高考生物二輪復習（全國版） 第1篇 專題突破 專題5 考點1　基因的本質(zhì)和表達

考情解讀考點1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。3.基因的概念。4.DNA分子的復制。5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。6.基因重組及其意義。7.基因突變的特征和原因。8.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。9.生物變異在育種上的應用。10.現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容。11.生物進化與生物多樣性的形成?？记?.考查題型：多以選擇題呈現(xiàn)。2.命題趨勢：(1)遺傳的分子基礎多為遺傳物質(zhì)的實驗探究、遺傳信息傳遞過程的實例分析與實驗探究。(2)變異常以實例辨析背后原理或以變異為基礎考查育種的流程及背后的原理。(3)進化多側(cè)重基本觀點考查及基因頻率的計算。1．(必修2P42問題探討1)遺傳物質(zhì)的特點：遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能儲存大量的遺傳信息，可以準確地復制拷貝，傳遞給下一代等。2．(必修2P45旁欄思考)在噬菌體侵染細菌的實驗中選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA標記而不用14C和18O同位素標記的原因：因為S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中，而P幾乎都存在于DNA中。用14C和18O同位素是不可行的，因為T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有這兩種元素。3．(必修2P46思考與討論1)選用細菌或病毒作為實驗材料研究遺傳物質(zhì)的優(yōu)點：成分和結(jié)構(gòu)簡單，繁殖速度快，容易分析結(jié)果。4．(必修2P46思考與討論2)艾弗里和赫爾希等人證明DNA是遺傳物質(zhì)實驗的共同思路是把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察它們的作用。5．(必修2P53旁欄思考)在DNA半保留復制的實驗中區(qū)分親代與子代的DNA分子的方法：因本實驗是根據(jù)半保留復制原理和DNA密度的變化來設計的，所以在本實驗中根據(jù)試管中DNA帶所在的位置就可以區(qū)分親代與子代的DNA分子。6.(必修2P56資料分析3)人類基因組計劃測定的是24條染色體(22條常染色體＋X＋Y)上DNA的堿基序列。7．(必修2P56資料分析“討論2”)基因的遺傳效應是指基因能夠復制、傳遞和表達性狀的過程。8．(必修2P60思維拓展)DNA分子雜交技術(shù)可以用來比較不同種生物DNA分子的差異。兩種生物的DNA分子雜交形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，說明這兩種生物親緣關(guān)系越近。9．(必修2P66圖4－5)tRNA中含有堿基對并有氫鍵，另外—OH部位是結(jié)合氨基酸的部位，與氨基酸的羧基結(jié)合。10．(必修2P67思考與討論2)圖4－6中所示的正在合成的肽鏈的氨基酸序列是甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸—精氨酸—半胱氨酸—半胱氨酸—脯氨酸。11．(必修2P67小字)通常，一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，由合成的肽鏈的長度可推出核糖體在mRNA上的移動方向，一般核糖體上的肽鏈越長，則其與mRNA分子結(jié)合的越早。12．(必修2P67拓展題1)密碼的簡并對生物體生存發(fā)展的意義：在一定程度上能防止由于堿基改變而導致的遺傳信息的改變。13．(必修2P69資料分析)某些RNA病毒里的RNA復制酶能對RNA進行復制；某些致癌的RNA病毒中含有逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。14．(必修2P70小字)線粒體和葉綠體中的DNA，都能夠進行半自主自我復制，并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成。線粒體DNA缺陷導致的遺傳病，都只能通過母親遺傳給后代，主要原因是受精卵中的細胞質(zhì)基因，幾乎全部來自卵細胞，精卵結(jié)合只是精子的頭部進入卵細胞，而精子頭部所含的細胞質(zhì)極少。15．(必修2P78知識遷移)抗生素可用于治療細菌感染引起的疾病的原因：核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)的合成所不可缺少的?？股赝ㄟ^干擾細菌核糖體的形成，或阻止tRNA與mRNA的結(jié)合，來干擾細菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細菌的生長。16．(必修2P80問題探討)當DNA分子復制過程中出現(xiàn)差錯時，其所攜帶的遺傳信息發(fā)生改變，但由于密碼子的簡并，DNA編碼的氨基酸不一定改變。17．(必修2P81思考與討論3)鐮刀型細胞貧血癥能夠遺傳，突變后的DNA分子復制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細胞，并將突變基因傳遞給下一代。18．(必修2P81旁欄思考)在強烈的日光下要涂抹防曬霜，做X射線透視的醫(yī)務人員要穿防護衣的生物學原理是紫外線和X射線易誘發(fā)基因突變，損傷細胞內(nèi)的DNA。19．