高三生物二輪專題復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)

遺傳與進(jìn)化遺傳與進(jìn)化遺傳因子的發(fā)現(xiàn)基因和染色體的關(guān)系基因的本質(zhì)基因的表達(dá)基因突變及其他變異從雜交育種到基因工程現(xiàn)代生物進(jìn)化理論人類是怎樣認(rèn)識(shí)到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么?基因是怎樣行使功能的？基因在傳遞過(guò)程中怎樣變化？人類如何利用生物的基因？生物進(jìn)化過(guò)程中基因頻率是如何變化的？必修二遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)(Ⅱ-3)遺傳的分子基礎(chǔ)(Ⅰ-3、Ⅱ-8)遺傳的基本規(guī)律(Ⅰ-1、Ⅱ-16)生物的變異(Ⅰ-2、Ⅱ-5)人類遺傳病(Ⅰ-3)生物的進(jìn)化(Ⅱ-3)考綱要求第一講遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)與分子基礎(chǔ)考點(diǎn)1減數(shù)分裂與生殖細(xì)胞的數(shù)量、種類下圖為一個(gè)基因型為AaBb(兩對(duì)等位基因都為獨(dú)立遺傳)的精原細(xì)胞形成配子的過(guò)程圖，請(qǐng)總結(jié)生殖細(xì)胞成熟過(guò)程中的數(shù)量關(guān)系。1．1精原細(xì)胞→1初級(jí)精母細(xì)胞→2次級(jí)精母細(xì)胞→4精細(xì)胞→4精子

1卵原細(xì)胞→1初級(jí)卵母細(xì)胞→1次級(jí)卵母細(xì)胞＋1極體→1卵細(xì)胞＋

3極體2．一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生的配子種類＝2種(不考慮交叉互換，下同)，一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的配子種類＝1種；一個(gè)雌性個(gè)體產(chǎn)生的配子種類＝2n種(n為同源染色體對(duì)數(shù))。一個(gè)卵原細(xì)胞產(chǎn)生的配子種類＝1種；

1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞產(chǎn)生的配子種類＝1種；1個(gè)雌性個(gè)體產(chǎn)生的配子種類＝2n種(n為同源染色體對(duì)數(shù))。3．根據(jù)上面分析，我們可總結(jié)減數(shù)分裂有關(guān)的數(shù)量問(wèn)題：含n對(duì)同源染色體的生物能產(chǎn)生配子的種類

(1)一個(gè)生物體：2n種。

(2)一個(gè)精原細(xì)胞：2種。

(3)一個(gè)卵原細(xì)胞：1種

注意：一個(gè)精(卵)原細(xì)胞形成精子(卵細(xì)胞)的可能性有2n種，這種說(shuō)法也是可以的。4．一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞核中的DNA為4a，則該動(dòng)物產(chǎn)生的卵細(xì)胞中含有的DNA確切地講應(yīng)該大于a，因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中也含有DNA分子?？键c(diǎn)2減數(shù)分裂與遺傳定律(1)減數(shù)分裂與遺傳定律減數(shù)分裂是遺傳基本定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。減數(shù)分裂中染色體的行為變化決定了染色體上基因的行為變化。兩大遺傳基本定律都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系可歸納如下：染色體的行為基因的行為遺傳定律同源染色體分離等位基因分離基因的分離定律非同源染色體自由組合非同源染色體上的非等位基因自由組合基因的自由組合定律(2)減數(shù)分裂與生物變異的關(guān)系時(shí)期變化特點(diǎn)變異的來(lái)源減Ⅰ間期DNA復(fù)制基因突變減Ⅰ四分體時(shí)期同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換基因重組減Ⅰ后期非同源染色體上非等位基因的自由組合基因重組各期染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)增多或減少染色體變異考點(diǎn)3遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較。

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及結(jié)論的比較(2)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)遵循相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則——對(duì)照原則①肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照：②噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照：(3)同位素標(biāo)記的差異2.幾個(gè)探索實(shí)驗(yàn)整合．加熱殺死S型細(xì)菌的過(guò)程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)其活性。．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型菌的原因是S型菌DNA進(jìn)入R型細(xì)菌內(nèi)，與R型菌

DNA實(shí)現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型菌的性狀，此變異屬于基因重組。．培養(yǎng)含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因?yàn)椴《緦I(yíng)寄生生活，故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。．因放射性檢測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到部位，不能確定是何種元素的放射性，故

