1、第第1讲遗传的物质基础讲遗传的物质基础专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化2016高考导航高考导航适用于全国卷适用于全国卷考纲要求考纲要求高考印证高考印证备考策略备考策略2013201420151人人类类对对遗遗传传物物质质的的探探索索过过程程()T51.命命题题趋趋势势:常常针针对对中中心心法法则则涉涉及及的的五五个个过过程程进进行行命命题题,命命题题多多结结合合图图示示,分分析析考考查查上上述述生生理理过过程发生的场所、条件和相关计算。程发生的场所、条件和相关计算。2备备考考指指南南:(1)对对照照法法比比较较肺肺炎炎双双球球菌菌转转化化实实验验和和噬噬菌菌体体侵侵染染细菌实验。细
2、菌实验。(2)模模型型辅辅助助法法深深刻刻理理解解DNA分分子子的结构与中心法则。的结构与中心法则。(3)表表格格比比较较法法理理解解DNA复复制制、转转录和翻译的不同。录和翻译的不同。2DNA分分子子结结构构的的主主要要特特点点()T5C3基因的概念基因的概念及及DNA分子的分子的复制复制()T5B4遗传信息的遗传信息的转录和翻译转录和翻译()T5A专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化 高考回放高考回放(2014高考全国卷高考全国卷,T5,6分分)关于核酸的叙述,错误的关于核酸的叙述,错误的是是()A细胞核中发生的转录过程有细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与聚合酶的参与B植物
3、细胞的线粒体和叶绿体中均可发生植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制的复制C双链双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的连接的D用甲基绿和吡罗红染色可观察用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和和RNA在细胞中在细胞中的分布的分布C专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化解析:解析:A项,细胞核中发生的转录过程是以项,细胞核中发生的转录过程是以DNA的一条链为的一条链为模板合成模板合成RNA的过程,需要的过程,需要RNA聚合酶的参与。聚合酶的参与。B项,植物项,植物细胞中细胞中DNA复制的场所有细胞核复制的场所有细胞核(主要主要)、线粒体和
4、叶绿体。、线粒体和叶绿体。C项,项,DNA中含有的五碳糖是脱氧核糖,且双链中含有的五碳糖是脱氧核糖,且双链DNA分子中一分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过碳原子上的羟基与磷酸条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过碳原子上的羟基与磷酸基团之间形成的共价键连接的。基团之间形成的共价键连接的。D项,甲基绿和吡罗红两种染项,甲基绿和吡罗红两种染色剂对色剂对DNA和和RNA的亲和力不同,甲基绿使的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,呈现绿色,吡罗红使吡罗红使RNA呈现红色,利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对呈现红色,利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞进行染色,可以观察细胞进行染色,可以观察DNA和和RNA在