(必修2P82批判性思維)對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個種群往往是由許多個體組成的，就整個種群來看，在漫長的進化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有的突變是有利突變，對生物的進化有重要意義。因此，基因突變能夠為生物進化提供原材料。20．(必修2P84基礎題3、4)基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型，但不可以產(chǎn)生新的基因。同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是產(chǎn)生新的基因組合的機會多。21．(必修2P85圖5－5)果蠅的缺刻翅是染色體中某一片段缺失引起的，其棒狀眼是染色體中某一片段增加引起的，染色體易位發(fā)生在非同源染色體之間。22．(必修2P89拓展題1)西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的部分，用秋水仙素處理會抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，導致染色體不能移向細胞兩極，從而形成四倍體西瓜植株。23．(必修2P89拓展題3)三倍體植株進行減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂，無法形成正常的生殖細胞，因此，不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有，其原因是在進行減數(shù)分裂時，有可能形成正常的生殖細胞。24．(必修2P89拓展題4)替代年年制種，獲取無子西瓜的方法一是進行無性繁殖，將三倍體西瓜植株進行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進行移栽；方法二是利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進子房發(fā)育成無子果實，在此過程中要進行套袋處理。25．(必修2P96技能應用)X射線照射后的鏈孢霉不能在基本培養(yǎng)基上生長，但在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素后，經(jīng)過X射線照射的鏈孢霉又能生長了，說明經(jīng)X射線照射后的鏈孢霉不能合成該種維生素。26．(必修2P123小字)捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就為其他物種的形成騰出空間，捕食者的存在有利于增加物種多樣性?？键c一基因的本質(zhì)和表達1．兩個實驗遵循相同的實驗設計原則——對照原則(1)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中的相互對照(2)噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照2．“二看法”分析噬菌體侵染細菌實驗的放射性3．噬菌體侵染細菌實驗的誤差分析(1)32P噬菌體侵染大腸桿菌(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌4．“遺傳物質(zhì)”探索的四種方法5．DNA的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)圖解(2)特點①DNA單鏈上相鄰脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接。②雙鏈DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。③“單鏈中互補堿基和”占該鏈堿基數(shù)比例＝“雙鏈中互補堿基和”占雙鏈總堿基數(shù)比例。④某單鏈不互補堿基之和的比值與其互補鏈的該比值互為倒數(shù)。6．DNA復制的分析7．DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯過程(1)轉(zhuǎn)錄(2)翻譯①模型一②模型二8．原核細胞與真核細胞中的基因表達9．遺傳信息的傳遞過程10．基因與性狀的關(guān)系(1)基因控制性狀的途徑(2)基因與性狀的關(guān)系1．(2021·全國乙，5)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據(jù)上述實驗，結(jié)合現(xiàn)有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是()A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B．S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞指導蛋白質(zhì)的合成C．加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌答案D解析與R型菌相比，S型菌具有莢膜多糖，S型菌有毒，故可推測S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；S型菌的DNA進入R型菌細胞后使R型菌具有了S型菌的性狀，可知S型菌的DNA進入R型菌細胞后指導蛋白質(zhì)的合成，B正確；加熱殺死的S型菌不會使小鼠死亡，說明加熱殺死的S型菌的蛋白質(zhì)功能喪失，而加熱殺死的S型菌的DNA可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，可知其DNA功能不受影響，C正確；將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質(zhì)，故與R型菌混合，不能得到S型菌，D錯誤。