高考生物复习小专题5遗传的分子基础

专题三遗传、变异和进化小专题5遗传分子基础第1页考纲要求:1.人类对遗传物质探索过程(Ⅱ)

2.DNA分子结构主要特点(Ⅱ)

3.基因概念(Ⅱ)

4.DNA分子复制(Ⅱ)

5.遗传信息转录和翻译(Ⅱ)

6.基因与性状关系(Ⅱ)第2页构建网络盘点考点第3页构建网络·串联导思

思维串联纵横联络第4页第5页结合网络图思索问题1.举例说出同位素标识法在生物研究中应用有哪些?2.加热杀死S型细菌过程中,其蛋白质变性失活,但其内DNA为何还能保持活性?3.肺炎双球菌R型转化为S型属于生物变异哪种类型?4.RNA病毒产生RNA方式有哪些?第6页结合网络图思索问题提醒1.提醒:同位素标识法在生物研究中应用有:①3H标识氨基酸研究分泌蛋白合成、加工和分泌过程;②14C标识CO2研究光合作用暗反应过程;③35S和32P分别标识噬菌体蛋白质和核酸硕士物遗体物质;④14N标识DNA分子研究DNA分子半保留复制。2.提醒:高温使蛋白质变性失活,但DNA分子高温解旋,降温后又能恢复氢键,恢复原来结构。3.提醒:R型菌转化为S型菌实质是S型菌DNA进入R型菌中,发生了遗传物质重组。4.提醒:RNA病毒产生RNA方式包含逆转录和RNA复制两种方式。第7页盘点考点·分级突破

精准预测高效突破考点一人类对遗传物质探索过程典例引领(·全国Ⅱ卷,2)在证实DNA是遗传物质过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌试验发挥了主要作用。以下与该噬菌体相关叙述,正确是(

)A.T2噬菌体也能够在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内能够合成mRNA和蛋白质C.培养基中32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体核酸中D.人体免疫缺点病毒与T2噬菌体核酸类型和增殖过程相同C第8页解析:T2噬菌体营专性寄生生活,只能侵染大肠杆菌,在大肠杆菌中复制和增殖,不能侵染肺炎双球菌;T2噬菌体生命活动离不开细胞,病毒本身并不能单独合成mRNA和蛋白质;用含32P培养基培养大肠杆菌即标识大肠杆菌,再让T2噬菌体侵染被32P标识大肠杆菌,32P可出现在T2噬菌体核酸中;人类免疫缺点病毒核酸是RNA,而T2噬菌体核酸是DNA,二者核酸类型不一样。第9页1.比较两个经典试验归纳提升项目艾弗里试验噬菌体侵染细菌试验设计思绪设法将分开,单独地直接研究它们各自不一样遗传功效处理方法直接分离:分离S型菌、多糖、等,分别与R型菌混合培养同位素标识法:分别用同位素32P、35S标识DNA和蛋白质结论①DNA是遗传物质,而等不是遗传物质;②说明了遗传物质可发生可遗传变异①DNA是遗传物质,但不能证实不是遗传物质;②说明DNA能控制合成;③DNA能自我复制DNA与其它物质DNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质第10页2.侵染试验中放射性分析(1)用32P标识噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含放射性原因。①

,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。②

,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。(2)用35S标识噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性原因:因为

.

,有少许含35S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。保温时间过短保温时间过长搅拌不充分第11页3.理清各类生物遗传物质(1)细胞生物遗传物质:

。(2)病毒遗传物质:

。(3)绝大多数生物遗传物质:

。(4)生物界主要遗传物质:

。DNADNA或RNADNADNA第12页考向攻坚命题聚焦:近年全国卷对本考点考查主要是噬菌体侵染细菌试验,考查内容主要是病毒增殖,试题类型有选择题也有非选择题。考向一考查对探索遗传物质经典试验了解1.(·山东潍坊统考)以下关于肺炎双球菌转化试验分析,错误是(

