课件74张PPT。教师用书独具演示演示结束肺炎球菌的转化实验 有无存活 死亡 R型 无毒性的R型球菌 S型活球菌 有毒性细胞 S型球菌的完整DNA DNA DNA 1.格里菲思的实验能否证明DNA是遗传物质?
【提示】 不能。噬菌体侵染细菌的实验 DNA 蛋白质 射性35S 放32P 有放射性2.为什么用放射性同位素35S和32P标记,而不用14C、3H、18O、15N?
【提示】 噬菌体由蛋白质外壳和内部的DNA组成,S是蛋白质中特有的,P是DNA中特有的,而C、H、O、N在蛋白质和DNA中均有,故用35S标记蛋白质,32P标记DNA,以把DNA和蛋白质区分开。RNA是遗传物质的证据 蛋白质 RNA RNA RNA 蛋白质 提取DNA 0.14mol/L 酒精 二苯胺 1.艾弗里实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。(√)
2.用32P标记T2噬菌体的DNA,侵染大肠杆菌后放射物质主要存在于大肠杆菌外。(×)
【提示】 放射性应主要存在于大肠杆菌内。
3.艾弗里和赫尔希实验都证明DNA是主要的遗传物质。(×)
【提示】 艾弗里和赫尔希实验都证明DNA是遗传物质。4.细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是RNA。(×)
【提示】 细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或者RNA。
5.NaCl的物质的量浓度越小,DNA的溶解度越低。(×)
【提示】 当NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时,DNA的溶解度最低。
肺炎球菌的转化实验 【问题导思】
①加热杀死的S型球菌为何能使R型球菌转变成S型球菌?
②艾弗里实验的思路是什么?1.格里菲思的实验
(1)分析
①R型球菌无毒性,S型球菌有毒性。
②加热杀死的S型球菌体内含有使R型球菌转化为S型球菌的物质。
(2)结论:已加热杀死的S型球菌体内含有某种“转化因子”,这种“转化因子”能够遗传,使R型球菌转化为S型球菌。A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
【审题导析】 (1)比较4组实验中加入的S型菌的物质和长出的细菌。
(2)本实验不能说明DNA是主要的遗传物质。【精讲精析】 ①②组:R型+S型菌的蛋白质和荚膜多糖,只长出R型菌,说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子。③组:R型+S型菌的DNA,结果既有R型菌又有S型菌,说明DNA可以使R型菌转化为S型菌;④组:用DNA酶将DNA水解,结果只长出R型菌,说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌,从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。故C正确。
【答案】 C噬菌体侵染细菌的实验分析 【问题导思】
①T2噬菌体的结构是怎样的?如何标记其DNA和蛋白质?
②根据噬菌体侵染特点分析,如何将DNA与蛋白质分开?3.实验过程及结果
第一步:标记细菌
细菌+含35S的培养基→含35S的细菌;
细菌+含32P的培养基→含32P的细菌。
第二步:标记噬菌体
噬菌体+含35S的细菌→含35S的噬菌体;
噬菌体+含32P的细菌→含32P的噬菌体。第三步:噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体+细菌→宿主细胞内没有35S,35S分布在宿主细胞外;
含32P的噬菌体+细菌→宿主细胞外几乎没有32P,32P主要分布在宿主细胞内。
4.结果分析
35S——蛋白质外壳未进入宿主细胞内,而是留在细胞外。
32P——DNA进入到了宿主细胞内。
5.实验结论
DNA是遗传物质。【审题导析】 (1)35S标记的是蛋白质,32P标记的是DNA,15N标记的是DNA和蛋白质。
(2)注意是标记的细菌,还是标记的噬菌体。
【精讲精析】 32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的是细菌的蛋白质,15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体的DNA进入细菌细胞中,放射性会出现在沉淀中。35S标记的是细菌的蛋白质,细菌的蛋白质在细菌细胞中,放射性也会出现在沉淀中。15N标记的是噬菌体DNA和蛋白质,噬菌体的DNA进入细菌细胞中,放射性出现在沉淀中,噬菌体的蛋白质没有进入细菌,放射性出现在上清液中。
【答案】 BDNA是主要的遗传物质 【问题导思】
①各类生物的遗传物质分别是什么?
②为什么说DNA是主要的遗传物质?【审题导析】 (1)核酸包括DNA和RNA。
(2)细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【精讲精析】 真核生物中都有DNA和RNA,RNA是DNA控制合成的,DNA是遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,因此说DNA是主要的遗传物质。
【答案】 C【问题导思】
①DNA的粗提取实验中,以鸡血为实验材料的原因是什么?
②DNA鉴定使用什么试剂?需要什么条件?DNA的粗提取与鉴定 4.DNA的鉴定:取两支20 mL的试管,各加入物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液5 mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4 mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5 min,待试管冷却后,比较两支试管中溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。(2)图a表示释放该物质后进行过滤的过程,过滤后取____进行下一步实验。
(3)图b表示的相关操作过程中,加入2 mol/L NaCl溶液的作用是____________________。
(4)图c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精,其目的是________。
【审题导析】 (1)理解提取和鉴定DNA的原理。
(2)理解a、b、c操作的目的。【精讲精析】 (1)鸡血细胞中DNA含量高,让鸡血细胞在蒸馏水中吸水涨破可释放出核物质。(2)a过程的过滤滤出鸡血红细胞膜等,核物质含在滤液中。(3)在2mol/L的NaCl溶液中DNA溶解,蛋白质析出。(4)冷却的95%酒精可让DNA析出。
【答案】 (1)DNA含量丰富 吸水涨破 向鸡血细胞液中加入蒸馏水,并搅拌
(2)滤液
(3)溶解DNA分子
(4)提取杂质更少DNA(或去除脂溶性杂质)结 论 语 句
1.肺炎球菌转化实验中,S型球菌的DNA使R型球菌产生稳定的遗传变化。
2.T2噬菌体由蛋白质和DNA组成,S元素存在于蛋白质中,P元素几乎全存在于DNA中。
3.肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。4.DNA是主要的遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA。
5.细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
6.DNA在NaCl溶液中的溶解度在0.14mol/L时最低。 1.(2013·盐城市高一测试)下列遗传物质的探索实验中,哪一个没有证明具体的遗传物质是什么?( )
A.格里菲思肺炎球菌转化实验
B.艾弗里肺炎球菌转化实验
C.噬菌体侵染细菌实验
D.烟草花叶病毒感染实验
【解析】 格里菲思实验只能说明加热杀死的S型球菌中含有使R型活球菌转化为S型活球菌的转化因子。
【答案】 A2.下列哪项是艾弗里及其同事研究肺炎球菌的方法或实验设计思路( )
A.杂交实验法
B.放射性同位素标记法
C.病毒侵染法
D.单独地直接观察不同成分的作用
【解析】 肺炎球菌体外转化实验是把DNA和蛋白质、多糖等物质分开,单独地直接去观察不同成分的作用。