35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上，應(yīng)將二者分別標(biāo)記，即把實(shí)驗(yàn)分成兩組。．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，兩次用到大腸桿菌，第一次是對(duì)噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記，第二次是將帶標(biāo)記元素的噬菌體與大腸桿菌進(jìn)行混合培養(yǎng)，觀察同位素的去向。3、注意的問(wèn)題:4．生物的遺傳物質(zhì)總結(jié)考點(diǎn)4與中心法則相關(guān)問(wèn)題整合1．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制的比較2.遺傳信息、密碼子和反密碼子3．中心法則信息流動(dòng)的種類

(1)中心法則中遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程為：①在生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中遺傳信息的傳遞方向?yàn)棰谠诩?xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，遺傳信息的傳遞方向(如胰島細(xì)胞中胰島素的合成)為③含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中，遺傳信息的傳遞方向?yàn)棰蹹NA病毒(如噬菌體)在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中，遺傳信息的傳遞方向?yàn)棰軷NA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中，遺傳信息的傳遞方向?yàn)?2)中心法則中幾個(gè)生理過(guò)程能準(zhǔn)確進(jìn)行的原因①前者為后者的產(chǎn)生提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的模板。②嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則決定了后者是以前者提供的模板為依據(jù)形成的。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建浮想聯(lián)編1.核心術(shù)語(yǔ)：

(1)遺傳物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子、侵染)(2)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)(反向平行、基本骨架、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則)(3)DNA分子復(fù)制(邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制、DNA解旋酶、DNA聚合酶)(4)基因(遺傳效應(yīng)、遺傳信息)(5)基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯、密碼子、反密碼子)(6)中心法則2．內(nèi)連外展：本部分內(nèi)容是遺傳的分子基礎(chǔ)，與細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及生物工程密切關(guān)聯(lián)，也與生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)相關(guān)聯(lián)。你還想到哪些聯(lián)系？請(qǐng)補(bǔ)充。內(nèi)化知識(shí)、系統(tǒng)歸納、編織成網(wǎng)，方能做到游刃有余體驗(yàn)高考一、理解能力1．(2010·江蘇生物，21)人類精子發(fā)生過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(多選)A．細(xì)胞中染色單體數(shù)最多可達(dá)92條

B．姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的

C．染色單體的交叉互換發(fā)生在同源染色體分離之前

D．一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)相同精子的概率最大為1/223

答案：ABC2．(2010·江蘇生物，4)探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程是漫長(zhǎng)的，直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括

A．不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異

B．蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)

C．蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制

D．蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息

答案：C3．(2010·山東理綜，7)蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是A．每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記

B．每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記

C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記

D．每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記

答案：B4．(2010·廣東理綜，4)下列敘述正確的是A．DNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板

B．每種氨基酸僅由一種密碼子編碼

C．DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過(guò)程

D．DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案：D5．(2008·廣東理基，48)對(duì)右圖減數(shù)分裂過(guò)程某階段的描述，正確的是A．同源染色體移向兩極

B．非姐妹染色單體交換結(jié)束

C．減數(shù)第二次分裂的中期

D．姐妹染色單體排列在赤道板上答案：B二、獲取信息的能力6．(2010·天津理綜，2)根據(jù)下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是(

)DNA雙鏈TGmRNAtRNA反密碼子A氨基酸蘇氨酸A.TGUB．UGAC．ACUD．UCU答案：C7．(2010·安徽理綜，3)大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可以通過(guò)合成

