2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題九 遺傳的分子基礎(chǔ)教案 浙教版.doc

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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題九 遺傳的分子基礎(chǔ)教案 浙教版 高考要求： 遺傳的分子基礎(chǔ) （1）遺傳物質(zhì)的證據(jù) （2）DNA的結(jié)構(gòu) （3）DNA的復(fù)制 （4）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 遺傳物質(zhì)的證據(jù) （一）基礎(chǔ)知識(shí)梳理 1.DNA是 的遺傳物質(zhì)，因?yàn)? 的遺傳物質(zhì)是DNA，包括 ，而少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA，如 。 2.格里菲思轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（體內(nèi)轉(zhuǎn)化） 結(jié)論： 已經(jīng)被 的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——“ ”。 3.艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（體外轉(zhuǎn)化）： 才是產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì) 4.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 原理 T2噬菌體以 為模板，利用宿主細(xì)胞內(nèi)的 和 ，合成自身的 和 而實(shí)現(xiàn)增殖。 方法 放射性 法，用 標(biāo)記一部分噬菌體的蛋白質(zhì)，用 標(biāo)記另一部分噬菌體的DNA。 過程 用35S標(biāo)記的噬菌體 →與細(xì)菌混合培養(yǎng)→攪拌、離心→ 上清液中放射性 沉淀物中放射性 用32P標(biāo)記的噬菌體 上清液中放射性 沉淀物中放射性 結(jié)論 在噬菌體中，親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，即 是遺傳物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)思路 將 等分開，直接地、單獨(dú)地去觀察DNA和蛋白質(zhì)等的作用 （二）典型例題反饋 1.（xx江蘇）人類對(duì)遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過程，下列有關(guān)敘述正確的是 A．孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實(shí)了其傳遞規(guī)律和化學(xué)本質(zhì)　 B．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說服力 C．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù) D．煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 2（xx重慶）針對(duì)耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注，下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是 A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B.以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C.外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細(xì)菌死亡 D.能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解 3.（０９廣東）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是 （ ） A．重組DNA片段，研究其表型效應(yīng) B．誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應(yīng) C．設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng) D．應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞 2．(０９江蘇）科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個(gè)不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實(shí)驗(yàn)(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是 （ ） 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 病斑 類型 病斑中分離出 的病毒類型 ① a型TMV感染植物 a型 a型 ② b型TMV感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)+b型TMV的RNA)感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)+a型TMV的RNA)感染植物 a型 a型 A．實(shí)驗(yàn)① B．實(shí)驗(yàn)② C．實(shí)驗(yàn)③ D．實(shí)驗(yàn)④ ３．某科研小組對(duì)禽流感病毒的遺傳物質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄壳萘鞲胁《镜倪z傳物質(zhì)是DNA還是RNA 實(shí)驗(yàn)原理：①禽流感病毒的核酸提取物能使活雞胚中產(chǎn)生病毒 ②ＲＮＡ聚合酶能　　　　　　　　　　　　　　 實(shí)驗(yàn)用具：顯微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活雞胚、DNA酶、RNA酶等。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①取等量的大小相同的活雞胚A、B兩組。 ②用顯微注射技術(shù)，向A組活雞胚細(xì)胞中注射 ；向B組活雞胚細(xì)胞中注射 。 ③在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。 ④分別從培養(yǎng)后的活雞胚中抽取樣品，檢測(cè)是否產(chǎn)生禽流感病毒產(chǎn)生。 結(jié)果預(yù)測(cè)：①若A組活雞胚中有禽流感病毒產(chǎn)生，B組中沒有禽流感病毒產(chǎn)生， 則　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 則　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案.實(shí)驗(yàn)原理 ②使禽流感病毒的核酸提取物水解而失去活性 實(shí)驗(yàn)步驟②適量的禽流感病毒的核酸提取物與DNA酶； 等量的禽流感病毒的核酸提取物與RNA酶 結(jié)果預(yù)測(cè)：①則禽流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA。 