高考生物二輪復習 第一部分 專題四 遺傳、變異和進化 命題源7 遺傳的分子基礎課件.ppt

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專題四遺傳 變異和進化 命題源7遺傳的分子基礎 專題四遺傳 變異和進化 最新考綱 1 人類對遺傳物質的探索過程 2 DNA分子結構的主要特點 3 基因的概念及DNA分子的復制 4 遺傳信息的轉錄和翻譯 命題模型一理解經典實驗分析DNA是遺傳物質的實驗證據(jù)1 肺炎雙球菌轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較 1 實驗設計思路 處理方式及結論的比較 設法將DNA與其他物質分開 單獨地 直接地研究它們各自不同的遺傳功能 直接分離 分離S型細菌的DNA 多糖 蛋白質等 分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法 分別標記DNA和蛋白質的特征元素 DNA是遺傳物質 蛋白質等不是遺傳物質 DNA是遺傳物質 3 同位素標記的差異 32P 35S 14C 2H 18O 15N 31P 32S 12C 1H 16O 14N 32P 少數(shù) 31P 全部 32S C H O N的兩種同位素都有 培養(yǎng)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng) 因為病毒專營寄生生活 故應先培養(yǎng)細菌 再用細菌培養(yǎng)噬菌體 因放射性檢測時只能檢測到部位 不能確定是何種元素的放射性 故35S 標記蛋白質 和32P 標記DNA 不能同時標記在同一噬菌體上 應將二者分別標記 即把實驗分成兩組 2 遺傳物質探究實驗核心整合 1 實驗裝置圖類 利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關轉化實驗 各組肺炎雙球菌先進行圖示處理 再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內 下列說法不正確的是 D A 通過E F對照 能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質B F組可以分離出S和R兩種肺炎雙球菌C F組產生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果D 能導致小鼠死亡的是A B C D四組解析 從圖示實驗過程看出 通過E F對照 能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質 F組加入了S型菌的DNA 可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 而出現(xiàn)的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果 A組經煮沸 D和E組為R型菌 均不能導致小鼠死亡 D錯誤 2 原理辨析類 在 噬菌體侵染細菌 的實驗中相關的方法與結果正確的是 A 若32P標記組的上清液有放射性 則可能原因是攪拌不充分B 未標記的噬菌體在含32P標記的細菌體內復制三次 其子代噬菌體中含32P的個體占3 4C 用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體 用以標記蛋白質D 分別用含35S和含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌 再用此細菌培養(yǎng)出帶相應標記的噬菌體 D 解析 攪拌的作用是將噬菌體的蛋白質外殼與細菌分離開 攪拌不充分不會引起上清液中出現(xiàn)32P的放射性 出現(xiàn)上清液有32P放射性 原因可能是保溫時間過長 導致細菌裂解 A錯 噬菌體DNA的復制以細菌提供的脫氧核苷酸作為原料 由于細菌的脫氧核苷酸中都含有32P 因此 復制三次形成的8個子代DNA都含32P B錯 噬菌體不能獨立生活 因此 不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 C錯 對噬菌體進行放射性同位素標記 先應對噬菌體的宿主細菌進行標記 再讓噬菌體侵染細菌 D對 3 曲線圖模型圖類 圖甲是將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射到小鼠體內后兩種細菌的含量變化 圖乙是利用同位素標記技術完成噬菌體侵染細菌實驗的部分操作步驟 