資源簡介

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高考生物二輪復習專題突破
專題六 遺傳的分子基礎、變異和進化
明考點·析考情·談趨勢
考點 1.人類對遺傳物質的探索過程。2.DNA分子的結構和復制。3.遺傳信息的轉錄和翻譯。4.表觀遺傳。5.基因突變和基因重組。6.染色體結構變異和數目變異。7.生物變異在生產實踐中的應用。8.現代生物進化理論的主要內容。9.生物進化與生物多樣性的形成。
考情 1.考查題型：多以選擇題呈現。 2.命題趨勢：(1)遺傳的分子基礎多為遺傳物質的實驗探究、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)進化多側重基本觀點考查及基因頻率的計算。
1．(必修2 P42問題探討1)遺傳物質的特點：遺傳物質必須____________，要能____________________，可以準確地________拷貝， 將信息傳遞給下一代，可以指導________的合成，可發生________________等。
步步高　大二輪專題復習　生物學專題六　遺傳的分子基礎、變異和進化2.(必修2 P45相關信息)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3H 同位素標記的原因：因為S僅存在于T2噬菌體的________中，而P幾乎都存在于______分子中。用14C和3H 同位素是不可行的，因為T2 噬菌體的蛋白質和DNA 分子中都含有這兩種元素。
3．(必修2 P46思考·討論1)選用細菌或病毒作為實驗材料研究遺傳物質的優點：________________________________________________。
4．(必修2 P46科學方法)在對照實驗中，控制自變量可以采用“____________”或“__________”。在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，就利用了“__________________________________________
________________________________________________________”。
5．(必修2 P50圖3－8)DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的____________，這一端稱為5′－端，另一端有一個____________(—OH)，稱為3′－端。DNA的兩條單鏈走向______________，從雙鏈的一端開始，一條單鏈是從5′－端到3′－端，另一條單鏈則是從3′－端到5′－端。
6．(必修2 P55正文)在DNA半保留復制的實驗證據中區分親代與子代的DNA分子的方法：因本實驗是根據____________原理和____________的變化來設計的，所以在本實驗中根據試管中 DNA帶所在的位置就可以區分親代與子代的DNA分子。
7．(必修2 P59正文)DNA上分布著許多個基因，基因通常是有遺傳效應的______片段。有些病毒的遺傳物質是RNA，如艾滋病病毒等。對這類病毒而言，基因就是有遺傳效應的______片段?；虻倪z傳效應是指____________________________的過程。
8．(必修2 P62復習與提高，非選擇題1)DNA分子雜交技術可以用來比較不同種生物DNA分子的差異。兩種不同生物的DNA分子雜交形成雜合雙鏈區的部位越多，說明兩種生物的親緣關系________。
9．(必修2 P67圖4－6)tRNA 中含有堿基對并有________，另外—OH部位是結合氨基酸的部位，與氨基酸的羧基結合。
10．(必修2 P67思考·討論)密碼子的簡并對生物體生存發展的意義：在一定程度上能防止由于____________________________________。密碼子的通用性指_________________________
____________________________________。
11．(必修2 P69小字)通常，一個mRNA分子上可以相繼結合________核糖體，同時進行____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分子結合的越早。
12．(必修2 P74相關信息)除了DNA甲基化，構成________________________________等修飾也會影響基因的表達。
13．(必修2 P74正文)基因通過其表達產物——蛋白質來控制性狀，細胞內的基因表達與否以及表達水平的高低都是受到調控的。細胞分化的實質是________________的結果，表觀遺傳能夠使生物體在____________________的情況下發生可遺傳的性狀改變。
14．(必修2 P83小字)基因突變的特點：____________________________________。
