专题05遗传的分子基础(讲义)(解析版).docx
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
9 0人已下载
| 下载 | 加入VIP,免费下载 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题05 遗传的分子基础讲义解析版 专题 05 遗传 分子 基础 讲义 解析
- 资源描述:
-
1、专题05 遗传的分子基础 01专题网络思维脑图02考情分析解密高考03高频考点以考定法考点一 主要的遗传物质DNA的结构考点二 遗传信息的传递与表达考点三 基因对性状的控制及表观遗传04核心素养微专题微专题1 同位素标记法在实验中的应用微专题2 细胞分裂过程中染色体和DNA的标记问题微专题3用同位素标记法研究DNA复制的方式微专题4 从生命信息观的角度理解中心法则05创新好题突破练加热杀死的S型细菌含有转化因子 DNA是遗传物质 放射性同位素标记法有丝分裂后期 减数第二次分裂后期 半保留复制解旋酶、DNA聚合酶 脱氧核苷酸 DNA的两条单链拟核、质粒 细胞核、线粒体、叶绿体基因通常是有遗传效应
2、的DNA片段 启动子 终止子DNA的一条单链 核糖核苷酸mRNA、tRNA、rRNA mRNA 氨基酸 多肽链考点核心概念考查方式高考考题分布DNA是主要的遗传物质及DNA的结构3.1.1概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上3.1.2概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常有两条碱基互补配对的反向平行长面,形成双螺旋结构,碱基的互补排列顺序编码了遗传信息。此部分的重重点是中心法则,考察内容涉及DNA的结构、DNA作为遗传物质的证据、DNA复制、转录和翻译的过程及其特点。山东卷常设置碱基突变情境考察DNA复制,全国卷侧重于对翻译过程的考察,试题情景多以示意图形
3、式呈现,考察考生获取信息和解读信息的能力、调动和运用知识的情境迁移能力及分析解决问题的能力2021全国乙T52022广东T122021全国甲T302021山东T4遗传信息的传递与表达3.1.3概述DNA分子通过半保留方式进行复制。3.1.4概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现。2023山东T52021山东T52023全国乙T52021广东T72020全国III T12020全国III T3基因对性状的控制及表观遗传3.1.5概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象2023山东T7考点一 主要的遗传物质
4、DNA的结构命题点一 DNA的结构典例01(2022浙江高考真题)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料,下列叙述正确的是()A在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧【答案】C【分析】DNA的双螺旋结构:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A
5、、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B错误;C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,C正确;D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D错误。故选C。典例02(2021山东统考高考真题)我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是()A“引子”的彻底水解产物有两种B设计“引子”的 DN
6、A 序列信息只能来自核 DNAC设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列D土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别【答案】C【分析】根据题干信息“利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来”,所以可以推测“因子”是一段单链DNA序列,根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。【详解】A、根据分析“引子”是一段DNA序列,彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,共6种产物,A错误;B、由于线粒体中也含有DNA,因此设计“引子
7、”的 DNA 序列信息还可以来自线粒体DNA,B错误;C、根据题干信息“利用现代人的 DNA 序列设计并合成了引子”,说明设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列,C正确;D、土壤沉积物中的古人类双链 DNA 需要经过提取,且在体外经过加热解旋后,才能与“引子”结合,而不能直接与引子结合,D错误。故选C。典例03(2021全国统考高考真题)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA-PPP)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。回答下列问题:(
8、1)该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是 。(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是 。(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA 。(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是 。【答案】 dATP脱去、位上的两个磷酸基团后,则为腺嘌呤脱氧核苷酸,是合成DNA的原料之一 避免RNA分子与DNA探针的结合 解旋 DNA酶【
9、分析】根据题意,通过带32p标记的DNA分子与被测样本中的W基因进行碱基互补配对,形成杂交带,可以推测出W基因在染色体上的位置。【详解】(1)dA-PPP脱去、位上的两个磷酸基团后,则为腺嘌呤脱氧核苷酸,是合成DNA的原料之一。因此研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的位磷酸基团中的磷必须是32p。(2)去除样品中RNA分子,避免了RNA分子与DNA探针的结合,使杂交条带仅为DNA探针与染色体上DNA结合产生的。(3)DNA分子解旋后的单链片段才能与32p标记的DNA片段甲进行碱基互补配对,故需要使样品中的染色体DNA解旋。(4)DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的D
