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1、(全國通用版)2022高考生物二輪復習 專題四 遺傳的分子基礎、變異與進化 考點1 遺傳的分子基礎學案
1.理清兩個經(jīng)典實驗的探索過程
(1)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗
S型細菌+R型細菌
(2)噬菌體侵染細菌實驗
2.噬菌體侵染細菌實驗的誤差分析
(1)32P標記DNA的噬菌體侵染大腸桿菌
(2)用35S標記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染大腸桿菌
3.“六處思考”DNA的復制
4.基因表達過程中的重要圖解
(1)圖1表示真核生物核基因的表達過程。轉(zhuǎn)錄在細胞核中進行,翻譯在核糖體上進行,兩者不同時進行。
(2)圖2表示原核生物基因的表達過程。轉(zhuǎn)錄和翻譯
2、兩者同時進行。
(3)圖3表示轉(zhuǎn)錄過程。轉(zhuǎn)錄的方向是從左向右,催化的酶是RNA聚合酶,產(chǎn)物是mRNA、rRNA和tRNA。
(4)圖4表示真核細胞的翻譯過程。圖中①是mRNA,⑥是核糖體,②③④⑤表示正在合成的4條多肽鏈,翻譯的方向(核糖體移動方向)是自右向左。
(5)圖5表示原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,圖中①是DNA模板鏈,②③④⑤表示正在合成的4條mRNA,每條mRNA上可結(jié)合多個核糖體,在核糖體上同時進行翻譯過程。
(6)圖6表示中心法則。①表示DNA復制,②表示轉(zhuǎn)錄,③表示翻譯,④表示RNA復制,⑤表示逆轉(zhuǎn)錄。①②③表示大多數(shù)生物的遺傳信息流動過程,④⑤是少數(shù)RNA病毒遺傳信息的
3、流動過程。
5.基因控制性狀的途徑
途徑一:基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀。例如囊性纖維病、鐮刀型細胞貧血癥。
途徑二:基因酶的合成代謝過程生物體的性狀。例如豌豆的圓粒與皺粒、白化病。
(1)基因與性狀的關系并不是簡單的線性關系。有的性狀是由一對基因控制的,有的性狀是由多對基因共同控制的(如人的身高),有的基因可決定或影響多種性狀。
(2)性狀并非完全取決于基因。生物的性狀從根本上是由基因決定的,同時還受環(huán)境條件的影響,因此性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果,即表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件。
注:若最終合成的物質(zhì)并非蛋白質(zhì)(如植物激素),則基因?qū)ζ淇刂仆峭ㄟ^“控制酶的合成來控制代謝過程,
4、進而控制生物體的性狀”這一間接途徑實現(xiàn)的。
題型一 探索遺傳物質(zhì)的有關實驗分析
1.(2018·江西上高二中第一次月考)下列有關遺傳物質(zhì)是DNA的實驗證據(jù)的敘述中,正確的是( )
A.格里菲思的肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明R型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子
B.艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗運用了同位素示蹤技術和細菌培養(yǎng)技術等
C.赫爾希和蔡斯的實驗過程是:標記噬菌體→噬菌體與細菌混合培養(yǎng)→短時間保溫→攪拌、離心→檢測放射性
D.赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)
答案 C
解析 格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了加熱殺死的S型細菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”,這種“轉(zhuǎn)化因子”
5、能夠使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌,A錯誤;艾弗里所做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗運用了細菌培養(yǎng)技術,但沒有運用同位素示蹤技術,B錯誤;赫爾希和蔡斯的實驗過程是:用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng),噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌→短時間保溫→在攪拌器中攪拌,然后離心→檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì),C正確;赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),D錯誤。
2.(2017·全國Ⅱ,2)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述,正確的是( )
A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖
6、
B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)
C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中
D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同
答案 C
