高考生物二轮专题复习 第一部分 专题突破篇 第四单元 专题1 遗传的分子基础课件.ppt

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 专题一遗传的分子基础 rna 双螺旋结构 有遗传效应 线粒体 碱 基排列顺序 间期 半保留复制 细胞核 核糖体 酶 蛋白质的结构 考点一探索生物的遗传物质 1 2013 全国新课标 在生命科学发展过程中 证明dna是遗传物质的实验是 孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 t2噬菌体侵染大肠杆菌实验 dna的x光衍射实验a b c d 解析孟德尔的豌豆杂交实验提出了遗传的基本规律 摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上 也验证了孟德尔遗传规律 肺炎双球菌转化实验和t2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了dna是遗传物质 dna的x光衍射实验发现了dna的螺旋结构 答案c 2 2016 江苏卷 1 下列关于探索dna是遗传物质实验的相关叙述 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肺炎双球菌r型转化为s型是基因重组的结果 a错误 格里菲思实验证明了s型细菌中存在一种转化因子 使r型细菌转化为s型细菌 b错误 t2噬菌体营寄生生活 需先标记细菌 再标记噬菌体 c错误 赫尔希和蔡斯的t2噬菌体侵染细菌实验证明了dna是t2噬菌体的遗传物质 d正确 答案d 本考点题型常以选择题形式呈现 涉及各经典实验的实验过程 实验设计思路及实验结论 归纳各实验的关键语句 对照实验类型及各类生物的遗传物质是解题关键 1 两个经典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 dna 2 噬菌体侵染细菌实验中的相互对照 注 用32p标记1个噬菌体侵染31p大肠杆菌 释放的m个噬菌体中只有2个噬菌体含32p 有m个含31p 有0个dna双链均含32p 高 低 低 高 2 rna是遗传物质的证据 烟草花叶病毒 tmv 对烟草的感染与重建实验 1 实验1 2 实验2 rna 蛋白质 a b rna 3 四个经典实验的关键语句 1 格里菲思采用了活体转化法证明加热杀死的s型肺炎双球菌中含 某种转化因子 2 艾弗里实验采用直接分离法证明只有dna才是使r型细菌产生稳定性转化的物质 即dna是遗传物质 其他物质不起转化 遗传物质 作用 3 赫尔希和蔡斯实验采用了同位素标记法 证明噬菌体的遗传物质是dna 4 从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不具感染性而其rna却具感染性 由此证明rna是遗传物质 1 赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料 通过同位素示踪技术区分蛋白质与dna 证明了dna是遗传物质 2015 江苏 4c 2 肺炎双球菌转化实验证明dna是主要的遗传物质 2012 福建 2d改编 3 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 2012 江苏2b 4 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 2011 江苏 12a 答案 1 2 3 4 提示 2 该实验只能证明dna是遗传物质 不能证明dna是主要的遗传物质 4 培养病毒必须使用 活体 培养基 1 2016 广东中山调研 下列有关人类对遗传物质探索历程的叙述 正确的是 a 格里菲思的小鼠体内肺炎双球菌转化实验证明了s型细菌中存在某种转化因子 这种转化因子引起了r型细菌发生了可遗传变异b 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验采用了物质分离 提纯与细菌体外培养等技术 最先证明dna是主要的遗传物质c 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验使人们确信dna是主要的遗传物质d 烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明rna是烟草的遗传物质 