2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版第六单元

2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版第六单元(2)第29课时DNA是主要的遗传物质课标要求概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。考情分析1.肺炎链球菌的转化实验2022·浙江1月选考·T202021·全国乙·T52020·浙江7月选考·T122.噬菌体侵染细菌的实验2022·海南·T132022·湖南·T22022·浙江6月选考·T222020·浙江1月选考·T233.烟草花叶病毒感染实验2018·全国Ⅱ·T5考点一肺炎链球菌的转化实验1．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验2．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验知识拓展1．在格里菲思实验中，格里菲思对S型细菌进行加热(65℃)处理，仅仅使蛋白质永久变性，而DNA在缓慢降温后仍然可以复性，使单链重新聚合，恢复双螺旋结构。2．R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质(如自溶素)的表达，它的表达使R型细菌具有与DNA结合的活性。加热致死的S型细菌遗留下来的DNA片段会与感受态的R型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组以置换(基因重组)的方式整合到R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。(1)S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发生了细胞分化()(2)将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射给小鼠，从死亡小鼠体内只能分离出S型细菌()(3)由格里菲思实验可以推断，加热致死的S型细菌的DNA促使R型活细菌转化为S型活细菌()(4)肺炎链球菌体内转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传()(5)在艾弗里的实验中，实验组分别加入了相应的水解酶，这是利用了自变量控制中的加法原理()(6)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质()1．在格里菲思实验中如果没有第三组实验(注射加热致死的S型细菌后小鼠不死亡)，能否得出结论加热致死的S型细菌中含有促成“R型活细菌转化成S型活细菌”的转化因子？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.在格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：(1)ab段R型细菌数量减少的原因：___________________________________________。(2)bc段R型细菌数量增多的原因：___________________________________________。(3)后期出现的大量S型细菌是由__________________________________产生的。(4)在格里菲思转化实验中，R型细菌转化为S型细菌时所需转化因子、原料、能量分别由哪方提供？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．某同学在格里菲思实验的基础上补充完成了如下第五组实验：将加热致死的R型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；第六组实验：将活的S型细菌和加热致死的R型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡。该同学由此得出了实验结论：S型细菌未转化为R型细菌，R型细菌体内没有“转化因子”。该同学得出实验结论的证据充足吗？如不充足，应如何补充才能得出正确结论？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向一肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析1．某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示。下列叙述正确的是()A．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变D．从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落2．S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是()A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果考点二噬菌体侵染细菌的实验1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。(1)T2噬菌体的模式图(2)噬菌体的增殖过程增殖需要的条件内容合成T2噬菌体DNA模板的DNA原料_______提供的4种脱氧核苷酸合成T2噬菌体蛋白质原料场所2.实验方法________________________技术，用____________、____________分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。3．实验过程4．实验结论(1)直接证明：______________________。(2)间接证明：DNA能够__________________，使生物体前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；DNA能够控制______________的合成，从而控制生物体的代谢和性状。5．噬菌体侵染细菌实验的误差分析(1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌(1)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体()(2)在噬菌体侵染细菌的实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开()(3)用35S和32P同时标记噬菌体，可使实验更具说服力()(4)在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致()(5)用1个含32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含32P()(6)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解()某科研小组在利用噬菌体侵染细菌的实验中，经搅拌、离心后的实验数据如图1所示。请思考回答下列问题：(1)在上述实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记，而不用14C和18O标记的原因是_____________________________________________________。(2)用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照如图2被标记的部位分别是______(填编号)。(3)图1中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据意义是____________________。细胞外的32P含量有30%，原因是__________________________________。上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是_______________________________________________。(4)T2噬菌体和细菌保温时间长短与放射性强度的可能关系如图3(甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体)，下列关系中最合理的是____(填字母)。