5、细胞中的分布。在细胞中的分布。专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化注注高考印证高考印证2013,T5高考回放详见高考回放详见P186专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化1经典实验比较经典实验比较实验实验比较项目比较项目格里菲思格里菲思体内转化体内转化实验实验艾弗里体外转化实验艾弗里体外转化实验噬菌体侵染细噬菌体侵染细菌实验菌实验实验思路实验思路向小鼠体向小鼠体内注射内注射_处理方法处理方法直接向小直接向小鼠体内注鼠体内注射射人工方法分离:分离出人工方法分离:分离出S型菌的型菌的_等成分,分别与等成分,分别与R型型菌混合培养菌混合培养同位素标记法:同位素标记法:分别用特殊元分别用
6、特殊元素素 3232P P和和35S标标记记_设法将设法将DNA和其他成分分开和其他成分分开,单独研究它们的作用单独研究它们的作用DNA、蛋白质、多糖、蛋白质、多糖DNA和蛋白质和蛋白质实验实验比较项目比较项目格里菲思体内转格里菲思体内转化实验化实验艾弗里体外转化艾弗里体外转化实验实验噬菌体侵染细噬菌体侵染细菌实验菌实验观察指标观察指标小鼠是否存活小鼠是否存活R型菌中型菌中_上清液和沉淀上清液和沉淀物的物的_实验结论实验结论_DNA是转化因子是转化因子(遗传物质遗传物质),蛋,蛋白质不是白质不是_是否分离出是否分离出S型菌型菌放射性强度放射性强度S型菌中存在某型菌中存在某种种“转化因子转化因子
7、”DNA是遗传是遗传物质物质2.噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析用用32P标记的噬菌体侵染大肠杆标记的噬菌体侵染大肠杆菌菌用用35S标记的噬菌体侵标记的噬菌体侵染大肠杆菌染大肠杆菌理理论论上上_中不含放射性,中不含放射性,_中应具有很高的放中应具有很高的放射性射性_中有较高中有较高的放射性,的放射性,_中不含放中不含放射性射性实实际际上上_中出现少量的放射中出现少量的放射性性_中出现少中出现少量的放射性量的放射性上清液上清液沉淀物沉淀物上清液上清液沉淀物沉淀物上清液上清液沉淀物沉淀物用用32P标记的噬菌体侵染大肠杆标记的噬菌体侵染大肠杆菌菌用用35S标记的噬
8、菌体侵染标记的噬菌体侵染大肠杆菌大肠杆菌原原因因保温时间过短,部分噬菌体没保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,离有侵染到大肠杆菌细胞内,离心后分布于上清液中;保温时心后分布于上清液中;保温时间过长,间过长,_搅拌不充分,有少量含搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀随大肠杆菌离心到沉淀物中物中噬菌体在大肠杆菌细胞内增噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出子代殖后释放出子代,离心后分,离心后分布于上清液中布于上清液中3.DNA的空间结构的空间结构(1)DNA的分子组成:的分子组成:脱氧核糖脱氧核糖脱氧核
9、核苷酸脱氧核核苷酸(2)DNA分子的空间结构分析:分子的空间结构分析:分类分类主链主链内侧内侧构成构成方式方式_交替连接构成,两条主链交替连接构成,两条主链呈反向平行,有规则盘旋呈反向平行,有规则盘旋成双螺旋成双螺旋主链上对应碱基以主链上对应碱基以_连接成对,连接成对,碱基配对有一定的规律碱基配对有一定的规律(AT,GC)排列排列位置位置双螺旋结构外侧双螺旋结构外侧双螺旋结构内侧双螺旋结构内侧动态动态变化变化相对稳定相对稳定碱基比率和碱基序列可变碱基比率和碱基序列可变磷酸和脱氧核糖磷酸和脱氧核糖氢键氢键4.DNA复制的场所、条件及特点复制的场所、条件及特点(1)场场所所:主主要要是是_,但但在
10、在拟拟核核、叶叶绿绿体体、线线粒粒体体、细胞质基质中也进行细胞质基质中也进行DNA的复制。的复制。(2)条件条件模板:模板:DNA两条链分别作模板。两条链分别作模板。原料:原料:_。能量:细胞提供的能量能量:细胞提供的能量(ATP)。酶:解旋酶、酶:解旋酶、_等。等。(3)特点:边解旋边复制;半保留复制。特点:边解旋边复制;半保留复制。细胞核细胞核4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸DNA聚合酶聚合酶酶酶细胞呼吸细胞呼吸6比较比较DNA复制、转录和翻译的异同点复制、转录和翻译的异同点发生在核糖体中发生在核糖体中以以DNA的两条链为模板的两条链为模板以以DNA的的一条链为模板一条链为模板以以mRNA为模板
