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1、专题四专题四 遗传、变异与进化遗传、变异与进化1.人类对遗传物质的探索过程()。2.DNA分子结构的主要特点()。3.基因的概念()。4.DNA分子的复制()。5.遗传信息的转录和翻译()。6.基因与性状的关系()。考纲要求遗传的分子基础第 讲1构建网络栏目索引 考点一 遗传物质探索的经典实验 考点二 DNA的结构、复制及相关计算 考点三 聚焦基因的表达考点一 遗传物质探 索的经典实验u重点提炼u命题视角 题组一 对肺炎双球菌转化实验进行考查 题组二 对噬菌体侵染大肠杆菌实验进行考查 题组三 对生物体的遗传物质进行考查重点提炼1.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，
2、证明了DNA的半保留复制(2014江苏，4D)( )2.孟德尔的豌豆杂交实验，摩尔根的果蝇杂交实验，均证明了DNA是遗传物质(2013新课标，5改编)( )3.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质(2012福建，2D改编)( )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(2012江苏，2A)( )错混诊断5.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体(2011江苏，12A)( )6.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质(2011江苏，12D)( )7.噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(20
3、12重庆，2B改编)( )8.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(2011江苏，12C)( )命题视角题组一 对肺炎双球菌转化实验进行考查 1.关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验，下列 叙述错误的是( ) A.加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，使R型菌转化成S型菌 B.R型菌转化后出现荚膜，反对者认为可能是突变所致，不能说明DNA是遗传物质 C.艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完全排除蛋白质的作用 D.艾弗里无法使DNA与蛋白质完全分开，故该实验证明DNA是主要的遗传物质解析 由于技术所限，艾弗里未能将DNA与蛋白质
4、完全分开，但通过体外转化实验证明了DNA就是肺炎双球菌的遗传物质。答案 D2.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注 射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( )A.通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌C.F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组解析 从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，F组加入了S型细菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。A组经煮沸、D和E
5、组为R型细菌，均不能导致小鼠死亡，D错误。答案 D总结提升 肺炎双球菌转化实验的三个相关问题分析(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；而DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。(3)转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。命题视角题组二 对噬菌体侵染大肠杆菌实验进行考查3.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验进一步证实了DNA是遗传物质。这个实验获得成功的原因不包括( )A.选择化学组成和结构简单的噬菌体作为实验材料B.采用同位素标记法分别标记噬菌体的DNA
6、和蛋白质C.噬菌体侵染大肠杆菌时，只将DNA注入其细胞中D.噬菌体侵染时间过长，大肠杆菌会裂解死亡解析 被同位素标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后，通过离心技术分析噬菌体的DNA和蛋白质的去向，进而分析二者在噬菌体繁殖中的作用，与大肠杆菌裂解无关。答案 D4.赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列叙述正确的是( )A.此实验证明了DNA是主要的遗传物质B.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体C.用同位素32P标记的一组实验中，上清液中放射性较强D.细菌裂解释放的噬菌体中，含32P的物质是DNA解析 噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，故A错误； T2噬菌体是病毒，不能在培养基上独立生存
7、，必须寄生在活细胞中才能生存，故B错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，离心后随细菌离心到沉淀物中，所以沉淀物中放 射性较强，故C错误；噬菌体由DNA(组成元素是C、H、O、N、P)和蛋白质(组成元素是C、H、O、N)组成，所以细菌裂解释放的噬菌体中，含32P的物质是DNA，故D正确。答案 D技法提炼噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法题组三 对生物体的遗传物质进行考查5.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( )A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
8、命题视角解析 豌豆的遗传物质是DNA，并非“主要是”；酵母菌是真核生物，细胞核内有染色体，遗传物质主要分布在染色体上，还有少量分布在线粒体内；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含硫元素；HIV的遗传物质是RNA，水解不会产生脱氧核苷酸。答案 B6.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是( )A.DNA是绝大多数生物的遗传物质B.有些生物的遗传物质是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质解析 具有细胞结构的生物含有 DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其
9、含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。答案 C生物的遗传物质的判断技法提炼生物所含核酸所含核苷酸含氮碱基遗传物质细胞生物(原核、真核生物)2种8种：四种核糖核苷酸；四种脱氧核苷酸5种：A、T、C、G、U均为DNA病毒DNA病毒1种，为DNA4种脱氧核苷酸4种：A、T、C、GDNARNA病毒1种，为RNA4种核糖核苷酸4种：A、U、C、GRNA考点二 DNA的结构、 复制及相关计算u重点提炼u命题视角 题组一 对DNA的结构与复制进行考查 题组二 DNA复制的相关计算重点提炼1.DNA分子结构的“五、四、三、二、一”(1)五种元素：C、
10、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复制的方式、特点及影响因素(1)复制方式：半保留复制。新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。(2)过程特点：边解旋边复制。(3)影响DNA复制的外界条件1.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制(2014新课标，5B)( )2.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014新课标，5C)( )3.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨
11、架(2009广东，24D)( )4.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2012江苏，2C)( )错混诊断5.DNA复制需要消耗能量(2013海南，4A)( )6.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(2011海南，25D)( )7.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶(2009江苏，12C)( )命题视角题组一 对DNA的结构与复制进行考查1.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D.因为D
12、NA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分子是反向平行的，而复制的时候只能从5端 向3端延伸，所以两条子链合成的方向相反，C正确； 因为DNA复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互补配对原则进行的，所以新合成的两条子链的碱基 序列应是互补的，D错误。 答案 D名师点拨 分析示意图可得出下列信息：一是真核细胞DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶；二是解旋时有ATP的分解，说明需要能量；三是复制时
13、需要引物；四是有两个反向的箭头，说明两条子链合成的方向相反。2.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，下列有关叙述错误的是( )A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析 从图中可以看出有多个复制起点，但由于复制环的大小不同，所以复制起始的时间有先有后。DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性，而且每次复制都可产生两个DNA分子，提高了复制效率。答案 A总结
14、提升 DNA复制的相关问题整合分析命题视角题组二 DNA复制的相关计算 3.(2014山东，5)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子 的碱基组成，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( )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(A C)/(TG)的值互为倒数。 C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)
15、的值与整个DNA分子中 (AT)/(GC)的值相等。 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)的值与其互补链中(A T)/(GC)的值相等。 答案 C4.一个双链均被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17D.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，AT10
16、 00020% 2 000(个)，CG10 00030%3 000(个)，则含有 的氢键数为2 00023 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技法提炼1.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。2.DNA分子复制中相关计算的规律方法DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的
