臨門一腳高考生物三輪考前重點專題突破專題一遺傳的分子基次件

專題五遺傳、變異與進化小專題一遺傳的分子基礎(chǔ)核心考點整合考點整合一：DNA是遺傳物質(zhì)的實驗1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗項目1928年英國格里菲思(體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗)1944年美國艾弗里(體外轉(zhuǎn)化實驗)過程結(jié)果分析R型細菌無毒性、S型細菌有毒性；S型細菌內(nèi)存在著使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)S型細菌的DNA使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化；S型細菌的其他物質(zhì)不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化結(jié)論加熱殺死的S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細菌體內(nèi)的DNA是“轉(zhuǎn)化因子”，DNA是生物的遺傳物質(zhì)2.噬菌體侵染細菌實驗步驟①標記細菌細菌＋含35S的培養(yǎng)基―→含35S的細菌細菌＋含32P的培養(yǎng)基―→含32P的細菌②標記噬菌體噬菌體＋含35S的細菌―→含35S的噬菌體噬菌體＋含32P的細菌―→含32P的噬菌體③噬菌體侵染細菌含35S的噬菌體＋細菌―→上清液放射性高，沉淀物放射性很低，新形成的噬菌體沒有檢測到35S含32P的噬菌體＋細菌―→上清液放射性低，沉淀物放射性很高，新形成的噬菌體檢測到32P分析35S標記的蛋白質(zhì)外殼并未進入宿主細胞內(nèi)，而是留在細胞外；32P標記的DNA進入了宿主細胞內(nèi)結(jié)論子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的，DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)特別提示：①艾弗里實驗的結(jié)果是通過觀察培養(yǎng)皿中的菌落特征而確定的。②S型菌DNA重組到R型菌DNA分子上，使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，這是一種可遺傳的變異，這種變異屬于基因重組。③被32P標記的噬菌體侵染細菌實驗中，上清液應(yīng)無放射性，若存在放射性，其原因之一可能是培養(yǎng)時間過長，細菌裂解，子代噬菌體已被釋放出來。原因之二是部分噬菌體并未侵入細菌內(nèi)?！镜淅?】(2010·廣東綜合)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實驗在設(shè)計思路上的共同點是()A．重組DNA片段，研究其表型效應(yīng)B．誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應(yīng)C．設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)D．應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞[解析]這兩個實驗都沒有經(jīng)過重組DNA片段和誘發(fā)DNA突變；在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中沒有用到同位素示蹤技術(shù)。[答案]C[知識總結(jié)]對“DNA分子是遺傳物質(zhì)的證明”這一經(jīng)典實驗過程的理解是解題的基礎(chǔ)。(1)實驗思路：該實驗設(shè)計中最關(guān)鍵的思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨、直接地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。(2)實驗技術(shù)：在肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗過程中，運用了微生物培養(yǎng)技術(shù)和實驗設(shè)計的基本原理。在噬菌體侵染細菌中運用了同位素示蹤技術(shù)和離心技術(shù)。(3)實驗應(yīng)用：在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，利用加熱處理獲得的S型細菌，雖然不再具有致病性，但仍具有免疫原性，機體會產(chǎn)生針對S型細菌的抗體。因此，在免疫學中，常利用加熱等方法對病菌進行滅活處理，以獲得減毒疫苗?！净犹骄?－1】(2009·寧夏模擬)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液帶有放射性的原因可能是()A．噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體B．攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分離C．離心時間過長，上清液中析出較重的大腸桿菌D．32P標記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼，離心后存在于上清液中[解析]32P標記的是噬菌體的DNA分子，在噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，DNA分子進入大腸桿菌，經(jīng)離心后處于沉淀物中。若培養(yǎng)時間過短，部分噬菌體的DNA還沒有注入大腸桿菌內(nèi)；若培養(yǎng)時間過長，噬菌體大量繁殖使部分大腸桿菌裂解，釋放出子代噬菌體，這樣上清液中就具有了放射性。[答案]A【互動探究1－2】某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細菌的實驗，進行了以下4個實驗：①用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；②用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；③用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌；④用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌。以上4個實驗，一段時間(合適的范圍內(nèi))后離心，檢測到放射性的主要區(qū)域是()A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液[解析]用32P只能標記噬菌體的DNA,35S只能標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼；噬菌體侵染細菌時，噬菌體的DNA進入細菌細胞內(nèi)部，蛋白質(zhì)外殼不能侵入細菌細胞內(nèi)部。所以①中的32P會進入到細菌細胞中，最終放射性出現(xiàn)在沉淀物中。②④放射性標記物質(zhì)在細菌細胞中，經(jīng)離心后放射性也出現(xiàn)在沉淀物中。[答案]B考點整合二：DNA分子的結(jié)構(gòu)和特性1．結(jié)合圖解理解DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點從上圖可看出：(1)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成了基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基，在堿基A與T之間有兩個氫鍵，C與G之間有三個氫鍵；(2)一個DNA分子中有兩個游離的磷酸基；(3)脫氧核糖與磷酸基、堿基的相連情況：在DNA分子單鏈一端的脫氧核糖與1個磷酸基和1個堿基相連；在DNA單鏈中間的脫氧核糖與2個磷酸基和1個堿基相連。2．DNA分子結(jié)構(gòu)中的堿基比例關(guān)系規(guī)律公式1互補堿基兩兩相等A＝T，C＝G2兩不互補的堿基之和比值相等(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝13任意兩不互補的堿基之和占堿基總量的50%(A＋C)/(A＋C＋T＋G)＝(T＋G)/(A＋C＋T＋G)＝50%4單鏈和互補鏈堿基比例關(guān)系一條鏈上(A＋T)/(C＋G)＝a，(A＋C)/(T＋G)＝b，則該鏈的互補鏈上相應(yīng)比例應(yīng)分別為a和1/b5雙鏈DNA中互補的堿基之和相等A1＋T1(或C1＋G1)＝A2＋T2(或C2＋G2)【典例2】

