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2012届高考生物第二轮知识考点遗传的分子基础复习教案

发表时间:2021-03-31

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遗传的分子基础
[备考方向要明了]
高频考点考题例证
1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的分析及拓展应用2011山东卷T2、江苏卷T12,
2010海南卷T13等。
2.DNA分子的结构和复制2011海南卷T25、上海卷T27,2010广东卷T7等。
3.基因控制蛋白质的合成2011安徽卷T5、江苏卷T7,2010天津卷T2等。
1.肺炎双球菌转化和噬菌体侵染细菌两实验的比较 [重点]
肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验
过程及结果①体内转化实验

相同点①实验思路相同:都是设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用。只是肺炎双球菌转化实验利用了从S型菌直接提取分离,而噬菌体侵染细菌实验则利用放射性同位素间接将DNA和蛋白质分开②结论相同:都证明了DNA是遗传物质。
2.生物的遗传物质总结 [难点]
生物所含核酸所含核苷酸含氮碱基遗传物质
细胞生物(原核、真核生物)2种(DNA和RNA)8种
四种脱氧核苷氨酸
四种核糖核苷酸5种:A、T、C、G、U均为DNA
病毒DNA病毒为DNA核苷酸1种,4种脱氧4种:A、T、C、GDNA
RNA病毒1种,为RNA4种核糖核苷酸4种:A、U、C、GRNA
3.有关疑难问题分析[易混点]
(1)“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出
的,而不是由肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验得出的。
(2)R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中,从变异类型看属于基因重组。
(3)噬菌体侵染细菌的实验中,两次用到大肠杆菌,第一次是对噬菌体进行同位素标记,第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养,观察同位素的去向。
1.(2011徐州模拟)用32P和35S分别标记的噬菌体侵染细菌,经短时间保温后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中35S和32P的放射性以及被侵染细菌的存活率,得到如图所示的实验结果。下列说法不正确的是()
A.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离
B.搅拌时间小于1分钟时,沉淀物中的放射性增高
C.在实验过程中细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来
D.若被侵染细菌的存活率下降,细胞外35S放射性会增高
解析:由图可知,被侵染细菌全部存活,没有子代噬菌体释放出来。如果被侵染细菌的存活率下降,细胞外32P放射性会增高。
答案:D
2.(2010江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()
A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制
D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息
解析:不同的生物遗传物质不同,而不同生物体内的蛋白质结构也不同,蛋白质是生物性状的直接体现者,故推测遗传物质可能是蛋白质;与蛋白质相比DNA更耐高温,故DNA的热稳定性大于蛋白质,另外蛋白质也不能自我复制;由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,故推测不同的氨基酸排列顺序可能贮存大量的遗传信息。
答案:C
1.基因对性状的控制[重点]
(1)中心法则解读:
①以DNA为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则。
②以RNA为遗传物质的生物的中心法则(如RNA病毒等)。
a.具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)。
b.具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。
(2)基因与性状间的关系:
基因与性状并非简单的一一对应的关系,可存在如下情况。
①一个基因控制一种或多种性状;②多个基因共同控制一种性状;
③基因之间可相互作用、相互影响,从而改变生物性状。
如蚕茧的黄色(A)对白色(a)是显性,与蚕茧颜色有关的基因还有B、b,且只有基因型为Abb时,才表现黄色。
2.与碱基互补配对或DNA复制相关的计算[难点]
(1)据T或U可判断核酸种类,DNA中含T,RNA中含U,双链DNA分子中嘌呤之和=嘧啶之和,即A+G=T+C。
(2)在双链DNA分子中,已知某碱基的百分含量,求其他碱基的百分含量,可用A=T,G=C,A+G=T+C=50%求解。
(6)若一个DNA分子经过n次复制,可得2n个DNA分子,若某个含15N的DNA分子,放在含14N的培养基中复制n次,则含15N的DNA分子占其总数的2/2n,含15N的DNA单链与14N的单链之比为1/(2n-1)。
(7)双链DNA分子中,如含某种碱基x个,复制n次,则需加入的含该碱基的脱氧核苷酸数为(2n-1)x。
