年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題4 遺傳、變異和進(jìn)化 第1講 遺傳的分子基礎(chǔ)課件

1、1專題4 遺傳、變異和進(jìn)化2018年高考二輪復(fù)習(xí)第1講 遺傳的分子基礎(chǔ)2考點(diǎn)透視考點(diǎn)1遺傳物質(zhì)的探究1理清兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的探索過程(1)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型細(xì)菌DNA莢膜多糖蛋白質(zhì)DNA+DNA酶+R型細(xì)菌DNA是遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)3(2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染細(xì)菌攪拌、離心結(jié)果上清液放射性高沉淀物放射性低用32p標(biāo)記DNA的噬菌體侵染細(xì)菌攪拌、離心結(jié)果上清液放射性低沉淀物放射性高42“兩看法”解答噬菌體侵染細(xì)菌的同位素標(biāo)記問題一看標(biāo)記生物細(xì)菌噬菌體作原料，子代中都應(yīng)含有再看標(biāo)記元素PSC、H、O標(biāo)記DNA，部分子代含有標(biāo)記蛋白質(zhì)，子代不含有標(biāo)記

2、DNA和蛋白質(zhì)，部分子代含有53比較肺炎雙球菌和噬菌體(1)相同點(diǎn)：都營寄生生活，遺傳物質(zhì)均為DNA。(2)不同點(diǎn)肺炎雙球菌：為原核生物，具有獨(dú)立的物質(zhì)和能量供應(yīng)系統(tǒng)。噬菌體：為非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的細(xì)菌病毒，必須寄生在活細(xì)胞中，利用宿主細(xì)胞的物質(zhì)和能量進(jìn)行增殖。6典例解析例1.下列關(guān)于探索DNA 是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是()A格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA 可以改變生物體的遺傳性狀B艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S 型肺炎雙球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡C赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中D赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標(biāo)記7答案C解析格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)提出了轉(zhuǎn)化因子改變生物

3、體的遺傳性狀，并沒有證明轉(zhuǎn)化因子就是DNA，A錯(cuò)誤；艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S 型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化成S型肺炎雙球菌，單獨(dú)的S型肺炎雙球菌中提取的DNA無毒，不能使小鼠死亡，B錯(cuò)誤；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)離心后，上清液主要是蛋白質(zhì)外殼和游離的T2噬菌體，沉淀物主要是細(xì)菌，C正確；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體中只有含有母鏈DNA的才帶有32P標(biāo)記，D錯(cuò)誤。8例2.下列關(guān)于以“32P標(biāo)記T2噬菌體侵染大腸桿菌”實(shí)驗(yàn)的分析中，錯(cuò)誤的是()A本實(shí)驗(yàn)使用的生物材料還應(yīng)包括不含32P的大腸桿菌B實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體培養(yǎng)時(shí)間、溫度等是本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量C本實(shí)驗(yàn)預(yù)期的最可能結(jié)果是上清液中

4、放射性強(qiáng)，而沉淀物中放射性弱D僅僅本實(shí)驗(yàn)還不足以證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)9答案C解析32P標(biāo)記T2噬菌體的DNA，在噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，噬菌體DNA被注入到細(xì)菌細(xì)胞中，在離心后主要分布在沉淀物中。10例3.根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型，簡要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路；(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)11答

5、案(1)實(shí)驗(yàn)思路：甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測其放射性。(2)結(jié)果及結(jié)論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。12例4.某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”，步驟如下。請分析以下實(shí)驗(yàn)并回答問題：A將一部分S型細(xì)菌加熱殺死；B制備符合要求的培養(yǎng)基，并分為若干組，將菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上(接種的菌種見圖中文字所示)；C將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察菌落生長情況(如下圖

6、)。13(1)第4組的培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細(xì)菌，對比第_組實(shí)驗(yàn)可否定死亡的S型細(xì)菌“死而復(fù)生”這一解釋，對比第_組實(shí)驗(yàn)可否定R型細(xì)菌突變產(chǎn)生S型細(xì)菌這一解釋。(2)該實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：_。(3)加熱殺死S型細(xì)菌，從分子水平解釋，是加熱導(dǎo)致生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)的_改變，從而失去活性，其遺傳物質(zhì)DNA高溫下會變性，但降溫后會恢復(fù)_結(jié)構(gòu)。14答案(1)31(2)加熱殺死的S型細(xì)菌含有使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)(3)空間結(jié)構(gòu)雙螺旋解析(1)第4組的培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細(xì)菌，對比第3組實(shí)驗(yàn)可否定死亡的S型細(xì)菌“死而復(fù)生”這一解釋，對比第1組實(shí)驗(yàn)可否定R型細(xì)菌突變產(chǎn)生S型細(xì)菌這一解釋。(2)綜合分析實(shí)驗(yàn)，

