高考生物考綱解讀與熱點難點突破專題06遺傳的分子基礎(chǔ)教學案20

1、專題06 遺傳的分子基礎(chǔ)【2019年高考考綱解讀】1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程()。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點()。3.基因的概念()。4.DNA分子的復制()。5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯()。6.基因與性狀的關(guān)系()?！揪W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【重點、難點剖析】一、生物的遺傳物質(zhì)1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的實驗設(shè)計思路及結(jié)論肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌實驗思路相同設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能處理方式的區(qū)別直接分離：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型活細菌混合培養(yǎng)同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S)實驗結(jié)

2、論DNA是遺傳物質(zhì)其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)2.實驗設(shè)計的原則(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的相互對照S型細菌R型細菌(2)噬菌體侵染細菌實驗中的自身對照噬菌體侵染細菌后離心上清液沉淀物被35S標記了蛋白質(zhì)放射性很高放射性很低被32P標記了DNA放射性很低放射性很高二、DNA結(jié)構(gòu)與復制相關(guān)的計算問題 (1)單、雙鏈過渡公式：(AT)雙%(AT)%(AT)%(AU)RNA%(GC)雙%(GC)%(GC)%(GC)RNA%(2)若在DNA一條鏈中a,則在互補鏈中,而在整個DNA分子中1。(3)已知DNA分子中某堿基數(shù)為m,則復制n次需游離的此堿基數(shù)m·(2n1),第n次復制需游離的

3、此堿基數(shù)2n1·m。(4)親代一個DNA用放射性同位素標記,然后在不含放射性的培養(yǎng)基上培養(yǎng),復制n次后標記DNA占總DNA分子數(shù),含標記元素的DNA鏈占總DNA鏈的比例。【特別提醒】注意有絲分裂、減數(shù)分裂中放射性問題,尤其是具體分裂時期的細胞與染色體或DNA放射性問題。三、遺傳信息的傳遞和表達1觀察中心法則的表達式并填充相關(guān)問題。中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能：(1)信息傳遞功能：過程體現(xiàn)了DNA傳遞遺傳信息的功能,它是通過DNA復制完成的,發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細胞增殖過程中。【舉一反三】(2015·安徽卷,4)Q噬菌體的遺傳物質(zhì)(QRNA)是一條單鏈RNA,

4、當噬菌體侵染大腸桿菌后,QRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復制酶(如圖所示),然后利用該復制酶復制QRNA。下列敘述正確的是()A.QRNA的復制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄的過程B.QRNA的復制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程C.一條QRNA模板只能翻譯出一條肽鏈D.QRNA復制后,復制酶基因才能進行表達答案B【變式探究】在DNA分子模型搭建實驗中,如果用一種長度的塑料片代表A和G,用另一長度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型()A.粗細相同,因為嘌呤環(huán)必定與嘧啶環(huán)互補B.粗細相同,因為嘌呤環(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸相似C.粗細不同,因為嘌呤環(huán)不一定與嘧啶環(huán)互補D.粗細

5、不同,因為嘌呤環(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸不同解析DNA分子由兩條反向平行的長鏈盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),兩條單鏈之間由嘌呤和嘧啶組成的堿基對相連,遵循互補配對原則。由此可知：DNA分子雙螺旋模型粗細相同,且由嘌呤環(huán)和嘧啶環(huán)構(gòu)成的堿基對的空間尺寸相似。A項符合題意。答案A【變式探究】羥胺可使胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶,導致DNA復制時發(fā)生錯配(如圖)。若一個DNA片段的兩個胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶,下列相關(guān)敘述正確的是(多選)()A.該片段復制后的子代DNA分子上的堿基序列都發(fā)生改變B.該片段復制后的子代DNA分子中GC堿基對與總堿基對的比下降C.這種變化一定會引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變D.在細胞核與細

6、胞質(zhì)中均可發(fā)生如圖所示的錯配答案BD【變式探究】圖分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題：(1)細胞中過程發(fā)生的主要場所是_。(2)已知過程的鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%,鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%,則與鏈對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為_。(3)由于基因中一個堿基對發(fā)生替換,而導致過程合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG),則該基因的這個堿基對替換情況是_。(4)在人體內(nèi)成熟紅細胞、漿細胞、記憶細胞、效應T細胞中,能發(fā)生過程、而不能發(fā)生過

7、程的細胞是_。(5)人體不同組織細胞的相同DNA進行過程時啟用的起始點_(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中選擇),其原因是_。答案(1)細胞核(2)26%(3)TA替換為CG(AT替換為GC)(4)漿細胞和效應T細胞(5)不完全相同不同組織細胞中基因進行選擇性表達【方法技巧】與DNA結(jié)構(gòu)及復制相關(guān)的計算解答DNA結(jié)構(gòu)及復制計算類試題時,應分以下層次達成：(1)堿基計算不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同,即(AT)/(CG)的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。若已知雙鏈中A占的比例為c%,則單鏈中A占的比例無法確定,但最大值可求出為2c%,最小值為0。(2

8、)水解產(chǎn)物及氫鍵數(shù)目計算DNA水解產(chǎn)物：初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。氫鍵數(shù)目計算：若堿基對為n,則氫鍵數(shù)為2n3n；若已知A有m個,則氫鍵數(shù)為3nm。(3)DNA復制計算在做有關(guān)DNA分子復制的計算題時,應看準是“含”還是“只含”,是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。題型三基因的表達例3. （2017年海南卷,25）下列關(guān)于生物體內(nèi)基因表達的敘述,正確的是（）A每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子BHIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板C真核生物基因表達的過程即是蛋白質(zhì)合成的過程D一個基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNA【答案】B【解析】一種氨基酸對應有

9、一種至多種密碼子決定,A錯。HIV的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA,可以逆轉(zhuǎn)錄生成DNA,B正確。真核生物基因表達的過程包括轉(zhuǎn)錄生成RNA和翻譯合成蛋白質(zhì),C錯。一個基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條互補的RNA,但轉(zhuǎn)錄是以基因一條鏈為模板的,D錯?！咀兪教骄俊?(2016·高考江蘇卷)近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導核酸內(nèi)切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設(shè)計向?qū)NA中20個堿基的識別序列,可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(見下圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()ACas9蛋白由相應基因指導在

10、核糖體中合成B向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則C向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成D若鏈剪切位點附近序列為TCCAGAATC則相應的識別序列為UCCAGAAUC【變式探究】囊性纖維病的致病原因是由于基因中缺失三個相鄰堿基,使控制合成的跨膜蛋白CFTR缺少一個苯丙氨酸。CFTR改變后,其轉(zhuǎn)運Cl的功能發(fā)生異常,導致肺部黏液增多、細菌繁殖。下列關(guān)于該病的說法正確的是()ACFTR蛋白轉(zhuǎn)運Cl體現(xiàn)了細胞膜的信息交流功能B該致病基因中缺失的3個堿基構(gòu)成了一個密碼子C合成CFTR蛋白經(jīng)歷了氨基酸的脫水縮合、肽鏈的盤曲、折疊過程D該病例說明基因通過控制酶的合成控制代謝過程,進而控制性狀【答案】C【易錯提醒】有關(guān)“中心法則”五條途徑的3個易錯易混點(1)高等動植物只有DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑,但具體到不同細胞,情況不盡相同,如根尖分