2022年高三生物复习教案：专题遗传、变异与进化遗传的分子基础.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 专题四 遗传、变异与进化小专题一 遗传的分子基础核心考点整合考点整合一： DNA是遗传物质的试验1肺炎双球菌转化试验工程1928 年英国格里菲思体内转化试验）1944 年美国艾弗里 体外转化试验）过程结果分析R型细菌无毒性、S 型细菌有毒性；S 型细菌内存在着使S型细菌的 DNA使 R型细菌发生转化；SR型细菌转化为S 型细菌的物质型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化结论加热杀死的S 型细菌体内有“ 转化因子”S型细菌体内的DNA是“ 转化因子” ,DNA是生物的遗传物质2. 噬菌体侵染细菌试验步骤标记细菌含35S 的培育基含35S 的细菌分

2、析标记细菌含 32P 的培育基含32P 的细菌噬菌体含35S 的细菌含35S 的噬菌体噬菌体噬菌体含32P 的细菌含32P 的噬菌体噬菌含35S的噬菌体细菌上清液放射性高,沉淀物放射性很低,新形体侵染成的噬菌体没有检测到35S 细菌含32P的噬菌体细菌上清液放射性低,沉淀物放射性很高,新形成的噬菌体检测到32P 35S 标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内,而是留在细胞外；32P 标记的 DNA进入了宿主细胞内结论子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的, DNA是噬菌体的遗传物质1 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - -

3、 - - - - 特殊提示：艾弗里试验的结果是通过观看培育皿中的菌落特点而确定的；S 型菌 DNA重组到 R型菌 DNA分子上,使 R 型菌转化为 S 型菌,这是一种可 遗传的变异,这种变异属于基因重组；被 32P 标记的噬菌体侵染细菌试验中,上清液应无放射性,如存在放射性,其缘由之一可能是培育时间过长,细菌裂解,子代噬菌体已被释放出来；缘由 之二是部分噬菌体并未侵入细菌内；【例 1】 2022 广东综合）艾弗里等人的肺炎双球菌转化试验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明白 的共同点是DNA是遗传物质；这两个试验在设计思路上A重组 DNA片段,争论其表型效应 B诱发 DNA突变,争论其表型

4、效应 C设法把 DNA与蛋白质分开,争论各自的效应D应用同位素示踪技术,争论DNA在亲代与子代之间的传递 解读 这两个试验都没有经过重组DNA片段和诱发DNA突变；在肺炎双球菌转化试验中没有用到同位素示踪技术； 答案 C 学问总结 对“ DNA分子是遗传物质的证明” 这一经典试验过程的懂得是解题 的基础； 1）试验思路：该试验设计中最关键的思路是将 DNA和蛋白质分开,单独、直接地去观看 DNA和蛋白质的作用； 2）试验技术：在肺炎双球菌体外 转化试验过程中,运用了微生物培育技术和试验设计的基本原理；在噬菌体侵染细菌中运用了同位素示踪技术和离心技术；3）试验应用：在体内转化试验中,利用加热处理

5、获得的 S 型细菌,虽然不再具有致病性,但仍具有免疫原性,机体会产生针对 S 型细菌的抗体；因此,在免疫学中,常利用加热等方法2 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对病菌进行灭活处理,以获得减毒疫苗；【互动探究 11】 2022 宁夏模拟）用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经 培育、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占 15%,沉淀物的放射性占 85%；上清液带有放射性的缘由可能是 A噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂说明放出子代噬菌体 B搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分别 C离心时间过长,

6、上清液中析出较重的大肠杆菌 D32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中 DNA 解读 32P 标记的是噬菌体的 DNA分子,在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,分子进入大肠杆菌,经离心后处于沉淀物中；如培育时间过短,部分噬菌体的 DNA仍没有注入大肠杆菌内；如培育时间过长,噬菌体大量繁衍使部分大肠杆 菌裂解,释放出子代噬菌体,这样上清液中就具有了放射性； 答案 A 【互动探究 12】 某争论人员模拟赫尔希和 蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实 验,进行了以下 4 个试验：用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未 标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌；用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细 4