10、NA。【点睛】本题考查知识点中对DNA探针法的应用,考生需要掌握DNA探针的原理,操作的基本过程才能解题。命题点二 DNA是主要的遗传物质典例01(2021全国高考真题)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是()A与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关BS型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌【答案
11、】D【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,没有证明转化因子是什么物质,而艾弗里体外转化实验,将各种物质分开,单独研究它们在遗传中的作用,并用到了生物实验中的减法原理,最终证明DNA是遗传物质。【详解】A、与R型菌相比,S型菌具有荚膜多糖,S型菌有毒,故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状,可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成,B正确;C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡,说明加热杀死的S型菌的蛋
12、白质功能丧失,而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化,可知其DNA功能不受影响,C正确;D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后,DNA被水解为小分子物质,故与R型菌混合,不能得到S型菌,D错误。故选D。生物主要的遗传物质DNA的结构1归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论”(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同第一次标记分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌,目的是获得带有标记的大肠杆菌第二次标记分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体,目的是使噬菌体带上放射性标记(2)遗传物质发现的三个实验结论格里菲思的体内转化实验的结论:加热致死的S型细菌中存在“转化因子”。艾
13、弗里的体外转化实验的结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。噬菌体侵染细菌实验的结论:DNA是噬菌体的遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质。2明确噬菌体浸染细菌实验放射性分布误差产生的三个原因3“遗传物质”探索的四种方法【易错归纳】准确理解DNA是主要的遗传物质(1)“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的结论,而不是由“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”这两个实验得出的。(2)对于整个生物界而言,生物的遗传物质是核酸,其中绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。 4DNA的结构(1)理清DNA结构的
14、两种关系和两种化学键数量关系每个DNA分子片段中,游离的磷酸基团有2个AT之间有两个氢键,GC之间有三个氢键脱氧核糖数 磷酸数 含氮碱基数位置关系单链中相邻碱基:通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接互补链中相邻碱基:通过氢键相连化学键氢键:连接互补链中相邻碱基的化学键磷酸二酯键:连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键(2)双链DNA的碱基之间的关系双链DNA分子中常用公式:AT、CG、AGTCACTG。“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。考点二 遗传信息的传递与表达命题点一 遗传信息的传递典例01(2023山东
15、高考真题)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,和表示新合成的单链,的5端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是()A据图分析,和延伸时均存在暂停现象B甲时中A、T之和与中A、T之和可能相等C丙时中A、T之和与中A、T之和一定相等D延伸方向为5端至3端,其模板链3端指向解旋方向【答案】D【分析】1、DNA的双螺旋结构:(1) DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而
16、成的。(2) DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。2、 DNA分子复制的特点:半保留复制;边解旋边复制,两条子链的合成方向是相反的。【详解】A、据图分析,图甲时新合成的单链比短,图乙时比长,因此可以说明和延伸时均存在暂停现象,A正确;B、和两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链比短,但中多出的部分可能不含有A、T,因此中A、T之和与中A、T之和可能相等,B正确;C、和两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链与等长,图丙时中A、T之和与中A、T之和一定相等,C正确;D
17、、和两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链合成子链时的5端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链时延伸方向为5端至3端,其模板链5端指向解旋方向,D错误;故选D。典例02(2021山东统考高考真题)利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法错误的是()AN 的每一个细胞中都含有 T-DNABN 自交,子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4CM 经 n(n1)次有丝分裂后,脱氨基位点为 A-U
