新课标高考生物二轮复习:专题四《遗传的分子基础》中学教育高考_中学教育-高考.pdf
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1、学习必备 欢迎下载【专题四】遗传的分子基础【考情分析】本专题内容包括:人类对遗传物质的探索、基本的本质、遗传信息的表达三个重要考点,是复习遗传和变异的基础。分析近 3 年新课标地区生物试题看,高考命题在本专题有以下特点:1 主要考点:DNA是遗传物质实验的经典实验及拓展应用;不同生物的遗传物质种类;遗传信息的流动及复制、转录和翻译过程的分析与比较。2命题形式:对 DNA是遗传物质经典实验的考查主要是实验设计思路和实验结果的分析;通过生理过程模型考查考生分析、处理信息的能力;对比方式考查真、原核遗传信息传递过程的特点;主要以选择题的形式考查基因表达的过程和特点等。由此对 2010 年高考的命题趋
2、势预测如下:1DNA是遗传物质经典实验及拓展应用。2以肺炎双球菌为素材,考查原核细胞的结构与功能特性。3结合同位素标记以实验探究的方式考查 DNA复制的过程和特点。4遗传信息的传递过程中 DNA复制、转录和翻译的区别与联系。【知识交汇】考点一:人类对遗传物质的探索过程 1 肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路:将 DNA与其他物质分开,单独地直接研究它们各自的功能。前者通过单独培养后对比分析发现只有 DNA才能将 R型菌转化为 S 型菌,后者通过放射性同位素标记后对比发现在噬菌体的侵染过程中只有 DNA进入宿主细胞内,所以这两个实验都直接证明了 DNA是遗传物质。2DNA是主要的
3、遗传物质 非细胞生物 只含有 RNA:如艾滋病病毒、流感病毒、遗传物质是 RNA SARS冠状病毒、烟草花叶病毒等 只含有 DNA:噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等 细胞生物 原核生物:细菌、支原体、衣原体、放线菌、蓝藻等 遗传物质是DNA 真核生物:真菌、原生生物及所有的动植物 归纳:学习必备 欢迎下载 DNA 是主要的遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA;病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。细胞(细胞核、细胞质)遗传的遗传物质是 DNA。考点二:DNA分子的结构和功能 1DNA分子的结构特点:脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸链,两条脱氧核苷酸链上的碱基通过氢键形成碱基对,反
4、向平行盘旋成稳定的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧。扩展:磷酸二酯键可被限制性核酸内切酶或 DNA水解酶切断,氢键则可在解旋酶或高温的条件下解旋形成单链。2DNA分子的功能 DNA的功能 遗传信息的传递 遗传信息的表达 生理过程 DNA分子的复制 转录 翻译 时期 分裂间期 整个个体发育过程中 场所 细胞核(线粒体、叶绿体)细胞核(线粒体、叶绿体)核糖体 模板 DNA分子的两条母链 DNA分子的上条链 mRNA 原料 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 20 种氨基酸 遗传信息的传递 DNADNA DNAmRNA mRNA 蛋白质 意义 使遗传信息从亲代传递给子代 表达遗传信息,
5、使生物表现出各种性状 考点三:基因控制生物的性状 1遗传信息传递的方向中心法则 基因是有遗传效应的 DNA片段,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息,基因中遗传信息的传递过程可归纳如下:DNA RNA 蛋白质 复制 转录 翻译 逆转录 表达三个重要考点是复习遗传和变异的基础分析近年新课标地区生物试题看高考命题在本专题有以下特点主要考点是遗传物质实验的经典实验及拓展应用不同生物的遗传物质种类遗传信息的流动及复制转录和翻译过程的分析与比较理信息的能力对比方式考查真原核遗传信息传递过程的特点主要以选择题的形式考查基因表达的过程和特点等由此对年高考的命题趋势预测下是遗传物质经典实验及拓展应用以肺炎
6、双球菌为素材考查原核细胞的结构与功能特性结合汇考点一人类对遗传物质的探索过程肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路将与其他物质分开单独地直接研究它们各自的功能前者通过单独培养后对比分析发现只有才能将型菌转化为型菌后者通过放射性同位素标学习必备 欢迎下载 提示:真核生物、原核生物和 DNA病毒的遗传物质都是 DNA,只有 RNA病毒的遗传物质是 RNA,RNA复制和逆转录过程只能 RNA病毒才能进行,这是对中心法则的补充和发展。2遗传信息传递的意义(1)使遗传信息从亲代准确地传给子代,从而保持了遗传信息的连续性。(2)通过控制蛋白质的合成从而控制生物的性状,基因对性状的控制有两种方式