遗传物质探索经典实验及结论 解析艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验采用了物质提纯 鉴定技术 即对s型细菌中的物质进行了提纯和鉴定 也使用了细菌体外培养技术 用细菌的培养基培养细菌 但只能证明肺炎双球菌的遗传物质是dna 不能证明dna是主要的遗传物质 b错误 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验使人们确信dna是噬菌体的遗传物质 不能证明其他生物的遗传物质也是dna 即不能证明dna是主要的遗传物质 c错误 烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明rna是烟草花叶病毒的遗传物质 不能证明烟草的遗传物质是rna 烟草的遗传物质是dna d错误 答案a 2 2016 湖南十校联考 图1 图2表示t2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验 某同学据图分析总结出六个结论 你认为正确的是 甲处的噬菌体一定含有放射性 乙处的噬菌体一定不含放射性 图1能证明dna是遗传物质 而不能证明蛋白质不是遗传物质 图2增设一组35s标记的噬菌体作对照 就能证明dna是遗传物质 而不能证明蛋白质不是遗传物质 如果培养2代以上 甲处dna分子两条链都有放射性的噬菌体个数一定增多 如果培养2代以上 乙处噬菌体的核酸都不含放射性a 一项b 二项c 三项d 四项 解析分析图1可知 培养噬菌体的大肠杆菌已被32p或35s标记 故甲处的噬菌体一定含有放射性 正确 用含有32p标记的1个噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后 释放的子代噬菌体乙中 有两个含有放射性 错误 图1中用含有32p或35s的大肠杆菌培养噬菌体 获得被标记的噬菌体 证明了噬菌体增殖时的原料来自大肠杆菌 不能证明dna是遗传物质 错误 图2增设一组35s标记的噬菌体作对照 可说明在噬菌体增殖过程中 起遗传效应的物质是dna 因被35s标记的蛋白质没有进入大肠杆菌中 故不能证明蛋白质不是遗传物质 正确 若用含35s的培养基培养大肠杆菌 噬菌体侵染大肠杆菌后 甲处的dna分子无放射性 错误 若培养2代以上 乙处部分噬菌体的核酸含放射性 错误 答案b 1 噬菌体侵染细菌实验放射性分析的 两看 法 1 s型活菌才具毒性 切不可认为s型菌的dna使小鼠致死 2 凡含dna的生物 不论其有无rna 遗传物质均为dna 其中细胞生物含两类核酸 8种核苷酸 5种含n碱基 而dna病毒则含1种核酸 4种核苷酸 4种含n碱基 3 rna起遗传作用仅适用于rna病毒 4 只有针对 所有生物 时方可描述为 dna是主要的遗传物质 2 经典实验的4个易错点 考点二遗传信息的传递与表达 1 2016 海南卷 13 某种rna病毒在增殖过程中 其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中 物质y与脱氧核苷酸结构相似 可抑制该病毒的增殖 但不抑制宿主细胞的增殖 那么y抑制该病毒增殖的机制是 a 抑制该病毒rna的转录过程b 抑制该病毒蛋白质的翻译过程c 抑制该rna病毒的反转录过程d 抑制该病毒rna的自我复制过程 解析rna病毒的遗传物质需要经逆转录形成dna 然后整合到真核宿主的基因组中 y物质与脱氧核苷酸结构相似 应抑制该病毒的逆转录过程 答案c 2 2013 新课标全国卷 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聚合酶是在细胞核内合成的c 反密码子是位于mrna上相邻的3个碱基d 线粒体中的dna能控制某些蛋白质的合成答案d 3 2016 全国课标卷 29 在有关dna分子的研究中 常用32p来标记dna分子 用 和 表示atp或datp d表示脱氧 上三个磷酸基团所处的位置 a p p p 或da p p p 回答下列问题 1 某种酶可以催化atp的一个磷酸基团转移到dna末端上 同时产生adp 若要用该酶把32p标记到dna末端上 那么带有32p的磷酸基团应在atp的 填 或 位上 2 若用带有32p的datp作为dna生物合成的原料 将32p标记到新合成的dna分子上 则带有32p的磷酸基团应在datp的 填 或 位上 3 将一个某种噬菌体dna分子的两条链用32p进行标记 