2013高考生物 考前回扣 遺傳的分子基礎(chǔ)（含解析）新人教版

2013高考生物考前回扣-遺傳的分子基礎(chǔ) 一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建二、基礎(chǔ)回扣第三章 基因的本質(zhì)第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（1）、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：1928年由英國科學(xué)家格里菲思等人進(jìn)行。實驗過程 結(jié)論：在S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。（2）、體外轉(zhuǎn)化實驗：1944年由美國科學(xué)家艾弗里等人進(jìn)行。實驗過程 結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)2.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1、實驗過程標(biāo)記噬菌體含35S的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體含32P的培養(yǎng)基含32P的細(xì)菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)沒有放射性35S含32P的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)有放射線32P結(jié)論：進(jìn)一步確立DNA是遺傳物質(zhì)3.煙草花葉病毒感染煙草實驗：（1）、實驗過程 （2）、實驗結(jié)果分析與結(jié)論煙草花葉病毒的RNA能自我復(fù)制，控制生物的遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質(zhì)。4、生物的遺傳物質(zhì)非細(xì)胞結(jié)構(gòu)：DNA或RNA生物 原核生物：DNA細(xì)胞結(jié)構(gòu) 真核生物：DNA結(jié)論：絕大多數(shù)生物（細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和DNA病毒）的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)1. DNA分子的結(jié)構(gòu)（1）基本單位-脫氧核糖核苷酸（簡稱脫氧核苷酸）2、DNA分子有何特點？穩(wěn)定性是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。多樣性構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數(shù)目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化，從而決定了DNA分子的多樣性。特異性每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點：DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。DNA分子外側(cè)是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。DNA分子兩條鏈的內(nèi)側(cè)的堿基按照堿基互補配對原則配對，并以氫鍵互相連接。4.相關(guān)計算（1）A=T C=G（2）（A+ C ）/ （T+G ）= 1或A+G / T+C = 1（3）如果（A1+C1 ） / （ T1+G1 ）=b 那么（A2+C2 ） / （T2+G2 ） =1/b（4）（A+ T ） / （ C +G ） =（A1+ T1 ） / （ C1 +G1 ） = （ A2 + T2 ） / （ C2+G2 ） = a4.判斷核酸種類（1）如有U無T，則此核酸為RNA；（2）如有T且A=T C=G，則為雙鏈DNA；（3）如有T且A T C G，則為單鏈DNA ；（4）U和T都有，則處于轉(zhuǎn)錄階段 。第3節(jié) DNA的復(fù)制一、DNA分子復(fù)制的過程解旋酶：解開DNA雙鏈聚合酶：以母鏈為模板，游離的四種脫氧核苷酸為原料，嚴(yán)格遵循堿基互補配對原則，合成子鏈連接酶： 把DNA子鏈片段連接起來1、概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程2、復(fù)制時間：有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期3. 復(fù)制方式：半保留復(fù)制4、復(fù)制條件 （1）模板：親代DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈 （2）原料：4種脫氧核苷酸 （3）能量：ATP （4）解旋酶、 DNA聚合酶等5、復(fù)制特點：邊解旋邊復(fù)制6、復(fù)制場所：主要在細(xì)胞核中，線粒體和葉綠體也存在。7、復(fù)制意義：保持了遺傳信息的連續(xù)性。三、與DNA復(fù)制有關(guān)的堿基計算1.一個DNA連續(xù)復(fù)制n次后，DNA分子總數(shù)為：2n2.第n代的DNA分子中，含原DNA母鏈的有2個，占1/(2n-1)3.若某DNA分子中含堿基T為a， (1)則連續(xù)復(fù)制n次，所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：a(2n-1) (2)第n次復(fù)制時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：a·2n-1第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、.