2021高考生物5遺傳的分子基礎(chǔ)變異育種與進(jìn)化 學(xué)案

專題五遺傳的分子基礎(chǔ)、變異、育種與進(jìn)化

解讀課標(biāo)明晰M點(diǎn)

概念遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳

i.概述基因的概念。

2.概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

3.概述DNA分子通過(guò)半保留方式進(jìn)行復(fù)制。

4.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，并說(shuō)出細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)

果，生物的性狀主要是由蛋白質(zhì)決定的。

5.舉例說(shuō)明某些基因序列不變，但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象。

6.概述基因突變的特征和原因。

7.闡明基因重組的類型及意義。

8.舉例說(shuō)明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變。

概念生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果

1-嘗試通過(guò)事實(shí)和知識(shí)，說(shuō)明地球上的現(xiàn)存物種豐富多樣，它們來(lái)自共同祖先。

2.概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容，為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋。

3.闡明生物多樣性的類型，并舉例說(shuō)明人類生存和發(fā)展受益于生物多樣性。

力構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)縷清思路

遺傳的分子基礎(chǔ)

肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)-~

DNA是遺傳RNA是遺傳

~物質(zhì)的證據(jù)~物灰的證丁煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)

①的實(shí)驗(yàn)----

DNA是主要的遺傳物質(zhì)

發(fā)現(xiàn)者時(shí)間仃絲分裂間期和減數(shù)

第一次分裂前的間期

結(jié)構(gòu)更制

特點(diǎn)

規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)⑤___________

邈J主要在細(xì)胞核

本質(zhì)

基轉(zhuǎn)笳

因風(fēng)⑥_____________

對(duì)

性

狀RNA

細(xì)胞核、線粒體、.―四一3

的場(chǎng)所

葉綠體、細(xì)胞質(zhì)控核糖體

制

.遺傳信息翻譯模板一⑦

-------------------儲(chǔ)存形式

—多肽鏈或蛋白質(zhì)

中心法則內(nèi)容控制方式

通過(guò)⑨通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

_________________________直接控制生物體的性狀

提示：①噬菌體侵染細(xì)菌②沃森、克里克③有遺傳效應(yīng)的DNA片段④特定的堿

基排列順序⑤半保留復(fù)制

復(fù)廠、轉(zhuǎn)錄尸、翻譯,,

⑥D(zhuǎn)NA的一條鏈⑦mRNA⑧制.''葩＞蛋II質(zhì)⑨控制酶的合成來(lái)控制

代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀

變異、育種與進(jìn)化

DNA復(fù)制.在要過(guò)%

雜交育種.⑥________

所有生物」M

基誘變育種⑦

因

結(jié)構(gòu)改姆皿染嬴;

①突應(yīng)用育原理

變類型變種

結(jié)果

產(chǎn)生了②當(dāng)幽L染色體變異

基因工程I

時(shí)期.基因重組

③-可

育種

遺

基

傳

真核生物*因來(lái)源

的3?種群

就

現(xiàn)

變

組

主要類型代

異原材料一⑧

自由組合型和交叉互換型---------生

物

實(shí)質(zhì)

結(jié)果進(jìn)

④基礎(chǔ)?.

化

方向

結(jié)構(gòu)變異類型理

染自然選擇

論

色物種形成一諭

倍數(shù)單位體

染色體組必要條件.-

數(shù)H變異變

異

二倍體、多倍體、單倍體?生物體類型程?物種多樣性

提示：①堿基對(duì)的增添、缺失和替換②原基因的等位基因③減數(shù)第一次分裂的前

期和后期④產(chǎn)生了新的基因型，沒(méi)有產(chǎn)生新基因⑤缺失、易位、倒位、重復(fù)⑥基因重

組⑦基因突變⑧突變和基因重組⑨基因頻率的改變⑩隔離

嘲白查白糾夯實(shí)基礎(chǔ)

一、人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程

1.將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后注射給小鼠，從死亡小鼠體內(nèi)只能分離出S

型菌。（X）

提示：加熱殺死的S型菌只能轉(zhuǎn)化一部分R型菌，未被轉(zhuǎn)化的R型菌在小鼠體內(nèi)也能

增殖產(chǎn)生后代。

2.在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)攪拌、離心使噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分開(kāi)。（X）

