(通用版)2022年高考生物二轮复习专题三遗传、变异与进化第1讲遗传的分子基础教案.pdf
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1、通用版通用版 20222022 年高考生物二轮年高考生物二轮复习专题三遗传、变异与进化第复习专题三遗传、变异与进化第1 1 讲遗传的分子根底教案讲遗传的分子根底教案第第 1 1 讲讲遗传的分子根底遗传的分子根底 考纲要求考纲要求 1.1.人类对遗传物质的探索过程人类对遗传物质的探索过程()。()。2.DNA2.DNA 分子结构的主要特点()。分子结构的主要特点()。3.3.基因基因的概念()。的概念()。4.DNA4.DNA 分子的复制()。分子的复制()。5.5.遗传信遗传信息的转录和翻译()。息的转录和翻译()。6.6.基因与性状的关系基因与性状的关系()。()。2 21 1比拟肺炎双球菌
2、和比拟肺炎双球菌和 T T2 2噬菌体噬菌体(1)(1)相同点:都营寄生生活,遗传物质均为相同点:都营寄生生活,遗传物质均为 DNADNA。(2)(2)不同点不同点肺炎双球菌:为原核生物,具有独立的物质和肺炎双球菌:为原核生物,具有独立的物质和能量供给系统。能量供给系统。TT2 2噬菌体:为非细胞结构的病毒,必须寄生在噬菌体:为非细胞结构的病毒,必须寄生在活细胞中,利用宿主细胞的物质和能量进行增活细胞中,利用宿主细胞的物质和能量进行增殖。殖。2 2关于肺炎双球菌转化的实验关于肺炎双球菌转化的实验(1)(1)转化的实质是基因重组而非基因突变;转化转化的实质是基因重组而非基因突变;转化的只是少局部
3、的只是少局部 R R 型细菌。型细菌。(2)(2)体内转化实验证明了“转化因子的存在,体内转化实验证明了“转化因子的存在,体外转化实验证明了体外转化实验证明了 DNADNA 是遗传物质,蛋白质等是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。不是遗传物质。3 3关于噬菌体侵染细菌的实验关于噬菌体侵染细菌的实验(1)(1)不能标记不能标记 C C、H H、O O、N N 这些这些 DNADNA 和蛋白质共有和蛋白质共有3 3的元素,否那么无法将的元素,否那么无法将 DNADNA 和蛋白质区分开。和蛋白质区分开。(2)(2)S(S(标记蛋白质标记蛋白质)和和P(P(标记标记 DNA)DNA)不能同时标不能同时标
4、记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。4 4遗传信息的传递和表达遗传信息的传递和表达(1)DNA(1)DNA分子独特的双螺旋结构为分子独特的双螺旋结构为DNADNA复制提供了复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对原那么,保证了精确的模板;通过碱基互补配对原那么,保证了DNADNA 复制能够准确地进行。复制能够准确地进行。(2)(2)密码子具有简并性既有利于提高翻译速度,密码子具有简并性既有利于提高翻译速度,又可增强容错性,减少蛋白质或性状过失。又可增强容错性,减少蛋白质
5、或性状过失。5 5基因对性状的控制基因对性状的控制(1)(1)基因与性状的关系并不都是简单的线性关基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。有的性状是由一对基因控制的,有的性状是系。有的性状是由一对基因控制的,有的性状是由多对基因共同控制的由多对基因共同控制的(如人的身高如人的身高),有的基因,有的基因可决定或影响多种性状。可决定或影响多种性状。(2)(2)性状并非完全取决于基因。生物体的性状从性状并非完全取决于基因。生物体的性状从根本上是由基因决定的,同时还受环境条件的影根本上是由基因决定的,同时还受环境条件的影响,因此性状是基因和环境共同作用的结果,即响,因此性状是基因和环境共同作用的结果,
6、即4 435353232表现型基因型环境条件。表现型基因型环境条件。1 1 T T2 2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解()2 2格里菲思实验证明格里菲思实验证明 DNADNA 可以改变生物体的遗可以改变生物体的遗传性状传性状()3 3培养基中的培养基中的 P P 经宿主细胞摄取后可出现在经宿主细胞摄取后可出现在 T T2 2噬菌体的核酸中噬菌体的核酸中()4 4赫尔希和蔡斯用赫尔希和蔡斯用S S 和和P P 分别标记分别标记 T T2 2噬菌体噬菌体的蛋白质和的蛋白质和DNADNA,证明了证明了DNADNA的半保存复制的半保存复制()5 5 使使 DNADNA