基因的相關(guān)關(guān)系1、與DNA的關(guān)系基因的實質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，無遺傳效應(yīng)的DNA片段不能稱之為基因（非基因）。每個DNA分子包含許多個基因。2、與染色體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列。染色體是基因的主要載體，此外，線粒體和葉綠體中也有基因分布。3、與脫氧核苷酸的關(guān)系脫氧核苷酸（A、T、C、G）是構(gòu)成基因的單位?；蛑忻撗鹾塑账岬呐帕许樞虼磉z傳信息。4、與性狀的關(guān)系基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位?；?qū)π誀畹目刂仆ㄟ^控制蛋白質(zhì)分子的合成來實現(xiàn)。二、DNA片段中的遺傳信息遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基的特異排列順序，又構(gòu)成了每個DNA分子的特異性。第四章 基因的表達(dá)第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、DNA與RNA的異同點 核酸項目 DNARNA結(jié)構(gòu)通常是雙螺旋結(jié)構(gòu)，極少數(shù)病毒是單鏈結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)基本單位脫氧核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U產(chǎn)生途徑DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制存在部位主要位于細(xì)胞核中染色體上，極少數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體上主要位于細(xì)胞質(zhì)中功能傳遞和表達(dá)遺傳信息mRNA：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板tRNA：運輸特定氨基酸rRNA：核糖體的組成成分2、RNA的類型信使RNA（mRNA）轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）3、轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的概念轉(zhuǎn)錄的場所主要在細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄的模板以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄的原料4種核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物一條單鏈的mRNA轉(zhuǎn)錄的原則堿基互補配對轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的異同（下表：） 階段項目復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間細(xì)胞有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂間期生長發(fā)育的連續(xù)過程進(jìn)行場所主要細(xì)胞核主要細(xì)胞核模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸條件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP過程在酶的作用下，兩條扭成螺旋的雙鏈解開，以解開的每段鏈為模板，按堿基互補配對原則（AT、CG、TA、GC）合成與模板互補的子鏈；子鏈與對應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)在細(xì)胞核中，以DNA解旋后的一條鏈為模板，按照AU、GC、TA、CG的堿基互補配對原則，形成mRNA，mRNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合產(chǎn)物兩個雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA特點邊解旋邊復(fù)制；半保留式復(fù)制（每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；DNA雙鏈分子全保留式轉(zhuǎn)錄（轉(zhuǎn)錄后DNA仍保留原來的雙鏈結(jié)構(gòu)）遺傳信息的傳遞方向遺傳信息從親代DNA傳給子代DNA分子遺傳信息由DNA傳到RNA二、遺傳信息的翻譯1、遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基tRNA中與mRNA密碼子互補配對的三個堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸種類基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)目和排列順序的不同，決定了遺傳信息的多樣性64種61種：能翻譯出氨基酸3種：終止密碼子，不能翻譯氨基酸61種或tRNA也為61種 聯(lián)系基因中脫氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補配對2、翻譯定義翻譯的場所 細(xì)胞質(zhì)的核糖體上翻譯的模板 mRNA翻譯的原料 20種氨基酸翻譯的產(chǎn)物 多肽鏈（蛋白質(zhì)）翻譯的原則 