)A.在体外转化试验中,DNA纯度越高转化越有效B.体内转化试验证实了DNA是遗传物质C.S型细菌DNA使R型细菌转化为S型细菌D.肺炎双球菌转化实质是基因重组B第13页解析:转化率与所提取S型细菌DNA纯度相关,DNA纯度越高转化效率也越高;体内转化试验只证实了S型细菌中存在某种“转化因子”,没有证实DNA是遗传物质;S型细菌DNA使R型细菌转化为S型细菌,从而造成小鼠死亡;肺炎双球菌转化实质是基因重组。第14页2.(·山东潍坊联考)相关赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌试验说法,正确是(

)A.选取T2噬菌体作为试验材料原因之一是其仅由蛋白质外壳和DNA组成B.标识噬菌体方法是分别用含32P和35S培养基培养噬菌体C.噬菌体DNA在细菌体内复制利用原料是本身脱氧核苷酸D.若噬菌体DNA复制了三次,则含有35S子代噬菌体占总数1/4A解析:T2噬菌体结构简单,仅由蛋白质外壳和DNA组成,适合作为研究其遗传物质是DNA还是蛋白质材料;标识噬菌体方法是先用32P和35S培养基培养细菌,然后用细菌培养噬菌体;噬菌体DNA在细菌体内复制是利用细菌脱氧核苷酸;35S标识是噬菌体蛋白质外壳,子代噬菌体不含35S。第15页方法突破噬菌体侵染细菌试验放射性分析“两看”法第16页考向二探索生物遗传物质经典试验拓展考查3.(·四川成都二模)肺炎双球菌转化试验中,S型菌部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌DNA分子上,使这种R型菌转化为能合成荚膜多糖S型菌。以下说法正确是(

)A.R型菌转化为S型菌后DNA中,嘌呤碱基总百分比会改变B.整合到R型菌内DNA分子片段,表示产物都是荚膜多糖C.进入R型菌DNA片段上,可有多个RNA聚合酶结合位点D.S型菌转录mRNA上,可由多个核糖体共同合成一条肽链C第17页解析:R型菌和S型菌DNA都是双链结构,其中碱基配对遵照碱基互补配对标准,所以R型菌转化为S型菌后DNA中,嘌呤碱基总百分比不会改变,依然是占50%;整合到R型菌内DNA分子片段,表示产物不都是荚膜多糖;基因是有遗传效应DNA片段,即一个DNA分子中有多个基因,每个基因都含有RNA聚合酶结合位点,所以进入R型菌DNA片段上,可有多个RNA聚合酶结合位点;S型菌转录mRNA上,可由多个核糖体同时合成多条相同肽链,而不是一条。第18页4.如图为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杂交结果。以下叙述错误是(

)A.可在培养基中加入3H-尿嘧啶用以标识RNAB.参加分子杂交放射性RNA为对应DNA转录产物C.第0min时,与DNA杂交RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌转录D.伴随感染时间增加,噬菌体DNA转录增加,细菌基因活动受到抑制C第19页解析:尿嘧啶是RNA特有碱基,能够用3H-尿嘧啶标识RNA;RNA能与DNA杂交,RNA一定为对应DNA转录产物;在第0min时,大肠杆菌还没有被T4噬菌体感染,所以在大肠杆菌体内不存在T4噬菌体DNA,其也就不会转录;从图中能够看出,伴随感染时间增加和T4噬菌体DNA杂交放射性RNA所占百分比越来越高,说明噬菌体DNA转录增加,而和大肠杆菌DNA杂交放射性RNA所占百分比越来越低,说明其转录受到抑制。第20页考点二遗传信息传递与表示典例引领1.(·全国Ⅲ卷,1)以下关于真核细胞中转录叙述,错误是(

)A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA合成有可能同时发生C.细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出RNA链与模板链对应区域碱基互补C第21页解析:RNA是以DNA(基因)为模板转录产物,包含tRNA、rRNA和mRNA三种;转录是以基因为单位,不一样基因转录产物(RNA)不一样,而且不一样基因转录过程相对独立,所以同一细胞中两种RNA合成可能同时发生;真核细胞中,叶绿体和线粒体内也有少许DNA,叶绿体和线粒体内DNA也能作为转录模板合成RNA;DNA是双链分子,转录时以其中一条链(即模板链)为模板,按照碱基互补配对标准合成出RNA子链,所以转录出RNA链与模板链对应区域碱基互补。第22页2.(·全国Ⅰ卷,29)在相关DNA分子研究中,惯用32P来标识DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。回答以下问题:(1)某种酶能够催化ATP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标识到DNA末端上,那么带有32P磷酸基团应在ATP