并使其感染大肠杆菌 在不含有32p的培养基中培养一段时间 若得到的所有噬菌体双链dna分子都装配成噬菌体 n个 并释放 则其中含有32p的噬菌体所占比例为2 n 原因是 解析 1 atp水解生成adp的过程中 断裂的是远离腺苷a的那个高能磷酸键即 位和 位之间的高能磷酸键 即 位磷酸基团转移到dna末端 要将32p标记到dna上 带有32p的磷酸基团应在 位上 2 datp脱去 位和 位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 即dna的基本组成单位之一 用datp为原料合成dna时 要将32p标记到新合成的dna上 则32p应在 位 3 由于dna分子复制为半保留复制 故噬菌体双链dna的复制过程中 被32p标记的两条单链始终被保留 并分别存在于两个子代dna分子中 另外 新合成dna过程中 原料无32p标记 所以n个子代dna分子中有且只有2个含有32p标记 答案 1 2 3 一个含有32p标记的噬菌体双链dna分子经半保留复制后 标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链dna分子中 因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记 本考点多结合新信息 新情境或相关图解考查各种遗传信息的流动过程 如2016课标 29侧重考查dna的半保留复制 2015新课标 5考查病毒的增殖 蛋白质的合成等内容 近年本考点有加重考查的趋势 1 析图 闪记 dna复制 转录和翻译过程 1 dna分子复制 dna聚合酶 解旋酶 四种脱氧核苷酸 2 转录 rna聚合酶 四种核糖核苷酸 五碳糖 3 翻译 氨基酸 20 2 各类生物的遗传信息传递 以dna为遗传物质 rna 蛋白质 以rna为遗传物质 所有过程均发生于寄主细胞中 蛋白质 rna病毒 rna rna 蛋白质 逆转录病毒 3 遗传信息传递和表达一般规律与特殊现象 1 复制和转录 并非只发生在细胞核中 凡dna存在部位均可发生 如细胞核 叶绿体 线粒体 拟核和质粒等 2 转录的产物 除了mrna外 还有trna和rrna 但携带遗传信息的只有mrna 3 翻译 并非所有密码子都能决定氨基酸 3种终止密码子不能决定氨基酸 也没有与之对应的trna 4 基因与性状的对应关系并非都是一对一 生物的有些性状是受一对基因控制的 如豌豆的高茎和矮茎 而有些性状则是由多对基因决定的 如人的身高 5 性状并非完全取决于基因 生物的性状根本上由基因决定 同时还受环境条件的影响 因此性状是基因和环境共同作用的结果 即表现型 基因型 环境条件 如水毛茛在空气和水中的叶形 前者为卵形后者为羽状 1 人轮状病毒是一种双链rna病毒 病毒rna在小肠上皮细胞内复制的过程中会有氢键的断裂和形成 2016 四川 6b 2 沃森和克里克以dna大分子为研究材料 采用x射线衍射的方法 破译了全部密码子 2015 江苏 4d 3 rrna能参与蛋白质的合成 2015 海南卷 11a 4 dna复制需要消耗能量 2013 海南 4a 答案 1 2 3 4 提示 2 沃森和克里克揭示了dna分子的双螺旋结构 并未破译密码子 1 2014 山东卷 某研究小组测定了多个不同双链dna分子的碱基组成 根据测定结果绘制了dna分子的一条单链与其互补链 一条单链与其所在dna分子中碱基数目比值的关系图 下列正确的是 dna分子的结构 复制及相关计算 解析根据dna分子的结构特点可知 若dna分子双链中 a t c g 的比值均为m 则每条链中 a t c g 比值为m 由此可判断c正确 d错误 dna分子中 a c t g 1 而每条链中的 a c t g 不能确定 两条链中 a c t g 的比值互为倒数 故a b错误 答案c 2 如图为某真核细胞中dna复制过程模式图 下列分析错误的是 a 酶 和酶 均作用于氢键b 该过程的模板链是a b链c 该过程可发生在细胞有丝分裂间期d dna复制的特点是半保留复制 解析酶 是解旋酶 酶 是dna聚合酶 前者作用于氢键 后者作用于磷酸二酯键 该过程需要a b链分别作模板 c d链分别是以a b链为模板合成的子链 细胞有丝分裂间期会发生dna复制 dna分子复制具有半保留复制的特点 答案a 1 归纳dna分子结构的 五 四 三 二 一 注 每个dna中含氢键数为a t对 2和g c对 3之和 2 