高考生物二轮复习专题05遗传的分子基础教学案含解析.doc
《高考生物二轮复习专题05遗传的分子基础教学案含解析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考生物二轮复习专题05遗传的分子基础教学案含解析.doc(33页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 / 33【2019【2019 最新最新】精选高考生物二轮复习专题精选高考生物二轮复习专题 0505 遗传的分子基础教遗传的分子基础教学案含解析学案含解析1从考查内容上看,DNA 是遗传物质的实验、DNA 的结构和复制、遗传信息的转录和翻译是常考点。 2从考查角度上看,结合细胞分裂、基因突变考查 DNA 结构与复制和遗传信息的转录、翻译;以实验分析形式考查 DNA 是遗传物质。 3从命题趋势上看,预计 2017 年高考命题,还将集中在 DNA 是遗传物质的探究、DNA 的复制、遗传信息的表达等知识点。尤其注意以同位素示踪为实验手段的经典实验分析和图表分析题目。 一、遗传物质探究的经典实验一、
2、遗传物质探究的经典实验1肺炎双球菌转化和噬菌体侵染细菌两实验的比较肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 2 / 33过程及结果 体内转化实验 相同点实验思路相同:都是设法把 DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地去观察 DNA 的作用。只是肺炎双球菌转化实验利用了从 S 型菌直接提取分离,而噬菌体侵染细菌实验则利用放射性同位素间接将 DNA 和蛋白质分开结论相同:都证明了 DNA 是遗传物质。2生物的遗传物质总结生物所含核酸所含核苷酸含氮碱基遗传物质细胞生物(原核、真核生物)2 种Error!Error!8 种Error!Error!5 种:A、T、C、G、U均为DNADNA 病毒为 DNA
3、核苷酸1 种,4 种脱氧4 种:A、T、C、GDNA病毒 RNA 病毒1 种,为 RNA4 种核糖核苷酸4 种:A、U、C、GRNA3有关疑难问题分析 (1)“DNA 是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的,而不是由肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验得出的。(2)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。(3)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3 / 33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。二、二、DNADNA 分子的复制、转录
4、和翻译分子的复制、转录和翻译1基因对性状的控制 (1)中心法则解读:以 DNA 为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则。以 RNA 为遗传物质的生物的中心法则(如 RNA 病毒等)。a具有 RNA 复制功能的 RNA 病毒(如烟草花叶病毒)。b具有逆转录功能的 RNA 病毒(如艾滋病病毒)。(2)基因与性状间的关系: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 Abb 时,才表现黄色。2与碱基互补配对或 DN
5、A 复制相关的计算 (1)据 T 或 U 可判断核酸种类,DNA 中含 T,RNA 中含 U,双链 DNA 分子中嘌呤之和嘧啶之和,即 AGTC。(2)在双链 DNA 分子中,已知某碱基的百分含量,求其他碱基的百分含量,可用 AT,GC,AGTC50%求解。(3)在双链 DNA 中,一条单链的(AG)/(CT)m,则另一条互补链的(AG)/(CT)1/m。(4)在双链 DNA 中,互补配对的碱基之和的比值(AT)/(GC)与每一条单链中这一比值相等。4 / 33(5)不同生物的 DNA 分子中,(AT)/(GC)不同,代表了每种生物 DNA 分子的特异性。3有关疑难问题分析 (1)复制和转录并
6、非只发生在细胞核中,DNA 存在的部位都可发生,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(2)转录的产物并非只有 mRNA,tRNA 和 rRNA 也是转录的产物,但携带遗传信息的只有 mRNA。(3)一个 mRNA 分子可结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,但并不能缩短每条多肽链的合成时间。(4)并非所有的密码子都决定氨基酸,3 个终止密码子不能决定氨基酸。三、探究遗传物质成分的实验三、探究遗传物质成分的实验1肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验特别提示:肺炎双球菌转化实验,证明了 DNA 是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质;噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是遗传物质,不能
7、证明蛋白质不是遗传物质。用 35S、32P 是通过标记细菌而去标记噬菌体的。这是因为我们利用的是已经形成了的噬菌体,其体内的蛋白质和核酸是不能被标记的。由于噬菌体是专性寄生在细胞内的,所以我们可以利用噬菌体在标记的细菌体内繁殖产生子代噬菌体,而被相应的同位素标记,然后再侵染未标记的细菌,通过观察放射性进行分析判断。四、四、DNADNA 分子的结构和复制及碱基计算的一般规律分子的结构和复制及碱基计算的一般规律1同位素示踪 DNA 分子复制若干代结果分析表五、基因、五、基因、DNADNA、性状和染色体相互之间的关系、性状和染色体相互之间的关系1有关基因的特点、功能和位置5 / 33(1)基因有三个
