专题03 遗传的物质基础（15大考点）-2023-2024学年高一生物下学期期末考点大串讲（人教版2019必修2）

新人教版｜高一年级｜必修二｜ ——期末复习—— 目 录 01 02 03 考点梳理 思 维 导 图 真 题 检 测 Part 01 考点梳理 考点1：遗传物质具备的特点 肺的细血管 组织的毛细 蛋白质不能作为遗传物质的原因：蛋白质不能复制，也不能遗传给后代。 考点梳理 1.在细胞生长和繁殖的过程中，能够精确的自我复制，使得前后代具有一定的连续性； 2.能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程； 3.具有储存大量遗传信息的潜在能力； 4.结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。 考点2：肺炎链球菌的转化实验 （一）S型细菌与R型细菌的比较 考点梳理 比较 菌落特点 菌体特点 毒性 S型 细菌 R型 细菌 无毒 有毒 人和小鼠患肺炎 小鼠并发败血症死亡 光滑Smooth 粗糙 Rough 多糖类的荚膜 考点2：肺炎链球菌的转化实验 （二）体内转化实验——格里菲思 考点梳理 ①R型活细菌 ②S型活细菌 ③加热杀死的S型细菌 ④R型活细菌+加热 杀死的S型细菌 不死亡 死亡，分离出S型活细菌 不死亡 死亡，分离出R型和S型活细菌 小 鼠 混合 注射 注射 注射 注射 1.过程： 考点2：肺炎链球菌的转化实验 考点梳理 （二）体内转化实验——格里菲思 2.分析： ①与②： 细菌无毒性， 细菌有毒性 ②与③： 细菌无毒性 ④与②③：R型活细菌转化出了 细菌 R型活 S型活 S型死 S型活 已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。 3.结论： 考点2：肺炎链球菌的转化实验 考点梳理 4.为什么第4组实验中加热杀死的S菌的DNA还具有转化能力？ S型菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型菌 X基因吸附在R型菌表面 X基因进入R型菌 重组 R型菌转化成S型菌 蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。 1、在80-100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开； R型细菌转化为S型细菌的本质： 基因重组 注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌 2、当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。 考点2：肺炎链球菌的转化实验 考点梳理 （三）体外转化实验——艾弗里 1.过程： 组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 不作处理 蛋白酶 RNA酶 酯酶 DNA酶 加入有R型活细菌的培养基中 S型细菌细胞提取物 R型细菌 R型细菌 S型细菌 考点2：肺炎链球菌的转化实验 考点梳理 （三）体外转化实验——艾弗里 2.分析： 第一组与第二、三、四组对照说明：蛋白质和荚膜多糖以及RNA没有转化作用 第一组与第五组对照说明：只有S型细菌的DNA才能使R型细菌发生转化 S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即：DNA是遗传物质，蛋白质、多糖和脂质等不是。 3.结论： 考点3：噬菌体侵染细菌的实验 （一）噬菌体 噬菌体又称为细菌病毒，外壳成分是蛋白质，内部遗传物质是DNA 考点梳理 T2噬菌体模式图 尾部 头部 DNA 蛋白质外壳 噬菌体增殖过程 考点3：噬菌体侵染细菌的实验 （二）标记噬菌体 考点梳理 + 培养 含32P的 _________ 大肠杆菌 含32P的细菌培养基 大肠杆菌 含35S的 _________ 含35S的细菌培养基 + 培养 大肠杆菌 + 培养 培养 35S标记的 32P标记的 T2噬 菌 体 T2噬菌体 大肠杆菌 T2噬菌体 噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，需要寄生在大肠杆菌细胞内 考点3：噬菌体侵染细菌的实验 （三）实验过程 考点梳理 实验过程 被35S标记的噬菌体 被32P标记的噬菌体 第一步 用 的噬菌体 侵染 的细菌 用 的噬菌体 侵染 的细菌 第二步 在搅拌器中搅拌，然后离心。 搅拌的目的： 离心的目的： 被35S标记 未标记 被32P标记 未标记 使细菌和噬菌体分离 使细菌和噬菌体分层 考点3：噬菌体侵染细菌的实验 考点梳理 实验过程 被35S标记的噬菌体 被32P标记的噬菌体 第三步 检测 和 中的放射性物质 第四步 实验结果 _______的放射性很低； _______的放射性很高。 （子代噬菌体 。 ） _______的放射性很低； _______的放射性很高. （子代噬菌体 。 ） 上清液 沉淀物 沉淀物 上清液 上清液 沉淀物 几乎没有35S， 含有32S、31P 含有32P、31P、 32S 考点3：噬菌体侵染细菌的实验 （四）结果分析 考点梳理 1.用35S标记 a.上清液放射性很高的原因： b.沉淀物有放射性的原因： 含35S的蛋白质外壳 大肠杆菌，离心后浮于上清液中。 