7、 个试验,一段时间 合适 菌；用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌；以上 的范畴内）后离心,检测到放射性的主要区域是 A沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液 B沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀 C沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液 D上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液 解读 用32P 只能标记噬菌体的DNA,35S 只能标记噬菌体的蛋白质外壳；噬3 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 菌体侵染细菌时,噬菌体的DNA进入细菌细胞内部,蛋白质外壳不能侵入细菌细胞内部；所以中的 32P 会进入到细菌细胞中,最终

8、放射性显现在沉淀物 中；放射性标记物质在细菌细胞中,经离心后放射性也显现在沉淀物中； 答案 B 考点整合二： DNA分子的结构和特性 1结合图解懂得 DNA分子的结构及特点从上图可看出： 1）规章的双螺旋结构；脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成了基本骨架,内侧是碱基,在碱基A 与 T 之间有两个氢键, C 与 G之间有三个氢键； 2）一个 DNA分子中有两个游离的磷酸基；3）脱氧核糖与磷酸基、碱基的相连情形：在 DNA分子单链一端的脱氧核糖与 1 个磷酸基和 1 个碱基相连；在 DNA单链中间的脱氧核糖与 2DNA分子结构中的碱基比例关系2 个磷酸基和 1 个碱基相连；规律互补碱基两两相

9、等50% 公式1 AT, CG 2 两不互补的碱基之和比值相等AG）/T C） AC）/T G） 1 3 任意两不互补的碱基之和占碱基总量的AC）/ACTG） T G）/ACTG） 50% 4 单链和互补链碱基比例关系一条链上 AT）/C G） a,A C）/T G） b,就该链的互补链上相应比例应分别为a 和 1/b 5 双链 DNA中互补的碱基之和相等 A1T1或 C1 G1） A2T2或 C2G2）【例 2】 2022 郑州模拟）已知 DNA分子中,碱基对 A 与 T 之间形成二个氢键, C与 G之间形成三个氢键；在一个双链 DNA分子片段中有 200 个碱基对,4 / 14 名师归纳总

10、结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其中腺嘌呤有90 个；因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为A200 和 400 个 B2 个和 510 个C2 个和 400 个 D44 个和 510 个 解读 一条脱氧核苷酸链的一端游离出一个磷酸基团,DNA分子有两条脱氧核苷酸链,游离的磷酸基团的数目为 2；由 DNA中 A90,就 T90,CG110,A 和 T 之间有 2 个氢键, G和 C之间有 3 个氢键, 90 2110 3 510； 答案 B 【互动探究 2】 2022 广东综合）有关 ADNA分子由

11、 4 种脱氧核苷酸组成 BDNA单链上相邻碱基以氢键连接 C碱基与脱氧核糖相连接DNA分子结构的表达,错误选项D磷酸与脱氧核糖交替连接构成 DNA链的基本骨架 解读 DNA 分子由 4 种脱氧核苷酸组成；DNA双链上相对应的碱基以氢键连接,单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧,构成 相连； 答案 B DNA的基本骨架,碱基排列在内侧,与脱氧核糖直接考点整合三： DNA分子的复制及转录、翻译过程分析 1复制、转录和翻译的比较工程复制线粒体、转录线粒体、翻译场所主要在细胞核中主要在细胞核中细胞质中的核糖体上模板叶绿体）叶绿体）mRNA DNA的两条链DN

12、A的一条链5 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸氨基酸条件酶解旋酶, DNA聚合酶酶RNA聚合酶等）和能量特定的酶、能量和tRNA 等）和能量原就AT；GC AU；GC；AU；GC TA 产生形成 2 条 DNA双链一条单链 RNA分子 mRNA）具有肯定氨基酸排列次序的多肽蛋白质特点边解旋边复制,半保留复制边解旋边转录；转录后DNA一个 mRNA分子上可连续结仍保留原先双链结构合多个核糖体,提高合成蛋白质的速度传递DNA DNA DNAmRNA mRNA蛋白质 性状）

13、方向2.DNA复制过程中的碱基数目运算其双链 DNA分子中含某种碱基a 个）1）复制 n 次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n1）；如下列图：2）第 n 次复制,需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a 2n 1；由图示可以看出,复制的结果是形成两个一样的 DNA分子,所以一个 DNA分子复制 n 次后,得到的 DNA分子数量为 2n 个如图）,复制 n1）次后得到的 DNA分子数为2n1,第 n 次复制增加的DNA分子数为 2n2n12n1,需要含该碱基的 6 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 脱氧核苷酸数为

