2019版高考生物复习专题三遗传、变异与进化第一讲遗传的分子基础课件.pptx

,专题三 遗传、变异与进化,第一讲 遗传的分子基础,高频考点融会贯通,课堂加固训练,知识主干系统联网,4,限时规范训练,考纲要求 1人类对遗传物质的探索过程() 2.DNA分子结构的主要特点() 3.基因的概念() 4.DNA分子的复制() 5遗传信息的转录和翻译() 6.基因与性状的关系(),1关于肺炎双球菌转化的实验 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变；转化的只是少部分R型细菌。(2)体内转化实验证明了“转化因子”的存在，体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。,2关于噬菌体侵染细菌的实验 (1)不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。,3DNA的结构、复制、转录和翻译 (1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。(2)密码子具有简并性一方面有利于提高翻译速度；另一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状差错。(3)在个体发育过程中，生物个体的表现型不仅要受到基因的控制，也要受到环境的影响，表现型是基因型和环境共同作用的结果。,1判断下列有关遗传学经典实验叙述的正误 (1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。(2018全国卷)( ) (2)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(2017江苏卷)( ) (3)培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。(2017全国卷)( ) (4)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。( ),2判断下列有关遗传信息的传递、表达叙述的正误 (1)使DNA双链不能解开的物质可导致细胞中的DNA复制和RNA转录发生障碍。(2016全国卷)( ) (2)一个tRNA分子中只有一个反密码子。(2015全国卷)( ) (3)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。( ) (4)正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA。(2015全国卷)( ),真题试做明考向 1(2018高考全国卷)下列关于病毒的叙述，错误的是( ) A从烟草花叶病毒中可以提取到RNA BT2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解 CHIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征 D阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率,解析：烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成，故可从烟草花叶病毒中提取到RNA。T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，在大肠杆菌体内增殖可导致其裂解。HIV主要攻击人的T细胞，使人体免疫力下降直至完全丧失，引起人的获得性免疫缺陷综合征。病毒感染引发的疾病通常具有传染性，阻断病毒的传播，即切断传播途径，可降低其所致疾病的发病率。,答案：B,2(2017高考全国卷)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是( ) AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 BT2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同,解析：T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确；T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中，A项错误；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中，B项错误；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，但二者的增殖过程不同，D项错误。,答案：C,3(2017高考江苏卷)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是( ) A格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状 B艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记,解析：本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了转化因子的存在，没有证明转化因子是DNA，A错误；艾弗里实验证明了转化因子是DNA，从S型肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡，B错误；赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌出现在沉淀中，对沉淀后的细菌继续培养，待其裂解后得到的噬菌体并不都带有32P标记，故C正确，D错误。,答案：C,4(2016高考江苏卷)下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙述，正确的是( ) A格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的 D赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,解析：格里菲思实验中，加热杀死的S型细菌的DNA使肺炎双球菌由R型转化为S型，是基因重组的结果，A项错误；格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，并没有证明DNA是肺炎双球菌的遗传物质，B项错误；噬菌体是一种病毒，需寄生在宿主细胞内，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记的培养基培养细菌，再用含32P标记的细菌培养噬菌体使其带上放射性标记，C项错误；赫尔希和蔡斯实验将DNA和蛋白质分开单独研究，证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D项正确。,答案：D,2.两个实验遵循相同的实验设计原则对照原则 (1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照,(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照,方法技巧会应用 1DNA是遗传物质的实验证据相关试题的解题策略 解答DNA是遗传物质实验比对类实题时，要牢记以下几点： (1)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。 (2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。 (3)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。,2噬菌体侵染细菌实验放射性分析方法“两看法”,巩固提升练题组 题组一 肺炎双球菌转化实验考查 5下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是( ) A需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定 BR型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组 CS型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌 D该实验的思路是将DNA和蛋白质分开，单独观察DNA的作用,解析：肺炎双球菌体外转化实验需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定，以便确定转化因子是何种物质，A正确；在肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组，B正确；将S型菌的DNA与R型菌混合后在培养基中培养，发现培养基中既有S型细菌，又有R型细菌，说明并没有将R型菌全部转化为S型菌，C正确；该实验设计思路是将蛋白质和DNA分开，单独观察蛋白质和DNA的作用，D错误。