高考生物二轮复习精品资料专题05 遗传的基础教学案教师版.docx

1、高考生物二轮复习精品资料专题05 遗传的基础教学案教师版2013高考生物二轮复习精品资料专题05 遗传的基础教学案（教师版）【2013考纲解读】 1.人类对遗传物质的探索过程2.DNA分子结构的主要特点3.基因的概念4.DNA分子的复制5.遗传信息的转录和翻译【知识网络构建】 【重点知识整合】一、遗传物质探究的经典实验1肺炎双球菌转化和噬菌体侵染细菌两实验的比较肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 过程及结果 体内转化实验 相同点实验思路相同：都是设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。只是肺炎双球菌转化实验利用了从S型菌直接提取分离，而噬菌体侵染细菌实验则利用放射性同位

2、素间接将DNA和蛋白质分开结论相同：都证明了DNA是遗传物质。2生物的遗传物质总结生物所含核酸所含核苷酸含氮碱基遗传物质细胞生物(原核、真核生物)2种8种5种：A、T、C、G、U均为DNA病毒DNA病毒为DNA核苷酸1种，4种脱氧4种：A、T、C、GDNARNA病毒1种，为RNA4种核糖核苷酸4种：A、U、C、GRNA3有关疑难问题分析 (1)“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。(2)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。(3)噬菌体侵染细菌的实验中，两次

3、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。例1、用32P和35S分别标记的噬菌体侵染细菌，经短时间保温后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中35S和32P的放射性以及被侵染细菌的存活率，得到如图所示的实验结果。下列说法不正确的是 () A搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离 B搅拌时间小于1分钟时，沉淀物中的放射性增高 C在实验过程中细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 D若被侵染细菌的存活率下降，细胞外35S放射性会增高 解析：由图可知，被侵染细菌全部存活，没有子代噬菌体释放出来。如

4、果被侵染细菌的存活率下降，细胞外32P放射性会增高。 答案：D 二、DNA分子的复制、转录和翻译1基因对性状的控制 (1)中心法则解读：以DNA为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则。以RNA为遗传物质的生物的中心法则(如RNA病毒等)。a具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)。b具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。(2)基因与性状间的关系：基因与性状并非简单的一一对应的关系，可存在如下情况。一个基因一种或多种性状；多个基因一种性状；基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状。如蚕茧的黄色(A)对白色(a)是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有B、b，且只有基因型为Abb时

5、，才表现黄色。2与碱基互补配对或DNA复制相关的计算(1)据T或U可判断核酸种类，DNA中含T，RNA中含U，双链DNA分子中嘌呤之和嘧啶之和，即AGTC。(2)在双链DNA分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基的百分含量，可用AT，GC，AGTC50%求解。(3)在双链DNA中，一条单链的(AG)/(CT)m，则另一条互补链的(AG)/(CT)1/m。(4)在双链DNA中，互补配对的碱基之和的比值(AT)/(GC)与每一条单链中这一比值相等。(5)不同生物的DNA分子中，(AT)/(GC)不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。3有关疑难问题分析 (1)复制和转录并非只发生在细胞核中，DN

6、A存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(2)转录的产物并非只有mRNA，tRNA和rRNA也是转录的产物，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)一个mRNA分子可结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但并不能缩短每条多肽链的合成时间。(4)并非所有的密码子都决定氨基酸，3个终止密码子不能决定氨基酸。例2、关于转录和翻译的叙述，错误的是 ()A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特定碱基序列CmRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性【高频考点突破】考点1 人类对遗传物质的探索过程1肺炎双球菌转化实

7、验和噬菌体侵染细菌实验的比较项目 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 思路相同 设法将DNA和其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能 处理方式 直接分离法 同位素标记法 结论 DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 DNA是遗传物质(蛋白质没有进入，不能说明它不是遗传物质) 2.RNA是遗传物质的证据 例1、赫尔希和蔡斯在做“噬菌体侵染细菌”实验时，应用了放射性同位素标记技术。下列相关说法不正确的是( )A利用放射性同位素标记技术的目的是追踪T2噬菌体DNA和蛋白质分子的去向B用35S标记蛋白质是由于T2噬菌体化学组成中S只存在于蛋白质中C用含32P的肉汤培养基培养T2噬菌体