7、 双链不能解开的物质可导致细胞中双链不能解开的物质可导致细胞中 DNADNA的复制和转录发生障碍的复制和转录发生障碍()6 6植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNADNA的复制的复制()7 7正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA(DNA()8 8一个一个 tRNAtRNA 分子中只有一个反密码子分子中只有一个反密码子()答案答案1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.6.6.7.7.8 85 53232353532321 1艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中,设置艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中,设置“DNA“DNAD
8、NADNA酶组的目的是从反面证明了酶组的目的是从反面证明了DNADNA是是肺炎双球菌的遗传物质,也证明了肺炎双球菌的遗传物质,也证明了DNADNA 的水解产的水解产物不是遗传物质。物不是遗传物质。2 2翻译效率很高,原因是一个翻译效率很高,原因是一个mRNAmRNA 分子上可以分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。成。3 3镰刀型细胞贫血症的发病原因说明了基因控镰刀型细胞贫血症的发病原因说明了基因控制生物性状的途径之一是基因通过控制蛋白质制生物性状的途径之一是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。的结构直接控制生物体的性状。考点一
9、考点一生物的遗传物质生物的遗传物质1 1肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比拟实验的比拟6 6比拟比拟工程工程肺炎双球菌体外转化肺炎双球菌体外转化噬菌体侵染细噬菌体侵染细实验实验菌实验菌实验思路思路 设法将设法将 DNADNA 与其他物质分开,与其他物质分开,单独地、单独地、相同相同 直接地研究它们各自不同的遗传功能直接地研究它们各自不同的遗传功能处理处理 直接别离:直接别离:别离别离 S S 型细型细 同位素标记同位素标记方式方式 菌的菌的 DNADNA、荚膜多糖、荚膜多糖、法:分别标记法:分别标记的区的区 蛋白质等,分别与蛋白质等,分别与 R
10、 R别别型细菌混合培养型细菌混合培养实验实验结论结论2.2.噬菌体侵染细菌实验的误差分析噬菌体侵染细菌实验的误差分析(1)(1)P P 标记标记 DNADNA 的噬菌体侵染大肠杆菌的噬菌体侵染大肠杆菌3232DNADNA 和蛋白质和蛋白质的特征元素的特征元素DNADNA 是遗传物是遗传物质质DNADNA 是遗传物质;是遗传物质;蛋白质等不是遗传蛋白质等不是遗传物质物质(2)(2)用用 S S 标记蛋白质的噬菌体侵染大肠杆菌标记蛋白质的噬菌体侵染大肠杆菌35357 7考向一考向一生物的遗传物质辨析生物的遗传物质辨析1 1关于关于 T T2 2噬菌体的表达,正确的选项是噬菌体的表达,正确的选项是(
11、)A AT T2 2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B BT T2 2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C CRNARNA 和和 DNADNA 都是都是 T T2 2噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质D DT T2 2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖答案答案D D解析解析核酸中不含硫元素,核酸中不含硫元素,A A 错误;错误;T T2 2噬菌体是噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能寄生一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能寄生在酵母菌细胞中,在酵母菌细胞中,B B 错误;任何生物的遗传物质错误;任
12、何生物的遗传物质只能是只能是 DNADNA 或或 RNARNA,T T2 2噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是 DNADNA,C C 错误;错误;T T2 2噬菌体作为病毒,只能利用宿主细胞噬菌体作为病毒,只能利用宿主细胞内的物质进行增殖,内的物质进行增殖,D D 正确。正确。2 2以下过程中,细胞内遗传物质发生改变的是以下过程中,细胞内遗传物质发生改变的是()8 8A A造血干细胞分化为造血干细胞分化为 B B 细胞细胞B B效应效应 T T 细胞使靶细胞裂解细胞使靶细胞裂解C CR R 型细菌转化为型细菌转化为 S S 型细菌型细菌D D生长素诱导产生无子番茄生长素诱导产生无子番茄答案答