β-半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，測(cè)定其細(xì)胞總數(shù)及細(xì)胞內(nèi)β-半乳糖苷酶的活性變化(如圖)。據(jù)圖分析，下列敘述合理的是A．0～50min，細(xì)胞內(nèi)無(wú)β-半乳糖苷酶基因B．50～100min，細(xì)胞內(nèi)無(wú)分解葡萄糖的酶C．培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時(shí)存在時(shí)，β-半乳糖苷酶基因開(kāi)始表達(dá)D．培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時(shí)，β-半乳糖苷酶基因開(kāi)始表達(dá)解析：圖中曲線變化表明：0～50min期間，細(xì)胞數(shù)目一直在增加，50min后一段時(shí)間內(nèi)，細(xì)胞數(shù)目不變，之后，β-半乳糖苷酶才表現(xiàn)出生物活性，將乳糖分解為半乳糖和葡萄糖，細(xì)胞數(shù)目繼續(xù)增加。因而可確定分解葡萄糖的酶一直存在，分解乳糖的酶(β-半乳糖苷酶)在葡萄糖缺乏時(shí)才開(kāi)始合成。酶的合成受基因控制，β-半乳糖苷酶基因一直存在。答案：D8．(2010·上海綜合，21)1983年科學(xué)家證實(shí)，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過(guò)程的“遺傳信息流”示意圖是解析：HIV病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，能控制宿主細(xì)胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶，以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA，該DNA又和人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA整合在一起，整合后的HIV的DNA分子在人體細(xì)胞又可以復(fù)制，還可以轉(zhuǎn)錄出RNA，以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì)。該DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì)。該病毒無(wú)法控制宿主細(xì)胞合成RNA復(fù)制酶，故HIV的RNA不能復(fù)制，所以A、B、C錯(cuò)誤。答案：D三、實(shí)驗(yàn)與探究能力9．(2009·山東理綜，27(3))小鼠常被用作研究人類遺傳病的模式動(dòng)物。請(qǐng)?zhí)畛溆^察小鼠細(xì)胞減數(shù)分裂的實(shí)驗(yàn)步驟：供選材料及試劑：小鼠的腎臟、睪丸、肝臟，蘇丹Ⅲ染液、醋酸洋紅染液、詹納斯綠B(健那綠)染液，解離固定液。取材：用

作實(shí)驗(yàn)材料。制片：①取少量組織低滲處理后，放在

溶液中，一定時(shí)間后輕輕漂洗。(小鼠)睪丸解離固定液②將漂洗后的組織放在載玻片上，滴加適量

。③一定時(shí)間后加蓋玻片，____________________________________。觀察：①用顯微鏡觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)幾種不同特征的分裂中期細(xì)胞。若它們正常分裂，產(chǎn)生的子細(xì)胞是

。②右圖是觀察到的同源染色體(A1和A2)的配對(duì)情況。若A1正常，A2發(fā)生的改變可能是

。醋酸洋紅染液壓片次級(jí)精母細(xì)胞，精細(xì)胞，精原細(xì)胞缺失10．(2010·北京理綜，30)科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4C115NH4C114NH4C114NH4C1繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ

代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N)1/2中帶(15N/14N)請(qǐng)分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的

是唯一氮源。(2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對(duì)得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是

。(3)分析討論：①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果________(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。多15N/15NH4C1312半保留復(fù)制B半保留不能③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置

，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是________帶。④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為_(kāi)_______。沒(méi)有變化輕15N解析：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)多代培養(yǎng)，并且培養(yǎng)液中15NH4C1是唯一氮源。(2)從圖表看，證明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，第3組實(shí)驗(yàn)結(jié)果起到了關(guān)鍵作用，因?yàn)槠潆x心后僅為中帶(15N/14N)；作為對(duì)照，還需與第1組和第2組的結(jié)果進(jìn)行比較。(3)①親代DNA為15N/15N，原料為14N，離心的結(jié)果為“輕”(14N/14N)和“重”(15N/15N)，則“重帶”DNA來(lái)自于親代DNA，即B，這種復(fù)制方式?jīng)]有發(fā)生母鏈與子鏈的重新組合，因而不是半保留復(fù)制。②判斷DNA的復(fù)制方式主要是看子代DNA與親代DNA的關(guān)系，實(shí)質(zhì)是母鏈與子鏈?zhǔn)欠癜l(fā)生重新組合，若將DNA雙鏈分開(kāi)離心，則不能判斷DNA的復(fù)制方式。③在同等條件下，將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)(原料為14N)，密度帶仍為兩種，即輕帶(14N/14N)和中帶(15N/14N)，位置未發(fā)生變化，其中隨著n的增加輕帶的數(shù)量會(huì)逐漸增加，而中帶不變，因而放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是輕帶。④子Ⅰ代DNA的“中帶”(15N/14N)比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果略寬，說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的“中帶”不完全是15N/14N，有可能新形成的子鏈(14N)中混有少量的15N。四、綜合應(yīng)用能力11．(2010·江蘇生物，34)鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余Fe3＋的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3＋鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動(dòng)，遇到起始密碼后開(kāi)始翻譯(如下圖所示)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)圖中甘氨酸的密碼子是__________，鐵蛋白基因中決定“”的模板鏈堿基序列為

。(2)Fe3＋濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了

，從而抑制了翻譯的起始；Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免__________對(duì)細(xì)胞的毒性影響，又可以減少