【答案】 D3.(2013·新课标全国卷Ⅱ)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是( )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤【解析】 根据证明DNA是遗传物质的两个经典实验——肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,可直接选出答案。①发现了基因的分离定律和自由组合定律,②证明了基因位于染色体上,③④都证明了DNA是遗传物质,⑤为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。
【答案】 C4.“DNA是主要的遗传物质”是指( )
A.遗传物质的主要载体是染色体
B.绝大多数生物的遗传物质是DNA
C.细胞内的DNA大部分在染色体上
D.染色体在遗传上起主要作用【解析】 关于证明遗传物质的各种实验,只是证明了DNA或RNA是遗传物质(有些同时证明了蛋白质不是遗传物质),或者说证明了核酸是遗传物质。“DNA是主要的遗传物质”的结论是建立在“绝大多数生物的遗传物质是DNA”这一普遍现象的基础上的。
【答案】 B
5.(2013·淮阴中学高一测试)下列有关遗传物质的说法错误的是( )
A.只含有RNA的生物,遗传物质是RNA
B.只含有DNA的生物,遗传物质是DNA
C.既含有DNA又含有RNA的生物,遗传物质是DNA和RNA
D.既含有DNA又含有RNA的生物,遗传物质是DNA不是RNA【解析】 所有的由细胞构成的生物既含DNA,又含RNA,但只有DNA是遗传物质。一般情况下,病毒只含一种核酸,DNA或RNA,含哪种核酸,哪种核酸就是其遗传物质。
【答案】 C6.在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,若需进一步提取杂质较少的DNA,可以依据的原理是( )
A.在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B.DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D.质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用【解析】 在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小,析出DNA,用二苯胺试剂是鉴定DNA,加质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液是为了防止鸡血凝固。DNA不溶于酒精,可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA。
【答案】 C课时作业(十)课件62张PPT。教师用书独具演示演示结束对DNA结构的认识过程 称的 不对 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) 螺旋结构 双螺旋结构 DNA的结构 C、H、O、N、P 脱氧核糖 脱氧核苷酸 双螺旋 脱氧核糖 磷酸 氢键 碱基互补配对原则 A C 反向平行 双螺旋结构 千变万化 4n 特定 遗传信息 排列顺序 2.两条长度相同的DNA分子若有差异,其差异体现在哪些方面?
【提示】 碱基对的排列顺序。设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 材料 设计图 脱氧核糖 脱氧核苷酸 双螺旋结构 3.DNA分子中A+G=T+C。(√)
4.G和C的比例高的DNA分子,结构的稳定性低。(×)
【提示】 G和C之间3个氢键,A和T之间2个氢键,G和C的比例高的DNA分子,结构的稳定性高。
5.一个DNA分子中有4 000个碱基,这些碱基的可能排列方式为4 4000种。(×)
【提示】 42000种。 DNA的双螺旋结构 【问题导思】
①作为遗传物质的DNA分子具有什么样的结构?
②DNA分子是怎样携带遗传信息的?1.结构特征
口诀:“双螺旋结构,极性反向平行;碱基互补配对,排列顺序无穷。”
2.结构层次3.结构特点
(1)稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:碱基对的排列顺序多种多样。
(3)特异性:每个DNA都有特定的碱基对排列顺序。
注意:DNA分子的多样性和特异性从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。【审题导析】 (1)画出DNA平面结构片段,弄清各分子之间的连接。
(2)明确各分子间的数量关系和碱基互补配对原则。双链DNA分子中碱基的数量关系 【问题导思】
①构成DNA分子的各碱基间有哪些规律?
②推导DNA分子碱基间规律的基础是什么?
1.DNA分子中两条单链上碱基总数相等;在整个DNA分子中A=T,G=C。【审题导析】 (1)一条链上所有碱基的比例之和为1。
(2)整个DNA分子中G+C所占比例与每一条链上G+C占该链碱基总数的比例相等。
(3)一条链上C所占比例与互补链上G占该链碱基总数的比例相等。【精讲精析】 整个DNA中的A+T占整个DNA碱基总数的44%,则G+C占整个DNA碱基总数的56%,又因整个DNA分子中G+C所占比例与每一条链上G+C所占该链碱基总数的比例相等。可知b链上G+C=56%,其中G(a链)=21%,可知C(b链)=21%,推出G(b链)=35%。
【答案】 A【解析】 DNA分子结构模型制作意在促使学生准确把握DNA结构特点:基本单位间的连接、两链的连接、两链反向平行。碱基之间的氢键对DNA结构稳定非常重要,A与T之间应有2个氢键(G与C之间有3个氢键)。
【答案】 A 结 论 语 句
1.DNA的基本单位是脱氧核苷酸,DNA双链是反向平行的关系。
2.DNA分子外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是由氢键相连的碱基对组成。
3.双链DNA分子中,嘌呤碱基数=嘧啶碱基数,即A+G=T+C。
4.DNA具有多样性和特异性,DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息。 【解析】 每个脱氧核苷酸分子中的磷酸与含氮碱基均连接在同一个脱氧核糖上,碱基与脱氧核糖第1位碳原子连接,磷酸与脱氧核糖第5位碳原子连接,因而只有A是正确的。
【答案】 A2.DNA双螺旋结构分子外侧的两条长链组成为( )
A.由磷酸和碱基交互连接而成
B.由碱基和脱氧核糖交互连接而成
C.由磷酸和脱氧核糖交互连接而成
D.由核糖连接而成
【解析】 DNA分子的结构特点是在外侧磷酸和脱氧核糖交替连接构成其基本骨架,在内侧碱基通过氢键连接。
【答案】 C3.(2011·江苏学业水平测试)下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.基本组成单位是核糖核苷酸
B.磷酸和五碳糖排列在内侧
C.具有规则的双螺旋结构
D.碱基对构成分子的基本骨架
【解析】 DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,结构中磷酸和五碳糖交错连接形成基本骨架排列在外侧,碱基排列在内侧,最后高度螺旋化形成规则的双螺旋结构。
【答案】 C4.如图是一个DNA分子的片段,从图中不能得到的信息是( )
A.DNA是双螺旋结构
B.碱基严格互补配对
C.嘌呤数等于嘧啶数
D.两条脱氧核苷酸链反向平行
【解析】 由图示可以看出,DNA是双螺旋结构,且两条链之间碱基严格互补配对,即嘌呤数等于嘧啶数;从图中不能看出两条链的方向。
【答案】 D5.(2013·苏大附中高一测试)下列有关DNA分子双螺旋结构中碱基对特征的表述,错误的是( )
A.两条主链上的对应碱基以氢键连接成对
B.配对碱基的互补关系为A-G,T-C
C.各个碱基对的平面之间呈平行关系
D.碱基对排列在双螺旋的内侧
【解析】 DNA分子中碱基对是以氢键连接,并排列于双螺旋内侧,且碱基对平面是平行的。碱基互补配对的关系是A-T,G-C。
【答案】 B6.某同学制作一DNA片段模型,现准备了10个碱基T塑料片,8个碱基A塑料片,30组脱氧核糖和磷酸的塑料片,那么还需准备碱基C塑料片数目是( )
A.14 B.8
C.7 D.16
【解析】 因为30组脱氧核糖和磷酸塑料片可制成含15个碱基对的DNA分子模型,而该同学已准备了10个碱基T塑料片,8个碱基A塑料片,这样仅能构成8个A=T碱基对,剩下的7个碱基对若全为G≡C碱基对,则还需要准备G、C碱基塑料片各7片。
【答案】 C(2)分析这种结构的主要特点:
①构成DNA分子的两条链按______盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子的基本骨架由________________而成。
③DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对,并且遵循____________原则。
(3)DNA分子中的碱基有________种,碱基间配对方式有________种,但由于_______________________,
使DNA分子具有多样性;由于__________________,使DNA分子具有特异性。【解析】 (1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出①~⑥的名称。
(2)根据DNA的立体结构可知,DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架;内侧是通过氢键连接而成的碱基对,碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。
(3)DNA分子中的碱基共4种,配对方式共2种,即A-T、G-C,由于碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。【答案】 (1)胸腺嘧啶 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 脱氧核糖 磷酸
(2)反向平行方式 脱氧核糖与磷酸交替连接 氢键 碱基互补配对
(3)4 2 不同DNA分子中碱基对排列顺序的千变万化
每个DNA分子具有特定的碱基对排列顺序 课时作业(十一)课件63张PPT。教师用书独具演示演示结束DNA复制的含义 亲代DNA分子 子代DNA分子 有丝分裂的间期 减数分裂的间期 DNA复制方式的探究 同位素示踪法 大 小 居中 15N 一次 二次 半保留 1.亲代1条DNA分子复制产生2条子代DNA分子后,原来的亲代DNA分子还存在吗?
【提示】 不存在了,亲代DNA分子的两条链分配到两个子代DNA分子中去了。DNA复制的场所、过程和意义 细胞核 解旋酶 两条螺旋 母链 碱基互补配 对原则 双螺旋结构 2 1 连续性 2.DNA分子复制需要哪些条件?
【提示】 亲代DNA、四种脱氧核苷酸、酶和能量。1.DNA的复制总和染色体的复制同时进行(×)
【提示】 原核生物和细胞质DNA的复制与染色体无关。
2.DNA复制遵循碱基互补配对原则。(√)
3.DNA分子复制时,新合成的两条子链形成新的DNA双链。(×)
【提示】 DNA分子的复制为半保留复制。
4.DNA分子解旋完成后合成子链。(×)
【提示】 DNA分子是边解旋边复制。 有关DNA复制的理解 【问题导思】
①DNA复制的过程如何?有什么特点?
②DNA复制需要哪些条件?1.时间
细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
2.场所
在自然状态下,只能在细胞内复制。
(1)真核生物:主要在细胞核内,线粒体和叶绿体内也可进行。
(2)原核生物:主要在拟核内。
(3)DNA病毒:在活的宿主细胞内。3.过程
解旋(解旋酶)―→合成互补子链(碱基互补配对原则)―→盘绕形成子代DNA如图所示:【审题导析】 (1)DNA复制的时间。
(2)DNA复制的结果。
(3)解旋酶与DNA聚合酶的作用。【精讲精析】 本题主要考查DNA分子复制的时间、过程和结果。具体分析如下:DNA复制的有关计算 【问题导思】
①DNA分子复制n次,子代中各种DNA分子数各有多少?
②DNA分子第n次复制时,新增加的DNA分子数是多少?1.一个DNA分子无论复制多少代,DNA原有的两条链不变,一直作为模板,分别进入两个子代DNA分子中。已知某全部N原子被15N标记的DNA分子作为亲代,转移到含14N的培养基中培养复制若干代,其结果分析如表:2.DNA的复制为半保留复制,一个DNA分子复制n次,则有:
(1)DNA分子数
①子代DNA分子数=2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个。
③不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条。
②亲代脱氧核苷酸链数=2条。
③新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸(2n-1)·m个。请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过________代培养,且培养液中的________是惟一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第________组结果对得到的结论起到了关键作用,但需把它与第________组和第________组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是____________。(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于________,据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果是___(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置是________,放射性强度发生变化的是________带。【审题导析】 准确把握DNA的半保留复制过程是解答本题的关键:
【精讲精析】 (1)根据表中的第1组和第2组实验结果,将大肠杆菌培养在15NH4Cl为惟一氮源的培养液中培养多代,可得到大肠杆菌B。(2)若证明DNA的复制为半保留复制,需要证明后代DNA的两条链一条是原来的,另一条是新合成的,第3组的实验展示了将DNA被15N标记大肠杆菌放在14N的培养液中培养,子Ⅰ代的DNA仅有15N/14N,再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。
(3)①“轻”DNA为14N/14N DNA,“重”DNA为15N/15N DNA,根据表中信息“重带”DNA来自于B。出现该结果只能是后代DNA的两条链或全是原来的,或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,则无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式。③因为DNA是半保留复制,不管复制多少代,两条母链始终存在,所以在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况有两个为14N/15N DNA,其余全为14N/14N DNA,所以子n代DNA离心结果是:密度带的数量始终是一条中带、一条轻带,位置也没有变化,中带的放射性强度不变,轻带的放射性强度增加。
【答案】 (1)多 15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻结 论 语 句
1.DNA复制发生在有丝分裂间期和减数分裂的间期。
2.新合成的每一个DNA分子都保留了亲代DNA分子的一条链。
3.DNA分子的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对保证了复制能够精确地进行。
4.DNA分子复制时是边解旋边复制。
5.DNA分子通过复制,将遗传信息传递给子代。 1.(2011·上海高考)在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在( )
A.两条DNA母链之间
B.DNA子链与其互补的母链之间
C.两条DNA子链之间
D.DNA子链与其非互补母链之间【解析】 在DNA复制时,首先是构成DNA的两条母链解旋,然后以分开的两条母链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链。
【答案】 A
2.(2011·江苏学业水平测试)下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A.是一种半保留复制
B.主要在细胞质中完成
C.以DNA分子的一条链为模板
D.DNA分子完成解旋后才开始碱基配对
【解析】 DNA复制主要在细胞核内完成,以DNA分子的两条链为模板,边解旋边复制。
【答案】 A3.在DNA复制过程中,保证复制准确无误进行的关键步骤是( )
A.解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C.与模板链配对的游离脱氧核苷酸连接成子链
D.子链与模板链盘绕成双螺旋结构
