高三生物复习教案专题四 第1讲 遗传的物质基础（安徽用）

1、专题四生物的遗传第1讲遗传的物质基础考纲点击知识内容要求1人类对遗传物质的探索过程2DNA分子结构的主要特点3基因的概念4DNA分子的复制5遗传信息的转录和翻译考场传真1（2012江苏，2）人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是（）A孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B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C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D烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA2（2012山东理综，5）假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬

2、菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是（）A该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变3（2012安徽理综，5）图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在（）A真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译4（2012课标全国理综，1）同一物种的两类细胞各产

3、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5（2012重庆理综，2）针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述，正确的是（）A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡D能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解6（2012四川理综，2）将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵

4、就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是（）A发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物B大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传C大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等D生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶考向分析本讲在高考中经常涉及的知识点有：探索DNA是遗传物质的经典实验、DNA分子的结构及复制过程、基因的表达及与性状间的关系。复习时应注重对DNA是遗传物质经典实验的分析，将基因突变和细胞分裂、DNA分子结构和复制联系起来，以模型建构的方式来复习遗传信息的流动过程等。知识网络噬菌体侵染细菌实验多样性双螺旋结构表达遗传信息具有遗传效应的DNA片段热点例析热点一DNA是遗

5、传物质的两个经典实验1实验设计思路分析肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验思路相同设法将DNA和蛋白质等其他物质分开，单独地、直接地去观察它们各自不同的作用处理方式有区别直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素（32P和35S）2实验过程分析（1）本实验体现了一个完整的科学发现过程，即发现问题提出假说实验验证得出结论。格里菲思的工作相当于前两步，艾弗里的工作相当于后两步，而赫尔希、蔡斯的工作属于进一步探究。（2）两个实验遵循相同的实验设计原则对照原则。肺炎双球菌转化实验：噬菌体侵染细菌实验：3实验结论比较（1）肺炎双球

6、菌转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。（2）噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质并没有进入细菌体内。【例1】（2011江苏，12）关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）A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B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析：噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需

7、用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，A项错误；实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到32P，B项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分，部分噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C项正确；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，D项错误。答案：C归纳提升噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：触类旁通1（2012安徽淮南模拟）在证明DNA是遗传物质的几个经典实验中，实验设计思路最关

8、键的是（）A要用同位素标记DNA和蛋白质B要分离DNA和蛋白质C要区分DNA和蛋白质，单独观察它们的作用D要得到噬菌体和肺炎双球菌特别提示判断生物遗传物质的一般方法热点二基因对性状的控制1中心法则（1）遗传信息的流动。以DNA为遗传物质的生物。（2）相关生理过程的比较。遗传信息传递遗传信息表达复制转录翻译时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期个体发育过程中场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体核糖体原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA碱基配对AT、GC、TA、CGAU、GC、AU、GC、TA、CG、UA、CG特点边解旋边复制，半保留复制以基因为

9、单位，边解旋边转录一个mRNA上可连续结合多个核糖体，顺次合成多肽链产物两个双链DNA分子三种单链RNA：mRNA、tRNA、rRNA蛋白质（多肽链）意义复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状2基因与性状的关系（1）基因与性状并非简单的一一对应的关系，可存在如下情况。一个基因一种或多种性状。多个基因一种性状。基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状。如蚕茧的黄色（A）对白色（a）是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有B、b，且只有基因型为A_bb时，才表现黄色。基因表达受环境影响，即表现型基因型环境条件，如相同基因型的水毛茛水中与水上叶片形状不同。（2）

10、基因对性状控制的两种方式。直接途径（如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病的病因）：基因结构蛋白细胞结构。间接途径（如白化病、皱粒豌豆的成因）：基因酶和激素（蛋白质类或肽类）细胞代谢。【例2】（2011安徽理综，5）甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是（）甲乙A甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行CDNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次解析：由图可以看出，甲图所示为DNA分子的复制过程，其方式为半保留复制，产生两个相同的子代DNA分子；

11、乙图所示为以DNA分子的一条链为模板，产生单链RNA的转录过程，故A项错误。DNA分子复制过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中，转录过程主要发生在细胞核中，B项错误。在上述两个过程中，均需要解旋酶参与，故C项错误。在一个细胞周期中，DNA分子只复制一次，在整个细胞周期中每时每刻都需要多种酶的参与，多数酶的化学本质是蛋白质，因而转录、翻译过程在细胞周期的间期中进行多次，因此乙图所示过程可起始多次，D项正确。答案：D触类旁通2（2012安徽阜阳模拟）用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14

