山东专用2021高考生物二轮复习第1部分专题3第1讲遗传的分子基础学案

1、第1讲遗传的分子基础网络构建易错辨析生物的遗传物质1格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了dna是遗传物质。()提示：格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了s型菌中含有“转化因子”，而不能证明dna是遗传物质。2分别用含32p、35s的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体。()提示：噬菌体必须寄生在细菌内才能繁殖，在培养基上无法生存，得不到被标记的噬菌体。3在噬菌体侵染细菌实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和dna分开。()提示：在该实验中，搅拌、离心的目的是将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离开。4在用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。()5噬菌体侵染

2、细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。()6同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过氢键相连。()提示：同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。7dna分子中每个脱氧核糖都连接两个磷酸，每个碱基都连接一个脱氧核糖。()提示：dna双链两端的脱氧核糖只连接一个磷酸。8dna分子的多样性决定于碱基对排列顺序和空间结构的不同。()提示：dna分子的多样性不决定于空间结构。遗传信息的传递和表达1细胞核中发生的转录过程有rna聚合酶的参与。()2一种trna只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可能由多种trna转运。()3每种氨基酸都对应多个密码子，每个密码子都决定一种氨基酸。

3、()提示：有的氨基酸只对应一个密码子，如甲硫氨酸，有的密码子不决定氨基酸，如终止密码子。4存在于叶绿体和线粒体中的dna都能进行复制、转录，进而翻译出蛋白质。()5一个mrna中含有多个密码子，一个trna中只含有一个反密码子。()6核糖体与mrna结合部位形成3个trna结合位点。()提示：核糖体与mrna结合部位形成2个trna结合位点。7某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。()长句冲关1dna分子复制的意义是_。提示：通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性2一个mrna分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是_。提示：少量

4、的mrna分子就可以迅速合成大量的蛋白质3囊性纤维病的发病原因说明了基因控制生物性状的途径之一是_。提示：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状4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_。提示：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个带标记5原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达的速率要快很多，

5、原因是_。提示：原核生物基因表达时转录和翻译可以同步进行， 真核生物基因表达时先完成转录，再完成翻译考点1生物的遗传物质1肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较实验项目肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将dna和其他成分分开，单独地研究它们各自的功能分离处理方法直接分离法：分离s型菌的dna与其他成分放射性同位素标记法：分别用32p和35s标记噬菌体的dna和蛋白质结论dna是遗传物质，而蛋白质等物质不是遗传物质dna是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质联系以上两个实验都证明了dna是遗传物质2.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：

6、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。3dna分子的结构4基因与染色体、dna、脱氧核苷酸的关系(1)基因是具有遗传效应的dna片段，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列，也是双螺旋结构。(2)每个基因中脱氧核苷酸的数目及排列顺序是特定的，不同的基因的碱基(脱氧核苷酸)的数目及排列顺序不同。(3)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。1基因是碱基对随机排列成的dna片段吗？为什么？提示：基因不是碱基对随机排列成的dna片段。在自然选择过程中，大部分由随机排列的脱氧核苷酸序列控制性状的生物不能成活，被淘

7、汰掉了。2pcr扩增dna时，退火温度(引物与模板链结合需要的温度)的设定是成败的关键。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但g、c含量高的引物需要设定更高的退火温度，原因是什么？提示：因为dna分子中a与t之间有两个氢键，g与c之间有三个氢键，g、c含量高的引物与模板链形成的氢键多。3将甲细菌提取物(含a、b、c、d四种有机物的混合物)和活的乙细菌混合培养一段时间后，从培养基中分离出了活的甲细菌。在无法对上述四种物质进行分离和提纯的前提下，为确定ad中是哪种物质能使乙细菌转化为甲细菌，请根据题意设计相关实验。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。设置对比实验(因四种混合物无法分离

8、和提纯，可用四类酶分解)分组编号控制自变量检测因变量。实验设计思路：预期结果及结论：提示：实验设计思路：取适量的甲细菌的细胞提取物分成4等份，分别放在4支试管中并编号，再分别加入可分解a、b、c、d的酶，一段时间后，分别和有乙细菌的培养基混合培养并观察结果。预期结果及结论：其中有一组混合培养基中没有分离出活的甲细菌；加酶后没有分离出活的甲细菌的实验组中所含对应的有机物为转化物质。考查探索生物遗传物质的经典实验1(2017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

9、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ct2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，并在其细胞中复制和增殖，a错误；t2噬菌体只有在宿主细胞内才能合成mrna和蛋白质，b错误；培养基中的32p经宿主摄取后进入宿主细胞内部，在宿主细胞内，t2噬菌体以自身dna为模板，以宿主细胞内的物质(含32p的脱氧核苷酸等)为原料合成子代噬菌体，因此培养基中的32p经宿主摄取后可出现在t2噬菌体的核酸中，c正确；人类免疫缺陷病毒所含的核酸是rna，t2噬菌体所含的核酸是dna，故两者的核酸类型不同，增殖过程不完全相同