提示：在該實(shí)驗(yàn)中，攪拌的目的是將吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的

是讓上清液中析出重量較輕的T?噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。

3.噬菌體能利用宿主菌的DNA為模板合成子代噬菌體的核酸。（X）

提示：合成子代噬菌體核酸的模板是噬菌體的DNA。

4.艾弗里、赫爾希和蔡斯所做實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路相同，都是設(shè)法將DNA和其他成分分

開(kāi)，單獨(dú)地直接觀察它們各自的作用，只是技術(shù)手段有差異。（J）

提示：艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫

爾希采用的主要技術(shù)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記法，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)

等。

二、DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制

1.同一條脫氧核甘酸鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵相連。（X）

提示：同一條脫氧核甘酸鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)“脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖”連

接。

2.DNA分子中每個(gè)脫氧核糖都連接兩個(gè)磷酸，每個(gè)堿基都連接一個(gè)脫氧核糖。（X）

提示：DNA雙鏈的兩端的脫氧核糖只連接一個(gè)磷酸。

3.由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，所以將被摩標(biāo)記的DNA分子在含“N的培養(yǎng)基中

培養(yǎng)兩代，所得DNA分子中既含力又含“N的DNA分子占去（V）

4.解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、限制酶都能作用于DNA分子，它們的作用部位

都是相同的。（X）

提示：解旋酶作用于DNA中的氫鍵，DNA聚合酶、DNA連接酶、限制酶作用于磷酸二

酯鍵。

三、基因的表達(dá)

1.每種氨基酸都對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子，每個(gè)密碼子都決定一種氨基酸。（義）

提示：有的氨基酸只對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，如甲硫氨酸，有的密碼子不決定氨基酸，如終

止密碼子。

2.結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體，最終合成的肽鏈在結(jié)構(gòu)上各不相同。（X）

提示：結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體，利用了相同的模板，所以翻譯形成的肽鏈的

氨基酸序列完全相同。

3.白化病是由于酪氨酸酶活性降低造成的。（X）

提示：白化病是由于控制酪氨酸酶合成的基因不正常，從而導(dǎo)致機(jī)體缺少酪氨酸酶造

成的。

4.某些性狀由多個(gè)基因共同決定，有的基因可能影響多個(gè)性狀。（C

四、變異和育種

1.基因突變一定導(dǎo)致生物性狀改變，但不一定遺傳給后代。（X）

提示：由于密碼子的簡(jiǎn)并性、隱性突變等原因，基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變；

基因突變發(fā)生在體細(xì)胞中時(shí)一般不遺傳給后代，發(fā)生在配子中時(shí)，隨配子遺傳給后代。

2.DNA分子中發(fā)生一個(gè)堿基對(duì)的缺失會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。（X）

提示：染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體片段的改變，DNA分子中發(fā)生一個(gè)堿基對(duì)的缺失屬于

基因突變。

3.常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使單倍體加倍為正常的純合子。（義）

提示：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使單倍體加倍形成的個(gè)體不一定為純合子。

4.用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆屬于誘變

育種。(V)

五、生物的進(jìn)化

1.為了適應(yīng)冬季寒冷環(huán)境，植物會(huì)產(chǎn)生抗寒性變異。(X)

提示：變異是不定向的，環(huán)境只是對(duì)不同變異類型進(jìn)行選擇。

2.自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向。(X)

提示：自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向，但變異是不定向的。

3.一個(gè)種群中控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因型頻率的改變，說(shuō)明生物在進(jìn)化。(X)

提示：生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。

4.共同進(jìn)化是指生物和生物之間相互選擇、共同進(jìn)化。(X)

提示：共同進(jìn)化是指生物和生物之間、生物和環(huán)境之間相互影響，不斷進(jìn)化和發(fā)展。

考點(diǎn)一遺傳的分子基礎(chǔ)

1.理清兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則一一對(duì)照原則

(1)艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照。

DNA

S糖類/DNA是遺傳物質(zhì)