堿基互補配對翻譯與轉(zhuǎn)錄的異同點（下表）： 階段項目轉(zhuǎn)錄翻譯定義在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程場所細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板DNA的一條鏈信使RNA信息傳遞的方向DNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)原料含A、U、C、G的4種核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸產(chǎn)物信使RNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)實質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)三、基因表達(dá)過程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計算1、轉(zhuǎn)錄時，以基因的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半，且基因模板鏈中A+T（或C+G）與mRNA分子中U+A（或C+G）相等。2.翻譯過程中，mRNA中每3個相鄰堿基決定一個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3，是雙鏈DNA堿基數(shù)目的 1/6 。 第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂埔?、中心法則 DNADNA：DNA的自我復(fù)制；DNARNA：轉(zhuǎn)錄；RNA蛋白質(zhì)：翻譯；RNARNA：RNA的自我復(fù)制；RNADNA：逆轉(zhuǎn)錄。DNADNA RNARNADNARNA 細(xì)胞生物 病毒RNA蛋白質(zhì) RNADNA二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 1、 （間接控制） 酶或激素 細(xì)胞代謝基因 性狀 結(jié)構(gòu)蛋白 細(xì)胞結(jié)構(gòu) （直接控制）2、基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系，基因的表達(dá)過程中或表達(dá)后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素的影響。3、生物體性狀的多基因因素：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。三、考題預(yù)測1(2013·天水九中高考預(yù)測)下圖表示某生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列生理變化，X、Y分別表示兩種功能不同的酶，請據(jù)圖分析，下面有關(guān)敘述不正確的是()AX為解旋酶，Y為RNA聚合酶B該圖中最多含5種堿基8種核苷酸C過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，過程在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行Db部位發(fā)生的堿基配對方式可能有：AT、AU、CG2(2013·蘭州一中高三模擬)圖甲所示為基因表達(dá)過程，圖乙為中心法則，表示生理過程。下列敘述正確的是()圖甲圖乙A圖甲為染色體DNA上的基因表達(dá)過程，需要多種酶參與B青霉素影響核糖體在mRNA上移動，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程C圖甲所示過程為圖乙中的過程D圖乙中涉及堿基A與U配對的過程3.下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較，哪項不正確 ( )A.都遵循堿基互補配對原則B.需要的原料不同C.所需酶的種類不同D.主要在線粒體和葉綠體中進(jìn)行4. (2013·南通高三調(diào)研)黃曲霉素(AFT)是一類真菌產(chǎn)生的有毒、致癌物質(zhì)。一方面它能與tRNA結(jié)合，抑制tRNA與氨基酸的結(jié)合；另一方面它能與DNA分子中的鳥嘌呤(G)結(jié)合，結(jié)合后的G能與堿基T互補配對。結(jié)合所學(xué)知識，分析回答下列問題：(1)基因表達(dá)時，黃曲霉素抑制了_過程，從而干擾了蛋白質(zhì)的生物合成。(2)在AFT誘發(fā)形成的肝癌細(xì)胞中，p53基因發(fā)生突變，導(dǎo)致p53蛋白的第249位氨基酸密碼子第三個堿基發(fā)生了改變，即由AGG轉(zhuǎn)變?yōu)開，這種基因突變屬于堿基對的_。(3)研究人員以小鼠為材料研究AFT對動物血液中紅細(xì)胞和白細(xì)胞數(shù)量的影響。主要實驗步驟如下步驟一：染毒選擇25只健康小白鼠隨機均分為5組，分別以含不同量AFT的食物喂養(yǎng)，每只每天0.1 kg，連續(xù)染毒15 d。步驟二：取血在染毒第20 d采集小鼠血液。步驟三：紅細(xì)胞、白細(xì)胞密度統(tǒng)計吸取20 L血液，經(jīng)適當(dāng)稀釋、充分混勻后，靜置15 min，再利用血球計數(shù)板計數(shù)。結(jié)果如下表：分析實驗數(shù)據(jù)，可以得出的實驗結(jié)論是_ 。為了利用血球計數(shù)板進(jìn)行紅細(xì)胞密度統(tǒng)計，某同學(xué)的操作步驟如下：用吸管吸取混勻的紅細(xì)胞懸浮液，向計數(shù)室中滴2滴懸浮液加蓋玻片靜置后在顯微鏡下觀察、計數(shù)。上述實驗操作統(tǒng)計的數(shù)據(jù)與正確操作時統(tǒng)計的數(shù)據(jù)相比_。