(通用版)2020版高考生物二轮复习专题四第1讲遗传的物质基础课件.pptx

1、(通用版)2020版高考生物二轮复习专题四第1讲遗传的物质基础课件三年高考试题统计与命题预测 易错易混排查(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。()提示T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,可感染大肠杆菌导致其裂解。(2)肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。()提示肺炎双球菌的体内转化实验发现了转化因子的存在,体外转化实验证明肺炎双球菌的遗传物质为DNA。(3)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。()提示32P标记亲代噬菌体的DNA,复制形成的子代噬菌体中有的带有32P标记,有的不带有32P标记。(4)细胞中DNA分子的碱基对数等于所

2、有基因的碱基对数之和。()提示基因是有遗传效应的DNA片段,有的DNA片段不是基因,故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和。(5)生物体中,一个基因决定一种性状,一种性状由一个基因决定。()提示生物体中,一个基因可能决定多种性状,一种性状可能由多个基因决定。(6)转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸。()提示转录需要的反应物是核糖核苷酸,逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸。(7)真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程。()提示真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质两个过程。考点一考点二考点三人类对遗传物质的探索历程真题诊断真题诊断(2017全国卷,2)在证

3、明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同答案C考点一考点二考点三解析T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,A项错误。T2噬菌体mRNA和蛋白质的合成都是在宿主细胞大肠杆菌中进行的,B项错误。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,会利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分,用含有32P的培养基培养大肠杆菌,再用这种大肠杆菌培养T

4、2噬菌体,能得到DNA含有32P标记的T2噬菌体,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确。人类免疫缺陷病毒的遗传物质为RNA,T2噬菌体的遗传物质为DNA,它们的核酸类型和增殖过程不同,D项错误。考点一考点二考点三核心知识核心知识1.必须掌握的两个实验考点一考点二考点三2.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

5、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大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中。考点一考点二考点三对点训练对点训练1.(2019江苏卷,3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是()A.实验中可用15N代替32P标记DNAB.噬菌

6、体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA答案C解析DNA和蛋白质中都含有N元素,因此不能用15N代替32P标记DNA,A项错误;T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖,B项错误,C项正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,不能证明大肠杆菌的遗传物质是DNA,D项错误。考点一考点二考点三2.(2017江苏卷,2)下列关于探索DNA 是遗传物质的实验,叙述正确的是()A.格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提

7、取的DNA 可以使小鼠死亡C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记答案C考点一考点二考点三解析此题考查人类对遗传物质探索过程的经典实验。格里菲思实验证明加热杀死的S型菌内存在一种转化因子,能使活的R型菌转化为活的S型菌,并没有提到DNA,A项错误。艾弗里的体外转化实验,证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可促进R型菌转化为S型菌,未涉及小鼠,B项错误。赫尔希和蔡斯实验中,离心后细菌比噬菌体外壳比重大,所以细菌主要存在于沉淀中,C项正确。赫尔希和蔡斯实验中,用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,32P标记的噬菌体DNA在大

8、肠杆菌内进行半保留复制,细菌裂解后得到的噬菌体部分含32P标记,D项错误。考点一考点二考点三DNA的结构与复制真题诊断真题诊断1.(2019天津卷,1)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究()A.DNA复制的场所B.mRNA与核糖体的结合C.分泌蛋白的运输D.细胞膜脂质的流动答案A解析DNA复制需要DNA模板、原料脱氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶,A项正确;mRNA与核糖体的结合,开始翻译mRNA上的密码子,需要tRNA运输氨基酸,不需要脱氧核苷酸,B项错误;分泌蛋白需要内质网初步加工,经囊泡运到高尔基体,经加工、分类和包装,形成分泌小泡,运到细胞膜,经胞吐分泌到细

9、胞外,与脱氧核苷酸无关,C项错误;细胞膜脂质的流动与脱氧核苷酸无关,D项错误。考点一考点二考点三2.(2018浙江卷,22)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是()A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的答案B 考点一考点二考点三考点一