刑r型iri相l(xiāng)i互-----

器1蛋白質(zhì)R二%其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

菌脂質(zhì)[DNA水解物也不是遺傳物質(zhì)

,DNA分解物

(2)赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照。

用為標(biāo)記蛋白用染

細(xì)菌一攪拌、面心

質(zhì)的噬菌體?沉淀物放射性強(qiáng)

用32P標(biāo)記毀細(xì)菌一攪拌、離心蟠「上清液放射性冬

DNA的噬菌體一?沉淀物放射性直

相互對(duì)照

DNA是遺傳物質(zhì)

得出結(jié)論

2.歸納各類生物的遺傳物質(zhì)

〃有細(xì)胞結(jié)J原核生物

構(gòu)的生物［真核生物.核酸有兩種，即DNA和RNA,

核甘酸有g(shù)種，堿基有司種，遺

傳物質(zhì)是INA。

「DNA

■“一主f核酸有一種，即DNA,核甘酸有4種,

生型病毒

物＜

堿基有」種，遺傳物質(zhì)是幽。如“

無(wú)細(xì)胞

噬菌體等。

結(jié)構(gòu)的v

RNA

生物皿，心主f核酸有一種，即RNA,核甘酸有4種,

型病毒一

堿基有&種,遺傳物質(zhì)是典。如HIV

、病毒、SARS病毒、煙草花葉病毒等。

3.建立模型理解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

外側(cè)

磷酸

脫氧

核糖

交替

連接

行形成

內(nèi)側(cè):堿基對(duì)

雙螺旋結(jié)構(gòu)

蒞間結(jié)構(gòu)）堿基配對(duì)原則：A—T,G—C（A與T之間有

2個(gè)氫鍵.G與C之間有3個(gè)氫鍵）

4.建立模型理解DNA復(fù)制的過(guò)程

時(shí)間：減數(shù)第?次分裂前的同期和才j絲分裂間期

場(chǎng)所：細(xì)胞核.線粒體,葉綠體.

過(guò)程7①需要細(xì)胞提供能址

一解旋

②需要解旋酶的作用

I③結(jié)果:把兩條螺旋雙鏈解開(kāi)

r①模板:親代DNA的2條鏈

、［合成'②原料:游離的4種脫氣核甘酸

幽子鏈③酶:DNA聚介酶等

I④原則:堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A-T,T-A,G-C,C-G）

形成兩個(gè)」每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈

，斤全相同1盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)

M的DNA---------------

探,特點(diǎn):半保留復(fù)制.邊解旋邊復(fù)制.多起點(diǎn)復(fù)制

DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提

供精確的模板；堿用互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制準(zhǔn)確進(jìn)行

5.理清基因與染色體、DNA和脫氧核甘酸的關(guān)系

|染色體|

黍內(nèi)襪兔不忘面;，二IZ心海系集畫樹帝三俗

位置-------1或兩個(gè)DNA分子：

主要載體：?______，」_______________________?

|D'A|

?二1嬴一苒不豕5T分子否有］

:基因是有避侄效應(yīng)!-------^許多個(gè)基因：

:的DNA片段I■:「■:二,—二___一二:__I

I砌I

___J基麗J怖核襁褥

：脫氧核甘酸是基因-----------咧))代—遺傳信息:

：的基本單位

I脫生宜甘酸I

6.建立模型理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程

(1)轉(zhuǎn)錄

(2)翻譯

7.理清中心法則及基因與性狀的關(guān)系

基

因中心法則：

篇篇蛋白質(zhì)

與(完善后)：O

性

狀

控制性狀「哂控制酶的合成控制代謝過(guò)程i腌慚1勝狀

「涂在L通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)切妾控制件狀

8.歸納遺傳的分子基礎(chǔ)中計(jì)算問(wèn)題

(1)DNA分子中各種堿基的數(shù)量關(guān)系:

①在雙鏈DNA分子中，A=T、G=C；A+G=T+C或A+C=T+G；^5=1。

②在雙鏈DNA分子中：一條鏈中的A+T與另一條鏈中的T+A的和相等，一條鏈中的

G+C與另一條鏈中的C+G的和相等。即AI+「=AZ+T2,GI+C尸G2+C2。

③如果一條鏈中的曰=a,那么另一條鏈中其比例也是a；如果一條鏈中空=b,

U-rC1十匕

那么在另一條鏈中其比例是9

b

④在雙鏈DNA分子中，一條鏈上A+T的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈上A+T的和

占該鏈的堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中A+T的和占整個(gè)DNA分子的堿基比率。即（A1

+T,）%=（A2+T2）%=總（A+T）%,同理：（G1+G）%=（G2+C2）%=總（G+C）%。

（2）DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算規(guī)律（注：勿代表一個(gè)DNA分子中某脫氧核甘酸的個(gè)數(shù)，n

代表復(fù)制次數(shù)）：

'含母鏈的DNA數(shù)：2個(gè)

①子代DNA數(shù)為2"〈只含母鏈的DNA數(shù)：0個(gè)

.不含母鏈的DNA數(shù)：2"—2個(gè)

「母鏈所占比例：

②子代DNA的鏈數(shù)為

［子鏈所占比例：1一盤

③復(fù)制〃次需要的某種脫氧核昔酸數(shù)：mX（2--1）

④第〃次復(fù)制需要的某種脫氧核甘酸數(shù)：（2"-2"T）Xm=mX2"T

（3）基因表達(dá)中的數(shù)量關(guān)系：不考慮終止密碼的情況下，DNA上堿基數(shù)：mRNA上堿

基數(shù)：氨基酸數(shù)=6：3：1。

名用睛別提量

1.核心概念解讀一一基因表達(dá)

（1）概念：基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀的過(guò)程（必修二61頁(yè)正文）?；?/p>

因表達(dá)的單位是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，即基因，而不是整個(gè)DNA分子。

（2）解讀

①過(guò)程：從基因開(kāi)始，到合成多肽鏈（翻譯的直接產(chǎn)物），中間經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)

過(guò)程。

②場(chǎng)所：真核生物：先在細(xì)胞核中完成轉(zhuǎn)錄，然后在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體完成翻譯；葉

綠體和線粒體內(nèi)含有DNA,且含有核糖體，因此其內(nèi)可邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。

原核生物：擬核區(qū)和質(zhì)粒均可完成轉(zhuǎn)錄，核糖體完成翻譯，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。

③條件：轉(zhuǎn)錄過(guò)程不需要解旋酶，RNA聚合酶能解開(kāi)DNA雙鏈，且能將單個(gè)核糖核營(yíng)

酸聚合成mRNA。翻譯過(guò)程需要mRNA（翻譯的模板）、tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸并識(shí)別密碼子）、rRNA

（核糖體的組成成分）的參與。

④病毒基因表達(dá)需宿主細(xì)胞提供場(chǎng)所、原料、酶和ATP,但模板和逆轉(zhuǎn)錄酶需病毒自

身提供。

⑤中間媒介是mRNA,因?yàn)閙RNA為單鏈且比DNA短，因此能夠通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。

⑥相關(guān)數(shù)據(jù)：1個(gè)DNA可指導(dǎo)合成多種mRNA,從而翻譯出多種蛋白質(zhì)；

1個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條相同的肽鏈；

1個(gè)核糖體有2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)；

64種密碼子一3種終止密碼子=61種決定氨基酸的密碼子；

1個(gè)密碼子只能決定1種氨基酸，1種氨基酸可能有多個(gè)密碼子(稱為密碼的簡(jiǎn)并性,

該特性能在一定程度上防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳性狀的改變)。

1種tRNA只能攜帶1種氨基酸，1種氨基酸可以有多種不同的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.易誤點(diǎn)澄清

(DR型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的原因是S型菌DNA進(jìn)入R型細(xì)菌，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。

(2)用好標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，離心后的上清液中有一定的放射性，原因是

保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，離心后分布于上清液中；或保溫時(shí)

間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放出子代，離心后分布于上清液中。用35s標(biāo)記

的噬菌體侵染大腸桿菌，離心后沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性，原因是攪拌不充分，有少量含

35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌表面，隨大腸桿菌離心到沉淀物中。

(3)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)只證明DNA是遺傳物質(zhì)，而沒(méi)有證明它是主要遺傳物質(zhì)。

