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栏目导引,网格构建,知识自填,核心考点,重难突破,题型归类,技能强化,专题四,遗传、变异和进化,专题四,遗传、变异和进化,第,1,讲遗传的物质基础,考纲要求,三年考情,命题趋势,1.,人类对遗传物质的探索过程,2013,全国,2012,江苏、福建,2011,江苏、广东,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,备考指南：,(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。,2.DNA,分子结构的主要特点,2012,江苏,3.,基因的概念,4.DNA,分子的复制,2013,广东,2012,山东、,福,建,、天津,2011,安徽、海南,5.,遗传信息的转录和翻译,2013,全国,、浙江、山东、江苏、天津、四川,2012,全国新课标、广东、安徽,2011,江苏、浙江、广东、海南,6.,基因与性状的关系,2011,广东、海南、天津,有遗传效应的,DNA,片段,噬菌体侵染细菌实验,烟草花叶病毒侵染烟草的实验,表达遗传信息,逆转录,翻译,多样性,独特的双螺旋结构,1,原核细胞和真核细胞内基因的表达有怎样的区别？,原核细胞内基因表达中的转录和翻译过程是同时进行的，而真核细胞内基因表达中的转录和翻译发生在不同的场所，先转录后翻译。,2,真核生物染色体上的基因可以通过哪些过程完成复制和传递？,有丝分裂和减数分裂。,考点一,DNA,是遗传物质的实验证据,下列说法中，正确的是,(,),肺炎双球菌转化实验及摩尔根的果蝇杂交实验，都证明了,DNA,是遗传物质,(2013,全国,，,5,),噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力,(2012,江苏，,2B),烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是,RNA(2012,江苏，,2D),32,P,、,35,S,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,(2011,江苏，,12D),RNA,和,DNA,都是,T,2,噬菌体的遗传物质,(2013,海南，,13C),A,1,项正确,B,2,项正确,C,3,项正确,D,都不正确,自主尝试,_,提醒,(1)R,菌可以转化为,S,菌，,S,菌不能转化为,R,菌。,(2)3,个经典实验采用的都是相互对照。,【,解析,】,摩尔根的果蝇杂交实验不能证明,DNA,是遗传物质，烟草花叶病毒侵染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是,RNA,；噬菌体侵染细菌实验仅能说明,DNA,是遗传物质，没有说明蛋白质不是遗传物质；,T,2,噬菌体只含有,DNA,，不含,RNA,，遗传物质是,DNA,，由于肺炎双球菌转化实验中提取的,DNA,纯度没有达到,100%,，因此说服力不如噬菌体侵染细菌实验。故只有,正确。,【,答案,】,A,【,链接提升,】,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。,(5),35,S(,标记蛋白质,),和,32,P(,标记,DNA),不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。,仅用,32,P,标记噬菌体的侵染实验，上层的上清液中有较弱的放射性，可能的原因是：,a,侵染时间过短会有许多噬菌体没来得及侵入细菌；,b,侵染时间过长会有释放出来的子代噬菌体。,仅用,35,S,标记噬菌体的侵染实验，下层沉淀物中也有较弱放射性，最可能的原因是搅拌不彻底。,跟踪训练,1,实验,1,：将,S,型细菌的,DNA,与,R,型细菌混合培养；实验,2,：将,S,型细菌的,DNA,用,DNA,酶处理后所得物质与,R,型细菌混合培养。相关叙述正确的是,(,),A,实验,1,的培养基上仅有,S,型细菌生长,B,实验,2,的培养基上有,R,型和,S,型细菌生长,C,实验,1,、,2,可以证明,DNA,是主要的遗传物质,D,实验,1,与实验,2,形成对照,【,解析,】,实验,1,的培养基上既有,S,型细菌又有,R,型细菌，实验,2,的培养基上只有,R,型细菌，,A,、,B,错误；实验,1,与实验,2,相互对照,只能说明,S,型细菌的,DNA,能使,R,型细菌转化为,S,型细菌，不能证明,DNA,是主要的遗传物质，,C,错误、,D,正确。,D,跟踪训练,2,下列有关,35,S,标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述中，正确的是,(,),A,35,S,主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量的放射性,B,要得到,35,S,标记噬菌体必须直接接种在含,35,S,的动物细胞培养基中才能培养出来,C,采用搅拌和离心方法，是为了把蛋白质和,DNA,分开，再分别检测其放射性,D,在该实验中，若改用,32,P,、,35,S,分别标记细菌,DNA,、蛋白质，复制,4,次，则子代噬菌体,100%,含,32,P,和,35,S,D,【,解析,】,该实验中,35,S,主要集中在上清液中；用,35,S,标记噬菌体时应该先用含,35,S,的培养基培养细菌，再用噬菌体侵染这些细菌；搅拌和离心是为了将噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离开来，从而可以分别检测上清液和沉淀物的放射性；噬菌体,DNA,复制和蛋白质合成所需原料由细菌提供，因此子代噬菌体都含,32,P,和,35,S,。,考点二,DNA,的结构和复制的相关计算,(2012,高考山东卷,),假设一个双链均被,32,P,标记的噬菌体,DNA,由,5 000,个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的,20%,。用这个噬菌体侵染只含,31,P,的大肠杆菌，共释放出,100,个子代噬菌体。