A．甲组—上清液—① B．乙组—上清液—②C．甲组—沉淀物—③ D．乙组—沉淀物—④(5)如图4为T2噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T2噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果，曲线____(填“a”或“b”)最可能表示放射性RNA与大肠杆菌DNA杂交的结果，出现该趋势的原因可能是__________________________________________。考向二噬菌体侵染细菌的实验原理过程分析3．(2024·黄石高三模拟)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，对T2噬菌体的遗传物质进行了探究，如图是他们所做实验的部分过程图。下列有关说法正确的是()A．在培养基中添加含35S标记的氨基酸培养噬菌体，不能使噬菌体的蛋白质外壳被35S标记B．图中被噬菌体侵染的细菌为肺炎链球菌C．图示过程结束后，所获得的子代噬菌体都不含35S，可作为噬菌体蛋白质外壳不是噬菌体遗传物质的证据D．若沉淀物中出现较高的放射性，则原因是噬菌体和细菌混合后，就马上搅拌、离心了4．(2024·珠海高三模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验，下列说法中错误的是()A．搅拌不充分会导致上清液的放射性强度减小B．改用14C标记噬菌体，可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞C．细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记D．该实验保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响考点三烟草花叶病毒感染实验及DNA是主要的遗传物质1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验材料：烟草花叶病毒(只由____________________组成)、烟草(高等植物)。(2)实验过程：(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是______，不是____________。2．DNA是主要的遗传物质生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNA动物、植物、真菌原核生物细菌非细胞生物DNA病毒仅有DNAT2噬菌体、乙肝病毒RNA病毒仅有RNA烟草花叶病毒、HIV病毒结论：绝大多数生物的遗传物质是______，所以说______是主要的遗传物质。3．探索“遗传物质”的3种方法(1)在真核生物中，DNA是主要的遗传物质()(2)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA()(3)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上()(4)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质()某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进行了不同研究，得出了不同结论。1．根据实际情况，分析结论是否正确，并说明理由。(1)甲方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有DNA聚合酶，则为DNA病毒。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)乙方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤数≠嘧啶数，则一定为RNA病毒。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)丙方法是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为DNA病毒。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．若该科研小组计划利用放射性同位素标记法探究该新型病毒的遗传物质是DNA还是RNA，请简述该实验的设计思路：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考向三探究遗传物质的思路和方法5．为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如图所示的实验。下列说法正确的是()A．实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度B．根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质C．实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论D．该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用6．慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一种，在全球占比较大，严重威胁人类健康。研究者利用放射性同位素标记技术，以体外培养的肝脏细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关叙述正确的是()A．本实验设置了空白对照组B．HBV病毒复制所需的原料、模板和酶都来自肝脏细胞C．本实验应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸D．本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中，再培养HBV病毒7．研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。(2)侵染法：将______________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种____________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。①若含有T，且______________________________________________________________，则说明是单链DNA。②若含有T，且______________________________________________________________，则最可能是双链DNA。③若含有U，且______________________________________________________________，则说明是单链RNA。④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。1．(必修2P43)格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是________________；实验结论是在加热致死的S型细菌中存在________________可以使R型细菌转化为S型细菌。2．(必修2P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的______________，实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．(必修2P45)赫尔希和蔡斯利用了__________________技术，设计并完成了__________________的实验，因噬菌体只有头部的____________进入大肠杆菌中，而________________外壳留在外面，因而更具说服力。4．为使得噬菌体带上32P标记，其操作过程是____________________________________。5．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含较高放射性的原因是_______________。