高考生物二輪復習 第三單元 遺傳、變異與進化 專題一 遺傳的分子基礎課件

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1、第三單元第三單元 遺傳、變異與進化遺傳、變異與進化專題一專題一 遺傳的分子基礎遺傳的分子基礎u知識主線自主檢索u再悟高考重點提煉考點一考點一 遺傳物質探索的經典實驗遺傳物質探索的經典實驗要點再回扣 1.兩個經典實驗遵循相同的實驗設計原則對照原則 (1)肺炎雙球菌體外轉化實驗中的相互對照(2)噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照 (注：用32P標記1個噬菌體侵染31P大腸桿菌，釋放的m個噬菌體中只有2個噬菌體含32P，有m個含31P，有0個DNA雙鏈均含32P)【特別提醒】 必須明確的四個問題(1)R型細菌轉化為S型細菌的實質是S型細菌的DNA整合到了R型細菌的DNA中，從變異類型看屬于基因重組。(2

2、)噬菌體侵染細菌的實驗中，兩次用到大腸桿菌，第一次是對噬菌體進行同位素標記，第二次是將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養(yǎng)，觀察同位素的去向。(3)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因：保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現放射性。保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后子代釋放出來，經離心后分布于上清液，也會使上清液中出現放射性。(4)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。2.RNA是遺傳物質的證據煙草花葉病毒(

3、TMV)對煙草的感染與重建實驗(1)實驗1(2)實驗2考情考向掃描 考向1 借助實驗，考查生物科學史 【典例1】 下列敘述與生物學史實相符的是 ( ) A.孟德爾用山柳菊為實驗材料，驗證了基因的分離及自由組合規(guī)律 B.范海爾蒙特基于柳枝扦插實驗，認為植物生長的養(yǎng)料來自土壤、水和空氣 C.富蘭克林和威爾金斯對DNA雙螺旋結構模型的建立也作出了巨大的貢獻 D.赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，證明了DNA的半保留復制 【解析】 孟德爾以豌豆為實驗材料，驗證了基因的分離和自由組合規(guī)律；范海爾蒙特基于柳枝扦插實驗，認為植物生長的養(yǎng)料來自水；富蘭克林和威爾金斯提供了DNA的

4、X射線衍射圖譜，對DNA雙螺旋結構模型的建立做出了巨大貢獻；赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，證明了DNA是遺傳物質，并未證明DNA的半保留復制。 【答案】 C 考向2 考查肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的過程 【典例2】 (2017陜縣校級期中)下列關于肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述，錯誤的是 ( ) A.兩個實驗均不能證明DNA是主要的遺傳物質 B.肺炎雙球菌轉化實驗中的轉化因子是S型細菌中的DNA C.在用32P標記的噬菌體侵染實驗中，保溫時間太長或太短均可導致上清液放射性升高 D.兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與RNA分開后單獨研

5、究各自的效應 【解析】 這兩個實驗不能證明絕大多數生物的遺傳物質是DNA，少數是RNA，A項正確；只有加入了S型細菌中的DNA，R型細菌才能轉化為S型細菌，轉化因子是S型細菌中的DNA，B項正確；在用32P標記的噬菌體侵染實驗中，保溫時間太長細菌細胞裂解，保溫時間太短噬菌體未完全侵入均可導致上清液放射性升高，C項正確；兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與蛋白質分開后單獨研究各自的效應，D項錯誤。 【答案】 D 【解題技法】 兩看法確認子代噬菌體中標記元素狀況考點題組集訓1.在生命科學發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質的實驗是 ( )孟德爾的豌豆雜交實驗 摩爾根的果蠅雜交實驗肺炎雙球菌轉化實驗 T

6、2噬菌體侵染大腸桿菌實驗DNA的X光衍射實驗A. B.C. D.答案 C解析 孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現了基因的分離定律和自由組合定律。摩爾根通過果蠅雜交實驗說明了基因位于染色體上。DNA的X光衍射實驗為DNA雙螺旋結構的發(fā)現提供了重要依據。肺炎雙球菌轉化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了DNA是遺傳物質。2.(2017安徽六校教育研究會第一次聯考)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗是關于探究遺傳物質的兩個經典實驗，下列敘述正確的是 ( )A.兩個實驗均采用了對照實驗和同位素標記的方法B.兩者的關鍵設計思路都是把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應C.赫爾希

