高考二轮复习全攻略 136《遗传的分子基础》学案 新人教版.doc

2013届高考二轮复习全攻略 1-3-6遗传的分子基础学案 新人教版知识互联网专家支招内连外展：本专题常将变异的内容与基因控制蛋白质的合成、细胞分裂、育种和进化等知识相结合进行考查；与航天育种等结合起来考查基因突变的产生、结果分析与特点；育种方面常常通过新的背景材料，综合考查各种育种知识；结合单倍体、二倍体与多倍体的概念及染色体组的内容，考查变异原因与变异类型的判断与探究；生物进化以选择题为主，主要突出对基本概念和原理的考查。你还可以想到哪些联系？第六讲遗传的分子基础【考纲点击】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()。高考经典)1(2012江苏，2)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是()。a孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质b噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力c沃森和克里克提出在dna双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数d烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是rna解析：孟德尔并没有弄清楚遗传因子的化学本质，遗传因子(即基因)是dna的事实是艾弗里首先在实验中证明的；在噬菌体侵染细菌的实验中，赫尔希和蔡斯并没有把dna和蛋白质进行分离提纯，但使用同位素示踪的技术将dna和蛋白质进行了分开研究，说服力更强；在沃森、克里克之前，查哥夫已证明dna中嘌呤的数与嘧啶的数是相等的；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是rna，不能说明其他病毒的遗传物质也是rna。答案：b2(2011广东理综，2)艾弗里和同事用r型和s型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知()。实验组号接种菌型加入s型菌物质培养皿长菌情况r蛋白质r型r荚膜多糖r型rdnar型、s型rdna(经dna酶处理)r型a.不能证明s型菌的蛋白质不是转化因子b说明s型菌的荚膜多糖有酶活性c和说明s型菌的dna是转化因子d说明dna是主要的遗传物质解析：艾弗里和同事的实验结果表明，只有加入dna，r型细菌才能转化为s型细菌，dna是转化因子，而蛋白质、荚膜多糖等物质不是转化因子，但不能说明荚膜多糖有酶活性，故a、b错误。、可组成对照实验，由实验结果与自变量的对应关系可知：s型细菌的dna是转化因子故c正确；实验只能说明dna是遗传物质，故d错误。答案：c3(2011江苏生物，12)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()。a分别用含有放射性同位素35s和放射性同位素32p的培养基培养噬菌体b分别用35s和32p标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养c用35s标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致d32p、35s标记的噬菌体侵染实验分别说明dna是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析：培养噬菌体需用含细菌的培养基；被标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经短时间培养后，搅拌离心处理；该实验中，若搅拌不充分，噬菌体的外壳没有与细菌完全分离，沉淀物中存在少量放射性35s；噬菌体侵染细菌的实验仅能说明dna是遗传物质，没有说明蛋白质不是遗传物质。答案：c 本考点命题多以实验分析选择题形式出现，考查经典实验的设计思路(方法)、操作过程及结论。理综卷考查频度较低。,创设新情境，考查学生对经典实验的理解能力【押题】 (创新题)s型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如、型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养s型肺炎双球菌可从中分离出r型菌。griffith将加热杀死的s型菌与r型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的s型菌；而单独注射加热杀死的s型菌小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是()。as型菌经突变形成了耐高温型菌bs型菌是由r型菌突变形成的cr型菌经过转化形成了s型菌d加热后s型菌可能未被完全杀死破题关键解析加热杀死的s型菌与r型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的s型菌；而单独注射加热杀死的s型菌小鼠未死亡，说明r型菌经过转化形成了s型菌。答案c,考点探源1遗传物质探索的经典实验要点解读(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dna是遗传物质2生物的遗传物质总结遗传物质所含核酸所含核苷酸含氮碱基细胞生物(原核、真核生物)均为dna2种8种5种：a、t、c、g、u病毒dna病毒1种，为dna4种脱氧核苷酸4种：a、t、c、gdnarna病毒1种，为rna4种核糖核苷酸4种：a、u、c、grna名师叮咛1“dna是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的，而不是由肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验得出的。2r型细菌转化为s型细菌的实质是s型细菌的dna整合到了r型细菌的dna中，从变异类型看属于基因重组。3噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌，第一次是对噬菌体进行同位素标记，第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。高考经典)1(整合题)下列有关遗传的分子基础的描述正确的是_。