高三生物三轮考前冲刺4 遗传的分子基础(课件共29张PPT)

(共29张PPT)
(四)遗传的分子基础
高三生物三轮考前冲刺
　1.赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素　35S　和放射性同位素　32P　的培养基中培养　大肠杆菌　,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。然后,用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染　未被标记　的大肠杆菌。
2.搅拌的目的是　 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　,离心的目的是
　让上清液中析出较轻的T噬菌体颗粒　 ,而离心管的沉淀物中留下被感染的
　大肠杆菌　。
3.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是　主要的遗传物质　。
4.DNA分子中的　脱氧核糖和　磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;　碱基　排列在内侧。
35S
32P
未被标记
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
大肠杆菌
让上清液中析出较轻的T2噬菌体颗粒
大肠杆菌
主要的遗传物质
脱氧核糖
磷酸
碱基
5.DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。在真核生物中,这一过程是在细胞　有丝分裂　的间期和　减数第一次分裂前　的间期,随着　染色体的复制　而完成的。
6.一个DNA分子上有　许多　基因,基因是有　遗传效应　的DNA片段。
7.遗传信息蕴藏在4种碱基的　排列顺序　之中;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的　多样性　,而碱基的　特定　的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
8.mRNA上3个　相 的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称作1个　密码。
有丝分裂
减数第一次分裂前
染色体的复制
遗传效应
许多
多样性
排列顺序
特定
相邻
密码子
9.核糖体是沿着　mRNA　移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成　2　个tRNA的结合位点。
10.通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个　核糖体　,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
11.基因控制性状的两种方式:①基因通过控制　酶的合成　来控制　代谢　过程,进而控制生物体的性状;②基因还能通过控制　蛋白质的结构　直接控制生物体的性状。
12.线粒体和叶绿体中的DNA都能够进行　半自主　自我复制,并通过　转录　和　翻译　控制某些蛋白质的合成。为了与细胞核的基因相区别,将线粒体和叶绿体中的基因称作　细胞质　基因。
mRNA
2
核糖体
代谢
酶的合成
蛋白质的结构
半自主
转录
翻译
细胞质
1.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质。 ( √)
2.S型肺炎双球菌与R型肺炎双球菌致病性的差异是细胞分化的结果。(× )
3.肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质。 ( ×)
4.对格里菲思的肺炎双球菌转化实验的一种合理解释是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,使R型细菌获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。( )
5.在32P标记噬菌体的侵染细菌实验中,上清液存在一定的放射性,可能是由于保温时间过短。( ×)
√
×
×
×
√
6. DNA可储存遗传信息,而RNA不能储存遗传信息。 (× )
7.真核细胞细胞核的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNA。( ×)
8.在DNA分子的一条单链中,相邻的碱基是通过氢键连接的。( √)
9.碱基总数相同的情况下,含有G、C碱基对较多的DNA分子热稳定性较高。(√ )
10. DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上。 (√ )
11.转录时,一个基因的两条链可同时作为模板,提高转录效率。(√ )
12.决定氨基酸的密码子最多有64种。(√ )
×
×
×
√
×
×
×
13.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生基因的复制和表达。 (× )
14.转录的产物不只有mRNA,还有tRNA和rRNA等。(× )
15.在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息。(√ )
