1、专题四 遗传的分子基础 思维导图宏观把握 考纲内容 能力层级 常考题型 考频热度 1.人类对遗传物质的探索过程 选择题(概念原理类)2.DNA分子结构的主要特点 选择题(概念原理类)3.基因的概念 选择题(概念原理类)4.DNA分子的复制 选择题或非选择题(概念原理类、模式图解类或计算类)5.遗传信息的转录和翻译 选择题或非选择题(模式图解类或情景信息类)1(2016 海南)含有两个高能磷酸键的ATP是人DNA的基本组成单位之一()2(2015 课标全国卷)DNA与ATP中所含元素的种类相同；T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成()考点整合通法悟道 考情扫描 全国卷考点一 基因和DNA的分子结
2、构 3(2014新课标)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的()4(2012江苏)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数()1DNA分子结构的“五、四、三、二、一”(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。核心重组 2基因、DNA和染色体的关系图解 3“派生法”理解和识记双链DNA分子碱基的等量关系(设两条链分别为、)题组一 直接或间接考查DNA分子的化学组成和双螺旋结构 1(2016淮安月考)如图中
3、a、b和c构成了化合物m。下列叙述正确的是 A若c为腺嘌呤，则m为腺嘌呤脱氧核苷酸 BATP脱去两个磷酸基团，可形成m中的一种 C禽流感病原体和幽门螺杆菌体内的m都为4种 Db和c交替连接，构成遗传物质的基本骨架 题组冲关 思路探究 正确理解和灵活使用核苷酸分子的结构模型对DNA分子结构进行分析是解题的关键。a、b、c和m依次表示_。腺嘌呤可参与构成_种核苷酸。ATP比图示结构多_个磷酸。禽流感病原体为RNA病毒，m有_种，而幽门螺杆菌核酸包括DNA和RNA，因此m的种类共_种。a和b交替连接，构成遗传物质的基本骨架。答案 B 磷酸、五碳糖、碱基和核苷酸22482(2016上海)在DNA分子模
4、型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为 A58 B78 C82D88 思路探究 识记和理解DNA分子的化学组成及其比例关系并借助DNA分子片段的结构模型分析是解题的关键。DNA分子片段结构模型如下：DNA分子的组成单位为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸组成两条链，两条链之间借助碱基对相连。DNA分子存在以下比例关系：脱氧核苷酸磷酸(个)脱氧核糖(个)碱基(个)_，推测用磷酸、脱氧核糖和碱基构建20个脱氧核苷酸需要订书钉_个。每相邻的两个脱氧核苷酸通过一个磷酸二酯键相连，即1111140条链磷酸二酯键的个数脱氧核
5、苷酸(个)1，推测由20个脱氧核苷酸组成的两条链含有的磷酸二酯键个数为_，这些磷酸二酯键构建需要订书钉为_个。A有6个说明AT碱基对有6对，每个AT碱基对含两个氢键，构建6个AT碱基对的氢键需要订书钉_个。CG碱基对共4个，每个CG碱基对含3个氢键，构建4个CG碱基对的氢键需要订书钉_个。因此构建以上DNA片段模型共需订书钉_个。答案 C 1818121282利用结构模型分析DNA分子的结构 思维拓展 A、U、G、C、T 8核糖脱氧核糖1利用结构模型理解核苷酸的种类和结构 _等3种碱基参与构成6种核苷酸；碱基_只能参与构成脱氧核苷酸；碱基_只能参与构成核糖核苷酸。核苷酸(个)磷酸(个)碱基(个
6、)五碳糖(个)1111。提供一定数量的磷酸、碱基、五碳糖构建核苷酸分子时，能构成的核苷酸分子的个数等于所提供数量最少的那一种分子的个数。A、C、GTU2利用结构模型理解DNA的结构特点 一个双链DNA分子具有游离的磷酸基团个。每条链碱基的个数_完整DNA分子碱基对的个数。完整DNA分子中，某种碱基的个数等于该碱基参与构成的碱基对的个数。2等于题组二 与DNA分子相关的碱基(或核苷酸)个数或比值的推算 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 思路探究 审清每幅坐标图纵横轴
7、的含义，依据DNA分子的有关碱基等量关系对坐标曲线的走势进行正误判断。DNA分子中(AC)/(TG)应始终等于_；一条单链中(AC)/(TG)与其互补链中(AC)/(TG)互为_，一条单链中(AC)/(TG)0.5时，互补链中(AC)/(TG)2；一条单链中(AT)/(GC)与其互补链中(AT)/(GC)及DNA分子中(AT)/(GC)都_。答案 C 1倒数相等4(2016上海月考)某DNA分子含嘌呤碱基4 000个，胸腺嘧啶与腺嘌呤之和占60%；其中一条链的胞嘧啶占12%，则该链互补链的胞嘧啶数是 A660个 B800个 C1 120个 D2 240个 思路探究 可作图解模型，借助模型并依据