18、 的细胞占 1/2nDM 经 3 次有丝分裂后,含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/2【答案】D【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”,所以M细胞含有T-DNA,且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对,DNA的复制方式是半保留复制,原料为脱氧核苷酸(A、T、C、G)。【详解】A、N是由M细胞形成的,在形成过程中没有DNA的丢失,由于T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,所以M细胞含有T-DNA,因此N的
19、每一个细胞中都含有 T-DNA,A正确;B、N植株的一条染色体中含有T-DNA,可以记为+,因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-,如果自交,则子代中相关的基因型为+-=121,有 3/4的植株含 T-DNA ,B正确;C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,所以复制n次后,产生的子细胞有2n个,但脱氨基位点为 A-U 的细胞的只有1个,所以这种细胞的比例为1/2n,C正确;D、如果M 经 3 次有丝分裂后,形成子细胞有8个,由于M细胞 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,所以是G和U配对,所以复制三次后,有4个细胞脱氨基位点为C-G,3个细胞脱
20、氨基位点为A-T,1个细胞脱氨基位点为U-A,因此含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 3/8,D错误。故选D。命题点二 遗传信息的表达典例01(2023浙江统考高考真题)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是()A图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3端向5端移动B该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C图中5个核糖体同时结合到
21、mRNA上开始翻译,同时结束翻译D若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化【答案】B【分析】图示为翻译的过程,在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。【详解】A、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5端向3端移动,A错误;B、该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结
22、束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;D、若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。故选B。典例02(2023全国统考高考真题)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞
23、器中必须转入大肠杆菌细胞内的是()ATP甲RNA聚合酶古菌的核糖体酶E的基因tRNA甲的基因ABCD【答案】A【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质内质网进行粗加工内质网“出芽”形成囊泡高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质高尔基体“出芽”形成囊泡细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。【详解】、根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成肽链”,说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供,不符合题意;、据题意可知,氨基酸甲是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质,所以要在大肠杆菌中合成含
24、有甲的肽链,必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲,符合题意;、古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成,所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲,大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E,催化甲与tRNA甲结合,符合题意。组合符合题意,A正确。故选A。典例03(2020全国统考高考真题)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是()A遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质B细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C细胞
25、中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子【答案】B【分析】真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。【详解】A、遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA,mRNA进行翻译合成蛋白质,A正确;B、以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA、tRNA、rRNA等,mRNA可以编码多肽,而tRNA的功能是转运氨基酸,rRNA是构成核糖体的组成物质,B错误;C、基因是有遗传效应的DNA片段,而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段,因此DNA