15．(必修2 P82正文)人和動物細胞中的DNA上本來就存在與癌變相關的基因：____________________。一般來說，原癌基因________________而導致相應蛋白質____________，或抑癌基因突變而導致相應蛋白質____________________，都可能引起細胞癌變。
16．(必修2 P84正文)____________能夠產生多種基因型， 但不可以產生新的基因。同無性生殖相比，有性生殖產生的后代具有更大的變異性，其根本原因是產生新的基因組合的機會多。
17．(必修2 P85生物科技進展)基因編輯指對基因進行____________，以改變目的基因的____________，進而進行基因治療和物種改良。
18．(必修2 P89小字)利用單倍體植株培育新品種，能____________________。育種工作者常常采用____________________的方法來獲得單倍體植株，然后人工誘導使這些植株的____________________，恢復到正常植株的染色體數目。用這種方法培育得到的植株，不但能夠正常繁殖，而且每對染色體上成對的基因都是________的，自交的后代不會發生性狀分離。
19．(必修2 P90圖5－7)果蠅的缺刻翅是染色體中某一片段________引起的，其棒狀眼是由染色體中某一片段________引起的，染色體易位發生在________________之間。
20．(必修2 P91拓展應用2)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調節劑處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進子房發育成無子果實，在此過程中要進行套袋處理。
21．(必修2 P98非選擇題3)三倍體植株進行減數分裂時染色體____________，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分裂時，有可能形成正常的生殖細胞。
22．(必修2 P104正文)________為研究生物進化提供了直接的證據，比較解剖學和胚胎學以及細胞和分子水平的研究，都給生物進化論提供了有力的支持。這些證據互為補充、相互印證，有力地支持了達爾文的______________學說，進而為解釋____________________提供了堅實的基礎。
23．(必修2 P106思考·討論2)雷鳥在冬季來臨前將羽毛換成白色的，有利于在白雪的環境中保護自己，這是適應的__________。群體中出現____________________和________的定向選擇，是適應形成的必要條件。但如果由于干旱，冬季不下雪，這種白色羽毛則容易成為天敵的捕食目標，這是適應的______________。適應的相對性是由于基因等遺傳物質的穩定性、多效性和環境條件的變化相互作用的結果。
24．(必修2 P119小字)捕食者往往捕食個體數量多的物種， 這樣就為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于________物種多樣性。
25．(必修2 P123正文)適應是____________的結果；______________是生物進化的基本單位；________________提供進化的原材料，____________導致種群基因頻率的定向改變，進而通過________形成新的物種；生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環境協同進化的過程；生物多樣性是____________的結果。
考點一　基因的本質和表達
1．格里菲思的體內轉化實驗
2．艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗
3．T2噬菌體侵染細菌的實驗
(1)標記T2噬菌體
(2)侵染大腸桿菌
(3)噬菌體侵染細菌實驗的誤差分析
①32P噬菌體侵染大腸桿菌
②35S噬菌體侵染大腸桿菌
4．“遺傳物質”探索的三種方法
5．DNA的結構
(1)結構圖解
(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”占該鏈堿基數比例＝“雙鏈中互補堿基和”占雙鏈總堿基數比例。
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。
6．DNA復制的分析
7．DNA轉錄和翻譯過程
(1)轉錄
(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．基因與性狀的關系
(1)基因控制生物體性狀的途徑
(2)細胞分化
(3)表觀遺傳
(4)基因與性狀的關系
