高考生物（全国通用）步步高大二轮专题复习与增分策略课件：专题六　遗传的分子基础

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1、专题六遗传的分子基础 核心考点2DNA的结构与复制 核心考点3基因的表达 重要题型13放射性同位素在生物实验中的应用 知识体系构建 噬菌体侵染细菌 沃森 克里克 有遗传效应的DNA片段 特定的碱基排列顺序 半保留复制 DNA的一条链 mRNA 控制酶的合成来控制代谢过程 进而控制生物体的性状 遗传物质的探究 核心考点1 1 理清两个经典实验的探索过程 1 肺炎双球菌体外转化实验S型细菌 R型细菌 要点整合 1 DNA荚膜多糖蛋白质DNA DNA酶 是遗传物质蛋白质等其他物质不是遗传物质 DNA 2 噬菌体侵染细菌实验 高 低 低 高 提醒 1 格里菲思转化实验没有具体证明哪种物质是遗传物质 2

2、 肺炎双球菌转化实验的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中 实现了基因重组 3 S型活细菌才具毒性 切不可认为S型细菌的DNA使小鼠致死 4 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 5 用35S标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 2 两看法 解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题 3 比较肺炎双球菌和噬菌体 1 相同点 都营寄生生活 遗传物质均为DNA 2 不同点 肺炎双球菌 为原核生物 具有独立的物质和能量供应系统 噬菌体 为非细胞结构的细菌病毒 必须寄生在活细胞中 利用宿主细胞的物质和能量进行增殖 考向设计 2 设计1围绕遗传物质的探

3、索考查理解能力1 2017 全国 2 在证明DNA是遗传物质的过程中 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用 下列与该噬菌体相关的叙述 正确的是A T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C 培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 答案 解析 1 2 3 4 解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌 不能侵染肺炎双球菌 所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖 A错误 病毒没有细胞结构 不能独立生活 所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质 需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋

4、白质 B错误 噬菌体侵染细菌时 其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成 复制及表达需大肠杆菌提供原料 酶和ATP 所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 C正确 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同 前者是RNA病毒 后者是DNA病毒 D错误 1 2 3 4 2 2017 德州一模 下列过程中 细胞内遗传物质发生改变的是A 造血干细胞分化为B细胞B 效应T细胞使靶细胞裂解C R型细菌转化为S型细菌D 生长素诱导产生无子番茄 答案 解析 解析细胞分化过程中遗传物质不改变 A错误 效应T细胞与靶细胞接触 然后释放穿孔素 会使靶细胞裂解 遗传物质不改变

5、B错误 R型细菌转化为S型细菌遗传物质发生了改变 C正确 生长素诱导子房发育成果实 遗传物质不改变 D错误 1 2 3 4 设计2围绕遗传物质的探索考查实验探究能力3 2017 全国 29 根据遗传物质的化学组成 可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型 有些病毒对人类健康会造成很大危害 通常 一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换 请利用放射性同位素标记的方法 以体外培养的宿主细胞等为材料 设计实验以确定一种新病毒的类型 简要写出 1 实验思路 答案 解析 1 2 3 4 答案实验思路 甲组 将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中 之后接种新

6、病毒 培养一段时间后收集病毒并检测其放射性 乙组 将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中 之后接种新病毒 培养一段时间后收集病毒并检测其放射性 1 2 3 4 解析DNA和RNA的化学组成存在差异 如DNA特有的碱基是T 而RNA特有的碱基是U 因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U 通过检测子代的放射性可知该病毒的类型 根据分析 本实验思路为 甲组 将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中 之后接种新病毒 培养一段时间后收集病毒并检测其放射性 乙组 将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中 之后接种新病毒 培养一段时间后收集病毒并检测其放射性 1 2 3 4 2

7、预期实验结果及结论即可 要求 实验包含可相互印证的甲 乙两个组 答案结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性 乙组无 即为RNA病毒 反之为DNA病毒 解析若甲组收集的病毒有放射性 乙组无 即为RNA病毒 反之为DNA病毒 答案 解析 1 2 3 4 4 某人曾重复了 肺炎双球菌转化实验 步骤如下 请分析以下实验并回答问题 A 将一部分S型细菌加热杀死 B 制备符合要求的培养基 并分为若干组 将菌种分别接种到各组培养基上 接种的菌种见图中文字所示 C 将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间 观察菌落生长情况 如下图 1 2 3 4 1 第4组的培养基中出现S型细菌 对比第 组实验可否定死亡的

8、S型细菌 死而复生 这一解释 对比第 组实验可否定R型细菌突变产生S型细菌这一解释 答案 解析 3 1 解析第4组的培养基中出现S型细菌 对比第3组实验可否定死亡的S型细菌 死而复生 这一解释 对比第1组实验可否定R型细菌突变产生S型细菌这一解释 1 2 3 4 2 该实验可以得出的结论是 答案 解析 解析综合分析实验 可得出加热杀死的S型细菌含有使R型细菌发生转化的物质 加热杀死的S型细菌含有使R型细菌发生转化的物质 1 2 3 4 3 加热杀死S型细菌 从分子水平解释 是加热导致生命活动的主要承担者 蛋白质的 改变 从而失去活性 其遗传物质DNA高温下会变性 但降温后会恢复 结构 答案 解