(4)位于染色體上的基因隨染色體傳遞給子代，其遺傳遵循孟德?tīng)栠z傳定律；位于

線粒體和葉綠體中的基因隨線粒體和葉綠體傳給后代，是細(xì)胞質(zhì)遺傳的基礎(chǔ)。

(5)DNA的復(fù)制只發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，而在高度分化的細(xì)胞(不具有分裂能力的細(xì)

胞)中不再發(fā)生。而轉(zhuǎn)錄和翻譯無(wú)論細(xì)胞能否分裂，只要是活的細(xì)胞均可能進(jìn)行(哺乳類動(dòng)

物成熟紅細(xì)胞除外，因?yàn)槠錈o(wú)細(xì)胞核)。RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只有少數(shù)病毒具有，且不同時(shí)存

在，如煙草花葉病毒可進(jìn)行RNA復(fù)制而不能進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，HIV病毒可進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄而不能進(jìn)行

RNA復(fù)制。

(6)tRNA經(jīng)過(guò)折疊，看上去像三葉草形，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3

個(gè)堿基，這3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，稱為反密碼子。tRNA并非只有三個(gè)

堿基，而是有多個(gè)堿基。

3.課本邊角排查

(1)Tz噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒(必修二44頁(yè)正文)。

(2)在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中選擇35s和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和DNA標(biāo)記

而不用“C和小同位素標(biāo)記的原因：因?yàn)镾僅存在于4噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而P幾乎

都存在于DNA的組分中?用“C和180等元素是不可行的，因?yàn)橐沂删w的蛋白質(zhì)和DNA分

子的組分中都含有這兩種元素（必修二45頁(yè)旁欄思考）。

（3）選用細(xì)菌或病毒研究遺傳物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)：成分和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，繁殖速度快，容易分

析結(jié)果（必修二46頁(yè)思考與討論）。

（4）DNA作為生物的遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的條件：①能精確復(fù)制自己；②能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合

成，從而控制生物性狀及新陳代謝；③結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定；④能攜帶遺傳信息（必修二46頁(yè)拓

展題）。

（5）科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)和密度梯度離心法，證實(shí)了

DNA的確是以半保留的方式復(fù)制的（必修二52頁(yè)正文）。

（6）DNA分子雜交技術(shù)可以比較不同種生物DNA分子的差異，不同生物的DNA分子雜

交形成的雜合雙鏈區(qū)越多，說(shuō)明兩種生物親緣關(guān)系越近（必修二60頁(yè)思維拓展）。

（7）囊性纖維病從分子水平分析機(jī)理為：編碼一個(gè)跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺

失了3個(gè)堿基，導(dǎo)致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，進(jìn)而影響了CFTR蛋白的結(jié)構(gòu)，使

CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生

長(zhǎng)繁殖，最終使肺功能嚴(yán)重受損（必修二70頁(yè)正文）。

（8）基因與性狀之間并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。生物的性狀從根本上由基因決定，同

時(shí)還受環(huán)境條件的影響?；蚺c基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互

作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀（必修二70

頁(yè)正文）。

（9）線粒體和葉綠體中的DNA,都能夠進(jìn)行半自主自我復(fù)制，并通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制

某些蛋白質(zhì)的合成，為了與細(xì)胞核的基因相區(qū)別，將線粒體和葉綠體中的基因稱做細(xì)胞質(zhì)基

因。線粒體DNA缺陷導(dǎo)致的遺傳病，都只能通過(guò)母親遺傳給后代（必修二70頁(yè)小字）。

科學(xué)思維專巾

1.將一個(gè)帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用方進(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

2

"個(gè)）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為一，原因是什么？

n

提示：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〃個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記。

2.四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素、紅霉素等抗生素能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，它們有的能干擾細(xì)

菌核糖體的形成，有的能阻止tRNA和mRNA結(jié)合。請(qǐng)依據(jù)以上事實(shí)說(shuō)明這些抗生素可用于一

些疾病治療的道理。

提示：核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)的合成所不可缺少的?？股赝ㄟ^(guò)干

擾細(xì)菌核糖體的形成，或阻止tRNA與mRNA的結(jié)合，來(lái)干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌的

