高考生物复习第三单元遗传变异与进化专题一遗传的分子基础全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖

第三单元遗传、变异与进化专题一遗传分子基础第1页知识根本·自主检索第2页再悟高考·重点提炼考点一遗传物质探索经典试验关键点·再回扣

1.两个经典试验遵照相同试验设计标准——对照标准

(1)肺炎双球菌体外转化试验中相互对照第3页(2)噬菌体侵染细菌试验中相互对照(注：用32P标识1个噬菌体侵染31P大肠杆菌，释放m个噬菌体中只有2个噬菌体含32P，有m个含31P，有0个DNA双链均含32P)第4页【尤其提醒】

必须明确四个问题(1)R型细菌转化为S型细菌实质是S型细菌DNA整合到了R型细菌DNA中，从变异类型看属于基因重组。(2)噬菌体侵染细菌试验中，两次用到大肠杆菌，第一次是对噬菌体进行同位素标识，第二次是将带标识元素噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素去向。第5页(3)用32P标识噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性原因：①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(4)用35S标识噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性原因：因为搅拌不充分，有少许含35S噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。第6页2.RNA是遗传物质证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草感染与重建试验(1)试验1第7页(2)试验2第8页考情·考向扫描考向1借助试验，考查生物科学史

【典例1】

以下叙述与生物学史实相符是 ()A.孟德尔用山柳菊为试验材料，验证了基因分离及自由组合规律

B.范·海尔蒙特基于柳枝扦插试验，认为植物生长养料来自土壤、水和空气

C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型建立也作出了巨大贡献

D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标识T2噬菌体蛋白质和DNA，证实了DNA半保留复制第9页【解析】

孟德尔以豌豆为试验材料，验证了基因分离和自由组合规律；范·海尔蒙特基于柳枝扦插试验，认为植物生长养料来自水；富兰克林和威尔金斯提供了DNAX射线衍射图谱，对DNA双螺旋结构模型建立做出了巨大贡献；赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标识T2噬菌体蛋白质和DNA，证实了DNA是遗传物质，并未证实DNA半保留复制。

【答案】C第10页

考向2考查肺炎双球菌转化试验和噬菌体侵染细菌试验过程

【典例2】(·陕县校级期中)以下关于肺炎双球菌转化试验和噬菌体侵染细菌试验叙述，错误是()A.两个试验均不能证实DNA是主要遗传物质

B.肺炎双球菌转化试验中转化因子是S型细菌中DNA

C.在用32P标识噬菌体侵染试验中，保温时间太长或太短均可造成上清液放射性升高

D.两个试验设计思绪都是设法将DNA与RNA分开后单独研究各自效应第11页

【解析】

这两个试验不能证实绝大多数生物遗传物质是DNA，少数是RNA，A项正确；只有加入了S型细菌中DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，转化因子是S型细菌中DNA，B项正确；在用32P标识噬菌体侵染试验中，保温时间太长细菌细胞裂解，保温时间太短噬菌体未完全侵入均可造成上清液放射性升高，C项正确；两个试验设计思绪都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自效应，D项错误。

【答案】D第12页【解题技法】

两看法确认子代噬菌体中标识元素情况第13页考点·题组集训1.在生命科学发展过程中，证实DNA是遗传物质试验是 ()①孟德尔豌豆杂交试验②摩尔根果蝇杂交试验③肺炎双球菌转化试验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌试验⑤DNAX光衍射试验A.①② B.②③C.③④ D.④⑤第14页答案C解析孟德尔经过豌豆杂交试验发觉了基因分离定律和自由组合定律。摩尔根经过果蝇杂交试验说明了基因位于染色体上。DNAX光衍射试验为DNA双螺旋结构发觉提供了主要依据。肺炎双球菌转化试验和T2噬菌体侵染大肠杆菌试验均证实了DNA是遗传物质。第15页2.(·安徽六校教育研究会第一次联考)艾弗里等人肺炎双球菌转化试验和赫尔希与蔡斯噬菌体侵染细菌试验是关于探究遗传物质两个经典试验，以下叙述正确是 ()A.两个试验均采取了对照试验和同位素标识方法B.二者关键设计思绪都是把DNA与蛋白质分开，研究各自效应C.赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体蛋白质和DNA分别采取35S和32P标识D.噬菌体侵染细菌试验证实DNA是主要遗传物质第16页答案B解析肺炎双球菌转化试验采取了对照试验方法，噬菌体侵染细菌试验采取了同位素标识方法，A项错误；肺炎双球菌转化试验和噬菌体侵染细菌试验证实DNA是遗传物质关键是，设法将DNA与其它物质分开，单独地、直接地观察他们作用，B项正确；赫尔希与蔡斯对不一样噬菌体蛋白质和DNA分别采取35S和32P标识，C项错误；噬菌体侵染细菌试验证实DNA是遗传物质，但不能证实是主要遗传物质，D项错误。第17页考点二DNA结构、复制及相关计算关键点·再回扣

