搜索
专题１０遗传的分子基础真题多维细目表真题涉分考点人类对遗传物质的探索过程ＤＮＡ分子的结构与复制基因的表达题型难度设题情境试题结构素养要素２０１９北京ꎬ３１(２)４基因的表达非选择中原型情境的基础判断逐级深入结构与功能观、科学思维２０１６北京ꎬ３１(２)(３)１０中心法则非选择中陌生情境的实验探究从性状水平到分子水平逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究２０１５北京ꎬ２/２９(３)/３０(４)６/６/２转录/基因表达调控/基因表达选择/非选择/非选择易/中/中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、从性状水平到分子水平逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究２０１４北京ꎬ３１(１)２基因表达非选择易陌生情境的实验探究从性状水平到分子水平逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究２０１３北京ꎬ２/５/３１(１)６/６/２基因表达/ＤＮＡ体外复制/基因表达选择/选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、从细胞水平到分子水平逐级深入分子水平的结构与功能观、科学思维、科学探究２０１２北京ꎬ３０(５)(６)/３１(２)１０/２基因表达非选择中陌生情境的实验探究从现象到本质逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究２０１１北京ꎬ４６基因表达选择中原型情境的基础判断问题并列结构与功能观、科学思维２０１０北京ꎬ３０１６ＤＮＡ分子的复制非选择中原型情境的基础判断逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究十年均分７.８考频常见考法命题规律与趋势０１考查内容１.本专题考查内容较多ꎬ包括人类对遗传物质的探索历程、ＤＮＡ的复制、基因的表达等ꎮ２.科学史中的实验内容较多ꎻ注意转录和逆转录是不同的过程ꎮ０２题型难度题型上选择题和非选择题都有出现ꎬ试题难度多为中等ꎮ０３命题规律１.预计２０２０年高考中考查的重点还会集中在基因表达调控ꎬ人类对于遗传物质的探索也有可能作为冷门出现ꎮ２.多考查辨认、比较、解读的理解能力ꎻ推理、归因的应用能力ꎻ论证、评价的思辨能力ꎻ假设、设计的创新能力ꎮ０４核心素养试题内容主要体现了对生命观念、科学思维和科学探究素养的考查ꎮ０５备考建议１.熟记科学史的科学实验过程和方法ꎬＤＮＡ的复制、转录和翻译等内容ꎮ２.集训转录和翻译模拟题ꎬ提高解题能力ꎮ３.预计将来的高考中基因的表达仍为考查的重点ꎬ对科学思维素养的考查比重可能会增加ꎮ专题１０ 遗传的分子基础５１ 对应学生用书起始页码Ｐ９４考点１人类对遗传物质的探索过程 一、肺炎双球菌的转化实验１.格里菲思的体内转化实验(１)实验材料:Ｓ型和Ｒ型肺炎双球菌、小鼠ꎮＳ型细菌Ｒ型细菌菌落表面光滑表面粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性有毒性ꎬ使小鼠患败血症死亡无毒 (２)实验过程及结果:(３)结论:加热杀死的Ｓ型细菌中含有某种转化因子使Ｒ型活细菌转化为Ｓ型活细菌ꎮ２.艾弗里的体外转化实验(１)实验材料:Ｓ型和Ｒ型细菌、培养基等ꎮ(２)实验目的:探究Ｓ型细菌中的“转化因子”是ＤＮＡ、蛋白质还是多糖?(３)实验过程及结果: Ｓ型活菌分离→ＤＮＡＤＮＡ＋Ｒ型活菌→Ｒ型活菌→Ｓ型活菌→蛋白质蛋白质＋Ｒ型活菌→Ｒ型活菌→多糖多糖＋Ｒ型活菌→Ｒ型活菌→ＤＮＡ＋ＤＮＡ酶ＤＮＡ水解物＋Ｒ型活菌→Ｒ型活菌→(４)结论:Ｓ型细菌的ＤＮＡ是使Ｒ型细菌产生稳定遗传变化的物质ꎬ即ＤＮＡ是遗传物质ꎬ而蛋白质等不是遗传物质ꎮ二、噬菌体侵染细菌的实验１.实验材料:Ｔ２噬菌体和大肠杆菌等ꎮ(１)Ｔ２噬菌体的结构(２)Ｔ２噬菌体的增殖———自我复制增殖需要的条件内容模板Ｔ２噬菌体的ＤＮＡ合成Ｔ２子代噬菌体ＤＮＡ的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸合成噬菌体蛋白质原料大肠杆菌的氨基酸场所大肠杆菌的核糖体 ２.实验方法:放射性同位素标记法ꎮ３.