下列相關敘述中不正確的是 D A 圖甲中ab對應的時間段內 小鼠體內還沒形成大量的抗R型細菌的抗體B 圖甲中 后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌轉化并增殖而來C 圖乙沉淀物中新形成的子代噬菌體完全沒有放射性D 圖乙中若用32P標記親代噬菌體 裂解后子代噬菌體中大部分具有放射性 解析 圖甲中ab對應的時間段內 R型活菌迅速增加 原因是小鼠體內還沒形成大量的抗R型細菌的抗體 A正確 將加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合注射到小鼠體內后 部分R型活菌轉化成S型細菌并分裂增殖 B正確 35S標記噬菌體的蛋白質 不參與子代噬菌體的形成 新形成的子代噬菌體完全沒有放射性 C正確 圖乙中若用32P標記親代噬菌體 由于DNA的半保留復制 如果標記親代一個噬菌體 則不管復制多少代 只有兩個子代噬菌體具有放射性 D錯誤 1 噬菌體侵染細菌實驗分析試題解題策略常用 兩看法 達成 2 對遺傳物質的發(fā)現(xiàn)實驗理解不到位的補救策略肺炎雙球菌轉化實驗的實質和影響因素 1 在加熱殺死的S型細菌中 其蛋白質變性失活 但不要認為DNA也變性失活 DNA在加熱過程中 雙螺旋解開 氫鍵被打開 但緩慢冷卻時 其結構可恢復 2 轉化的實質并不是基因發(fā)生突變 而是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中 即實現(xiàn)了基因重組 3 在轉化過程中并不是所有的R型細菌均轉化成S型細菌 而是只有少部分R型細菌轉化為S型細菌 原因是轉化受DNA的純度 兩種細菌的親緣關系 受體菌的狀態(tài)等因素影響 押題1 2015 江蘇泰州姜堰期中 肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗是人類探索遺傳物質過程中的兩個經典實驗 下列相關敘述中 正確的是 A R型菌與S型菌的DNA混合培養(yǎng) R型菌都能轉化為S型菌B 噬菌體吸收和利用培養(yǎng)基中含有35S的氨基酸從而被標記C 肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是主要的遺傳物質D 肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的思路相同而實驗技術不同 D 解析 R型菌與S型菌的DNA混合培養(yǎng) 一部分R型菌能轉化成S型菌 A錯誤 噬菌體是病毒 必須寄生在活細胞中 不能從培養(yǎng)基中獲取營養(yǎng)物質 B錯誤 肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質 不能說明是主要的遺傳物質 C錯誤 肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的實驗思路相同 都是設法把DNA和蛋白質分開 單獨的去研究它們的作用 而用的技術不同 肺炎雙球菌的轉化實驗使用了分離提純技術 而噬菌體侵染細菌的實驗利用了同位素標記技術 D正確 押題2 2016 江西五校聯(lián)考 某同學模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗 有關分析錯誤的是 A 僅通過圖中實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質B 沉淀物b中含放射性的高低 與 過程中攪拌是否充分有關C 離心前混合時間過長會導致上清液放射性升高D 過程中與35S標記的噬菌體混合培養(yǎng)的是沒有標記的大腸桿菌 C 解析 題圖中實驗過程不能證明DNA是遺傳物質 A正確 沉淀物b中含放射性的高低 與 過程中攪拌是否充分有關 攪拌充分 幾乎沒有放射性 攪拌不充分 具有放射性 B正確 離心前混合時間過長會導致大腸桿菌裂解 釋放噬菌體 但新形成的噬菌體沒有放射性 上清液放射性沒有變化 C錯誤 為了觀察35S標記的噬菌體的蛋白質的行為 需要將噬菌體與沒有標記的大腸桿菌混合培養(yǎng) D正確 命題模型二依據(jù)堿基配對原則解讀DNA結構及復制計算1 DNA分子結構的 五 四 三 二 一 1 五種元素 C H O N P 2 四種堿基 A G C T 相應的有四種脫氧核苷酸 3 三種物質 磷酸 脫氧核糖 堿基 4 兩條鏈 兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈 5 一種結構 規(guī)則的雙螺旋結構 2 DNA復制的方式 特點及影響因素 1 復制方式 半保留復制 新合成的每個DNA分子中 都保留了原來DNA分子中的一條鏈 模板鏈 2 過程特點 邊解旋邊復制 3 影響DNA復制的外界條件 3 DNA復制與基因工程易混淆的幾種酶 DNA分子 磷酸二酯鍵 形成黏性末端或平末端 DNA分子片段 磷酸二酯鍵 形成重組DNA分子 脫氧核苷酸 磷酸二酯鍵 形成新的DNA分子 DNA分子 磷酸二酯鍵 形成脫氧核苷酸 DNA分子 堿基對間的氫鍵 形成單鏈DNA分子 D 解析 由圖示可知 新合成的每個DNA分子中 都保留了原來DNA分子中的一條鏈 因此復制的方式是半保留復制 A正確 解旋酶使DNA雙鏈解開過程消耗ATP B正確 子代DNA分子的兩條鏈是反向平行的 C正確 DNA在復制過程中是邊解旋 邊半保留復制 D錯誤 C 解析 該圖為雙鏈DNA的一部分 DNA的元素組成為C H O N P 不含有S元素 A正確 A 39 T 則G C 11 因此 G C A T 22 78 11 39 B正確 為氫鍵 而DNA聚合酶作用的是磷酸二酯鍵 C錯誤 該基因被15N標記 DNA復制為半保留復制 置于14N培養(yǎng)液中復制1次后 2個DNA分子都為14N 15N 復制2次后的4個DNA分子 14N 14N的DNA分子2個 14N 15N的DNA分子2個 即含15N的DNA分子占1 2 D正確 3 實驗裝置計算類 某基因 14N 含有3000個堿基 腺嘌呤占35 若該DNA分子用15N同位素標記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復制3次 將全部復制產物進行密度梯度離心 得到如圖1結果 如果將全部復制產物加入解旋酶處理后再離心 則得到如圖2結果 下列有關分析正確的是 A X層全部是僅含14N的基因B W層中含15N標記的胞嘧啶3150個C X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1 4D W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為1 4 B 解析 DNA是半保留復制 故復制3次 DNA總數(shù)是8個 其中含有14N的DNA為2個 每個DNA均為一條14N鏈 一條15N鏈 其余6個均為15N的DNA 兩條鏈均為15N 因為14N15N的DNA密度比15N15N的DNA密度小 故X層應該為14N15N的DNA Y層為15N15N的DNA A錯誤 一個DNA中含有3000個堿基 腺嘌呤占35 那么胞嘧啶占15 故胞嘧啶的堿基數(shù)為450個 復制3次一共得到8個DNA 這樣需要的胞嘧啶數(shù)為450 7 3150個 B正確 復制得到的DNA所含有的堿基數(shù)都是相同的 那么氫鍵數(shù)也應該是相同的 X層有2個DNA Y層有6個DNA 這樣它們的氫鍵數(shù)之比即為DNA數(shù)之比 即X層中含有的氫鍵數(shù) Y層中含有的氫鍵數(shù) 1 3 X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1 3 C錯誤 復制后的8個DNA一共含有16條鏈 其中14N的鏈2條 分布在Z層 15N的鏈14條 分布在W層 因為該基因含有3000個堿基 故每條鏈的核苷酸數(shù)為1500 這樣Z層的核苷酸數(shù)為1500 2 3000 W層的核苷酸數(shù)為1500 14 21000個 故W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為7 1 1 與DNA分子結構相關試題的解題策略 1 三看法 判斷DNA分子結構一看外側鏈成鍵位置是否正確 正確的成鍵位置為一分子脫氧核苷酸5號碳原子上的磷酸基團與相鄰脫氧核苷酸的3號碳原子之間 二看外側鏈是否反向平行 三看內側鏈堿基配對是否遵循堿基互補配對原則 即有無 同配 錯配 現(xiàn)象 2 根據(jù)核酸組成特點判斷核酸種類 若有U無T 則該核酸為RNA 若有T無U 且A T G C 則該核酸一般為雙鏈DNA 若有T無U 且A T G C 則該核酸為單鏈DNA 若有核糖 一定為RNA 若有脫氧核糖 一定為DNA 若嘌呤 嘧啶 肯定不是雙鏈DNA 可能為單鏈DNA 也可能為RNA 但若是細胞中所有核酸的嘌呤 嘧啶 則既有雙鏈DNA又有RNA 2 不能正確進行DNA結構及復制計算的補救策略 1 堿基計算 