没有进入 ，有少量含35S的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 搅拌不充分 2.用32P标记 a.沉淀物放射性很高的原因： b.上清液有放射性的原因： 含32P的DNA 大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。 保温时间 ，部分噬菌体还 大肠杆菌； 保温时间 ，大肠杆菌已 。 进入 过短 没有侵染 过长 裂解释放出子代噬菌体 考点4：RNA是遗传物质的实验证据 考点梳理 蛋白质 RNA 分别侵染健康烟草植株 患病 不患病 得到全新病毒 不能得到病毒 (1)实验过程及现象 (2)实验结论： 是烟草花叶病毒的遗传物质， 不是烟草花叶病毒的遗传物质。 RNA 蛋白质 考点4：RNA是遗传物质的实验证据 考点梳理 (2)实验结论： 细胞结构生物 非细胞结构生物（病毒） （含有DNA和RNA） （含有DNA或RNA） DNA病毒 RNA病毒 遗传物质为RNA 遗传物质为DNA 真核生物 原核生物 生物 生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA DNA是主要的遗传物质 注意： 对整个生物界来说，DNA是主要的遗传物质 对某些生物体来说，遗传物质只能是DNA或RNA，不能加“主要”二字 考点5：DNA分子的结构 考点梳理 （一）元素组成： （二）基本单位： （三）单体种类： C、H、O、N、P 脱氧（核糖）核苷酸 腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸 胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸 胞嘧啶脱氧（核糖）核苷酸 鸟嘌呤脱氧（核糖）核苷酸 P 脱氧 核糖 含氮碱基 碱基为A： 碱基为T： 碱基为G： 碱基为C： 磷酸基团 考点5：DNA分子的结构 考点梳理 （四）结构特点 外侧： 交替连接，构成 基本骨架，并按 方式排 平面结构 列成两条长链； 内侧：两条链上的碱基通过 连成 ，遵循 原则。 （A ,G ） 空间结构： 结构（右旋） 磷酸、脱氧核糖 反向平行 双螺旋 氢键 碱基对 ＝T ≡C 碱基互补配对 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （一）对DNA复制的推测 (2)全保留复制 子代DNA的双链都是新合成的 (1)半保留复制(沃森和克里克提出） 子代DNA的双链，一半是新的，一半是旧的 复制 一次 复制一次 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （二）演绎推理 15N 14N 14N 14N 15N 14N P: F1: F2: 14N复制 （1）半保留复制 15N 15N （2）全保留复制 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N复制 14N复制 14N复制 14N 14N 15N 15N 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （三）实验验证 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 15N/14N-DNA 结果与假说吻合 15N/15N-DNA 重 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （四）结论 DNA分子的复制方式为 。 半保留复制 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （五）复制过程 新合成的子链 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA解旋酶 游离的脱氧核苷酸 解 旋 需要细胞提供 。 需要 的作用 结果： 合成子链 模板： 原料： 酶 ： 能量： 原则： 方向： 解开的每一条母链 四种脱氧核苷酸 DNA聚合酶等 细胞提供ATP 碱基互补配对原则 氢键断裂，双链打开 能量 解旋酶 子链的 5’-端 ｜ 3’-端 子链的延伸紧跟解旋酶，说明DNA复制有什么特点？ 边解旋边复制 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （六）过程小结 1、DNA复制的条件 2、DNA复制的特点: 边解旋边复制 半保留复制 ①模板： ②原料： ③能量： ④酶 ： 亲代DNA的两条母链 4种游离的脱氧核苷酸 细胞提供的能量（ATP） 3、DNA复制的方向: 5' 端→ 3' 端（子链） 5、DNA复制的意义： 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。 复制正确 遗传 复制出错 变异 多起点双向复制 单起点双向复制 4、DNA复制的起点和方向: 原核生物： 真核生物： DNA聚合酶（形成磷酸二酯键） 解旋酶（解螺旋，打开氢键） 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （七）相关计算 亲代 1代 2代 3代 n代 (1)DNA分子数 ①子n代DNA分子总数为 个。 ②含15N的DNA分子数为 个。 ③含14N的DNA分子数为 个。 ④只含15N的DNA分子数为 个。 ⑤只含14N的DNA分子数为 个。 2n 2 0 2n－2 2n 取一个全部N被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基中(复制)n代 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （七）相关计算 亲代 1代 2代 3代 n代 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝ 条。 ②亲代脱氧核苷酸链数＝ 条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝ 条。 2 2n×2=2n+1 2n+1－2 针对训练：有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次， 则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例_____，只含14N的DNA分子占全部DNA分子的比例_____， 含15N的链占全部DNA分子单链的比例是 ______。 1/4 2/16 =1/8 3/4 考点6：DNA分子的复制 考点梳理 （七）相关计算 （2）第1次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸 第2次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸 第n次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸 取一个全部N被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代，若亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。 （1）复制1次需 个该游离的脱氧核苷酸 复制2次需 个该游离的脱氧核苷酸 复制n次需要 个该游离的脱氧核苷酸 m 3m m (2n－1) m 2m m·2n－1 考点7：基因的本质 考点梳理 染色体 DNA是主要的 。 蛋白质 DNA 基因 脱氧核苷酸 每个DNA分子含有 个基因 基因是有 的DNA片段（本质） 基因在染色体上呈 。 基因是 的基本单位 染色体是DNA的 。 （DNA的载体还有 和 等） 每条染色体含有 个DNA分子 每个基因含有 个脱氧核苷酸 脱氧核苷酸（碱基）的 代表遗传信息。 主要载体 线粒体 叶绿体 1个或2 遗传物质 多 遗传效应 线性排列 决定生物性状 成千上万 排列顺序 染色体 蛋白质 DNA 基因 脱氧核苷酸 染色体 蛋白质 DNA 考点8：RNA的结构和种类 考点梳理 （一）元素组成： （二）基本单位： （三）单体种类： C、H、O、N、P 核糖核苷酸 磷酸基团 腺嘌呤核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 P 核糖 含氮碱基 碱基为A： 碱基为U： 碱基为G： 碱基为C： 考点梳理 A 核糖 P O C P U P G P O O O 磷酸二酯键 （四）结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。 核糖 核糖 核糖 考点8：RNA的结构和种类 考点梳理 （五）种类 1.mRNA： RNA。以密码子的形式，携带来自DNA的 ，是 合成的 模板。 2.tRNA： RNA。携带的 能与mRNA上的 互补配对，转运 。 （每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸。） 3.rRNA： RNA。 的组成成分，还能催化 的形成。 信使 遗传信息 蛋白质 转运 氨基酸 反密码子 一 核糖体 密码子 核糖体 肽键 直接 mRNA tRNA rRNA 考点8：RNA的结构和种类 考点9：遗传信息的转录 考点梳理 （一）定义：通过RNA聚合酶以一条DNA链为模板合成RNA的过程。 （二）过程： 游离的核糖核苷酸 U A A A U U C G C A G C G U G C G C T T T G C G T C C 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 1. 解旋 RNA聚合酶使DNA双链解开，碱基暴露出来。 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。 2. 配对 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 3. 连接 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 4. 