13、案C C解析解析细胞分化过程中遗传物质不改变,细胞分化过程中遗传物质不改变,A A 错误;错误;效应效应 T T 细胞与靶细胞密切接触,会使靶细胞裂解细胞与靶细胞密切接触,会使靶细胞裂解死亡,遗传物质不改变,死亡,遗传物质不改变,B B 错误;错误;R R 型细菌转化型细菌转化为为 S S 型细菌遗传物质发生了改变,型细菌遗传物质发生了改变,C C 正确;生长正确;生长素诱导子房发育成果实,遗传物质不改变,素诱导子房发育成果实,遗传物质不改变,D D 错错误。误。考向二考向二探究遗传物质的实验分析探究遗传物质的实验分析3 3噬藻体是感染蓝藻的噬藻体是感染蓝藻的 DNADNA 病毒。用病毒。用
14、P P 标记的标记的噬藻体感染蓝藻细胞,培养一段时间,经搅拌、噬藻体感染蓝藻细胞,培养一段时间,经搅拌、离心后进行放射性检测。以下相关表达正确的选离心后进行放射性检测。以下相关表达正确的选项是项是()A A P P 标记的是噬藻体标记的是噬藻体 DNADNA 中的胸腺嘧啶中的胸腺嘧啶B B搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝9 932323232藻别离藻别离C C离心后放射性同位素主要分布在试管的上清离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中液中D D此实验证明此实验证明 DNADNA 是噬藻体的遗传物质是噬藻体的遗传物质答案答案B B解析解析3232P
15、 P 标记的是噬藻体标记的是噬藻体 DNADNA 中的所有磷酸基中的所有磷酸基团,团,A A 错误;搅拌的目的是使吸附在蓝藻外表的错误;搅拌的目的是使吸附在蓝藻外表的噬藻体与蓝藻别离,噬藻体与蓝藻别离,B B 正确;离心后放射性同位正确;离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中,素主要分布在试管的沉淀物中,C C 错误;由于缺错误;由于缺乏对照实验,故不能说明噬藻体的遗传物质是乏对照实验,故不能说明噬藻体的遗传物质是DNADNA,D D 错误。错误。4 4艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希艾弗里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实验都证明了与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都
16、证明了 DNADNA 是遗是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A A重组重组 DNADNA 片段,研究其表型效应片段,研究其表型效应B B诱发诱发 DNADNA 突变,研究其表型效应突变,研究其表型效应C C设法把设法把 DNADNA 与蛋白质分开,研究各自的效应与蛋白质分开,研究各自的效应1010D D应用同位素示踪技术,研究应用同位素示踪技术,研究 DNADNA 在亲代与子在亲代与子代之间的传递代之间的传递答案答案C C解析解析艾弗里从艾弗里从S S型肺炎双球菌中提取出了型肺炎双球菌中提取出了DNADNA、蛋白质或夹膜多糖,分别与蛋白质或
17、夹膜多糖,分别与 R R 型细菌混合培养,型细菌混合培养,证明了证明了 DNADNA 是遗传物质,蛋白质等其他物质不是是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质;赫尔希和蔡斯用同位素标记法将噬菌遗传物质;赫尔希和蔡斯用同位素标记法将噬菌体的体的 DNADNA 与蛋白质分开,单独地、直接地去研究与蛋白质分开,单独地、直接地去研究它们的效应。它们的效应。5 5(2022广东肇庆二模(2022广东肇庆二模)人类对遗传物质的探人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程,请答复以下问题:索经历了漫长的过程,请答复以下问题:(1)(1)孟德尔等遗传学家的研究说明,在减数分裂孟德尔等遗传学家的研究说明,在减数分裂过
18、程中,过程中,_基因表现为自由基因表现为自由组合。组合。(2)(2)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中,中,S S 型细菌有型细菌有 S、S、S等多种类型,S、S、S等多种类型,R R 型型细菌可以由细菌可以由 S S 型细菌突变产生。利用加热杀死的型细菌突变产生。利用加热杀死的S与S与 R R 型细菌混合培养,出现了型细菌混合培养,出现了 S S 型细菌,如型细菌,如1111果果 S S 型细菌的出现是由于型细菌的出现是由于 R R 型细菌突变产生,那型细菌突变产生,那么出现的么出现的 S S 型细菌应为型细菌应为_(_(填“一种类填“一种类型或“