【解析】 DNA精确复制的原因一方面是DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,二是通过碱基互补配对,保证了复制能够精确进行。
【答案】 B4.DNA分子复制时,解旋酶作用的部位应该是( )
A.腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键
B.腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键
C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键
【解析】 解旋酶的作用部位是碱基对间的氢键。
【答案】 B5.下列关于DNA分子自我复制的叙述,正确的是
( )
A.全保留复制
B.边解旋边复制
C.解旋结束后再复制
D.先复制后解旋
【解析】 DNA分子复制时,边解旋,边复制子链,然后子链与模板链再螺旋。其复制过程是边解旋边复制。
【答案】 B6.(多选)(2013·江阴市高一测试)右图表示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般来说,下列各项正确的是( )
A.a和c的碱基序列互补
B.b和c的碱基序列相同
C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同
D.a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值相同【解析】 a、d两条母链碱基互补,a、b两条链碱基互补,c、d两条链碱基互补,可推出a和c碱基序列相同,b和c碱基序列互补;两条互补链中的(A+T)/(G+C)相同。
【答案】 CD7.如图为DNA的复制图解,请据图回答下列问题:
(1)DNA复制主要发生在____________期。
(2)②过程称为________。
(3)③中的子链是________。
(4)③过程必须遵循__________原则。(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有____________的特点。
(6)将一个细胞的一个核DNA用15N标记,放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中,连续分裂4次,问:含14N DNA分子的细胞占总细胞数的________,含15N的DNA分子的细胞占总细胞数的________。
(7)已知原来DNA中有100个碱基对,其中含A 40个,则复制4次,在复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。【解析】 DNA复制主要发生在细胞分裂间期,复制过程包括解旋、复制子链、合成子代DNA分子。复制的特点是半保留复制,复制时严格遵循碱基互补配对原则,故子代DNA与亲代DNA一模一样,DNA分子复制4次可获得24=16个DNA分子,其中有两个DNA分子含有原DNA分子的一条链。DNA分子中有100个碱基对,A为40个,则T有40个,C和G均为60个,复制4次需要C的数目为(24-1)×60=900个。【答案】 (1)细胞分裂间 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ
(4)碱基互补配对 (5)半保留复制 (6)100% 1/8
(7)900 课时作业(十二)课件74张PPT。教师用书独具演示演示结束从基因到蛋白质 遗传效应 基因控制蛋白质的合成 DNA的一条链 碱基互补配 对原则 RNA 细胞核 四种游离的核糖核苷酸 T A C G U A C G RNA mRNA 转运RNA rRNA RNA 3个相邻的碱基 64种 1.构成DNA和RNA的核苷酸共有多少种?
【提示】 4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,共8种核苷酸。mRNA 多肽链 细胞质 mRNA 氨基酸 起始 核糖体 延伸 氨基酸 碱基互补 配对 多肽链 终止 终止密码子 mRNA 多肽 2.密码子共多少种?决定氨基酸的密码子有多少种?
【提示】 密码子共64种,决定氨基酸的密码子61种。基因对性状的控制 形态特征 生理生化特性 人类基因组计划 24 遗传图 物理图 全部碱基的序列测定 遗传组成 1.基因是DNA分子携带的遗传信息。(×)
【提示】 基因是具有遗传效应的DNA片段。
2.tRNA上的三个碱基叫一个遗传密码子。(×)
【提示】 遗传密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
3.一种密码子决定一种氨基酸,一种氨基酸只有一种密码子。(×)
【提示】 一种氨基酸有一种或多种密码子。4.中心法则总结了遗传信息在细胞内的传递规律。(√)
5.基因与性状之间是一一对应关系。(×)
【提示】 生物体的一个基因会影响多个性状,一个性状有时会受多个基因影响。
6.基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状。(×)
【提示】 有些性状是基因通过控制蛋白质的结构来控制的。 DNA和RNA的比较 【问题导思】
①DNA和RNA有哪些相同和不同点?
②DNA和RNA有哪些联系?
1.相同点:二者都是核酸,且基本组成单体都是核苷酸,一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。碱基都有A、G、C。2.不同点3.联系
RNA由DNA转录产生,DNA上储存着遗传信息,DNA上的遗传信息通过RNA传递到细胞质。【审题导析】 (1)根据碱基的种类判断①和②。
(2)明确组成DNA和RNA的核苷酸种类。
(3)明确密码子的概念。【精讲精析】 ①是DNA的一条链,②是RNA,A项正确。图中共有A、G、C、T、U五种碱基,B项错。①中的A代表腺嘌呤脱氧核苷酸,②中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸,C项错。遗传密码子由3个碱基组成,D项错。
【答案】 A染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状之间的关系 【问题导思】
①怎样区别以上概念?
②上述概念有什么联系?
1.染色体由DNA和蛋白质组成,由于在叶绿体、线粒体、原核生物和病毒中的DNA并不位于染色体上,所以说染色体是DNA的主要载体。2.基因是DNA上有遗传效应的片段,是控制生物性状的结构和功能单位,每个DNA上有成百上千个基因,基因位于DNA上,也位于染色体上,在染色体上呈线性排列,并随染色体移动而移动。
3.遗传信息是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序,并不是DNA分子上所有的脱氧核苷酸排列顺序都叫遗传信息(基因间区不含遗传信息)。4.遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫密码子,密码子是连续的,中间无其他碱基隔开,无论是病毒,还是原核生物和真核生物都通用一套密码子。
5.性状是指生物的形态或生理特征,是遗传和环境相互作用的结果,主要由蛋白质来体现,生物的一切遗传性状受基因控制。【审题导析】 (1)弄清基因、DNA和染色体的概念及关系。
(2)明确四分体时期染色体的结构。
【精讲精析】 基因是有遗传效应的DNA片段,而染色体是DNA的主要载体,也就是说从某种意义上说,染色体包含了DNA,DNA包含了基因,基因在染色体上呈线性排列。在真核生物细胞中,除染色体上有DNA外,线粒体和叶绿体内也有DNA,染色体和DNA并非一一对应。
【答案】 C基因的表达 【问题导思】
①转录、翻译和DNA复制三者有何区别?
②遗传信息的传递过程中,基因、mRNA和蛋白质之间是怎样联系的?1.转录、翻译与DNA复制的比较2.遗传信息、遗传密码子和tRNA上特定的碱基的关系【审题导析】 (1)根据图判断①②③代表的结构。
(2)理解图解表示的生理过程。
【精讲精析】 图中显示由DNA的一条链②为模板形成mRNA③的过程和以mRNA为模板形成多肽链⑤的过程,即包括转录和翻译的过程,A项正确。无论是原核细胞还是真核细胞都有转录和翻译,B项正确。在进行翻译时,tRNA将氨基酸转运到核糖体上,以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,形成多肽链,C项正确。图中①是DNA的一条链,③是mRNA,它们的碱基种类和序列不相同,D项错。
【答案】 D 【问题导思】
①遗传信息传递的途径有哪些?