用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是____________，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。6．(必修2P45)搅拌的目的是__________________________，离心的目的是_____________。7．仅有如图的实验过程________(填“能”或“不能”)说明DNA是遗传物质，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．冠状病毒的增殖过程不是简单地将其遗传物质注入宿主细胞内，而是病毒包膜与宿主细胞膜融合，最后病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞，完成感染过程。新合成的病毒通过囊泡排出细胞。________(填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法，分别用放射性同位素32P、35S标记RNA和蛋白质的冠状病毒，侵染人肺细胞的方法来探究该冠状病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质。原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第30课时DNA的结构与复制课标要求1.概述DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链盘旋成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。考情分析1.DNA结构模型的构建2022·重庆·T42022·河北·T82022·浙江6月选考·T1382021·广东·T52.DNA结构、特点与计算2023·海南·T132022·广东·T122021·北京·T42020·浙江7月选考·T33.DNA复制过程及计算2023·山东·T52022·海南·T112021·山东·T52021·浙江6月选考·T1482021·海南·T62021·辽宁·T44.DNA复制与细胞分裂2021·浙江6月选考·T222019·浙江4月选考·T25考点一DNA分子的结构与基因本质1．DNA双螺旋结构模型的构建(1)构建者：________________。(2)构建过程2．DNA的结构3．DNA结构特点多样性若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序特异性每个DNA分子都有特定的____________________稳定性两条主链上__________________交替排列的顺序不变，________________不变等归纳总结DNA双螺旋结构的热考点4．DNA中的碱基数量的计算规律设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。(1)A1＋A2＝____________；G1＋G2＝____________。即：双链中A＝________，G＝______，A＋G＝________＝__________＝__________＝eq\f(1,2)(A＋G＋T＋C)。规律一：双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。(2)A1＋T1＝__________________；G1＋C1＝________________。eq\f(A1＋T1,N1)＝eq\f(A2＋T2,N2)＝eq\f(A＋T,N)(N为相应的碱基总数)，eq\f(C1＋G1,N1)＝eq\f(C2＋G2,N2)＝eq\f(C＋G,N)。规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。(3)eq\f(A1＋C1,T1＋G1)与eq\f(A2＋C2,T2＋G2)的关系是___________________________________________________。规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。(4)若eq\f(A1,N1)＝a，eq\f(A2,N2)＝b，则eq\f(A,N)＝eq\f(1,2)(a＋b)。规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。5．基因本质基因通常是具有__________________。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是____________________。拓展延伸真、原核细胞基因的结构6．基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系(1)沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式()(2)某同学制作DNA双螺旋结构模型，在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基()(3)DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基()(4)某双链DNA分子中一条链上A∶T＝1∶2，则该DNA分子中A∶T＝2∶1()(5)人体内控制β－珠蛋白合成的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种()(6)DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等()考向一DNA的结构分析1．(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是()A．单链序列脱氧核苷酸数量相等B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸C．单链序列的碱基能够互补配对D．自连环化后两条单链方向相同2．(2024·连云港高三期末)如图是某学生在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中制作的一个模型，①②③④分别代表四种不同的碱基模型(①③代表嘌呤碱基，②④代表嘧啶碱基)。下列叙述正确的是()A．该模型可代表一个双链脱氧核糖核酸分子B．该模型表明每个脱氧核糖都与一个磷酸相连C．①②③④位于DNA双螺旋结构的外侧D．若要将此链和其互补链连接，则需要10个连接物代表氢键考向二DNA结构的相关计算3．(2023·承德高三联考)下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是()A．若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，则另一条链中的碱基A所占比例也一定为aB．如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m，则另一条链上该比值也为mC．如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2D．由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个4．如图表示不同DNA分子中各种碱基的比例关系，下列说法正确的是()A．若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化，则乙可表示其互补链中C的比例变化B．若甲表示不同DNA分子一条单链中嘌呤碱基的比例，则乙可以表示其互补链中嘌呤碱基的比例C．若甲表示不同DNA分子一条单链中A＋T的比例，则乙可以表示其互补链中A＋T的比例D．若甲表示不同DNA分子一条单链中(A＋G)/(T＋C)，则乙可以表示其互补链中(A＋G)/(T＋C)归纳提升三步解决DNA分子中有关碱基比例的计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。考点二DNA的复制1．对DNA复制方式的推测(1)假说一：全保留复制在复制过程中新的DNA分子单链结合在一起，形成一条新的DNA双链，而亲本DNA双链仍然被保留在一起。(2)假说二：半保留复制①提出者：美国生物学家________和英国物理学家__________。