8、特点:是能严格地复制自己,以保持生物的基本特征;是基因能够“突变” ,突变绝大多数会导致疾病,另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料,使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。 基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决定 mRNA的核苷酸顺序,进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。所以某一基因存在时,决定某种酶或其他蛋白质的合成,通过生理生化过程,出现某一性状。(2)基因的功能:通过复制传递遗传信息;通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。(3)基因在染色体上都有其特定的位置。在自然群体中往往有一种占多数的(因此常被视为正常的)等位基因,称为野生型基因;同一位置上的其他等
9、位基因一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生,相对于野生型基因,称它们为突变型基因。2染色体、DNA、基因的关系(1)染色体与 DNA 的关系。染色体主要是由 DNA 分子和蛋白质组成, DNA 是绝大多数生物的遗传物质,主要分布在细胞核中的染色体上,少量分布在细胞质中的线粒体、叶绿体中,所以染色体是遗传物质 DNA 的主要载体。(2)基因与 DNA 的关系。基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位,生物的遗传物质是 DNA,因此基因的化学本质是 DNA;生物的性状是多种多样的,决定性状的基因也是种类繁多的。事实上,每个 DNA 分子可划分成许多片段,具有遗传效应的 DNA 片段就
10、是基因,没有遗传效应的 DNA 片段,称为基因间区。(3)染色体与基因的关系。6 / 33染色体是遗传物质 DNA 的载体,基因是具有遗传效应的 DNA 片段,所以染色体是基因的载体,基因位于染色体上,并呈线性排列。染色体行为与基因行为的平行关系()基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。()在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个,同样,成对的染色体也只有一条。()体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。同源染色体也是如此。()非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。染
11、色体组与基因组:对二倍体生物而言,生殖细胞中的全部染色体叫一个染色体组,这套染色体的形态、大小都不相同,是一套非同源染色体。位于这个染色体组上的全部基因,就叫一个基因组,这些基因是一套非等位基因,它包含有控制这个生物性状发育所需的一套遗传信息,即基因组是形成并维持一个生物体所必需的全部基因的总和。人类由于具有 X 染色体和 Y 染色体这两种不同的染色体,因此通常所讲的人类基因组是包括 X 染色体和 Y 染色体及 22 条常染色体在内的共 24 条染色体的 DNA 中全部的基因。考点一考点一 探究遗传物质的本质探究遗传物质的本质例 1(2016高考江苏卷)下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相
12、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7 / 33B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【解析】选 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 项错误;格里菲思实验证明了 S 型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验仅证明了 DNA 是遗传物质,B 项错误;赫尔希和蔡斯实验中 T2 噬菌体的 DNA是利用大肠杆菌中含 32P 的脱氧核苷酸标记的,该实验证明了 DNA 是 T2 噬
13、菌体的遗传物质,C 项错误,D 项正确。【变式探究】在生命科学发展过程中,证明 DNA 是遗传物质的实验是( )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 D考点二考点二 DNADNA 的结构与复制的结构与复制例 2(2016高考全国甲卷)某种物质可插入 DNA 分子两条链的碱基对之间,使 DNA 双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是( )A随后细胞中的 DNA 复制发生障碍B随后细胞中的 RNA 转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的
14、增殖有抑制作用【解析】选 C。在 DNA 分子的复制过程中,DNA 分子需要先经过解旋,即8 / 33DNA 双链解开,加入该物质后 DNA 分子双链不能解开,故细胞中 DNA 的复制会发生障碍,A 项正确。DNA 分子转录产生 RNA 的过程中,DNA 分子也需要在 RNA 聚合酶作用下先将双链解开,再以 DNA 的一条链为模板进行转录,加入该物质后DNA 分子双链不能解开,故细胞中的 RNA 转录会发生障碍,B 项正确。因 DNA 复制发生在细胞分裂间期,故该物质阻断的是分裂间期 DNA 分子的复制过程,从而将细胞周期阻断在分裂间期,C 项错误。癌细胞的增殖方式是有丝分裂,其分裂过程中可发
15、生 DNA 复制和转录,加入该物质会阻碍这两个过程,从而抑制癌细胞的增殖,D 项正确。【变式探究】关于 DNA 和 RNA 的叙述,正确的是( )ADNA 有氢键,RNA 没有氢键B一种病毒同时含有 DNA 和 RNAC原核细胞中既有 DNA,也有 RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有 DNA【举一反三】(2016高考全国乙卷)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:(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。