②基因如何控制生物的性状?基因对性状的控制 (3)a过程发生在真核细胞分裂的________期。
(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)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述):
①_______________________________________;
②__________________________________________。【审题导析】 (1)弄清a、b、c、d、e代表的过程。
(2)明确a、b、c、d、e过程发生的时间、场所和条件。
【精讲精析】 遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制(a过程);也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录(b过程)和翻译(c过程)。遗传信息从RNA流向RNA(e过程)及在逆转录酶的作用下从RNA流向DNA(d过程)。在翻译过程中需要tRNA和核糖体同时参与。DNA复制过程发生在真核细胞分裂的间期。真核细胞中,复制和转录的主要场所是细胞核。 tRNA能特异性识别信使RNA分子并转运氨基酸。RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径:RNA自我复制形成RNA,RNA翻译成蛋白质;RNA在逆转录酶的作用下形成DNA,DNA通过转录和翻译形成蛋白质,从而表现出特定的生物性状。结 论 语 句
1.转录是以DNA的一条链为模板,以4种核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成mRNA的过程。
2.翻译是以mRNA为模板,以20种氨基酸为原料,合成多肽链的过程。
3.密码子位于mRNA上,共有64种,其中决定氨基酸的密码子有61种,3种是终止密码子。4.一种氨基酸对应一种或多种密码子,一种密码子最多只决定一种氨基酸。
5.基因是DNA分子上有遗传效应的片段。
6.基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状。
7.基因与性状的关系为:(1)一个基因决定一个性状;(2)多个基因影响一个性状;(3)一个基因影响多个性状。 1.下列关于基因的概念,错误的是( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段
B.基因是DNA上有一定功能的特异碱基排列顺序
C.基因是DNA上任意一段
D.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位【解析】 基因是有遗传效应的DNA片段,是一特定的碱基排列顺序。由于DNA分子上有很多不能控制生物性状的区段,所以基因不是DNA上的任意一段。
【答案】 C
2.(2011·江苏学业水平测试)某DNA分子一条链上的碱基排列顺序为…-C-C-A-T-G-C…,若以该链为模板,经转录后得到的mRNA的碱基排列顺序是( )
A.…-G-G-T-A-C-G…
B.…-C-C-A-U-G-C…
C.…-C-C-A-T-G-C…
D.…-G-G-U-A-C-G…
【解析】 按照碱基互补配对原则,由于mRNA中无碱基T而有U,所以D选项正确。
【答案】 D3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)关于蛋白质生物合成的叙述 ,正确的是( )
A.一种tRNA可以携带多种氨基酸
B.DNA聚合酶是在细胞核中合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成【解析】 tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子,与mRNA上的密码子进行碱基互补配对,另一端携带一种氨基酸到达核糖体上,通过发生脱水缩合形成肽键,合成多肽链。所以A、C错误。DNA聚合酶是蛋白质,在核糖体上合成,而细胞核内无核糖体,不能合成蛋白质,因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶,通过核孔进入细胞核发挥作用。B错。线粒体中不仅具有自己的DNA,而且还有核糖体,能够通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成,所以线粒体具有一定的独立性。D正确。
【答案】 D4.下图为细胞中某些生理过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A.①、③过程的模板相同
B.①、③过程的酶相同
C.②过程中遗传信息由mRNA流向tRNA
D.③过程中的母链与子链反向平行
【解析】 ①过程的模板是DNA的一条链,③过程的模板是DNA的两条链。①过程需要RNA聚合酶,③过程需要DNA聚合酶。
【答案】 D5.(2011·江苏学业水平测试)tRNA具有转运氨基酸的功能,右图tRNA携带的氨基酸是(各选项括号中内容为相应氨基酸的密码子)( )
A.精氨酸(CGC)
B.丙氨酸(GCG)
C.甘氨酸(GGC)
D.脯氨酸(CCG)
【解析】 tRNA末端三个碱基是反密码子,决定氨基酸种类的是mRNA上的密码子,与反密码子之间是碱基互补配对关系,所以此tRNA携带的是丙氨酸(GCG)。
【答案】 B6.下列对转运RNA的描述,正确的是( )
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内【解析】 转运RNA是将氨基酸转移到核糖体内的一种RNA,每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸;一种氨基酸可能有多个密码子,因此与密码子碱基互补的反密码子也可能有多个,即一种氨基酸可能有几种转运RNA来转运它。
【答案】 C(1)转录的模板是[ ]________中的________链,该链的相应段碱基顺序是________________。
(2)翻译的场所是[ ]______,翻译的模板是[ ]________,运载氨基酸的工具是[ ]________,翻译后的产物是________,翻译过程中需要________来运载。
(3)遗传物质DNA主要分布在________中,也有一部分分布在________中。
(4)图中核糖体在mRNA上相对运动的方向是由________向________。【解析】 (1)根据图形可知④表示DNA,③表示mRNA,②表示核糖体,①表示tRNA;根据mRNA上碱基序列可知以DNA的A链为模板转录产生mRNA,A链上的碱基序列为TACCGAAGAAAG。(2)mRNA指导合成多肽,翻译时需要tRNA来运载。(3)DNA主要分布在细胞核中,也有一部分分布在细胞质中。(4)由图中有关箭头所指方向知:核糖体移动方向由左向右。
【答案】 (1)④ DNA A TACCGAAGAAAG (2)② 核糖体 ③ mRNA ① tRNA 多肽
多个tRNA (3)细胞核 细胞质 (4)左 右 课时作业(十三)课件80张PPT。教师用书独具演示演示结束基因突变的实例及含义 GAA GUA GAA GTA 增添 缺失 改变 基因突变的原因、特征及结果 自发突变 不同方向 等位基因 任何时期 不同部位 普遍存在 等位基因 1.没有诱导因素,也会发生基因突变吗?
【提示】 会。基因突变的意义 生物变异 多样性 生物进化 生物性状遗传变异 2.基因突变一定会引起生物性状的改变吗?试分析原因。
【提示】 不一定。(1)由于一种氨基酸可以由一个或多个密码子决定,基因结构改变并不一定会导致蛋白质的改变。(2)若为隐性突变,如AA中其中一个A―→a,此时性状也不会改变。基因重组 有性生殖 不同性状的基因 非等位基因 同源染色体 交换 基因型 性状 基因组合 生物进化 多样性 3.受精过程中,雌雄配子的随机结合属于基因重组吗?
