导与练高考生物二轮复习第一部分专题突破专题六遗传的分子基础KSU高考讲课文档

导与练高考生物二轮复习课件第一部分专题突破专题六遗传的分子基础KSU高考第一页，共59页。[最新考纲]

1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)

2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)

3.基因的概念(Ⅱ)

4.DNA分子的复制(Ⅱ)

5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)

6.基因与性状的关系(Ⅱ)第二页，共59页。知识串联回顾核心考点突破第三页，共59页。知识串联回顾思维串联·纵横联系第四页，共59页。第五页，共59页。体验真题·明考向核心考点突破核心考点·高效突破核心考点一DNA是遗传物质的实验设计思路分析1.(2018·全国Ⅱ卷,5)下列关于病毒的叙述,错误的是(

)A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNAB.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率B第六页，共59页。解析:烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成,故可从烟草花叶病毒中提取到RNA;T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,在大肠杆菌体内增殖可导致其裂解;HIV主要攻击人的T细胞,使人体免疫力下降,引起人的获得性免疫缺陷综合征;病毒感染引发的疾病通常具有传染性,阻断病毒的传播,即切断传播途径,可降低其所致疾病的发病率。第七页，共59页。2.(2017·全国Ⅱ卷,2)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(

)A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体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C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噬菌体的生命活动离不开细胞,病毒自身并不能单独合成mRNA和蛋白质;用含32P的培养基培养大肠杆菌即标记大肠杆菌,再让T2噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌,32P可出现在T2噬菌体的核酸中;人类免疫缺陷病毒的核酸是RNA,而T2噬菌体的核酸是DNA,两者核酸类型不同。第八页，共59页。命题感悟:本部分常以选择题形式考查,涉及肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的过程、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,特别是探究DNA是遗传物质的实验思路应重点掌握。第九页，共59页。1.比较两个经典实验——肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验要点整合·提素养对照设计DNA第十页，共59页。高低低高第十一页，共59页。2.分析噬菌体侵染细菌实验中的放射性(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌第十二页，共59页。(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌第十三页，共59页。素养培优“遗传物质”探索的4种方法第十四页，共59页。1.(2018·贵州贵阳二模)在确定DNA是遗传物质的研究过程中,艾弗里和赫尔希与蔡斯进行的实验有重要意义。下列相关叙述错误的是(

)A.两个实验的设计思路共同点是将DNA与蛋白质分开B.他们都选用了结构十分简单的生物——病毒展开研究C.两个实验都应用了细菌培养技术为实验成功提供了保障D.两个实验表明:亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的考向一围绕探索遗传物质的经典实验考查识记和理解能力B考向设计·通技法第十五页，共59页。解析:两个实验的共同思路是将DNA与蛋白质分开单独研究其作用;艾弗里选择的是肺炎双球菌,是原核生物,赫尔希和蔡斯选择的是噬菌体,属于病毒;艾弗里实验需要培养基培养肺炎双球菌,而赫尔希和蔡斯实验需要培养大肠杆菌;两个实验都证明了DNA是遗传物质,即亲代的各种性状通过DNA遗传给后代。第十六页，共59页。2.(2018·山东淄博二模)有a、b两类噬菌体,它们均已被32P或35S中的一种标记过。将a、b噬菌体分别侵染甲、乙两管大肠杆菌,经保温、搅拌和离心后,检测离心管内放射性物质的位置,结果如图。下列叙述正确的是(

)A.实验结果表明a的蛋白质外壳和b的DNA均有放射性B.可以确定甲管的放射性来自32P,乙管的放射性来自35SC.检测结果表明噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌内D.伴随着噬菌体DNA的复制,乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强A第十七页，共59页。解析:离心后噬菌体的蛋白质外壳进入上清液,DNA进入沉淀物,所以a标记的是蛋白质外壳,放射性来自35S,b标记的是DNA,放射性来自32P;实验结果表明蛋白质留在大肠杆菌外,DNA进入大肠杆菌;在不含标记的大肠杆菌中,噬菌体繁殖代数越多,放射性强度越低。第十八页，共59页。3.如图为烟草花叶病毒对叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列叙述正确的是(