,答案：D,6利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( ),A通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 BF组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌 CF组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果 D能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组,解析：从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A正确；F组加入了S型菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，B正确；F组出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果，C正确；A组经煮沸，D和E组为R型菌，均不能导致小鼠死亡，D错误。,答案：D,题组二 噬菌体侵染细菌的实验考查 7在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是( ) A甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性 B甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性,C甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性 D甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性,解析：噬菌体侵染细菌的实验中对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，则噬菌体的外壳不易从大肠杆菌上脱落，所以沉淀物中会有较强的放射性；而32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，大肠杆菌中的噬菌体释放出来，使得上清液中的放射性较强。,答案：A,8图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，不正确的是( ),A图甲中ab对应的时间段内，小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体 B图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的 C图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性 D图乙中若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性,解析：图甲中ab对应的时间段内，R型活菌迅速增加，原因是小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体，A项正确；将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合注射到小鼠体内后，部分R型活菌转化成S型细菌并分裂增殖，B项正确；35S标记的噬菌体蛋白质，不参与子代噬菌体的形成，新形成的子代噬菌体完全没有放射性，C项正确；图乙中若用32P标记亲代噬菌体，由于DNA的半保留复制，如果标记亲代一个噬菌体，则不管复制多少代，只有两个子代噬菌体具有放射性，D项错误。,答案：D,真题试做明考向 1(2017高考全国卷)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是( ) AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来 B同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,解析：真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的，A正确；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA，C错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。,答案：C,2(2016高考全国卷)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是( ) A随后细胞中的DNA复制发生障碍 B随后细胞中的RNA转录发生障碍 C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,解析：在DNA分子的复制过程中，DNA分子需要先经过解旋，即DNA双链解开，加入该物质后DNA分子双链不能解开，故细胞中DNA的复制会发生障碍，A项正确。DNA分子转录产生RNA的过程中，DNA分子也需要在RNA聚合酶作用下先将双链解开，再以DNA的一条链为模板进行转录，加入该物质后DNA分子双链不能解开，故细胞中的RNA转录会发生障碍，B项正确。因DNA复制发生在细胞分裂间期，故该物质阻断的是分裂间期DNA分子的复制过程，从而将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。癌细胞的增殖方式是有丝分裂，其分裂过程中可发生DNA复制和转录，加入该物质,会阻碍这两个过程，从而抑制癌细胞的增殖，D项正确。,答案：C,3(2015高考全国卷)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是( ) A大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒 B端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶 C正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA D正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长,解析：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒，大肠杆菌是原核生物，原核生物中没有染色体，不含端粒，A项错误。从试题信息可知，端粒酶中的蛋白质是逆转录酶，而非RNA聚合酶，B项错误。正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA，C项正确。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，所以正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短，D项错误。,答案：C,融会贯通析考点 1DNA复制、转录和翻译过程分析 (1)DNA分子复制,(2)转录,(3)翻译,方法技巧会应用 1DNA结构及复制的相关计算 解答DNA结构及复制计算类试题时，应分以下层次： (1)碱基计算 不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。 若已知A占双链碱基的比例c%，则A1/单链碱基的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。,(2)水解产物及氢键数目计算 DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n3n；若已知A有m个，则氢键数为3nm。 (3)DNA复制计算 在做DNA分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA分子数”还是“链数”。,2遗传信息传递、表达解题步骤 以“示意图”为信息载体是本部分常考题型，解答时可按照以下模板进行：第一步，阅读试题，分析题干文字、示意图，明确考查意图；第二步，根据考查意图，分析示意图表示的生理过程，如确定是DNA复制还是转录、翻译，即定位过程；第三步，联系教材知识，结合题目选项或问题综合分析，判断或确定答案；第四步，若是非选择题，注意用科学、准确的生物专业术语回答，如DNA聚合酶不能写为聚合酶(因为还有RNA聚合酶)、DNA聚合酶不能写为DNA连接酶、DNA复制不能写为复制(因为还有RNA复制)等。