7、可得出加熱殺死的S型細(xì)菌含有使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。(3)加熱會使蛋白質(zhì)和DNA的空間結(jié)構(gòu)改變，但DNA在降溫后會恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)不能恢復(fù)原結(jié)構(gòu)。15技巧歸納(1)格里菲思轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)沒有具體證明哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。(2)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，實(shí)現(xiàn)了基因重組。(3)S型活細(xì)菌才具毒性，切不可認(rèn)為S型細(xì)菌的DNA使小鼠致死。(4)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說服力。(5)用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。16考點(diǎn)透視考點(diǎn)2DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制1巧用“五、四、三、二、一”記牢DNA的結(jié)

8、構(gòu)五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：A、T、C、G，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、堿基兩條鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈一種結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)172牢記DNA分子中有關(guān)堿基比例的計(jì)算(1)常用公式：AT，GC；AGTCACTG50%。(2)“單鏈中互補(bǔ)堿基和”所占該鏈堿基數(shù)比例“雙鏈中互補(bǔ)堿基和”所占雙鏈總堿基數(shù)比例。(3)某鏈不互補(bǔ)堿基之和的比值與其互補(bǔ)鏈的該比值互為倒數(shù)。3.DNA復(fù)制過程中的相關(guān)計(jì)算(1)經(jīng)n次復(fù)制，DNA分子總數(shù)為2n個(gè)；脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n1條。(2)子代所有鏈中始終保持2條母鏈，且占子代DNA分子總鏈數(shù)的1/2n。(3)一個(gè)DNA分子經(jīng)n次

9、復(fù)制，凈增加(2n1)個(gè)DNA分子；第n次復(fù)制時(shí)，凈增加的DNA分子總數(shù)為2n1個(gè)。184.“六處思考”DNA的復(fù)制DNA的復(fù)制模板、原料、能量、能量、酶等條件時(shí)間細(xì)胞分裂間期場所主要是細(xì)胞核，其次在線粒體和葉綠體特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制過程意義傳遞遺傳信息解旋合成子鏈形成子代DNA19例1.典例解析如圖為某DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的描述正確的是() A和相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架BDNA分子中脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息CDNA分子中G與C的比例越高，穩(wěn)定性越低D圖中的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸20答案B解析DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是遺傳信息傳遞的基礎(chǔ)，本題綜合考查了DNA分子結(jié)

10、構(gòu)特點(diǎn)，解題時(shí)要注意題中哪些對DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的描述是錯(cuò)誤的。由圖示可知，(脫氧核糖)和(磷酸基團(tuán))交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架，A錯(cuò)誤。DNA分子能夠儲存足夠量的遺傳信息，遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中，故DNA分子中脫氧核苷酸排列順序代表了遺傳信息，B正確。堿基對C與G之間有3個(gè)氫鍵，A與T之間有2個(gè)氫鍵，因此C與G的比例越高，DNA分子穩(wěn)定性越高，C錯(cuò)誤。由圖可知，中的屬于上面的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的磷酸基團(tuán)，D錯(cuò)誤。21例2.在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(APPP或dAP

11、PP)。回答下列問題：將一個(gè)某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個(gè))并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是_22答案一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中有且只有2個(gè)帶有標(biāo)記解析由于DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，故噬菌體雙鏈DNA的復(fù)制過程中，被32P標(biāo)記的兩條單鏈?zhǔn)冀K被保留，并分別存在于兩個(gè)子代DNA分子中。另外，新合成DNA的過程中，原料無32P標(biāo)記，所以n個(gè)子代

12、DNA分子中有且只有2個(gè)含有32P標(biāo)記。23例3.如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A解旋酶能使DNA雙鏈解開，但需要消耗ATPBDNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制CDNA分子的復(fù)制需要引物，且兩條子鏈的合成方向是相反的D因?yàn)镈NA分子在復(fù)制時(shí)需嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則，所以新合成的兩條子鏈的堿基序列是完全一致的24答案D解析由圖可知，解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵，且需要消耗ATP，A正確；DNA分子復(fù)制時(shí)都保留了原來DNA分子中的一條鏈，即半保留復(fù)制，B正確；DNA分子兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，而?fù)制的時(shí)候子鏈只能從5端向3端延伸，所以兩條子鏈合成的方向相反，C正確

13、；因?yàn)镈NA復(fù)制是以解開的每一條母鏈為模板按照堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行的，所以新合成的兩條子鏈的堿基序列應(yīng)是互補(bǔ)的，D錯(cuò)誤。25例4.一個(gè)雙鏈DNA分子中有堿基T 400個(gè)，占全部堿基的20%，有關(guān)此DNA分子復(fù)制的說法，錯(cuò)誤的是()A該DNA分子復(fù)制3次共需要堿基A 2 800個(gè)B該DNA分子在第5次復(fù)制時(shí)需要堿基G 18 600個(gè)C該DNA分子復(fù)制4次后含親代DNA分子鏈的DNA分子有2個(gè)D該DNA分子復(fù)制3次共有6個(gè)DNA分子不含親代DNA分子鏈26答案B解析一個(gè)DNA分子復(fù)制3次共形成8個(gè)DNA分子，其中有一個(gè)DNA分子的堿基相當(dāng)于來自親代DNA分子，因此需要的堿基數(shù)目相當(dāng)于7個(gè)DNA分子

