学案26遗传物质基础归纳与集训

第1页共6页高一生物必修2（26）学案26遗传物质基础归纳与集训命题规律从近四年高考生物试题看，不管是大纲地区还是课标地区，本部分知识都是考查的重点之一，在选择、简答中都占有一定比例，且分值相对较高。在过去几年的考查中，侧重在对DNA是主要的遗传物质实验的考查，DNA结构、复制以及转录、翻译的有关计算，基因的转录、翻译过程及比较的考查以及重要相关概念的比较区别的考查。各地考查相对均衡，广东、上海尤重。本部分考点的命题角度变化不大，考频较高的是：实验思路的设计、实验结果的分析以及注意的问题，且常与实验设计的理论、中心法则中有关DNA复制的内容、同位素示踪技术相联系，DNA的结构和复制包括DNA的结构、特点，DNA复制的过程、特点、条件等内容，与碱基互补配对原则有关的计算题，也常有根据DNA的复制特点进行推理的题目，基因的表达是实现基因对生物性状控制的方式，涉及转录与翻译两个生理过程，高考时常集中考查这两个生理过程，包括这两个生理过程的比较及与中心法则中其他生理过程的比较。另外，涉及基因表达过程中的数量关系的计算题也常出现。大纲地区对基因结构的考查较多。考查题型上主要分两类：选择、简答。基本的概念、基本知识的比较以及有关DNA结构、复制、转录、翻译，合成蛋白质的有关数量计算，多为选择题；而相关实验的设计、中心法则与信息流的识图作答的有关问题多以简答题出现。命题趋势DNA是遗传物质的经典实验及拓展应用一直受到历年高考命题专家的青睐。预计2012年高考，此类试题还会变化问题情景，以选择题的方式出现，难度系数维持在0.56左右。以肺炎双球菌为素材，考查原核细胞的结构与功能特性，预计这种命题思路可能会被采纳。单纯的知识点或概念的考查日趋减少，取而代之的是多知识、多角度的综合交叉的辨析考查。一、熟练经典实验，完成相关填空实验名称操作对象操作过程结果结论相同点①②肺炎双球菌的转化实验体内转化实验加热杀死的S型细菌R型细菌注射到小鼠体内小鼠死亡，分离到和两种细菌加热杀死的S型细菌体内有体外转化实验S型细菌的DNA混合培养分离____和____细菌“转化因子”是______①实验思路相同：设法将蛋白质与DNA(或RNA)分开，单独、直接地研究它们各自的作用。②实验设计原则相同：都遵循对照原则。S型细菌的其他物质只分离到____细菌S型细菌的DNA和DNA酶只分离到____细菌噬菌体侵染细菌的实验35S标记的噬菌体细菌侵染细菌细菌体内无____，体外有________是噬菌体的遗传物质32P标记的噬菌体细菌体内有____，体外无____烟草花叶病毒侵染烟草实验烟草花叶病毒烟草侵染烟草患烟草花叶病________是烟草花叶病毒的遗传物质烟草花叶病毒的RNA烟草花叶病毒的蛋白质第2页共6页探究示例1下列有关科学家遗传学实验研究的叙述中，错误的是()实验材料实验过程实验结果与结论AR型和S型肺炎双球菌将R型活菌与S型细菌的DNA和DNA酶混合培养只有R型菌落，说明DNA被水解后，就失去了遗传效应B噬菌体和大肠杆菌用含35S标记的噬菌体去侵染普通的大肠杆菌，短时间保温离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质C烟草花叶病毒和烟草用从烟草花叶病毒中分离出的RNA感染烟草烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质D大肠杆菌将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中经3次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制听课记录：二、DNA分子复制的有关计算1．若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下表：2.DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有(1)DNA分子数①子代DNA分子数＝____个；②含有亲代DNA链的子代DNA分子＝____个；③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝____个。(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝____条；②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；③新合成的脱氧核苷酸链数＝______条。第3页共6页(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代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______个。思维拓展1．子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。2．无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个，占总数比例为22n。3．子代DNA分子的链中，总链数2n×2＝2n＋1条。含15N的链始终是2条，占总数比例为22n＋1＝12n。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。探究示例2已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对，其中腺嘌呤(A)有40个，在不含15N的培养液中经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，需游离的胞嘧啶(C)为m个，则n，m分别是()A．3900B．3420C．4420D．4900听课记录：三、DNA复制、转录、翻译的比较遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译时间细胞分裂____期在生长发育的过程中场所______________________主要在__________细胞质(______)原料四种游离的__________四种________________种氨基酸模板亲代DNA的____条链均为模板以DNA的________条链为模板以____为模板条件解旋酶、DNA聚合酶等各种酶以及ATP、适宜的温度、pH等需要特定的酶(解旋酶、RNA聚合酶)和ATP、适宜的温度、pH等多种酶和ATP、适宜的温度、pH等过程解旋→碱基互补配对→合成子链→恢复双螺旋在细胞核中以DNA解旋以后的一条链为模板，按照(____、C－G、G－C、T－A)碱基互补配对原则，合成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合在细胞质中以mRNA为模板，按照(____、____、G－C、C－G)碱基互补配对原则，与mRNA上每三个碱基配对的tRNA运载着氨基酸