（浙江选考）2018届高考生物 10遗传的分子基础复习

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1、专题10 遗传的分子基础 考纲要求 特色梳理选考提升 核酸是遗传物质的证据 1.肺炎双球菌体内转化实验与体外转化实验的比较 特色梳理选考提升 2.噬菌体侵染细菌实验 (1)噬菌体侵染过程及实验现象 特色梳理选考提升 特别提醒搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离;离 心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,离心管的沉淀 物中留下被感染的大肠杆菌。 (2)实验结论:在噬菌体中,保证亲代与子代之间具有连续性的物 质是DNA,即DNA是遗传物质。 特色梳理选考提升 3.烟草花叶病毒的感染和重建实验 (1)实验过程及现象 (2)结果分析与结论:重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供 RNA的株

2、系而不是提供蛋白质的株系。 特色梳理选考提升 典例精析1(2017浙江4月选考,20)肺炎双球菌转化实验的部分过程 如下图所示。下列叙述正确的是( ) A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎双球菌的菌落是光滑的 B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射S型菌后的小鼠仍存活 C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌 D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的 D 特色梳理选考提升 解析 S型菌菌落光滑,R型菌菌落粗糙,A项错误;S型菌加热后 DNA并未失活,接种加热杀死的S型菌后小鼠存活,原因是S型菌已 死亡,失去致病能力,B项错误;从致病死亡的小鼠中可以分离

3、得到 存活的S型菌和R型菌,C项错误;本实验未将S型菌的各种物质分开, 因此无法证明R型菌转化为S型菌是S型菌的DNA引起的,D项正确 。 特色梳理选考提升 导师点睛关于肺炎双球菌转化实验的几点说明 (1)肺炎双球菌的转化实验分为两个,一个是采用活老鼠(或其他 活的生物)进行侵染实验,这是活体转化实验;另一个是采用分离的 方法,获取S型菌的DNA、RNA、蛋白质等物质,分别与R型菌进行 混合,然后检测是否出现活的S型菌,这是离体转化实验。因此,区分 活体与离体转化实验的标准不是对象是不是老鼠,而是有没有将S 型菌分离,单独研究每一种物质的功能。 (2)活体转化实验与离体转化实验都遵循了实验设计

4、所需单一变 量的原则,活体转化实验之所以只能得到在加热杀死的S型菌内存 在某种转化因子,主要原因是未单独研究S型菌各物质的功能,而是 将S型菌作为一个整体来研究。 特色梳理选考提升 (3)离体转化实验的成功与否与DNA的纯度存在比较大的关联 ,DNA纯度越高,成功的可能性越大。 (4)肺炎双球菌的转化实验是一种类似人类转基因技术的操作,因 此该转化的原理是基因重组。 特色梳理选考提升 典例精析2(2017浙江嘉兴选考模拟)噬菌体侵染细菌是研究DNA 是遗传物质的经典实验,其中的部分实验如下图所示。下列叙述正 确的是( ) A.中噬菌体DNA复制的模板、原料、能量、酶均由细菌提供 B.适当时间保

5、温后进行操作,使细菌外的噬菌体与细菌分离 C.后进行放射性检测,悬浮液中有少量放射性属于操作失误 D.细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中,大多数含有放射性32P B 特色梳理选考提升 解析 中噬菌体DNA复制的模板是由噬菌体提供的,而原料、能 量、酶均由细菌提供,A项错误;适当时间保温后进行(搅拌)操作, 使细菌外的噬菌体外壳与细菌分离,B项正确;后进行放射性检测 ,悬浮液中有少量放射性不一定属于操作失误,可能是保温时间过 短,部分噬菌体未侵染,也可能是保温时间过长,部分噬菌体已经释 放,C项错误;由于DNA分子具有半保留式复制的特点,因此细菌最 终裂解后释放的子代噬菌体中,少数含有放射性32P

