1、2012届高考生物二轮复习课件：专题三 第一讲 遗传的分子基础1S型细菌的DNA能使活的R型细菌转化为S型细菌。2噬菌体由蛋白质和DNA组成，在侵染细菌时只有DNA注入细菌内。3DNA分子双螺旋结构的特点：(1)两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。(3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。4DNA分子具有多样性、特异性和稳定性等特点。5基因的本质是有遗传效应的DNA片段。6基因的功能是遗传信息的传递和表达。7DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。8复制、转录和翻译都
2、需要模板、原料、能量和酶等条件，除此之外，翻译还需要运输工具tRNA。9一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种tRNA来运输，但一种密码子只对应一种氨基酸，一种tRNA也只能运输一种氨基酸。10生物的表现型是由基因型和环境共同决定的。11分离定律和自由组合定律都发生在减数第一次分裂过程中。12孟德尔获得成功的原因：选材恰当；研究方法由简到繁；运用统计学；科学设计实验程序。13伴X隐性遗传中，女患者的父亲和儿子一定是患者，正常男性的母亲和女儿一定正常。14伴X显性遗传中，男患者的母亲和女儿一定是患者，正常女性的父亲和儿子一定正常。15人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。16
3、人类基因组计划的目的是测定人类基因组的全部DNA序列，并解读其中包含的遗传信息。备考方向要明了高频考点 考题例证 1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的分析及拓展应用 2011山东卷T2、江苏卷T12,2010海南卷T13等。2.DNA分子的结构和复制 2011海南卷T25、上海卷T27,2010广东卷T7等。3.基因控制蛋白质的合成 2011安徽卷T5、江苏卷T7,2010天津卷T2等。1肺炎双球菌转化和噬菌体侵染细菌两实验的比较 重点肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 过程及结果 体内转化实验 肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验相同点实验思路相同：都是设法把 DNA 和蛋白质分
4、开，单独地、直接地去观察 DNA 的作用。只是肺炎双球菌转化实验利用了从 S 型菌直接提取分离，而噬菌体侵染细菌实验则利用放射性同位素间接将 DNA 和蛋白质分开结论相同：都证明了 DNA 是遗传物质。2生物的遗传物质总结 难点生物所含核酸所含核苷酸含氮碱基遗传物质细胞生物(原核、真核生物)2种DNARNA8种四种核糖 核苷酸四种脱氧 核苷酸5种：A、T、C、G、U均为DNA生物所含核酸所含核苷酸含氮碱基遗传物质DNA病毒为DNA核苷酸1种，4种脱氧4种：A、T、C、GDNA病毒RNA病毒1种，为RNA4种核糖核苷酸4种：A、U、C、GRNA3有关疑难问题分析 易混点(1)“DNA是主要的遗传
5、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。(2)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。(3)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。1(2011徐州模拟)用32P和35S分别标记的噬菌体侵染细菌，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，得到如图所示的实验结果。下列说法不正确的是().A搅拌的目的是使吸附在
6、细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离B搅拌时间小于1分钟时，沉淀物中的放射性增高C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放射性会增高解析：由图可知，被侵染细菌全部存活，没有子代噬菌体释放出来。如果被侵染细菌的存活率下降，细胞外32P放射性会增高。答案：D2(2010江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A不同生物的蛋白质在结构上存在差异B蛋白质与生物的性状密切相关C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息解析
7、：不同的生物遗传物质不同，而不同生物体内的蛋白质结构也不同，蛋白质是生物性状的直接体现者，故推测遗传物质可能是蛋白质；与蛋白质相比DNA更耐高温，故DNA的热稳定性大于蛋白质，另外蛋白质也不能自我复制；由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，故推测不同的氨基酸排列顺序可能贮存大量的遗传信息。答案：C1基因对性状的控制 重点(1)中心法则解读：以DNA为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则。以RNA为遗传物质的生物的中心法则(如RNA病毒等)。a具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)。b具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。(2)基因与性状间的关系：基因与性状并非简单的一一对应
