。 ②生物的性状除由基因决定外，还受环境条件的影响， 它是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型＝基 因型＋环境条件。其中基因型是内因，环境条件是外因。
[例1] (2010·上海高考)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标
记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体
()
A．一定有35S，可能有32P
B．只有35S
C．一定有32P，可能有35S
D．只有32P
[解析] 噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNA为模板，
以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白
2.突出核心知识的理解和拓展，重视遗传规律的实 际应用
要熟练掌握基因分离定律和自由组合定律的实质和 各种比例关系，做到具体问题具体分析，且能灵活应用 各种比例关系。同时要有一定的训练量，对所遇到的题 目进行分类归纳，掌握各类题目的解答方法，在应用训 练中逐渐提高发展思维能力和解答能力。
3.关注遗传系谱的分析和应用 复习过程中，要注意从各种题型中总结解题方法， 归纳各种遗传方式的特点，同时要注意联系遗传的基本 规律和可遗传变异的原理，明确人类遗传病的类型及发 病原因，准确分析遗传病的发生几率。还要牢记常见遗 传病的类型，分析各种遗传病的表现和原因，注意各类 遗传病的致病原因及预防措施的区别与联系。
与每一条单链中这一比值相等。
(5)不同生物的DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)不同，代表了每 种生物DNA分子的特异性。
(6)若一个DNA分子经过n次复制，可得2n个DNA分子，若某 个含15N的DNA分子，放在含14N的培养基中复制n次，则 含15N的DNA分子占其总数的2/2n，含15N的DNA单链与 14N的单链之比为1/(2n－1)。
2．(2010·上海高考)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，
则该片段中
()
A．G的含量为30%
B．U的含量为30%
C．嘌呤含量为50%
D．嘧啶含量为40%
[解析] 根据DNA双螺旋结构中A＝T、C＝G可知，嘌呤之和 等于嘧啶之和，故C正确。其他碱基的含量分别为：T＝A＝ 30%，C＝G＝[1－(30%＋30%)]/2＝20%。 [答案] C
1．肺炎双球菌的转化实验
1928年英国格里菲思的实验 1944年美国艾弗里的实验 过 程 及 结 果
1928年英国格里菲思的实验 1944年美国艾弗里的实验
结 加热杀死的S型细菌体内有 “转化因子”是 DNA 论 “ 转化因子 ”
2．噬菌体侵染细菌实验
①标记 细菌＋含35S的培养基→含35S的细菌 细菌 细菌＋含 32P 的培养基→含32P的细菌 ②标记 噬菌体＋含35S的 细菌 →含35S的噬菌体
[解析] 本题主要以转录与翻译为知识载体，考查考生获取信 息、处理信息和推理、应用能力。转运甘氨酸的转运RNA末 端的三个碱基为CCA，所以甘氨酸的密码子为GGU；模板链与 信使RNA是互补的。— — — 色 对应的mRNA上碱 基序列为… GGUGACUGG…，因此对应DNA模板链上的碱基 序列为… CCACTGACC … ；在Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由 于和Fe3＋结合而丧失了与铁应答元件结合的能力；Fe3＋不足 时，最终影响了核糖体在mRNA上的结合与移动。由于mRNA 起始密码子的前面和终止密码子及后面对应的碱基序列不能
1．DNA分子立体结构的主要特点 (1)两条长链按 反向平行 方式盘旋成双螺旋结构。 (2) 脱氧核糖 和磷酸 交替连接，排列在DNA分子的外侧，构
成基本骨架，碱基排列在内侧。 (3)DNA分子两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对，并且遵
循碱基互补配对规律。
2．DNA的特性 (1)多样性：碱基 排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多
[例2] (2010·江苏高考)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋 白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3＋、铁调节蛋白、铁应 答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上 游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏 铁蛋白的合成。当Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3 ＋而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白 mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译 (如下图所示)。回答下列问题：
本专题内容既是高考命题的重点，又是高考命题的 难点。其中遗传规律在生产、生活实践中的应用是常考、 常新的热点。常以文字信息、表格数据信息和遗传图解 及遗传系谱图等形式考查对遗传学问题的分析处理能力； 结合原核生物的特点与基因突变考查DNA分子结构与复 制或结合同位素标记以实验探究的方式考查DNA的复制 方式也是高考命题的热点。