进入核糖体，按照mRNA上的________顺序，把一定的氨基酸放在相应位置，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质模板去向DNA复旋DNA复旋mRNA利用后降解特点________________________，多起点复制__________________一个mRNA分子可连续结合____个核糖体，进行多肽链的____次合成产物完全相同的两个________________(多肽)信息传递方向DNA→______DNA→______mRNA→______意义准确____与传递遗传信息，保持亲子代间的____连续性、稳定性通过RNA，将________反映到______分子结构上，使后代重现亲本性状(表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状)第4页共6页思维拓展基因表达与个体发育之间的关系(1)个体发育受精卵――→细胞分裂细胞分化幼体――→发育成体(性成熟)在这一过程中，生物个体的各种性状(或表现型)得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的，发育过程是细胞内基因选择性表达的结果。(2)个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。所以在个体发育过程中，生物体内基因的表达有如下特点：①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞选择性表达不同的基因，如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。②细胞内基因的顺序表达。同一细胞的不同发育时期表达不同的基因。探究示例3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听课记录：四、基因指导蛋白质合成的有关计算1．DNA(基因)、mRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解2．析图得规律(1)基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系转录时，组成基因的两条链中只有一条链能________，另一条链则________。基因为双链结构而RNA为__________结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。(2)mRNA中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中，信使RNA中每____个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的____，是DNA(基因)中碱基数目的1/6。(3)计算中“最多”和“最少”的分析①翻译时，mRNA上的__________不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。③在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中____有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中____有n/3个氨基酸。(4)mRNA上碱基比例：mRNA上A＋U的数值和比例＝模板链上A＋T的数值和比例。思维拓展1．DNA(或基因)中的碱基对数∶密码子个数∶氨基酸个数＝3∶1∶1。2．解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类数。探究示例4(2009·上海卷，17)某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A．75对碱基B．78对碱基C．90对碱基D．93对碱基听课记录：第5页共6页1．用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀中含有少量的放射性的正确解释是()A．经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B．离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD．少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内2．下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请据图分析，正确的是(多选)()A．①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNAB．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成C．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白质发生变化所致3．(2011·上海卷，12)下图表示两基因转录的mRNA分子数在同一细胞内随时间变化的规律。若两种mRNA自形成至翻译结束的时间相等，两基因首次表达的产物共存至少需要(不考虑蛋白质降解)()A．4hB．6hC．8hD．12h4．如图所示为红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸的过程。以下叙述正确的是()A．若基因A被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活B．若基因B被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活C．若基因B不存在，则瓜氨酸仍可由鸟氨酸合成D．基因C不能控制酶C的合成5．如图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是()A．①②B．③④⑥C．⑤⑥D．②④6．艾滋病病毒属于RNA病毒，具有逆转录酶，如果它决定某性状的一段RNA含碱基A＝19%、C＝26%、G＝32%，则通过逆转录过程形成的双链DNA中应含有碱基A()A．19%B．21%C．23%D．42%7．如图是真核生物信使RNA合成过程图，请根据图判断下列说法中不正确的是(多选)()A．R所示的阶段正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶D．图中的②合成后，直接进入细胞质中，在核糖体上合成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子第6页共6页8．(2010·镇江一模)对于下列图解，说法不正确的是()DNA…—A—T—G—C—C—C