8、的关系，可存在如下情况。一个基因控制 一种或多种性状；多个基因共同控制 一种性状；基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状。如蚕茧的黄色(A)对白色(a)是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有B、b，且只有基因型为A bb时，才表现黄色。2与碱基互补配对或DNA复制相关的计算 难点(1)据T或U可判断核酸种类，DNA中含T，RNA中含U，双链DNA分子中嘌呤之和嘧啶之和，即AGTC。(2)在双链DNA分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基的百分含量，可用AT，GC，AGTC50%求解。(3)在双链DNA中，一条单链的(AG)/(CT)m，则另一条互补链的(AG)/(CT)1/m。(4)在双链
9、DNA中，互补配对的碱基之和的比值(AT)/(GC)与每一条单链中这一比值相等。(5)不同生物的DNA分子中，(AT)/(GC)不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。(6)若一个DNA分子经过n次复制，可得2n个DNA分子，若某个含15N的DNA分子，放在含14N的培养基中复制n次，则含15N的DNA分子占其总数的2/2n，含15N的DNA单链与14N的单链之比为1/(2n1)。(7)双链DNA分子中，如含某种碱基x个，复制n次，则需加入的含该碱基的脱氧核苷酸数为(2n1)x。3有关疑难问题分析 易混点(1)复制和转录并非只发生在细胞核中，DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、
10、拟核和质粒等都可发生。(2)转录的产物并非只有mRNA，tRNA和rRNA也是转录的产物，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)一个mRNA分子可结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但并不能缩短每条多肽链的合成时间。(4)并非所有的密码子都决定氨基酸，3个终止密码子不能决定氨基酸。3(2011江苏高考)关于转录和翻译的叙述，错误的是()A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特定碱基序列CmRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性解析：转录是以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程；转录过程需要RNA聚合酶的催
11、化，RNA聚合酶首先结合到基因的启动子上，从而启动转录过程；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体；一个氨基酸可对应几种不同的密码子，这样能保证由于差错导致的密码子的改变而不会改变氨基酸，从而保持生物性状的稳定性。答案：C4(2011海南高考)关于核酸生物合成的叙述，错误的是()ADNA的复制需要消耗能量BRNA分子可作为DNA合成的模板C真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期解析：真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期，复制过程需消耗能量；逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程；真核细胞核酸的合成主要是在细胞核中完成的。答案：D命题热点
12、(1)肺炎双球菌转化实验过程及结果分析(2)噬菌体侵染细菌实验过程及结果分析 命题角度 此类问题多以选择题形式考查，主要从以下两个方面考查：一是考查实验过程及结果，二是结合DNA复制和同位素标记，考查噬菌体侵染细菌实验 例1(2011广东高考)艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知()实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况 R 蛋白质 R 型 R 荚膜多糖 R 型 R DNA R 型、S 型 R DNA(经DNA酶处理)R 型 A.不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子B说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性C和说明 S 型菌的 DNA 是转化因子D说明
13、 DNA 是主要的遗传物质解析 本题考查肺炎双球菌转化实验，意在考查分析问题的能力、获取信息的能力和实验探究能力。由、组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子，A错误、C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是主要遗传物质，D错误。答案 C例2(2011江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A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B分别用35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C用35S 标
14、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D32P、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解析 本题考查在遗传物质的探索过程中噬菌体侵染细菌的实验，意在考查对实验的方法步骤及结果的分析能力。A项错误，噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；B项错误，保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性。C项正确，用35S 标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；D项错误，本实验可说明DN