8、有关的碱基等量关系逐步分析。因为嘌呤个数等于嘧啶个数，所以DNA的总碱基数量为4 00028 000个。由胸腺嘧啶与腺嘌呤之和占60%推知胞嘧啶和鸟嘌呤共占160%40%，胞嘧啶占_。一条链的胞嘧啶占12%，则 该 链 胞 嘧 啶 占 完 整 DNA 分 子 的 比 例 为12%26%，互补链胞嘧啶占完整DNA分子的比例为_ 6%_，将该比例转化为具体的碱基个数为8 000_个。答案 C 20%20%14%14%1 1201DNA分子碱基个数或比值的推算思路 思维拓展 2DNA分子复制消耗原料的计算 全国卷考点二 遗传信息的传递和表达 1(2016 海南)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更
9、容易复制()2(2016课标全国卷)如果DNA双链不能解开，细胞中的DNA复制和RNA转录都会发生障碍()3(2016课标全国卷)通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量()4(2016天津)链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能()考情扫描 5(2016上海)浆细胞含核糖体蛋白mRNA，胰岛B细胞不含抗体蛋白mRNA()6(2016海南)与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒增殖的物质Y抑制该病毒增殖的机制可能是抑制该RNA病毒的反转录过程()7(2016四川)所有细胞都能合成蛋白质，但合成场所不一定是核糖体()8(2015海南)DNARNA由逆转录酶催化()9(2014江苏)赫尔希和蔡斯用35
10、S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制()10(2014四川)基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等()1基因的功能和实现途径 核心重组 2遗传信息传递和表达过程的比较(填空：将代表有关过程的序号填在横线上)DNA复制 转录 翻译(1)一定有碱基互补配对的过程是_。利用的原料一定不同的过程是_。(2)进行场所一定相同的是_。进行场所与其它两过程一定不同的是_。(3)所有细胞都发生的过程是_，仅有分生细胞才发生的过程是_。3不同生物或组织细胞的中心法则内容 生物或组织细胞 中心法则内容 细胞生物和DNA病毒 _ RNA病毒 逆转录、DNA复制、转录、翻译(
11、或RNA复制、翻译)有分裂能力的细胞 _ 失去分裂能力即多细胞生物体高度分化的细胞 _ DNA复制、转录、翻译DNA复制、转录、翻译转录、翻译热点信息 RNA病毒可分()RNA病毒即正链RNA病毒和()RNA病毒即负链RNA病毒。正链RNA能直接指导蛋白质的合成并可作为模板复制出负链RNA。负链RNA不能直接指导蛋白质的合成，必须复制出正链RNA后才能进一步完成翻译过程。正链RNA病毒的增殖过程是：()RNA指导翻译(产物包含依赖RNA的RNA聚合酶)()RNA复制出()RNA()RNA复制出()RNA组装新病毒，例如寨卡病毒。负链RNA病毒的增殖过程一般为：()RNA复制出()RNA(所需的
12、依赖RNA的RNA聚合酶存在于入侵宿主细胞的病毒囊膜中)()RNA指导翻译(蛋白质产物中含依赖RNA的RNA聚合酶)并复制出()RNA组装新病毒，例如埃博拉病毒。题组一 直接或变式考查对中心法则各过程概念原理的理解与判断 1(2016课标全国卷)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 题组冲关 C该物质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 思路探究 明确DNA为双链结构，DNA行使功能的过程一般伴随解旋的过
13、程，DNA具有的需要解旋才能发挥作用的功能包括_。插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开的物质实质上是抑制了DNA分子的_。DNA分子的复制发生在_，所以使DNA双链不能解开的物质可将细胞周期阻断在_。答案 C DNA复制(传递遗传信息)、表达遗传信息解旋分裂间期分裂间期2在其他条件具备情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是 A若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶 B若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸 C若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶 D若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸 思路探究 先根据模板和产