10、考点二考点三核心知识核心知识1.“五、四、三、二、一”巧记DNA的结构(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。考点一考点二考点三2.“六处思考”掌握DNA的复制 考点一考点二考点三对点训练对点训练1.(2016全国卷,2)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是()A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质

11、可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用答案C解析本题考查DNA的复制和转录。DNA双链不能解开。则DNA不能解旋,所以DNA不能复制,也不能转录,A、B两项正确。DNA复制在间期进行,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。DNA不能复制,则细胞不能增殖,所以该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,D项正确。考点一考点二考点三2.(2018海南卷,15)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是()A.有15N14N

12、和14N14N两种,其比例为1 3B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1 1C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3 1D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3 1答案D解析将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后,由于DNA的半保留复制,得到的子代DNA为2个15N15N-DNA和2个14N15N-DNA,再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代,会得到6个15N14N-DNA和2个14N14N-DNA,比例为3 1,D项正确。考点一考点二考点三基因的表达真题诊断真题诊断1.(2019全国卷,2)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子

13、是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是()同位素标记的tRNA蛋白质合成所需的酶同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A.B.C.D.答案C考点一考点二考点三解析本题的切入点是翻译的基本条件。在体外合成同位素标记的多肽链模拟的是翻译过程,该过程在细胞内是在细胞质中的核糖体上完成的。在体外合成时,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液中含有蛋白质合成所需的核糖体、tRNA、ATP及相关的酶等,还需要同位素标记的苯丙氨酸(原料)及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(模板)。考点一考点二考点三2.(2018全国卷,2)生物体内的DNA常与蛋白质结合

14、,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶答案B考点一考点二考点三解析本题考查染色体的成分、DNA的复制及遗传信息的表达等知识。在细胞中都会存在DNA和RNA与蛋白质结合成的复合物。染色体(染色质)就是蛋白质与DNA结合形成的结构,A项正确。在DNA复制过程中,DNA聚合酶与DNA的每一条链都要结合成DNA-蛋白质复合物,真核细胞和原

15、核细胞中都存在DNA的复制过程,所以在原核细胞中也会存在DNA-蛋白质复合物,B项错误。DNA的复制过程需要DNA聚合酶,C项正确。RNA是转录的产物,其模板是DNA的一条链,且需要RNA聚合酶的催化,故该过程中复合物含有RNA聚合酶,D项正确。考点一考点二考点三核心知识核心知识1.厘清转录和翻译的“5”个常考点(1)时间:个体生长发育的整个过程。(2)场所:转录细胞核(主要)、线粒体、叶绿体、原核细胞的细胞质;翻译核糖体。(3)模板:转录DNA的一条链;翻译mRNA。(4)原料:转录4种核糖核苷酸;翻译20种氨基酸。(5)酶:转录RNA聚合酶;翻译肽酰转移酶。考点一考点二考点三2.把握“3”

16、种类型的生物遗传信息传递方式(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)考点一考点二考点三3.区分2个“子”密码子和反密码子(1)密码子在mRNA上,反密码子在tRNA上。(2)密码子有64种,其中61种有对应的氨基酸,3种终止密码子,反密码子61种,具有特异性。考点一考点二考点三对点训练对点训练(2018浙江卷,25)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。考

17、点一考点二考点三下列叙述正确的是()A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA结合所致答案B考点一考点二考点三解析转录时RNA聚合酶与该基因的某一启动部位(启动子)相结合,起始密码在mRNA上,A项错误;转录的场所在细胞核,翻译的场所在细胞质,B项正确;miRNA与W基因mRNA结合发生在RNA之间,遵循碱基互补配对原则,为A与U、C与G,C项错误;据图可知m