牢记dna分子中有关碱基比例的计算 1 常用公式a t g c a g t c a c t g 50 2 单链中互补碱基和 所占该链碱基数比例 双链中互补碱基和 所占双链总碱基数比例 3 某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数 3 捕捉dna复制中的 关键字眼 1 dna复制 用15n标记的是 亲代dna 还是 培养基中原料 2 子代dna 所求dna比例是 含15n的 还是 只含15n的 是 dna分子数 还是 链数 3 相关计算 已知某亲代dna中含某碱基m个 复制n次 消耗的该碱基数 m 2n 1 第n次复制 消耗的该碱基数 m 2n 1 基因的表达 典例 如图为某基因控制蛋白质合成的示意图 下列相关叙述错误的是 a 该图所示过程只能发生于真核生物细胞中 处有rna聚合酶参与b 处有核糖体参与 翻译结束后形成的多条肽链完全相同c 两处分别表示转录和翻译 都能合成生物大分子d 两处都发生了碱基互补配对 配对方式均为a和u g和c 慧眼识图 答案d 对点小练 1 2016 江苏卷 22改编 为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶 通过基因改造 将原来的精氨酸密码子cgg改变为酵母偏爱的密码子aga 由此发生的变化有 a 植酸酶氨基酸序列改变b 植酸酶mrna序列改变c 编码植酸酶的dna热稳定性降低d 配对的反密码子为ucu 解析改变后的密码子仍然对应精氨酸 氨基酸的种类和序列没有改变 a错误 由于密码子改变 植酸酶mrna序列改变 b正确 由于密码子改变后c g 比例下降 dna热稳定性降低 c正确 反密码子与密码子互补配对 为ucu d正确 答案a 2 2016 南宁质检 如图表示人体基因y的表达过程 表示过程 下列叙述正确的是 a 过程在分裂间期进行 需要解旋酶的催化作用b 过程在细胞质中进行 需要rna酶的催化作用c 过程在甲状腺细胞中进行 需要核糖体参与d 过程在内质网和高尔基体中进行 需要atp参与 解析图中 为转录 发生于分裂间期或不分裂的细胞中 需rna聚合酶参与 不需解旋酶 a错误 是rna加工过程 主要在细胞核内进行 需rna酶催化 b错误 为翻译 由于最终合成的是促甲状腺激素 故该过程在垂体细胞中进行 c错误 答案d 2 真核生物 先转录 发生在细胞核中 后翻译 发生在细胞质中 核内转录出的mrna分子需经由 核孔 进入细胞质 之后方可结合核糖体 3 遗传信息位于dna上 密码子位于mrna上 反密码子位于trna上 1 原核生物 转录和翻译同时进行 其特点是转录尚未结束 其mrna分子即已结合许多核糖体 如图所示 基因表达常考必记的几个关键点 1 2015 重庆卷 5 结合下图分析 下列叙述错误的是 基因对性状的控制及中心法则 a 生物的遗传信息储存在dna或rna的核苷酸序列中b 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质c 遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础d 编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 解析生物的遗传物质是dna或rna 则遗传信息储存在dna或rna的核苷酸序列中 a正确 由于密码子的简并性 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 b正确 表现型通过蛋白质表现 故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 c正确 编码蛋白质的基因含两条单链碱基序列互补 遗传信息不同 d错误 答案d 2 如图甲 乙 丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程 据图分析下列表述中不恰当的是 a 正常人体细胞内不会进行4 6 7过程b 1 4 6 8 10过程均需要核糖核苷酸作为原料c 1过程需要rna聚合酶参与 3过程需要dna聚合酶参与d 病毒体内不能单独进行图甲 乙或丙所代表的新陈代谢过程 解析甲图表示dna的复制 转录和翻译过程 乙图表示rna的复制和翻译过程 丙图表示rna的逆转录 dna的复制 转录 翻译过程 正常人体细胞内不会进行rna的复制及逆转录过程 1 4 6 8过程的产物为rna 