14、的堿基數(shù)目，雙鏈DNA分子中堿基A的數(shù)目等于堿基T的數(shù)目，因此該DNA分子復(fù)制3次需要堿基A 40072 800個(gè)，A正確。該DNA分子中堿基總數(shù)為2 000，該DNA分子復(fù)制4次共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，在第5次復(fù)制時(shí)由16個(gè)DNA分子增至32個(gè)DNA分子，這樣需要的堿基數(shù)目為16個(gè)DNA分子的，而每個(gè)DNA分子中有堿基G(2 0002400)/2600個(gè)，故共需要G 166009 600個(gè)，B錯(cuò)誤。由于是半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈分別作為模板參與到2個(gè)DNA分子的復(fù)制中，因此，不論復(fù)制幾次，含親代DNA分子鏈的DNA分子都只有2個(gè)，C正確。一個(gè)DNA分子經(jīng)3次復(fù)制共產(chǎn)生8個(gè)DNA分子

15、，其中有2個(gè)含親代DNA分子鏈，6個(gè)不含，D正確。27技巧歸納1.(1)DNA單鏈上相鄰堿基通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”連接。(2)每個(gè)DNA中含氫鍵數(shù)為AT對2和GC對3之和。2.捕捉DNA復(fù)制中的“關(guān)鍵字眼”(1)DNA復(fù)制：用15N標(biāo)記的是“親代DNA”還是“培養(yǎng)基中原料”。(2)子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”還是“只含15N的”，是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。(3)復(fù)制n次還是第n次復(fù)制。28考點(diǎn)3基因的表達(dá)考點(diǎn)透視1圖析遺傳信息表達(dá)的2個(gè)重要過程(1)轉(zhuǎn)錄（酶）RNA聚合酶（原料）四種核糖核苷酸（b和c的差異）五碳糖不同（范圍i）幾乎所有的活細(xì)胞29(2)翻譯（工具）轉(zhuǎn)

16、運(yùn)RNA，共61種（原料）氨基酸，共20種（范圍）幾乎所有的活細(xì)胞（產(chǎn)物）多肽鏈或蛋白質(zhì)302歸納識記中心法則與生物種類的關(guān)系在橫線上用字母表示下列生物的遺傳信息的傳遞過程：(1)細(xì)胞生物(如動(dòng)、植物)：a、b、c。(2)DNA病毒(如T2噬菌體)：a、b、c。(3)復(fù)制型RNA病毒(如煙草花葉病毒)：d、c。(4)逆轉(zhuǎn)錄病毒(如艾滋病病毒)：e、a、b、c。313“三步法”判斷中心法則各過程“一看”模板“二看”原料“三看”產(chǎn)物生理過程DNA脫氧核苷酸DNADNA復(fù)制核糖核苷酸RNA轉(zhuǎn)錄RNA脫氧核苷酸DNA逆轉(zhuǎn)錄核糖核苷酸RNARNA復(fù)制氨基酸蛋白質(zhì)(或多肽)翻譯32例1.典例解析關(guān)于基因控

17、制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是()A一個(gè)含n個(gè)堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個(gè)B細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率CDNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別在DNA和RNA上D在細(xì)胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化33答案D解析A項(xiàng)，一個(gè)DNA分子上有許多基因，這些基因不會同時(shí)轉(zhuǎn)錄，所以轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)小于n/2個(gè)。B項(xiàng)，轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。C項(xiàng)，DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都在DNA上。D項(xiàng)，在細(xì)胞周期中，由于各個(gè)時(shí)期表達(dá)的基因不同，因此轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA的種

18、類和含量均不斷發(fā)生變化。如分裂間期的G1期和G2期，mRNA的種類和含量有所不同，在分裂期mRNA的含量減少。34例2.在體外用14C 標(biāo)記半胱氨酸t(yī)RNA復(fù)合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，再用無機(jī)催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*AlatRNACys(見下圖，tRNA不變)。如果該*AlatRNACys參與翻譯過程，那么下列說法正確的是(多選)()A在一個(gè)mRNA 分子上可以同時(shí)合成多條被14C 標(biāo)記的多肽鏈B反密碼子與密碼子的配對由tRNA 上結(jié)合的氨基酸決定C新合成的肽鏈中，原來Cys 的位置會被替換為14C 標(biāo)記的AlaD新合成的肽鏈中，原來

19、Ala 的位置會被替換為14C 標(biāo)記的Cys35答案AC解析反密碼子與密碼子按堿基互補(bǔ)配對原則配對，不是由結(jié)合的氨基酸決定，B錯(cuò)誤；由于Cys轉(zhuǎn)化為Ala時(shí)并未改變反密碼子堿基序列，故新合成的肽鏈中原來Cys的位置，被替換為14C標(biāo)記的Ala，C正確，D錯(cuò)誤。36例3.圖分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。 (1)細(xì)胞中過程發(fā)生的主要場所是_。(2)已知過程的鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，鏈及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與鏈對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為_。(3)由于基因中一個(gè)堿基對發(fā)生替換，而導(dǎo)致過程合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG)，則該基因的這個(gè)堿基對替換情況是_。(4)在人體內(nèi)成熟紅細(xì)