课标专用5年高考3年模拟A版2021高考生物专题10遗传的分子基次件

专题10遗传的分子基础高考生物考点一人类对遗传物质的探索历程考点清单基础知识一、肺炎双球菌的转化实验1.格里菲思的体内转化实验(1)实验材料菌落菌体毒性S型肺炎双球菌光滑有多糖类荚膜有R型肺炎双球菌粗糙无多糖类荚膜无(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①转化因子,使R型活细菌转化为S型活细菌。2.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。(2)实验目的:探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖。(3)实验过程及结果:(4)结论:S型细菌的②DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。【疑难点拨】(1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。(2)加热并没有使DNA完全失去活性:加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。(3)发生转化的只是少部分R型细菌,并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌。二、T2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。(1)T2噬菌体的结构增殖需要的条件内容模板噬菌体的DNA合成T2噬菌体DNA的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸合成T2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)T2噬菌体的复制式增殖2.实验方法:⑤放射性同位素标记法。3.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)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。5.结论:⑥DNA是遗传物质。三、DNA是主要的遗传物质真核生物与原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而DNA是主要的遗传物质。重难突破肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验的比较肺炎双球菌体外转化实验T2噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养同位素标记法:分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论①证明DNA是遗传物质;②说明了遗传物质可发生可遗传的变异①证明DNA是遗传物质;②说明DNA能控制蛋白质的合成;③说明DNA能自我复制考点二DNA的结构与复制考点清单基础知识一、DNA分子的结构1.DNA双螺旋模型构建者:①沃森和克里克。2.DNA双螺旋结构的形成  3.DNA的双螺旋结构内容(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。(3)内侧:两链碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:A T(两个氢键)、G C(三个氢键)。4.DNA分子结构特点(1)多样性,具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性,每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性,DNA分子结构相对稳定,一般不易改变。二、DNA分子的复制1.概念、时间和场所 2.过程3.特点(1)过程:边解旋边复制。(2)方式:③半保留复制。4.准确复制的原因和意义(1)原因:DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板;碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。(2)意义:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。重难突破DNA半保留复制方式的探究1.DNA复制的三个模型在早期的研究中,科学家们提出了三个DNA复制的模型,如图所示。 (1)全保留复制模型:两条DNA母链分开,分别复制形成2条子链DNA,此后2条DNA母链彼此结合,恢复原状,新合成的2条子链彼此结合形成新的双链DNA分子。(2)半保留复制模型:DNA边解旋边以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链形成双螺旋结构。(3)分散式复制模型:亲代DNA双链被切成双链片段,这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链又以某种方式聚合成“杂种链”。2.DNA复制方式的实验探究(1)方法:同位素标记法、密度梯度离心法。(3)结论:DNA的复制是以半保留方式进行的。(2)过程:考点三基因的表达考点清单基础知识一、基因通常是有遗传效应的DNA片段 二、基因的表达1.RNA的结构和种类(1)RNA通常是单链。(2)RNA的种类种类作用mRNA作为翻译时的模板tRNA一端携带氨基酸,另一端的反密码子与mRNA的密码子配对rRNA核糖体的组成成分另外有些RNA具有催化作用,有些RNA可作为遗传物质。2.转录(1)场所:主要是①细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。(2)条件 :DNA:4:ATP:RNA模板的一条链原料种核糖核苷酸能量酶聚合酶 (4)产物:②信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。(3)过程模板原料能量酶搬运工具mRNA氨基酸ATP多种酶tRNA3.翻译(1)场所:核糖体(2)条件(3)过程 (4)产物:多肽 蛋白质(具有生物活性)。三、基因对性状的控制1.中心法则(1)提出者:③克里克。(2)补充后的内容图解: 。2.基因控制性状的途径(1)直接控制:通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(2)间接控制:通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而间接控制生物体的性状。重难突破一、辨析遗传信息、密码子与反密码子(细胞生物中)1.概念辨析遗传信息密码子反密码子存在位置在DNA上,是基因中脱氧核苷酸的排列顺序;在RNA上,是核糖核苷酸的排列顺序在mRNA上,是决定1个氨基酸的3个相邻碱基(终止密码子除外)在tRNA上,是与密码子互补配对的3个碱基作用间接决定蛋白质中氨基酸的排列顺序直接决定蛋白质分子中氨基酸位置与mRNA上密码子互补,以确定氨基酸在肽链上的位置对应关系 2.数量关系(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(即密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。(2)除终止密码子外,一种密码子只能决定一种氨基酸。(3)密码子有64种(3种终止密码子;61种决定氨基酸的密码子)。二、解读两种翻译模型1.图甲翻译模型分析(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。(2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。(3)翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。(4)翻译终点:识别终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。(5)翻译进程:核糖体沿着mRNA移动。2.图乙翻译模型分析(1)图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。(2)数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。(3)意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(4)方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。(5)结果:合成多个氨基酸序列完全相同的多肽,因为模板mRNA相同。三、不同生物的遗传信息传递过程生物种类遗传信息的传递过程真核生物 原核生物DNA病毒某些RNA病毒 逆转录病毒 方法一子代噬菌体标记判断方法方法技巧一、噬菌体不同结构的元素组成 二、子代噬菌体标记判断先看标记元素存在于何种物质中,再看该物质是否参与子代噬菌体的组成。DNA蛋白质DNA和蛋白质亲代T2噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32S12C、14C、1H、3H、16O、18O、14N、15N三、亲、子代T2噬菌体与细菌三者间的同位素标记关系(1)C、H、O、N为DNA和蛋白质共有元素,不能通过标记C、H、O、N来区分DNA和蛋白质。(2)研究T2噬菌体的遗传物质时,不能用35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)同时标记噬菌体,因为放射性检测只能检测放射性存在的部位,不能确定是何种元素的放射性。方法二中心法则中的计算归类方法技巧一、DNA分子中碱基数量计算方法1.在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。2.互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中 =m,则在互补链及整个DNA分子中都有 =m。3.非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中 =a,则在其互补链中 = ,而在整个DNA分子中 =1。ATGCATGCAGTCAGTC1aAGTC二、DNA复制相关计算1.DNA复制过程中原料消耗计算(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制(新合成DNA分子数为2n-1),需消耗该种脱氧核苷酸数为m×(2n-1)。(2)第n次复制合成的DNA分子数为2n-1,第n次复制需消耗该种脱氧核苷酸数为m×2n-1。2.一个双链被15N标记的DNA分子在无放射性同位素标记的培养基中复制n次,则子代DNA共2n个 15151414:2:0:2:(2-2)nn NDNA NDNA NDNA NDNA含的分子个只含的分子个含的分子个只含的分子个脱氧核苷酸链共2n+1条 15141:2:(2-2)n N N含的脱氧核苷酸链条含的脱氧核苷酸链条方法三细胞分裂过程中染色体标记问题方法技巧一、有丝分裂中染色体标记情况分析1.过程图解(以一条染色体为例)复制一次(母链标记,培养液不含标记同位素):转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期: 2.规律总结:若该细胞分裂一次,产生的子细胞的染色体都带有标记;若细胞分裂两次,产生的带有标记染色体的子细胞数为2个、3个或4个;单个子细胞中标记染色体数最多为2n,最少为0;所有子细胞的标记染色体总数为4n。二、减数分裂中子染色体标记情况分析1.过程图解:减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如图: 2.规律总结:由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记。