需要核糖核苷酸作为原料 但10过程表示dna的复制 需要脱氧核糖核苷酸作为原料 1过程需要rna聚合酶参与 3过程需要dna聚合酶参与 病毒不具有独立代谢的能力 不能单独进行图甲 乙或丙所代表的新陈代谢过程 答案b 1 三步法 判断中心法则各过程 2 基因与性状的对应关系 1 并非一对一 生物的有些性状是受一对基因控制的 如豌豆的高茎和矮茎 而有些性状则是由多对基因决定的 如人的身高 2 性状并非完全取决于基因 生物的性状根本上由基因决定 同时还受环境条件的影响 因此性状是基因和环境共同作用的结果 即表现型 基因型 环境条件 如水毛茛在空气和水中的叶形 前者为卵形后者为羽状 研析dna分子半保留复制与放射性同位素示踪 解答本类题目关键在于清楚dna分子半保留复制特点 并明确复制后新dna分子位置 子代dna分开时间与去向 即复制后的子代dna位于两姐妹染色单体上 由着丝点连接在一起 在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开 可采用画图法帮助理解 具体分析如下 以有丝分裂为例 1 2016 北京石景山区模拟 用3h标记蚕豆根尖分生区细胞的dna双链 将细胞转入不含3h但含秋水仙素的培养液中培养 若秋水仙素对细胞连续发挥作用 则下列叙述不正确的是 a 秋水仙素可抑制纺锤体的形成 但不影响着丝点的正常分裂b 通过对细胞中不含姐妹染色单体的染色体计数 可推测dna复制的次数c 通过检测dna链上3h出现的情况 可推测dna的复制方式d 细胞中dna第二次复制完成时 每条染色体的姐妹染色单体均带有3h标记 解析亲代dna双链被标记 在不含3h的培养液中培养 当其进行第一次复制时 每条染色体的姐妹染色单体均带有3h标记 即3h 1h 3h 1h 但其第二次复制完成时 姐妹染色单体上dna状况应为3h 1h 1h 1h 故d选项不正确 答案d 2 2016 河南三市调研 将含有1对同源染色体 其dna分子都已用32p标记的精原细胞 在只供给含31p的原料中先进行一次有丝分裂 产生的两个子细胞再各自进行减数分裂 则最终所产生的八个精子中 被32p标记的精子数可能有几个 a 2或4个b 2 4或6个c 4 6或8个d 4个 解析由以上分析可知 一个精原细胞中2个dna分子都用32p标记 并在供给含31p的原料中先进行一次有丝分裂 产生两个子细胞 这两子细胞含有的两个dna分子都是一条链含有32p 一条链含有31p 两个子细胞再在31p的环境中各自进行减数分裂 在减数第一次分裂间期 dna进行复制 每个细胞中的两个dna分子经过复制形成四个dna分子 这四个dna分子中 有两个dna是一条链含有32p 一条链含有31p 还有两个dna只含31p 减数分裂结束后 这四个dna分子平均分配给四个精子 每个精子只含一个dna分子 因此每个细胞减数分裂形成四个精子 其中有两个精子既含32p 也含31p 还有两个精子只含31p 即含32p标记的精子所占比例分别为50 有4个 故选 d 答案d 3 取小鼠睾丸中的一个精原细胞 在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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完成减数分裂过程 下列有关叙述正确的是 a 初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记b 次级精母细胞中每条染色体都被标记c 只有半数精细胞中有被标记的染色体d 所有精细胞的全部染色体中 被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等 解析精原细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期 则其细胞内dna双链应为3h 1h 然后置于不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂时 还需复制一次 此次复制产生的两单体上的dna分子为3h 1h和1h 1h 则初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记 次级精母细胞若处于减 后期 并非每条染色体均被标记 由于减 后期 着丝点分裂后 染色体移向细胞两极是随机的 因此 含被标记的染色体的精细胞占全部精细胞的比例不能确定 但所有