1.DNA分子结构“五、四、三、二、一”第18页(1)五种元素：C、H、O、N、P。(2)四种碱基：A、G、C、T，对应有四种脱氧核苷酸。(3)三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基。(4)两条链：两条反向平行脱氧核苷酸链。(5)一个结构：规则双螺旋结构。第19页2.DNA复制场所、条件及特点(1)场所：主要是细胞核，但在拟核、叶绿体、线粒体、细胞质基质中也进行DNA复制。(2)条件：①模板：DNA两条链分别作模板。②原料：4种脱氧核苷酸。③能量：细胞提供能量(ATP)。④酶：解旋酶、DNA聚合酶等。(3)特点：边解旋边复制；半保留复制。第20页

【方法总结】DNA复制相关计算

DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析以下：第21页(1)子代DNA分子数为2n个。①含有亲代链DNA分子数为2个。②不含亲代链DNA分子数为2n-2个。③含子代链DNA有2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。①亲代脱氧核苷酸链数为2条。②新合成脱氧核苷酸链数为2n+1-2条。第22页(3)消耗脱氧核苷酸数:①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)

个。②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个。第23页考情·考向扫描考向1以DNA分子双螺旋结构模型为载体，考查DNA分子结构

【典例1】

在DNA分子模型搭建试验中，假如用一个长度塑料片代表A和G，用另一长度塑料片代表C和T，那么由此搭建而成DNA双螺旋整条模型()A.粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补

B.粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环空间尺寸相同

C.粗细不一样，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补

D.粗细不一样，因为嘌呤环与嘧啶环空间尺寸不一样第24页

【解析】A和G都是嘌呤碱基，C和T都是嘧啶碱基，在DNA分子中，总是A＝T，G＝C，依题意，用一个长度塑料片代表A和G，用另一长度塑料片代表C和T，则DNA粗细相同。

【答案】A第25页

考向2DNA复制过程、特点及相关计算

【典例2】(·山东临沂二模)一个双链均被32P标识DNA分子由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P环境中复制3次。以下叙述不正确是 ()A.该DNA分子中含有氢键数目为1.3×104(个)B.复制过程需要2.4×104个游离胞嘧啶脱氧核苷酸

C.子代DNA分子中含32P单链与含31P单链之比为1∶7

D.子代DNA分子中含32P与只含31P分子数之比为1∶3第26页【解析】

由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10000×20%＝2000(个)，C＝G＝10000×30%＝3000(个)，则含有氢键数为2000×2＋3000×3＝1.3×104(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×7＝2.1×104(个)；子代DNA分子中含有32P单链与含有31P单链之比为1∶7；子代DNA分子中含有32P分子数与只含有31P分子数之比为2∶6＝1∶3。

【答案】B第27页

【解题技法】DNA分子中相关碱基百分比计算

(1)惯用公式：

A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。

(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数百分比＝“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数百分比。第28页考点·题组集训1.下列图甲为真核细胞中进行DNA复制过程示意图，图乙是该DNA片段结构示意图。请判断以下说法正确是()第29页A.DNA复制是从多个起点同时开始，真核生物这种复制方式提升了复制效率B.图中DNA复制是边解旋边双向复制，当DNA复制时，DNA聚合酶催化④形成C.图乙中②和③相间排列，组成了DNA分子基本骨架D.DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T第30页答案D解析图甲是DNA复制过程，从图中能看出DNA复制有多个复制起点，但复制环大小不一样，所以DNA复制起始时间是不一样；多起点、边解旋边双向复制方式提升了复制效率。④是氢键，在DNA复制时，当DNA聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后，碱基之间氢键不需要酶催化作用就能够形成。图乙中①②③分别表示磷酸、脱氧核糖、碱基，磷酸和脱氧核糖相间排列组成了DNA分子基本骨架。依据碱基互补配对标准，DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T。第31页2.某研究小组测定了多个不一样双链DNA分子碱基组成，依据测定结果绘制了DNA分子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关系图，以下正确是 ()第32页答案C解析

A项，不论DNA分子一条单链中(A＋C)/(T＋G)值为多少，整个DNA分子中(A＋C)/(T＋G)都等于1。B项，因为双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(A＋C)/(T＋G)值与其互补链中(A＋C)/(T＋G)值互为倒数。C、D项，因为双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(A＋T)/(G＋C)值与整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)值相等。第33页考点三遗传信息传递与表示关键点·再回扣