2．(2019·江蘇，3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是()A．實驗中可用15N代替32P標記DNAB．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C．噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌D．實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA答案C解析蛋白質(zhì)和DNA都含有N元素，所以不能用15N代替32P標記DNA，A錯誤；噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關(guān)基因編碼的，B錯誤；噬菌體侵染大腸桿菌后，以自身DNA為模板，以大腸桿菌中的4種脫氧核苷酸為原料，合成子代DNA，C正確；該實驗證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯誤。3．(2021·浙江1月選考，22)如圖是真核細胞遺傳信息表達中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5′→3′)是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是()A．圖中①為亮氨酸B．圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動C．該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂D．該過程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細胞核基質(zhì)中答案B解析已知密碼子的方向為5′→3′，由圖示可知，攜帶①的tRNA上的反密碼子為UAA，與其互補配對的mRNA上的密碼子為AUU，因此氨基酸①為異亮氨酸，A錯誤；由圖示可知，結(jié)構(gòu)②核糖體移動并讀取密碼子的方向為從右向左，B正確；互補配對的堿基之間通過氫鍵連接，圖示過程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對時有氫鍵的形成，tRNA離開核糖體時有氫鍵的斷裂，C錯誤；細胞核內(nèi)不存在核糖體，細胞核基質(zhì)中不會發(fā)生圖示的翻譯過程，D錯誤。思維延伸——判斷與填充(1)噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性(2018·浙江4月選考，23)(×)(2)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中，R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是基因突變的結(jié)果(2018·浙江4月選考，23)(×)(3)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解(2018·全國Ⅱ，5)(×)(4)艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡(2017·江蘇，2)(×)(5)某DNA片段的結(jié)構(gòu)如圖所示，則①為T(胸腺嘧啶)，②為C(胞嘧啶)，③為脫氧核糖，④為氫鍵(2020·浙江7月選考，3)(√)(6)用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細胞，可用于研究DNA復制的場所(2019·天津，1)(√)(7)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(經(jīng)典高考題)(×)(8)甲、乙兩圖所示真核細胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次(經(jīng)典高考題)(√)(9)多個核糖體可結(jié)合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈(2019·浙江4月選考，22)(×)(10)細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽(2020·全國Ⅲ，1)(×)(11)染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子(2020·全國Ⅲ，1)(√)(12)mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變(2020·全國Ⅲ，3)(√)(13)蛋白質(zhì)合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束，且攜帶肽鏈的tRNA會先后占據(jù)核糖體的2個tRNA結(jié)合位點(2019·海南，20)(√)(14)生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定(2017·海南，23)(×)(15)(經(jīng)典高考題)將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記。(16)(2020·全國Ⅱ，29節(jié)選)部分氨基酸的密碼子如表所示。若來自大豆的某小肽對應的編碼序列為UACGAACAUUGG，則該小肽的氨基酸序列是酪氨酸－谷氨酸－組氨酸－色氨酸。若該小肽對應的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，則此時編碼小肽的RNA序列為UAUGAGCACUGG。