18、iRNA蛋白质复合物中miRNA为单链,该单链与W基因mRNA结合,D项错误。考点一考点二考点三微专题微专题7离心技术离心技术离心技术是根据物质颗粒在一个实用离心场中的行为发展起来的,利用旋转运动的离心力,以及物质的沉降系数或浮力密度的差别进行分离、浓缩和提纯的一项操作。在高中阶段主要有如下应用。1.细胞器的分离研究细胞内各种细胞器的结构和作用,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是差速离心法:将细胞膜破坏后的匀浆放入离心管中,用高速离心机进行离心,利用不同的离心速率所产生的不同离心力,就能将各种细胞器分开。离心速率越大,离心后析出的细胞器越小。2.噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯以T2噬菌体

19、为实验材料,用32P标记一组T2噬菌体的DNA,用35S标记另一组T2噬菌体的蛋白质外壳,然后分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短时间保温后,用搅拌器搅拌,使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,再进行离心。3.证明DNA的复制方式科学家将被15N标记的大肠杆菌移入含14N的培养基中,经过一次或二次细胞分裂后,分别提取不同时期的DNA溶于氯化铯溶液中进行超速离心。由于含有不同比例15N和14N的DNA相对分子质量不同,相同质量的DNA会集中在同一条狭窄的区带上,从而在试管中出现重、中、轻三条不同的区带。典例典例1.(2019四川达州摸底)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进

20、行了以下4个实验:用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;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3H标记的细菌;用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌。以上4个实验,经过一段时间后离心,检测到放射性的主要部位分别是()A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液答案D解析用噬菌体侵染细菌一段时间后离心,上清液是噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,离心后上清液是没有放射性的;用32P标记的

21、噬菌体侵染未标记的细菌,放射性主要在噬菌体DNA即沉淀物中;用3H标记细菌,放射性在沉淀物中;而用14C标记的噬菌体中的蛋白质和DNA均含放射性,侵染细菌并离心后上清液和沉淀物中均能检测到放射性。故本题选D。2.(2019河北定州中学质检)将14N、14N-DNA(轻)、15N、15N-DNA(重)以及15N、14N-DNA(中)分别离心处理,其结果如图所示。现将15N、15N-DNA转移到只含14N的环境中,再使DNA分子连续复制两次(和)后,将所得DNA采用同样的方法进行离心处理,则结构最可能是图中的()答案C解析将15N、15N-DNA转移到含14N的环境中,复制一次()所得的DNA都是

22、一条链为14N-DNA,一条链为15N-DNA,所以离心处理后都为中;再复制一次,所得的DNA中有2个DNA是一条链为14N-DNA,一条链为15N-DNA,另外2个是14N、14N-DNA,所以离心处理后2个DNA位于中,2个DNA位于轻,C项正确。对点训练对点训练1.(2019安徽五校联考)用32P和35S标记的噬菌体分别侵染细菌,经短时间保温后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中35S和32P的放射性以及被侵染细菌的存活率,得到下图所示的实验结果。下列说法不正确的是()A.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离B.搅拌时间小于1 min时,沉淀物中的放射性很高C

23、.在实验过程中细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来D.若被侵染细菌的存活率下降,细胞外35S放射性会增高答案D解析噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳吸附在细菌外面,通过搅拌使蛋白质外壳与细菌、没侵染成功的噬菌体与细菌分离,A项正确;搅拌时间小于1 min时,噬菌体的蛋白质外壳与细菌不能很好地分离,沉淀物中的放射性很高,B项正确;由图可知,被侵染细菌全部存活,即噬菌体没有裂解,故没有子代噬菌体释放出来,C项正确;如果被侵染细菌的存活率下降,细胞外32P放射性会增高,D项错误。2.下列研究过程没有用到离心技术的是()A.分离细胞内的各种细胞器B.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验C.证明DNA的复制方式是半保留复制D.探究果蝇眼色的基因位于X染色体上答案D解析分离细胞内的各种细胞器要运用差速离心法,A项错误;T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,分别用含有32P和35S的T2噬菌体与不含放射性的大肠杆菌混合,经过保温、搅拌、离心以检测上清液和沉淀物中的放射性,B项错误;证明DNA复制的方式是半保留复制利用了同位素标记法和离心技术,C项错误;探究果蝇眼色的基因位于X染色体上采用了杂交实验,没有用到离心技术,D项正确。