（通用版）高考生物二轮复习第1部分板块2遗传专题6遗传的分子基础.doc

专题六遗传的分子基础全国卷5年考情导向考 点考 题考 情1.人类对遗传物质的探索过程()2013卷T5：证明DNA是遗传物质的实验1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的主要内容是遗传信息的转录和翻译，DNA的结构和复制也曾考到。2在命题形式上，题目信息以文字或表格形式呈现，考查学生的获取信息和理解能力。3本专题为识记和理解性知识，因此复习本专题的重点是理解DNA的结构和DNA复制、转录和翻译过程。2.DNA分子结构的主要特点()2016乙卷T29：DNA的结构3.基因的概念()5年均未考查4.DNA分子的复制()2016乙卷T29：DNA半保留复制5.遗传信息的转录和翻译()2015卷T29：基因的表达2015卷T5：遗传信息的翻译2013卷T1：蛋白质合成过程2012新课标卷T1：转录和翻译6.基因与性状的关系()5年均未考查考点串讲1| 人类对遗传物质的探索历程1(2013全国卷)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是() 【导学号：15482032】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 BC DC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。发现了基因的分离定律和自由组合定律，证明了基因位于染色体上，都证明了DNA是遗传物质，为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。1看清两个经典实验遵循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(3)必须明确的四个问题R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。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。用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：a保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。b保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。2明确不同生物的遗传物质(1)细胞生物的遗传物质：DNA。(2)病毒的遗传物质：DNA或RNA。(3)绝大多数生物的遗传物质：DNA。(4)生物界主要的遗传物质：DNA。辨析6个易错点1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。()【提示】该实验证明了DNA是遗传物质。2肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质。()【提示】肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质。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。()4噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。()【提示】噬菌体是利用自己的DNA为模板合成子代的DNA。5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。()【提示】培养基培养细菌，不能培养噬菌体。6用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。()考向1 考查探索遗传物质的经典实验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D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选项错误；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”，而不能说明该“转化因子”是DNA，B选项错误；噬菌体是病毒，在宿主细胞内才能完成DNA复制等生命活动，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记噬菌体的宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养噬菌体，C选项错误；赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D选项正确。2下列有关噬菌体侵染细菌的实验的说法，错误的是()A赫尔希和蔡斯的实验是以T2噬菌体为材料，采用了同位素标记技术B用含32P的培养基直接培养噬菌体，将获得DNA含有32P标记的噬菌体C噬菌体侵染细菌实验能将DNA与蛋白质分开，单独观察它们各自的作用D用32P标记的噬菌体与细菌混合一段时间后离心，结果沉淀物的放射性很高B噬菌体属于病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此不能用含32P的培养基直接培养噬菌体，B错误。噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法考向2 探索生物遗传物质经典实验的拓展考查3将肺炎双球菌中控制荚膜形成的相关基因记做“A”，无此相关基因记做“a”，下列对甲、乙两组转化实验的相关分析，正确的是() 【导学号：15482033】实验甲：将加热杀死的S型肺炎双球菌和R型活菌的菌液混合培养实验乙：将加热杀死的R型肺炎双球菌和S型活菌的菌液混合培养A转化前的S型、R型菌的基因组成分别为AA、aaB甲实验中可检出R型、S型活菌，S型菌由R型菌转化而来C乙实验中只检出S型活菌，因为R型菌的a基因在S型菌体内不能表达D转化前的S型菌和转化后形成的S型菌的遗传物质相同B肺炎双球菌为原核生物，进行分裂生殖，无同源染色体，因此A和a基因是不成对的，A项错误；甲实验中加热杀死的S型细菌可使部分R型细菌转化为S型活细菌，B项正确；乙实验中只检出S型活菌，因为R型细菌的a基因在R型细菌中表达，但不能表现无荚膜性状，C项错误；转化后的S型细菌含有R细菌和S细菌的遗传物质，D项错误。4(2016淄博一模)下图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是()A可在培养基中加入3H尿嘧啶用以标记RNAB参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物C第0 min时，与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录D随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌基因活动受到抑制C尿嘧啶是RNA特有的碱基，可以用3H尿嘧啶标记RNA，故A正确；RNA能与DNA杂交，则RNA一定为相应DNA的转录产物，故B正确；在第0 min时，大肠杆菌还没有感染T4噬菌体，所以在大肠杆菌体内不存在T4噬菌体的DNA，其也就不会转录，故C错误；从图中可以看出，随着感染时间增加和T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，说明噬菌体DNA的转录增加，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明其转录受到抑制，故D正确。