(2010·鄭州模擬)已知DNA分子中，堿基對A與T之間形成二個氫鍵，C與G之間形成三個氫鍵；在一個雙鏈DNA分子片段中有200個堿基對，其中腺嘌呤有90個。因此在這個DNA片段中含有游離的磷酸基的數(shù)目和氫鍵的數(shù)目依次為()A．200和400個 B．2個和510個C．2個和400個 D．44個和510個[解析]一條脫氧核苷酸鏈的一端游離出一個磷酸基團，DNA分子有兩條脫氧核苷酸鏈，游離的磷酸基團的數(shù)目為2；由DNA中A＝90，則T＝90，C＝G＝110，A和T之間有2個氫鍵，G和C之間有3個氫鍵，90×2＋110×3＝510。[答案]B【互動探究2】(2010·廣東綜合)有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是()A．DNA分子由4種脫氧核苷酸組成B．DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接C．堿基與脫氧核糖相連接D．磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架[解析]DNA分子由4種脫氧核苷酸組成；DNA雙鏈上相對應(yīng)的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯(lián)系起來；脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA的基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)，與脫氧核糖直接相連。[答案]B考點整合三：DNA分子的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄、翻譯過程分析1．復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細胞核中(線粒體、葉綠體)主要在細胞核中(線粒體、葉綠體)細胞質(zhì)中的核糖體上模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸氨基酸條件酶(解旋酶，DNA聚合酶等)和能量酶(RNA聚合酶等)和能量特定的酶、能量和tRNA原則A－T；G－CA－U；G－C；T－AA－U；G－C產(chǎn)生形成2條DNA雙鏈一條單鏈RNA分子(mRNA)具有一定氨基酸排列順序的多肽——蛋白質(zhì)特點邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄后DNA仍保留原來雙鏈結(jié)構(gòu)一個mRNA分子上可連續(xù)結(jié)合多個核糖體，提高合成蛋白質(zhì)的速度傳遞方向DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)(性狀)2.DNA復(fù)制過程中的堿基數(shù)目計算(其雙鏈DNA分子中含某種堿基a個)(1)復(fù)制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a·(2n－1)。如圖所示：

(2)第n次復(fù)制，需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a·2n－1。由圖示可以看出，復(fù)制的結(jié)果是形成兩個一樣的DNA分子，所以一個DNA分子復(fù)制n次后，得到的DNA分子數(shù)量為2n個(如圖)，復(fù)制(n－1)次后得到的DNA分子數(shù)為2n－1，第n次復(fù)制增加的DNA分子數(shù)為2n－2n－1＝2n－1，需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a·2n－1。3．中心法則中心法則中遺傳信息的流動過程為：

(1)在生物生長繁殖過程中遺傳信息的傳遞方向為：(2)在細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成過程中，遺傳信息的傳遞方向(如胰島細胞中胰島素的合成)為：(3)含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在寄主細胞內(nèi)繁殖過程中，遺傳信息的傳遞方向為：(4)DNA病毒(如噬菌體)在寄主細胞內(nèi)繁殖過程中，遺傳信息的傳遞方向為：(5)RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細胞內(nèi)繁殖過程中，遺傳信息的傳遞方向為：特別提示：DNA分子復(fù)制過程，只發(fā)生在分裂細胞中，分化了的細胞不能進行DNA分子的復(fù)制。而在所有細胞中都可進行轉(zhuǎn)錄、翻譯過程?！镜淅?】(2010·廣東綜合)(多選)有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是()A．終止密碼子不編碼氨基酸B.每種tRNA只運轉(zhuǎn)一種氨基酸C.tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D.核糖體可在mRNA上移動[解析