26、分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和,C正确;D、染色体DNA分子上含有多个基因,由于基因的选择性表达,一条单链可以转录出不同的RNA分子,D正确。故选B。典例04(2020全国统考高考真题)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I),含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是()A一种反密码子可以识别不同的密码子B密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合CtRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成DmRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变【答案】C【分析】分析图示可知,含有CCI反密码子的tR
27、NA转运甘氨酸,而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子(GGU、GGC、GGA)互补配对,即I与U、C、A均能配对。【详解】A、由图示分析可知,I与U、C、A均能配对,因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子,A正确;B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则,碱基对之间通过氢键结合,B正确;C、由图示可知,tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形,C错误;D、由于密码子的简并性,mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变,从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出,D正确。故选C。遗传信息的传递与表达1图解遗传信息的传递和表达(1)DNA分子复制:DNADNA(以真核细
28、胞为例)(2)转录:DNARNA(3)翻译:mRNA蛋白质模型一模型二【易错归纳】场所问题:原核细胞中边转录边翻译;真核细胞中核基因的表达先在细胞核中转录,后在细胞质中完成翻译过程。范围问题:DNA复制时以整个DNA分子为单位进行,产生两个相同的子代DNA分子。转录时,是以基因为单位进行,产生一段RNA,该RNA分子的长度远小于DNA分子。2中心法则与遗传信息的传递类型考点三 基因对性状的控制及表观遗传命题点一 基因对性状的控制典例01(2022天津高考真题)染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是()A性状都是由染色体上的基因控制的B相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的
29、C不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的D可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的【答案】B【分析】自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。【详解】A、细胞质基质中的基因也可以影响性状,性状不都是由染色体上的基因控制的,A错误;B、等位基因控制相对性状,等位基因位于同源染色体上,同源染色体上等位基因的分离会导致相对性状的分离,B 正确;C、不同性状自由
30、组合是由非同源染色体的非等位基因进行自由组合导致的,C错误;D、可遗传的性状改变可能是由染色体上的基因突变导致的,也可能是基因重组或者染色体变异引起的,D错误。故选B。典例02(2017全国统考高考真题)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )A两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的CO型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的【答案】D【分析】【详解】基因型完全相同的两个人,可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同,反之,基因型不同的两
31、个人,也可能因为环境因素导致身高相同,A正确;在缺光的环境中,绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄,B正确;O型血夫妇的基因型均为ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的,C正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是由于亲代是杂合子,子代出现了性状分离,是由遗传因素决定的,D错误。【点睛】结合“基因型+环境=性状”对各个选项进行分析时,注意各项描述个体间的异同是基因型决定的,还是环境变化引起的。命题点二 表观遗传典例01(2023海南高考真题)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化,能正常表达;
32、植株乙R基因高度甲基化,不能表达。下列有关叙述正确的是()A植株甲和乙的R基因的碱基种类不同B植株甲和乙的R基因的序列相同,故叶形相同C植株乙自交,子一代的R基因不会出现高度甲基化D植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同【答案】D【分析】基因的碱基序列没有改变,而基因的表达和表型发生了可遗传的变化,称为表观遗传。题意分析:乙品种R基因甲基化,不能表达,即无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成相应的蛋白,甲品种的R基因未甲基化,故可以合成相应的蛋白质。【详解】A、题中显示植株甲和乙的R基因的序列相同,因此所含的碱基种类也相同,A错误;B、植株甲和乙的R基因的序列相同,但植株甲R基因
33、未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基化,不能表达,因而叶形不同,B错误;C、甲基化相关的性状可以遗传,因此,植株乙自交,子一代的R基因会出现高度甲基化,C错误;D、植株甲含有未甲基化的R基因,故植株甲和杂交,子一代与植株乙的叶形不同,与植株甲的叶形相同,D正确。故选D。典例02(2022天津高考真题)小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是()AAvy基因的碱基序列保持不变B甲基化促进Avy基因的转录C甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变D甲基化修饰不可遗传【答案】A【分析】表观遗传是指DNA序