②内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的________断裂，解开的两条单链作为复制的________，游离的______________依据______________原则，通过形成________结合到作为模板的单链上。③特点：______________________________________________________________________。(3)假说三：弥散型复制在复制过程中亲本DNA双链被切割成小片段，分散在新合成的两条DNA双链中。2．DNA半保留复制的实验(1)实验者：美国生物学家________________和____________。(2)研究方法：________________。(3)实验材料：大肠杆菌。(4)实验技术：__________________技术和离心技术。(5)实验背景：15N和14N是氮元素的两种________同位素，这两种同位素_________________，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA。(6)实验过程(7)实验预期(演绎推理)①图示分析：若亲代DNA分子完全被15N标记，请分别按照半保留复制、全保留复制和弥散型复制的假说，分析绘制15N标记的亲代DNA分子在含有14N的环境中连续复制所得子一代和子二代的DNA分子中的15N和14N的分布状态，实线表示15N标记，虚线部分表示14N标记。②请依据上述分析，预测离心后DNA在离心管中分布的位置。(8)实验结果①立即取出，提取DNA→离心→________________。②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→________________。③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→__________________(9)实验结论：DNA的复制是以____________的方式进行的。3．DNA的复制(1)概念、时间、场所(2)过程(3)结果：一个DNA分子形成了两个________________的DNA分子。(4)特点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(,复制))(5)DNA准确复制的原因DNA具有独特的____________结构，为复制提供精确的模板，通过________________，保证了复制能准确地进行。(6)DNA复制的意义：DNA通过复制，将______________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了________________的连续性。4．“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则：①子代DNA共2n个eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的DNA分子：个,只含15N的DNA分子：个,含14N的DNA分子：个,只含14N的DNA分子：个))②脱氧核苷酸链共2n＋1条eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的脱氧核苷酸链：条,含14N的脱氧核苷酸链：,条))(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为________________。②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为______________。热图解读真核生物和原核生物的DNA复制真核DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；而原核生物的DNA是环状双链且只有一个复制起点，但其复制速度很快，弥补只有一个复制位点的不足。5．细胞分裂中标记染色体去向的分析(1)有丝分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：(注：体细胞染色体为2n条)第一次有丝分裂中期第一次有丝分裂后期第二次有丝分裂中期第二次有丝分裂后期15N标记的染色体数15N标记的染色单体数1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有____________个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为__________条。(2)减数分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：由图可以看出，子细胞中的所有染色体都含__________。(3)先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂细胞中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：若该生物的正常体细胞的核DNA为2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为________个。(1)在DNA复制方式的探究实验中，若通过对第一代DNA解旋获得的DNA单链进行离心，其结果也可确定DNA复制的方式是全保留复制还是半保留复制()(2)DNA中氢键全部断裂后，以两条母链为模板各合成一条子链()(3)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA－蛋白质复合物的形式存在。若复合物中的某蛋白质参与DNA复制，则该蛋白质一定是DNA聚合酶()(4)蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞中都可以发生DNA复制过程()(5)DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n()(6)一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制，共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸2n－1×m个()据图分析DNA复制过程：(1)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)据图思考：DNA聚合酶不能从头合成DNA，而只能从3′－端以5′－端→3′－端方向催化延伸聚合子代DNA链(因此DNA复制需要引物，为DNA聚合酶提供3′－端)，但是DNA的两条链是反向平行的，那么DNA的两条链是如何同时作为模板合成其互补链的呢？DNA复制还需要什么酶？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图所示。放射性越高的3H－胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H－脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。①请利用放射性自显影技术、低放射性3H－脱氧胸苷和高放射性3H－脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________②预测实验结果并得出结论。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)将发生癌变的小肠上皮细胞用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养，一段时间后再移至普通培养液中培养，不同间隔时间取样，检测到被标记的癌细胞比例减少，解释出现上述结果的原因。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)不进行细胞分裂的细胞中，还会发生DNA的复制吗？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向三DNA复制过程及实验证据辨析5．单分子荧光测序技术原理如图所示。