專題五遺傳的分子基礎、變異與進化第7講遺傳的分子基礎思維導圖體系構建第7講遺傳的分子基礎思維導圖體系構建第7講遺傳的分子基礎1．(教材必修2P46“思考·討論”，節選)從控制自變量的角度，艾弗里實驗的基本思路是____________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴展提升提示：從控制自變量的角度，艾弗里在每個實驗組中特異性地去除了一種物質，然后觀察在沒有這種物質的情況下，實驗結果會有什么變化。在實際操作過程中最大的困難是如何徹底去除細胞中含有的某種物質(如糖類、脂質、蛋白質等)第7講遺傳的分子基礎2．(教材必修2P45“相關信息”改編)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和DNA標記，而不用14C和18O同位素標記的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴展提升提示：S僅存在于T2噬菌體的蛋白質中，而P幾乎都存在于DNA分子中。用14C和18O同位素標記是不可行的，因為T2噬菌體的蛋白質和DNA分子中都含有這兩種元素第7講遺傳的分子基礎3．(教材必修2P67“思考·討論”)密碼子的簡并對生物體的生存發展的意義是______________________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴展提升提示：可以從增強密碼容錯性的角度來解釋，當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度第7講遺傳的分子基礎4．(教材必修2P72“思考討論”)3種細胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了___________________________________________________________________________________________________________________________________。5．(教材必修2P73“思考·討論”)柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴展提升提示：細胞中并不是所有的基因都表達，基因的表達存在選擇性提示：柳穿魚Lcyc基因和小鼠Avy基因的堿基序列沒有變化，但部分堿基發生了甲基化修飾抑制了基因的表達，進而對表型產生了影響。這對你認識基因和性狀的關系得到的啟示是這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現同樣的表型第7講遺傳的分子基礎1．在證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA的實驗中，能否利用噬菌體侵染細菌的實驗的操作過程？請說明理由。______________________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴展提升答案：不能，因為煙草花葉病毒侵染煙草細胞時，RNA和蛋白質沒有分開，是完整的病毒侵入宿主細胞。而噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌，蛋白質外殼仍留在外面第7講遺傳的分子基礎2．在細胞內，DNA的兩條鏈都能作為模板，由于DNA分子的兩條鏈是反向平行的，每條鏈都通過磷酸和戊糖的3′、5′碳原子相連而成，因此每條鏈的兩端是不同的，其中，一端是3′端(3′羥基)，另一端是5′端(5′磷酸基團)。在DNA復制中，DNA聚合酶催化合成的方向是5′→3′，而不是3′→5′。DNA復制又是邊解旋邊復制。請推測DNA聚合酶是如何催化DNA復制的：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴展提升答案：DNA復制時，一條模板鏈是3′→5′走向，其互補鏈在5′→3′方向上連續合成，并稱為前導鏈；另一條模板鏈是5′→3′走向，其互補鏈也是沿5′→3′方向合成，但是與前導鏈的合成方向正好相反，隨著復制的進行會形成許多不第7講遺傳的分子基礎連續的片段，最后不連續片段連成一條完整的DNA單鏈，稱為后隨鏈。如圖所示：教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎3．某種貓的雄性個體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌性個體有三種毛色：黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因，發現控制毛色的基因是位于X染色體上的一對等位基因：XO(黃色)和XB(黑色)，雄貓只有一條X染色體，因此，毛色不是黃色就是黑色。而雌貓卻出現了黑黃相間的類型，請提出可能的解釋：__________________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴展提升答案：對于基因型為XBXO的雌貓，如果體細胞中攜帶黑毛基因B的X染色體失活，XB就不能表達，而另一條X染色體上的XO表達，那么由該細胞增殖而來的皮膚上會長出黃色體毛；同理，如果體細胞中攜帶黃毛基因O的X染色體失活，則XO不表達，XB表達，由該細胞增殖而來的皮膚上就會長出黑色體毛。因此，基因型為XBXO的雌貓會呈現黑黃相間的毛色第7講遺傳的分子基礎考點一DNA是遺傳物質的實驗證據及其結構和復制(2023·廣東卷)科學理論隨人類認知的深入會不斷被修正和補充，下列敘述錯誤的是(