12、N，如下图所示，这三种DNA分子的比例正确的是（）思维深化DNA复制过程中相关计算规律（1）1个DNA分子复制n次，可形成2n个子代DNA分子，其中含最初母链的DNA分子占DNA分子总数的2/2n，即1/2n1；含有的最初母链占DNA单链总数的2/（2n2）1/2n。（2）DNA分子复制过程，如图所示。若DNA分子含有某碱基a个，则此DNA分子复制n次需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a（2n1）；第n次复制需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。1（2012安徽巢湖模拟）下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是（）A需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定B配制培养基的成分应适合噬菌

13、体生长和繁殖C转化的有效性与提取的DNA纯度密切相关D实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是2（2012安徽明光模拟）有关格里菲思的肺炎双球菌的转化实验，下列说法不正确的是（）A实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分B该实验证明了DNA是转化因子C转化形成的S型细菌的翻译过程是在核糖体中进行的DR型细菌被转化的这种现象属于可遗传变异的基因重组3（2012安徽阜阳模拟）赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，以下实验步骤的先后顺序为（）用分别含有35S和32P的培养基培养细菌利用培养基培养噬菌体用噬菌体分别与含有35S和32P的细菌混合培养放

14、射性检测离心分离A BC D4（2012安徽池州模拟）下列能够证明DNA是遗传物质的实验是（）艾弗里将S型细菌提纯的DNA、蛋白质和多糖等分别加入到培养基中培养R型细菌格里菲思以小鼠为实验材料进行肺炎双球菌的转化实验DNA双螺旋模型的构建噬菌体侵染细菌的实验孟德尔的豌豆杂交实验禽流感病毒感染家禽细胞的实验A BC D5（2012合肥模拟）对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较，结果如下表所示：项目甲乙丙丁细胞膜有无有无遗传物质DNARNADNADNA是否遵循孟德尔遗传定律否否是否其中最可能表示肺炎双球菌的是（）A甲 B乙 C丙 D丁6（2012湖北七市4月联考）AUG是甲硫氨酸的密码子，又是“翻

15、译”时的起始密码子。但研究发现，人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸。这是新生肽链经过加工修饰的结果。下列有关叙述中，不正确的是（）AmRNA是控制合成人体血清白蛋白的模板BDNA分子上，直接控制合成起始密码子AUG的脱氧核苷酸的排列顺序是TACC转运甲硫氨酸的tRNA上的密码子是UACD加工修饰新生肽链的场所是内质网和高尔基体7（2012大连、沈阳第二次联考）下图表示某细胞及正在进行的某生命活动过程，下列相关叙述正确的是（）A该图表示的细胞为已分化的动物细胞B该图表示了中心法则中的全部内容C与图示过程相关的RNA种类有三种D图示过程中核糖体移动的方向是从a到b8（2012河北唐山一模）

16、以下关于基因、染色体和性状的说法正确的是（）A非等位基因都位于非同源染色体上B基因突变一定能够改变生物体的表现型C基因与性状之间是一一对应的关系D位于X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现与性别相关联9（2012江苏苏北四市一模）图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程（图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等），据图回答下列问题。图1图2（1）在蛋白质合成过程中，图1、图2分别表示_和_过程。（2）图1中和在组成上的区别是_。如果发生改变，生物的性状_改变，原因是_。（3）图2中c表示_，色氨酸的密码子是_，若图中多肽a是由60个氨基酸脱水缩合而成，则中至少含有_个碱基对。10（2012河北邯

17、郸一模）结合遗传物质的相关实验，请据图回答问题。（1）上图为艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解，如看到_（答特征）的菌落，说明R型细菌转变成了S型菌。（2）为了充分证明DNA是遗传物质，艾弗里还在培养R型细菌的培养基中加入_，进一步验证实验结果。（3）后来，赫尔希和蔡斯利用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA，表明DNA具有_性，说明DNA是遗传物质。（4）_（填“能”或“不能”）在子代噬菌体中找到两条链都被32P标记的DNA分子？_（填“能”或“不能”）在子代噬菌体中找到两条链都是31P的DNA分子？（5）艾弗里的细菌体外转化实验和赫尔