只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(2011海南，16a)磷酸与脱氧核糖交替连接构成dna链的基本骨架，而dna双链上相邻碱基以氢键连接(2009广东，24b、d改编)真核生物dna分子复制过程需要解旋酶和能量(2009江苏，12c和2011海南，25a)转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原料，不需解旋酶(2011江苏，7a和安徽，5c合编)细胞中有多种trna，一种trna只能转运一种氨基酸(2011海南，15d)mrna上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子，不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性(2011海南，15c和江苏，7d合编)dna病毒中没有rna，其遗传信息的传递不遵循中心法则(2010海南，12d)答案：2(2012福建理综，5)双脱氧核苷酸常用于dna测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与dna的合成，且遵循碱基互补配对原则。dna合成时，在dna聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为gtacatacatg的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()。a2种b3种c4种d5种解析：dna复制过程中，胸腺嘧啶与腺嘌呤互补配对。单链模板中有四处为腺嘌呤脱氧核苷酸，所以若原料中有胸腺嘧啶双脱氧核苷酸分别与之配对时就会出现四种不同长度的子链，若复制时胸腺嘧啶双脱氧核苷酸恰好没有参与到子链的形成过程中，这样就会合成出最长的子链，因此以该单链为模板合成出不同长度的子链最多有5种。答案：d3.(2012安徽理综，5)图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在()。a真核细胞内，一个mrna分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链b原核细胞内，转录促使mrna在核糖体上移动以便合成肽链c原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译d真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译解析：本题考查基因指导蛋白质的合成，由图中信息可知，边转录边翻译为原核生物细胞内，转录没有结束便启动遗传信息的翻译。答案：c 本考点常针对中心法则涉及的五个过程进行命题，命题多结合图示分析复制、转录(逆转录)和翻译的场所、过程、条件等或进行综合比较；也可根据dna结构及中心法则中碱基互补配对规律命制计算题。,比较考查复制、转录、翻译【押题1】 (原创题)如图所示为真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是()。a过程的场所、酶及碱基配对情况均相同b代表遗传信息的传递，代表遗传信息的表达c过程中只有不会有碱基互补配对d过程中核糖体的移动方向是由左向右破题关键解析为dna复制过程，碱基互补配对为at、gc，为转录，碱基互补配对为au、gc；转录主要发生在细胞核中，还有叶绿体和线粒体中，翻译发生在细胞质基质中的核糖体上；过程需要dna解旋酶和dna聚合酶，过程需要dna解旋酶和rna聚合酶；根据肽链的长度判断，核糖体移动的方向是由左向右。dna通过自我复制传递遗传信息，通过转录、翻译表达遗传信息。答案ddna复制、转录、翻译、逆转录、rna复制的比较(见下表)项目dna复制转录翻译逆转录rna复制场所主要在细胞核内主要在细胞核内核糖体模板dna的两条链dna的一条链mrnarnarna原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸酶解旋酶、dna聚合酶等解旋酶、rna聚合酶等酶逆转录酶rna聚合酶等碱基配对原则at；gc；ta；cgau；gc；ta；cgau；gc；ua；cgat；ua；cg；gccg；au；gc；ua结果两个子代dna分子mrna、trna、rrna、蛋白质dnarna信息传递dnadnadnamrnamrna蛋白质rnadnarnarna实例绝大多数生物绝大多数生物所有生物艾滋病病毒烟草花叶病毒,dna(基因)、mrna上碱基数目与氨基酸数目之间的关系【押题2】 (2012安徽芜湖二模)某基因含有m个碱基，它控制合成的蛋白质有两条肽链。则在基因表达过程中合成的mrna中含有的碱基数以及合成多肽链时脱去的水分子数分别是(不考虑不表达部分)()。解析dna中的碱基数：mrna中的碱基数21，故mrna中的碱基数为；mrna上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，所以蛋白质中的氨基酸数目为；由个氨基酸形成两条肽链时脱去的水分子数为2。答案d,考点探源1中心法则与基因表达的关系图解2基因的本质与功能本质：有遗传效应的dna片段功能：传递、表达遗传信息3基因对性状的控制(重点)(1)中心法则解读：以dna为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则。以rna为遗传物质的生物的中心法则(如rna病毒等)。a具有rna复制功能的rna病毒(如烟草花叶病毒)。b具有逆转录功能的rna病毒(如艾滋病病毒)。(2)基因与性状间的关系：基因与性状并非简单的一一对应的关系，可存在如下几种情况。一个基因一种或多种性状；多个基因一种性状；基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状。如蚕茧的黄色(a)对白色(a)是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有b、b，且只有基因型为a_bb时，才表现黄色。4与碱基互补配对或dna复制相关的计算(难点)(1)据t或u可判断核酸种类，dna中含t，rna中含u，双链dna分子中嘌呤之和嘧啶之和，即agtc。(2)在双链dna分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基的百分含量，可用at，gc，agtc50%求解。(3)在双链dna中，一条单链的m，则另一条互补链的。(4)在双链dna中，互补配对的碱基之和的比值与每一条单链中这一比值相等。(5)不同生物的dna分子中，不同，代表了每种生物dna分子的特异性。(6)双链dna分子中，如含某种碱基x个，复制n次，则需加入的含该碱基的脱氧核苷酸数为(2n1)x。名师叮咛1复制和转录并非只发生在细胞核中，dna存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。2转录的产物并非只有mrna，trna和rrna也是转录的产物，但携带遗传信息的只有mrna。3一个mrna分子可结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但并不能缩短每条多肽链的合成时间。