8、获得DNA被标记的T2噬菌体D检测离心后试管中上清液和沉淀物的放射性差异可推测侵入细菌中的物质考点2 DNA与RNA的分子结构1从基本组成元素和化学成分及空间结构进行比较，找出它们的相同点和不同点。2、DNA的特性（1）多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。排列种数：4n（n为碱基对对数）。（2）特异性：每个特定DNA分子的碱基对排列顺序是特定的。（3）双螺旋结构的相对稳定性（我能定性的强、弱与分子结构中G/C碱基对的比例有关，G/C碱基对之间形成三个氢键，故含量越高，稳定性越强）。RNA是单链，较DNA不稳定。 例2.双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上ATGC1234。则有关该DN

9、A分子的叙述，错误的是()A该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变 B该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个C该DNA分子中4种含氮碱基ATGC3377D该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种【解析】由于密码子具有简并性，该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变。该DNA分子中一条链上ATGC1234，因此整个DNA分子中AT的比例是3/10，根据碱基互补配对原则，A和T所占的比例均是15%，整个DNA分子共有A 60个，该DNA分子连续复制两次，得到4个DNA分子，其中共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个。同理可推，整个DNA分子中G和

10、C所占比例均是35%，该DNA分子中4种含氮碱基ATGC3377。含400个碱基的DNA在不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有4200种，但因该DNA碱基数的比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4200种。 【答案】D考点DNA分子的复制(遗传信息的传递) 在掌握DNA分子复制的概念、时间、场所、过程、条件、特点及意义的基础上，关注真核生物DNA复制的高效性：多起点、双向复制。【例3】下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生

11、物的这种复制方式提高了复制速率考点基因的表达在真核生物中由于核膜的存在，把细胞核基因表达的转录和翻译过程在时间和空间上被分隔开，而原核生物无核膜，转录和翻译可以同时进行。翻译过程中核糖体可以移动，一个信使RNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的DNA分子就可以迅速地合成出大量的蛋白质。例4、下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是(多选)() A图中表示4条多肽链正在合成 B转录尚未结束，翻译即已开始 C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链考点中心法则的解读生物界遗传信息的传递方向为：不同生物遗传信息的传递

12、方向有差异。 【例5】下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是()A线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则BDNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的CDNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序DDNA病毒中没有RNA，但其遗传信息的传递不遵循中心法则考点基因与性状的关系【例6】如图为人体内基因对性状的控制过程的示意图，下列相关叙述不正确的是()A图中过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B导致过程变化的根本原因一般发生于细胞分裂的间期C人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶的活性下降D据图分析可知，基因对性状的控制是通过控制酶的合成进而影响人体内的代谢活动来进行的【难点探究】难点

13、一探究遗传物质成分的实验1肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验特别提示：肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质。用35S、32P是通过标记细菌而去标记噬菌体的。这是因为我们利用的是已经形成了的噬菌体，其体内的蛋白质和核酸是不能被标记的。由于噬菌体是专性寄生在细胞内的，所以我们可以利用噬菌体在标记的细菌体内繁殖产生子代噬菌体，而被相应的同位素标记，然后再侵染未标记的细菌，通过观察放射性进行分析判断。例1在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。(

14、1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：A将一部分S型细菌加热杀死；B制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示。注：为S型菌落，为R型菌落)；C将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况(如图所示)。制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。本实验中的对照组是_。本实验能得出的结论是_。从你现有的知识分析，“R型菌变成S型菌”这一变异属于_，加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是_。(2)艾弗里等人通过

15、实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。实验设计方案：第一步：从S型细菌中提取DNA。第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为A、B、C，分别作如下处理。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。实验设计方案：第一步：从S型细菌中提取DNA。

16、第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为A、B、C，分别作如下处理。第三步： _。第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。预测实验结果： _。得出实验结论：DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持_才能完成此转化过程。【点评】人类对遗传物质的探索过程：(1)肺炎双球菌的转化过程 实验目的：研究DNA和蛋白质中谁是遗传物质。 实验原理：S型肺炎双球菌能使人患肺炎或使小动物患败血症；R型肺炎双球菌对人和动物基本无影响。 (2)肺炎双球菌的体外转化实验 实验中，艾弗里等发现DNA的纯度越高，转化就越有效。 (3)噬菌体侵染细菌的实验 证明了T2