某种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP，N可代表碱基A、G、C、T)提供一个相应的脱氧核苷酸连接到DNA子链上的同时，会产生一分子的焦磷酸(PPi)，一分子的PPi可以通过一系列反应使荧光素发出一次荧光，通过检测荧光的有无可推测模板链上相应位点的碱基种类。下列说法错误的是()A．测序过程中dNTP可以为反应提供能量B．单分子荧光测序需要在DNA复制过程中进行C．测序时需要在反应体系中同时加入4种dNTPD．利用该技术测序时可能会连续多次出现荧光现象6．(2022·海南，11)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验(图2)。下列有关叙述正确的是()A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带考向四DNA复制过程的有关计算7．如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5000对碱基，A＋T占碱基总数的34%。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是()A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶B．DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9900个C．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D．子代中含15N的DNA分子占1/28．(2021·浙江6月选考，14)含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为()A．240个B．180个C．114个D．90个考向五DNA复制与细胞分裂的关系9．(2019·浙江4月选考，25)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察(以一条模板DNA观察)。下列推测错误的是()A．1/2的染色体荧光被抑制B．1/4的染色单体发出明亮荧光C．全部DNA分子被BrdU标记D．3/4的DNA单链被BrdU标记10．将某雄性动物细胞的全部DNA分子的两条链经32P标记(染色体数为2n)后，置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的放射性情况。下列推断正确的是()A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1C．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不都含32P，则一定进行减数分裂1．DNA只含有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是__________________。2．DNA复制的特点是______________________。DNA精确复制的原因：____________提供了复制的模板，______________保证了复制的精确进行。3．一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为__________。第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占________________。若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为________________；第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为______________。4．果蝇DNA形成多个复制泡的原因：__________________________________________。5．某哺乳动物体细胞中的DNA分子展开长2m左右，预测复制完成至少需要8h，而实际上只需约6h。据图分析，最可能的原因是_______________________________________。6．研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G＋C的比例越高，解链需要的温度越高，原因是________________________________________________________________。7．将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其侵染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_______________________。8．用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下，则：(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是_____________________________________________________________________。(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是_______________________________________________________。第31课时基因的表达课标要求概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。考情分析1.遗传信息的转录和翻译2023·浙江1月选考·T152023·全国乙·T52023·江苏·T62023·湖南·T122023·山东·T12022·湖南·T142021·辽宁·T172021·河北·T82021·广东·T72021·浙江1月选考·T222.中心法则2022·河北·T92022·浙江6月选考·T162021·浙江6月选考·T192021·河北·T16考点一遗传信息的转录和翻译1．RNA的结构、种类和功能链接教材必修2P67“图4－6”：tRNA________(填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中________(填“是”或“不是”)只有3个碱基。2．遗传信息的转录链接教材必修2P65“图4－4”：(1)一个基因转录时以基因的______条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链__________(填“一定”或“不一定”)相同。(2)转录方向的判定方法：______________________________为转录的起始方向。(3)源于必修2P64～65“正文”：RNA适合作为信使的原因：___________________________________________________________________________________________。3．遗传信息的翻译拓展链接真核细胞和原核细胞基因表达过程差异4．遗传信息、密码子与反密码子之间的联系链接教材必修2P67“思考·讨论”：几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码子的通用性，说明当今生物可能有着____________。(1)一个DNA转录只能转录出1条、1种mRNA()(2)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA上()(3)DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶()(4)每种氨基酸都对应多个密码子，每个密码子都决定一种氨基酸()(5)密码子的简并有利于提高转录的速率()(6)如图为某生物细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，则过程Ⅰ在细胞核内进行，过程Ⅱ在细胞质内进行()(7)如图为细胞通过翻译形成蛋白质的过程，mRNA移动方向是从左到右，丙氨酸只能由该tRNA转运()细胞中基因表达过程受到多水平的调控，包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻译调控和翻译后调控，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。