6、,D项错误。 特色梳理选考提升 归纳提升噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 (1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌 特色梳理选考提升 (2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌 特色梳理选考提升 DNA的结构与遗传信息的传递 1.DNA结构及特点 特色梳理选考提升 2.DNA复制的过程(如图) 特色梳理选考提升 (1)解旋:DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下, 把两条螺旋的双链解开。 (2)合成子链:分别以解开的每一段母链为模板,以细胞中游离的 四种脱氧核苷酸为原料合成与母链互补的子链。 (3)形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构, 从而形成两个与亲代DNA完全

7、相同的DNA分子。 (4)DNA复制的意义:将遗传信息从亲代传给子代,保持了遗传信 息的连续性。 特色梳理选考提升 3.活动:探究DNA的复制过程 (1)实验方法:同位素示踪法和密度梯度超速离心技术。 (2)实验原理:若DNA的两条链都用15N标记,那么DNA分子密度较 大,离心时应该在试管的下部;若两条链中都含有14N,那么DNA分子 密度小,离心时应该在试管的上部;若两条链中一条含有15N,一条含 有14N,那么DNA分子密度居中,离心时应该在试管的中部。 特色梳理选考提升 (3)实验过程 特色梳理选考提升 (4)实验分析 实验预期 预期一:若第二代DNA分子中15N-15N-DNA占1/

8、2,14N-14N-DNA占 1/2,而第三代DNA分子中15N-15N-DNA占1/4,14N- 14N-DNA 占3/4, 说明DNA复制是全保留复制。 预期二:若第二代DNA分子中全部是15N-14N-DNA,而第三代DNA 分子中15N-14N-DNA占1/2,14N-14N-DNA占1/2,说明DNA复制是半保 留复制。 实验结论 实验结果和预期二的一致,说明DNA的复制是以半保留的方式进 行的。 特色梳理选考提升 典例精析1(2017浙江温州中学模拟)下图为真核细胞DNA复制过程 模式图。据图分析,下列叙述中错误的是( ) A.由图示可知,子链是沿着一定方向延伸的 B.合成两条子链

9、时,DNA聚合酶移动的方向是相反的 C.细胞内的DNA复制场所有细胞核、叶绿体、线粒体 D.解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化,且需要消耗ATP D 特色梳理选考提升 解析 DNA分子是反向平行的,而复制的时候只能是从5端向3端 延伸,所以子链是沿着一定方向延伸的,A项正确;DNA分子是反向 平行的,而复制的时候只能是从5端向3端延伸,所以合成两条子链 时,DNA聚合酶移动的方向是相反的,B项正确;由于DNA分布在细 胞核、叶绿体、线粒体中,所以细胞内的DNA复制场所有细胞核、 叶绿体、线粒体,C项正确;解旋酶能打开双链间的氢键,使双链 DNA解开,需要消耗ATP,但解旋不需要DNA聚合酶的催化

10、,合成子 链时需要DNA聚合酶的催化,D项错误。 特色梳理选考提升 易错警示(1)DNA分子中稳定不变的是脱氧核糖、磷酸、脱氧核 糖交替排列的基本骨架,千变万化的是DNA分子中碱基对的排列顺 序,其中遗传信息便储存在碱基对的排列顺序中。 (2)双链DNA分子中,因碱基互补配对原则,A和T的分子数相等,G 和C的分子数相等,即嘌呤数等于嘧啶数,但A+T的量不一定等于 G+C的量。 (3)DNA分子中若碱基G、C含量比例高,说明该DNA分子的热稳 定性比较强。 (4)双链中,碱基通过氢键连接,而在DNA分子的一条单链中相邻 的碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。 特色梳理选考提升 (5)在DNA

11、分子中一个脱氧核糖连一个或两个磷酸(大多数连两 个),一个磷酸也是连一个或两个脱氧核糖(大多数连两个)。 (6)DNA复制时,氢键断裂需要DNA解旋酶,但这并不是氢键断裂 的唯一方式,如高温加热也能使氢键断裂,另外转录过程中在RNA 聚合酶的作用下也能使氢键断裂。 特色梳理选考提升 典例精析2一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的52%,该 DNA分子的一条单链中,A和G分别占该单链的24%和22%,则该 DNA分子的另一条单链中,A和C占这一单链的百分比是多少?( ) A.22%和30% B.30%和24% C.24%和22%D.26%和24% 解析 已知DNA分子中,G和C占全部碱基的