16、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。9 / 33(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_。【解析】(1)根据题干信息可知,该
17、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
18、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 个带有标记考点三考点三 基因的表达基因的表达例 3(2016高考江苏卷)近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导 RNA 引导核酸内切酶 Cas9 到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导 RNA 中 20个碱基的识别序列,可人为选择 DNA 上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是( )ACas9 蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B向导 RNA 中的双链区遵循碱基配对原则10 / 33C向导 RNA 可在逆转录酶催化下
19、合成D若 链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC【变式探究】(2015高考安徽卷)Q 噬菌体的遗传物质(Q RNA)是一条单链 RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,Q RNA 立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和 RNA 复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制 Q RNA。下列叙述正确的是( )AQ RNA 的复制需经历一个逆转录过程BQ RNA 的复制需经历形成双链 RNA 的过程C一条 Q RNA 模板只能翻译出一条肽链DQ RNA 复制后,复制酶基因才能进行表达【解析】选 B。根据题意可知,噬菌体侵染大肠杆菌后,Q RNA 翻译出了RNA 复制酶,利用
20、该酶催化 RNA 复制没有逆转录酶,因此 Q RNA 的复制没有经历逆转录形成 DNA 的过程,A 项错误。Q 噬菌体在 RNA 复制酶的作用下,以单链 RNA 为模板,根据碱基互补配对原则形成子链,因此会经历形成双链 RNA 的过程,B 项正确。据图中信息可知,该 Q 噬菌体的单链 RNA 在大肠杆菌内可以同时翻译出多条肽链,C 项错误。复制酶基因表达后生成 RNA 复制酶,才能催化RNA 的复制,D 项错误。【举一反三】关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是( )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11 / 33
21、D线粒体中的 DNA 能控制某些蛋白质的合成1.(2016 上海卷.8)在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中,对图 3 中相关结构的正确描述是A. 图 3 表示一条染色体的显微结构B. 箭头所指处由一个 DNA 分子构成C. 染色体上一条横纹代表一个基因D. 根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇【答案】D【解析】图 3 表示多条染色体的显微结构,A 项错误;箭头所指处应有多个DNA 分子构成,B 项错误;横纹是碱基的不同序列染色不同所致,不能代表一个基因,C 项错误;横纹的数目和位置往往是恒定的,代表着果蝇不同种的特征,D 项正确。【考点定位】果蝇唾液腺细胞染色体的观察2.(2016 上
22、海卷.28)在 DNA 分子模型的搭建实验中,若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10 对碱基(A 有 6 个)的 DNA 双链片段,那么使用的订书钉个数为A.58 B.78C.82D.88【答案】C【考点定位】本题考查 DNA 的结构。3.(2016 上海卷.29)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛 B 细胞(P)分别提取它们的全部 mRNA(L-mRNA 和 P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链 DNA(L-cDNA 和 P-cDNA) 。其中,能与 L-cDNA 互补的 P-mRNA 以及不12 / 33能与 P-cDNA 互补的 L-mRNA 分
23、别含有编码核糖体蛋白的 mRNA胰岛素的 mRNA抗体蛋白的 mRNA血红蛋白的 mRNAA. B. C. D.【答案】A【解析】浆细胞(L)和胰岛 B 细胞均需合成核糖体蛋白,均含有核糖体蛋白的 mRNA;浆细胞可以特异性的产生抗体,L-mRNA 含有编码抗体蛋白的 mRNA。【考点定位】细胞分化、基因文库4.(2016 上海卷.30)大量研究发现,很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。图 10 A 所示的链霉菌某一 mRNA 的部分序列整体大致符合图 10 B所示的链霉菌密码子碱基组成规律,试根据这一规律判断这段 mRNA 序列中的翻译起始密码子(AUG 或 GUG)可能是A. B.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 生物 二轮 复习 专题 05 遗传 分子 基础 教学 解析
限制150内