1、2020版高考生物二轮复习专题四遗传、变异与进化2遗传的分子基础课件考纲点击考纲点击1.趋势分析：本专题常针对中心法则涉及的五个过程进行命题，命题多结合图示分析考查上述生理过程发生的场所、条件和相关计算2.复习策略：(1)对照法比较肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验；(2)模型辅助法深刻理解DNA分子的结构与中心法则；(3)表格比较法理解DNA复制、转录和翻译的不同1.人类对遗传物质的探索历程()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()备考指南备考指南考纲要求考纲要求网络构建网络构建知识自填知识自填必考点一必考点一 以实验为载体
2、考查探索遗传物质本质的历程以实验为载体考查探索遗传物质本质的历程夯实基础夯实基础查漏补缺查漏补缺1.在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是()孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验DNA的X光衍射实验A.B.C.D.答案 C解析 根据证明DNA是遗传物质的两个经典实验肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可直接选出答案。2.依据噬菌体侵染细菌的实验，判断下列相关叙述。(1)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。()(2)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质。()(3)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖。()(4)噬菌体
3、侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。()(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。()(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。()(7)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。()(8)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考点整合考点整合融会贯通融会贯通 1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较2.有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的问题分析(1)格里菲思的小鼠体内转化实验只能推测出S型细
4、菌含有“转化因子”，不能证明DNA是遗传物质。艾弗里的体外转化实验既能说明DNA是遗传物质，又能证明蛋白质、多糖等不是遗传物质。(2)“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的，而不是由肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验得出的。(3)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。(4)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。【典例示范1】为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的
5、实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，甲、丙中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的叙述正确的是()A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D.若本组实验乙(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质【解析】本题考查证明DNA是遗传物质实验的相关知识，意在考查理解判断能力及综合运用能力。图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明
6、DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验乙(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导致的。【答案】B必考点二必考点二 综合分析遗传信息的传递和表达综合分析遗传信息的传递和表达夯实基础夯实基础查漏补缺查漏补缺1.判断下列的叙述。(1)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。()(2)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。()(3)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶且消耗能量。()(4)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。()(5)在DNA分子模型构
7、建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，由此构建而成DNA双螺旋的整条模型。那么该DNA分子粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)2.判断下列有关基因表达的叙述。(1)RNA分子可作为DNA合成的模板，DNA是蛋白质合成的直接模板。()(2)转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原料，不需解旋酶。()(3)不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性。()(4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。()(5)在细胞中，以RNA作为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录过程。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)
8、3.下列是某同学关于真核生物基因的叙述，其中正确的是()携带遗传信息 能转运氨基酸能与核糖体结合 能转录产生RNA每相邻三个碱基组成一个反密码子可能发生碱基对的增添、缺失、替换A.B.C.D.答案 B解析 基因是有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息、能转录、也可能发生基因突变，所以正确，能转运氨基酸的是tRNA、能与核糖体结合的是mRNA、反密码子位于tRNA上。考点整合考点整合融会贯通融会贯通 1.图示法分析复制、转录和翻译过程(1)图一表示DNA分子复制过程判断依据：模板为DNA，且形成具有双链结构的DNA。两个子代DNA分别由一条母链和一条子链组成，两个子代DNA分子在有丝分裂后期或减数
9、第二次分裂后期分离。(2)图二表示DNA分子的转录过程判断依据：模板为DNA，且合成单链RNA。由于图中d是已与模板DNA分离的游离的RNA片段，因此转录的方向是由右向左进行，且a为RNA聚合酶。b与c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。在真核细胞中该图示主要发生在细胞核中，叶绿体和线粒体中也可能进行。(3)图三表示翻译过程判断依据：模板为RNA，且合成场所为核糖体。为tRNA，为核糖体，为mRNA，为多肽链，如图所示，核糖体内对应的RNA碱基对的排列顺序为CCGAAGAAU。2.复制、转录、翻译过程中的几个误区(1)误认为复制、转录只发生在细胞核中DNA存在的部位都可发生，如细胞