)A．新細胞產生方式的發現是對細胞學說的修正B．自然選擇學說的提出是對共同由來學說的修正C．RNA逆轉錄現象的發現是對中心法則的補充D．具催化功能RNA的發現是對酶化學本質認識的補充教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎解析：細胞學說主要由施萊登和施旺建立，魏爾肖總結出“細胞通過分裂產生新細胞”是對細胞學說的修正和補充，A項正確；共同由來學說指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的；自然選擇學說揭示了生物進化的機制，揭示了適應的形成和物種形成的原因。共同由來學說為自然選擇學說提供了基礎，B項錯誤；中心法則最初的內容是遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，隨著研究的不斷深入，科學家發現一些RNA病毒的遺傳信息可以從RNA流向RNA(RNA的復制)以及從RNA流向DNA(逆轉錄)，對中心法則進行了補充，C項正確；最早是美國科學家薩姆納證明了酶是蛋白質，在20世紀80年代，美國科學家切赫和奧爾特曼發現少數RNA也具有催化功能，這一發現對酶化學本質的認識進行了補充，D項正確。教材剖析擴展提升答案：B第7講遺傳的分子基礎1．準確識記遺傳物質探索歷程的“兩標記”和“三結論”(1)噬菌體侵染細菌實驗中的兩次標記的目的不同教材剖析擴展提升第一次標記分別用含35S和32P的培養基培養大腸桿菌，目的是獲得帶有標記的大腸桿菌第二次標記分別用含35S和32P的大腸桿菌培養T2噬菌體，目的是使噬菌體帶上放射性標記(2)遺傳物質發現的三個實驗結論①格里菲思的體內轉化實驗的結論：加熱殺死的S型細菌中存在“轉化因子”。第7講遺傳的分子基礎②艾弗里的體外轉化實驗的結論：DNA才是使R型細菌產生穩定性變化的物質，即DNA是遺傳物質。③噬菌體侵染細菌實驗的結論：DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質。2．明確噬菌體侵染細菌實驗放射性分布誤差產生的三個原因教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎3．理清DNA結構的兩種關系和兩種化學鍵教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎題點一：圍繞探索DNA是遺傳物質的實驗，考查理解能力1．(2023·廣東統考三模)在證明DNA是遺傳物質的噬菌體侵染細菌實驗中，侵染時間過短，分別會使32P標記組和35S標記組的上清液中放射性強度(

)A．增強、增強 B．減弱、減弱C．增強、基本不變 D．減弱、增強教材剖析擴展提升解析：用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，侵染時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，使上清液放射性增強；用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，侵染時間過短并不會影響上清液放射性的強度，因為35S使得蛋白質帶上放射性，不管侵染時間長短，其都會留在大腸桿菌外，不影響上清液放射性即上清液放射性基本不變，A、B、D項錯誤，C項正確。答案：C第7講遺傳的分子基礎題點二：以探索遺傳物質實驗為素材，考查實驗探究能力2．(2023·廣東深圳?？?赫爾希和蔡斯的“噬菌體侵染細菌的實驗”證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質，下圖表示部分實驗過程。下列相關敘述錯誤的是(

