1、专题四 生物的遗传,第 1 讲,遗传的物质基础,1从近年高考情况来看，遗传的物质基础在高考中经常涉及的知识点有：探索DNA是遗传物质的经典实验、DNA分子的成分和结构、DNA分子复制过程和原理以及基因表达的过程。有关DNA是遗传物质的经典实验、DNA分子的结构和复制主要以选择题的形式考查；简答题则侧重表达与其他知识的综合理解。,考向分析,预期今后的考查中，主要有以下几种特点：以实验分析的形式考查DNA是遗传物质经典实验的分析；结合基因突变和细胞分裂考查DNA分子的结构和复制；以模型建构的方式考查遗传信息的流动(复制、转录和翻译)。另外，还需要关注科技发展(如基因敲除、基因沉默、基因污染、基因疫
2、苗、基因芯片和基因兴奋剂等)与教材内容相结合的考查。,基因,蛋白质,mRNA,半保留复制,模板、原料,遗传物质探索的经典实验,1实验设计思路分析,1）肺炎双球菌转化实验,2实验过程分析,体内转化格里菲斯,结论：S型细菌体内有转化因子,体外转化艾弗里,1加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 2转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。,3转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 4转化的效率较低，转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，
3、因此只有少部分R型细菌被转化为S型细菌。,注意：进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而噬体蛋白质留在外面不起作用。,研究方法放射性同位素示踪法。如图所示：,2）噬菌体侵染细菌实验,3.实验结论比较,1）肺炎双球菌转化实验结论： DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质2）噬菌体侵染细菌实验结论： DNA是遗传物质(蛋白质没有进入，不能说明它不是遗传物质),生物的遗传物质总结：,【典例 1】(2012 年汕头统考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图，对此过程的有关叙述中，正确的是( ),A选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和DNA B被 35S 标记的噬菌体是通过将其接种在含有 3
4、5S 的培养基中培养而获得的 C采用搅拌和离心等手段是为了使 DNA 和蛋白质分离 D该实验说明了噬菌体的遗传物质是 DNA 而不是蛋白质,答案A,【典例 2】(2012 年茂名一模)艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明 DNA 是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：设法把 DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应；放射性同位素标记法。下列有关叙,述正确的是(,),A两者都运用了和B前者运用了，后者运用了C前者只运用了，后者运用了和D前者只运用了，后者运用了和,答案D,【典例 3】下列关于遗传物质的说法正确的是(,),A某个体遗传物质的遗传信息在该个体中均被表
5、达B遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核酸或核糖核酸C遗传信息的传递过程都遵循中心法则和分离定律D1 个精原细胞产生的精子中遗传物质可能互不相同,答案D,4.(2011年江苏卷)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,【答案】C,5.(2012浙江宁波)S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎
6、和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( ),A.加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因突变 B.S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异的缘故 C.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 D.高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应,【答案】B,6赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验 证明噬菌体的遗传物质是DNA，以下实验步骤 的先后顺序为 ( ) 用分别含有35S和32P的培养基培养细菌 利用培养细菌的培养基培养噬菌体 用噬菌体分别与含有35S和32P的细菌混合培养 用含35S和32P的噬菌体分别与无标记的细菌 混合