10、核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(2)误认为转录产物只有mRNA转录的产物有mRNA，tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)误认为所有密码子都能决定氨基酸共有64种密码子，有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子。【典例示范2】下列关于甲、乙、丙三个与DNA分子相关的图形的说法不正确的是()A.将图甲DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代含15N的DNA单链占总链数的7/8B.图甲处的碱基对缺失可导致基因突变，限制性核酸内切酶可作用于部位，解旋酶可作用于部位，图乙中有8种核苷酸C.图丙所示的生理过程为转录和翻译，在蓝藻细胞中可同时进行D.形成图丙的过程可发
11、生在拟核中，人的神经细胞能进行图乙所示生理过程的结构只有细胞核【思维流程】【解析】有一条单链被15N标记的DNA分子在含15N的培养液中复制一代时，含15N标记的DNA单链占DNA总链数的3/4，在含15N的培养液中复制两代时，含15N标记的DNA单链占DNA总链数的7/8；蓝藻等原核细胞的转录与翻译过程可同时进行；人的神经细胞中能进行转录过程的结构有细胞核和线粒体。【答案】D课堂课堂10分钟落实巩固分钟落实巩固1.下列叙述与生物学史实相符的是()A.孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气C.富兰克林和威尔金
12、斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制答案 C解析 孟德尔以豌豆作为实验材料，总结出了基因的分离和自由组合规律，并通过豌豆的测交实验验证了两大规律，故A错。范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自水，B错。富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱，对DNA双螺旋结构模型的建立做出了巨大贡献，故C项正确。赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质，D项错误。2.某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示
13、第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()答案 D解析 亲代DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个DNA分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链，故D项正确。3.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 ()答案 C解析 设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、C2、G2
14、，DNA分子中四种碱基含量A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知(A+C)/(T+G)=1，A曲线应为水平，A项错误；A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1)，B曲线应为双曲线的一支，B项错误；(A+T)/(G+C)=(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)，C项正确；(A1+T1)/(G1+C1)=(T2+A2)/(C2+G2)，D项错误。4.在一个典型的基因内部，转录起始位点(TSS)、转录终止位点(TTS)、起始密码子编码序列(ATG)、终止密码子编码序列(TGA)的排列顺序是()A.ATGTGATSSTTSB.TSSAT
15、GTGATTSC.ATGTSSTTSTGAD.TSSTTSATGTGA答案 B解析 转录起始位点(TSS)与转录终止位点(TTS)是在基因的非编码区，分别位于编码区的上游与下游，而起始密码子编码序列(ATG)和终止密码子编码序列(TGA)则是由编码区中的序列转录而来的，故选B项。5.STR是DNA分子上以26个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定，如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元，重复7-17次；X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元，重复11-15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR
16、位点如图所示。下列叙述错误的是()A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点B.为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的STR进行检测C.有丝分裂时，图中(GATA)8和(GATA)14分别分配到两个子细胞D.该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2答案 C解析 作为亲子鉴定的标志，应能在前后代之间保持稳定性，所以STR应具有不易发生变异的特点，A项正确；不易变异不等于不变异，为了减少由于变异等产生的误差，应选择足够数量不同位点的STR进行检测，B项正确；图中(GATA)8和(GATA)14均是位于7号这对同源染色体上，有丝分裂时，二者不分离，要进入一个子
17、细胞中去，C项错误；在进行减数分裂形成卵细胞时，同源染色体彼此分开，即该女性的两条X染色体彼此分开，分别进入两个子细胞中去，故形成含有图中(ATAG)13的概率是1/2，D项正确。6.将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是()A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B.该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNAC.连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等答案 C解析 A项，小鼠乳腺细胞中的核酸含有A、G、C、T、U五种碱基，八种核苷
18、酸，故A项正确。B项，基因是具有遗传信息的DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过程，故B项正确。C项，连续分裂n次，子细胞中被标记的细胞占1/2n-1，故C项错。7.研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是()A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B.侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病答案 B解析 人类免疫缺陷病毒(HIV)属反转录病毒的一种，主要攻击人体的淋巴细胞，在侵染过程中HIV整体进入T淋巴细胞内，故B选项是错误的。HIV的遗传物质RNA，经逆转录形成的DNA可整合到患者细胞的基因组中，再通过病毒DNA的复制、转录和翻译，每个被感染的细胞就生产出大量的HIV，然后由被感染的细胞裂解释放出来；根据题图中的中心法则可知病毒DNA是通过逆转录过程合成，可见科研中可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。故A、C、D选项均正确。