16. RNA可以在细胞内运输物质,也能在某些细胞内催化化学反应。(√ )
17.生物体通过DNA复制实现了遗传信息的表达。 ( √)
√
×
×
√
√
要领1 T2噬菌体侵染细菌实验
(1)T2噬菌体的遗传信息传递:
在子代噬菌体的合成过程中,除DNA模板是亲代噬菌体提供外,其余DNA复制、转录、翻译等过程所需的原料、能量、核糖体等均来自大肠杆菌。
(2)“二看法”突破子代噬菌体的标记情况
组别 大肠杆菌材料 T2噬菌体材料 检测结果
甲 35S标记的大肠杆菌 未被标记的T2噬菌体 培养一段时间后,搅拌离心,检测子代T2噬菌体的放射性
乙 未被标记的大肠杆菌 32P标记的T2噬菌体 【例1】(2021·黑龙江联考)下表为T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验设计方案,下列叙述正确的是(　　)。
A.甲组的子代T2噬菌体部分含放射性
B.乙组的子代T2噬菌体全部含放射性
C.该实验能证明只有DNA才是T2噬菌体的遗传物质
D.该实验采用了同位素标记技术
答案
解析
D
解题思路 甲组中的子代T2噬菌体以大肠杆菌的物质为原料合成,所以都含有放射性,A错误;32P标记的是乙组T2噬菌体的DNA分子,由于DNA分子的复制方式是半保留复制,所以乙组中的子代T2噬菌体只有少部分含有放射性,B错误;本实验由于缺乏对照,无法证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,C错误。
要领2 “三步法”判断真、原核细胞的DNA复制、转录及翻译
第一步　判断真、原核细胞转录和翻译:看转录和翻译是否同时进行。不同时进行的是真核细胞,同时进行的是原核细胞。
第二步　区分DNA复制和转录:观察有几条核苷酸链。若有4(2条亲代链都为模板),则为DNA复制;若有3条链条链(仅1条链为模板),则为转录。
第三步　找到核糖体,确定翻译过程。
图解：
a细胞转录、翻译同时进行,为原核细胞;b细胞转录、翻译分别进行,为真核细胞。
图甲有4条链,为DNA复制;图乙有3条链,为转录;图丙和丁均有核糖体参与,为翻译。
【例2】　(不定项)下图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化,X表示酶。请据图分析,下列叙述正确的是(　 　)。
A.X所示的酶为RNA聚合酶
B.该图中包括5种碱基、8种核苷酸
C.a、b两处片段碱基配对的方式不完全相同
D.过程Ⅰ在细胞核内进行,过程Ⅱ在细胞质内进行
ABC
答案
解析
解题思路 图Ⅰ表示转录过程,X为RNA聚合酶,A正确;图中既有DNA,又有RNA,所以有5种碱基、8种核苷酸(组成DNA和RNA的分别有4种),B正确;a处的碱基互补配对方式为DNA分子两条链上的碱基配对,即A—T、T—A、G—C、C—G,而b处的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G,C正确;该细胞的转录与翻译同时进行,说明其为原核细胞,无细胞核,D错误。
1. 肺炎双球菌的转化实验中,S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌内,并整合到R型细菌的DNA分子上,使这种R型细菌转化为能合成荚膜多糖的S型细菌。下列相关叙述正确的是(　　)。
A.R型细菌转化为S型细菌前后,DNA分子中嘌呤碱基总比例会改变
B.整合到R型细菌内的DNA分子片段,表达产物都是荚膜多糖
C.进入R型细菌的DNA片段上,可能有多个RNA聚合酶结合位点
D.S型细菌转录的mRNA上,可由多个核糖体共同合成一条肽链
C
答案
解析
解析 R型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构,碱基的配对遵循碱基互补配对原则,因此嘌呤碱基总比例都是50%,A错误;整合到R型细菌内的DNA分子片段可能含多个基因,表达产物不都是荚膜多糖,B错误;每个基因都具有RNA聚合酶的结合位点,因此进入R型细菌的DNA片段上,可能有多个RNA聚合酶结合位点,C正确;S型细菌转录的mRNA上,可由多个核糖体同时合成多条相同的肽链,而不是一条,D错误。
2. 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述,正确的是(　　)。
A.实验中可用14C代替32P标记DNA
B.子代噬菌体外壳蛋白是由大肠杆菌的基因编码的
C.子代噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
答案
解析
C
解析 蛋白质和DNA都含有C,所以不能用14C代替32P 标记DNA,A错误;噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的,B错误;噬菌体侵染大肠杆菌后,以自身DNA为模板,以大肠杆菌中的4种脱氧核苷酸为原料,合成子代DNA,C正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
3. 2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了美国的三位科学家,他们发现果蝇的昼夜节律与PER蛋白(由per基因控制)浓度的变化有关。右图表示PER蛋白作用的部分过程,有关叙述错误的是(　　)。
A.PER蛋白可反馈抑制per基因的转录