生長(zhǎng)。因此，抗生素可用于治療因細(xì)菌感染而引起的疾病。

科學(xué)探究專訓(xùn)

研究人員將含"NDNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到嶼陽(yáng)￡1培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大

腸桿菌的DNA。將DNA熱變性處理，即解開(kāi)雙螺旋，變成單鏈：然后進(jìn)行密度梯度離心，管

中出現(xiàn)的兩種條帶分別對(duì)應(yīng)下圖中的兩個(gè)峰，請(qǐng)問(wèn)大腸桿菌的細(xì)胞周期是多少？說(shuō)明理由。

DNA單鏈含世

提示：8h?將含“NDNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到‘5加￡1培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大

腸桿菌的DNA,DNA變性離心后，得到"NDNA占上，'DNA占/則子代DNA共8個(gè)，繁殖了3

代，因此大腸桿菌的細(xì)胞周期為8h。

高考真題回讀

1.（2020?全國(guó)卷HI）關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.遺傳信息可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向蛋白質(zhì)

B.細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽

C.細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等

D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子

解析：遺傳信息的表達(dá)過(guò)程包括DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA,mRNA進(jìn)行翻譯合成蛋白質(zhì)，A正確；

以DNA的一條單鏈為模板可以轉(zhuǎn)錄出mRNA,tRNA、rRNA等，mRNA可以編碼多肽，而tRNA

的功能是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，rRNA是構(gòu)成核糖體的組成物質(zhì)，B錯(cuò)誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA

片段，而DNA分子上還含有不具遺傳效應(yīng)的片段，因此DNA分子的堿基總數(shù)大于所有基因的

堿基數(shù)之和，C正確；染色體DNA分子上含有多個(gè)基因，由于基因的選擇性表達(dá)，一條單鏈

可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子，D正確。

答案：B

2.（2020?全國(guó)卷HI）細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃喋吟（I）,

含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí)，存在如圖所示的配對(duì)方式（Gly表示

甘氨酸）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子

B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過(guò)氫鍵結(jié)合

C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成

D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變

解析：分析圖示可知，含有CCI反密碼子的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)甘氨酸，而反密碼子CCI能與

mRNA上的三種密碼子（GGU、GGC、GGA）互補(bǔ)配對(duì)，即I與U、C、A均能配對(duì)，因此含I的

反密碼子可以識(shí)別多種不同的密碼子，A正確；密碼子與反密碼子的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)

原則，堿基對(duì)之間通過(guò)氫鍵結(jié)合，B正確；由圖示可知，tRNA分子由單鏈RNA經(jīng)過(guò)折疊后形

成三葉草的葉形，C錯(cuò)誤；由于密碼子的簡(jiǎn)并性，mRNA中堿基的改變不一定造成所編碼氨基

酸的改變，從圖示三種密碼子均編碼甘氨酸也可以看出，D正確。

答案：C

3.（2020?天津卷）對(duì)于基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，克里克認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)堿基序列向氨

基酸序列的轉(zhuǎn)換，一定存在一種既能識(shí)別堿基序列，又能運(yùn)載特定氨基酸的分子。該種分子

后來(lái)被發(fā)現(xiàn)是（）

A.DNAB.mRNA

C.tRNAD.rRNA

解析：DNA是細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，主要在細(xì)胞核中，不能運(yùn)載氨基酸，A錯(cuò)誤；mRNA以

DNA分子一條鏈為模板合成，將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)中，不能運(yùn)載氨基酸，B錯(cuò)誤;

tRNA上的反密碼子可以和mRNA上的密碼子配對(duì)，tRNA也能攜帶氨基酸，C正確；rRNA是組

成核糖體的成分，不能運(yùn)載氨基酸，D錯(cuò)誤。

答案：C

4.（2020?全國(guó)卷H）大豆蛋白在人體內(nèi)經(jīng)消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的

肽鏈）。回答下列問(wèn)題：

（1）在大豆細(xì)胞中，以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時(shí)，除mRNA外還需要其他種類的核

酸分子參與，它們是、。

（2）大豆細(xì)胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合醵從合成部位到執(zhí)行功能部位需要經(jīng)過(guò)核孔。