7、,如下图所示。(3)遗传信息传递过程中出现的差错(如基因突变等),可以引起可遗传的变异,为生物进化提供原材料。3基因与染色体、蛋白质和性状的关系 【典例导析】【例 1】(2009 年江苏卷)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出 a、b 两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列 4 组实验(见下表)中,不可能出现的结果是 ()基因 有遗传效应的 DNA片段 DNA 蛋白质 组成 染色体 呈线性排列 体现 性状 控制 环境 影响(间接控制)(直接控制)表达三个重要考点是复习遗传和变异的基础分析近年新课标地区生物试题看高考命题在本专题有以下特点主要考点是遗传物质实验的经典实验及拓展应用不
8、同生物的遗传物质种类遗传信息的流动及复制转录和翻译过程的分析与比较理信息的能力对比方式考查真原核遗传信息传递过程的特点主要以选择题的形式考查基因表达的过程和特点等由此对年高考的命题趋势预测下是遗传物质经典实验及拓展应用以肺炎双球菌为素材考查原核细胞的结构与功能特性结合汇考点一人类对遗传物质的探索过程肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路将与其他物质分开单独地直接研究它们各自的功能前者通过单独培养后对比分析发现只有才能将型菌转化为型菌后者通过放射性同位素标学习必备 欢迎下载 A实验 B实验 C实验 D实验【分析】本题考查的是病毒遗传物质的特点和作用。烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA,
9、而蛋白质不是它的遗传物质,所以子代病毒的类型是由 RNA的类型决定的。在第组实验中,组合病毒的遗传物质 RNA是 b 型的,因此病斑类型是 b 型,病斑中分离出的病毒类型也应是 b 型的。故本题应选 C。【例 2】正常情况下,细胞内能够发生的是(多选)()A一个 DNA 分子通过复制形成多种不同的 DNA 分子 B一个 DNA 分子通过转录形成多种不同的 mRNA 分子 C一种氨基酸可由多种密码子编码 D一种 tRNA分子携带多种不同的氨基酸【分析】本题综合考查了细胞内 DNA分子复制和表达过程中物质之间的对应关系。DNA分子复制得到与亲代完全相同的子代 DNA;一个 DNA上有多个基因,所以
10、可转录形成多种不同的mRNA;一种 tRNA 只能转运一种氨基酸,而一种氨基酸可由多种密码子编码,所以也可由多种 tRNA转运。故本题应选 BC 【例 3】下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请根据图分析,不正确的选项是 ()A过程是转录,它以 DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成 mRNA B过程合成的抗体,具有免疫效应,属于基因对性状的间接控制 实验 编号 实验过程 实验结果 病斑类型 病斑中分离出的病毒类型 a 型 TMV感染植物 a 型 a 型 b 型 TMV感染植物 b 型 b 型 组合病毒(a 型 TMV的蛋白质+b 型 TMV的 RNA)感染植物 b 型 a 型 组
11、合病毒(b 型 TMV的蛋白质+a 型 TMV的 RNA)感染植物 a 型 a 型 表达三个重要考点是复习遗传和变异的基础分析近年新课标地区生物试题看高考命题在本专题有以下特点主要考点是遗传物质实验的经典实验及拓展应用不同生物的遗传物质种类遗传信息的流动及复制转录和翻译过程的分析与比较理信息的能力对比方式考查真原核遗传信息传递过程的特点主要以选择题的形式考查基因表达的过程和特点等由此对年高考的命题趋势预测下是遗传物质经典实验及拓展应用以肺炎双球菌为素材考查原核细胞的结构与功能特性结合汇考点一人类对遗传物质的探索过程肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路将与其他物质分开单独地直接研究
12、它们各自的功能前者通过单独培养后对比分析发现只有才能将型菌转化为型菌后者通过放射性同位素标学习必备 欢迎下载 C某段 DNA上发生了基因突变,但形成的蛋白质不一定会改变 D人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制,使得结构蛋白发生变化所致【分析】本题主要考查了基因控制性状的两条途径。抗体可直接表现出免疫性状,属于基因对性状的直接控制。基因控制酶或激素的合成,酶或激素通过调节细胞代谢活动从而影响生物的性状,这种情况才属于间接控制。故本题应选 B。【备战策略】本专题重在解决遗传的分子基础问题,在分子水平上进一步阐述遗传的物质基础和作用原理,在复习中需关注以下方面:1知识整合:本专题知识除在本模块