请结合下面信息思考回答相关问题：1．操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。(1)RP基因操纵元的基本组成单位是__________。①表示的生理过程是________，合成的产物中相邻两个核苷酸分子之间形成的化学键叫作____________。过程②中核糖体在mRNA上的移动方向是____________(填“3′－端→5′－端”或“5′－端→3′－端”)，该过程中还需要的RNA有____________。(2)过程①②进行的场所与真核细胞的是否相同？并说明理由。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的相应碱基序列分别为AGA、GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为___________________________________________________________。(4)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA__________________，进而终止核糖体蛋白质的合成。这种调节机制的意义是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)由RP基因操纵元转录的原始RNA往往含有无效的核苷酸片段，需要经相关酶剪除后再与核糖体结合，否则会形成异常的mRNA。若异常mRNA合成了蛋白质，则该蛋白质的氨基酸数目__________(填“一定”或“不一定”)比正常蛋白质的多，请说明理由。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．如图是真核细胞内基因表达的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成，基因被转录后经拼接加工把内含子转录出的片段切除，就形成了成熟mRNA。则：(1)图中基因2的两条链都可以作为转录的模板吗？为什么？图中基因1、2和3模板链一定都在图示DNA分子的同一条链上吗？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)图中c所指的3条链最终的氨基酸序列是否相同？为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，这有什么意义？图中核糖体移动的方向是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸和终止的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)由图中信息可知，转录水平调控不仅控制基因__________，还控制转录________。加工水平调控为我们理解基因控制生物性状体现的__________(填“多因一效”“一因一效”或“一因多效”)提供了理论依据。考向一遗传信息、密码子、反密码子的分析1．(2024·郑州高三月考)如图表示大肠杆菌遗传信息的表达过程，下列叙述正确的是()A．DNA转录形成c过程发生在细胞核中B．翻译时核糖体在c上的移动方向是②→①C．在DNA解旋酶的作用下以b链为模板合成c链D．图中tRNA携带的天冬氨酸对应的密码子是5′－UAG－3′2．生物体中编码tRNA的DNA某些碱基改变后，可以产生被称为校正tRNA的分子。某种突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA。tRNA上识别遗传密码的三个碱基称为反密码子。下列叙述错误的是()A．tRNA分子上的反密码子并不决定其携带的氨基酸种类B．新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸C．此种突变改变了编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列D．校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷考向二转录和翻译过程的分析3．发夹结构是指单链RNA分子的局部区域，由于存在二重对称区，通过自身回折使得互补的碱基相遇结合而成的一种二级结构，发夹结构能阻止RNA聚合酶继续移动。如图表示某mRNA的发夹结构及相应基因上相对应的碱基序列。下列叙述正确的是()A．图中的T和A分别代表一种核苷酸B．图中②链为转录的模板链C．发夹结构的形成利于直接控制翻译而不是转录D．发夹结构富含G－C碱基对，利于提高mRNA的稳定性4．(2023·江苏，6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是()A．tRNA分子内部不发生碱基互补配对B．反密码子为5′－CAU－3′的tRNA可转运多种氨基酸C．mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNAD．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性考向三基因表达中的有关计算5．如图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是()A．造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核B．已知过程②的α链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%，该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为24%C．同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同D．胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同6．如图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，含有3个二硫键，(二硫键是由2个－SH连接而成)。下列说法正确的是()A．过程①以核糖核苷酸为原料，DNA聚合酶催化该过程B．过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与C．胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成D．51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了882考点二中心法则的提出及其发展1．遗传信息的传递过程2．DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较项目DNA复制转录翻译逆转录RNA复制场所主要细胞核主要细胞核核糖体宿主细胞宿主细胞模板DNA的两条链DNA的一条链mRNARNARNA原料酶缩合反应的酶逆转录酶RNA聚合酶能量ATP提供碱基互补配对原则G－C、C－G产物两个子代DNARNA多肽链DNARNA信息传递DNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白质RNA→DNARNA→RNA意义前后代之间传递遗传信息表达遗传信息表达遗传信息通过宿主细胞传递遗传信息，合成蛋白质前后代之间传递遗传信息(1)少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA()(2)HIV中能完成逆转录过程()(3)转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同()(4)中心法则涉及的全部过程均可发生在正常人体细胞内()(5)如图表示中心法则，则过程⑤有半保留复制的特点，过程⑥发生在核糖体上()某种冠状病毒是一种单股正链RNA(＋RNA)病毒，其＋RNA进入人体细胞后，既可以作为合成－RNA的模板，也可以作为合成相关酶和蛋白质外壳的模板，而－RNA又可以作为合成＋RNA的模板，最后组装成子代病毒颗粒，如图所示。(1)图中过程③④⑤发生的场所？图中相关酶与RNA聚合酶的合成先后顺序是怎样的？并说明理由。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)图中过程①所需的嘌呤类核苷酸数目与过程②所需的嘧啶类核苷酸数目有何特点？