18、希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路都是把_，直接地、单独地观察它们的作用。（6）在蛋白质合成过程中，遗传信息的流动途径表达式是_。11（2012广东深圳一模）医学上常使用抗生素治疗由细菌所引起的疾病。图中分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况，字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。（1）表示_；表示_。（2）细菌在正常状态下，c过程中遗传信息的传递也会有损失，其原因是_。（3）人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性，现代生物进化理论认为，其实质是_。（4）在基因工程构建基因表达载体时，常用到图中的R，原因是_。（5）将N个细菌的F用32P标记后，放在31P的培养液中

19、连续分裂m次，含31P标记的细菌有_个。12（2012安徽安庆一中模拟）英国细菌学家格里菲思想研制出能抗肺炎双球菌的疫苗。当时，他选择了两种肺炎双球菌：带有荚膜、有毒的S型细菌和没有荚膜、无毒的R型细菌。通过实验，格里菲思发现将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，会使小鼠致死。检查死鼠血样，发现其体内竟然存在S型活细菌。请依据上述材料回答下列问题。（1）格里菲思根据实验得出的结论是： _。（2）小鼠体内产生的抗肺炎双球菌抗体的化学本质是_。（3）有人设想抗R型细菌的抗体也可能抗S型细菌（R型细菌可以作为S型细菌的疫苗）。请为他设计一个实验验证这一想法。实验目的：验证抗R型细菌的抗

20、体也能抗S型细菌（R型细菌可以作为S型细菌的疫苗）。实验原理： _。实验材料：小鼠若干只、S型活细菌、R型活细菌、生理盐水、注射器等。（提示：可用生理盐水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不做要求。）实验过程：_；_；_。实验预期：_。_。参考答案命题调研明晰考向考场传真1B解析：孟德尔并没有弄清楚遗传因子的化学本质，遗传因子（即基因）是DNA的事实是艾弗里首先在实验中证明的；在噬菌体侵染细菌的实验中，赫尔希和蔡斯并没有把DNA和蛋白质进行分离提纯，但使用同位素示踪的技术将DNA和蛋白质进行了分开研究，说服力更强；在沃森、克里克之前，查哥夫已证明DNA中嘌呤的数与嘧啶的数是相等的；烟草花叶病毒

21、感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能说明其他病毒的遗传物质也是RNA。2C解析：DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸（G）的数量是（5 00025 000220%2）23 000，复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为：3 000（1001）2.97105，A项错误；噬菌体增殖过程中的模板来自噬菌体本身，B项错误；经过多次复制后，含32P的子代噬菌体为2个，所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2（1002）149，C项正确；DNA突变后由于密码子的简并性等原因，其控制合成的蛋白质分子结构不一定发生变化，性状也不一定发生变化，D项错误。3C解析：据图可知，转录和翻译过

22、程同时进行，由此判断该过程发生在原核细胞内，C项正确。真核细胞核内转录完成后，初始转录的mRNA经加工修饰后通过核孔进入细胞质，与核糖体结合完成翻译过程，转录和翻译不能同时进行，A、D两项错误。翻译是核糖体沿mRNA移动合成肽链的过程，B项错误。4B解析：在任何细胞中tRNA的种类都是相同的；核糖体的成分也是相同的，都是由蛋白质和rRNA组成的；同一种密码子决定的氨基酸是相同的； 同一物种的不同细胞中，由于遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达，这将导致不同细胞中基因转录的mRNA不同。5A解析：噬菌体是专一寄生在细菌细胞中的一类病毒。在侵染过程中，噬菌体自身的核酸注入宿主细胞中，蛋白质外

23、壳留在宿主细胞外。核酸进入宿主细胞后，噬菌体以自身的核酸为模板合成子代噬菌体的核酸，B项错误。由于噬菌体在细菌内大量增殖造成细菌的裂解死亡，C项错误。噬菌体的增殖方式为复制增殖，而二分裂是原核生物的增殖方式，D项错误。以自身核酸为模板，以宿主菌的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质，A项正确。6B解析：利用基因工程生产人生长激素是将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因，导入大肠杆菌细胞内，生产人的生长激素。生长激素不是大肠杆菌生命活动所必需的初级代谢产物，所以A项错；大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异是因为遗传物质改变引起的，属于可遗传的变异，所以B项正确；质粒是环状的DNA分子，不含有尿嘧啶