17、噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，DNA才是遗传物质。(4)烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了在只有RNA没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。 (5)朊病毒的发现，证实在某些情况下蛋白质可以作为生物体的遗传物质而存在。肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验是进一步证明，更直接、更具有说服力。而DNA作为遗传物质要具备的条件是：难点二DNA分子的结构和复制及碱基计算的一般规律1同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表例2、已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则

18、在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A. 32.9%,17.1%B. 31.3%,18.7%C. 18.7%,31.3% D. 17.1%,32.9%【点评】双链DNA碱基的计算问题要注意的是规律：嘌呤和嘧啶的总数要相等；鸟嘌呤和胞嘧啶相等；腺嘌呤和胸腺嘧啶相等。对于碱基计算的这类题目，关键是抓住几个基础的关系。只要能掌握三个关系式，灵活运用这三个关系式，就可解决一般的碱基计算的题目。这三个关系式分别是：1如果把DNA的两条链分别定为链和链的话，那么根据碱基互补配对原则，链上的腺嘌呤(A)一定等于链上的胸腺嘧啶(T)，链上的鸟嘌呤(G)一定等于链上的胞嘧啶(C)，反之亦然。可简写为：

19、AT，TA，CG，GC。2根据AT，TA，CG，GC，对于整个DNA分子来说，A的总量等于T的总量，C的总量等于G的总量。可简写为A总T总，G总C总。3若DNA的链中AT的量占链碱基总量的a%，由AT、TA及链的碱基总量等于链的总量，可得在DNA的链中AT的量也占链碱基总量的a%。同理，可得mRNA中的AU的量占mRNA碱基总量的a%。对于整个DNA分子来说，A总T总AATT2(AT)，整个DNA分子的碱基总量等于2倍链碱基总量，所以A总T总的量占整个DNA分子碱基总量的a%。可简写为：若(AT)/总a%，则(AT)/总a%，(A总T总 )/DNA总a%，(AU)/mRNAa%。CG同样有此关

20、系：若(CG)/总b%，则(CG)/总b%，(C总G总 )/DNA总b%，(CG)/mRNAb%。难点三基因、DNA、性状和染色体相互之间的关系1有关基因的特点、功能和位置 (1)基因有三个特点：是能严格地复制自己，以保持生物的基本特征；是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。 基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决定mRNA的核苷酸顺序，进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。所以某一基因存在时，决定某种酶或其他蛋白质的合成，通过生理生化过程，出现某一性状。 (2)基因的功能：通

21、过复制传递遗传信息；通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。 (3)基因在染色体上都有其特定的位置。在自然群体中往往有一种占多数的(因此常被视为正常的)等位基因，称为野生型基因；同一位置上的其他等位基因一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为突变型基因。2染色体、DNA、基因的关系(1)染色体与DNA的关系。染色体主要是由DNA分子和蛋白质组成， DNA是绝大多数生物的遗传物质，主要分布在细胞核中的染色体上，少量分布在细胞质中的线粒体、叶绿体中，所以染色体是遗传物质DNA的主要载体。 (2)基因与DNA的关系。基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，生物的遗传

22、物质是DNA，因此基因的化学本质是DNA；生物的性状是多种多样的，决定性状的基因也是种类繁多的。事实上，每个DNA分子可划分成许多片段，具有遗传效应的DNA片段就是基因，没有遗传效应的DNA片段，称为基因间区。(3)染色体与基因的关系。染色体是遗传物质DNA的载体，基因是具有遗传效应的DNA片段，所以染色体是基因的载体，基因位于染色体上，并呈线性排列。染色体行为与基因行为的平行关系()基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。()在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。()体细胞中成对的