就細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)這兩個(gè)部位來(lái)說(shuō)，作為mRNA合成部位的是,作為mRNA執(zhí)行功能

部位的是;作為RNA聚合酶合成部位的是，作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位

的是。

（3）部分氨基酸的密碼子如表所示。若來(lái)自大豆的某小肽對(duì)應(yīng)的編碼序列為

UACGAACAUUGG,則該小肽的氨基酸序列是。若該小肽對(duì)應(yīng)的DNA序列

有3處堿基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，則此時(shí)編碼小肽的RNA序列

為?

氨基酸密碼子

色氨酸UGG

谷氨酸GAA、GAG

酪氨酸UAC>UAU

組氨酸CAU、CAC

解析：（1）翻譯過(guò)程中除了需要mRNA外，還需要的核酸分子為組成核糖體的rRNA和

運(yùn)輸氨基酸的tRNA。

（2）就細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)這兩個(gè)部位來(lái)說(shuō)，mRNA是在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板

合成的，合成后需進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在細(xì)

胞質(zhì)中合成后，進(jìn)入細(xì)胞核用于合成RNA。

（3）根據(jù)該小肽的編碼序列和對(duì)應(yīng)的部分密碼子表可知，該小肽的氨基酸序列是：

酪氨酸一谷氨酸一組氨酸一色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、組氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子各有兩種，

故可知對(duì)應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生替換后，氨基酸序列不變，則形成的編碼序列為

UAUGAGCACUGGo

答案：（1）rRNAtRNA（2）細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核（3）酪氨酸一谷

氨酸一組氨酸一色氨酸UAUGAGCACUGG

高考熱點(diǎn)集調(diào)

熱點(diǎn)一考查探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

1.（2020?浙江卷）下列關(guān)于“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是（）

A.活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌不能穩(wěn)定遺傳

B.活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的莢膜物質(zhì)使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌

C.離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)也能使部分R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定遺傳

D.離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌

解析：活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)有大量S型菌，說(shuō)明R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌能穩(wěn)定

遺傳，A錯(cuò)誤；活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無(wú)法說(shuō)明是哪種物質(zhì)使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌，B

錯(cuò)誤；離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定遺

傳，C錯(cuò)誤；離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R

型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，D正確。

答案：D

2.（2020?浙江卷）某研究小組用放射性同位素：卻、35s分別標(biāo)記“噬菌體，然后將

大腸桿菌和被標(biāo)記的噬菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時(shí)間后，分別進(jìn)行攪拌、離

心，并檢測(cè)沉淀物和懸浮液中的放射性。下列分析錯(cuò)誤的是（）

滿翻I的大腸桿菌rr：次晉體

甲乙

A.甲組的懸浮液含極少量32P標(biāo)記的噬菌體DNA,但不產(chǎn)生含32P的子代噬菌體

B.甲組被感染的細(xì)菌內(nèi)含有加標(biāo)記的噬菌體DNA,也可產(chǎn)生不含邪的子代噬菌體

C.乙組的懸浮液含極少量35s標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也可產(chǎn)生含35s的子代噬菌體

D.乙組被感染的細(xì)菌內(nèi)不含35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35S的子代噬菌體

解析：甲組用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，由于P存在于DNA中，懸浮液含極少

量32P標(biāo)記的噬菌體DNA,說(shuō)明這一部分DNA沒(méi)有和蛋白質(zhì)外殼組裝在一起，不會(huì)產(chǎn)生含32P

的子代噬菌體，A正確；甲組用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，由于P存在于DNA中，在

侵染過(guò)程中，DNA進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)，由于噬菌體繁殖所需原料來(lái)自未被標(biāo)記的大腸桿菌，

且DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，所以可產(chǎn)生含MP的子代噬菌體和不含32P的子代噬菌體，B正確;

由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會(huì)進(jìn)入大腸桿菌，所以乙組的懸浮液含較多35s標(biāo)記的噬菌體蛋

白質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生含叱的子代噬菌體，C錯(cuò)誤；由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會(huì)進(jìn)入大腸桿菌,