7、培养 放射性检测 离心分离A BC D,解析：噬菌体不能用一般培养基培养，应先 获得分别由35S和32P标记的细菌，再让噬菌体 分别侵染被35S和32P标记的细菌，从而获得分 别用35S和32P标记的噬菌体，与无标记的细菌 混合培养，再离心分离，最后进行放射性检 测。,答案：A,基因对性状的控制,1.中心法则,细胞核,DNA的 一条链,脱氧,核苷酸,核糖,核苷酸,脱氧,核苷酸,氨,基酸,DNA 聚合酶,RNA 聚合酶,GC CG,AU UA,AT UA,GC CG,GC CG,DNA,一个 mRNA,遗传信息、密码子、反密码子区别,遗传信息位于DNA分子的基因上面 密码子位于mRNA上面 反密
8、码子位于tRNA上面,遗传信息通过密码子间接控制氨基酸排序 密码子直接控制氨基酸的排序 反密码子则运载相应氨基酸的作用,以RNA为遗传物质的生物的中心法则(如 RNA病毒等)。 a.具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花 叶病毒)。,b.具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒),2.基因与性状的关系,生物的一切性状都是受基因控制的。,a、控制酶的合成，从而控制生物的新陈代谢,注意：生物的体细胞中都有一系列控制合成生物体所需的各种酶、蛋白质类激素的基因，从而维持生物体正常的新陈代谢作用。,b、控制蛋白质分子结构直接影响性状。,注意：不管是基因决定性状的哪种情况，都是首先决定蛋白质的结构。,基
9、因与性状间的关系： 基因与性状并非简单的一一对应的关系，可 存在如下情况。 一个基因一种或多种性状； 多个基因一种性状； 基因之间可相互作用、相互影响，从而改 变生物性状。 如蚕茧的黄色(A)对白色(a)是显性，与蚕茧 颜色有关的基因还有B、b，且只有基因型 为A_bb时，才表现黄色。,控制,共同控制,【典例 1】(2012 年韶关一模)下图表示遗传信息的中心法,则图解，有关叙述正确的是(,),A真核细胞的细胞核内能够进行的过程有 a、bB原核细胞 RNA 的合成以 e 过程方式进行Cc 过程需要 RNA 聚合酶，d 过程需要逆转录酶De 过程参与的 tRNA 最多有 64 种,答案A,【典例
10、 2】(2012 年深圳二模)图示人体生长激素基因进行的某项生理活动，该基因中碱基 T 为 m 个，占全部碱基的比,值为 n。下列分析合理的是(,),A该生理活动可发生在人体的所有细胞中B与结构的区别是所含的五碳糖不同C中碱基的排列顺序改变均导致基因突变D所产生的中 C 至少有(0.5n1)m 个,答案B,【典例 1】下列有关基因、DNA 和染色体的叙述中，正,确的是(,),A基因、DNA 和染色体都是生物的遗传物质B基因、DNA 和染色体三者的基本单位相同C基因、DNA 和染色体在生物体中存在的部位相同D染色体上一定存在 DNA 分子和基因,答案D,【典例 2】(2012 年深圳五校联考)蚕
11、豆根尖细胞在含 3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，产生,),的子细胞中染色体上 DNA 分子的放射性标记分布情况是(A每个细胞的每条染色体上 DNA 的两条链都被标记B每个细胞每条染色体上 DNA 的一条链被标记C每个细胞只有半数的染色体上 DNA 被标记D只有半数细胞的每条染色体上 DNA 的一条链被标记,答案B,中心法则,1中心法则中各过程的比较：,2.中心法则过程中的相关计算(设和是 DNA 分子的两条,链)：,(1)DNA 结构中的相关计算：,(2)DNA 复制中的相关计算：,1 个 DNA 分子复制 n 次，可形成 2n 个子代，在所有,DNA 分子中，其中有 2
12、 条是最初的母链，剩下的都是后来合成的子链。,在 DNA 复制过程中，若 DNA 分子中某一种含氮碱基为 a 个，则此 DNA 分子复制 n 次后，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a(2n1)。,专题四 遗传的物质基础和基本规律 第1讲 遗传的物质基础,1一百多年前，许许多多的科学家就开始对遗传物质进行探索，有关此历程的叙述正确的是( ) A肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都利用了同位素标记法 B加热杀死R型细菌与活的S型细菌混合后注射入小白鼠体内，也能证明加热杀死R型细菌中含有转化因子 C肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 D艾弗里等科学家通过实验证明了D
13、NA是遗传物质，但是没有得到人们的一致认同,D,2下列对遗传信息传递和表达的叙述中，错误的是( ) ADNA复制、转录均涉及碱基互补配对 B细菌不能独立完成遗传信息的传递和表达 C人体DNA复制、转录的主要场所都是细胞核 D翻译过程需要tRNA和核糖体参与,B,3(2012年汕头二模)结合下表判断，缬氨酸的密码子是( ),A.GAG BCAU CGUA DGUG,C,4(2012年上海高考)在细胞中，以mRNA作为模板 合成生物大分子的过程包括( ) A复制和转录 B翻译和转录 C复制和翻译 D翻译和逆转录 5(2012年韶关二模改编双选)有关核酸的叙述中，正确的是( ) ADNA是蛋白质合成