10、，d错误。2格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程和结果如下图所示。下列说法正确的是()实验1：r型细菌小鼠存活实验2：s型细菌小鼠死亡实验3：s型细菌加热小鼠存活实验4：s型细菌加热r型细菌小鼠死亡a实验1为空白对照组，实验2、3和4均为实验组b能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出s型活细菌和r型活细菌c该实验证明了s型细菌的dna可在r型活细菌内表达出相应的蛋白质d对比实验2、3的结果，说明加热能使有毒性的s型活细菌失去毒性d四个实验相互对照，四组实验均为实验组，a项错误；实验2中小鼠体内只存在s型细菌，b项错误；该实验只能证明转化因子的存在，但不能证明其化学成分，c项错误。3(2020常熟

11、检测)下图是用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌的过程，a代表噬菌体侵染细菌、b代表噬菌体空壳、c代表大肠杆菌。下列有关叙述正确的是()a图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，培养液中需含32p的无机盐b若要证明dna是遗传物质，还需设计一组用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验作对照c保温时间延长会提高噬菌体侵染细菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降d噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，大肠杆菌为噬菌体繁殖提供了所有条件b该实验用32p标记的噬菌体侵染无标记的大肠杆菌，故培养液不能用32p标记，a错误；再设计一组用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验作对照，才能证明dna是遗传物质，b正确；保温时

12、间过长，会导致子代噬菌体释放出来，出现在上清液，引起上清液的放射性增强，c错误；噬菌体侵染大肠杆菌过程中，dna是噬菌体提供的，dna复制、转录、翻译的原料，酶、场所等是大肠杆菌提供的，d错误。故选b。经典实验的5个易错点(1)肺炎双球菌的体内转化实验仅证明s型细菌含有能让r型细菌转化的因子，但不能证明这种“转化因子”是何种物质。(2)标记噬菌体时，首先要标记细菌，即用含放射性的培养基培养细菌，然后用噬菌体侵染被标记的细菌，即可完成对噬菌体的标记。(3)噬菌体侵染细菌的实验采取了放射性同位素标记法，32p和35s分别标记的是噬菌体的dna和蛋白质。实验结果中对于放射性的描述是“很高”或“很低”

13、，而不是“有”或“无”。(4)用32p标记噬菌体的dna，噬菌体与大肠杆菌混合培养，再经搅拌、离心，放射性主要在沉淀物中，子代噬菌体部分含32p；而用35s标记噬菌体的蛋白质，噬菌体与大肠杆菌混合培养，再经搅拌、离心，放射性主要在上清液中，子代噬菌体不含35s。(5)rna起遗传作用仅适用于rna病毒。只有针对“所有生物”时方可描述为“dna是主要的遗传物质”。探索生物遗传物质经典实验的拓展考查1将加热杀死的s型细菌与r型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠体内s型、r型细菌含量的变化情况如图所示。下列有关叙述不正确的是()a实验过程中，r型细菌内dna发生了重组b曲线ab段小鼠体内还没形成大量的

14、相应抗体c曲线bc段绝大多数的r型细菌转化成了s型细菌dcd段上升的原因可能是s型细菌降低了小鼠的免疫能力cr型细菌转化为s型细菌，是s型细菌的dna进入r型细菌体内，使r型细菌内dna发生了重组，a正确；曲线ab段上升的原因是小鼠的体内还没有形成大量的免疫r型细菌的抗体，因而r型细菌能进行大量繁殖，b正确；曲线bc段下降的原因是一部分r型细菌被小鼠的免疫系统消灭，且只有少数r型细菌转化成s型细菌，c错误；从曲线中看出s型细菌数量逐渐上升，s型细菌降低了小鼠的免疫能力，从而导致cd段r型细菌的数量上升，d正确。2(2017全国卷)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为rna病毒和dna病毒两种类

15、型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路；(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析该实验的目的是鉴定一种病毒的遗传物质是dna还是rna，要求使用的实验方法是同位素标记法。dna和rna的元素组成相同，都含有c、h、o、n、p，因此只标记化学元素是不可行的，而dna和rna的不同之处在于含氮碱基不同，因此可在培养基中分别加入含有放射性标记的胸腺嘧啶和含有放射性标记

16、的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺嘧啶来合成dna，还是利用了含有放射性标记的尿嘧啶来合成rna。答案(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为rna病毒；反之为dna病毒。考查dna分子的特性和基因的本质1(2020湖北名校联盟)利用dna指纹技术进行亲子鉴定具有极高的准确率，下列不能作为该项技术的科学依据的是()a基因在染色体上呈线性排列

