高三生物一轮复习基因的本质已整理学生版教师版.docx
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高三生物一轮复习基因的本质已整理学生版教师版
基因的本质与表达单元复习
（学生版）
第一讲DNA是主要的遗传物质
（一）DNA是遗传物质的证据之一—肺炎双球菌转化实验
1.分析肺炎双球菌转化实验，补充横线上的内容
（1）格里菲思的体内转化实验：
①实验a、b对比说明。
②实验b、c对比说明。
③实验b、c、d对比说明。
④综合以上实验得出的结论是。
（2）艾弗里的体外转化实验：
结论：
才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即是“转化因子”，是遗传物质。
（3）比较肺炎双球菌体内和体外转化实验
（二）DNA是遗传物质的证据之二——噬菌体侵染细菌实验
（三）DNA是主要的遗传物质
3.连线生物类型与遗传物质的种类
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命题点1 肺炎双球菌转化实验的过程及结果分析
1．（2017·济宁模拟）某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A．存活、存活、存活、死亡B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活D．存活、死亡、存活、存活
2．（2017·闽粤联合体联考）利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。
各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。
下列说法错误的是（ ）
A．通过e、f对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B．f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C．e组可分离出R型肺炎双球菌D．能导致小鼠死亡的是a、b、c、d四组
3．艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，有关叙述正确的是
A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组
C．该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌
4．S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型（如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等），不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养SⅡ型肺炎双球菌可从中分离出RⅡ型菌。
格里菲思将加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌，小鼠未死亡。
此实验结果能支持的假设是（ ）
A．SⅢ型菌经突变形成了耐高温型菌B．SⅢ型菌是由RⅡ型菌突变形成的
C．RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌D．加热后SⅢ型菌可能未被完全杀死
命题点2、噬菌体侵染细菌实验
1．（2017·湖南十校联考）图1、图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验，某同学据图分析总结出六个结论，你认为正确的有（ ）
①甲处的噬菌体一定含有放射性
②乙处的噬菌体一定不含放射性
③图1能证明DNA是遗传物质，而不能证明蛋白质不是遗传物质
④图2增设一组35S标记的噬菌体作对照，就能证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质
⑤如果培养2代以上，甲处DNA分子两条链都有放射性的噬菌体个数一定增多
⑥如果培养2代以上，乙处噬菌体的核酸都不含放射性
A．一项B．二项 C．三项 D．四项
2．噬藻体是侵染蓝藻的DNA病毒，其增殖过程与噬菌体类似。
某生物兴趣小组进行了下面的实验：
①标记噬藻体→②噬藻体与蓝藻混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。
下列叙述错误的是（ ）
A．完整的实验过程需要利用分别含有35S或32P的蓝藻，以及既不含35S也不含32P的蓝藻
B．标记噬藻体时先用含32P的培养基培养蓝藻，再用此蓝藻培养噬藻体
C．步骤③可让噬藻体和蓝藻分开，使噬藻体和蓝藻分别存在于上清液和沉淀中
D．侵染蓝藻的噬藻体利用自身的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体
命题点3 “噬菌体侵染细菌实验”与“肺炎双球菌转化实验”的比较
3．（2016·江苏高考）下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是（ ）
A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
4．艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质，这两个实验的研究方法可能有：
①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②放射性同位素标记法。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．两者都运用了①和②B．前者运用了①，后者运用了②
C．前者只运用了②，后者运用了①和②D．前者只运用了①，后者运用了①和②
命题点4 RNA也是遗传物质的实验分析
（2017·洛阳模拟）科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。
下列4组实验中，不可能出现的结果是（ ）
实验
编号
实验过程
实验结果
病斑类型
病斑中分离出的病毒类型
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
组合病毒（a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA）→感染植物
b型
a型
④
组合病毒（b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA）→感染植物
a型
a型
A.实验①B．实验②C．实验③D．实验④
命题点5 遗传物质与生物种类的关系
下列关于遗传物质的说法，错误的是（ ）
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核的遗传物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③ B．②③④C．②④⑤D．③④⑤
常考的教材隐性实验——同位素标记法在实验中的应用
同位素标记法是用示踪元素标记化合物，根据化合物的放射性确定物质的转移途径或对有关的化学反应进行追踪，也称为同位素示踪法，高中生物常用同位素示踪过程举例如下：
放射性元素
标记物质
研究过程
结论（结果）
14C
CO2
暗反应中碳的转移途径
发现卡尔文循环
3H
亮氨酸
分泌蛋白的合成分泌过程
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
18O
H2O和CO2
光合作用中O2的来源
产生的O2来自H2O，而不是CO2
15N
DNA
DNA的复制
DNA半保留复制
32P和35S
DNA和蛋白质
生物的遗传物质
DNA是遗传物质
命题点1 考查同位素标记的过程
1．为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验（T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内）。
图中亲代噬菌体已用32P标记，a、c中的方框代表大肠杆菌。
下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是（ ）
A．图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其中的营养成分中要加入32P标记的无机盐
B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组
C．噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律