(填“α”“β”或“γ”)位上。

解析:(1)ATP水解形成ADP时远离腺苷高能磷酸键断裂,所以,ATP转移到DNA末端上磷酸基团位于ATPγ位上。答案:(1)γ第23页(2)若用带有32PdATP作为DNA生物合成原料,将32P标识到新合成DNA分子上,则带有32P磷酸基团应在dATP

(填“α”“β”或“γ”)位上。

(3)将一个某种噬菌体DNA分子两条链用32P进行标识,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P培养基中培养一段时间。若得到全部噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P噬菌体所占百分比为2/n,原因是

。

解析:(2)dATP断裂两个高能磷酸键后形成dA—Pα为组成DNA分子成份之一,所以,若将32P标识到新合成DNA分子上,则带有32P磷酸基团应在dATPα位上。(3)DNA分子复制含有半保留复制特点,故n个子代DNA分子中只有2个DNA分子带有标识。答案:(2)α(3)一个含有32P标识噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标识两条单链只能分配到两个噬菌体双链DNA分子中,所以在得到n个噬菌体中只有2个带有标识第24页归纳提升1.DNA双螺旋结构磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸链双螺旋23第25页(1)五种组成元素:

。(2)四种碱基:

,相对应

种脱氧核苷酸。(3)三类物质:

。(4)两条链:两条

。(5)一个结构:规则

结构。C、H、O、N、PA、T、G、C四磷酸、脱氧核糖、碱基反向平行脱氧核苷酸链双螺旋第26页2.DNA分子复制DNA两条链脱氧核苷酸有丝分裂间期减数第一次分裂前期间边解旋边复制半保留复制细胞核解旋合成子链第27页3.转录和翻译过程(1)转录RNA聚合酶喝汤核苷酸五碳糖第28页(2)翻译61多肽第29页4.基因表示常考三个关键点(1)表示过程①原核生物:转录和翻译在同一地点,同时进行,原因是

.

。②真核生物:先转录,主要发生在

;后翻译,发生在

。(2)碱基互补配正确方式①DNA复制:DNA母链与DNA子链之间,碱基配对方式有

种。②转录:DNA模板链与RNA之间,碱基配对方式有

种。③翻译:mRNA密码子与tRNA反密码子之间,碱基配对方式有2种。(3)密码子与反密码子①密码子在

上,反密码子在

上。②密码子有

种,其中

种决定氨基酸,有

种终止密码子。原核细胞无核膜,核糖体能够靠近DNA细胞核核糖体23mRNAtRNA64613第30页5.中心法则和基因对性状控制方式(1)用字母表示以下生物遗传信息传递过程①细胞生物(如玉米):

。②DNA病毒(如噬菌体):

。③复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒):

。④逆转录病毒(如艾滋病病毒):

。(2)判断以下性状控制方式①镰刀型细胞贫血症:基因经过控制

直接控制生物体性状。②白化病:基因经过控制

进而控制生物体性状。a、b、ca、b、cd、ce、a、b、c蛋白质结构酶合成来控制代谢过程第31页考向攻坚命题聚焦:近年全国卷对本专题考查重点是遗传信息转录和DNA分子半保留复制,考查题型有选择题,也有非选择题。考向一考查DNA结构和基因本质1.如图为DNA分子部分结构示意图,以下叙述正确是(

)A.解旋酶能够断开⑤键,所以DNA稳定性与⑤无关B.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸C.DNA聚合酶可催化⑥或⑦键形成D.A链、B链方向相反,DNA分子骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列形成D第32页解析:DNA稳定性表达在两个方面:磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧作为骨架是稳定,两条链之间靠碱基对形成氢键相连,且配对方式是不变;①与②③不能组成同一个脱氧核苷酸,所以④不是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸;DNA聚合酶能够催化形成同一条链上两个相邻脱氧核苷酸之间化学键,即图中⑥;DNA双链在方向上反向平行,磷酸和脱氧核糖交替排列组成DNA分子基本骨架。第33页2.(·山东临沂统考)关于基因、DNA和染色体叙述,错误是(