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)图中＋RNA的作用有哪些？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)某人感染这种病毒并痊愈后，在短时间内再次接触该病毒时，可能会再次感染该病。请说明原因。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)引发手足口病的肠道病毒EV71也具有类似于如图的过程。婴幼儿患病后，一般一周左右会自愈。研究自愈机制时发现，该病毒正链RNA入侵后，在患者体内经过修饰后会生成双链siRNA，随后正义链RNA(＋RNA)被降解，反义链(－RNA)被保留，反义链与后来入侵的正链RNA互补配对，并诱导正义链RNA被核糖核酸酶降解。从中心法则信息传递的角度分析，患者自愈的原因是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(6)与HIV相比，烟草花叶病毒在繁殖过程中不会出现的碱基配对情况？在形成子代病毒的过程中，HIV和烟草花叶病毒发生的遗传信息流动不完全一样，主要区别是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向四遗传信息传递过程分析7．(2022·浙江6月选考，16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是()A．催化该过程的酶为RNA聚合酶B．a链上任意3个碱基组成一个密码子C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递8．(2021·浙江6月选考，19)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是()A．＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C．过程①②③的进行需要RNA聚合酶的催化D．过程④在该病毒的核糖体中进行9．(2021·河北，16改编)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述不正确的是()药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A.羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响

1．RNA有三种，它们分别是____________________；真核细胞中核仁受损会影响____________的合成，进而影响__________(细胞器)的形成。2．mRNA上3个________的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个____________。3．tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运______种氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作______________。4．通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，__________________________________________。图示中核糖体移动的方向是________________。5．转录的场所：_____________________；模板：________________；原料：______________；酶：__________；能量：______；遵循的原则：________________________________________；产物：______________。6．翻译的场所：__________；模板：______；原料：____________；转运工具：________；酶；能量(ATP)；遵循的原则：__________________________________________；产物：______。7．脑源性神经营养因子(BDNF)由两条肽链构成，能够维持和促进中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症。如图为BDNF基因的表达及调控过程，由图可知，miRNA－195基因调控BDNF基因表达的机理是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程__________(填“减弱”“不变”或“增强”)，若甲过程反应强度不变，则BDNF的含量将__________(填“减少”“不变”或“增加”)。8．已知Bcl－2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用，MIR－15a基因的转录产物miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA，可调节Bcl－2基因的表达，如图所示。据图分析，miRNA调控Bcl－2基因表达的机理是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。9．研究发现，起始密码子AUG决定甲硫氨酸，但蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第32课时基因表达与性状的关系课标要求1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。3.概述某些基因中碱基序列不变，但表型改变的表观遗传现象。考情分析1.基因表达产物与性状的关系2023·湖南·T82022·重庆·T182020·浙江1月选考·T82.基因选择性表达与细胞分化2022·河北·T142022·重庆·T63.表观遗传2023·海南·T112022·天津·T52022·辽宁·T162022·北京·T18考点一基因表达产物与性状的关系1．基因控制生物性状的间接途径(1)方式(用文字和箭头表示)：基因eq\o(→,\s\up7(控制))______________eq\o(→,\s\up7(控制))________________eq\o(→,\s\up7(间接控制))生物体的性状。(2)实例①白化病致病机理②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理2．基因控制生物性状的直接途径(1)方式：基因eq\o(→,\s\up7(控制))________________eq\o(→,\s\up7(直接控制))生物体的性状。(2)实例(囊性纤维化与镰状细胞贫血)(1)豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白质结构，直接控制生物体的性状()(2)白化病是由于基因异常而引起酪氨酸酶合成变多，能将黑色素转变为酪氨酸，从而出现白化症状()(3)基因表达的产物不可以参与基因的表达()(4)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质()(5)下图为人体内基因对性状的控制过程，判断下列分析的正误：a．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中()b．图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助()c．图中④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同()d．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体()油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。(1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本思路是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA，转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是什么？__