D．若本组实验b（上清液）中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质
命题点2 考查同位素标记的结果分析
2．（2017·忻州月考）如果用32P、35S、15N标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体组成结构中，能够找到的放射性元素为（ ）
A．可在外壳中找到35S、15NB．可在DNA中找到32P、15N
C．可在外壳中找到32P、15ND．可在DNA中找到32P、35S、15N
3．某实验甲组用35S标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代病毒的放射性情况。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性B．甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性
C．甲、乙两组子代都有放射性D．该实验能证明噬菌体的DNA是遗传物质
1．（2013·全国卷Ⅱ）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（ ）
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
⑤DNA的X光衍射实验
A．①② B．②③C．③④D．④⑤
2．（2013·海南高考）关于T2噬菌体的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
3．（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
D．32P、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
4．（2015·江苏高考）下列关于研究材料、方法及结论的叙述，错误的是（ ）
A．孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律
B．摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比，认同了基因位于染色体上的理论
C．赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质
D．沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子
第二讲DNA分子的结构、复制与基因的本质
从五个角度掌握DNA分子的复制
基因的本质——具有遗传效应的DNA片段
（1）据图1可知基因与染色体的关系是基因在染色体上呈排列。
（2）图2中的字母分别为：
a.染色体，b．,c．基因，d．。
（3）基因的本质：
具有。
明辨染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
命题点1 DNA分子的结构及特点
1．（2017·江西师大附中考试）用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是（ ）
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
10
10
2
3
3
2
A．最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对B．构成的双链DNA片段最多有10个氢键
C．DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D．最多可构建44种不同碱基序列的DNA
2．（2017·福州一模）如图所示为双链DNA分子的平面结构模式图。
下列叙述正确的是（ ）
A．图示DNA片段中有15个氢键B．沃森和克里克利用构建数学模型的方法，提出DNA的双螺旋结构
C．只有在解旋酶的作用下图示双链才能解开D．在双链DNA分子中，每个磷酸基团连接1个脱氧核糖
拓展·归纳|归纳DNA分子结构的三个特点
多样性
若一段DNA分子由n个碱基对组成，每一位置都有A、T、C、G四种可能性，则共有种碱基排列顺序
特异性
每个DNA分子都有其特定的碱基排列顺序，蕴藏着特定的遗传信息
稳定性
①DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接方式不变
②两条链间碱基互补配对方式不变
命题点2 双链DNA分子的碱基计算
3．（2014·山东高考）某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是（ ）
4．（2016·泉州模拟）7乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对。
某DNA分子中腺嘌呤（A）占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤（G）全部被7乙基化，该DNA分子正常复制产生两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶（T）占碱基总数的45%，另一个DNA分子中鸟嘌呤（G）所占比例为（ ）
A．10% B．20%C．30%D．45%
命题点3 DNA复制的过程及特点
1．（2017·德州重点中学联考）真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的是（ ）
A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B．每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代
C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
2．（2017·江西重点中学联考）细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基均含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，提取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（ ）
A．子一代DNA应为②B．子二代DNA应为①C．子三代DNA应为④D．亲代的DNA应为⑤
迷点·误点|关注有关DNA复制的三个易错点
（1）DNA复制的场所并非只在细胞核，线粒体、叶绿体中也进行DNA复制。
（2）并非所有细胞都进行DNA复制，只有分裂的细胞才能进行DNA复制。
（3）DNA复制并非单向进行的，而是双向多起点复制，且各个复制起点并不是同时开始的。
命题点3 与DNA分子复制相关的计算
3．（2016·浙江高考）某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。
下列关于该DNA分子的叙述，错误的是（ ）
A．共有140个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
C．若该DNA分子中的这些碱基随机排列，可能的排列方式共有4200种
D．若连续复制两次，则需180个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸
4．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子（其中有腺嘌呤60个），该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。
下列有关判断错误的是（ ）
A．含有15N的DNA分子有两个B．含有14N的DNA分子占总数的7/8
C．第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个D．复制共产生16个DNA分子
方法·规律|“图解法”掌握DNA复制的相关计算
DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：
（1）子代DNA分子数：
个。
①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是个。
②含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
（2）子代DNA分子的总链数：
2n×2＝2n＋1条。
①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。
做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