不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同 即 A T C G 的值不同 該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性 若已知A占雙鏈的比例 c 則A 單鏈的比例無法確定 但最大值可求出為2c 最小值為0 2 水解產物及氫鍵數(shù)目計算 DNA水解產物 初步水解產物是脫氧核苷酸 徹底水解產物是磷酸 脫氧核糖和含氮堿基 氫鍵數(shù)目計算 若堿基對為n 則氫鍵數(shù)為2n 3n 若已知A有m個 則氫鍵數(shù)為3n m 3 DNA復制計算在做DNA分子復制的計算題時 應看準是 含 還是 只含 是 DNA分子數(shù) 還是 鏈數(shù) 押題1 如圖表示發(fā)生在細胞核內的某生理過程 其中a b c d表示脫氧核苷酸鏈 以下說法正確的是 A 此過程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸B 真核細胞中此過程發(fā)生的唯一場所是細胞核C b中 A G T C 的比值一定與c中的相同D 正常情況下a d鏈都應該到不同的細胞中去 D 解析 由圖判斷圖示為DNA的復制過程 其原料為脫氧核苷酸 在真核生物中不僅細胞核中能發(fā)生DNA復制 線粒體 葉綠體中也可以進行 在DNA分子中 A G T C 的比值在兩條互補鏈中互為倒數(shù) D 解析 某雙鏈DNA分子中T占堿基總數(shù)的20 則在雙鏈DNA分子中A T 20 A T 40 G C 60 G C 30 其中一條鏈中的G C占雙鏈DNA堿基總數(shù)的30 用芥子氣使DNA分子中所有鳥嘌呤成為mG mG不與胞嘧啶配對而與胸腺嘧啶配對 復制一次 其中一個DNA分子中T占堿基總數(shù)的30 則該DNA分子中mG堿基總數(shù)的比例是30 20 10 另一個DNA分子mG占堿基總數(shù)的比例是30 10 20 則另一個DNA分子中T占堿基總數(shù)的比例是20 20 40 D項正確 命題模型三通過圖像辨析遺傳信息的傳遞與表達1 復制 轉錄和翻譯過程綜合分析 1 圖示分析復制和基因表達的過程 圖一 圖一表示DNA分子復制過程 a 判斷依據(jù) 模板為DNA 且形成具有雙鏈結構的DNA b 兩個子代DNA分別由一條母鏈和一條子鏈組成 兩個子代DNA分子在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期分離 圖二表示DNA分子的轉錄過程 a 判斷依據(jù) 模板為DNA分子的一條鏈 合成單鏈RNA b 由于圖中d是已與模板DNA分離的游離的RNA片段 因此轉錄的方向是由右向左進行 且a為RNA聚合酶 c b與c的名稱分別為胞嘧啶脫氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸 d 在真核細胞中該圖示主要發(fā)生在細胞核中 葉綠體和線粒體中也可能進行 圖三表示翻譯過程 a 判斷依據(jù) 模板為RNA 且合成場所為核糖體 b 為tRNA 為核糖體 為mRNA 為多肽鏈 2 遺傳信息的傳遞過程各類生物遺傳信息的傳遞過程分析 復制 轉錄 逆轉錄 復制 翻譯 發(fā)生在具有分裂能力的細胞中 且有mRNA的遺傳信息與DNA的非模板鏈一致 發(fā)生在所有含DNA的活細胞中 在線粒體和葉綠體中也可以發(fā)生這些過程 舉例 噬菌體 的產物有兩種 一種是自身遺傳物質RNA 另一種是信使RNA 舉例 煙草花葉病毒 過程需要逆轉錄酶 該酶由宿主細胞提供 在宿主細胞內也發(fā)生 過程 舉例 艾滋病病毒 中心法則的5個過程都遵循堿基互補配對原則 靈活運用A T U G C是計算的關鍵 3 轉錄 翻譯過程中的計算蛋白質中的氨基酸數(shù)目為n 則mRNA中至少有堿基3n個 mRNA中至少有n個密碼子 基因中至少有堿基6n個 1 模式圖類 圖中a b表示某生物體內兩種生理過程 下列敘述不正確的是 A 原核細胞中a b過程可在相同的時間和空間內進行B 真核生物在不同功能細胞中進行a過程的基因存在差異C 轉運1號氨基酸的RNA含有起始密碼子序列D 分生區(qū)細胞分裂中期能進行b過程 不能進行a過程 C 解析 a過程為轉錄 b過程為翻譯 原核細胞無成形的細胞核 轉錄和翻譯可以同時進行 A正確 真核生物的不同細胞功能可能不同 選擇性表達的基因也就不同 B正確 轉運RNA上存在的是反密碼子 起始密碼子存在于mRNA上 C錯誤 分生區(qū)細胞具有分裂能力 中期染色體高度螺旋化 