)A．放射性主要出現在沉淀中，該組實驗證明噬菌體的遺傳物質是DNAB．該實驗產生的子代噬菌體中僅少部分DNA的一條鏈被32P標記C．噬菌體侵染細菌的實驗成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中D．該實驗中，噬菌體以自身DNA為模板在大腸桿菌內完成DNA復制教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎解析：32P標記的是噬菌體的DNA，放射性主要出現在沉淀中，但該實驗沒有對照，不能證明噬菌體的遺傳物質是DNA，需要再用35S標記的噬菌體做對照，A項錯誤；每個噬菌體的DNA分子兩條鏈被32P標記后，經n次復制產生的2n個DNA分子，有兩個DNA的一條鏈被32P標記，因此該實驗產生的子代噬菌體中僅少部分DNA的一條鏈被32P標記，B項正確；噬菌體侵染細菌的過程中只將DNA注入大腸桿菌細胞中，實現了DNA和蛋白質的完全分離，這樣可以單獨研究二者的功能，C項正確；該實驗中，噬菌體直接以自身DNA為模板在大腸桿菌內完成DNA復制，大腸桿菌細胞提供復制的原料、酶、能量，D項正確。教材剖析擴展提升答案：A第7講遺傳的分子基礎考點二基因的表達與基因控制生物性狀(2023·湖南卷)酗酒危害人類健康。乙醇在人體內先轉化為乙醛，在乙醛脫氫酶2(ALDH2)作用下再轉化為乙酸，最終轉化成CO2和水。頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突變導致ALDH2活性下降或喪失。在高加索人群中該突變的基因頻率不足5%，而東亞人群中高達30%～50%。下列敘述錯誤的是(

)A．相對于高加索人群，東亞人群飲酒后面臨的風險更高B．患者在服用頭孢類藥物期間應避免攝入含酒精的藥物或食物C．ALDH2基因突變人群對酒精耐受性下降，表明基因通過蛋白質控制生物性狀D．飲酒前口服ALDH2酶制劑可催化乙醛轉化成乙酸，從而預防酒精中毒教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎解析：ALDH2基因某突變會使ALDH2活性下降或喪失，使乙醛不能正常轉化成乙酸，導致乙醛積累危害機體，東亞人群中ALDH2基因發生該種突變的頻率較高，故與高加索人群相比，東亞人群飲酒后面臨的風險更高，A項正確；頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常轉化成乙酸，導致乙醛積累危害機體，故患者在服用頭孢類藥物期間應避免攝入含酒精的藥物或食物，B項正確；ALDH2基因突變人群對酒精耐受性下降，表明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，C項錯誤；酶制劑不會被胃蛋白酶消化，故飲酒前口服ALDH2酶制劑能催化乙醛分解為乙酸，能預防酒精中毒，D項正確。教材剖析擴展提升答案：C第7講遺傳的分子基礎1．圖解DNA復制、轉錄和翻譯過程(1)DNA分子復制(2)轉錄教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎(3)翻譯①模型一：②模型二：教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎2．把握三種類型的生物遺傳信息傳遞方式教材剖析擴展提升生物類型信息傳遞方式舉例以DNA為遺傳物質的生物絕大多數生物以RNA為遺傳物質的生物煙草花葉病毒逆轉錄病毒艾滋病病毒第7講遺傳的分子基礎題點一：圍繞基因表達過程，考查理解能力和信息獲取能力1．(2023·泰安?？寄M)大腸桿菌的乳糖操縱子由調節基因(Ⅰ)、啟動子(P)、操縱基因(O)、結構基因(lacZ、lacY、lacA)等部分組成，結構基因所表達的蛋白質是與乳糖代謝有關的酶，其中lacZ編碼的β－半乳糖苷酶可水解乳糖，其調節機制如圖1、圖2所示。下列敘述錯誤的是(

)教材剖析擴展提升第7講遺傳的分子基礎A．每個結構基因的首、尾端都存在起始密碼子和終止密碼子B．啟動子(P)上有RNA聚合酶結合的位點，可控制轉錄的開始C．操縱基因(O)是一段具有調控作用的DNA序列，不編碼蛋白質D．單個大腸桿菌的細胞中存在基因的選擇性表達教材剖析擴展提升解析：起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，A項錯誤；啟動子(P)能發出信號，并結合RNA聚合酶，控制mRNA合成的開始，B項正確；操縱基因(O)位于啟動子和結構基因之間，能夠與阻遏蛋