19、多种类型型或“多种类型),作出这一判断的依据是,作出这一判断的依据是_。(3)(3)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下:下:SS 型细菌的蛋白质或荚膜多糖型细菌的蛋白质或荚膜多糖R R 型细菌只型细菌只有有 R R 型细菌;型细菌;SS 型细菌的型细菌的 DNADNAR R 型细菌R型细菌R 型细菌型细菌S S 型细型细菌菌SS 型细菌的型细菌的 DNADNADNADNA 酶酶R R 型细菌只有型细菌只有 R R 型型细菌。细菌。增增设设实实验验的的目目的的是是证证明明_。(4)(4)研究说明,烟草花叶病毒的遗传物质是研究说明,烟草花叶病毒的遗传物质是
20、RNARNA,1212为什么遗传学家无法推测出为什么遗传学家无法推测出 RNARNA 分子中四种碱基分子中四种碱基的比例关系?的比例关系?_。答案答案(1)(1)非同源染色体上的非等位非同源染色体上的非等位(2)(2)多种多种类型类型基因突变是不定向的基因突变是不定向的(3)(3)无无 DNADNA 那么转那么转化一定不能发生化一定不能发生(或或 DNADNA 是使是使 R R 型细菌发生转化型细菌发生转化的唯一物质或的唯一物质或 DNADNA 是使是使 R R 型细菌发生转化的不可型细菌发生转化的不可或缺的物质或缺的物质)(4)RNA(4)RNA 是单链结构,碱基之间没是单链结构,碱基之间没
21、有统一的配对关系有统一的配对关系(或或 RNARNA 是单链结构,只有局是单链结构,只有局部碱基存在一一配对关系部碱基存在一一配对关系)解析解析(1)(1)自由组合定律的实质指的是非同源染自由组合定律的实质指的是非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而组合。而组合。(2)(2)基因突变是不定向的,所以假设基因突变是不定向的,所以假设R R型细菌基因突变可以产生型细菌基因突变可以产生 S S 型细菌,那么出现的型细菌,那么出现的S S 型细菌可能有多种类型。型细菌可能有多种类型。(3)(3)艾弗里的肺炎双球艾弗里的肺炎双球菌的转化实验增加了“DN
22、A菌的转化实验增加了“DNADNADNA 酶组的实验,酶组的实验,与与 DNADNA 组实验作为比照,说明组实验作为比照,说明DNADNA 是使是使 R R 型细菌型细菌1313发生转化的唯一物质。发生转化的唯一物质。(4)RNA(4)RNA 是单链结构,是单链结构,碱基碱基之间没有统一的配对关系,所以遗传学家无法推之间没有统一的配对关系,所以遗传学家无法推测出测出 RNARNA 分子中四种碱基的比例关系。分子中四种碱基的比例关系。考点二考点二遗传信息的传递和表达遗传信息的传递和表达1 1DNADNA 的复制的复制2 2基因表达过程中的重要图解基因表达过程中的重要图解1414(1)(1)图图
23、1 1 表示真核生物核基因的表达过程。转录表示真核生物核基因的表达过程。转录在细胞核中进行,翻译在核糖体上进行,两者不在细胞核中进行,翻译在核糖体上进行,两者不同时进行。同时进行。(2)(2)图图 2 2 表示原核生物基因的表达过程。转录和表示原核生物基因的表达过程。转录和翻译两者同时进行。翻译两者同时进行。(3)(3)图图 3 3 表示转录过程。转录的方向是从左向右,表示转录过程。转录的方向是从左向右,催化的酶是催化的酶是 RNARNA 聚合酶,产物是聚合酶,产物是 mRNAmRNA、rRNArRNA 和和tRNAtRNA。(4)(4)图图 4 4 表示真核细胞的翻译过程。图中是表示真核细胞
24、的翻译过程。图中是mRNAmRNA,是核糖体,表示正在合成的,是核糖体,表示正在合成的 4 4条多肽链,翻译的方向条多肽链,翻译的方向(核糖体移动方向核糖体移动方向)是自右是自右向左。向左。(5)(5)图图 5 5 表示原核细胞的转录和翻译过程,图中表示原核细胞的转录和翻译过程,图中是是 DNADNA 模板链,表示正在合成的模板链,表示正在合成的4 4 条条1515mRNAmRNA,每条,每条 mRNAmRNA 上可结合多个核糖体,在核糖上可结合多个核糖体,在核糖体上同时进行翻译过程。体上同时进行翻译过程。(6)(6)图图 6 6 表示中心法那么。表示表示中心法那么。表示 DNADNA 复制,
25、复制,表示转录,表示翻译,表示表示转录,表示翻译,表示 RNARNA 复制,表复制,表示逆转录。表示大多数生物的遗传信息流示逆转录。表示大多数生物的遗传信息流动过程,是少数动过程,是少数RNARNA 病毒遗传信息的流动过病毒遗传信息的流动过程。程。考向一考向一有关有关 DNADNA 的分子结构和复制的考查的分子结构和复制的考查6 6以下关于以下关于 DNADNA 分子结构与复制的说法,正确分子结构与复制的说法,正确的选项是的选项是()A A DNADNA 分子的差异造成了肺炎双球菌分子的差异造成了肺炎双球菌 S S 型细菌与型细菌与R R 型细菌致病性的差异型细菌致病性的差异B B DNADN
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