高考生物一轮复习课件：专题七_遗传的分子基础(必修2)

专题七遗传的分子基础（一）遗传物质必备的条件（1）在细胞生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己；（2）能够指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢；（3）具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力；（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能连续复制，并能遗传给后代；（二）遗传物质确定的过程实验者、材料、过程、原理、操作方法、现象、结论人患肺炎或小鼠患败血症光滑菌体有多糖类的荚膜S型不患病粗糙菌体没有多糖类的荚膜R型对宿主影响菌落个体特征肺炎双球菌的类型和对应特征(3)活的无毒性的R型细菌老鼠→健康(1)活的有毒性的S型细菌老鼠→死亡(2)灭活的S型细菌老鼠→健康(4)活的R型+死的S型老鼠→死亡1.格里菲斯的肺炎双球菌转化实验结论及缺陷R型活细菌S型活细菌转化因子2.艾弗里的肺炎双球菌转化改进实验(3)实验结果是(4)实验结论是只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化为S型细菌(1)该实验的设计思路是(2)实验中的对照是将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等分离提取出来，分别与R型细菌进行混合用DNA酶破坏了DNA的结构，然后去实验，看它是否能完成转化作用转化因子是DNA，DNA是遗传物质△转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（DNA或RNA）而表现出后者的遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。3.噬菌体侵染细菌的实验--赫尔希和蔡斯（1）T2噬菌体的特点：是由和这两种化合物组成。S元素仅存在于分子中，99%的P都存在于分子中。（2）过程：吸附→注入→合成→组装→释放同位素示踪法思考：35S和32P分别标记了噬菌体什么物质？为什么？用15N、14C、3H、18O是否可以？为什么？能否用32P和35S标记同一个噬菌体来进行实验？分别标记！！！（3）实验过程及结果：被35S标记的噬菌体与末标记的细菌混合搅拌、离心上清液，放射性很高沉淀物，放射性很低被32P标记的噬菌体与末标记的细菌混合搅拌、离心上清液，放射性很低沉淀物，放射性很高亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S标记结论：在噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。就是说，DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。（4）制备含放射性同位素T2噬菌体的方法：首先用含放射性同位素（如32P）的培养基培养，然后再用上述细菌培养，就可得到含放射性元素（如DNA分子中含32P）的T2噬菌体。用何种元素标记？标记在谁的身上？例1.用噬菌体去感染含大量3H的细菌，待细菌解体后3HA.随细菌的解体而消失B.发现于噬菌体的外壳及DNA中C.仅发现于噬菌体的DNA中D.仅发现于噬菌体的外壳中原来标记在噬菌体蛋白质外壳上的元素在新噬菌体中没有，但原来标记在噬菌体DNA上的元素会保留噬菌体的蛋白质噬菌体的DNA子代中成分的来源由谁来指导合成所用材料新合成的部位及方式在子代噬菌体中是否保留是否进入宿主细胞元素组成成分噬菌体在细胞内复制自己的DNA，模板是自己的，酶和原材料都是宿主细菌的，噬菌体在细胞内合成自己的蛋白质外壳，模板是自己的，酶和原材料还是宿主细菌的。宿主细胞中成分噬菌体的DNA宿主细胞内的CHONS宿主细胞的核糖体上进行翻译不保留不进CHONS亲代噬菌体的DNA和宿主细胞中成分噬菌体的DNA宿主细胞内的CHONP宿主细胞内进行DNA的复制保留进CHONPAAD例2.下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答：对下列可能出现的实验误差进行分析：①实验测定，发现在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性，其最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌。②当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中发现有放射性，其最可能的原因是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来。4.下图所示为烟草花叶病毒侵染烟草实验的示意图。请据图分析回答：（1）在丙组实验中观察到现象是结论是。（2）在乙组实验中观察到现象是，结论是。（3）甲组实验的目的是。对照出现病株，并能从中提取出完整的病毒RNA是遗传物质不出现病株蛋白质外壳不是遗传物质5.比较核酸与遗传物质核酸遗传物质原核细胞真核细胞噬菌体烟草花叶病毒由此可知：具有细胞结构的生物，核酸是_____，遗传物质是____；不具有细胞结构的生物，核酸是____，遗传物质是______。自然界中绝大多数生物具有细胞结构，DNA是主要遗传物质。（三）DNA分子的特点双螺旋结构模型1．核酸核苷酸核苷含氮碱基：A、T、G、C、U磷酸戊糖：核糖、脱氧核糖2．1950年鲍林1951年威尔金斯+富兰克林1952年查哥夫1953年沃森、克里克3．DNA的结构①（右手）双螺旋②骨架③配对：A=T/UG=C4．特点①稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变②多样性：碱基对的排列顺序各异③特异性：每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序A=TG=C任何两个不配对碱基之和占总数的1/2配对碱基占总数的比例反映物种的特异性例3.某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占58％，嘧啶碱基占42％，此生物不可能是()A.噬菌体B.烟草花叶病毒C.细菌D.酵母菌例4.某生物遗传物质的碱基组成是嘌呤碱基占58％，嘧啶碱基占42％，此生物可能是()A.噬菌体B.烟草花叶病毒C.细菌D.酵母菌5.相关数量关系问题三相等：双链DNA分子上A+T（或G+C）占总数的m，任何一条链上A+T（或G+C）占该链碱基数的转录出的mRNA上的A+U（或G+C）占其碱基数的双链DNA分子上A+T/G+C=n任何一条链上A+T/G+C=转录出的mRNA上的A+U/G+C=mmnna链碱基数＝b链碱基数＝r链碱基数＝1/2DNA分子总碱基数A1+T1＝A2+T2＝Ar+UrG1+C1＝G2+C2＝Gr+Cr(A1+T1)%＝(A2+T2)%＝(ADNA+TDNA)%＝(Ar+Ur)%(G1+C1)%＝(G2+C2)%＝(GDNA+CDNA)%＝(Gr+Cr)%例5.在含有4种碱基的DNA区段中有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b。下列说法正确的是（）A.b≤0.5B.b≥0.5C.胞嘧啶为a（1/2b-1）D.胞嘧啶为b（1/2a-1）C例6.一个双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基数的46%，其中一条链的碱基中28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。那么，与其互补的另一条链中，腺嘌呤占该链的百分比是A、22%B、24%C、26%D、28%例7.一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的mRNA上的U为35%，则mRNA上的碱基A占多少？A.30％B.20％C.35％D.25％例8.已知某信使RNA的碱基中U占20%，A占10%，转录该信使RNA的基因的编码区中胞嘧啶占A.25%B.30%C.35%D.70%DC做任何计算题都要看清楚是“对”还是“个”！三不等：双链DNA分子上A+G=50%，一条链上A+G占该链碱基数的b，另外一条链上A+G占转录出的mRNA上的A+G占其碱基数的一条链上A+G/T+C=b另一条链上A+G/T+C=转录出的mRNA上的A+G/U+C=1-b1-b1/b1/b（四）DNA复制1、时间：有丝分裂间期和减数分裂间期2、条件：模板－DNA双链能量－ATP酶－DNA聚合酶、DNA解旋酶原料—细胞中游离的四种脱氧核苷酸3、过程：边解旋边复制，解旋与复制同步，多起点复制。