)A.基因在DNA上呈线性排列,在体细胞中普通成对存在B.染色体是DNA主要载体,普通每条染色体含有1或2个DNA分子C.同源染色体同一位置上两个基因称作等位基因,控制着相对性状D.染色体中某一片段缺失会造成DNA结构改变,引发染色体变异C解析:同源染色体同一位置上两上基因是等位基因,也可能是相同基因。第34页易错点拨相关基因4个易错点(1)基因是含有遗传效应DNA片段,也是由四种脱氧核苷酸按一定次序排列而成,也含有双螺旋结构。(2)每个基因脱氧核苷酸数目及排列次序是特定。(3)不一样基因区分在于碱基数目及排列次序不一样。(4)对于真核细胞来说,染色体是基因主要载体;线粒体和叶绿体中也含有基因。第35页考向二考查DNA复制及相关计算3.(·河南商丘二模)如图表示真核细胞DNA复制过程,据图分析,以下相关叙述错误是(

)A.解旋酶能使DNA双链解开,但需要消耗ATPB.DNA分子复制方式是半保留复制C.新合成两条子链碱基序列完全一致D.DNA分子复制需要引物,且两条子链合成方向是相反C第36页解析:由左图可知,在解旋酶作用下,DNA解旋时,消耗ATP;由右图可知,子代DNA含有亲代一条链,复制方式为半保留复制;新合成两条子链模板不一样,两条子链碱基序列不一样;由左图能够看出,DNA复制需要引物,右图显示了两条子链合成方向是相反。第37页4.以下关于DNA计算中,正确是(

)A.含有1000个碱基正确DNA中,腺嘌呤有600个,则每一条链上都含有胞嘧啶200个B.含有m个胸腺嘧啶DNA片段,复制n次共需要2n·m个胸腺嘧啶C.含有m个胸腺嘧啶DNA片段,第n次复制需要2n-1·m个胸腺嘧啶D.不论是双链DNA还是单链DNA,(A+G)百分比均是1/2解析:含有1000个碱基正确DNA共有2000个碱基,其中A和T各有600个,所以G和C各有400个,但C在两条链上数量不一定相等,所以每一条链上不一定有200个胞嘧啶;含有m个胸腺嘧啶DNA片段,复制n次共需要(2n-1)·m个胸腺嘧啶;含有m个胸腺嘧啶DNA片段,第n次复制需要2n-1·m个胸腺嘧啶;在双链DNA中嘌呤碱基和嘧啶碱基各占二分之一,但在单链DNA中不一定。C第38页易错点拨相关DNA复制计算两个注意点在解答DNA复制相关计算题时,要注意题目中出现“n次复制”与“第n次复制”以及“占子代DNA分子数比值”与“占子代DNA链数比值”不一样。①假设1个DNA分子复制n次,则:a.子代DNA数为2n第39页b.子代DNA链数为2n+1②复制原料计算:若某DNA分子含某碱基m个,该DNA分子进行n次复制,则需消耗该游离脱氧核苷酸数为m×(2n-1);进行第n代复制时,需消耗该游离脱氧核苷酸数为m×2n-1。第40页考向三考查遗传信息转录和翻译5.(·四川成都一模)放线菌素D是链霉菌产生一个多肽类抗生素,它能插入到双链DNA中,妨碍RNA聚合酶沿DNA分子前进,但对DNA复制没有影响。放线菌素D进入细胞后将直接影响(

)A.核糖体沿着信使RNA向前移动B.信使RNA与tRNA碱基配对C.遗传信息从DNA流向信使RNAD.以信使RNA为模板合成多肽链C解析:分析题意,放线菌素D能插入到双链DNA中,妨碍RNA聚合酶沿DNA分子前进,但对DNA复制没有影响。RNA聚合酶是转录所需酶,故放线菌素D进入细胞后将直接影响是转录过程,即影响是遗传信息从DNA流向信使RNA。第41页6.(·北京东城区统考)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸小分子RNA(简称miRNA),它们能与相关基因转录出来mRNA互补形成局部双链。由此能够推断这些miRNA抑制基因表示分子机制可能是()A.阻断r