34、列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。【详解】A、据题意可知,Avy基因上游不同程度的甲基化修饰,但它的碱基序列保持不变,A正确;B、Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,基因表达包括转录和翻译,据此推测,应该是甲基化抑制Avy基因的转录,B错误;C、甲基化导致Avy基因不能完成转录,对已表达的蛋白质的结构没有影响,C错误;D、据题意可知,甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变,即
35、可以遗传,D错误。故选A。典例03(2022辽宁统考高考真题,不定项)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中,在DNA甲基转移酶催化下,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5-甲基胞嘧啶,使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高,可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是()A线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达B高血糖环境中,线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则C高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列D糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传【答案】AB【分析】1、表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化
36、的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化,基因组印记,母体效应,基因沉默,核仁显性,休眠转座子激活和RNA编辑等。2、基因的碱基序列不变,但表达水平发生可遗传变化,这种现象称为表观遗传。【详解】A、线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达,可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常,A正确;B、线粒体DNA也是双螺旋结构,在复制时也遵循碱基互补配对原则,B正确;C、基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列,C错误;D、视网膜细胞属于体细胞,其线粒体DNA碱基甲基化不会遗传给后代,D错误。故选AB。基因对性状的控制和表观遗传1基因控制性状的途径2表观遗传特征不发生DNA序
37、列的变化;可遗传;受环境影响机制DNA的甲基化;构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化修饰本专题内容着重考查DNA分子的结构。复制和基因表达的过程,结合选择性必修3基因工程部分考查较多。表观遗传是考查热点,不可忽视。一、同位素标记法在实验中的应用同位素标记法是用示踪元素标记化合物,根据化合物的放射性确定物质的转移途径或对有关的化学反应进行追踪,也称为同位素示踪法。1噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系比较项目DNA蛋白质DNA和蛋白质亲代噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N培养细菌31P32S12C、2H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32SC、H、O、N两种都有 (1)
38、该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA和蛋白质区分开。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到放射性存在的部位,不能确定是何种元素的放射性。2常用同位素标记法的实例同位素标记物质研究内容结论(结果)14CCO2暗反应中碳的转移途径发现卡尔文循环3H亮氨酸分泌蛋白的合成、分泌过程核糖体内质网高尔基体细胞膜18OH2O和CO2光合作用中O2的来源产生的O2来自H2O,而不是CO215NDNADNA的复制DNA半保留复制32PDNA生物的遗传物质DNA是生物的遗传物质35S蛋白质典例01用DNA双链均被
39、32P标记的一个T2噬菌体侵染被 35S 标记的大肠杆菌,一段时间后释放出了m个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是( )A用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同B这m个子代T2噬菌体中,含32P的T2噬菌体所占的比例为1/mC若子代T2噬菌体均同时含32P和35S,则该T2噬菌体只繁殖了一代D经过培养,得到的m个子代T2噬菌体中有3/4含有35S【答案】C【解析】T2噬菌体为病毒,没有细胞结构,不能用培养基直接培养,而大肠杆菌属于原核生物,能用培养基直接培养,A错误;这m个子代T2噬菌体中,含32P的T2噬菌体所占的比例为2/m,B错误;由于DNA的复制为半保留复制,若
40、子代T2噬菌体均同时含32P和35S,则该T2噬菌体只繁殖了一代,C正确;T2噬菌体培养过程中繁殖所需的原料都来自大肠杆菌,所以得到的m个子代T2噬菌体中都有35S,D错误。二、细胞分裂过程中染色体和DNA的标记问题1DNA复制后DNA分子存在位置与去向(1)2个子DNA位置:当1个DNA分子复制后形成2个新DNA分子后,这2个子DNA位于两条姐妹染色单体上,且由着丝粒连在一起,如图所示:(2)子DNA去向:在有丝分裂后期或减数分裂后期,当着丝粒分裂时,两条姐妹染色单体分开,分别移向细胞两极,此时子DNA随染色单体分开而分开。2有丝分裂中染色体标记情况分析(1)过程图解(一般只研究一条染色体)
41、:复制一次(母链标记,培养液不含标记同位素):转至不含标记同位素培养液中再培养一个细胞周期:(2)规律总结:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记。3减数分裂中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,如下图(母链标记,培养液不含标记同位素):(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。典例01如图表示某生物的精原细胞在条件X下最终形成了四个细胞,条件X可能是精原细胞某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链均被15N标记;精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DN