4并非所有的密码子都能决定氨基酸，3种终止密码子不能决定氨基酸。规律总结在蛋白质的合成过程中，是以dna(基因)的两条链中的一条为模板，合成一条mrna单链；在翻译时，mrna每三个碱基决定一种氨基酸，因此，三者之间的数量关系一般可表示为(如下页图)： a.m、1bm、2c.、1 d.、2,蛋白质中氨基酸数目 mrna碱基数目 dna(或基因)碱基数目。15【典例】 (2010山东卷)蚕豆根尖细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()。a每条染色体的两条单体都被标记b每条染色体中都只有一条单体被标记c只有半数的染色体中一条单体被标记d每条染色体的两条单体都不被标记教你审题挖掘示意图隐含信息，抓题干及选项关键词是解题关键(1)解答本类题目的关键在于清晰dna分子半保留复制特点并明确复制后新dna的分子位置，及子dna分开时间与去向，最好的方法是将右图熟记于心，灵活推测子dna的来源及去向。注：解题时务必关注“标记模板dna”，还是“标记原料”(2)dna复制过程中的碱基数量计算。设某dna分子中含某碱基a个。复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n1)。如图所示：第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。由图示可以看出，复制的结果是形成两个一样的dna分子，所以一个dna分子复制n次以后，得到的dna分子数量为2n个(如上图)，复制(n1)次后得到的dna分子数为2n1，第n次复制增加的dna分子数为2n2n12n1，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。【变式1】 用15n标记含有100个碱基对的dna分子，其中有胞嘧啶60个，该dna分子在含14n的培养基中连续复制4次。下列结果不可能的是()。a含有14n的dna分子占 b含有15n的脱氧核苷酸链占c复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个d复制后共产生16个dna分子解析：dna进行的是半保留复制，所以子dna中至少有一条链是新合成的，又因原料含14n，所以含14n的dna分子占100%，a错误；一dna分子连续复制4次会得到16条dna，32条脱氧核苷酸链，其中有2条脱氧核苷酸链为母链(含15n)，位于两个子dna中，故含15n的脱氧核苷酸链占，b、d正确；dna分子中任何不相配对的碱基之和等于碱基总数的一半，c与a不配对，故dna中a有2006040个，而一dna分子连续复制4次会得到16条dna，相当于新合成15个dna分子，故需要腺嘌呤1540600个，c正确。答案：a【变式2】 如图为dna分子的复制图解，对此分析不正确的是()。a该图反映了dna的半保留复制和边解旋边复制的特点b图中的酶a、酶b分别为解旋酶、dna连接酶ca代表的物质是四种游离的脱氧核苷酸d一般情况下，两个子代dna所带的遗传信息完全相同解析：从图示可以看出，该dna分子正处于边解旋(酶a处)边复制(酶b处)的状况，由于复制得到的每个子代dna分子都保留了一条母链，因此，体现了半保留复制的特点。酶a应为解旋酶，酶b为dna聚合酶。一般情况下，根据碱基互补配对原则，复制得到的2个子代dna的遗传信息相同。答案：b1.(2012重庆理综，2)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是()。a利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质b以宿主菌dna为模板合成子代噬菌体的核酸c外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡d能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解2碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或生物技术中种子的萌发病毒的增殖过程酵母菌的分裂过程目的基因与运载体的结合dna探针的使用分泌蛋白的加工和运输()。a bc d3如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。下列选项正确的是()。a是转录过程，它以dna的一条链为模板、四种脱氧核苷酸为原料合成mrnab过程需要mrna、氨基酸、核糖体、rna聚合酶、atpc白化病是基因通过控制酶的合成而间接控制性状的实例d过程中共有64种密码子对应着20种氨基酸4(2012安庆模考)珠蛋白是血红蛋白的组成成分。如果将来自非洲爪蟾的网织红细胞的珠蛋白mrna以及放射性标记的氨基酸，注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如图甲所示。如果注射含有珠蛋白mrna的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸，则结果如图乙所示。下列分析中，正确的是()。a外源mrna的注入不影响卵细胞自身蛋白质的合成b珠蛋白mrna在卵细胞中可能竞争利用其中的核糖体c若不注入珠蛋白mrna，卵细胞也能合成少量珠蛋白d卵细胞内没有控制珠蛋白合成的基因5甲图表示遗传信息传递的部分过程。乙图表示某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关dna复制的方式是全保留还是半保留进行了探究(已知全保留复制中子代dna均由两条子链构成，培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代)。请据图回答下列问题。(1)甲图中涉及的遗传信息传递方向为_(以流程图的形式表示)。(2)能特异性识别mrna上密码子的分子叫_，它与所携带的小分子有机物的关系为_。(3)分析乙图中实验三的离心结果：如果dna位于重带和轻带位置，则是全保留复制；如果dna位于全中带位置，则是_复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析，如果dna位于_(位置及比例)带位置，则是全保留复制；如果dna位于_(位置及比例)带位置，则是半保留复制。参考答案：1a噬菌体侵入宿主后，利用宿主菌的原料(氨基酸和核苷酸)，合成噬菌体的蛋白质，所以a对；子代噬菌体是以噬菌体的dna为模板来复制的，b错；噬菌体消耗细菌细胞内的物质，导致细菌死亡，c错误；噬菌体没有细胞结构，不能以二分裂方式增殖，而是在宿主菌体内合成各个部件后，组装，释放，使细菌裂解，d错。2a碱基互补配对发生在dna或rna复制、转录或逆转录和翻译等过程中。种