【提示】 不属于,生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,是发生在产生配子的过程中。精子与卵细胞结合过程中没有基因的重组。重组DNA技术 目的基因 遗传性状 限制性内切酶 3.操作的一般步骤目的 基因工程载体 体外重组DNA 目的基因 受体细胞 目的基因 4.应用
(1)生产特殊蛋白质,如胰岛素,乙肝疫苗等。
(2)动植物的遗传改良,如转基因抗虫棉。
(3)人类基因治疗。1.基因突变可产生新基因,基因重组只是产生新基因型。(√)
2.基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变。(√)
3.人工诱变所引起的基因突变多数是有利的。(×)
【提示】 基因突变多数是不利的。4.基因重组发生在受精作用的过程中。(×)
【提示】 基因重组发生在减数分裂过程中。
5.在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期都可以发生基因重组。(√) 基因突变及对后代性状的影响 【问题导思】
①基因突变后对蛋白质的结构有何影响?
②基因突变后对性状和后代有何影响?2.基因突变与基因表达的联系:3.基因突变的结果:
基因突变引起基因“质”的改变,产生了原基因的等位基因,改变了基因的表现形式,如由A→a(隐性突变)或a→A (显性突变),但并未改变染色体上基因的数量和位置。4.基因突变对性状的影响:
(1)基因突变影响后代性状。
原因:突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质结构和功能改变,影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症。
(2)基因突变不影响后代性状。
原因:①若基因突变发生后,引起了信使RNA上的密码子改变,但由于一种氨基酸可对应多个密码子,若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。②若基因突变为隐性突变,如AA中其中一个A→a,此时性状也不改变。5.基因突变对后代的影响:
(1)基因突变发生在有丝分裂过程中,可以通过无性生殖传递给子代。由于多数生物进行有性生殖,一般不传递给下一代,所以体细胞突变,对后代影响小。
(2)基因突变发生在减数分裂过程中 ,可以通过配子传递给后代,对于有性生殖的生物来说对后代影响大。突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸
丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是( )
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
【审题导析】 (1)基因中碱基对的替换结果引起构成蛋白质的氨基酸改变一个或不改变。
(2)基因中碱基对的增添、缺失则一定引起蛋白质氨基酸序列的依次改变。【精讲精析】 基因突变是由于DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变而引起基因分子结构的改变。突变的基因通过转录还引起信使RNA上密码子改变,密码子在信使RNA上既不间断也不重叠,所以DNA碱基对增添,信使RNA上密码子种类、数目和序列改变,可能引起氨基酸种类和数目改变。DNA碱基对改变,只能引起信使RNA上密码子种类改变,不改变密码子的数目,结果可能引起氨基酸种类变化,也可能不引起氨基酸种类变化(因为一种氨基酸有多个密码子)。 突变基因1是基因中某个碱基对改变,但没有引起信使RNA上密码子编码的氨基酸种类发生变化,这是由于一种氨基酸有多个密码子。突变基因2是基因中某个碱基对改变,使信使RNA上苯丙氨酸的密码子变成了亮氨酸的密码子。突变基因3是基因中增添了某个碱基对,使信使RNA上从苯丙氨酸以后的密码子种类都发生了改变。
【答案】 A基因重组 【问题导思】
①基因重组有哪些类型?
②染色体的交叉互换与染色体的易位有什么不同?1.基因重组的三种类型2.染色体交叉互换与易位的区别
(1)交叉互换属于基因重组,发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,如下图所示:
(2)易位属于染色体结构变异,发生在非同源染色体之间,是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。【审题导析】 (1)区分基因重组的类型。
(2)理解基因重组的意义。【精讲精析】 此题考查对基因重组的理解,具体分析如下:重组DNA技术 【问题导思】
①基因工程的基本工具及步骤有哪些?
②如何利用基因工程解决粮食问题?由于重组DNA技术是在DNA分子水平上设计和施工的,因此又称为基因工程。
1.工具
(1)限制性核酸内切酶:限制酶是生物体(主要是微生物)内的一种酶,能将外来的DNA分子切断,由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性内切酶。
特点:特异性。即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。(2)DNA连接酶:DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来,这样一个重组的DNA分子就形成了。
(3)目的基因导入过程需要运输工具——载体
常用的载体主要有两类:质粒、噬菌体或某些动植物病毒。质粒是基因工程最常用的载体,质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位,绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。2.重组DNA技术的一般过程3.应用
(1)基因工程与转基因动植物:获得高产、稳定和具有优良品质的农作物,培养具有各种抗逆性的作物新品种;获得人们所需要的具优良品质的转基因动物。
(2)基因工程与药物研制:如胰岛素、干扰素等。
(3)基因工程与环境保护:用DNA探针检测水中病毒的含量;获得分解有毒化合物的“超级菌”,如吞噬汞和降解土壤中DDT的细菌。(2)②过程使用的酶是________,它的作用是使质粒与目的基因结合形成________分子。
(3)在基因工程中③的目的是__________________。
(4)在基因工程中的目的基因的表达和检测中是通过看大肠杆菌是否产生________实现的。
(5)大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为_______(用箭头和简要文字)。
【审题导析】 (1)理解图解中重组DNA的过程。
(2)理解重组DNA所用的工具及作用。【精讲精析】 (1)获取目的基因和切割质粒使用的是同一种限制酶,这样可以获得相同的黏性末端。(2)②过程表示目的基因(人胰岛素基因)与载体(质粒)结合成重组DNA分子的过程。(3)③表示将目的基因导入受体细胞(大肠杆菌)的过程。(4)如果要检测人胰岛素基因是否在大肠杆菌内表达,应检测是否有胰岛素产生。(5)大肠杆菌合成人胰岛素的过程是人胰岛素基因表达的过程,包括转录和翻译。结 论 语 句
1.基因突变分为自发突变和人工诱变。人工诱变的因素分为物理因素、化学因素和生物因素。
2.基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等。3.基因突变的特点有:发生频率低、方向不确定、随机发生、普遍存在。