11、为模板以以4种脱氧核苷酸为种脱氧核苷酸为原料原料以以20种氨基酸为原料种氨基酸为原料酶和酶和ATP产物为产物为RNA发生发生GC互补配对互补配对发生发生AU互补配对互补配对以上过程属于以上过程属于DNA复制的是复制的是_;属于转录过程的;属于转录过程的是是_;属于翻译过程的是;属于翻译过程的是_。a、b、ca、b、cd、ce、a、b、c命题点命题点1探索遗传物质本质的经典实验探索遗传物质本质的经典实验不能不能能能让未侵染的噬菌体蛋白质外壳和细菌分离让未侵染的噬菌体蛋白质外壳和细菌分离分离噬菌体外壳和细菌分离噬菌体外壳和细菌不遵循不遵循基因突变基因突变均为均为DNA寄生寄生35S的培养基的培养基
12、35S的大肠杆菌的大肠杆菌抗体抗体S型型免疫免疫AA命题点命题点2DNA结构和复制的相关计算结构和复制的相关计算大于大于10%不一定不一定不一定不一定18%0条或条或20条或大于条或大于0小于小于20条条大于大于28个个DA C解题模板解题模板细胞分裂过程中染色体标记情况分析细胞分裂过程中染色体标记情况分析首先,确定细胞分裂方式,是有丝分裂还是减数分裂,有丝首先,确定细胞分裂方式,是有丝分裂还是减数分裂,有丝分裂常以一条染色体为研究对象,减数分裂一般选取一对同分裂常以一条染色体为研究对象,减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。源染色体为研究对象。其次,确定标记过程中其次,确定标记过程中DN
13、A复制次数和在未标记培养液中细复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数胞分裂次数(时期时期)。最后,画出细胞分裂过程,如下图最后,画出细胞分裂过程,如下图(其中其中“”代表代表DNA的一条的一条链具有放射性标记链具有放射性标记):命题点命题点3通过图像辨析遗传信息的传递与表达通过图像辨析遗传信息的传递与表达逆转录或转录逆转录或转录26%CCACTGACC右右CA浆细胞和效应浆细胞和效应T细胞细胞不完全相同不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达不同组织细胞中基因进行选择性表达a、b、c易错展台易错展台(1)甲甲图图中中有有_种种碱碱基基;_种种核核苷苷酸酸;彻彻底水解可产生底水解可产生_种小分
14、子物质。种小分子物质。(2)若若丙丙中中DNA分分子子含含有有n个个碱碱基基,那那么么转转录录的的mRNA分分子子的的碱基数应碱基数应_(大于、等于或小于大于、等于或小于)n/2个。个。(3)丁图中核糖体在丁图中核糖体在_上移动。上移动。588小于小于mRNA内质网和高尔基体内质网和高尔基体不能不能基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状垂体垂体RNA聚合酶、聚合酶、RNA酶酶1(2015云南省高三统一检测,云南省高三统一检测,T4)下列有关遗传信息传递规下列有关遗传信息传递规律的叙述,错误的是律的叙述,错误的是()A遗传信息从遗传信息从RNADNA
15、,需要逆转录酶的催化,需要逆转录酶的催化B遗传信息从遗传信息从DNARNA蛋白质,实现了基因对生物性状蛋白质,实现了基因对生物性状的控制的控制C遗传信息从遗传信息从DNARNA,只存在,只存在A与与U、G与与C的碱基配对的碱基配对D遗传信息从遗传信息从DNADNA、从、从RNARNA,保持了遗传信息,保持了遗传信息的连续性的连续性C解析:遗传信息从解析:遗传信息从RNADNA是逆转录过程,需要逆转录酶是逆转录过程,需要逆转录酶的参与;的参与;DNARNA蛋白质是基因表达过程,基因通过控蛋白质是基因表达过程,基因通过控制蛋白质的合成实现对性状的控制;制蛋白质的合成实现对性状的控制;DNARNA是