)A.该实验证明了TMV的遗传物质是RNAB.单独使用病毒的蛋白质也能使烟草感染C.该实验用到同位素标记法跟踪构成TMV的物质去向D.烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了逆转录考向二围绕探究遗传物质的实验思路考查实验探究能力A第十九页，共59页。解析:由图可知,感染烟草后,产生的病毒后代是由病毒的RNA决定的,即该实验证明了TMV的遗传物质是RNA;实验并没有利用病毒的蛋白质感染烟草,因此不能得到该结论;该实验没有利用同位素标记法;该实验不能证明病毒是否发生逆转录第二十页，共59页。4.(2017·全国Ⅰ卷,29)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;A第二十一页，共59页。解析:(1)DNA与RNA在碱基组成上存在不同,DNA特有的碱基为胸腺嘧啶、RNA特有的碱基为尿嘧啶,题干中提示宿主细胞内碱基之间不能相互转换,由此可确定应分别用放射性标记的胸腺嘧啶、尿嘧啶来区分新病毒的核酸类型。由于病毒只能寄生在宿主细胞内,故应分别用含放射性标记的胸腺嘧啶、尿嘧啶的培养基培养宿主细胞,然后接种新病毒,一段时间检测子代病毒的放射性。答案:(1)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。第二十二页，共59页。(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:(2)若用放射性标记尿嘧啶培养过的宿主细胞,在接种新病毒后产生的子代病毒含有放射性,而用放射性标记胸腺嘧啶培养过的宿主细胞,在接种病毒后产生的子代病毒不含放射性,则说明新病毒的核酸为RNA,该新病毒为RNA病毒;反之,则说明新病毒的核酸为DNA,该新病毒为DNA病毒。答案:(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。第二十三页，共59页。体验真题·明考向核心考点二遗传信息的传递与表达1.(2018·海南卷,13)关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是(

)A.逆转录和DNA复制的产物都是DNAB.转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板C第二十四页，共59页。解析:逆转录是以mRNA为模板合成DNA,DNA复制是以DNA每一条链为模板合成DNA,故二者的产物都是DNA;转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶;转录所需要的反应物是核糖核苷酸,而逆转录所需的反应物是脱氧核糖核苷酸;转录是以DNA为模板合成RNA,即细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板。第二十五页，共59页。2.(2017·全国Ⅲ卷,1)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是(

)A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补解析:RNA是以DNA(基因)为模板转录的产物,包括tRNA、rRNA和mRNA三种;转录是以基因为单位的,不同基因的转录产物(RNA)不同,而且不同基因的转录过程相对独立,因此同一细胞中两种RNA的合成可能同时发生;真核细胞中,叶绿体和线粒体内也有少量的DNA,叶绿体和线粒体内的DNA也能作为转录的模板合成RNA;DNA是双链分子,转录时以其中一条链(即模板链)为模板,按照碱基互补配对原则合成出RNA子链,因此转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。C第二十六页，共59页。3.(2016·全国Ⅰ卷,29,节选)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。回答下列问题: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

。

第二十七页，共59页。解析:DNA分子复制具有半保留复制的特点,故n个子代DNA分子中只有2个DNA分子带有标记。答案: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个带有标记第二十八页，共59页。命题感悟:本部分常以选择题形式考查,考点主要集中在DNA的结构、DNA复制的过程及特点、转录和翻译的过程等,有时会结合新信息、新情境或相关图解考查,难度适中。第二十九页，共59页。1.牢记DNA双螺旋结构要点要点整合·提素养磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸链双螺旋23第三十页，共59页。(1)五种组成元素:

。(2)四种碱基:

,相对应四种脱氧核苷酸。(3)三类物质:

。(4)两条链:两条

。(5)一种结构:规则的

结构。C、H、O、N、PA、T、G、C磷酸、脱氧核糖、碱基反向平行的脱氧核苷酸链双螺旋第三十一页，共59页。2.整合DNA复制相关知识DNA的两条链脱氧核苷酸有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期细胞核边解旋边复制；半保留复制解旋合成子链第三十二页，共59页。3.比较DNA复制、转录和翻译三个过程(1)DNA分子复制DNA聚合酶解旋酶四种脱氧核苷酸第三十三页，共59页。(2)转录RNA聚合酶四种核糖核苷酸“五碳糖”(3)翻译氨基酸20第三十四页，共59页。4.辨明四类生物的遗传信息流动(1)细胞生物(如玉米):

。(2)DNA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):