(1)图中甘氨酸的密码子是________，铁蛋白基因中决定
“…—
—
—___。
(2)Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了
________________________，从而抑制了翻译的起
始；Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失
与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这
DNA分子中嘌呤之和＝嘧啶之和，即A＋G＝T＋C。 (2)在双链DNA分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基
的百分含量，可用A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C＝50%求解。 (3)在双链DNA中，一条单链的(A＋G)/(C＋T)＝m，则另一条
互补链的(A＋G)/(C＋T)＝1/m。 (4)在双链DNA中，互补配对的碱基之和的比值(A＋T)/(G＋C)
条件
酶、能量(解旋酶，酶、能量(RNA 酶、能量、
DNA聚合酶)
聚合酶等)
tRNA
产物
DNA
RNA
蛋白质
2．中心法则
图中①表示DNA复制，②表示 转录 ，③表示翻译，④表 示 RNA自我复制 ，⑤表示 逆转录 。
基因表达与个体发育之间的关系 (1)基因的选择性表达
从分子水平看，个体发育是基因选择性表达的结果。 (2)基因控制性状的两种方式
1.注重对基本概念和基本原理的综合复习 本专题知识多、概念多，且需运用概念、原理、定 律解释的生命现象和解决的实际问题也多，因此，复习 时，要抓住“能力”这个核心，突出对重点知识的复习。 对遗传的分子基础的复习，可以“中心法则”为主线， 即DNA (基因)→RNA→蛋白质(性状)，并联系DNA的结构 与复制、染色体与基因、减数分裂、遗传规律等知识， 经过思考、分析、归纳，最后构建出完整的知识体系。
1．(2010·江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20
世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人
们作出判断的理由不包括
()
A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B．蛋白质与生物的性状密切相关
C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我
复制
D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传
样性。 (2)特异性：碱基的 特定的排列顺序 ，又构成了每一个DNA分
子的特异性。 (3)DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物
质基础。 3．基因的本质：基因是 有遗传效应 的DNA片段。
与碱基互补配对或DNA复制相关的计算 (1)据T或U可判断核酸种类，DNA中含T，RNA中含U，双链
信息
[解析] 不同的生物遗传物质不同，而不同生物体内的蛋 白质结构也不同，蛋白质是生物性状的直接体现者，故推 测遗传物质可能是蛋白质；与蛋白质相比DNA更耐高温， 故DNA的热稳定性大于蛋白质，另外蛋白质也不能自我复 制；由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，故推测不 同的氨基酸排列顺序可能贮存大量的遗传信息。 [答案] C
(7)双链DNA分子中，如含某种碱基x个，复制n次，则需加 入的含该碱基的脱氧核苷酸数为(2n－1)x。
3.(2010·广东高考)下列叙述正确的是 A．DNA是蛋白质合成的直接模板 B．每种氨基酸仅由一种密码子编码 C．DNA复制就是基因表达的过程 D．DNA是主要的遗传物质
()
[解析] DNA是蛋白质合成的间接模板，直接模板是mRNA； 有的氨基酸可以由几种密码子编码；DNA复制是基因的传递 过程，而转录和翻译才是基因的表达过程；绝大多数生物以 DNA为遗传物质，所以DNA是主要的遗传物质。
④S型细菌＋DNA酶―→高温加热后冷却―→加入R型细菌的
DNA ―→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
()
A．死亡，存活，存活，存活 B．死亡，死亡，存活， 存活
C．存活，存活，存活，存活 D．死亡，存活，存活，死亡
解析：①R型细菌的DNA被DNA酶分解，加入的S型细菌使小 鼠死亡；②S型细菌的DNA在DNA酶的作用下被分解，再注入 R型细菌，不发生转化，故小鼠不死亡；③R型细菌高温加热 被杀死，再加入S型细菌的DNA，因无转化条件，所以不能发 生转化，故小鼠存活；④S型细菌高温加热被杀死，只加入R 型细菌的DNA，因此也无转化条件，故小鼠也存活。
质，故子代噬菌体中部分含32P标记，全部含35S标记。
[答案] A
解答此类问题可按如下思路分析：
1．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个 实验： ①R型细菌的DNA＋DNA酶―→加入S型细菌―→注射入 小鼠 ②S型细菌的DNA＋DNA酶―→加入R型细菌―→注射入 小鼠 ③R型细菌＋DNA酶―→高温加热后冷却―→加入S型细 菌的DNA ―→注射入小鼠