4.基因重组发生在有性生殖过程中,包括自由组合和交叉互换。
5.重组DNA技术所用工具有限制性内切酶、DNA连接酶和载体。 1.下列针对基因突变的描述正确的是( )
A.基因突变丰富了自然界的基因种类
B.基因突变的方向是由环境决定的
C.亲代的突变基因一定能传递给子代
D.基因突变只发生在生物个体发育的特定时期【解析】 基因突变能产生新的基因,丰富自然界中基因的种类;当基因突变发生在有丝分裂中时一般不会传给后代,当发生在减数分裂中时可能传给后代;基因突变具有不定向性和普遍性等特点。
【答案】 A
2.(2013·苏州高一期末)下列关于基因突变的叙述,不正确的是( )
A.基因突变一般发生在DNA复制过程中
B.基因突变可发生在生物个体发育的任何时期
C.基因突变一定能改变生物的表现型
D.基因突变能产生新的基因【解析】 基因突变是由于碱基对的变化引起基因结构的改变,所以会产生新基因,由于密码子的简单性,后代的性状不一定改变。基因突变有普遍性,所以可以发生在生物体发育的任何时期,生物体的任何部位。若发生了基因突变一般是发生在DNA复制时,因为DNA复制时,螺旋的程度低,易受外界因素的影响,引起变异。
【答案】 C3.下列各项中可以导致基因重组现象发生的是( )
A.姐妹染色单体的交叉互换
B.等位基因彼此分离
C.非同源染色体的自由组合
D.姐妹染色单体分离
【解析】 后期Ⅰ,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
【答案】 C4.(2013·苏州第三中学高一质检)下面有关自然发生的基因重组的说法不正确的是( )
A.基因重组发生在减数分裂过程中
B.基因重组产生原来没有的新基因
C.基因重组是生物变异的重要来源
D.基因重组可能出现新的性状【解析】 自然发生的基因重组是指生物体进行有性生殖的过程,即减数分裂过程中,控制不同性状的基因的重新组合,可产生新的基因型,从而形成新的表现型,是生物变异的重要来源,是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义。但是,基因重组不会产生新的基因。
【答案】 B5.(2012·上海高考)下图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生( )
A.染色体易位
B.基因重组
C.染色体倒位
D.姐妹染色单体之间的交换
【解析】 据图可看出,此现象发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,即交叉互换,属于基因重组。
【答案】 B6.依据基因重组概念的发展,判断下列图示过程中没有发生基因重组的是( )【解析】 普通椒培育成太空椒,利用了太空中微重力或辐射种子的影响,使种子发生了基因突变;B、C均为转基因工程,进行了人工的基因重组;初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程中可发生自由组合或交叉互换的基因重组过程。
【答案】 A(1)填出图中括号内①②③所表示的具体内容:①____;②________;③________。
(2)DNA复制过程中,可能由于各种原因而发生差错,使____________________发生局部改变,从而改变了遗传信息。
(3)研究镰刀型细胞贫血症的遗传规律,证明此遗传病为常染色体上的隐性基因所致。设正常人的显性基因为H,患该病的基因型为________。若H基因的碱基组合为CTT,则h基因的碱基组合为________,杂合个体的基因型为________,杂合子的表现型是________。【解析】 镰刀型细胞贫血症是因为组成血红蛋白分子的多肽链上发生了氨基酸的替换,即谷氨酸被缬氨酸替换,这个氨基酸的变化是由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变,即发生了基因突变。根据碱基互补配对原则可知②处三个碱基分别应为C、A、T。根据正常DNA序列和RNA碱基序列可推知DNA分子中转录的模板链,从而推知缬氨酸的密码子为GUA。课时作业(十四)课件58张PPT。教师用书独具演示演示结束人类遗传病的类型 一对等位多对腭裂无脑儿原发性高血压常染色体 先天智力障碍 性染色体 数目 1.单基因遗传病在遗传时,遵循什么定律?
2.21三体综合征患者能生出正常孩子吗?简要分析原因。
【提示】 1.基因分离定律。
2.能,但可能性仅为1/2。因为21三体综合征患者产生正常配子的概率为1/2。遗传病的监测和预防 遗传病患儿 近亲结婚 遗传咨询 1.先天性疾病都是遗传病。(×)
【提示】 遗传病是先天性疾病,但先天性疾病不一定是遗传病。
2.单基因遗传病是由一个致病基因控制的遗传病。(×)
【提示】 单基因遗传病由一对等位基因控制。3.近亲结婚可以大大增加显性遗传病的发病概率。(×)
【提示】 增加隐性遗传病发病率。
4.通过遗传咨询可以避免一切遗传病患儿的出生。(×)
【提示】 可以降低遗传病患儿的出生率。
5.通过家系询问和分析可以初步判断某种遗传病的类型。(√) 单基因遗传病 【问题导思】
①各类单基因遗传病分别具有什么特点?
②怎样判断各类单基因病的类型?1.单基因遗传病的类型及特点2.单基因遗传病类型的分析判断
单基因遗传病种类很多,且遗传病症状与单基因对应关系明显,一般遗传图谱中涉及的人类遗传病均为单基因遗传病,遗传方式的判断及有关概率的计算也属此类遗传病。(1)遗传方式的判断方法(2)遗传系谱图判定口诀
父子相传为伴Y;
无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正非伴性(伴X);
有中生无为显性,显性遗传看男病,母女有正非伴性(伴X)。【审题导析】 通过分析每个遗传系谱图中子代与双亲患病情况的特点,先判断出显隐性,然后判断基因的位置,是在性染色体上还是在常染色体上。
【精讲精析】 ①双亲正常,子代患病,必为隐性遗传,如果是伴X染色体隐性遗传,则父亲必为患者,与图矛盾,故①是常染色体隐性遗传。②也是隐性遗传,但因子代患者全是男性,故②可能是伴X染色体隐性遗传。③父亲患病,母亲正常,子代女儿全患病,儿子全正常,故③可能为伴X染色体显性遗传。④父亲患病,儿子全患病,女儿正常,故④可能为伴Y染色体遗传病。
【答案】 D人类染色体遗传病分析 【问题导思】
①人类21三体综合征的孩子是怎样造成的?
②人类性染色体XXY和XYY综合征的孩子又是怎样造成的?染色体遗传病包括常染色体遗传病和性染色体遗传病。常染色体遗传病由染色体结构导常引起,如猫叫综合征,是由人的第5号染色体的部分缺失引起的;还有染色体数目异常引起的,如人类的21三体综合征。性染色体异常引起的遗传病称为性染色体遗传病,如XO、XXY、XYY等。下面就21三体综合征(又称先天愚型)进行分析。
1.病因:21号染色体为3条(正常人21号染色体是一对)。2.形成:由正常的卵细胞(精子)和异常的精子(或卵细胞)结合成的受精卵发育而成。异常的精子或卵细胞形成如下:【审题导析】 (1)男孩患21三体综合征的原因是父方产生的精子含有2条21号染色体。
(2)辨析对精子形成过程中两次分裂的描述。
【精讲精析】 后期Ⅰ,21号染色体没有分离,进入同一个次级精母细胞,减数第二次分裂正常,形成21号染色体为2条的异常精子。该异常精子与正常卵细胞结合则会形成21号染色体为3条的21三体综合征。
【答案】 A遗传病的监测和预防 【问题导思】
①如何监测遗传病?