。a、b、ca、b、cd、ce、a、b、c第三十五页，共59页。素养培优基因表达相关知识的“归纳与概括”(1)表达过程①原核生物:转录和翻译在同一地点,同时进行,原因是原核细胞无核膜,核糖体可以靠近DNA。②真核生物:先转录,主要发生在细胞核;后翻译,发生在核糖体。(2)碱基互补配对的方式①DNA复制:DNA母链与DNA子链之间,碱基配对方式有2种。②转录:DNA模板链与RNA之间,碱基配对方式有3种。③翻译:mRNA的密码子与tRNA的反密码子之间,碱基配对方式有2种。(3)密码子与反密码子①密码子在mRNA上,反密码子在tRNA上。②密码子有64种,其中61种决定氨基酸,有3种终止密码子。第三十六页，共59页。1.(2018·天津河西二模)某链状DNA分子的一条链由15N构成,相对分子质量为a,另一条链由14N构成,相对分子质量为b。下列有关说法正确的是()A.若该DNA分子中某片段的G+C的比例为1/3,则整个DNA分子中T的含量为1/5B.若该DNA分子在15N的培养液中复制两代,则子代DNA的平均相对分子质量为(3a+b)/4C.相邻两个脱氧核苷酸之间的碱基通过磷酸直接相连D.该DNA分子含有两个游离的磷酸基团考向一围绕DNA的结构和基因本质考查识记和理解能力D考向设计·通技法第三十七页，共59页。解析:若该DNA分子中某片段的G+C的比例为1/3,则只能计算出A+T占该片段的2/3,T占该片段的1/3,不能计算整个DNA分子中的T所占比例;若该DNA分子在15N的培养液中复制两代,得到4个DNA,含有8条链,其中含15N的7条,含14N的1条,总质量为7a+b,则DNA的平均相对分子质量为(7a+b)/4;DNA分子中,一条链上相邻两个脱氧核苷酸之间的碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连,两条链之间相邻的碱基通过氢键相连;链状DNA,每条链的一端都具有1个游离的磷酸基团,该双链DNA具有两条链,2个游离的磷酸基团。第三十八页，共59页。2.(2018·陕西榆林一模)下列关于基因、性状、基因型和表现型的描述正确的是(

)A.基因是有遗传效应的DNA片段,基因不全位于染色体上B.DNA的脱氧核苷酸的数量、种类或序列改变,一定会引起基因突变C.生物发生基因突变后一定会导致生物的性状发生改变D.表现型相同的生物基因型不一定相同,基因型相同的生物表现型却一定相同A第三十九页，共59页。解析:基因是有遗传效应的DNA片段,基因主要位于染色体上,少数位于细胞质中;基因是有遗传效应的DNA片段,DNA的片段并非都是基因,故序列改变不一定会引起基因突变;由于基因突变可能发生在非编码区及密码子的简并性,生物发生基因突变后不一定会导致生物的性状发生改变;表现型相同的生物基因型不一定相同,基因型相同的生物表现型也不一定相同,因还受环境的影响。第四十页，共59页。3.(2018·河南安阳二模)如图为真核细胞内DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是(

)A.DNA分子两条子链的合成方向都是5'→3'B.解旋酶能使DNA分子解开双螺旋,同时需要消耗ATPC.DNA聚合酶的作用是催化相邻的核糖核苷酸连接成子链D.由图示可知,DNA分子复制的方式是半保留复制考向二围绕DNA复制考查理解能力C第四十一页，共59页。解析:DNA分子是反向平行的,复制时只能是从5'端向3'端延伸;解旋酶能打开双链间的氢键,需要消耗ATP;DNA聚合酶的作用是催化相邻的脱氧核糖核苷酸连接成子链;DNA分子复制时都保留了原DNA分子中的一条链,这种方式叫做半保留复制。第四十二页，共59页。4.(2018·河南郑州一模)某基因(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图1结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图2结果。下列有关分析正确的是(

)A.X层全部是仅含14N的基因B.W层中含15N标记胞嘧啶6300个C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3D.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4C第四十三页，共59页。解析:DNA分子复制为半保留复制,X层全部为含14N和15N的基因;DNA分子复制3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N的有14条链,又含有3000个碱基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450个,所以W层中含15N标记胞嘧啶为450×14÷2=3150(个);DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3;由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链,所以W层与Z层的核苷酸数之比为14∶2=7∶1。第四十四页，共59页。易错提醒有关DNA复制计算的两个注意点在解答DNA复制的有关计算题时,要注意题目中出现的“n次复制”与“第n次复制”以及“占子代DNA分子数的比值”与“占子代DNA链数的比值”的不同。①假设1个DNA分子复制n次,则:第四十五页，共59页。②复制原料的计算:若某DNA分子含某碱基m个,该DNA分子进行n次复制,则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×(2n-1);进行第n代复制时,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2n-1。第四十六页，共59页。考向三围绕遗传信息的转录和翻译考查理解和获取信息能力5.(2018·广东揭阳二模)核糖体RNA(rRNA)在核仁中通过转录形成,与核糖核蛋白组装成核糖体前体,再通过核孔进入细胞质中进一步成熟,成为翻译的场所。翻译时rRNA催化肽键的连接。下列相关叙述错误的是(