因此不能進行轉錄 但可以利用間期轉錄出的mRNA進行翻譯 D正確 2 新情境信息類 埃博拉病毒 EBV 是一種單鏈RNA病毒 EBV與宿主細胞結合后 將核酸 蛋白復合體 RNA 釋放至細胞質 通過下圖途徑進行增殖 下列推斷正確的是 A 過程 所需嘌呤比例與過程 所需嘧啶比例相同B 過程 需要的氨基酸和tRNA 兩者的種類 數(shù)量相同C 埃博拉病毒增殖過程需細胞提供四種脫氧核苷酸和ATPD 埃博拉病毒只含有核糖體一種細胞器 A 解析 根據(jù)堿基互補配對原則 RNA中嘧啶比例與mRNA中嘌呤比例相同 因此過程 所需嘌呤比例與過程 所需嘧啶比例相同 A正確 過程 翻譯形成兩種不同的蛋白質 因此所需的氨基酸和tRNA的種類 數(shù)量不一定相同 B錯誤 EBV增殖過程需細胞提供四種核糖核苷酸 ATP等 C錯誤 病毒無細胞結構 無細胞器 D錯誤 3 概念圖解類 關于如圖 中心法則 的敘述 錯誤的是 A 中心法則主要包括復制 轉錄和翻譯過程B 圖中虛線所示過程普遍發(fā)生在細胞生物中C 過程 的原料 模板和聚合酶不同D 形成的某些蛋白質可以影響 過程 B 解析 中心法則 表示遺傳信息的傳遞方向 包括 DNA復制 轉錄 逆轉錄 RNA復制 翻譯等 其中復制 轉錄和翻譯 在絕大多數(shù)生物體內均可發(fā)生 A正確 圖中虛線所示過程僅發(fā)生在某些病毒生物中 B錯誤 過程 的原料是核糖核苷酸 模板是DNA的一條鏈 需要RNA聚合酶參與催化 過程 的原料是脫氧核苷酸 模板是RNA 需要逆轉錄酶參與催化 C正確 圖中 過程都離不開酶的催化 絕大多數(shù)酶是蛋白質 D正確 1 真核細胞與原核細胞基因表達的區(qū)別策略 過程 先轉錄后翻譯 轉錄形成的mRNA通過核孔進入細胞質 一個mRNA上可同時結合多個核糖體 核糖體沿著mRNA移動 mRNA不移動 翻譯的方向就是從肽鏈短的一側向肽鏈長的一側 最終形成的肽鏈序列都是一樣的 意義 一個mRNA上可同時結合多個核糖體 可以迅速合成大量的蛋白質 過程 邊轉錄邊翻譯 因為原核細胞沒有核膜 mRNA片段一經形成就會有許多核糖體結合上來 所以會出現(xiàn)轉錄和翻譯同時進行的現(xiàn)象 意義 極大地提高了合成蛋白質的效率 2 遺傳信息的傳遞與表達試題的解題策略以 示意圖 為信息載體是本部分?？碱}型 解答時可按照以下模板進行 第一步 閱讀試題 分析題干文字 示意圖 明確考查意圖 第二步 根據(jù)考查意圖 分析示意圖表示的生理過程 如確定是復制還是轉錄 翻譯 即定位過程 第三步 聯(lián)系教材知識 結合題目選項或問題綜合分析 判斷或確定答案 第四步 若是非選擇題 注意用科學 準確的生物專業(yè)術語回答 如DNA聚合酶不能寫為聚合酶 因為還有RNA聚合酶 DNA聚合酶不能寫為DNA連接酶 DNA復制不能寫為復制 因為還有RNA復制 等 押題1 2015 河北邢臺月考 下圖為有關遺傳信息傳遞和表達的模擬實驗 下列相關敘述合理的是 A A 若X是mRNA Y是多肽 則管內必須加入氨基酸B 若X是DNA Y含有U 則管內必須加入逆轉錄酶C 若X是tRNA Y是多肽 則管內必須加入脫氧核苷酸D 若X是HIV的RNA Y是DNA 則管內必須加入DNA酶解析 若X是mRNA Y是多肽 則管內發(fā)生的是翻譯過程 因此 管內必須加入氨基酸 若X是DNA Y含有U 則Y為RNA 管內發(fā)生的是轉錄過程 不需要加入逆轉錄酶 而需要加入RNA聚合酶等 若X是tRNA Y是多肽 則管內發(fā)生的是翻譯過程 不需要加入脫氧核苷酸 若X是HIV的RNA Y是DNA 則管內發(fā)生的是逆轉錄過程 需要加入逆轉錄酶 押題2 2015 安徽淮南一模 核基因編碼的蛋白質在細胞內的運輸取決于自身氨基酸序列中是否包含了信號序列 引導蛋白質定向轉移 及信號序列的差異 據(jù)圖分析下列說法錯誤的是 D A 過程形成多聚核糖體 加快了多肽鏈合成的效率B 過程輸出的蛋白質中信號序列被切除屬于對蛋白質的加工C 無信號序列參與的蛋白質留在了細胞質基質D 蛋白質經 過程進入相應結構時無選擇性解析 一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體 同時進行多條肽鏈的合成 因此少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質 A正確 粗面內質網(wǎng)負責加工來自附著于其中的核糖體合成的蛋白質 B正確 從圖上看胞質可溶性蛋白沒有信號序列 C正確 蛋白質經 過程進入相應結構是由于信號序列差異造成的 D錯誤