17、b不同dna分子具有特定的碱基排列顺序c同一个体不同体细胞中的核dna是相同的d子代的染色体一半来自父方一半来自母方a无论是否有亲子关系，真核生物的核基因在染色体上都呈线性排列，不能作为亲子鉴定的依据，a符合题意；不同dna分子具有特定的碱基排列顺序，故dna具有特异性，可以作为亲子鉴定的依据，b不符合题意；同一个体不同体细胞是有丝分裂而来，故核dna是相同的，可以作为亲子鉴定的依据，c不符合题意；子代的染色体一半来自父方一半来自母方，即核dna一半来自父方，一半来自母方，携带父母双方的遗传物质，故可以作为亲子鉴定的依据，d不符合题意。故选a。2(不定项)下列有关基因的叙述，正确的是()a摩尔

18、根将孟德尔的“遗传因子”这一名词重新命名为“基因”b随着细胞质基因的发现，基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体c一个dna分子上有多个基因，基因是有遗传效应的dna片段d研究表明，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系bcd摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上，约翰逊给“遗传因子”起了一个新名字为“基因”，a错误；dna主要存在于染色体上，少量存在于细胞质中，故染色体是基因的主要载体，b正确；基因是有遗传效应的dna片段，一个dna分子上有多个基因，c正确；生物的性状是由基因和环境共同决定的，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，d正确。考点2遗传信息的传递和表达1dna复制2

19、dna分子的转录和翻译(1)转录(2)翻译3基因表达的两种模式图图1图2(1)图1中a为mrna，b为核糖体，c为肽链。图2中d为dna，f为rna聚合酶，e为mrna。原核生物：转录和翻译同时进行，发生在细胞质中。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。多聚核糖体可以提高翻译的效率。(2)遗传信息位于dna上，密码子位于mrna上，反密码子位于trna上。4四种类型的生物遗传信息传递过程的分析生物种类遗传信息的传递过程dna病毒，如t2噬菌体复制型rna病毒，如烟草花叶病毒逆转录病毒，如艾滋病病毒细胞生物增殖细胞不增殖细胞dnarna蛋白质(性状)1什么是密码子的简

20、并性？密码子的简并性有何意义？什么是密码子的统一性？密码子的统一性说明了什么？提示：一种氨基酸可能有几个密码子的现象叫密码子的简并性。密码子具有简并性，一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状的差错，另一方面有利于提高翻译的效率。密码子的统一性是指地球上几乎所有的生物都共用一个密码子表，这一事实说明各种生物都有一定的亲缘关系或者说生命本质上是统一的。2已知果蝇的基因组大小为1.8108 bp(bp表示碱基对)，真核细胞中dna复制的速率一般为50100 bp/s。下图为果蝇dna的电镜照片，图中的泡状结构叫做dna复制泡，是dna上正在复制的部分。推测果蝇dna形成多个复制泡的原因是什么。果蝇dn

21、a的电镜照片提示：果蝇dna形成多个复制泡的原因是dna多起点复制。3为了研究线粒体内rna聚合酶的合成，科学家采用溴化乙啶(能专一性抑制线粒体dna的转录)完成了下表实验。组别实验处理实验结果实验组用含溴化乙啶的培养基培养链孢霉链孢霉线粒体rna聚合酶含量很高对照组用不含溴化乙啶的培养基培养链孢霉链孢霉线粒体rna聚合酶含量正常从实验结果来看链孢霉线粒体内的rna聚合酶由细胞核dna控制合成的还是线粒体dna控制合成的？线粒体基因表达的产物对细胞核基因的表达有没有影响？比较实验的自变量和因变量的不同思考自变量不同造成因变量不同的原因。提示：由实验结果看出链孢霉线粒体内的rna聚合酶由细胞核d

22、na控制合成，因为线粒体dna的转录被抑制后，链孢霉线粒体rna聚合酶含量很高。线粒体基因表达的产物对细胞核基因的表达有反馈作用，线粒体dna转录不被抑制时，链孢霉线粒体rna聚合酶含量正常。考查dna分子复制的过程和特点1正常情况下，dna分子在复制时，dna单链结合蛋白能与解旋后的dna单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。下图是大肠杆菌dna复制过程的示意图，下列有关分析错误的是()a在真核细胞中，dna复制可发生在细胞分裂的间期bdna复制时，两条子链复制的方向是相反的，且都是连续形成的c如图所示过程可发生在大肠杆菌的拟核中，酶和酶都是在核糖体上合成的ddna单链结合蛋白能防止解旋的