1．(2022·浙江1月選考，20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉化因子”可使R型細菌轉化為S型細菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解
B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結果
C．步驟④中，固體培養基比液體培養基更有利于細菌轉化
D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態得到實驗結果
思維延伸——判斷正誤
(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具有放射性(2018·浙江4月選考，23)(　　)
(2)肺炎鏈球菌體外轉化實驗中，R型肺炎鏈球菌轉化為S型細菌是基因突變的結果(2018·浙江4月選考，23)(　　)
(3)T2噬菌體可感染肺炎鏈球菌導致其裂解(2018·全國Ⅱ，5)(　　)
(4)沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式(2022·廣東，5)(　　)
2．(2017·江蘇，23改編)在體外用14C標記半胱氨酸－tRNA復合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys－tRNACys，再用無機催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala－tRNACys(見下圖，tRNA不變)。如果該*Ala－tRNACys參與翻譯過程，那么下列說法正確的是
(　　)
A. 在一個mRNA分子上不可以同時合成多條被14C標記的多肽鏈
B．反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結合的氨基酸決定
C．新合成的肽鏈中，原來Cys的位置會被替換為14C標記的Ala
D．新合成的肽鏈中，原來Ala的位置會被替換為14C標記的Cys
3．(2020·江蘇，30節選)研究發現，線粒體內的部分代謝產物可參與調控核內基因的表達，進而調控細胞的功能。如圖為T細胞中發生上述情況的示意圖，請據圖回答下列問題：
(1)線粒體中產生的乙酰輔酶A可以進入細胞核，使染色質中與____________________結合的蛋白質乙酰化，激活干擾素基因的轉錄。
(2)線粒體內產生的自由基穿過線粒體膜到________________________中，激活NFAT等調控轉錄的蛋白質分子，激活的NFAT可穿過________________進入細胞核，促進白細胞介素基因的轉錄。轉錄后形成的____________分子與核糖體結合，經______________過程合成白細胞介素。
(3) T細胞內乙酰輔酶A和自由基調控核內基因的表達，其意義是______________________
______________________________________________。
思維延伸——判斷與填充
(1)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)(　　)
(2) “中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。則催化該過程的酶為RNA聚合酶，a鏈上任意3個堿基組成一個密碼子(2022·浙江6月選考，16)(　　)
(3)細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽(2020·全國Ⅲ，1)(　　)
(4)染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的 RNA分子(2020·全國Ⅲ，1)(　　)
(5)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)(　　)
(6)(2022·湖南，19節選)某野生型水稻葉片綠色由基因C控制，突變型1葉片為黃色，由基因C突變為C1所致，基因C1純合幼苗期致死。測序結果表明，突變基因C1轉錄產物編碼序列第727位堿基改變，由5′－GAGAG－3′變為5′－GACAG－3′，導致第______位氨基酸突變為____________，從基因控制性狀的角度解釋突變體葉片變黃的機理____________________________________________________。(部分密碼子及對應氨基酸：GAG谷氨酸；AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA蘇氨酸；CAG谷氨酰胺)
(7)蛋白質合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結束，且攜帶肽鏈的tRNA會先后占據核糖體的2個tRNA結合位點(2019·海南，20)(　　)