解析 T2噬菌體只能侵染大腸桿菌,不能侵染肺炎雙球菌,所以不可以在肺炎雙球菌中復制和增殖,A錯誤;病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),不能獨立生活,所以在T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不可以合成mRNA和蛋白質(zhì),需要借助宿主細胞來合成mRNA和蛋白質(zhì),B錯誤;T2噬菌體侵染大腸桿菌時,其DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的合成,復制及表達過程需大腸桿菌提供原料、酶和ATP,所以培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中
7、,C正確;人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程不相同,前者是RNA病毒,后者是DNA病毒,D錯誤。
歸納提升 比較肺炎雙球菌和噬菌體
(1)相同點:都營寄生生活,遺傳物質(zhì)均為DNA。
(2)不同點
①肺炎雙球菌:為原核生物,具有獨立的物質(zhì)和能量供應系統(tǒng)。
②噬菌體:為非細胞結(jié)構(gòu)的細菌病毒,必須寄生在活細胞中,利用宿主細胞的物質(zhì)和能量進行增殖。
題型二 遺傳信息的傳遞和表達分析
3.(2018·全國Ⅰ,2)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合,以DNA—蛋白質(zhì)復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是( )
A.真核細胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA—蛋白質(zhì)復合物
B.真核細
8、胞的核中有DNA—蛋白質(zhì)復合物,而原核細胞的擬核中沒有
C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能是DNA聚合酶
D.若復合物中正在進行RNA的合成,則該復合物中含有RNA聚合酶
答案 B
解析 真核細胞的染色體和染色質(zhì)都主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的,都存在DNA—蛋白質(zhì)復合物,A項正確;原核細胞無成形的細胞核,DNA裸露存在,不含染色體(質(zhì)),但是其DNA會在相關酶的催化下發(fā)生復制,DNA分子復制時會出現(xiàn)DNA—蛋白質(zhì)復合物,B項錯誤;DNA復制需要DNA聚合酶,若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能為DNA聚合酶,C項正確;在DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA時,需要有RNA聚合
9、酶的參與,故該DNA—蛋白質(zhì)復合物中含有RNA聚合酶,D項正確。
4.如圖是生物體內(nèi)有關遺傳信息的復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程圖解,其中1、2、3分別代表相關過程。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是( )
A.在真核細胞中,圖中1、2過程涉及的場所是相同的
B.圖中3過程表示翻譯,且方向為由左向右
C.圖中4個核糖體參與同一條肽鏈的合成,從而加快了翻譯速度
D.不同的tRNA可能轉(zhuǎn)運相同的氨基酸
答案 C
解析 在真核細胞中,圖中1過程表示DNA分子的復制,發(fā)生在細胞核、線粒體和葉綠體中;圖中2過程表示DNA的轉(zhuǎn)錄,發(fā)生在細胞核、線粒體和葉綠體中,A正確;圖中3過程合成的產(chǎn)物是多肽,可以
10、確定3過程表示翻譯,多肽從左到右長度依次增加,所以翻譯的方向是由左向右,B正確;圖中4個核糖體同時進行4條肽鏈的合成,從而提高了翻譯的效率,C錯誤;根據(jù)密碼子的簡并性可推知:不同的tRNA可能轉(zhuǎn)運相同的氨基酸,D正確。
題型三 基因與性狀的關系辨析
5.(2017·海南,23)下列關于真核生物遺傳物質(zhì)和性狀的敘述,正確的是( )
A.細胞中染色體的數(shù)目始終等于DNA的數(shù)目
B.有絲分裂有利于保持親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定
C.細胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和
D.生物體中,一個基因決定一種性狀,一種性狀由一個基因決定
答案 B
解析 正常情況下,一
11、條染色體含一個DNA分子,在細胞分裂時,由于DNA復制,一條染色體可能含兩個DNA分子,A錯誤;體細胞有絲分裂生成的子細胞含有一套與母細胞相同的染色體和DNA,保證親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定,B正確;基因是有遺傳效應的DNA片段,有的DNA片段不是基因,故細胞中DNA分子的堿基對數(shù)大于所有基因的堿基對數(shù)之和,C錯誤;生物體中,一個基因可能決定多種性狀,一種性狀可能由多個基因共同決定,D錯誤。
6.(2018·安徽江淮十校三模)某細胞中有關物質(zhì)合成如圖所示,①~⑤表示生理過程,Ⅰ、Ⅱ表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。據(jù)圖分析正確的是( )
A.用某藥物抑制②過程,該細胞的有氧呼吸將受影響
B.
12、物質(zhì)Ⅱ上也具有基因,此處基因的遺傳遵循孟德爾定律
C.①④為同一生理過程,需要解旋酶和DNA聚合酶
D.③⑤為同一生理過程,所用密碼子的種類和數(shù)量相同
答案 A
解析 據(jù)圖可知,細胞核DNA上的基因通過轉(zhuǎn)錄、翻譯形成的前體蛋白進入線粒體參與細胞有氧呼吸,因此用某藥物抑制②(轉(zhuǎn)錄)過程,該細胞有氧呼吸將受影響,A正確;物質(zhì)Ⅱ上的基因?qū)儆诩毎|(zhì)基因,細胞質(zhì)基因的遺傳不遵循孟德爾定律,B錯誤;①為DNA復制,需要解旋酶與DNA聚合酶,④為轉(zhuǎn)錄過程,需要RNA聚合酶,二者不是同一生理過程,需要的酶也不相同,C錯誤;③⑤均為翻譯過程,由于翻譯的模板mRNA不同,所用密碼子的種類不一定相同,密碼子的數(shù)量也不一定相同,D錯誤。