4、特点：半保留复制，新形成的DNA分子有一条链是母链，一条是子链5、意义：通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，保证遗传信息的连续性。例8.已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：分子总数________只含15N的分子___________含15N14N的分子__________只含14N的分子___________脱氧核苷酸链总数________含15N的链为_____________含14N的链为_____________2n022n-22n+122n+1-26.与DNA复制有关的计算1/2n-11/2n如果亲代DNA经过标记，其中被标记的DNA分子数占总数的其中被标记的核苷酸链数占总数的例9.某DNA分子中，若A占32.8%，当其复制两次后，其中T应该占到多少？A.17.2%B.32.8%C.50%D.65.6%例10.某DNA分子共有a个碱基，其中含C有m个,则该DNA复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个？A.7(a-m)B.8(a-m)C.7a/2-7mD.8(2a-m)BC（2n-1）*每个DNA中该种核苷酸总数DNA复制n次，所用某种游离核苷酸的数目(1)中带含有的氮元素是。(2)如果测定第四代DNA分子密度，其中含15N标记的带所占比例表示为。(3)如果将第一代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为。(4)上述实验表明，子代DNA合成的方式是。例11.将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果DNA复制的密度梯度离心试验如右图所示。答案(1)14N和15N(2)1／8中，7／8轻(3)1／2重，1／2轻(4)半保留复制7、DNA的粗提取和鉴定（1）原理：①DNA在NaCl中的溶解度随NaCl浓度的变化而变化，其中在NaCl=0.14mol/L时溶解度最低，故在此可以让DNA析出②DNA不溶于酒精，而其他杂质却可溶③DNA遇二苯胺在沸水浴加热时会变蓝（2）材料：鸡的红细胞（不能用哺乳类红细胞）或新鲜菜花(或蒜黄、菠菜)（4）关键点：三次过滤(第2次为了获得其黏稠物，第1、3次为了获得其滤液)二次加蒸馏水（第1次使红细胞胀破，第2次使NaCl达到0.14)材料中所提供的NaCl有两种不同浓度提取血细胞核物质溶解核内DNA析出含DNA的黏稠物多层纱布滤取含DNA的黏稠物DNA的黏稠物再溶解过滤含DNA的NaCl溶液滤取含杂质较少的DNA鉴定（3）步骤：2mol/LNaCl蒸馏水蒸馏水2mol/LNaCl冷却的95%酒精过滤取其滤液过滤取其黏稠物过滤取其滤液0.015mol/LNaCl(5)植物材料DNA的粗提取①准备材料将新鲜菜花和体积分数为95％的酒精溶液放入冰箱冷冻室，至少24h。称取30g菜花，去梗取花，切碎。②研磨将碎菜花放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨10min。③过滤在漏斗中垫上尼龙纱布，将菜花研磨液滤入烧杯中④(有条件的学校可将滤液倒入塑料离心管中进行离心，用1000r/min的旋转频率，离心2min～5min，取上清液放入烧杯中)。在4℃冰箱中放置几分后，再取上清液。⑤加冷酒精将一倍体积的上清液倒入两倍体积的体积分数为95％的冷酒精溶液中，并用玻璃棒缓缓地轻轻搅拌溶液(玻璃棒不要直插烧杯底部)。沉淀3min～5min后，可见白色的DNA絮状物出现。用玻璃棒缓缓旋转，絮状物会缠在玻璃棒上。(7)DNA的鉴定：取4mLDNA提取液放入试管中，加入4mL二苯胺试剂，混匀后观察溶液颜色(不变蓝)。用沸水浴(100℃)加热10min。在加热过程中，随时注意试管中溶液颜色的变化(逐渐出现浅蓝色)。（6）研磨液中几种药品的作用SDS(十二烷基磺酸钠):可使蛋白质变性，与DNA分离。EDTA(乙二胺四乙酸二钠):为DNA酶的抑制剂，可以防止细胞破碎后DNA酶降解DNA。NaCl的物质的量浓度为0.015moL/L的溶液:能很好地溶解DNA。Tris/HCl：提供缓冲体系，DNA在这个缓冲体系中呈稳定状态。(Tris为三羟甲基氨基甲烷)组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂A鸡血蒸馏水0.015mol／L的氯化钠二苯胺B菠菜叶片蒸馏水95%的酒精(冷却)二苯胺C人血浆蒸馏水95%的酒精