,巩固提升练题组 题组一 DNA结构和复制的考查 4下列关于DNA分子结构与复制的说法，正确的是( ) ADNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型菌与R型菌致病性的差异 BDNA分子中每个磷酸基团都连接2个脱氧核糖 C减数分裂过程中发生交叉互换一般不会导致DNA分子结构的改变 D边解旋边复制是保证亲代与子代DNA遗传信息传递准确性的关键,解析：肺炎双球菌S型菌有多糖荚膜，具有毒性，R型菌无荚膜，不具有致病性，根本原因是二者DNA分子中的遗传信息不同，所以DNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型菌与R型菌致病性的差异，A正确；DNA分子中大多数磷酸基团连接2个脱氧核糖，但位于两条链两端的两个游离的磷酸基团各连接一个脱氧核糖，B错误；减数分裂过程中发生交叉互换，一般会导致DNA分子结构的改变，C错误；碱基互补配对原则保证了DNA复制能准确无误地进行，D错误。,答案：A,5图中分别表示人体细胞中发生的三种物质合成过程。下列说法错误的是( ),A过程、发生的场所只有细胞核 B过程双向合成，过程单向合成 C过程的链中A占17%，U占21%，则对应的DNA片段中T占19% D浆细胞中可以发生图示过程，记忆细胞可以发生图示过程,解析：细胞中过程、分别表示DNA复制和转录过程，复制和转录主要发生在细胞核中，但是在线粒体和叶绿体中也有少量DNA，也能发生DNA复制和转录，A错误；分析图解可知，过程双向合成，过程单向合成，B正确；过程的链中A占17%，U占21%，则对应的DNA模板链中T占17%，A占21%，则另一条链中T占21%，因此该DNA片段中T占(17%21%)219%，C正确；浆细胞不能增殖，即不能发生DNA复制，只能发生转录和翻译，因此可以发生图示过程；而记忆细胞具有分裂能力，因此可以发生图示过程，D正确。,答案：A,题组二 基因表达过程的考查 6(2018河北唐山月考)如图1和图2是基因控制胰蛋白酶合成的两个主要步骤。下列叙述正确的是( ),A图1和图2所示过程的进行方向都是从右往左 B图1中乙与丁是同一种物质 C图2中共有RNA、多肽和多糖三种大分子物质 D图1和图2中的碱基互补配对方式相同,解析：根据图1中RNA聚合酶的位置可知，该过程进行的方向是从右向左；根据图2中多肽链的长度可知，该过程进行的方向是从右向左，A项正确；图1中乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丁为胞嘧啶核糖核苷酸，两者不是同一种物质，B项错误；图2中共有rRNA、多肽和蛋白质三种大分子物质，C项错误；图1中碱基配对方式为AU、TA、CG、GC，而图2中的碱基互补配对方式为AU、UA、CG、GC，图1和图2中的碱基配对方式不完全相同，D项错误。,答案：A,7下列有关基因表达的叙述，不正确的是( ) A线粒体内也能发生翻译过程 B一个mRNA结合多个核糖体可以缩短每一条肽链合成的时间 C某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同 D一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数应小于n/2,解析：线粒体中含有DNA和核糖体，也能进行转录和翻译过程，A正确；一个核糖体完成一条肽链的合成，一个mRNA结合多个核糖体可同时合成多条相同的肽链，但不能缩短每一条肽链合成的时间，B错误；同一个体中所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都具有相同的遗传物质，但不同细胞选择表达的基因不同，因此某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同，C正确；基因包括编码区和非编码区，其中编码区能转录形成mRNA，而非编码区不能转录形成mRNA，因此一个含n个,答案：B,题组三 基因对性状的控制 8下列关于基因和性状关系的叙述正确的是( ) A基因相同的同种生物，性状一定相同 B基因与性状并不都是简单的线性关系 C基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状 D线粒体DNA不能控制生物性状，因而线粒体DNA上无基因,解析：性状是基因型与环境共同决定的，基因型相同，性状不一定相同，A错误；基因与性状并不都是简单的线性关系，B正确；基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状，C错误；线粒体DNA上含有基因，能控制生物的性状，D错误。,答案：B,9豌豆的圆粒性状是由R基因控制的，当R基因中插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为控制皱粒性状的r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如图，下列说法错误的是( ),Aa、b过程都遵循碱基互补配对原则 Bb过程中，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸 CR基因中插入一段800个碱基对的DNA片段属于基因重组 D该事实说明基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状,解析：由图可知，a、b过程分别表示转录和翻译过程，都遵循碱基互补配对原则，A正确；翻译时，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，B正确；根据题意，R基因中插入一段800个碱基对的DNA片段后成为控制隐性性状的r基因，故属于基因突变，C错误；图中R基因经转录、翻译合成淀粉分支酶，在该酶的作用下将蔗糖合成为淀粉，淀粉吸水胀大表现出圆粒性状，说明基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状，D正确。,答案：C,1艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是( ) A两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法 B两者的关键设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 C赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记 D噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质,解析：肺炎双球菌转化实验采用了对照实验的方法，噬菌体侵染细菌的实验采用了同位素标记的方法，A错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质的关键设计思路是设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用，B正确；赫尔希与蔡斯对不同噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记，C错误；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，但不能证明是主要的遗传物质，D错误。,答案：B,2(2018高考全国卷)下列研究工作中由我国科学家完成的是( ) A以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验 C证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成,解析：奥地利科学家孟德尔以豌豆为材料进行遗传学实验，发现了性状遗传规律。美国科学家卡尔文等用小球藻进行实验，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是由美国科学家艾弗里及其同事完成的。1965年，我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，开辟了人工合成蛋白质的时代。,答案：D,3下列关于图示的说法错误的是( ),A图一所示过程相当于图三的过程，主要发生于细胞核中 B若图一的中A占23%，U占25%，则相应的双链DNA片段中A占24% C图二所示过程相当于图三的过程，所需原料是氨基酸 D正常情况下图三中在动植物细胞中可能发生的是过程,解析：图一所示为转录过程，相当于图三的过程，主要发生于细胞核中，A正确；若图一的中A占23%，U占25%，即AU占48%，则根据碱基互补配对原则，控制合成的相应的双链DNA片段中AT也占48%，而AT，因此该双链DNA片段中A占24%，B正确；图二所示为翻译过程，相当于图三的过程，所需原料是氨基酸，C正确；或只能发生在被某些病毒侵染的细胞中，D错误。,答案：D,4下图表示用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程，其中过程