24、，因此C项错；基因转录需要RNA聚合酶，转录产物为信使RNA，所以D项错。体系构建聚焦热点知识网络答案：噬菌体侵染细菌实验多样性双螺旋结构表达遗传信息具有遗传效应的DNA片段热点例析【触类旁通1】C解析：本题考查的是证明DNA是遗传物质的实验设计思路。肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌的设计思路都是使DNA与蛋白质等其他物质分开，单独、直接观察各自的作用。【触类旁通2】D解析：假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的2n个，只含14N的有14n个，它们呈现的比例为D项所示。创新模拟预测演练1B解析：噬菌体是寄生在

25、细菌体内的，因此培养基直接培养的是细菌。2B解析：S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑，R型细菌的菌体没有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙；该实验没有把DNA和其他成分分开单独观察各自的作用，因此不能证明DNA就是转化因子。3A解析：噬菌体不能用一般培养基培养，应先获得分别由35S和32P标记的细菌，再让噬菌体分别侵染被35S和32P标记的细菌，从而获得分别用35S和32P标记的噬菌体，与无标记的细菌混合培养，再离心分离，最后进行放射性检测。4D解析：DNA双螺旋模型的构建揭示了DNA的空间结构和组成单体的组合方式；孟德尔的豌豆杂交实验提出了遗传因子；禽流感病毒

26、是RNA病毒；格里菲思以小鼠为实验材料进行肺炎双球菌的转化实验中提出了“转化因子”，没有指出“转化因子”是DNA。5A解析：肺炎双球菌属于原核生物，具有细胞膜，其遗传物质是DNA，由于不能进行有性生殖，所以不遵循孟德尔的遗传定律。6C解析：mRNA是蛋白质合成的直接模板，A项正确；DNA模板链上的碱基与mRNA上的碱基互补配对，B项正确；转运RNA上与密码子碱基互补配对的称为反密码子，C项错误；人血清白蛋白属分泌型蛋白质，加工的场所有内质网和高尔基体，D项正确。7C解析：由图可知此细胞内DNA分子呈环状，且边转录边翻译，因此可断定此细胞为原核细胞，A项错误；图中无DNA复制和RNA复制及逆转录

27、过程，因此不能表示中心法则中的全部内容，B项错误；图示过程中有mRNA，翻译过程用到tRNA，核糖体中有rRNA，所以C项正确；核糖体移动的方向是从b到a，D项错误。8D解析：同源染色体不同位置上的基因也称为非等位基因，A项错误；由于密码子具简并性等原因，基因突变后不一定能改变生物体的表现型，B项错误；基因与性状不是简单的一一对应关系，C项错误；性染色体上的基因遗传时总与性别相关联，因此其相应的性状表现也与性别相关联，D项正确。9解析：（1）根据图中显示的结构和所进行的生理活动等可判断1为转录，2为翻译。（2）为胞嘧啶脱氧核苷酸，为胞嘧啶核糖核苷酸，二者只有五碳糖不同。发生的改变为基因突变，基

28、因突变不一定改变性状，原因可能是密码子的简并性或突变成隐性基因等。（3）读图即可看出转运RNA及色氨酸的密码子。编码由60个氨基酸合成的多肽，mRNA中至少含有180个碱基，基因中至少含有180个碱基对。答案：（1）转录翻译（2）含有脱氧核糖，含有核糖不一定密码子的简并性等（3）tRNAUGG18010解析：（1）S型细菌有荚膜，所以形成的菌落表面光滑。（2）艾弗里利用酶的专一性，将S型细菌的DNA和DNA酶混合，用以进一步确认DNA是否是遗传物质。（3）作为遗传物质的条件之一是亲子代之间是否具有连续性。（4）由于DNA分子是半保留式复制，因此，不能在子代中找到两条链都被32P标记的DNA分子

29、；若复制2次以上，就能找到两条链都是31P的DNA分子。（5）细菌体外转化及噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路是把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地观察它们所起的作用。（6）蛋白质合成过程包括转录和翻译，因此遗传信息流动途径为：DNARNA蛋白质。答案：（1）表面光滑（2）S型细菌的DNA和DNA酶（3）连续（4）不能能（5）DNA和蛋白质分开（6）DNARNA蛋白质11解析：（1）根据图示可知表示抗生素抑制细菌细胞壁的形成，表示抗生素抑制细菌DNA的转录。（2）c表示翻译过程，由于终止密码子不一定就在mRNA的最尾端，因此终止密码子及终止密码子以后的碱基序列不再编码蛋白质，所以，翻译过程中遗传信息的传递也会有损失。（3）由