7、與蔡斯對同一組噬菌體的蛋白質和DNA分別采用35S和32P標記D.噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是主要的遺傳物質答案 B解析 肺炎雙球菌轉化實驗采用了對照實驗的方法，噬菌體侵染細菌的實驗采用了同位素標記的方法，A項錯誤；肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質的關鍵是，設法將DNA與其他物質分開，單獨地、直接地觀察他們的作用，B項正確；赫爾希與蔡斯對不同噬菌體的蛋白質和DNA分別采用35S和32P標記，C項錯誤；噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質，但不能證明是主要的遺傳物質，D項錯誤。考點二考點二 DNA的結構、復制及相關計算的結構、復制及相關計算要點再回扣 1.DNA

8、分子結構的“五、四、三、二、一”(1)五種元素：C、H、O、N、P。(2)四種堿基：A、G、C、T，相應的有四種脫氧核苷酸。(3)三種物質：磷酸、脫氧核糖、堿基。(4)兩條鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈。(5)一種結構：規(guī)則的雙螺旋結構。2.DNA復制的場所、條件及特點(1)場所：主要是細胞核，但在擬核、葉綠體、線粒體、細胞質基質中也進行DNA的復制。(2)條件：模板：DNA兩條鏈分別作模板。原料：4種脫氧核苷酸。能量：細胞提供的能量(ATP)。酶：解旋酶、DNA聚合酶等。(3)特點：邊解旋邊復制；半保留復制。 【方法總結】 DNA復制的有關計算 DNA復制為半保留復制，若將親代DNA分子復制

9、n代，其結果分析如下：(1)子代DNA分子數為2n個。含有親代鏈的DNA分子數為2個。不含親代鏈的DNA分子數為2n-2個。含子代鏈的DNA有2n個。(2)子代脫氧核苷酸鏈數為2n+1條。親代脫氧核苷酸鏈數為2條。新合成的脫氧核苷酸鏈數為2n+1-2條。(3)消耗的脫氧核苷酸數:若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸數為m(2n-1) 個。第n次復制所需該脫氧核苷酸數為m2n-1個。考情考向掃描 考向1 以DNA分子雙螺旋結構模型為載體，考查DNA分子的結構 【典例1】 在DNA分子模型搭建實驗中，如果用一種長度的塑料片代表A和G，用另一長度的塑料片代表C和

10、T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型 ( ) A.粗細相同，因為嘌呤環(huán)必定與嘧啶環(huán)互補 B.粗細相同，因為嘌呤環(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸相似 C.粗細不同，因為嘌呤環(huán)不一定與嘧啶環(huán)互補 D.粗細不同，因為嘌呤環(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸不同 【解析】 A和G都是嘌呤堿基，C和T都是嘧啶堿基，在DNA分子中，總是AT，GC，依題意，用一種長度的塑料片代表A和G，用另一長度的塑料片代表C和T，則DNA的粗細相同。 【答案】 A 考向2 DNA復制的過程、特點及相關計算 【典例2】 (2017山東臨沂二模)一個雙鏈均被32P標記的DNA分子由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的

11、環(huán)境中復制3次。下列敘述不正確的是 ( ) A.該DNA分子中含有氫鍵的數目為1.3104(個) B.復制過程需要2.4104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸 C.子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1 7 D.子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數之比為1 3 【解析】 由題意可知，該DNA分子中，AT10 00020%2 000(個)，CG10 00030%3 000(個)，則含有的氫鍵數為2 00023 00031.3104(個)；DNA復制3次形成8個DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為3 00072.1104(個)；子代DNA分子中含有32P的單鏈與含有31P的單