14、的直接模板 BDNA和RNA中的五碳糖不同 CDNA复制就是基因表达的过程 D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,D,BD,6以下甲、乙两图表示遗传信息传递的某些过程。请回答：,(1)图甲代表的过程是_，正常进行过程中所需的条件除了模板、酶之外，还需要_。 (2)图甲中b链的碱基序列与_链相同，假如b链中ATCG为2113，那么c链中相应的碱基比例为_。 (3)图乙代表的过程是_，是_。图乙中的链与图甲中的b链的基本组成单位的不同点在于_。 (4)已知图乙中的是以甲图中a链为模板合成的，若a链的一个碱基对被替代，那么对所代表的结构的影响可能是_(至少写出2种)。,DNA复制,原料、能量,d,12
15、31,翻译,核糖体,五碳糖和碱基种类,结构不变或一个氨基酸改变但肽链长度不变或肽链长度改变或肽链无法合成,专题四第1讲 限时训练 一、单项选择题 1(2012年上海高考)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( ) A侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 CDNA可用15N放射性同位素标记 D蛋白质可用32P放射性同位素标记,B,2(2012年湛江二模)下图是中心法则图解，下列叙述不正确的是( ),A过程需要RNA聚合酶 B过程均可在细胞核中进行 C
16、过程均遵循碱基互补配对原则 D过程可作为PCR的原理,B,3(2012年珠海二模改编)下列关于下图的说法不正确的是( ),A过程需要的酶主要是RNA聚合酶 BHIV病毒体内能进行 C决定的共有61种 D由A、T、C参与构成的和的基本组成单位有5种,B,4(2012年肇庆一模)下图为脉胞霉体内精氨酸合成途径的示意图，从图中不可得出( ),A精氨酸的合成是由多对基因控制的 B基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C若基因不表达，则基因和也不表达 D若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因发生突变,C,5(2012年四川高考)蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞中不能发生的是( ) A基因的
17、选择性表达 BDNA的半保留复制 C同源染色体的分离 D姐妹染色单体的分开,C,6(2012年安徽高考)下图表示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在( ),A真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链 C原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译 D真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译,C,7(2012年湛江三校联考)图甲表示以右侧的一条链为模板合成左侧子链的过程，图乙表示生物体遗传信息的传递过程示意图。下列关于两图的描述中，正确的是( ),甲,A图甲中两条链的基本单位完全相同 B图甲所示过
18、程对应图乙中的 C图乙中的过程均可发生碱基互补配对 D无论在生物体内还是体外，只要条件满足，过程都能进行,乙,CD,8(2012年深圳两校联考)关于下图DNA分子片段的叙述中，正确的是( ),A该DNA分子片段含有2个密码子 B限制性核酸内切酶作用于和部位 C处的碱基变异不一定会导致生物性状的改变 D把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA中含14N的占25%,CD,9(2012年佛山两校联考)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题。,(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是_、_、_和_。 (2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是_(用
19、图中的字母回答)。 (3)在真核细胞中，能发生a过程的细胞器有_。 (4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是_。 (5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是_，后者所携带的分子是_。 (6)a、b、c、d所表示的过程中，能发生在人体细胞中的有_。 (7)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表达)： _； _。,RNADNARNA蛋白质,DNA复制,转录,翻译,逆转录,c,线粒体和叶绿体,细胞核,tRNA,氨基酸,a、b、c,10(2012年江门模拟)下面图甲表示真核细胞中遗传信息的流动方向，图乙表示蛋白质合成、加工、运输、分泌的途径，请据图回答下列问题(在