考点串讲2| DNA的结构和复制1(2016全国乙卷)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(APPP或dAPPP)。回答下列问题： 【导学号：15482034】(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)根据题干信息可知，该酶能将ATP水解成ADP和磷酸基团(即P)，同时将P基团转移到DNA末端上。因此需用32P标记到ATP的位上。(2)DNA生物合成的原料为脱氧核苷酸。将dATP两个高能磷酸键都水解后产物为dAP(腺嘌呤脱氧核苷酸)，为合成DNA的原料。因此需用32P标记到dATP的位上。(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。【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1巧用“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构(1)五种元素：C、H、O、N、P。(2)四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸。(3)三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基。(4)两条链：两条反向平行的脱氧核苷酸链。(5)一种结构：规则的双螺旋结构。2关注“6”个DNA复制的常考点 (1)时间：细胞分裂间期、DNA病毒繁殖时。(2)场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体(真核生物)。(3)模板： DNA的两条链。(4)原料：4种脱氧核苷酸。(5)酶：解旋酶、DNA聚合酶。(6)特点：边解旋边复制，半保留复制。3抓准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”。(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(2n1)。“第n次复制”消耗的该碱基数： m2n1。辨析7个易错点1双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()【提示】一条脱氧核苷酸链中磷酸和脱氧核糖之间通过磷酸二酯键连接起来。2植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。()3DNA复制需要消耗能量。()4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。()【提示】DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数。5真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。()【提示】DNA的复制发生在有丝分裂间期。6真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶。()7磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。()考向1 DNA分子结构和复制的综合考查1下列关于DNA分子结构的叙述，不正确的是()A每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸BDNA分子中的碱基、磷酸基团、脱氧核糖三者的数量是相等的C每个脱氧核糖上均连着一个磷酸基团和一个碱基D一段双链DNA分子中，如果有40个腺嘌呤，就含有40个胸腺嘧啶C每个DNA分子中一般都含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸，A 正确；每个DNA分子中碱基数磷酸基团数脱氧核糖数，B正确；在DNA分子中只有链端的脱氧核糖连着一个磷酸基团，其余的脱氧核糖上均连着2个磷酸基团，C错误；在双链DNA分子中，A和T的数目相同，D正确。2DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为X)变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG，推测“X”可能是()A胸腺嘧啶B胞嘧啶C腺嘌呤D胸腺嘧啶或腺嘌呤B由4个子代DNA分子的碱基对可知该DNA分子经过诱变处理后，其中1条链上的碱基发生了突变，另一条链是正常的，所以得到的4个子代DNA分子中正常的DNA分子和异常的DNA分子各占1/2，因此含有G与C、C与G的2个DNA分子是未发生突变的。这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA分子中的碱基组成是GC或CG，因此X可能是G或C。构建DNA复制模型考向2 考查DNA分子复制的特点3将一个有100个碱基组成的DNA分子，其中含有鸟嘌呤20个，放在含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中复制两次，问所有的子代DNA中被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量为()A30B60C90 D120C(1)该DNA分子中含有100个碱基，其中含有鸟嘌呤20个，根据碱基互补配对原则，该DNA分子含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目为502030个。(2)DNA复制两次后共形成四个DNA分子，但是这四个DNA中保留了亲代DNA的两条链，所以相当于新形成了3个DNA分子，只有这三个DNA分子中才有放射性标记的原料，亲代DNA的两条链中不含有放射性原料。因此，所有的子代DNA中被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量为30390个。4用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，则第二次细胞分裂的后期细胞中()A染色体数目为20条，每个DNA都带有32P标记B染色体数目为20条，仅10个DNA带有32P标记C染色体数目为40条，每个DNA都带有32P标记D染色体数目为40条，仅20个DNA带有32P标记D玉米体细胞含20条染色体，有丝分裂后期染色体数目为40条，DNA的两条链被32P标记，在不含32P的培养基中培养，第一次分裂产生的子细胞的每条染色体的DNA一条链被32P标记，第二次分裂后期含40条染色体，一半染色体的DNA带有32P标记。