若A組活雞胚中無禽流感病毒產(chǎn)生，B組中有禽流感病毒產(chǎn)生，則禽流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 二、DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 （一）基礎(chǔ)知識(shí)梳理 1.核酸的基本單位----核苷酸 8種 堿基5種；DNA分子的基本單位---脫氧核苷酸 4種 堿基4種；RNA分子的基本單位—核糖核苷酸 4種 堿基4種；DNA分子的空間結(jié)構(gòu)----雙螺旋結(jié)構(gòu)；配對(duì)原則---堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A一定要和 T 配對(duì)(氫鍵有 2 個(gè))，G一定和 C 配對(duì)(氫鍵有 3 個(gè))。雙鏈DNA中腺嘌呤(A)的量總是等于 胸腺嘧啶（T）的量．鳥嘌呤(G)的量總是等于 胞嘧啶（C）的量。 2.DNA復(fù)制的時(shí)間有絲分裂的間期和減數(shù)分裂的間期；DNA的復(fù)制場(chǎng)所—細(xì)胞核；復(fù)制特點(diǎn)----半保留復(fù)制；完成復(fù)制的條件—模板、原料、能量、酶；DNA 復(fù)制所用原料--- -周圍游離的4種脫氧核苷酸；RNA 復(fù)制所用原料----周圍游離的4種核糖核苷酸。 （二）典型習(xí)題反饋 １．（１０宣武期末）下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的描述不正確的是 （ ） A．①和②相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 B．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 C．當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，⑨的斷開需要解旋酶 D．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 ２．（１０延慶期末）右圖是一個(gè)DNA分子片段，其中一條鏈中含15N，另一條鏈中含14N。下列有關(guān)說法正確的是（ ） A．若該DNA片段控制合成的蛋白質(zhì)分子含51個(gè)氨基酸，則該DNA片段至少含有300個(gè)堿基 B．若該DNA中A為p個(gè)，占全部堿基的n／m（m＞2n），G個(gè)數(shù)為（pm／2n）－p C．若以該DNA片段為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA含61種密碼子，則最多決定61種氨基酸 D．把該DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代DNA中含有15N的DNA占3／4 ３．（０５北京）已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA和單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述哪一種類型，應(yīng)該 （ ） A. 分析堿基類型，確定堿基比率 　　　　　B. 分析堿基類型，分析核糖類型 C.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型　D.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型 4.（10山東）蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是（ ） A．每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記 B．每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記 C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記 D．每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記 圖10 5．（１０東城期末）在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N—DNA（相對(duì)分子質(zhì)量為a）和15N—DNA（相對(duì)分子質(zhì)量為b）。將含15N—DNA的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和II），用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖10所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是 （ ） A．I代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5N B．II代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 C．預(yù)計(jì)III代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為（7a+b）/8 D．上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制 6.（xx福建）5．雙脫氧核苷酸常用于DNA測(cè)序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參與DNA的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA合成時(shí)，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸。則以該單鏈為模板合成出的不同長(zhǎng)度的子鏈最多有 A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 7．（12海淀一模3）DNA聚合酶有兩種方式保證復(fù)制的準(zhǔn)確性，即選擇性添加正確的核苷酸和校讀（移除錯(cuò)配的核苷酸）。某些突變的DNA聚合酶（突變酶）比正常的DNA聚合酶精確度更高。下列有關(guān)敘述正確的是 A.翻譯突變酶的mRNA序列不一定發(fā)生改變 B.突變酶作用的底物是四種核糖核苷酸 C.突變酶減少了基因突變的發(fā)生不利于進(jìn)化D.突變酶大大提高了DNA復(fù)制的速度 D．上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制 7．近10年來，PCR技術(shù)（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）成為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一種常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段，在試管中利用少量樣品進(jìn)行DNA的人工復(fù)制，在很短時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實(shí)驗(yàn)室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。