16、转录过程,是转录过程,这一过程中有这一过程中有A与与U、G与与C、T(位于位于DNA上上)与与A(位于位于RNA上上)的碱基配对;的碱基配对;DNADNA、RNARNA分别表示分别表示DNA复制、复制、RNA复制,它们通过复制将遗传信息传给子代,从而保持了复制,它们通过复制将遗传信息传给子代,从而保持了遗传信息的连续性。遗传信息的连续性。2(2015新疆维吾尔自治区第一次适应性检测,新疆维吾尔自治区第一次适应性检测,T4)关于如关于如图所示生理过程的叙述,正确的是图所示生理过程的叙述,正确的是()A该过程需要解旋酶和该过程需要解旋酶和DNA聚合酶聚合酶B该过程可以发生在大肠杆菌细胞中该过程可以
17、发生在大肠杆菌细胞中C核糖体上的碱基配对有核糖体上的碱基配对有U和和T参与参与D核糖体最终合成的多肽链是不同的核糖体最终合成的多肽链是不同的B解析:题图表示转录和翻译同时进行,因此该过程发生在原解析:题图表示转录和翻译同时进行,因此该过程发生在原核生物细胞中,该过程需要核生物细胞中,该过程需要RNA聚合酶的参与,聚合酶的参与,A错误、错误、B正正确;核糖体是翻译的场所,碱基配对发生在确;核糖体是翻译的场所,碱基配对发生在mRNA和和tRNA之之间,没有间,没有T的参与,的参与,C错误;由于模板错误;由于模板mRNA相同,核糖体上相同,核糖体上最终合成的多肽链是相同的,最终合成的多肽链是相同的,
18、D错误。错误。3(2015广西南宁、桂林、柳州、玉林高三适应性检测,广西南宁、桂林、柳州、玉林高三适应性检测,T2)图甲表示以一条模板链合成一条子链的过程,图乙表示生图甲表示以一条模板链合成一条子链的过程,图乙表示生物体遗传信息的传递过程,下列相关叙述不正确的是物体遗传信息的传递过程,下列相关叙述不正确的是()A图甲所示过程对应图乙的图甲所示过程对应图乙的过程过程B过程都需要消耗能量过程都需要消耗能量C过程不在细胞内进行过程不在细胞内进行D过程需要逆转录酶参与过程需要逆转录酶参与C解析:图甲中子链上有碱基解析:图甲中子链上有碱基U,说明该子链为,说明该子链为RNA,模板链,模板链上含有碱基上含
19、有碱基T,说明该模板链为,说明该模板链为DNA的单链,以的单链,以DNA的一条的一条链为模板合成链为模板合成RNA的过程为转录,对应于图乙中的的过程为转录,对应于图乙中的过程;过程;过程分别是过程分别是DNA复制、复制、RNA复制,这两个过程中都需复制,这两个过程中都需要消耗能量;要消耗能量;RNA复制是某些病毒特有的过程,病毒是寄生复制是某些病毒特有的过程,病毒是寄生生物,只能在相应的宿主细胞中才能进行;生物,只能在相应的宿主细胞中才能进行;过程是逆转录,过程是逆转录,需要逆转录酶参与。需要逆转录酶参与。方法规律方法规律遗传信息的传递与表达题目的解题策略遗传信息的传递与表达题目的解题策略以以
20、“示意图示意图”为信息载体是本部分常考题型,解答时可按照以为信息载体是本部分常考题型,解答时可按照以下模板进行:第一步,阅读试题,分析题干文字、示意图,下模板进行:第一步,阅读试题,分析题干文字、示意图,明确考查意图;第二步,根据考查意图,分析示意图表示的明确考查意图;第二步,根据考查意图,分析示意图表示的生理过程,如确定是复制还是转录、翻译,即定位过程;第生理过程,如确定是复制还是转录、翻译,即定位过程;第三步,联系教材知识,结合题目选项或问题综合分析,判断三步,联系教材知识,结合题目选项或问题综合分析,判断或确定答案;第四步,若是非选择题,注意用科学、准确的或确定答案;第四步,若是非选择题,注意用科学、准确的生物专业术语回答,如生物专业术语回答,如DNA聚合酶不能写为聚合酶聚合酶不能写为聚合酶(因为还有因为还有RNA聚合酶聚合酶)、DNA聚合酶不能写为聚合酶不能写为DNA连接酶、连接酶、DNA复制复制不能写为复制不能写为复制(因为还有因为还有RNA复制复制)等。等。