12、鏈之比為1 7；子代DNA分子中含有32P的分子數與只含有31P的分子數之比為2 61 3。 【答案】 B 【解題技法】 DNA分子中有關堿基比例的計算 (1)常用公式： AT，GC；AGTCACTG50%。 (2)“單鏈中互補堿基和”所占該鏈堿基數比例“雙鏈中互補堿基和”所占雙鏈總堿基數比例?？键c題組集訓1.下圖甲為真核細胞中進行的DNA復制過程示意圖，圖乙是該DNA片段的結構示意圖。請判斷下列說法正確的是 ( )A.DNA復制是從多個起點同時開始的，真核生物的這種復制方式提高了復制效率B.圖中DNA復制是邊解旋邊雙向復制的，當DNA復制時，DNA聚合酶催化的形成C.圖乙中和相間排列，構成了

13、DNA分子的基本骨架D.DNA分子中依次代表A、G、C、T答案 D解析 圖甲是DNA復制過程，從圖中能看出DNA復制有多個復制起點，但復制環(huán)的大小不一樣，所以DNA復制起始的時間是不同的；多起點、邊解旋邊雙向復制的方式提高了復制的效率。是氫鍵，在DNA復制時，當DNA聚合酶把脫氧核苷酸連接在一起后，堿基之間的氫鍵不需要酶的催化作用就可以形成。圖乙中分別表示磷酸、脫氧核糖、堿基，磷酸和脫氧核糖的相間排列構成了DNA分子的基本骨架。根據堿基互補配對原則，DNA分子中依次代表A、G、C、T。2.某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單

14、鏈與其所在DNA分子中堿基數目比值的關系圖，下列正確的是 ( )答案 C解析 A項，無論DNA分子的一條單鏈中(AC)/(TG)的值為多少，整個DNA分子中(AC)/(TG)都等于1。B項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(AC)/(TG)的值與其互補鏈中的(AC)/(TG)的值互為倒數。C、D項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(AT)/(GC)的值與整個DNA分子中(AT)/(GC)的值相等?？键c三考點三 遺傳信息的傳遞與表達遺傳信息的傳遞與表達要點再回扣 1.圖示DNA復制、轉錄和翻譯過程的關鍵點 (1)DNA分子復制:(2)轉錄:(3)翻

15、譯：【特別提醒】 基因表達常考必記的幾個關鍵點(1)原核生物：轉錄和翻譯同時進行，發(fā)生在細胞質中。(2)真核生物：先轉錄，發(fā)生在細胞核(主要)中；后翻譯，發(fā)生在細胞質中。(3)遺傳信息位于DNA上，密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上?！痉椒偨Y】 轉錄和翻譯的圖解判斷方法一：看場所。甲圖所示的過程發(fā)生在核糖體上，所以為翻譯過程；乙圖所示的過程發(fā)生在細胞核中，所以為轉錄過程。方法二：看模板。甲圖所示的模板有堿基U，所以為mRNA，所以甲圖表示的是翻譯過程；乙圖所示的過程模板為DNA，所以為轉錄過程。方法三：看產物。甲圖所示的過程形成的產物是多肽，所以為翻譯過程；乙圖所示的過程產物是RN

16、A，所以為轉錄過程。2.基因對性狀的控制用字母表示下列生物的遺傳信息的傳遞過程細胞生物(如動、植物) a、b、c。DNA病毒(如噬菌體) a、b、c。復制型RNA病毒(如煙草花葉病毒) d、c。逆轉錄病毒(如艾滋病病毒) e、a、b、c?！疽族e提醒】 明確DNA復制、轉錄、翻譯過程的三個誤區(qū)(1)誤認為復制、轉錄只發(fā)生在細胞核中：DNA存在的部位都可發(fā)生，如細胞核、葉綠體、線粒體、擬核和質粒等都可發(fā)生。(2)誤認為轉錄產物只有mRNA：轉錄的產物有mRNA、tRNA和rRNA，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。 (3)誤認為所有密碼子都能決定氨基酸： 共有64種密碼子，有3種密碼子并不決定氨基酸，