其過程如下圖： 游離核苷酸溶液中的DNA樣品 DNA互補(bǔ)鏈分離開來 以核苷酸溶液為原料合成DNA新的互補(bǔ)鏈 循環(huán)往復(fù) 加熱到90℃ 加熱到55℃，引物與DNA配對(duì) （1）加熱使DNA雙鏈打開，這一步是打開_____鍵，稱為______，在細(xì)胞中是在______酶的作用下進(jìn)行的。 （2）當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板末端結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2條DNA分子，此過程中的原料是___________，遵循的原則是_____________。 （3）PCR技術(shù)的必需條件，除了液體環(huán)境、PH值和溫度以外，至少還要四個(gè)條件，即： ______、原料、__________和酶。 （4）在此循環(huán)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生2個(gè)DNA分子，則6次循環(huán)之后將產(chǎn)生_________個(gè)DNA分子。 此過程的特點(diǎn)是______________，意義是_____________________。 三、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯 1. 一條染色體上有 1 個(gè)DNA分子，一個(gè)DNA分子上有 許多 個(gè)基因，基因在染色體上呈現(xiàn) 線形 排列。每一個(gè)基因都是特定的 DNA 片段，有著特定的 遺傳效應(yīng) ，這說明DNA中蘊(yùn)涵了大量的 遺傳信息 ?；颉羞z傳效應(yīng)的DNA片斷?；蚴菦Q定生物性狀的基本單位，遺傳信息是--- DNA分子上的脫氧核苷酸的順序（堿基順序）； “密碼子” 是信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基，共有61種。氨基酸數(shù): mRNA上堿基數(shù)：DNA上堿基數(shù)=1：3：6 2.基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段， 轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中，以 DNA的一條鏈 為模板，以四種核糖核苷酸為原料，RNA聚合酶催化合成，；翻譯在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上。以 mRNA為模板，以游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種 氨基酸 為原料，合成具有一定氨基酸順序的 蛋白質(zhì) 的過程。搬運(yùn)工是 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA），其作用是識(shí)別并運(yùn)輸氨基酸，。每種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)并識(shí)別 1 種氨基酸，其一端是 攜帶氨基酸 的部位，另一端有3個(gè)堿基，稱為 反密碼子 。rRNA是構(gòu)成核糖體的成分。 （二）典型習(xí)題反饋 1．（xx全國(guó)新課程）同一物種的兩類細(xì)胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質(zhì)的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同，其原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的（ ） A．tRNA種類不同 B．mRNA堿基序列不同 C．核糖體成分不同 D．同一密碼子所決定的氨基酸不同 2．（０９廣東）有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，不正確的是 （ ） A.終止密碼子不編碼氨基酸 B.每種tRNA只運(yùn)轉(zhuǎn)一種氨基酸 C.tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息 D.核糖體可在mRNA上移動(dòng) 3.（12朝陽(yáng)一模3）圖甲所示為基因表達(dá)過程，圖乙為中心法則，①~⑤表示生理過程。下列敘述正確的是 A．圖甲所示為染色體DNA上的基因表達(dá)過程，需要多種酶參與 B．紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動(dòng)，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程 C．圖甲所示過程為圖乙中的①②③過程 D．圖乙中涉及堿基A與U配對(duì)的過程為②③④⑤ 4．（12西城一模3）基因轉(zhuǎn)錄出的初始RNA，經(jīng)不同方式的剪切可被加工成翻譯不同蛋白質(zhì)的mRNA。某些剪切過程不需要蛋白質(zhì)性質(zhì)的酶參與。大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA只在個(gè)體發(fā)育的某一階段合成，不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。下列判斷不正確的是 A．某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成 B．一個(gè)基因可能參與控制生物體的多種性狀 C．mRNA 的產(chǎn)生與降解與個(gè)體發(fā)育階段有關(guān) D．初始RNA的剪切、加工在核糖體內(nèi)完成 5．下圖表示某高等植物細(xì)胞中基因表達(dá)的過程，“→”表示物質(zhì)轉(zhuǎn)移的路徑和方向，請(qǐng)仔細(xì)觀察和分析圖解，并回答下列問題： （1）圖中rbcs基因表達(dá)的產(chǎn)物是SSU，Cab基因表達(dá)的產(chǎn)物是LHCP。在基因表達(dá)的過程中，圖中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)依次為 　 。 （2）圖中Ⅴ是葉綠體中的小型環(huán)狀DNA，Ⅴ上的基因表達(dá)的產(chǎn)物是LUS，物質(zhì)Ⅵ具有催化某種高分子物質(zhì)合成的作用，則Ⅵ是 。 （3）據(jù)圖可知，基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的細(xì)胞部位是 ，翻譯發(fā)生的細(xì)胞部位是 。 （4）據(jù)圖可知，合成的LHCP參與光合作用的 反應(yīng)。由SSU和LUS組裝成的Rubisco催化CO2+C5→2C3反應(yīng)的過程，則Rubisco存在于 中。 （5）為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物中，科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中，其原因是 。 6．(10江蘇）人體內(nèi)膽固醇含量的相對(duì)穩(wěn)定對(duì)健康有重要意義。膽固醇是血漿中脂蛋白復(fù)合體的成分，一種膽固醇含量為45%的脂蛋白（LDL）直接影響血漿中膽固醇的含量。請(qǐng)結(jié)合下圖細(xì)胞中膽固醇來源的相關(guān)過程回答： （1）LDL受體的化學(xué)本質(zhì)是 ，LDL可以與細(xì)胞膜上的LDL受體結(jié)合，通過 （方式）進(jìn)入細(xì)胞，此過程與細(xì)胞膜的 性有關(guān)。 （2）當(dāng)細(xì)胞中膽固醇含量較高時(shí)，它可以抑制酶的合成和活性，也可以抑制 的合成。 （3）①過程為_________，催化該過程