題組一　探索遺傳物質本質的經典實驗辨析
1．科學家在用噬菌體侵染細菌實驗中發現，在培養基中添加14C標記的尿嘧啶(14C－U)，培養一段時間后，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，發現其可與噬菌體的DNA結合形成DNA－RNA雙鏈雜交分子，而不能與細菌的DNA結合。下列說法正確的是(　　)
A．培養基中的14C－U可以標記新合成的RNA
B．該14C－RNA是以細菌DNA為模板合成的
C．該14C－RNA能作為細菌蛋白質合成的模板
D．該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質
2．(2022·山東淄博高三模擬)根據S型肺炎鏈球菌莢膜多糖的差異，將S型細菌分為SⅠ、SⅡ、SⅢ……類型。不同類型的S型細菌發生基因突變后失去莢膜，成為相應類型的R型細菌(RⅠ、RⅡ、RⅢ……)。S型細菌的莢膜能阻止外源DNA進入細胞，R型細菌只可恢復突變為相應類型的S型細菌。將加熱殺死的甲菌破碎后，獲得提取物→對提取物進行不同酶處理→加入到乙菌培養基中培養→檢測子代細菌(丙)的類型。下列實驗思路與結果預期，能說明細菌發生轉化而未發生基因突變的一組是(　　)
A．甲：RⅡ，乙：SⅢ，丙：SⅢ、RⅡ
B．甲：SⅢ，乙：RⅡ，丙：SⅢ、RⅡ
C．甲：SⅢ，乙：RⅡ，丙：RⅢ、RⅡ
D．甲：SⅢ，乙：RⅢ，丙：SⅢ、RⅢ
題組二　遺傳信息的傳遞和表達
3．(2022·江蘇高郵市第一中學高三模擬預測)將含有基因修飾系統的T－DNA(一段雙鏈DNA序列)插入到水稻細胞M的某條染色體上，在該修飾系統的作用下，一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變為U，該脫氨基過程在細胞M中只發生一次。利用培養技術將細胞M培育成植株N。下列說法錯誤的是(　　)
A．N的每一個細胞中都含有T－DNA
B．N自交，子一代中含T－DNA的植株占3/4
C．M經3次有絲分裂后，含T－DNA且脫氨基位點為A－T的細胞占1/2
D．含有基因修飾系統的T－DNA可利用農桿菌轉化法將修飾基因轉入水稻細胞
4．(2022·重慶高三月考)2020年8月，施一公院士團隊獲陳嘉庚生命科學獎，獲獎項目為“剪接體的結構與分子機理研究”。在真核細胞中，基因表達分三步進行，分別由RNA聚合酶、剪接體和核糖體執行轉錄、剪接和翻譯的過程(如圖所示)。剪接體主要由蛋白質和小分子的核RNA組成 。下列說法不正確的是(　　)
A．信使RNA前體通過剪接后進入細胞質用于翻譯
B．信使RNA前體轉錄時，RNA聚合酶與基因的起始密碼子相結合
C．若剪接體剪接位置出現差錯，可能導致蛋白質結構發生改變
D．剪接體結構的揭曉，對研究基因表達的相關疾病的發病機理有重要意義
5．研究者探討了大鼠骨髓間質干細胞分化為肝細胞的過程中轉錄因子4(Oct4)啟動子甲基化的調控機制，檢測誘導培養過程中白蛋白(ALB)和Oct4基因的mRNA表達水平，以及Oct4基因啟動子甲基化水平，結果如下圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．骨髓間質干細胞分化為肝細胞體現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基因表達產物可促進ALB基因的轉錄
D．未分化的細胞則表現出低水平的甲基化修飾
專題六　遺傳的分子基礎、變異和進化
建網絡　抓主干　找聯系
①原癌基因或抑癌基因發生突變　②無限增殖?、鄣皖l性
④減數分裂Ⅰ前期和后期?、萑旧w組　⑥規則的雙螺旋結構?、哌吔庑厪椭啤、嘣脊餐嫦取、嵘锒鄻有院瓦m應性?、馀咛W、比較解剖學、細胞和分子水平　 自然選擇與適應的形成　 種群　 自然選擇　 隔離
通教材　掃盲區　防遺漏
1．結構穩定　儲存大量的遺傳信息　復制　蛋白質　可遺傳的變異　2.蛋白質　DNA
3．成分和結構簡單，繁殖速度快，容易分析結果
4．加法原理　減法原理　減法原理
5．磷酸基團　羥基　相反(反向平行)　6.半保留復制　DNA密度　7.DNA　RNA　基因能夠復制、傳遞和表達性狀
8．越近　9.氫鍵　10.堿基改變而導致的遺傳信息的改變　幾乎所有的生物體都共用一套密碼子　11.多個　多
12．染色體的組蛋白發生甲基化、乙酰化
13．基因選擇性表達　基因的堿基序列不變
14．普遍性、隨機性、不定向性、低頻性
15．原癌基因和抑癌基因　突變或過量表達　活性過強　活性減弱或失去活性　16.基因重組
17．定點修改　序列和功能
18．明顯縮短育種年限　花藥(或花粉)離體培養　染色體數目加倍　純合　19.缺失　增加　非同源染色體
21．聯會紊亂　22.化石　共同由來　適應和物種的形成
23．普遍性　可遺傳的有利變異　環境　相對性
24．增加　25.自然選擇　種群　突變和基因重組　自然選擇　隔離　協同進化
考點一　真題研究