5.（2013·漳州模擬）觀察下面的某生理過程示意圖（甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸），回答問題：（1）丙氨酸的密碼子是 ，連接甲和丙的化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)簡式是 。（2）若中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，則相應(yīng)的分子片段中胞嘧啶占 。（3）若該過程合成的物質(zhì)是抗利尿激素，中合成的物質(zhì)先進(jìn)入 中進(jìn)行加工，這種激素作用的靶部位是 。（4）在該生理過程中，遺傳信息的流動途徑是 ，細(xì)胞中tRNA共有 種。（5）一種氨基酸可以由多個密碼子決定，這對生物生存和發(fā)展的重要意義是什么？ 答案與解析1【解析】分析圖示過程表示轉(zhuǎn)錄，過程表示翻譯。在轉(zhuǎn)錄過程中DNA的雙鏈?zhǔn)紫纫诮庑傅淖饔孟麓蜷_，然后以DNA的一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料，在RNA聚合酶作用下合成mRNA，A項正確。圖中既有DNA，又有RNA，所以有5種堿基，8種核苷酸(組成DNA和RNA的分別4種)，B項正確。對真核細(xì)胞來說，過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，過程在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行。而轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程在原核細(xì)胞內(nèi)也能進(jìn)行，所以C項錯誤。a處的堿基配對為DNA分子兩條鏈上的堿基配對，即AT、CG，而b處的堿基配對為AT、AU、CG，所以D項正確。【答案】C2【解析】(1)題干中提示黃曲霉毒素能與tRNA結(jié)合，抑制tRNA與氨基酸的結(jié)合，故黃曲霉毒素抑制了翻譯過程。(2)突變前基因序列應(yīng)為AGGTCC，由于第三個位點的堿基G與黃曲霉素結(jié)合，結(jié)合后的G與堿基T互補配對，則基因突變?yōu)锳GGTCT，轉(zhuǎn)錄出的密碼子變?yōu)锳GA，該變異屬于基因突變中的替換。(3)隨著AFT劑量逐漸增大，紅細(xì)胞數(shù)逐漸減少，白細(xì)胞數(shù)逐漸增多。直接向計數(shù)室中滴紅細(xì)胞懸浮液然后蓋蓋玻片計數(shù)，會導(dǎo)致計數(shù)室中液體多于正常值，相應(yīng)的紅細(xì)胞數(shù)也多于正常值?！敬鸢浮?1)翻譯(2)AGA替換(3)AFT劑量與小鼠白細(xì)胞數(shù)量呈正相關(guān)，而與小鼠紅細(xì)胞數(shù)量呈負(fù)相關(guān)偏大3.【解析】由于DNA分子主要存在于細(xì)胞核中，因此真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的主要場所是細(xì)胞核，而翻譯主要在核糖體上完成。當(dāng)然在線粒體和葉綠體中也能完成轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，因為在線粒體和葉綠體中也含有少量的DNA分子，D項錯誤?！敬鸢浮緿4【解析】(1)題干中提示黃曲霉毒素能與tRNA結(jié)合，抑制tRNA與氨基酸的結(jié)合，故黃曲霉毒素抑制了翻譯過程。(2)突變前基因序列應(yīng)為AGGTCC，由于第三個位點的堿基G與黃曲霉素結(jié)合，結(jié)合后的G與堿基T互補配對，則基因突變?yōu)锳GGTCT，轉(zhuǎn)錄出的密碼子變?yōu)锳GA，該變異屬于基因突變中的替換。(3)隨著AFT劑量逐漸增大，紅細(xì)胞數(shù)逐漸減少，白細(xì)胞數(shù)逐漸增多。直接向計數(shù)室中滴紅細(xì)胞懸浮液然后蓋蓋玻片計數(shù)，會導(dǎo)致計數(shù)室中液體多于正常值，相應(yīng)的紅細(xì)胞數(shù)也多于正常值。【答案】(1)翻譯(2)AGA替換(3)AFT劑量與小鼠白細(xì)胞數(shù)量呈正相關(guān)，而與小鼠紅細(xì)胞數(shù)量呈負(fù)相關(guān)偏大5.【解析】此圖為基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程。為轉(zhuǎn)錄過程，為翻譯過程，所以丙氨酸的密碼子為GCU，甲和丙之間通過肽鍵相連：NHCO；若中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，即A+U=42%，則T1+A1=42%，A2+T2=42%，即A+T=42%，G+C=58%，G=C=29%；抗利尿激素化學(xué)本質(zhì)為多肽，在核糖體上合成后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)一步加工。抗利尿激素的作用是促進(jìn)腎小管和集合管對水的重吸收。密碼子、反密碼子與氨基酸之間的關(guān)系為密碼子共64種，終止密碼子3種，決定氨基酸的密碼子有61種，反密碼子61種，1種密碼子對應(yīng)1種氨基酸，反過來1種氨基酸至少由1種或多種密碼子決定。這種現(xiàn)象為密碼子的簡并性，在一定程度上防止由于堿基的改變而導(dǎo)致生物性狀的改變?！敬鸢浮浚?）GCU NHCO（2）29%（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 腎小管和集合管（4） 61（5）在一定程度上防止由于堿基的改變而導(dǎo)致生物性狀的改變（或當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種密碼子決定同一種氨基酸，可以保證翻譯速度）。