42、A双链均被15N标记;进行减数分裂;进行有丝分裂。下列有关说法正确的是( )A若条件X为,则处于减数分裂后期的两个次级精母细胞中均含被15N标记的染色体B若条件X为,则处于减数分裂后期的两个次级精母细胞中均含有两条被15N标记的染色体C若条件X为,则产生的四个精细胞一定均含被15N标记的染色体D若条件X为,则产生的四个子细胞一定均含被15N标记的染色体【答案】B【解析】若只标记了某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链,进行减数分裂时,DNA只复制一次,在减数分裂中随着同源染色体分开,被15N标记的染色体只能进入一个次级精母细胞中,A错误;若精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DNA
43、双链均被15N标记,那么减数分裂时该对同源染色体中的四条染色单体都被15N标记,则减数分裂后期时两个次级精母细胞均含有两条被15N标记的染色体,B正确;若精原细胞某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链均被15N标记,经减数分裂产生的四个精细胞中,只有两个精细胞含有被15N标记的染色体,C错误;若精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DNA双链均被15N标记,进行有丝分裂时,第一次有丝分裂产生的两个细胞中都含有一条DNA单链被15N标记的染色体,在第二次有丝分裂中期,被标记的染色体中的两条姐妹染色单体中,只有一条姐妹染色单体含15N标记,另一条不含15N标记,有丝分裂后期染色体向细胞两
44、极移动是随机的,因此产生的子细胞中可能含15N标记也可能不含15N标记,D错误。三、用同位素标记法研究DNA复制的方式1实验方法同位素标记法和离心技术。2实验原理含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。3实验假设DNA以半保留的方式复制。4实验预期离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)两条链都为15N标记的亲代双链DNA中带(密度居中)一条链为14N标记,另一条链为15N标记的子代双链DNA轻带(密度最小)两条链都为14N标记的子代双链DNA5.实验过程6过程分析(1)立即取出,提取DNA离心全部重带。(2)繁殖一代后取出
45、,提取DNA离心全部中带。(3)繁殖两代后取出,提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。7实验结论:DNA复制是以半保留的方式进行。典例01科学家为了探究DNA复制方式,先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本,再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl的原料中培养,收集不同时期的大肠杆菌并提取DNA,再将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。(1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本,培养若干代的目的是_。(2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制,复制形成的两条子链结合在一起,两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制,则实验结果是子一代的DNA位置
46、是_。(3)科学家进行实验,得到的实验结果是子一代的DNA位置全在中带,子二代的DNA位置一半在中带,一半在轻带。这个结果否定了全保留复制,你对此的解释是_ _。(4)有人认为,将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心,就能直接判断DNA的复制方式,如果1/2为轻带,1/2为重带,则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确,并说出你的理由。_。【解析】(1)用含有15NH4Cl的原料培养大肠杆菌若干代后确保实验所用的大肠杆菌的DNA都被15N标记。(2)若为全保留复制,亲代DNA为15N/15NDNA,子一代DNA为15N/15NDNA、14N/14NDNA,一半在重带,一半在轻带。(3)DN
47、A半保留复制,子一代DNA为15N/14NDNA,子二代DNA一半为15N/14NDNA,一半为14N/14NDNA。(4)全保留复制和半保留复制的子一代DNA分子用解旋酶处理后再离心,结果是相同的,均为1/2重带,1/2轻带,不能确定复制方式。【答案】(1)保证用于实验的大肠杆菌的DNA中都含有15N(2)一半在重带,一半在轻带(3)DNA的复制是半保留复制,即新形成DNA分子的两条链中,一条为母链,一条为以母链作为模板形成的子链(4)不正确,因为无论是全保留复制还是半保留复制,子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N,一半的单链含14N,离心后都是1/2为重带,1/2为轻带四、从生命信息
48、观的角度理解中心法则中心法则既是遗传部分的重难点,又是高考热点。中心法则阐明了遗传信息的流动方向或传递规律,是对遗传物质作用原理、DNA的两大基本功能、遗传物质与性状关系的高度概括。从生命信息观的角度理解中心法则能从整体上构建知识之间的联系,从而突破这一难点问题。1串联生命活动中遗传信息的传递2中心法则体现DNA的两大基本功能传递功能过程体现了遗传信息的传递功能,它是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。过程表示以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能表达功能(转录)、(翻译)过程共同体现了遗传信息的表达功能,发生在个体发育过程中。过程表示了部分
展开阅读全文
课堂库(九科星学科网)所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。


2019届人教A版数学必修二同步课后篇巩固探究:2-1-1 平面 WORD版含解析.docx
湖北省黄冈市2020届高三历史9月质量检测试题(PDF).pdf