3.有关疑难问题分析[易混点]
(1)复制和转录并非只发生在细胞核中,DNA存在的部位都可发生,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。
(2)转录的产物并非只有mRNA,tRNA和rRNA也是转录的产物,但携带遗传信息的只有mRNA。
(3)一个mRNA分子可结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,但并不能缩短每条多肽链的合成时间。
(4)并非所有的密码子都决定氨基酸,3个终止密码子不能决定氨基酸。
3.(2011江苏高考)关于转录和翻译的叙述,错误的是()
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性
解析:转录是以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程;转录过程需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶首先结合到基因的启动子上,从而启动转录过程;以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体;一个氨基酸可对应几种不同的密码子,这样能保证由于差错导致的密码子的改变而不会改变氨基酸,从而保持生物性状的稳定性。
答案:C
4.(2011海南高考)关于核酸生物合成的叙述,错误的是()
A.DNA的复制需要消耗能量
B.RNA分子可作为DNA合成的模板
C.真核生物的大部分核酸在细胞核中合成
D.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期
解析:真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期,复制过程需消耗能量;逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程;真核细胞核酸的合成主要是在细胞核中完成的。
答案:D

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一.光合作用和呼吸作用的过程
命题热点(1)细胞呼吸的过程及条件(2)光反应与暗反应的物质转化关系
命题角度高考对此类问题的考查有以下两种形式:一是以物质转化示意图形式考查光反应、暗反应、有氧呼吸、无氧呼吸的过程、场所及相互关系;二是以曲线图形式考查光合作用过程中C3化合物和C5化合物的含量变化
[例1] 如图所示为H随化合物在生物体内代谢转移的过程,下列分析合理的是()
A.①过程发生在核糖体上,水中的H只来自—NH2
B.在缺氧的情况下,③过程中不会发生脱氢反应
C.M物质应该是丙酮酸,④过程不会发生在线粒体中
D.在氧气充足的情况下,②③过程发生在线粒体中
[解析] 根据示意图可推知:M是丙酮酸,N是葡萄糖。①过程指氨基酸在核糖体上脱水缩合形成蛋白质,一个水分子中有两个H,其中一个来自—NH2,另一个来自—COOH,A选项错误。③过程指葡萄糖分解为丙酮酸,发生在细胞质基质中,在有氧、无氧的情况下都可以进行,B、D选项错误。④过程指在无氧的情况下丙酮酸氧化分解为乳酸,在细胞质基质中进行,不会发生在线粒体中。
[答案] C
[例2] (2011新课标全国卷)在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3化合物和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题:
(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是______________;将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是___________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3化合物和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低),其原因是________________。
[解析] 本题主要考查CO2浓度对光合作用的影响以及C3化合物、C5化合物含量的变化,意在考查应用分析能力。(1)CO2浓度降低时,C3化合物的产生减少而消耗不变,故C3化合物的含量降低,与物质A的变化趋势一致;而C5化合物的产生不变却消耗减少,故C5化合物的含量增加,与物质B的变化趋势一致。(2)在正常情况下,1molCO2与1molC5化合物结合形成2molC3,即C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。CO2浓度迅速下降后,C5化合物的产生不变却消耗减少,故C5化合物的浓度升高。(3)在达到相对稳定时,C3化合物的含量是C5化合物含量的2倍。(4)CO2浓度较低时,暗反应强度低,需要的[H]和ATP的量少,故在较低的光照强度时就能达到此CO2浓度时的最大光合速率。
[答案] (1)C3化合物
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定,即C3化合物和C5化合物的含量稳定,根据暗反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累
(3)高
(4)低 CO2浓度低时,暗反应强度低,所需ATP和[H]少
名师提醒1.环境条件骤变时各物质量的变化
同理:CO2不变,光照由弱变强时C5含量上升,C3含量减少。
2.据细胞呼吸的产物判断细胞呼吸方式
(1)有水产生存在(不一定只存在)有氧呼吸。