实验过程及结果(１)标记Ｔ２噬菌体:(２)Ｔ２噬菌体侵染细菌:４.实验结果分析(１)Ｔ２噬菌体侵染细菌时ꎬＤＮＡ进入细菌细胞中ꎬ而蛋白质外壳留在外面ꎮ(２)子代Ｔ２噬菌体的各种性状是通过亲代ＤＮＡ来遗传的ꎮ５.结论:ＤＮＡ是遗传物质ꎮ三、ＲＮＡ是某些病毒的遗传物质的相关实验１.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(１)实验过程及现象:(２)结论:ＲＮＡ是烟草花叶病毒的遗传物质ꎬ蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质ꎮ２.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(１)实验过程及结果:(２)结果分析与结论:重组病毒产生的子代病毒类型取决于提供ＲＮＡ的病毒类型ꎮ四、不同生物的遗传物质１.有细胞结构的生物的遗传物质是ＤＮＡꎬ无细胞结构的生物的(即病毒)遗传物质是ＤＮＡ或ＲＮＡꎮ生物界绝大多数的生物的遗传物质是ＤＮＡꎬ只有极少数生物的遗传物质是ＲＮＡꎬ因而ＤＮＡ是主要的遗传物质ꎮ２.不同生物的遗传物质归纳生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类ＤＮＡ或ＲＮＡＤＮＡ和ＲＮＡＤＮＡ和ＲＮＡ体内碱基种类４种５种５种体内核苷酸种类４种８种８种遗传物质ＤＮＡ或ＲＮＡＤＮＡＤＮＡ实例Ｔ２噬菌体、烟草花叶病毒等乳酸菌、蓝藻等玉米、小麦、人等５２ ５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书) ３.人类的探索与结论ＤＮＡ是主要的遗传物质ꎬ因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是ＤＮＡꎬ只有少数种类的病毒的遗传物质是ＲＮＡꎮ (１)艾弗里与赫尔希等人以细菌或病毒作为实验材料ꎬ具有哪些优点?[提示] 细菌和病毒作为实验材料具有的优点是①个体很小ꎬ结构简单ꎬ容易看出遗传物质改变导致的结构和功能的变化ꎮ细菌是单细胞生物ꎬ病毒无细胞结构ꎬ只有核酸和蛋白质外壳ꎮ②繁殖快ꎬ细菌２０~３０分钟就可繁殖一代ꎬ病毒短时间内可大量繁殖ꎮ(２)艾弗里与赫尔希等人的实验设计思路的相同之处是什么?[提示] 最关键的实验设计思路是设法把ＤＮＡ和蛋白质分开ꎬ单独地、直接地去观察ＤＮＡ或蛋白质的作用ꎮ(３)艾弗里和赫尔希等人分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计?[提示] 艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等ꎮ赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术ꎬ以及物质的提取和分离技术等ꎮ考点２ＤＮＡ分子的结构与复制 一、ＤＮＡ分子的结构１.基本单位图中各部分的名称:①磷酸ꎬ②脱氧核糖ꎬ③碱基(包括Ａ、Ｔ、Ｃ、Ｇ四种)ꎬ④脱氧核苷酸(有４种)ꎮ２.空间结构:双螺旋结构模型ꎮ(１)由两条多核苷酸链盘旋而成ꎮ(２)基本骨架:由磷酸和脱氧核糖交替连接ꎬ排列在外侧ꎮ(３)碱基对ＡＴ(或ＴＡ)Ｇ Ｃ(或Ｃ Ｇ){①排列在内侧ꎬ遵循碱基互补配对原则ꎻ②ＤＮＡ分子中Ｇ—Ｃ含量越高ꎬＤＮＡ分子的热稳定性越高ꎮ３.ＤＮＡ分子的特点(１)多样性ꎬｎ个碱基对构成的ＤＮＡ具有４ｎ种碱基对排列顺序ꎮ(２)特异性ꎬ如每个ＤＮＡ分子都有特定的碱基对排列顺序ꎮ(３)稳定性ꎬ如两条主链中磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变ꎬ碱基对构成方式不变等ꎮ二、ＤＮＡ分子的复制１.ＤＮＡ分子的半保留复制时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期场所主要发生在细胞核中条件模板ＤＮＡ分子的２条脱氧核苷酸链原料游离的４种脱氧核苷酸酶主要有解旋酶、ＤＮＡ聚合酶等能量直接由ＡＴＰ提供续表遵循原则碱基互补配对原则过程特点边解旋边复制ꎬ包括解旋、合成子链、形成子代ＤＮＡ三步复制方式半保留复制结果１个亲代ＤＮＡ分子→２个子代ＤＮＡ分子意义使遗传信息从亲代传给子代ꎬ从而保证了遗传信息的连续性 (１)ＤＮＡ只含有四种脱氧核苷酸ꎬ它如何能够储存足够量的遗传信息?