23、dna单链重新配对bdna分子的两条链是反向平行的，从图中可以看出，在复制的过程中，子链的形成是由片段连接而成的，b项错误。2(不定项)(2020济南历城第二中学高三月考)科学家取患有干皮病(简称xp，病人的dna损伤和突变修复系统缺陷，对紫外线极端敏感，)和正常人的皮肤细胞，分别暴露在紫外线下培养，观察紫外线对dna复制的影响，培养基中加入3h(重氢)标记的碱基，培养一代，然后进行密度梯度离心。下列叙述错误的是()a照射过紫外线的xp细胞会复制dna，但没有未照射过的xp细胞好b照射过的xp细胞和未照射过的正常细胞复制次数一样多c紫外线照射过的细胞不能复制dnad紫外线对xp细胞和正常细胞的

24、dna复制都有抑制bc由图可知，照射过紫外线的xp细胞复制dna次数比未照射过的xp细胞少，a正确； 照射过的xp细胞比未照射过的正常细胞复制次数少，b错误； 紫外线照射过的细胞也能复制dna，c错误；由图可知，紫外线对xp细胞和正常细胞的dna复制都有抑制，d正确。故选bc。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“培养基中的原料”。(2)子代dna：所求dna的比例是“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”消耗的该碱基数为m(2n1)。“第n次复制”消耗的该碱基数为m2n1。考查遗传信息的转录

25、和翻译1(不定项)(2020天津高三期末)在体外用14c标记半胱氨酸trna复合物中的半胱氨酸(cys)，得到*cystrnacys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(ala)，得到*alatrnacys(见下图，trna不变)。如果该*alatrnacys参与翻译过程，那么下列叙述正确的是()a在一个mrna分子上可以同时合成多条被14c标记的多肽链b反密码子与密码子的配对由trna上结合的氨基酸决定c新合成的肽链中，原来cys的位置会被替换为14c标记的alad新合成的肽链中，原来ala的位置会被替换为14c标记的cysac多聚核糖体是指一条mrna上同时结合多个核糖体，可同时

26、合成多条被14c 标记的多肽链，a正确；反密码子与密码子按碱基互补原则进行配对，与trna携带的氨基酸无关，b错误；由于该trna携带的氨基酸由cys替换成ala，则新合成的肽链中，原来cys的位置会被替换成ala，c正确；该trna本应运输cys，则ala的位置不会替换为cys，d错误。故选ac。2(2019海南高考)下列关于蛋白质合成的叙述错误的是()a蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束b携带肽链的trna会先后占据核糖体的2个trna结合位点c携带氨基酸的trna都与核糖体的同一个trna结合位点结合d最先进入核糖体的携带氨基酸的trna在肽键形成时脱掉氨基酸c蛋白质合成中，

27、翻译的模板是mrna，从起始密码子开始到终止密码子结束，a正确；核糖体同时占据两个密码子位点，携带肽链的trna会先后占据核糖体的2个trna结合位点，通过反密码子与密码子进行互补配对，b正确、c错误；最先进入核糖体的携带氨基酸的trna在肽键形成时脱掉氨基酸，继续运输其他氨基酸，d正确。故选c。3(2020承德一中检测)如图所示线粒体蛋白的转运与细胞核密切相关。用某种抑制性药物处理细胞后，发现细胞质基质中的t蛋白明显增多。下列相关叙述正确的是()a线粒体内外膜之间是线粒体基质b过程受线粒体的调控c据图推测该药物最可能抑制了过程dm蛋白可能与有氧呼吸第三阶段关系密切d线粒体内膜以内是线粒体基质

28、，a错误；过程转录和过程rna从核孔出细胞核不受线粒体的调控，b错误；用某种抑制性药物处理细胞后，发现细胞质基质中的t蛋白明显增多，推测该药物最可能抑制了过程，c错误；依据m蛋白在线粒体中的位置推断，m蛋白可能与有氧呼吸第三阶段关系密切，因为有氧呼吸第三个阶段在线粒体内膜完成，d正确。结合基因的表达考查密码子和反密码子1(2020廊坊联考)下图表示发生在水稻叶肉细胞内的某生理过程。下列相关叙述错误的是()a上图表示翻译合成蛋白质的过程b物质都是主要在细胞核内通过转录产生的c图中异亮氨酸对应的密码子是aucd该过程需要rna聚合酶的催化d题图表示翻译合成蛋白质的过程，a正确；物质是rna，都是主要在细胞核内通过转录产生的，b正确；图中异亮氨酸对应的密码子是mrna上的auc，c正 确；rna聚合酶的催化是转录过程，该过程为翻译，d错误。2(2020北京海淀区高三期末)科研人员测定某噬菌体单链dna的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如下图所示。据此作出的分析，不正确的是()a谷氨酸(glu)至少有两种密码子b终止密码子分别为taa或tgac一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变d基因重叠能经济地利用dna的遗传信