14、物判断实验模拟的过程，然后对选项逐一分析。若X是DNA，Y是RNA，过程为_，则Z是_酶。若X是DNA，Y是mRNA，过程为_，则Z是核糖核苷酸。若X是RNA，Y是DNA，过 程 为 _，则 Z 是 _ 酶。若 X 是mRNA，Y是核糖体上合成的大分子，即蛋白质(或多肽)，过程为_，则Z是_。答案 D 转录转录转录逆转录逆转录翻译氨基酸1从模板及原料分析判断遗传信息的流动过程和产物 思维拓展 模板 原料 产物 生理过程 DNA 脱氧核苷酸 DNA DNA复制 核糖核苷酸 RNA DNA转录 RNA 脱氧核苷酸 DNA RNA逆转录 核糖核苷酸 RNA RNA复制 氨基酸 蛋白质(或多肽)翻译
15、判断遗传信息的流动过程还可以依据：发生场所、发生时间、所需酶的种类、DNA是两条链都作模版还是仅有一条链作模板等、DNA是局部区段解旋还是完整DNA解旋等。必需解旋酶参与的过程是_；必需RNA聚合酶参与的过程包括_和RNA复制(把RNA聚合酶称之为依赖RNA的RNA聚合酶)；逆转录酶参与逆转录过程。仅DNA局部区段解旋和完整DNA解旋对应的过程依次是转录、_。DNA复制转录DNA复制2真核生物和原核生物基因表达过程的判断 下图中有真核生物和原核生物基因表达的过程，判断它们的方法是：方法一 看细胞结构。如果有细胞核或核膜(如图2)，则为真核细胞，无细胞核或核膜(如图1)，则为原核生物。方法二 看
16、转录和翻译能否同时发生。如图1中的转录和翻译能同时进行，说明该过程属于原核生物的基因表达过程。图2中的转录和翻译不能同时进行(先转录后翻译)，所以该过程属于真核生物的表达过程。题组二 借助热点信息考查DNA复制或基因表达的机制 3(2016上海)大量研究发现，很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。下图A所示的链霉菌某一mRNA的部分序列整体大致符合图B所示的链霉菌密码子碱基组成规律，试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子(AUG或GUG)可能是 A B CD 思路探究 分别假设起始密码子为、，按照碱基组成密码子的规律连续写出不同假设条件下A图mRNA中决定氨基酸的密码子，看
17、四种假设条件哪种符合图B反映出的信息即可。图B反映出的信息为：链霉菌约40%的密码子第一位碱基为A或U，而约60%的密码子第二位碱基为A或U，而不到20%的密码子第三位碱基为A或U。按照假设，第一、二、三位碱基为A或U的密码子占全部密码子的比例依次为 _；按照假设，三个比例依次为_；按照假设，三个比例依次为_；按照假设，前两个比例依次为0、66%。对比各个假设推出的结果，能明显排除假设_。答案 D70%、20%、40%14%、40%、57%0、50%、50%4(2016课标全国卷)在有关DNA分子的研究中，常用的32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或者dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所
18、处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP，若要用该酶把32P标记到DNA末 端 上，那 么 带 有 32P 的 磷 酸 基 团 应 在 ATP 的_(填“”、“”或“”)位上。(2)若带有32P的dATP的32P作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基 团 应 在 dATP 的 _(填“”、“”或“”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n
19、个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_。思路探究 利用ATP和DNA复制的知识，分析转换题干信息是解题的关键。由题干可以确定ATP和dATP的区别，后者含脱氧核糖，脱掉2分子磷酸后即为DNA的组成单位之一(腺嘌呤脱氧核糖核苷酸)。(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是_之间的高能磷酸键，即位磷酸基团转移到DNA末端。故要将32P标记到DNA上，带有32P的磷酸基团应在位上。(2)用dATP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在_位。(3)噬菌体双链DNA的复制过程中，被32P标记的两条单链始终被保留，并分别存在位和位于两个子代DNA分子