1.图示DNA复制、转录和翻译过程关键点

(1)DNA分子复制:第34页(2)转录:第35页(3)翻译：第36页【尤其提醒】

基因表示常考必记几个关键点(1)原核生物：转录和翻译同时进行，发生在细胞质中。(2)真核生物：先转录，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。(3)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。第37页【方法总结】

转录和翻译图解判断第38页方法一：看场所。甲图所表示过程发生在核糖体上，所认为翻译过程；乙图所表示过程发生在细胞核中，所认为转录过程。方法二：看模板。甲图所表示模板有碱基U，所认为mRNA，所以甲图表示是翻译过程；乙图所表示过程模板为DNA，所认为转录过程。方法三：看产物。甲图所表示过程形成产物是多肽，所认为翻译过程；乙图所表示过程产物是RNA，所认为转录过程。第39页2.基因对性状控制用字母表示以下生物遗传信息传递过程第40页①细胞生物(如动、植物)a、b、c。②DNA病毒(如噬菌体)a、b、c。③复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒)d、c。④逆转录病毒(如艾滋病病毒)e、a、b、c。第41页【易错提醒】

明确DNA复制、转录、翻译过程三个误区(1)误认为复制、转录只发生在细胞核中：DNA存在部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(2)误认为转录产物只有mRNA：转录产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息只有mRNA。第42页(3)误认为全部密码子都能决定氨基酸：共有64种密码子，有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子。第43页考情·考向扫描考向1以过程图示为载体考查复制、转录与翻译

【典例1】

以下甲、乙两图表示某真核细胞中遗传信息传递一些过程，以下叙述不正确是 ()第44页A.乙图中结构⑥移动方向是从右到左B.从化学组成上看，甲图中1和6相同C.乙图中②③④⑤最终形成物质结构相同D.乙图中①链与甲图中b链基本组成单位相同第45页【解析】

乙图中从右到左肽链越来越长，故结构⑥核糖体移动方向是从右到左，故A项正确。甲图表示转录，b为信使RNA，1为腺嘌呤核糖核苷酸，6为腺嘌呤脱氧核苷酸，故B项错误。乙图中②③④⑤肽链都是以同一条信使RNA为模板形成，故C项正确。乙图中①链与甲图中b链都是信使RNA，故D项正确。

【答案】B第46页【解题技法】(1)分析这类问题要正确分清mRNA链和多肽链关系。DNA模板链在RNA聚合酶作用下产生是mRNA，而在同一条mRNA链上结合多个核糖体，同时合成是若干条相同多肽链。

(2)解答这类问题还要明确真核细胞转录和翻译不一样时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。第47页

考向2从遗传信息传递各个过程进行考查

【典例2】

结合题图分析，以下叙述错误是 ()第48页A.生物遗传信息储存在DNA或RNA核苷酸序列中B.核苷酸序列不一样基因可表示出相同蛋白质C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现基础D.编码蛋白质基因含遗传信息相同两条单链第49页【解析】

生物遗传物质是DNA或RNA，遗传信息储存在DNA或RNA核苷酸序列中，A项正确；因为密码子简并性，核苷酸序列不一样基因可经过转录和翻译，表示出相同蛋白质，B项正确；DNA或RNA上遗传信息只有传递到蛋白质，性状才得以表现，C项正确；基因两条单链间碱基互补配对，两条单链所含遗传信息不一样，D项错误。

【答案】D第50页

【解题技法】

从模板及原料分析遗传信息传递方向和产物蛋白质(或多肽)翻译氨基酸RNARNA复制核糖核苷酸DNARNA逆转录脱氧核苷酸RNARNADNA转录核糖核苷酸DNADNA复制脱氧核苷酸DNA产物生理过程原料模板第51页

考向3综合考查遗传信息传递与表示

【典例3】(·安徽合肥质检)图甲所表示为基因表示过程，图乙为中心法则；①～⑤表示生理过程。以下叙述错误是 ()第52页A.图甲所表示为染色体DNA上基因表示过程，需要各种酶参加B.mRNA上某个密码子一个碱基发生替换，则识别该密码子tRNA一定改变C.红霉素影响核糖体在mRNA上移动，故影响翻译过程D.图乙中包括碱基A与U配正确过程为②③④⑤第53页【解析】

图甲所表示为边转录边翻译示意图，应为原核生物，原核细胞中没有染色体，A项错误；mRNA上某个密码子一个碱基发生替换，则识别该密码子tRNA一定改变，但氨基酸不一定改变，B项正确；红霉素影响核糖体在mRNA上移动，则造成翻译过程受阻，C项正确；图乙中①为DNA复制，无A—U配对，②为转录，③为RNA复制，