②有何方法预防遗传病?1.遗传病的监测——苯丙氨酸耐量试验
(1)检测方法:让被检测者口服苯丙氨酸溶液,4 h后测定血浆中苯丙氨酸的含量。
(2)检测分析:正常人口服苯丙氨酸溶液4 h后,血浆中苯丙氨酸的含量降到几乎接近于口服前的水平;而苯丙酮尿症患者口服后,4 h内血浆中苯丙氨酸的含量一直上升;隐性致病基因的携带者口服后,血浆中的苯丙氨酸会下降,但下降的速度没有正常人快,可据此来判断被检测者是否为苯丙酮尿症患者或致病基因的携带者。2.遗传病的预防
(1)禁止近亲结婚
①内容:我国婚姻法规定“直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”。
②意义:这是预防遗传病发生的最简单有效的方法。(2)遗传咨询
①含义:指应用人类遗传学和临床医学的基本原理和技术,对遗传病进行确认并解答遗传病患者及其家属的各种疑难问题,并在权衡对于个人、家庭和社会各种利弊的基础上,对其婚姻、生育、治疗和护理等各方面给予医学指导,以求降低遗传病患儿的出生率,减少家庭和社会在遗传病患者身上的花费,提高民族健康素质。
②意义:让咨询者预先了解如何避免遗传病和先天性疾病患儿的出生,是预防遗传病发生的主要手段之一。(3)产前诊断
①产前诊断是在胎儿出生前,用专门的检测手段进行检查。
②检测手段:羊水检查、B超检查、孕妇细胞检查及基因诊断等。
③意义:在妊娠早期就可以将有严重遗传病或严重畸形的胎儿及时检查出来,避免这种胎儿的出生,这是优生的重要措施之一。【审题导析】 (1)弄清四种病产生的原因。
(2) 明确能通过观察发现的是染色体和细胞结构。【精讲精析】 红绿色盲是基因突变导致,利用组织切片观察难以发现;21三体综合征又称先天性愚型或唐氏综合征,是由于常染色体变异引起的遗传病,即第21号染色体的三体现象;镰刀型细胞贫血症可以镜检红细胞呈镰刀状;性腺发育不良也叫特纳氏综合征,XO型,即缺少一条X染色体,属于性染色体遗传病,可以镜检识别。
【答案】 A 结 论 语 句
1.人类遗传病分为基因遗传病和染色体异常遗传病。
2.单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病。
3.近亲结婚会增加隐性遗传病的发病率,原因是夫妇双方携带相同隐性致病基因的概率大大增加。
4.遗传病监测和预防的措施有:(1)禁止近亲结婚,(2)遗传咨询,(3)实验室诊断。 1.(2013·江苏如皋中学高一测试)下列人群哪类病的传递符合孟德尔的遗传定律( )
A.单基因遗传病 B.多基因遗传病
C.染色体异常遗传病 D.传染病【解析】 孟德尔的遗传定律研究的是一对或多对等位基因控制的相对性状的规律,而且每一相对性状是由一对或主要是由一对等位基因控制的。多基因遗传病是由多对基因控制的遗传病,各对基因单独作用微小,因而多基因遗传病不符合孟德尔的遗传定律;传染病是由病原体引起的疾病,与遗传无关;染色体异常遗传病包括染色体结构和数目的改变引起的遗传病,也不适合孟德尔定律。
【答案】 A2.下列关于人类遗传病的叙述中,不正确的是( )
A.单基因遗传病是受一个基因控制的疾病
B.人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病
C.21三体综合征患者的体细胞中染色体数目为47条
D.人类遗传病是指由于遗传物质发生变化而引起的疾病【解析】 单基因遗传病是受一对等位基因控制的疾病;人类遗传病分为三类:单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病;21三体综合征患者体内第21号染色体有三条,其体细胞中染色体数目为47条。
【答案】 A3.对某种遗传病调查发现,一对表现正常的夫妇生出一患病女儿。研究表明该病由一对等位基因控制。判断下列有关该病遗传的叙述,错误的是( )
A.该病是由常染色体隐性基因控制的
B.这对夫妇双方肯定是携带者
C.这对夫妇再生一正常男孩的几率为3/4
D.这对夫妇可能是近亲结婚【解析】 正常双亲生出患病女儿,则可推测出该遗传病为常染色体隐性遗传病,A项正确。由于这对夫妇表现型正常,女儿的基因型为aa,则这对夫妇均为致病基因的携带者,B项也正确。这对夫妇再生一个正常男孩的几率为3/8,而不是3/4。
【答案】 C4.某人染色体组成可表示为44+XYY,有可能是亲代产生配子时,细胞分裂后期两条性染色体移向细胞同一侧所致,此时的细胞名称为( )
A.初级精母细胞 B.次级精母细胞
C.初级卵母细胞 D.次级卵母细胞
【解析】 该染色体组成产生的原因是正常卵细胞和YY精子结合造成的。同时含两条Y染色体的精子产生的原因是次级精母细胞中Y染色体的着丝点分开后形成的两条Y染色体移向了细胞的同一侧造成的。
【答案】 B5.(2013·江苏如东中学高一检测)下列需要进行遗传咨询的是( )
A.亲属中有生过先天性畸形孩子的待婚青年
B.得过肝炎的夫妇
C.父母中有残疾的待婚青年
D.得过乙型脑炎的夫妇【解析】 进行遗传咨询的主要目的是防止遗传病的产生和发展,而遗传病的病因是亲代传递了遗传物质给后代。人类疾病如果不是由遗传物质控制的,则不需要进行遗传咨询,如肝炎和乙型脑炎属于传染病,不属于遗传病;父母残疾也不是遗传病,不需要进行遗传咨询。
【答案】 A6.一对表现正常的夫妇生了一个患某种伴性遗传病的男孩。据查男孩的祖父也患有此病,而其祖母、外祖父、外祖母、姐姐均无此病。试完成下列各题。
(1)以B为显性基因,写出男孩的基因型________。
(2)这对夫妇生育一个表现正常的男孩的可能性是____。
(3)男孩的姐姐携带此致病基因的可能性是________。
(4)假定男孩的外祖父也患此病(其他人同前述),能否肯定此致病基因一定来自其外祖父?【解析】 男孩伴性遗传病的基因型为XbY,其致病基因来自于母亲。母亲表现型正常,说明其基因型为XBXb,母亲的致病基因来自于外祖父或外祖母,而外祖父表现正常,不可能有致病基因,所以致病基因必定来自于外祖母,由此可以断定外祖母的基因型是XBXb。根据遗传图解,夫妻双方的基因型为XBY和XBXb,后代的四种基因型都可以写出来,所以该夫妻生育一个表现型正常的男孩的概率是1/4;而女孩中是携带者的概率是1/2(把女孩看作是整体1)。 如果男孩的外祖父患此病,就能肯定此致病基因一定来自其外祖父。因为男孩的母亲是致病基因的携带者,基因型为XBXb,而外祖父传递给该男孩母亲的必定是Xb,因而可以断定致病基因来自外祖父。
【答案】 (1)XbY (2)1/4 (3)1/2 (4)能。因为男孩的母亲是致病基因的携带者,基因型为XBXb,而外祖父传递给该男孩母亲的必定是Xb,因而可以断定致病基因来自外祖父。 课时作业(十五)