14、 a 2n1；3中心法就中心法就中遗传信息的流淌过程为：1）在生物生长繁衍过程中遗传信息的传递方向为：2）在 细胞内蛋白质合成过程中,遗传信息的传递方向 的合成）为：如胰岛细胞中胰岛素3）含逆转录酶的 RNA病毒在寄主细胞内繁衍过程中,遗传信息的传递方向 为：4）DNA病毒如噬菌体）在寄主细胞内繁衍过程中,遗传信息的传递方向为：5）RNA病毒如烟草花叶病毒）在宿主细胞内繁衍过程中,遗传信息的传递方 向为：7 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 特殊提示： DNA分子复制过程,只发生在分裂细胞中,分化了的细胞

15、不能进行DNA分子的复制；而在全部细胞中都可进行转录、翻译过程；【例 3】 2022 广东综合） 多项）有关蛋白质合成的表达,正确选项A终止密码子不编码氨基酸B每种 tRNA只运转一种氨基酸C tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D核糖体可在 mRNA上移动 解读 此题考查蛋白质的合成过程；合成蛋白质的模板是 mRNA,mRNA上含有起始密码子和终止密码子,其中起始密码子具有打算翻译的开头且编码氨基酸的作用,终止密码子打算翻译的终止,但不编码氨基酸；一种 tRNA 只能运转一种氨基酸,但一种氨基酸可以由多种 tRNA 运转；通常遗传信息存在于 DNA中,故 C错误； 答案 ABD 【

16、互动探究 3】 2022 南京模拟）下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,有关表达错误选项A在人体不同种类的细胞中,转录出的mRNA种类和数量均不同BRNA能以“RNA互补的单链RNARNA” 方式完成复制C逆转录过程发生在某些病毒体内,需要逆转录酶的参加8 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - D转录和翻译过程既能发生在真核细胞中,也能发生在原核细胞中 解读 此题以中心法就为命题点,考查转录和翻译、RNA的复制、逆转录过程等内容,渗透了对考生基础学问懂得才能的考查；在人体不同种类的细胞中,由于基因的挑选

17、性表达,使转录出的mRNA种类、数量均不相同；逆转录是在逆转录酶的参加下,以RNA为模板,需要宿主细胞供应与DNA合成有关的ATP、原料等条件,故发生在宿主细胞内；原核细胞和真核细胞中有核糖体,故均能发生转录和翻译过程； 答案 C 高考链接 1.2022 天津卷, 2）依据下表中的已知条件,判定苏氨酸的密码子是 ）DNA双链 G T mRNA tRNA反密码子UGA 苏氨酸A 氨基酸ATGU BCACU DUCU 解读：此题借助氨基酸密码子的推断考查转录和翻译过程中的碱基配对关系,意在考查考生的规律推理才能；密码子为mRNA上打算氨基酸的三个相邻碱基,因此依据转录和翻译过程中的碱基配对关系,由

18、 DNA信息链上的碱基 T、G可推知 mRNA上相应位置上的碱基分别是AC,由 tRNA上反密码子最终一个碱基 A可推知 mRNA上相应位置上的碱基为U；因此苏氨酸的密码子为ACU；答案： C 22022 山东卷, 7）蚕豆根尖细胞在含3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培育基9 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培育基中连续分裂至中期,其 染色体的放射性标记分布情形是 A每条染色体的两条单体都被标记 B每条染色体中都只有一条单体被标记 C只有半数的染色体中一条单体被标记

19、 D每条染色体的两条单体都不被标记 DNA半保留复制特点的 解读：此题考查 DNA复制的有关学问,意在考查考生对 懂得和运用才能；蚕豆根尖细胞的染色体上的 DNA分子原先不含 3H 标记的胸 腺嘧啶脱氧核苷,在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培育基中完成一个细胞周 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷,一 期后,复制形成的全部 DNA分子中一条链含 条链不含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培育基中连续培 养至分裂中期, DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,B选项正确；答案： B 32022 上海卷, 25）如 1 个 35S 标记的大肠杆菌被1 个32P 标记的噬菌体侵染,裂解后

