2019年高考生物考纲解读与热点难点突破专题06遗传的分子基础教学案.doc

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1、1专题 06 遗传的分子基础【2019 年高考考纲解读】1.人类对遗传物质的探索过程()。2.DNA 分子结构的主要特点()。3.基因的概念()。4.DNA 分子的复制()。5.遗传信息的转录和翻译()。6.基因与性状的关系()。【网络构建】【重点、难点剖析】一、生物的遗传物质1肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的实验设计思路及结论肺炎双球菌离体转化实验 噬菌体侵染细菌实验思路相同设法将 DNA 与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方式的区别直接分离：分离 S 型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与同位素标记法：分别标记DNA 和蛋白质的特征元素( 32P 和22.

2、实验设计的原则(1)肺炎双球菌转化实验中的相互对照S 型细菌Error!R 型细菌 Error! 相 互 (2)噬菌体侵染细菌实验中的自身对照侵染细菌后离心噬菌体上清液 沉淀物被 35S 标记了蛋白质 放射性很高 放射性很低被 32P 标记了 DNA 放射性很低 放射性很高二、DNA 结构与复制相关的计算问题(1)单、双链过渡公式：(AT) 双 %(AT) %(AT) %(AU) RNA%(GC) 双 %(GC) %(GC) %(GC) RNA%(2)若在 DNA 一条链中 a，则在互补链中 ，而在整个 DNA 分子中 1。A GT C A GT C 1a A GT C(3)已知 DNA 分子

3、中某碱基数为 m，则复制 n 次需游离的此碱基数 m(2n1)，第 n 次复制需游离的此碱基数2 n1 m。(4)亲代一个 DNA 用放射性同位素标记，然后在不含放射性的培养基上培养，复制 n 次后标记 DNA 占总 DNA 分子数 ，含标记元素的 DNA 链占总 DNA 链的比例 。22n 12n 1 22n 1 12n【特别提醒】注意有丝分裂、减数分裂中放射性问题，尤其是具体分裂时期的细胞与染色体或 DNA 放射性问题。三、遗传信息的传递和表达1观察中心法则的表达式并填充相关问题。中心法则体现了 DNA 的两大基本功能：(1)信息传递功能：过程体现了 DNA 传递遗传信息的功能，它是通过

4、DNA 复制完成的，发生于亲代R 型活细菌混合培养 35S)实验结论DNA 是遗传物质其他物质不是遗传物质DNA 是遗传物质3产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。 【举一反三】(2015安徽卷，4)Q 噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链 RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QRNA 立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和 RNA 复制酶(如图所示)，然后利用该复制酶复制 QRNA。下列叙述正确的是( )A.QRNA 的复制需经历一个逆转录的过程B.QRNA 的复制需经历形成双链 RNA 的过程C.一条 QRNA 模板只能翻译出一条肽链D.QRNA 复制后，复制酶基因才能进行表达答案 B【变式探

5、究】在 DNA 分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表 A 和 G，用另一长度的塑料片代表 C 和 T，那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模型( )A.粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B.粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C.粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D.粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同解析 DNA 分子由两条反向平行的长链盘旋成规则的双螺旋结构，两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连，遵循互补配对原则。由此可知：DNA 分子双螺旋模型粗细相同，且由嘌呤环和嘧啶环构成的碱基对的空间尺寸相似。A 项符合题意。答案 A【变式探究】羟胺可使胞嘧啶分子

6、转变为羟化胞嘧啶，导致 DNA 复制时发生错配(如图)。若一个 DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是(多选)( )4A.该片段复制后的子代 DNA 分子上的碱基序列都发生改变B.该片段复制后的子代 DNA 分子中 GC 碱基对与总碱基对的比下降C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D.在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配答案 BD【变式探究】图分别表示人体细胞中发生的 3 种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：(1)细胞中过程发生的主要场所是_。(2)已知过程的 链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 54%， 链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 29%

7、、19%，则与 链对应的 DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_。(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第 8 位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有 ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是_。(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应 T 细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是_。5(5)人体不同组织细胞的相同 DNA 进行过程时启用的起始点_(在“都相同” 、 “都不同” 、 “不完全相同”中选择)，其原因是_。答案 (1)细胞核 (2)26% (3)TA 替换为 CG(AT 替换为 GC) (4)浆

8、细胞和效应 T 细胞 (5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达【方法技巧】与 DNA 结构及复制相关的计算解答 DNA 结构及复制计算类试题时，应分以下层次达成：(1)碱基计算不同生物的 DNA 分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。该比值体现了不同生物 DNA 分子的特异性。若已知双链中 A 占的比例为 c%，则单链中 A 占的比例无法确定，但最大值可求出为 2c%，最小值为0。(2)水解产物及氢键数目计算DNA 水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。氢键数目计算：若碱基对为 n，则氢键数为 2n3 n；若已知 A

9、有 m 个，则氢键数为 3n m。(3)DNA 复制计算在做有关 DNA 分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含” ，是“DNA 分子数”还是“链数” 。题型三 基因的表达例 3. （2017 年海南卷，25）下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是（ ）A每种氨基酸都至少有两种相应的密码子BHIV 的遗传物质可以作为合成 DNA 的模板C真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D一个基因的两条 DNA 链可转录出两条相同的 RNA【答案】B6【解析】一种氨基酸对应有一种至多种密码子决定，A 错。HIV 的遗传物质为单链 RNA，可以逆转录生成 DNA，B 正确。真核生物基因表达的过程

10、包括转录生成 RNA 和翻译合成蛋白质，C 错。一个基因的两条DNA 链可转录出两条互补的 RNA，但转录是以基因一条链为模板的，D 错。【变式探究】 (2016高考江苏卷)近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导 RNA 引导核酸内切酶 Cas9 到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导 RNA 中 20 个碱基的识别序列，可人为选择 DNA 上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是( )ACas9 蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B向导 RNA 中的双链区遵循碱基配对原则C向导 RNA 可在逆转录酶

11、催化下合成D若 链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC【举一反三】(2015重庆卷，5)结合下图分析，下列叙述错误的是( )A.生物的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链解析 本题考查中心法测的相关知识，考查理解能力。难度适中。生物的遗传物质是 DNA 或 RNA，则遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中，A 正确；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可表7达出相同的蛋白质，B 正确；表现型通过蛋白质

12、表现，故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C正确；编码蛋白质的基因含两条单链碱基序列互补，遗传信息不同，D 错误。 【变式探究】囊性纤维病的致病原因是由于基因中缺失三个相邻碱基，使控制合成的跨膜蛋白 CFTR缺少一个苯丙氨酸。CFTR 改变后，其转运 Cl 的功能发生异常，导致肺部黏液增多、细菌繁殖。下列关于该病的说法正确的是( )ACFTR 蛋白转运 Cl 体现了细胞膜的信息交流功能B该致病基因中缺失的 3 个碱基构成了一个密码子C合成 CFTR 蛋白经历了氨基酸的脱水缩合、肽链的盘曲、折叠过程D该病例说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制性状【答案】C【易错提醒】有关“中心法则”五条途径的 3 个易错易混点(1)高等动植物只有 DNA 复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞，情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；叶肉细胞等高度分化的细胞无 DNA 复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中三种途径都没有。(2)RNA 复制和逆转录只发生在被 RNA 病毒感染的细胞中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。(3)进行碱基互补配对的过程有 DNA 的复制、转录、翻译、RNA 复制和逆转录。