15、A是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。答案 C噬菌体侵染细菌实验的同位素标记解题规律命题热点(1)复制、转录、翻译过程(2)DNA的结构及有关碱基的分析与计算 命题角度 此类问题在高考中常结合图示分析复制、转录和翻译的场所、过程、条件等。正确识别图示所表示的过程是解题的关键 例3(2011安徽高考)下面的甲、乙图示为真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是()A甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行CDNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
16、解析 本题考查DNA的复制和转录，渗透对知识理解能力和获取信息能力的考查。图甲表示DNA分子的复制过程，图乙表示转录过程，乙的产物是单链的mRNA分子，故A项错误；甲、乙过程主要在细胞核中进行，故B项错误；甲、乙过程均需要解旋酶的参与，故C项错误；在一个细胞周期中，核中DNA分子只复制一次，而转录可以进行多次，故D项正确。答案 D例4 下图甲是一DNA分子片段，乙图表示该片段的某一生理过程，下列有关说法错误的是()A甲图中限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶均可作用于磷酸二酯键处，而DNA解旋酶可作用于氢键处B图甲中碱基G和A之间是通过“五碳糖磷酸五碳糖”连接的C乙图中b链上(AG)/(TC)的
17、比值一定与c链中的相同D把此DNA放在含14N的培养液中复制n代，子代中含15N的DNA占1/2n解析 限制酶和DNA连接酶的作用位点是磷酸二酯键，DNA聚合酶是在DNA复制过程中把游离的脱氧核苷酸相互连接起来，作用位点也是DNA一条链的相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，DNA解旋酶的作用位点是碱基对中的氢键，而图中的表示磷酸二酯键，表示氢键，所以A正确；b链上(AG)/(TC)的比值一般与d链中的是相同的，与c链中的则不一定相同；DNA复制n代，其子代DNA为2n个，但从图中可知，母链中只有一条是15N链，因此子代中也只有1个DNA分子中有15N，所以子代中含15N的DNA占1/2n。答案
18、 C基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目参加转移的tRNA数目1/3mRNA的碱基数目1/6基因中的碱基数目。这个比例关系都是最大值，原因如下：(1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。(2)在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。(3)转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质氨基酸数目的6倍还要多。近年来，有关“超级细菌”的报道屡屡见诸报端。继2010年在南亚发现含有NDM1基因的超级细菌后，2011年7月份，一个国际传染病专家团队在日本发现了一种新型“超级淋病菌”。超级病菌对目前所有抗生素都具有较强的抗药性，抗生素可选择性地抑
19、制细菌蛋白质合成。据以上材料可从以下角度命题：(1)细菌等原核细胞的结构与功能。(2)非特性免疫与特异性免疫。(3)抗生素抑制蛋白质合成的作用原理分析及实验探究。根据上述材料，回答以下问题：(1)南亚超级细菌携带的NDM1基因是一种超级抗药性基因。下面有关叙述正确的是()ANDM1基因存在于细菌的染色体上B抗药性的产生是自然选择的结果C抗药性变异的产生是人们长期使用抗生素的结果DNDM1基因的遗传遵循孟德尔遗传规律(2)超级细菌的出现，促使人类加快了抗生素的研发进程，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌繁殖。现发现一种新型抗生素，请探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA
20、的转录过程。实验步骤：第一步：取A、B、C、D 4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关的酶的混合溶液；第二步：_。第三步：_。预期实验结果并得出实验结论：该实验有可能会出现_种实验结果，如果出现_，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。解析(1)原核细胞内没有染色体，DNA位于拟核内或质粒上；抗药性变异的产生是不定向的，抗生素只是起到选择的作用；原核生物基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律。在自然选择的作用下，具有抗药性的细菌生存下来，把抗药性遗传给后代并积累和加强，形成了“超级细菌”。(2)要探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程，需要设置对照实验，实验变量为抗生素的有无，而观察指标为是否有RNA生成。因要探究抗生素对人体DNA和细菌DNA转录的影响，故需有两组对照。答案：(1)B(2)第二步：向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，B试管中滴加等量的蒸馏水，同时A、B试管中加入等量相同的细菌DNA；向C试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，D组滴加等量的蒸馏水，同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA第三步：把A、B、C、D 4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测4支试管中有无RNA的生成4 A试管中无RNA生成，B试管中有RNA生成，C、D试管中均有RNA生成