下列叙述正确的是,(,),A,该过程至少需要,3,10,5,个鸟嘌呤脱氧核苷酸,B,噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等,C,含,32,P,与只含,31,P,的子代噬菌体的比例为,1,49,D,该,DNA,发生突变，其控制的性状即发生改变,自主尝试,_,【,解析,】,根据题干信息可知，噬菌体的,DNA,含有,5 000,个碱基对，即为,10 000,个碱基，腺嘌呤,(A),占全部碱基的,20%,，即,A,T,2 000,个，则,G,C,3 000,个。在噬菌体增殖的过程中，,DNA,进行半保留复制，,100,个子代噬菌体含有,100,个,DNA,，相当于新合成了,99,个,DNA,，至少需要的鸟嘌呤,(G),脱氧核苷酸数是,99,3000,297 000,，,A,项错误。噬菌体增殖的过程中需要自身的,DNA,作为模板，而原料和酶由细菌提供，,B,项错误。根据半保留复制方式的特点可知，在子代噬菌体的,100,个,DNA,中，同时含,32,P,和,31,P,的只有,2,个,只含,31,P,的为,98,个，,C,项正确。,DNA,发生突变，其控制的性状不一定发生改变，如,AA,突变为,Aa,；以及密码子的简并性等，,D,项错误。,【,答案,】,C,(3)DNA,复制过程中其中一条链发生差错，复制,n,代后，含有突变基因的异常,DNA,分子占,DNA,总数的,50%,。,(4),若某,DNA,分子含某碱基,m,个，该,DNA,分子进行,n,次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为,m,(2,n,1),；进行,n,代复制时,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为,m,2,n,1,。,跟踪训练,请回答下列与,DNA,分子有关的问题：,(1),含有,m,个腺嘌呤的,DNA,分子第,n,次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸,_,个。,(2),在一个双链,DNA,分子中，,G,C,占碱基总数的,M%,，那么该,DNA,分子的每条链中,G,C,都占该链碱基总数的,_,。,(3),假定大肠杆菌只含,14,N,的,DNA,的相对分子质量为,a,；只含,15,N,的,DNA,的相对分子质量为,b,。现将只含,15,N,的,DNA,培养在含,14,N,的培养基中，子二代,DNA,的平均相对分子质量为,_,。,(4),在一个,DNA,分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的,54%,，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的,22%,和,28%,，则由该链转录的信使,RNA,中鸟嘌呤与尿嘧啶分别占碱基总数的,_,。,2,n,1,m,M%,(3a,b)/4,24%,、,26%,【,解析,】,(1),含有,m,个腺嘌呤的,DNA,第,n,次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为,2,n,1,m,个。,(2),互补配对的碱基之和，在单链和双链中的比例相同。,(3),一个只含,15,N,的,DNA,分子培养在含,14,N,的培养基中，子二代产生,4,个,DNA,分子，,8,条,DNA,单链，其中含,15,N,的单链有,2,条，含,14,N,的单链有,6,条，则这,4,个,DNA,分子的平均相对分子质量为,(1/2,b,2,1/2,a,6)/4,(3a,b)/4,。,(4),该转录链,A,T,之和占该链,54%,，故该链,A,26%,，,T,28%,，,G,22%,，,C,24%,。,考点三复制、转录及翻译,下列有关叙述中正确的是,(,),A,DNA,聚合酶是在细胞核内合成的,(2013,全国,，,1B),B,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,(2011,江苏，,7A,、,2011,安徽，,5C,改编,),C,真核细胞染色体,DNA,的复制发生在有丝分裂前期,(2011,海南，,25D),D,DNA,病毒中没有,RNA,，其遗传信息的传递遵循中心法则,(2010,海南，,12D),自主尝试,_,【,解析,】,DNA,聚合酶是蛋白质，是在细胞质中的核糖体上合成的，转录需要解旋酶，真核细胞染色体,DNA,的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。,【,答案,】,D,【,链接提升,】,图示分析复制、转录和翻译过程,1,图一表示,DNA,分子复制过程,(1),判断依据：模板为,DNA,，且形成具有双链结构的,DNA,。,(2),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第二次分裂后期分离。,2,图二表示,DNA,分子的转录过程,(1),判断依据：模板为,DNA,，且合成单链,RNA,。,(2),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。,(3)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。,(4),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。,4,解答,DNA,复制、转录和翻译问题的几类错误,(1),将,DNA,复制、转录和翻译的原料混淆：正确的是,DNA,复制的原料为脱氧核苷酸、转录的原料为核糖核苷酸、翻译的原料为氨基酸。,(2),将发生的场所混淆：正确的是,DNA,复制和转录主要在细胞核中、翻译在核糖体上。,(3),将发生时间混淆：正确的是细胞核内,DNA,的复制在间期，转录、翻译则可以在任何时期。,(4),对所需要条件混淆：正确的是,DNA,复制和转录都需要解旋酶，翻译则不需要；尽管,DNA,复制和转录都需要聚合酶，但前者是,DNA,聚合酶，后者是,RNA,聚合酶。,跟踪训练,1,如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，图丙为其中部分片段的放
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