17、屬于終止密碼子。考情考向掃描 考向1 以過程圖示為載體考查復制、轉錄與翻譯 【典例1】 以下甲、乙兩圖表示某真核細胞中的遺傳信息傳遞的某些過程，下列敘述不正確的是 ( )A.乙圖中結構的移動方向是從右到左B.從化學組成上看，甲圖中的1和6相同C.乙圖中最終形成的物質結構相同D.乙圖中的鏈與甲圖中的b鏈基本組成單位相同 【解析】 乙圖中從右到左肽鏈越來越長，故結構核糖體的移動方向是從右到左，故A項正確。甲圖表示轉錄，b為信使RNA，1為腺嘌呤核糖核苷酸，6為腺嘌呤脫氧核苷酸，故B項錯誤。乙圖中肽鏈都是以同一條信使RNA為模板形成的，故C項正確。乙圖中的鏈與甲圖中的b鏈都是信使RNA，故D項正確。

18、 【答案】 B 【解題技法】 (1)分析此類問題要正確分清mRNA鏈和多肽鏈的關系。DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產生的是mRNA，而在同一條mRNA鏈上結合的多個核糖體，同時合成的是若干條相同的多肽鏈。 (2)解答此類問題還要明確真核細胞的轉錄和翻譯不同時進行，而原核細胞能邊轉錄、邊翻譯。 考向2 從遺傳信息傳遞的各個過程進行考查 【典例2】 結合題圖分析，下列敘述錯誤的是 ( )A.生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中B.核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質C.遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型實現的基礎D.編碼蛋白質的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 【解析】 生物的遺傳物質是

19、DNA或RNA，遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A項正確；由于密碼子的簡并性，核苷酸序列不同的基因可通過轉錄和翻譯，表達出相同的蛋白質，B項正確；DNA或RNA上的遺傳信息只有傳遞到蛋白質，性狀才得以表現，C項正確；基因的兩條單鏈間的堿基互補配對，兩條單鏈所含遺傳信息不同，D項錯誤。 【答案】 D 【解題技法】 從模板及原料分析遺傳信息的傳遞方向和產物蛋白質(或多肽)翻譯氨基酸RNARNA復制核糖核苷酸DNARNA逆轉錄脫氧核苷酸RNARNADNA轉錄核糖核苷酸DNADNA復制脫氧核苷酸DNA產物生理過程原料模板 考向3 綜合考查遺傳信息的傳遞與表達 【典例3】 (2017安徽合肥

20、質檢)圖甲所示為基因表達過程，圖乙為中心法則；表示生理過程。下列敘述錯誤的是 ( )A.圖甲所示為染色體DNA上的基因表達過程，需要多種酶參與B.mRNA上某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA一定改變C.紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，故影響翻譯過程D.圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為【解析】 圖甲所示為邊轉錄邊翻譯的示意圖，應為原核生物，原核細胞中沒有染色體，A項錯誤；mRNA上某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA一定改變，但氨基酸不一定改變，B項正確；紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，則導致翻譯過程受阻，C項正確；圖乙中為DNA復制，無AU配對，為

21、轉錄，為RNA復制，為翻譯，為逆轉錄，均涉及堿基A與U配對，D項正確?！敬鸢浮?A考點題組集訓1.(2017江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調研改編)下圖是大腸桿菌體內某代謝過程示意圖，有關敘述正確的是 ( )A.物質a、b、c的合成過程伴隨著水和ATP的生成B.物質a、b、c和mRNA的合成過程都發(fā)生在大腸桿菌的擬核中C.合成的物質a、b、c的分子結構相同D.物質a、b、c能同時合成，體現了大腸桿菌物質合成效率高答案 D解析 由圖可知，物質a、b、c均為肽鏈，合成過程中均有水的生成和ATP的消耗，A項錯誤；物質a、b、c和mRNA可以在同一時間、同一地點合成，均發(fā)生在細胞質中，B項錯誤；由于對合成肽鏈的加工

22、，物質a、b、c的結構不同；物質a、b、c能同時合成，體現了大腸桿菌物質合成效率高，D項正確。2.關于基因控制蛋白質合成的過程，下列敘述正確的是 ( )A.一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子的堿基數是n/2個B.細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉錄效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上D.在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化答案 D解析 DNA上可能有不具遺傳效應的片段，且基因會選擇性表達，所以轉錄形成的mRNA分子的堿基數少于n/2個；轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的過程；DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上；在細胞周期中，由于各個時期表達的基因不同，因此轉錄產生的mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化，如分裂間期的G1期和G2期中，mRNA的種類和含量有所不同。