9、析 解析加热会使蛋白质和DNA的空间结构改变 但DNA在降温后会恢复双螺旋结构 而蛋白质不能恢复原结构 空间结构 双螺旋 1 2 3 4 DNA的结构与复制 核心考点2 1 巧用 五 四 三 二 一 记牢DNA的结构 要点整合 1 磷酸 脱氧核糖 碱基 规则的双螺旋结构 提醒 1 DNA单链上相邻碱基通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 连接 2 每个DNA中含氢键数为A T对 2和G C对 3之和 2 牢记DNA分子中有关碱基比例的计算 1 常用公式 A T G C A G T C A C T G 50 2 单链中互补碱基和 所占该链碱基数比例 双链中互补碱基和 所占双链总碱基数比例 3 某链不互

10、补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数 3 六处思考 DNA的复制 DNA双链 脱氧核苷酸 有丝分裂 减数第一次分裂 边解旋边复制 半保留复制 细胞核 线粒体 叶绿体 解旋 子链 4 DNA复制过程中的相关计算 1 经n次复制 DNA分子总数为2n个 脱氧核苷酸链数为2n 1条 2 子代所有链中始终保持2条母链 且占子代DNA分子总链数的1 2n 3 一个DNA分子经n次复制 净增加 2n 1 个DNA分子 第n次复制时 净增加的DNA分子总数为2n 1个 提醒捕捉DNA复制中的 关键字眼 1 DNA复制 用15N标记的是 亲代DNA 还是 培养基中原料 2 子代DNA 所求DNA比例是

11、含15N的 还是 只含15N的 是 DNA分子数 还是 链数 3 复制n次还是第n次复制 设计1围绕DNA结构与复制考查理解能力1 如图为某DNA分子部分结构示意图 对该图的描述正确的是A 和 相间排列 构成了DNA分子的基本骨架B DNA分子中脱氧核苷酸序列代表了遗传信息C DNA分子中G与C的比例越高 稳定性越低D 图中 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 考向设计 2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析DNA分子的结构特点是遗传信息传递的基础 本题综合考查了DNA分子结构特点 解题时要注意题中哪些对DNA分子结构特点的描述是错误的 由图示可知 脱氧核糖 和 磷酸基团 交替连接 排列在

12、外侧 构成了DNA分子的基本骨架 A错误 DNA分子能够储存足够量的遗传信息 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 故DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序代表了遗传信息 B正确 碱基对C与G之间有3个氢键 A与T之间有2个氢键 因此C与G的比例越高 DNA分子稳定性越高 C错误 由图可知 中的 属于上面的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸基团 D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 2 大肠杆菌的拟核内有一个含有470万个碱基对的环状DNA 内含大约4288个基因 下列有关该DNA分子的叙述 正确的是A 含有470万个脱氧核糖和磷酸基团 其中有2个游离的磷酸基团B 每条脱氧核苷酸链中相邻碱基均通过脱氧核糖 磷

13、酸 脱氧核糖连接C 编码蛋白质的基因的两条链均可作为转录的模板D 每个基因的长度均不超过1100个碱基对 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析470万个碱基对的DNA分子应含470万 2个脱氧核糖和磷酸基因 且在一个链状DNA分子片段中有2个游离的磷酸基团 但环状DNA分子中没有游离的磷酸基团 A错误 由于每个脱氧核苷酸上的碱基都是与脱氧核糖连接的 而两个相邻脱氧核苷酸之间通过脱氧核糖与磷酸相连 这样每条脱氧核苷酸链上的相邻碱基的连接是 碱基 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 碱基 B正确 基因的两条链中只有一条链能够作为转录的模板 而复制时两条链都可以作为模板 C错误 每个基因的长度不一

14、样 有的基因长度会超过1100个碱基对 D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 3 2016 全国 29 3 在有关DNA分子的研究中 常用32P来标记DNA分子 用 和 表示ATP或dATP d表示脱氧 上三个磷酸基团所处的位置 A P P P 或dA P P P 回答下列问题 将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记 并使其感染大肠杆菌 在不含有32P的培养基中培养一段时间 若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体 n个 并释放 则其中含有32P的噬菌体所占比例为2 n 原因是 一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后 标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链

15、DNA分子中 因此在得到的n个噬菌体中有且只有2个带有标记 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析由于DNA分子复制为半保留复制 故噬菌体双链DNA的复制过程中 被32P标记的两条单链始终被保留 并分别存在于两个子代DNA分子中 另外 新合成DNA的过程中 原料无32P标记 所以n个子代DNA分子中有且只有2个含有32P标记 1 2 3 4 5 6 7 8 设计2围绕DNA结构与复制考查获取信息能力4 2016 全国 2 某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间 使DNA双链不能解开 若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质 下列相关叙述错误的是A 随后细胞中的DNA复制发生障碍

16、B 随后细胞中的RNA转录发生障碍C 该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D 可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间 使DNA双链不能打开 说明该物质会阻碍DNA分子的解旋 因而会阻碍DNA分子的复制 转录和抑制细胞增殖 A B D三项均正确 因DNA分子的复制发生在间期 所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期 C项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 5 如图为真核细胞DNA复制过程的模式图 据图分析 下列相关叙述错误的是A 解旋酶能使DNA双链解开 但需要消耗ATPB DNA分子复制的方式是半保留复制C DNA分子的复制需要引物 且两条子链的合成方向是相反的 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 D 因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则 所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的 解析由图可知 解旋酶能打开双链间的氢键 且需要消耗ATP A正确 DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链 即半保留复制 B正确 DNA分子两条链是反向平行的 而复制的时候子链只能从5 端向3 端延