释放 考点梳理 （三）小结（以真核生物为例） 场所： 产物： 模板： 条件 原料： 酶： 能量： 信息流动方向： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 mRNA（还有tRNA和rRNA） DNA的 链 一条 RNA聚合酶（作用于 键） 游离的四种 磷酸二酯键和氢 ATP DNA → mRNA （遗传信息） （密码子） 核糖核苷酸 考点9：遗传信息的转录 考点梳理 （四）DNA复制和转录的比较： DNA复制 转录 时间 场所 解旋 模板 原料 酶 配对方式 特点 方向 产物 意义 细胞分裂 间期 生长发育过程 先后 完全解旋 只解有遗传效应片段（基因） DNA的两条链均为模板 DNA的一条链为模板 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 解旋酶、 DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 A-T、 T—A、C—G 、 G—C A-U、 C—G 、T—A、 G—C 半保留复制，边解旋边复制 边解旋边转录 2个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性 遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上 主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒 新链从5’端-3’端延伸 新链从5’端-3’端延伸 考点9：遗传信息的转录 考点梳理 考点10：遗传信息的翻译 （一）密码子 (1)定义： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 (3)认读： mRNA 5' 3' G U G G A A C C U 密码子 密码子 密码子 密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠 决定 缬氨酸 决定 组氨酸 决定 精氨酸 (2)位置： mRNA上 考点梳理 考点10：遗传信息的翻译 (4)特点： ①绝大多数氨基酸都有几个密码子，密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？ G C G A U U G A U C G A C G A 正常mRNA G C G A U C G A C C G A C G A 错误mRNA 天冬氨酸 天冬氨酸 精氨酸 精氨酸 ②几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？ 地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。说明所有生物可能有共同的祖先 通用性： 增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸； 考点梳理 考点10：遗传信息的翻译 （二）tRNA (1)形态： RNA单链经折叠（形成氢键），形成三叶草结构 (2)功能： 识别并转运特定的氨基酸 3' 5' 结合氨基酸的部位 U G A 反密码子 mRNA 5' 3' A C U 密码子 每种tRNA只能识别并转运____种氨基酸； 而一种氨基酸可由__________种tRNA转运； 一 一或多 考点梳理 考点10：遗传信息的翻译 （三）翻译过程 考点梳理 考点10：遗传信息的翻译 （三）翻译特点 ⑤翻译效率（特点： ） 数量关系： 方向： 意义： 结果： 多 同时 短 长 左到右 1个mRNA可相继结合 个核糖体， 进行 多条肽链的合成，称为多聚核糖体； 从 到 （如图：从 ）； 少量的mRNA分子可以迅速合成出 的蛋白质； 大量 合成多条 的肽链。 （理由： 相同） 相同 快速高效 模板mRNA 考点梳理 考点11：数量关系 A—C—U—G—G—A—U—C—U mRNA： 苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 肽链： DNA： A—C—T—G—G—A—T—C—T T—G—A—C—C—T—A—G—A 肽键 肽键 （假设以B链为模板进行转录） A链 B链 转录 翻译 基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系 基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：合成蛋白质中的氨基酸个数 ＝ 6∶ 3∶ 1 考点梳理 考点12：复制、转录和翻译 项目 复制 转录 翻译 场所 条件 模板 原料 能量 酶 产物 原则 细胞核（主要场所） 细胞核（主要场所） 核糖体 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种游离的氨基酸 ATP ATP ATP 解旋酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 DNA RNA 多肽 碱基互补配对 A-T T-A G-C C-G 碱基互补配对 A-U T-A G-C C-G 碱基互补配对 A-U U-A G-C C-G 特定的酶 考点梳理 考点13：中心法则 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA作为遗传物质的生物 原核生物 真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般的RNA病毒 逆转录病毒 (HIV) 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 复制 RNA 翻译 蛋白质 逆转录 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 RNA 考点梳理 考点14：表观遗传 （一）定义 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传。 （二）特点 1.基因的碱基序列不变 2.表型发生改变 3.基因表达发生变化 4.可遗传 DNA甲基化（抑制转录） 组蛋白修饰（激活转录） （三）影响机制 考点梳理 考点15：基因和性状的关系 如白化病、红绿色盲等单基因遗传病。 如：人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。 研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控， 而且对水稻的生长、发育和产量都有重要的作用。 ①一个基因 控制 ②一个基因 多种性状 控制 ③多个基因 一种性状 控制 基因与性状并不是简单的一一对应关系 一种性状 考点梳理 考点15：基因和性状的关系 DNA mRNA 蛋白质 性状 转录 翻译 体现 经典遗传 表观遗传 调控 环境 影响 影响 2.表观遗传：碱基序列不变，引起的性状变化 遗传 3.仅由环境变化引起的性状变化， 遗传（表型模拟） 1.经典遗传：碱基序列改变，引起的性状变化 遗传 可 可 不可 Part 02 思维导图 思维导图 思维导图 思维导图 Part 03 真题检测 真题检测 1.某科研人员为了验证格里菲思的肺炎双球菌转化实验，对实验小鼠进行了4次注射实验，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A.活菌甲是有荚膜的R型细菌，而活菌乙是无荚膜的S型细菌 B.由注射②和④的结果可知，活的或死的S型细菌都能使小鼠死亡 C.在死亡的小鼠2的体内应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来 D.死菌乙未导致小鼠3死亡，由此说明小鼠体内未发生特异性免疫 C 真题检测 2.在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是 A．证明R型菌生长不需要DNA B．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照 C．补充R型菌生长所需要的营养物质 D．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素 B 真题检测 3.用放射性32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性，甲管的上清液(a1)放射性远高于沉淀物(b1)；乙管中上清液(a2)放射性远低于沉淀物(b2)。下列分析错误的是 A.甲管中a1的放射性来自32P，乙管中b2的放射性来自35S B.根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质 C.若搅拌不充分，甲管的b1中可能出现较强的放射性 D.若保温时间过长，乙管的a2中可能出现较强的放射性 A 真题检测 4.在遗传物质的研究过程中，最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、蔡斯和赫尔希等人所做的经典实验，下列相关叙述不正确的是 A.格里菲思的实验结论是S型细菌体内有“转化因子”，理由是DNA是亲子代 之间保持连续的物质 B.艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质，理由是只 有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌 C.蔡斯和赫尔希实验结论是DNA是遗传物质，理由是DNA是亲子代之间保持 连续的物质，并且还指导了蛋白质的合成 D.科学研究表明，DNA是主要的遗传物质，理由是绝大多数生物的遗传物质 是DNA A 真题检测 5.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 A.32.9%,17.1% B.31.3%,18.7% C.18.7%,31.3% D.17.1%,32.9% B 6.真核细胞中某生理过程如图所示，下列叙述错误的是 A.a链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同 B.酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成 C.该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递 方向是DNA→DNA D.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生该过程 B 真题检测 7.下列有关RNA的叙述，正确的是（ ） A.RNA只存在于细胞质中 B.RNA不可能具有催化作用 C.真核生物的tRNA呈三叶草结构 D.与DNA相比，RNA特有的成分是核糖和尿嘌呤 C 8.下列有关密码子和反密码子的叙述，正确的是（ ） A．mRNA上相邻的3个碱基都能构成密码子 B．每种氨基酸都至少有2种相应的密码子 C．密码子的种类大于反密码子的种类 D．tRNA上的碱基都参与构成反密码子 C $$