20、中。另外，新合成DNA过程中，原料无32P标记，所以n条子代DNA分子中有且只有2条含有32P标记。究其原因即为_。答案(1)(2)(3)DNA半保留复制(一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的N个噬菌体中只有2个带有标记)DNA的半保留复制可能通过热点信息考查和反映的几个规律 1DNA高效复制的机制：边解旋边复制；多位点复制(环状DNA一般为单位点复制)；双向复制等。2线粒体和叶绿体为半自主细胞器：生命活动所需的蛋白质一部分由自身基因控制，一部分由细胞核基因控制。3基因表达的调控水平：转录水平；mRNA的加工
21、和成熟水平；翻译水平等。思维拓展 题组三 结合遗传基本规律考查基因决定性状的途径和方式 5(2016淮南四模)(多选题)下图为乙醇进入人体内的代谢途径，若体内缺乏酶1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为“白脸人”；缺乏酶2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红，称为“红脸人”；若上述两种酶都有，则乙醇能彻底氧化分解，就基本不会喝醉。下列有关叙述正确的是 A该代谢途径表明基因可通过控制酶的合成控制代谢从而控制生物的性状 B“白脸人”的基因型有3种，“红脸人”的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb C一对“红脸”夫妇生下“不醉”和“白脸”的两个儿子，则女儿是“不醉”的概率是3/16 D该代谢途径表明
22、基因和性状的关系是对应的线性关系 思路探究 解题的关键有：熟记基因控制性状的途径(基因通过控制_的合成控制生物性状)和方式(包括：基因通过控制_的合成控制代谢过程进而控制生物性状和基因通过控制_分子的结构直接控制生物性状)；确定白脸人、红脸人、基本不会醉的人的基因型框架(白脸人为_；红脸人为_；基本不醉的人为_。答案 ABC 蛋白质蛋白质A_B_A_bb)aa_ _酶6(2016福建改编)中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员已经弄清了青蒿(二倍体，体细胞染色体数为18)细胞中青蒿素的合成途径(如下图所示)。FPP 合成酶基因mRNA
23、 单糖IPPFPP合成酶FPP ADS酶青蒿酸前体CYP71AV1酶青蒿酸青蒿素(1)在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程需要_酶催化，mRNA通过_进入细胞质。(2)野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性，稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有_种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为_(写出两种组合)，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为_。(3)青蒿素的合成过程说明基因是如何控制生物性状的？_。(4)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四
24、倍体细胞并发育成植株。推测低 温 处 理 导 致 细 胞 染 色 体 不 分 离 的 原 因 是_。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为_。思路探究 针对每一小题分析作答。(1)表示转录过程，需要RNA聚合酶。(2)F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8能够说明亲本基因型符合一对基因为杂合子自交，一对基因为杂合子测交，因此亲本基因型为_。(3)图中体现出酶的作用，因此材料能够说明基因通过_控制生物的性状。(4)由青蒿为二倍体且体细胞染色体数为18推知，四倍体青蒿含36条染色体，四倍体与二倍体杂交得到三倍体，三倍体体细胞含_条染色体。AaBbaaBb或AaBbAabb控制酶的合成控制代谢过程进而27答案(1)RNA聚合 核孔(2)9 AaBbaaBb、AaBbAabb 1/8(3)基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状(4)低温抑制纺锤体形成 27 1判断基因控制性状的方式 根据基因指导合成的蛋白质类型判断(1)蛋白质为酶分子或激素分子时，说明基因能够通过控制酶或激素的合成控制代谢过程进而控制生物性状。(2)蛋白质为载体分子、通道蛋白等非酶和激素分子时，说明基因通过控制蛋白质的分子结构直接控制生物性状。2基因、环境和性状的关系 性状一般由基因控制，但也受到环境的影响。思维拓展 本讲结束请按ESC键返回专题集训夯基提能