13、中处于基础地位外,还与其他模块密切相关,如组成细胞的分子、细胞核、细胞增殖、细胞分化、癌变、基因工程、转基因生物的安全性等,在复习中可将其有机整合。2图文转换:课本中大量的示意图,蕴含了丰富的信息,是方法和原理的直观展示,将这些图与文字描述有机结合,利于理解记忆,对形象思维和抽象思维能力的养成与提高具有推动作用。3比较:DNA复制、转录、翻译;DNA与 RNA等既密切相关,又各不相同,通过比较可深化对这些过程和原理的理解,为应用奠定基础。【专题演练】1(2010 年广东东莞模拟)将加热杀死的 S 型细菌与 R型活细菌相混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡。下列叙述错误的是(多选)()A死亡的小鼠体
14、内只存在着 S 型活细菌 B死亡的小鼠体内存在着 S 型和 R型两种活细菌 C死亡的小鼠体内 S型活细菌的出现是两种细菌细胞融合的结果 D死亡的小鼠体内 S型活细菌的出现是 R型细菌转化的结果 2赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌”的实验中,操作及结果正确的是 ()A同时用含同位素35S、32P 的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体 B分别用含同位素 35S、32P 标记的噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌 C噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后,含 35S的放射性同位素主要分布在离心管沉淀物中 D噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后,含32P的放射性同位素主要分布在上清液中 3在噬菌体侵染细菌实验中,
15、用15N、32P、35S 标记的噬菌体侵染细菌,在产生的子代噬菌表达三个重要考点是复习遗传和变异的基础分析近年新课标地区生物试题看高考命题在本专题有以下特点主要考点是遗传物质实验的经典实验及拓展应用不同生物的遗传物质种类遗传信息的流动及复制转录和翻译过程的分析与比较理信息的能力对比方式考查真原核遗传信息传递过程的特点主要以选择题的形式考查基因表达的过程和特点等由此对年高考的命题趋势预测下是遗传物质经典实验及拓展应用以肺炎双球菌为素材考查原核细胞的结构与功能特性结合汇考点一人类对遗传物质的探索过程肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路将与其他物质分开单独地直接研究它们各自的功能前者通
16、过单独培养后对比分析发现只有才能将型菌转化为型菌后者通过放射性同位素标学习必备 欢迎下载 体的组成结构中,能够找到的放射性元素是 ()A可以在外壳中找到15N 和35S B可以在 DNA中找到15N 和32P C可以在外壳中找到15N D可以在 DNA中找到15N、32P、35S 4(2009 年广东卷)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试 验 都 证 明 了 DNA 是 遗 传 物 质。这 两 个 实 验 在 设 计 思 路 上 的 共 同 点 是 ()A重组 DNA片段,研究其表型效应 B诱发 DNA突变,研究其表型效应 C设法把 DNA与蛋白质分开,研究各自的效
17、应 D应用同位素示踪技术,研究 DNA在亲代与子代之间的传递 5(2010 年山东济南模拟)2009 年 11 月,美国时代杂志报道,一个由美、英等多国科学家组成的国际研究团队宣布,他们已经绘出了猪(19 对染色体)的基因组草图。对其评价不准确的是 ()A有助于提升猪繁殖、猪肉营养等方面的研究 B基因组草图的绘制完成意味着后基因时代的到来 C有助于器官移植等涉及人类健康技术的研发 D猪的基因组研究需要测定 19 条染色体中的 DNA分子 6下列属于基因的是 ()A控制抗体合成的 DNA片段 B组成 DNA的 4 种脱氧核苷酸及其序列 C组成染色体的主要化学成分 D含有编码淀粉酶遗传信息的 DN
18、A分子 7已知某 DNA分子中,G 与 C之和占全部碱基总数的 35.8%,其中一条的 T与 C分别占该链基碱基总数的 32.9%和 17.1%,则在它的补链中,T 和 C 分别占该链碱基总数的 ()A32.9%和 17.1%B31.3%和 18.7%C18.7%和 31.3%D17.1%和 32.9%8下图是个 DNA分子片段,其中条链中含15N,另条链中含14N。下列有关说法正确的是 ()表达三个重要考点是复习遗传和变异的基础分析近年新课标地区生物试题看高考命题在本专题有以下特点主要考点是遗传物质实验的经典实验及拓展应用不同生物的遗传物质种类遗传信息的流动及复制转录和翻译过程的分析与比较理
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