12、52%,即C+G=52%, 则C=G=26%、A=T=50%-26%=24%。又已知一条链的碱基中,A占 24%,G占22%,即A1=24%、G1=22%,另一条链中A2=2A-A1=224%- 24%=24%,G2=G1=22%。 C 特色梳理选考提升 知识强化碱基互补配对原则中的计算规律 根据上图,可得出,一条链中某碱基数目等于另一条链中与其配 对的碱基数目,A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C2,并可进一步推导出以下 规律。 规律1:互补的两种碱基数量相等,即 A=T(A1+A2=T2+T1),C=G(C1+C2=G2+G1)。 规律2:双链DNA中,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数

13、,即 A+G=C+T。 规律3:任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%,如 A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基的50%。 特色梳理选考提升 规律4:一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和, 如A1+T1=A2+T2。 规律5:配对的碱基之和的比例在两条单链和双链中都相等。如 一条链中A1+T1/A1+T1+C1+G1=n,则另一条链中 A2+T2/A2+T2+C2+G2=n,双链中A+T/A+T+C+G=n。 规律6:不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数。如一 条链中A1+G1/T1+C1=K,则另一条链中A2+G2/T2+C2=1/K。 规律7:不同生物的DNA分子中互

14、补配对的碱基之和的比值不同, 即(A+T)/(C+G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特 异性。 规律8:若已知A占双链的比例为c%,则A1占单链的比例无法确定, 但可求出最大值为2c%,最小值为0。 特色梳理选考提升 典例精析3(2015浙江10月选考,23)下图表示某同学制作的DNA 双螺旋结构模型的一个片段。其中存在的错误有( ) A.3处 B.5处 C.7处 D.8处 解析 构成DNA的糖是脱氧核糖不是核糖,有4处错误;DNA中不 存在尿嘧啶,腺嘌呤与胸腺嘧啶连接,连接两者的氢键为2个,有2处 错误;胞嘧啶与鸟嘌呤之间的氢键为3个,1处错误。 C 特色梳理选考提升 导师点睛制

15、作DNA分子结构模型需明确的内容 (1)明确脱氧核苷酸的具体构成:一分子脱氧核苷酸由一分子碱基 、一分子磷酸基团和一分子脱氧核糖构成。 (2)明确碱基互补配对原则:腺嘌呤和胸腺嘧啶之间氢键为两条; 鸟嘌呤和胞嘧啶之间的氢键有三条。 (3)明确脱氧核苷酸之间的连接方式:一条链上不同脱氧核苷酸之 间都是通过磷酸基团和脱氧核糖之间的磷酸二酯键相连。 特色梳理选考提升 典例精析4(2017浙江模拟)下图表示采用同位素示踪技术和离心 处理来探究DNA复制方式的过程图解,下列说法错误的是( ) A.轻带表示14N-14N的DNA分子 B.证明DNA的复制方式为半保留复制 C.细菌繁殖三代后取样,提取DNA

16、,离心后试管中出现三条条带 D.若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果相同 C 特色梳理选考提升 解析 轻带表示14N-14N的DNA分子,A项正确;据分析可知,该实验 可以证明DNA的复制方式为半保留复制,B项正确;细菌繁殖三代后 取样,提取DNA,离心后试管中出现两条条带,一条中带,一条轻带,C 项错误;若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果均为一条 重带,一条轻带,D项正确。 知识强化探究DNA复制过程中的一些细节 (1)实验方法:密度梯度离心和同位素示踪法。 (2)实验关键条带:中带的出现(能证明半保留式复制的关键证据)。 (3)条带的宽度:能够体现DNA分子数量,随着复制次数的增加,轻带 变宽,中带基本不变。 特色梳理选考提升 典例精析5将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞置于 不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细 胞,检测子细胞中的情况,下列推断正确的是( ) A.若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行有丝分裂 B.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行减数分裂 C.若进行有丝