20、中填图中序号)。,甲,(1)图甲中，过程发生在有丝分裂的间期和_的间期；催化过程的酶有_；过程的实质是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的_；若a、b为mRNA的两端，则核糖体在mRNA上的移动方向是_。 (2)图乙接受信号的物质基础是_，对物质进行加工、分类、包装的细胞器是 _。若乙是人体细胞，则人在安静状态和剧烈运动状态下，消耗等量氧气，产生二氧化碳量前者_后者；将乙细胞进行离体培养，则培养液含有糖、氨基酸、无机盐、微量元素等营养物质，通常还需要加入_等一些天然成分。,减数第一次分裂,解旋酶和RNA聚合酶,氨基酸序列,ab,糖蛋白,高尔基体,等于,血浆、血清,11自从世界上发现了能感染人类
21、的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题。 (1)实验室中为了获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是_。 (2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理是： RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；_； DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。 (3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA，则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是_。 (4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚存在的几种可能性： 蛋白质与RNA都
22、有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传物质。 _， 说明_。 _， 说明_。 _， 说明RNA和蛋白质都不是遗传物质。,病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行,蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色,设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独直接地去观察它们各自的作,RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应,RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质,RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应,RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质,RNA和蛋白质都没有遗传效应,12(2012年深圳一模)医学上常使用抗生素治疗由细菌所引起的疾病。图中分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况，ac表示遗传信息的传递过程。,(1)表示_；表
23、示_。 (2)细菌在正常状态下，c过程中遗传信息的传递也会有损失，其原因是_。 (3)人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性。现代生物进化理论认为，其实质是_。 (4)在基因工程构建基因表达载体时，常用到图中的R，原因是_、_。 (5)将N个细菌的F用32P标记后，放在31P的培养液中连续分裂m次，含31P标记的细菌有_个。,抑制细菌细胞壁的形成,抑制细菌DNA的转录,mRNA上有些碱基序列不能编码氨基酸，如终止密码,定向选择，菌群中抗药基因频率增加,DNA分子(较小、裸露)独立于拟核之外；有限制酶的切点；有标记基因；在受体细胞中能自我复制,2mN,必修2 43页,必修2 44页,实验思路： 将
24、DNA和蛋白质、多糖等物质分开，单独研究这些物质分别对遗传所起的作用,为什么用噬菌体做实验？,必修2 45页,实验思路与艾弗里实验一样,怎样获得被标记的噬菌体？,必修2 46页,研究方法：构建物理模型,必修2 47页,必修2 48页,必修2 49页,必修2 52页,必修2 53页,必修2 54页,必修2 57页,必修2 62页,转录： 场所：真核生物：细胞核原核生物： 细胞质 酶：解旋酶、RNA聚合酶 模板：DNA的一条链 原料：核糖核苷酸 能量：ATP,必修2 63页,必修2 64页,密码子、反密码子和氨基酸之间的关系：,1. 密码子在 上，共有 种。其中，决定氨基酸的有 种， 种是终止密码子。 2. 一种密码子决定 种氨基酸，一种氨基酸有 种密码子。 3. 反密码子在 上，共有 种，与决定氨基酸的密码子一一对应。 4. 一种tRNA携带 种氨基酸，一种氨基酸有 种tRNA携带 。,mRNA,64,61,3,61,tRNA,1,多,1,多,5. 密码子的特点： 专一性、简并性、通用性,必修2 65页,必修2 66页,必修2 67页,必修2 68页,注意： 白头发与白化病的区别, RNADNARNA蛋白质,RNA病毒侵染细胞时，遗传信息的流动方向：,必修2 70页,必修2 71页,表现型（性状）= 基因型（遗传物质） + 环境,（决定、控制） （影响）,