乙組被感染的細(xì)菌內(nèi)不含35s標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35s的子代噬菌體，D正確。

答案：c

I題后悟法I「

“二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況

T細(xì)菌|=>|做原料，子代中都應(yīng)含有放射性標(biāo)記

看

標(biāo)

一

記

再dPIT標(biāo)記DNA.部分子?代中含行放射性標(biāo)iiT|

一

4看

噬

小

.一

菌

[I物一|s|川向蛋白質(zhì)，代中不含存放射件標(biāo)iif|

體

記

一

L元

制C、H、口標(biāo)汜DNA和蛋白質(zhì)，部分子代中含有放

O,N射性標(biāo)記

“兩行法“解答噬菌體侵染細(xì)菌標(biāo)記問(wèn)題

熱點(diǎn)二探索生物遺傳物質(zhì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的拓展考查

3.（2020?深圳線上統(tǒng)一測(cè)試）有人將大腸桿菌的DNA聚合酶、4種脫氧核甘三磷酸

（其中的脫氧腺昔三磷酸即dATP已被某種放射性同位素標(biāo)記）、微量的4噬菌體DNA混合

液在有Mg?+存在的條件下于37℃靜置30min,經(jīng)檢測(cè)放射性標(biāo)記進(jìn)入了DNA分子。下列關(guān)

于該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（)

A.無(wú)DNA合成，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置中雖有原料的供應(yīng)，但未提供能量

B.無(wú)DNA合成，因?yàn)榧?xì)菌DNA聚合酶不能催化噬菌體的DNA復(fù)制

C.有DNA合成，新合成DNA的堿基序列與Tz噬菌體的DNA相同

D.有DNA合成，新合成DNA的堿基序列與大腸桿菌中的DNA相同

解析：dATP為三磷酸脫氧腺甘，在DNA擴(kuò)增中可以提供能量，同時(shí)可作DNA合成的原

料，A錯(cuò)誤；細(xì)菌DNA聚合酶同樣能催化噬菌體的DNA復(fù)制，B錯(cuò)誤；混合液中模板只有噬

菌體的DNA,故推測(cè)是以噬菌體的DNA為模板進(jìn)行了DNA的復(fù)制，子代DNA與噬菌體的DNA

相同，C正確，D錯(cuò)誤。

答案：C

熱點(diǎn)三考查DNA的結(jié)構(gòu)和基因的本質(zhì)

4.（2020?浙江卷）某DNA片段的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是（）

A.①表示胞喀咤B.②表示腺喋吟

C.③表示葡萄糖D.④表示氫鍵

解析：分析圖示可知，A（腺喋吟）與①配對(duì)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，則①為T（胸

腺口密咤），A錯(cuò)誤；②與G（鳥喋吟）配對(duì)，則②為C（胞嚓噬），B錯(cuò)誤；DNA分子中所含的

糖③為脫氧核糖，C錯(cuò)誤；DNA兩條鏈中配對(duì)的堿基通過(guò)④氫鍵相連，D正確。

答案：D

5.（2020?重慶一模）下列有關(guān)基因的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.摩爾根將孟德?tīng)柕摹斑z傳因子”這一名詞重新命名為“基因”

B.隨著細(xì)胞質(zhì)基因的發(fā)現(xiàn)，基因與染色體的關(guān)系可概括為染色體是基因的主要載體

C.一個(gè)DNA分子上有多個(gè)基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

D.研究表明，基因與性狀的關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系

解析：摩爾根運(yùn)用假說(shuō)一演繹法證明基因在染色體上，約翰遜給“遺傳因子”起了一

個(gè)新名字為''基因"，A錯(cuò)誤；DNA主要存在于染色體上，少量存在于細(xì)胞質(zhì)中，故染色體是

基因的主要載體，B正確；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)DNA分子上有多個(gè)基因，C

正確；生物的性狀由基因和環(huán)境共同決定的，基因與性狀的關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，

D正確。

答案：A

I歸納總結(jié)I1

（1）基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因的遺傳效應(yīng)是指基因能夠復(fù)制、傳遞和

表達(dá)性狀的過(guò)程。

（2）遺傳信息蘊(yùn)藏在4