[提示] ＤＮＡ虽然只含有四种脱氧核苷酸ꎬ但是碱基对的排列顺序却是千变万化的ꎮ碱基对千变万化的排列顺序使ＤＮＡ储存了大量的遗传信息ꎮ(２)ＤＮＡ分子是如何维系它的遗传稳定性的?[提示] ①靠ＤＮＡ分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联ꎮ②在ＤＮＡ双螺旋结构中ꎬ由于碱基对平面之间相互靠近ꎬ形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力ꎮ(３)ＤＮＡ复制是如何引发的呢?[提示] ＤＮＡ复制时ꎬ往往先由引物酶在ＤＮＡ模板上合成一段ＲＮＡ引物ꎬ再由ＤＮＡ聚合酶从ＲＮＡ引物５′端开始合成新的ＤＮＡ链ꎮ考点３基因的表达 一、基因与ＤＮＡ和性状之间的关系１.基因的实质是具有遗传效应的ＤＮＡ片段ꎮ２.一个ＤＮＡ分子含有许多个基因ꎮ３.基因与性状的关系:基因是控制生物性状的结构单位和功能单位ꎮ二、ＲＮＡ的结构和种类三、遗传信息的转录与翻译 转录 翻译 ìîíïïïïïïïï ìîíïïïïïï 主要是细胞核←场所→核糖体 模板:ＤＮＡ的一条链原料:４种核糖核苷酸能量:ＡＴＰ酶:ＲＮＡ聚合酶等←条件→模板:ｍＲＮＡ原料:２０种氨基酸能量:ＡＴＰ酶:多种酶搬运工具:ｔＲＮＡ专题１０ 遗传的分子基础５３ 碱基互补配对原则:Ａ—Ｕ、Ｔ—Ａ、Ｃ—Ｇ、Ｇ—Ｃ←原则→碱基互补配对原则:(Ａ—Ｕ、Ｕ—Ａ、Ｃ—Ｇ、Ｇ—Ｃ) ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ←产物→多肽链(盘曲折叠→蛋白质)四、基因对性状的控制１.中心法则(１)提出者:克里克ꎮ(２)补充后的内容图解:ꎮ２.基因、蛋白质与性状的关系(１)基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状ꎮ(２)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程ꎬ从而间接控制生物体的性状ꎮ (１)从密码子表中可以看出ꎬ一种氨基酸可能有几个密码子ꎬ这一现象称为遗传密码的简并ꎮ你认为遗传密码的简并对生物体的生存发展有什么意义?[提示] 一种氨基酸对应几个密码子ꎬ当密码子中有一个碱基改变时ꎬ由于密码的简并性ꎬ可能并不会改变其对应的氨基酸ꎻ同时ꎬ当某种氨基酸使用频率高时ꎬ几种不同的密码子都编码一种氨基酸ꎬ可以保证翻译的速度ꎮ(２)如果把细胞核想象成司令部ꎬ把细胞质想象成战场ꎬ那么ＤＮＡ相当于什么角色?它为什么不能到细胞质中直接指挥蛋白质的合成?[提示] ＤＮＡ相当于总司令ꎮ在战争中ꎬ如果总司令总深入前沿阵地直接指挥ꎬ就会影响他指挥全局ꎮＤＮＡ被核膜限制在细胞核内ꎬ使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行ꎬ有利于这两项重要生命活动的高效、准确进行ꎮ５４ ５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)对应学生用书起始页码Ｐ９７一 分析、推理细胞周期中ＤＮＡ、染色单体及染色体的数量关系(科学思维)１.物理模型法建构ＤＮＡ分子的双螺旋结构２.概念模型法建构ＤＮＡ分子的半保留复制与细胞分裂的关系１.有丝分裂中期的１条染色体含有２个ＤＮＡ分子、４条脱氧核苷酸单链ꎮ２.在用同位素标记法研究有丝分裂过程中动态的染色体行为变化时ꎬ可以通过图解法解决ꎮ用３２Ｐ标记了玉米体细胞(含２０条染色体)的ＤＮＡ分子双链ꎬ再将这些细胞转入不含３２Ｐ的培养基中培养ꎬ在第二次细胞分裂的中期、后期ꎬ一个细胞中的染色体总条数和被３２Ｐ标记的染色体条数分别是( )Ａ.中期２０和２０、后期４０和２０Ｂ.中期２０和１０、后期４０和２０Ｃ.中期２０和２０、后期４０和１０Ｄ.中期２０和１０、后期４０和１０思路导引 锁定考点有丝分裂过程中ＤＮＡ与染色体的关系图解作答↓获取信息解析 依据题目信息ꎬ第一次ＤＮＡ复制的结果是一条脱氧核苷酸链被标记ꎬ一条链未被标记ꎻ在第二次分裂的中期ꎬ每条染色体中有两条染色单体ꎬ即两个ＤＮＡ分子ꎬ４条脱氧核苷酸单链ꎬ其中有３条未被标记ꎬ１条被标记ꎬ故中期的染色体全被标记ꎬ为２０条ꎻ后期着丝点分裂ꎬ染色单体分离ꎬ染色体数目加倍ꎬ故此时细胞中含４０条染色体ꎬ２０条被标记ꎬ２０条未被标记ꎬ选Ａꎮ答案 Ａ类题通法 在解决这类问题时ꎬ按照结构从小到大的顺序画出结构模型ꎬ先画ＤＮＡꎬ