②含14N的链数是（2n＋1－2）条。
（3）消耗的脱氧核苷酸数。
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×（2n－1）个。
②若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。
难点专攻之——巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与DNA的转换。
具体如下：
第一步
画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记
第二步
画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示
第三步
再画出第二次复制（分裂）后的细胞的染色体组成和DNA链的情况
第四步
若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体（a与a′）分开的局面，并进而推测子细胞染色体情况
题型一 有丝分裂中染色体标记情况分析
[例1] 果蝇的体细胞含有8条染色体。
现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。
如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有8条染色体被32P标记（ ）
A．第1次 B．第2次C．第3次D．第4次
方法·规律|有丝分裂中子染色体标记情况分析
（1）过程图解（一般只研究一条染色体）：
复制一次（母链标记，培养液不含标记同位素）：
转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：
（2）规律总结：
若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
题型二 减数分裂中染色体标记情况分析
[例2] 某高等动物的一个细胞中DNA分子的双链均被32P标记（不考虑细胞质DNA），将其放在含31P的细胞培养液中培养，正确的是（ ）
A．若该细胞进行有丝分裂，则完成一个细胞周期后产生的子细胞100%含有32P
B．若该细胞进行无丝分裂，则产生的子细胞均不含32P
C．若该细胞是精原细胞，则其进行减数分裂产生的子细胞50%含有32P
D．若该细胞为精细胞，则其增殖产生的子细胞含32P
方法·规律|减数分裂中子染色体标记情况分析
（1）过程图解：
减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如下图：
（2）规律总结：
由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
题型三 分裂产生子细胞中染色体的标记情况
[例3] 用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂中期、后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为（ ）
A．20、40、20B．20、20、20
C．20、20、0～20D．20、40、0～20
方法·规律|利用模型分析子细胞中染色体标记情况
此类问题可通过构建模型图解答，如下图：
这样来看，最后形成的4个子细胞有三种情况：
第一种情况是4个细胞都是
；第二种情况是2个细胞是
，1个细胞是
，1个细胞是
；第三种情况是2个细胞是
，另外2个细胞是
。
[演练冲关]
1．如果把人的精原细胞中的46个DNA分子用15N标记，此细胞在不含标记的环境中依次经过一次有丝分裂和一次减数分裂，则相关描述正确的是（ ）
A．在有丝分裂后期，含有15N的染色体有46条
B．在减数第一次分裂后期，一个初级精母细胞中含有15N的DNA有46个
C．在减数第二次分裂后期，每对同源染色体中有1条染色体含有15N
D．形成的8个精细胞中，含有15N的细胞最少占25%
2．取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个数可能是（ ）
A．2B．3
C．4D．前三项都对
3．将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含32P的培养基中培养。
经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。
下列推断正确的是（ ）
A．若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2
C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D．若子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂
第三讲基因的表达
（一）RNA的组成、结构和类型
（1）图1与图2中三种物质在化学组成上的区别是图1中为，含有，图2为，含有。
（2）图2中A是，功能是；B是，功能是；C是，功能是
2.回答与基因表达有关的问题
（1）读图填写转录和翻译的过程：
①转录：
②翻译：
2.辨析转录和翻译的“四个不同”
（三）中心法则及基因对性状的控制
（1）图示中1、8为过程；2、5、9为过程；3、10为__________过程；4、6为过程；7为过程。
（2）若甲、乙、丙为病毒，则甲为病毒，如噬菌体；乙为_____病毒，如烟草花叶病毒；丙为病毒，如HIV。
4.基因控制性状的方式（填空）
（1）镰刀型细胞贫血症的致病原因体现了基因对性状的控制方式是：
基因
生物体性状。
（2）白化病的致病原因体现了基因对性状的控制方式是：
基因
生物性状。
5.掌握中心法则与生物种类的关系
（1）细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：
（2）烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则
（3）HIV等逆转录病毒的中心法则：
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命题点1 DNA复制、转录和翻译的过程
1．（2016·济宁三模）利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达，如图为反向导入的目的基因的作用过程，下列叙述正确的是（ ）
A．过程①和②中目的基因以同一条链为模板进行转录
B．过程①和②都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料
C．mRNA1和mRNA2上的A＋U占全部碱基的比例是相同的
D．反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程
2．如图表示生物体内三个重要的生理活动。
据所学知识结合图形可得出的正确结论是（ ）
A．甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是转录、翻译和复制
B．在正常情况下，碱基的排列顺序相同的单链是a和d，b和c
C．起始密码子和终止密码子都位于f链上
D．丙图所示的生理过程是从分子l链的B端开始的
迷点·误点|必明的三个易错点
（1）DNA复制和转录并非只在细胞核中进行，线粒体、叶绿体中也进行复制、转录和翻译过程。
（2）转录的基本单位是基因，并非整个DNA分子。
DNA的两条链都可作模板，但一次转录只以一条链的片段作模板。
（3）能进行转录和翻译的细胞不一定能进行DNA复制，只有分裂的细胞才进行DNA复制。
命题点2 遗传信息、密码子和反密码子的区别
3．（2016·江苏高考）为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化有（多选）（ ）
A．植酸酶氨基酸序列改变B．植酸酶mRNA序列改变
C．编码植酸酶的DNA热稳定性降低D．配对的反密码子为UCU
4.右图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是（ ）
A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端
B．与此tRNA反密码子配对的密码子为UCG
C．图中戊处上下链中间的化学键为氢键
D．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动
命题点3 与基因表达有关的计算
5．（2017·郑州质检）由一个DNA分子的一条链转录形成的mRNA中碱基的构成是：
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