20、释放的全部噬菌体 A肯定有 35S,可能有 32P B只有 35S C肯定有 32P,可能有 35S D只有 32P 解读：此题考查噬菌体侵染细菌的试验,意在考查考生的推理分析才能；噬菌体侵染细菌时,以亲代噬菌体的DNA为模板,以大肠杆菌的成分为原料,合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,故子代噬菌体中部分含32P 标记,全部含35S 标记；10 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案： A 42022 北京卷, 30）科学家以大肠杆菌为试验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了 表；DNA复制方式

21、的探究试验,试验内容及结果见下组别1 组2 组3 组4 组培育液中14151414NH 4Cl NH 4Cl NH 4Cl NH 4Cl 唯独氮源繁衍代数多代多代一代两代培育产物A B B的子代B 的子代操作提取 DNA并离心仅为重带仅为中带1/2 轻带离心结果仅为轻带1414151515141414N/N）N/N）N/N）N/N）1/2 中带15N/14N）请分析并回答：1）要得到 DNA中的 N 全部被放射性标记的大肠杆菌 培育,且培育液中的 _是唯独氮源；B,必需经过 _代2）综合分析本试验的 DNA离心结果,第 _组结果对得到结论起到了关 键作用,但需把它与第 _组和第 _组的结果进行

22、比较,才能说明 DNA分子的复制方式是 _；多 15N/15NH4Cl 3 1 2 半保留复制 11 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3）分析争论：如子代DNA的离心结果为“ 轻” 和“ 重” 两条密度带,就“ 重带”DNA来自_,据此可判定 DNA分子的复制方式不是 _复制；如将子代DNA双链分开后再离心,其结果_选填“ 能” 或“ 不能” ）判定 DNA的复制方式；B 半保留不能如在同等条件下将子代连续培育,子n 代 DNA离心的结果是：密度带的数量和位置 _,放射性强度发生变化的是 _带；如某次

23、试验的结果中,子代DNA的“ 中带” 比以往试验结果的“ 中带” 略宽,可能的缘由是新合成 DNA单链中的 N尚有少部分为 _；没有变化轻 15N 解读：此题主要考查 DNA分子复制的相关学问,意在考查同学对同位素示踪技 术与密度梯度离心方法的把握情形；经过一代培育后,只能是标记 DNA分子的一条单链,所以要想对全部的DNA分子全部标记,要进行多代培育；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的试验中,“ 重带” 应为两个单链均被 15N标记,“ 轻带” 为两个单链均被 14N标记,“ 中带” 为一个单链被 14N 标记,另一个单链被 15N标记；52022 江苏卷, 34）铁蛋白是细胞内储存余

24、外Fe3的蛋白,铁蛋白合成的调剂与游离的 Fe3、铁调剂蛋白、铁应答元件等有关；铁应答元件是位于12 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 铁蛋白 mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调剂蛋白发生特异性组合,阻遏铁蛋白的合成；当Fe3浓度高时,铁调剂蛋白由于结合Fe3而丢失与铁应答元件的结合才能,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿 mRNA移动,遇到起始密码后开头翻译 如下列图）；回答以下问题：1）图中甘氨酸的密码子是_,铁蛋白基因中打算“ ” 的模板链碱基序列为 _；2 ） Fe3 浓 度 低 时

25、, 铁 调 节 蛋 白 与 铁 应 答 元 件 结 合 干 扰 了_,从而抑制了翻译的起始；Fe3浓度高时,铁调剂蛋白由于结合 Fe3而丢失与铁应答元件的结合才能,铁蛋白 mRNA能够翻译；这种调剂机制既可以防止 _；GGU CCACTGACC CCAGTCACC ）核糖体在 mRNA上的结合与移动 Fe3_对细胞的毒性影响,又可以削减13 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 细胞内物质和能量的铺张3）如铁蛋白由n 个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要缘由是 _4）如要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸密码子为UUAUUG、CUU、CUCCUACUG）,可以通过转变 DNA模板链上的一个碱基来实现,即由 _；mRNA两端存在不翻译的序列 CA解读：此题主要以转录与翻译为学问载体,考查考生猎取信息、处理信息和推理、应用才能；转运甘氨酸的转运 RNA末端的三个碱基为 CCA,所以甘氨酸的 密码子为 GGU；模板链与信使 RNA是互补的；申明：全部资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途；14 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页