1．D　[步驟①中，酶處理時間要足夠長，以使底物完全水解，A錯誤；步驟②中，甲或乙的加入量屬于無關變量，無關變量應相同，否則會影響實驗結果，B錯誤；步驟④中，液體培養基比固體培養基更有利于細菌轉化，C錯誤；S型細菌有莢膜，菌落表面光滑，R型細菌無莢膜，菌落表面粗糙，步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態，可判斷是否出現S型細菌，D正確。]
思維延伸
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2．C　[一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，同時合成多條相同的被14C標記的多肽鏈，A錯誤；mRNA 在翻譯時其上的密碼子與tRNA一端的反密碼子配對，tRNA攜帶的氨基酸最終是由密碼子決定的，B錯誤；由題意可知，*Cys－tRNACys經無機催化劑鎳作用變成了*Ala－tRNACys，原有的氨基酸由Cys替換成了Ala，C正確，D錯誤。]
3．(1)DNA　(2)細胞質基質　核孔　mRNA　翻譯　(3)提高機體的免疫能力
解析　(1)染色質的主要成分是蛋白質和DNA，由圖可以看出，線粒體中產生的乙酰輔酶A可以進入細胞核，使染色質中與DNA結合的蛋白質乙?；?，激活干擾素基因的轉錄。(2)從圖中可以看出，線粒體內產生的自由基可以穿過線粒體膜到細胞質基質中，再激活NFAT等調控轉錄的蛋白質分子，激活的NFAT是大分子蛋白質，進入細胞核需穿過核孔。轉錄后形成的mRNA與核糖體結合經翻譯合成白細胞介素。(3) T細胞內乙酰輔酶A和自由基調控核內基因表達出干擾素和白細胞介素，可以提高機體的免疫能力。
思維延伸
(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)243　谷氨酰胺　基因突變影響與色素形成有關酶的合成，導致葉片變黃　(7)√
題組集訓
1．A　[尿嘧啶(U)是組成RNA的特有堿基，培養基中的14C－U可以標記新合成的RNA，A正確；該14C－RNA可與噬菌體的DNA結合形成DNA－RNA雙鏈雜交分子，不能與細菌的DNA結合，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，D錯誤。]
2．B　[根據題意分析，RⅡ的DNA不能進入SⅢ中，不會導致SⅢ突變為RⅡ，A不符合題意；SⅢ的DNA經過處理后，可被RⅡ吸收，將部分RⅡ轉化為SⅢ，沒有發生基因突變，不能轉化為SⅡ，RⅡ也不能轉化為SⅡ，B符合題意；SⅢ的DNA經過處理后，可被RⅡ吸收，將部分RⅡ轉化為SⅡ，但不會獲得RⅢ，C不符合題意；SⅢ的DNA經過處理后，可被RⅢ吸收，將部分RⅢ轉化為SⅢ，但不能體現有沒有發生基因突變的過程，D不符合題意。]
3．C　[N是由M細胞利用培養技術形成的，在形成過程中沒有DNA的丟失，由于T－DNA 插入到水稻細胞 M 的某條染色體上，所以M細胞中含有T－DNA，因此N的每一個細胞中都含有 T－DNA，A正確；N植株的一條染色體中含有T－DNA，可以記為A，因此N植株關于是否含有T－DNA的基因用A、a表示，如果自交，則子代中相關的基因型及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，有 3/4的植株含T－DNA，B正確；如果M 經 3 次有絲分裂后，形成子細胞有8個，由于M細胞 DNA 分子單鏈上的一個 C 脫去氨基變為 U，所以是G和U配對，所以復制三次后，有4個細胞脫氨基位點為C－G,3個細胞脫氨基位點為A－T,1個細胞脫氨基位點為U－A，因此含T－DNA 且脫氨基位點為 A－T 的細胞占 3/8，C錯誤；將目的基因導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法，利用農桿菌DNA上的T—DNA將修飾基因轉入水稻細胞，D正確。]
4．B　[由圖示可知，信使RNA前體必須通過剪接后進入細胞質才能用于翻譯，A正確；信使RNA前體轉錄時，RNA聚合酶與基因的啟動子結合，B錯誤；若剪接位置出現差錯，形成的mRNA與正常的mRNA不一樣，但最終編碼的蛋白質結構可能發生改變，也可能不變，C正確；剪接體結構的揭曉，對揭示與剪接體相關遺傳病的發病機理提供了結構基礎和理論指導，D正確。]
5．C　[細胞分化體現了基因的選擇性表達，A正確；由圖1可知，大鼠骨髓間質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；根據圖1實驗結果可以看出Oct4基因表達產物下降，ALB基因的表達量才上升，即Oct4基因表達產物與ALB基因的轉錄量負相關，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出低水平的甲基化修飾，D正確。]

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