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1、第三单元 遗传、变异与进化 专题一 遗传的分子基础,再悟高考重点提炼 考点一 遗传物质探索的经典实验 要点再回扣 1.两个经典实验遵循相同的实验设计原则对照原则 (1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照,【特别提醒】 必须明确的四个问题 (1)R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，从变异类型看属于基因重组。 (2)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌，第一次是对噬菌体进行同位素标记，第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。,(3)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因： 保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵
2、染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。 (4)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,考情考向扫描 考向1 借助实验，考查生物科学史 【典例1】 下列叙述与生物学史实相符的是 ( ) A.孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律 B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气 C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立
3、也作出了巨大的贡献 D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制,【解析】 孟德尔以豌豆为实验材料，验证了基因的分离和自由组合规律；范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自水；富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱，对DNA双螺旋结构模型的建立做出了巨大贡献；赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质，并未证明DNA的半保留复制。 【答案】 C,考向2 考查肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的过程 【典例2】 (2017陕县校级期中)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的
4、叙述，错误的是 ( ) A.两个实验均不能证明DNA是主要的遗传物质 B.肺炎双球菌转化实验中的转化因子是S型细菌中的DNA C.在用32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高 D.两个实验的设计思路都是设法将DNA与RNA分开后单独研究各自的效应,【解析】 这两个实验不能证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数是RNA，A项正确；只有加入了S型细菌中的DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，转化因子是S型细菌中的DNA，B项正确；在用32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间太长细菌细胞裂解，保温时间太短噬菌体未完全侵入均可导致上清液放射性升高，C项正确；两个实验的设计
5、思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应，D项错误。 【答案】 D,考点题组集训 1.在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是 ( ) 孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验 A. B. C. D.,答案 C 解析 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验说明了基因位于染色体上。DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质。,2.(2017安徽六校教育研究会第一次联考)艾弗里
6、等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是 ( ) A.两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法 B.两者的关键设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 C.赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记 D.噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质,答案 B 解析 肺炎双球菌转化实验采用了对照实验的方法，噬菌体侵染细菌的实验采用了同位素标记的方法，A项错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质的关键是，设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地观察他们的作用，B项正
7、确；赫尔希与蔡斯对不同噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记，C项错误；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，但不能证明是主要的遗传物质，D项错误。,(1)五种元素：C、H、O、N、P。 (2)四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸。 (3)三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基。 (4)两条链：两条反向平行的脱氧核苷酸链。 (5)一种结构：规则的双螺旋结构。,2.DNA复制的场所、条件及特点 (1)场所：主要是细胞核，但在拟核、叶绿体、线粒体、细胞质基质中也进行DNA的复制。 (2)条件： 模板：DNA两条链分别作模板。 原料：4种脱氧核苷酸。 能量：细胞提供的能量(ATP)
8、。 酶：解旋酶、DNA聚合酶等。 (3)特点：边解旋边复制；半保留复制。,【方法总结】 DNA复制的有关计算 DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：,(1)子代DNA分子数为2n个。 含有亲代链的DNA分子数为2个。 不含亲代链的DNA分子数为2n-2个。 含子代链的DNA有2n个。 (2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。 亲代脱氧核苷酸链数为2条。 新合成的脱氧核苷酸链数为2n+1-2条。,(3)消耗的脱氧核苷酸数: 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n-1) 个。 第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m2n-1个。,
9、考情考向扫描 考向1 以DNA分子双螺旋结构模型为载体，考查DNA分子的结构 【典例1】 在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型 ( ) A.粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补 B.粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似 C.粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补 D.粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同,【解析】 A和G都是嘌呤碱基，C和T都是嘧啶碱基，在DNA分子中，总是AT，GC，依题意，用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，则DNA的粗细相同。 【答案】 A,
10、考向2 DNA复制的过程、特点及相关计算 【典例2】 (2017山东临沂二模)一个双链均被32P标记的DNA分子由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是 ( ) A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104(个) B.复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17 D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13,【解析】 由题意可知，该DNA分子中，AT 10 00020%2 000(个)，CG10 00030% 3 000(个)，则含有的氢键数为2 000
11、23 00031.3104(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 00072.1104(个)；子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为17；子代DNA分子中含有32P的分子数与只含有31P的分子数之比为2613。 【答案】 B,【解题技法】 DNA分子中有关碱基比例的计算 (1)常用公式： AT，GC；AGTCACTG50%。 (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。,A.DNA复制是从多个起点同时开始的，真核生物的这种复制方式提高了复制效率 B.图中DNA复制是边解旋边双向复制的，当DNA复制时
12、，DNA聚合酶催化的形成 C.图乙中和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 D.DNA分子中依次代表A、G、C、T,答案 D 解析 图甲是DNA复制过程，从图中能看出DNA复制有多个复制起点，但复制环的大小不一样，所以DNA复制起始的时间是不同的；多起点、边解旋边双向复制的方式提高了复制的效率。是氢键，在DNA复制时，当DNA聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后，碱基之间的氢键不需要酶的催化作用就可以形成。图乙中分别表示磷酸、脱氧核糖、碱基，磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNA分子的基本骨架。根据碱基互补配对原则，DNA分子中依次代表A、G、C、T。,2.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基
13、组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是 ( ),答案 C 解析 A项，无论DNA分子的一条单链中(AC)/(TG)的值为多少，整个DNA分子中(AC)/(TG)都等于1。B项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(AC)/(TG)的值与其互补链中的(AC)/(TG)的值互为倒数。C、D项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(AT)/(GC)的值与整个DNA分子中(AT)/(GC)的值相等。,【特别提醒】 基因表达常考必记的几个关键点 (1)原核生物：转录和翻译同时进行，发生
14、在细胞质中。 (2)真核生物：先转录，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。 (3)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。,方法一：看场所。甲图所示的过程发生在核糖体上，所以为翻译过程；乙图所示的过程发生在细胞核中，所以为转录过程。 方法二：看模板。甲图所示的模板有碱基U，所以为mRNA，所以甲图表示的是翻译过程；乙图所示的过程模板为DNA，所以为转录过程。 方法三：看产物。甲图所示的过程形成的产物是多肽，所以为翻译过程；乙图所示的过程产物是RNA，所以为转录过程。,细胞生物(如动、植物) a、b、c。 DNA病毒(如噬菌体) a、b、c。 复制型RNA
15、病毒(如烟草花叶病毒) d、c。 逆转录病毒(如艾滋病病毒) e、a、b、c。,【易错提醒】 明确DNA复制、转录、翻译过程的三个误区 (1)误认为复制、转录只发生在细胞核中： DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。 (2)误认为转录产物只有mRNA： 转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。,(3)误认为所有密码子都能决定氨基酸： 共有64种密码子，有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子。,A.乙图中结构的移动方向是从右到左 B.从化学组成上看，甲图中的1和6相同 C.乙图中最终形成的物质结构相同 D.乙图中的链与甲图中
16、的b链基本组成单位相同,【解析】 乙图中从右到左肽链越来越长，故结构核糖体的移动方向是从右到左，故A项正确。甲图表示转录，b为信使RNA，1为腺嘌呤核糖核苷酸，6为腺嘌呤脱氧核苷酸，故B项错误。乙图中肽链都是以同一条信使RNA为模板形成的，故C项正确。乙图中的链与甲图中的b链都是信使RNA，故D项正确。 【答案】 B,【解题技法】 (1)分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条相同的多肽链。 (2)解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。,A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链,【解析】 生物的遗传物质是DNA或RNA，遗传信息储存在DNA或RNA的