氨基酸密碼子色氨酸UGG谷氨酸GAA、GAG酪氨酸UAC、UAU組氨酸CAU、CAC題組一探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)的經(jīng)典實驗辨析1．科學家在用噬菌體侵染細菌實驗中發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基中添加14C標記的尿嘧啶(14C－U)，培養(yǎng)一段時間后，裂解細菌離心并分離出的RNA和核糖體，分離出RNA含有14C標記(14C－RNA)。把分離得到的14C－RNA分別與細菌DNA、噬菌體DNA雜交，發(fā)現(xiàn)其可與噬菌體的DNA結(jié)合形成DNA－RNA雙鏈雜交分子，而不能與細菌的DNA結(jié)合。下列說法正確的是()A．培養(yǎng)基中的14C－U可以標記新合成的RNAB．該14C－RNA是以細菌DNA為模板合成的C．該14C－RNA能作為細菌蛋白質(zhì)合成的模板D．該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)答案A解析尿嘧啶(U)是組成RNA的特有堿基，培養(yǎng)基中的14C－U可以標記新合成的RNA，A正確；該14C－RNA可與噬菌體的DNA結(jié)合形成DNA－RNA雙鏈雜交分子，不能與細菌的DNA結(jié)合，說明該14C－RNA是以噬菌體的DNA為模板合成的，B錯誤；該14C－RNA不能與細菌的DNA結(jié)合，說明該14C－RNA不是以細菌DNA為模板合成的，故不能作為細菌蛋白質(zhì)合成的模板，C錯誤；該實驗不能證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，D錯誤。2．某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標記的噬菌體置于培養(yǎng)液中保溫培養(yǎng)，如圖所示。一段時間后，取培養(yǎng)液分別進行攪拌、離心，并檢測沉淀物和上清液中的放射性。下列分析錯誤的是()A．甲組大腸桿菌內(nèi)形成的子代噬菌體中均含有32PB．乙組大腸桿菌內(nèi)形成的子代噬菌體中均不含35SC．保溫時間過長會導致甲組上清液中放射性升高D．攪拌不充分會導致乙組沉淀物中放射性升高答案A解析甲組用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，P存在于DNA中，DNA是半保留復制，故形成的子代噬菌體中只有部分含有32P，A錯誤；由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進入大腸桿菌，所以乙組的上清液含較多35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)，不會產(chǎn)生含35S的子代噬菌體，B正確；保溫時間過長會導致細菌裂解，子代噬菌體釋放出來，甲組上清液中放射性升高，C正確；攪拌不充分，被35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼會吸附在大腸桿菌表面，隨大腸桿菌離心到沉淀物中，導致沉淀物放射性升高，D正確。題組二遺傳信息的傳遞和表達3．某真核生物DNA片段的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．DNA分子中堿基對C—G所占比例越大其越穩(wěn)定B．復制時，①的斷裂需解旋酶，形成需DNA聚合酶C．若α鏈中A＋T占52%，則該DNA分子中G占24%D．該DNA的空間結(jié)構(gòu)是由α鏈、β鏈反向平行盤旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)答案B解析DNA分子中堿基對C—G之間有3個氫鍵，A—T之間有2個氫鍵，C—G所占比例越大DNA越穩(wěn)定，A正確；①為氫鍵，復制時，①的斷裂需解旋酶，形成氫鍵不需要DNA聚合酶，B錯誤；若α鏈中A＋T占52%，根據(jù)堿基互補配對原則，該DNA分子中A＋T占52%，則G＋C占48%，則DNA分子中G占24%，C正確。4．研究者探討了大鼠骨髓間質(zhì)干細胞分化為肝細胞的過程中轉(zhuǎn)錄因子4(Oct4)啟動子甲基化的調(diào)控機制，檢測誘導培養(yǎng)過程中白蛋白(ALB)和Oct4基因的mRNA表達水平，以及Oct4基因啟動子甲基化水平，結(jié)果如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A．骨髓間質(zhì)干細胞分化為肝細胞體現(xiàn)了基因的選擇性表達B．分化形成的肝細胞中白蛋白含量較高C．Oct4基因表達產(chǎn)物可促進ALB基因的轉(zhuǎn)錄D．未分化的細胞則表現(xiàn)出低水平的甲基化修飾答案C解析細胞分化體現(xiàn)了基因的選擇性表達，A正確；由圖1可知，大鼠骨髓間質(zhì)干細胞分化為肝細胞的過程中，ALB的mRNA高度表達，所以分化形成的肝細胞中白蛋白含量較高，B正確；根據(jù)圖1實驗結(jié)果可以看出Oct4基因表達產(chǎn)物下降，ALB基因的表達量才上升，即Oct4基因表達產(chǎn)物與ALB基因的轉(zhuǎn)錄呈負相關(guān)，C錯誤；由題干可知，在分化過程中Oct4基因啟動子甲基化頻率升高，故可推測未分化的細胞則表現(xiàn)出低水平的甲基化修飾，D正確。5．甲胎蛋白(AFP)是人體血液中的一種微量蛋白，與肝癌及多種腫瘤的發(fā)生及發(fā)展密切相關(guān)，在肝癌及多種腫瘤中均可表現(xiàn)出較高濃度。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是()A．①過程存在氫鍵