DNA复制的有关计算规律DNA复制n次(注：x代表一个DNA分子中某脱氧核苷酸的个数，n代表复制次数)图示如下：1子代DNA数为2n2子代DNA的链数为2n13复制n次需要的某种脱氧核苷酸数：x(2n1)。4第n次复制需要的某种脱氧核苷酸数：(2n2n1)x2n1x。考点串讲3| 遗传信息的转录和翻译1(2013全国卷)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是() 【导学号：15482035】A一种tRNA可以携带多种氨基酸BDNA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D根据题干提供的信息，联想蛋白质的合成场所及合成过程中tRNA、密码子、反密码子等相关知识，逐项进行解答。一种tRNA只能携带特定的一种氨基酸，而一种氨基酸可能由多种tRNA转运，A项错误。DNA聚合酶是蛋白质，是在细胞质中的核糖体上合成的，B项错误。反密码子是由位于tRNA上相邻的3个碱基构成的，mRNA上相邻的3个碱基可构成密码子，C项错误。线粒体是半自主性细胞器，其内含有部分DNA，可以控制某些蛋白质的合成，D项正确。2(2012新课标全国卷)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的()AtRNA种类不同BmRNA碱基序列不同C核糖体成分不同D同一密码子所决定的氨基酸不同B解答本题时需要把握中心法则的实质。tRNA的种类与其要转运的氨基酸的种类相同，由于组成两种分泌蛋白的氨基酸种类相同，因此tRNA种类相同；核糖体的组成成分相同，都是由蛋白质和rRNA组成的，A、C两项错误。所有生物共用一套遗传密码，同一密码子所决定的氨基酸相同，D项错误。根据中心法则，蛋白质中的氨基酸序列直接由mRNA的碱基序列决定，故氨基酸排列顺序不同是由mRNA的碱基序列不同导致的，B项正确。1建立模型理解转录和翻译过程(1)转录(2)翻译2注意基因表达常考必记的几个关键点(1)原核生物：转录和翻译同时进行，发生在细胞质中。(2)真核生物：先转录，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。(3)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。3理解基因对性状控制的过程和方式(1)用字母表示下列生物的遗传信息传递过程：噬菌体：a、b、c。烟草花叶病毒：d、c。玉米：a、b、c。艾滋病病毒：e、a、b、c。(2)判断下列性状的控制方式：镰刀型细胞贫血症：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。白化病：基因通过控制酶的合成，来控制代谢过程进而控制生物体的性状。辨析7个易错点1密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上。()【提示】密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。2细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。()3以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录。()4每种氨基酸仅由一种密码子编码。()【提示】每种氨基酸由一种或多种密码子编码。5每种tRNA只转运一种氨基酸。()6终止密码子不编码氨基酸。()7核糖体可在mRNA上移动。()考向1 考查遗传信息转录和翻译的过程1.右图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是()A是DNA，其双链均可作为的转录模板B上有n个碱基，则新形成的肽链含有n1个肽键C是核糖体，翻译过程将由3向5方向移动D是tRNA，能识别mRNA上的密码子D转录时DNA仅一条链作模板，A项错误；mRNA上三个碱基决定一个氨基酸，则形成的肽链含有氨基酸最多为，肽键最多1个，B项错误；是核糖体，从图看出翻译过程由5向3方向移动，C项错误；表示tRNA，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对，D项正确。2下列有关图示过程的叙述，正确的是()A图示过程中碱基配对的方式是AU、TA、GC、 CGB一种tRNA可以转运多种氨基酸C一条mRNA可以结合多个核糖体合成多种多肽链D该过程在分裂期的细胞中和高度分化的细胞中也能进行D图示过程为翻译，碱基配对的方式是AU、UA、GC、CG，A错误。一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可能被多种tRNA转运，B错误。一条mRNA上，可以相继结合多个核糖体，提高翻译效率，但只能合成一种多肽链，C错误。高度分化的细胞也进行翻译合成蛋白质，例如胰岛B细胞合成胰岛素等，D正确。翻译过程中多聚核糖体模式图解读1.图1表示真核细胞的翻译过程。图中是mRNA，是核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。2.图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。考向2 考查密码子和反密码子3下列说法不正确的是() 【导学号：15482036】A一种氨基酸可能有几种与之相对应的遗传密码子BGTA肯定不是遗传密码子C每种遗传密码子都有与之对应的氨基酸D信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸C编码氨基酸的密码子有61种，而构成蛋白质的氨基酸只有20种，因此一种氨基酸可能有几种与之相对应的密码子，A正确；密码子位于mRNA上，不含碱基T，因此GTA肯定不是密码子，B正确；终止密码子没有与之对应的氨基酸，C错误；自然界中所有生物共用一套遗传密码，因此mRNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸，D正确。4真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为2123个核苷酸的小分子RNA(简称miR)，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是()A阻断rRNA装配成核糖体B妨碍双链DNA分子的解旋C干扰tRNA识别密码子D影响DNA分子的转录C根据题意分析可知，miR是与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链的，与rRNA装配成核糖体无关，A错误；miR是与相关基因转录出来的mRNA互补，并没有与双链DNA分子互补，所以不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误；miR是与相关基因转录出来的mRNA 互