23、基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。()非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。染色体组与基因组：对二倍体生物而言，生殖细胞中的全部染色体叫一个染色体组，这套染色体的形态、大小都不相同，是一套非同源染色体。位于这个染色体组上的全部基因，就叫一个基因组，这些基因是一套非等位基因，它包含有控制这个生物性状发育所需的一套遗传信息，即基因组是形成并维持一个生物体所必需的全部基因的总和。人类由于具有X染色体和Y染色体这两种不同的染色体，因此通常所讲的人类基因组是包括X染色体和Y染色体及22条常染色体在内的共24条染色体的DNA中全部的基因。例3、果

24、蝇是研究遗传学问题的良好材料，请回答：(1)果蝇体细胞中有4对染色体，对其基因组进行研究应测序_条染色体。在精子的形成过程中，当染色体第二次移向细胞两极时，细胞中有_个着丝点。(2)红眼(A)、正常刚毛(B)和灰身(D)的果蝇经过人工诱变可以产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因。人工诱变的物理方法有_(至少写出2种)。若只研究眼色，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1果蝇表现型是_。基因型为ddXbXb和DDXBY的果蝇杂交得F1，求F1代的基因型、表现型及其比例。请以遗传图解简要说明。 (3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因和染色体的关系，即_。【答案】 (

25、1)58(2)各种射线辐射，高热、低温、超声波或次声波等(酌情给分)红眼雌果蝇和白眼雄果蝇(只写1个且对给1分)P：黑身、异常刚毛雌果蝇灰身、正常刚毛雄果蝇P、配子、F1、箭头均标明清楚(1分)；亲本、配子、F1的基因型写对(12个1分、全对2分)，亲本、配子、F1的表现型写对(12个1分、全对2分)；F1的比例(1分)(3)基因在染色体上，呈线性排列【解析】 (1)果蝇是雌雄异体的动物，对其基因组进行研究应测序5条染色体；在精子的形成过程中，当染色体第二次(减)移向细胞两极时，由于细胞中姐妹染色单体分开，共有8个着丝点。(2)诱发基因突变的物理因素包括各种射线(如X射线、射线、紫外线、激光等

26、)、高热、低温、超声波或次声波等。若只研究眼色，白眼雌果蝇XbXb与红眼雄果蝇XBY杂交，F1果蝇表现型是红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。基因型为ddXbXb和DDXBY的果蝇杂交得F1，求F1代的基因型、表现型及其比例可画出遗传图解，见答案。(3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上，基因在染色上呈线性排列；此题注意不能与萨顿的推论：基因和染色体行为存在着明显的平等关系混淆。【点评】 平行也就是一致的意思，基因实际就是DNA中有遗传效应的片段。基因在染色体上，伴随染色体的运动而运动，它的行为当然跟染色体的一致。其实严格的说，基因不全在染色体上，细胞质里的叶绿体、线粒体、质粒里都有基因，只是含

27、量相对较少，有时没有考虑。基因发生突变而染色体没有发生变化不能说明两者行为变化的一致性。 【易错点点睛】易错点1 对DNA复制的次数问题不清已知DNA分子中碱基数，求复制n次与第n次所需某碱基的数目：某DNA分子中含某碱基a个，复制n次，则共需加入含该碱基的脱氧核苷酸为a(2n1)个，因为最初亲代DNA分子做模板不需要原料；但第n次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸为a(2n1)a(2n11)a2n1。 例1、某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是A在第一次复制时，需要(mA)个B在第二次复制时，需要2(mA)个C在第n次

28、复制时，需要2n1(mA)个D在n次复制过程中，总共需要2n(mA)个 答案：D 易错点2 极易混淆的遗传信息、密码子与反密码子项目 遗传信息 密码子 反密码子 概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基 作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸 种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性 64种，其中61种能翻译出氨基酸，另外3种为终止密码子，不能翻译氨基酸 61种 联系 基因中脱氧核苷酸的序列决定mRNA中核糖核苷酸的序列；mRNA中碱基序列与基因

29、模板链中碱基序列互补；密码子与相应反密码子的序列互补配对 例2、下列有关概念的叙述，正确的是 A遗传信息是指RNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序B遗传信息全部以密码子的方式体现出来C遗传信息可以通过DNA复制传递给后代D反密码子与相应的DNA模板链上对应碱基相同 【历届高考真题】【2012年高考试题】1.(2012重庆高考2)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解2.(2012山东高考5)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000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31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列