)A.rRNA的合成需要DNA做模板B.rRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关C.翻译时,rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对D.rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能C解析:rRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,因此rRNA的合成需要DNA做模板;核仁与某种RNA(rRNA)的合成及核糖体的形成有关;翻译时,mRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对;rRNA能催化肽键的连接,可见其具有催化功能,即可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能。第四十七页，共59页。6.(2018·四川德阳一诊)2017年诺贝尔生理学或医学奖授予3位美国科学家,他们发现了“控制人体昼夜节律变化的分子机制”。人体的生物钟机理如图所示,下丘脑SCN细胞中,PER基因的表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化;夜晚浓度升高,白天浓度降低,PER蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致。据图分析,下列叙述错误的是(

)A.图中过程①需要RNA聚合酶参与B.PER基因在肝脏细胞中也有C.核糖体在图中移动的方向是从左向右D.夜间,PER蛋白会进入细胞核对过程①产生抑制C第四十八页，共59页。解析:根据题意和图示可知,①为转录过程,②为翻译过程,③过程表示PER蛋白能进入细胞核,调节PER基因的转录过程。转录过程,需要RNA聚合酶;PER基因存在于包括肝脏细胞在内的所有正常细胞;根据多肽链的长短,可判断核糖体在图中移动的方向是从右向左;根据题干中“PER基因的表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化,夜晚浓度升高、白天浓度降低”,则③过程体现了负反馈调节的调节机制,即夜间过多的PER蛋白入核抑制①过程。第四十九页，共59页。考向四围绕中心法则和基因对性状的控制考查综合运用能力7.下列关于细胞内遗传物质或遗传信息的传递的描述,错误的是(

)A.染色体上的DNA分子中游离的磷酸基团位于DNA分子的两端B.基因都是通过控制蛋白质的合成直接或间接控制生物的性状C.在真核细胞内DNA的复制过程不一定要伴随染色体的复制D.基因的转录和翻译过程,与模板链配对的碱基有A、U、C和GB解析:由于每条DNA单链中含有1个游离的磷酸基团,DNA分子的两条链反向平行排列,DNA分子片段中游离的磷酸基团有2个,位于DNA分子的两端;基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物性状,而有些酶的成分是RNA;在真核细胞内叶绿体和线粒体内DNA的复制,没有伴随染色体的复制;转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,翻译是以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程是mRNA与tRNA碱基互补配对,这两个过程与模板链配对的碱基有A、U、C和G。第五十页，共59页。8.(2018·天津和平区三模)流感病毒是一种负链RNA病毒,它侵染宿主细胞后的增殖过程如图所示。下列叙述正确的是(

)A.流感病毒增殖过程中会发生A—T、G—C间的碱基互补配对B.翻译过程的直接模板是-RNAC.流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段D.该流感病毒属于逆转录病毒C第五十一页，共59页。解析:图示为病毒的繁殖过程,其中-RNA先形成+RNA,再形成-RNA和蛋白质,-RNA和蛋白质组装形成病毒。流感病毒增殖过程中只会发生A—U、G—C间的碱基互补配对;翻译过程的直接模板是+RNA;流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段;该流感病毒没有逆转录形成DNA,因此该流感病毒不属于逆转录病毒。第五十二页，共59页。热点聚焦⑥热点解读近年高考中,对生物技术考查比重逐渐增加,特别是同位素示踪技术几乎每年都有考查。1.同位素示踪技术(1)含义:用示踪元素标记化合物,可以根据这种化合物的放射性,对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学的研究方法叫做同位素示踪法,也叫同位素标记法。(2)应用:可用于研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等,进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等,还可用于疾病的诊断和治疗,如碘的放射性同位素可以用来治疗甲状腺肿大。(3)实例:①研究分泌蛋白合成、分泌和运输的过程;②光合作用中O2的来源;③光合作用暗反应的过程;④噬菌体侵染细菌实验;⑤DNA半保留复制的实验证据。(4)注意事项:一次只能使用一种同位素标记。分离技术与同位素示踪技术第五十三页，共59页。2.分离技术(1)含义:将细胞或混合物中多种物质分离处理的技术。(2)实例:①纸层析法分离叶绿体中的色素;②对S型肺炎双球菌中的物质进行化学分离、提纯及鉴定,进行体外转化实验。第五十四页，共59页。1.同位素标记法常用于追踪物质运行和变化规律的研究,下列相关叙述不正确的是(

)A.给小鼠供应18O2,