B.per mRNA的合成过程不会在细胞核外发生
C.PER蛋白与TIM蛋白结合后穿过核膜进入细胞核
D.一个per mRNA分子上可结合多个核糖体同时进行多条相同肽链的合成
答案
解析
C
解析 据图分析可知,PER蛋白与TIM蛋白结合后,进入细胞核,反馈抑制per基因的转录,A正确;per基因存在于细胞核内,因此per mRNA的合成只能发生在细胞核内,B正确;PER蛋白与TIM蛋白结合后通过核孔进入细胞核,C错误;在合成蛋白质时,多个核糖体可以相继结合到per mRNA分子上,形成多聚核糖体,这样可以同时进行多条相同肽链的合成,提高蛋白质的翻译效率,D正确。
4.(2021·福建模考)科学家发现,如果RNA聚合酶运行过快,会导致与DNA聚合酶相“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。研究发现,一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生。下列分析不正确的是(　　)。
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可以与DNA链结合分别催化不同过程
B.“撞车”引发的DNA折断可能损伤DNA链上与细胞周期相关的基因
C.RECQL5可以与RNA聚合酶结合进而减慢细胞内蛋白质合成的速率
D.RECQL5会导致RNA聚合酶与mRNA结合受阻而使基因不能正常表达
D
答案
解析
【解析】　DNA聚合酶可以与DNA结合催化DNA复制过程,RNA聚合酶可以与DNA结合催化转录过程,A正确;“撞车”引发的DNA折断可能损伤DNA链上与细胞周期相关的基因,导致细胞分裂失控,出现无限增殖的情况,B正确;基因表达包括转录和翻译两个阶段,RNA聚合酶可以催化转录过程,RECQL5可以与RNA聚合酶结合,故可以减慢细胞内蛋白质合成的速率,C正确;RNA聚合酶与DNA结合,不与mRNA结合,D不正确。
5. (不定项)细菌脂肪酶水解脂肪产生的脂肪酸能和某种蛋白质结合后再转移到mRNA上,从而抑制脂肪酶基因的表达。下列有关叙述错误的是( 　　)。
A.细菌脂肪酶基因的转录和翻译过程可同时进行
B.脂肪酸可能通过抑制脂肪酶基因的转录来抑制其基因的表达
C.搬运脂肪酶中相同氨基酸的tRNA可能不同
D.细菌遗传信息传递的方向只能是DNA→RNA→蛋白质
BD
答案
解析
解析 细菌是原核生物,没有成形的细胞核,所以其细胞中脂肪酶基因的转录和翻译过程可同时进行,A正确;脂肪酸能和某种蛋白质结合后再转移到mRNA上,导致mRNA不能作为翻译的模板,即脂肪酸可能通过抑制脂肪酶基因的翻译来抑制其基因的表达,B错误;转运20种氨基酸的tRNA一共有61种,所以同一种氨基酸可以由不同的tRNA来运输,C正确;细菌的遗传物质是DNA,其遗传信息的传递方向可以是DNA→DNA,也可以是DNA→RNA→蛋白质,D错误。
6.(2021·山西模考)新冠肺炎是由一种单链RNA冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的。SARS-CoV-2感染宿主细胞并繁殖的原理如图所示,①~⑦表示相关生理过程。请据图回答下列问题:
(1)SARS-CoV-2表面的刺突蛋白能识别靶细胞膜上特定受体并与之结合形成稳定的复合物,再通过胞吞途径进入宿主细胞,该过程　　　　(填“具有”或“不具有”)选择性。
(2)由图可知,SARS-CoV-2的遗传物质为　　　　　　,其基因可定义为　　　　　　　　　　 。由于该病毒遗传物质为单链RNA,易发生的变异为　　　　　　　,增加了疫苗制备的难度。
(3)SARS-CoV-2侵染宿主细胞的①~⑦过程中,　　　　(填序号)是RNA复制过程;⑤和　　　　(填序号)是翻译过程,两个翻译过程的模板
　　　　(填“相同”、“不同”或“不完全相同”)。
答案
具有
+RNA
具有遗传效应的RNA片段
基因突变
②④
③
不同
(4)2020年2月初,有媒体报道双黄连对SARS-CoV-2有抑制作用,引起了市场上对于双黄连制品的抢购热潮。人民日报紧急发文:抑制不等于预防和治疗,人们要理性看待新闻。据图中信息,你认为理想的抗SARS-CoV-2药物可具有　　　　(填字母)的作用。
a.干扰或阻止新冠病毒RNA的复制
b.抑制逆转录酶的活性
c.抑制新冠病毒衣壳蛋白的水解作用
答案
解析
ac
解析 (1)SARS-CoV-2表面的刺突蛋白能识别靶细胞膜上特定受体并与之结合形成稳定的复合物,再通过胞吞途径进入宿主细胞,根据受体与之结合时具有特异性可知,该过程具有选择性。(2)由图可知,SARS-CoV-2的遗传物质为+RNA,故其基因可定义为具有遗传效应的RNA片段。单链RNA的结构不稳定,易发生基因突变。(3)SARS-CoV-2侵染宿主细胞的①~⑦过程中,①表示RNA释放过程,②表示RNA复制过程,③表示翻译过程,④表示RNA复制过程,⑤表示病毒蛋白的合成过程,⑥表示病毒组装过程,⑦表示病毒释放过程,故②④是其RNA复制过程。⑤是以mRNA为模板翻译合成病毒蛋白的过程,③是以+RNA为模板翻译合成RNA聚合酶的过程,两者都是翻译过程,但两个翻译过程的模板不同。(4)据图中信息可知,理想的抗SARS-CoV-2药物可具有干扰或阻止新冠病毒RNA的复制的作用或具有能抑制新冠病毒衣壳蛋白的水解作用,a、c正确;由于新冠病毒不是逆转录病毒,故抑制逆转录酶活性的药物不能用来预防和治疗新冠肺炎,b错误。