(2)产生CO2量>耗O2量存在有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
(3)产生CO2量=耗O2量只进行有氧呼吸。
(4)产生CO2量=酒精量只进行无氧呼吸。
(5)产生CO2量>酒精量存在有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
二.影响光合作用和呼吸作用的因素
命题热点(1)光合速率与呼吸速率的关系(2)光照强度、CO2浓度等环境因素对光合作用的影响
命题角度此类问题一直是高考命题的重点,多以图表、曲线形式考查,正确识读曲线是解决问题的关键
[例3] 如图表示在不同温度下对漂浮刚毛藻的光合作用速率和呼吸作用速率测定的结果。对此有关叙述错误的是()
A.测定光合放氧速率时,各温度条件下CO2的浓度必须相同
B.测定呼吸耗氧速率时,必须在无光条件下进行且供氧充足
C.若连续光照,则35℃时漂浮刚毛藻的净光合作用速率最大
D.若连续光照而温度保持在40℃,则漂浮刚毛藻有可能死亡
[解析] 本实验的自变量应为温度,故测定光合作用速率与呼吸作用速率时,其他变量如CO2浓度、O2浓度应相同且适宜。实验测得的光合作用速率应为净光合作用速率,从图中可知,35℃时漂浮刚毛藻的净光合作用速率最大;若连续光照而温度保持在40℃,漂浮刚毛藻净光合作用速率大于零,其体内可以积累有机物,会生长繁殖,故不可能死亡。
[答案] D
[例4] (2011广东高考)观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
(1)依图a分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时________
(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因是_______________;此时段________(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生,原因是________________;10~16时无明显CO2吸收的直接原因是__________。
(2)从图b可知,栽培蝴蝶兰应避免________,以利于其较快生长。此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当______。
(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的________,通过植物组织培养技术大规模生产,此过程中细胞分化的根本原因是____________________。
[解析] 本题主要考查不同条件对光合速率的影响等问题,意在考查分析问题的能力及推理能力。(1)0~4时,无光照,光合作用不能进行,但可以进行呼吸作用,合成ATP和[H];此时段叶绿体内不能合成ATP和[H],暗反应无法进行;10~16时,在长期干旱条件下,植物为了减少水分的蒸发,关闭气孔,导致CO2吸收受阻。(2)从图b中可以看出,正常情况下比长期干旱时有机物的积累量大,所以为了利于蝴蝶兰的生长应避免长期干旱,又因蝴蝶兰属阴生植物,所以栽培还需适当遮光。(3)植物细胞具有全能性,可利用植株组织培养技术进行快速繁育,在快速繁育过程中,一般经历脱分化和再分化过程,而分化的根本原因是基因的选择性表达。
[答案] (1)有 呼吸作用合成 无 叶绿体在无光时不能合成ATP和[H] 气孔关闭 (2)长期干旱(长期缺水) 遮阴 (3)全能性 基因的选择性表达
名师提醒解答此类问题,应首先区分表观光合速率和真正光合速率,明确表观光合速率、真正光合速率和呼吸速率三者之间的关系:
(1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。
(2)绿色植物组织在光下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。
(3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
①表观(净)光合速率通常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。
②真正(实际)光合速率通常用O2产生量、CO2固定量或有机物制造量来表示。
③呼吸速率通常用黑暗中CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量来表示。
高考对本实验的考查,多以选择题形式考查色素提取和分离的原理、过程、结果及色素的种类和作用;近年来,涉及本实验的非选择题有所增多,如2011年广东卷T29以色素提取为素材,考查了pH对叶绿素的影响的实验分析;2010年江苏卷以非选择题形式考查了叶绿素与光合作用的关系。
中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25℃)下进行实验,方法和结果如下表。
实验组号叶绿素溶液(mL)调pH至处理时间(min)溶液颜色
①3.0Y10绿色
②3.07.010绿色
③3.06.010黄绿色
④3.05.010黄褐色
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为__________,原因是_________________。
(2)表中Y应该为__________,原因是___________________。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于__________食品,否则_____________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。
[解析] 本题考查色素的提取和分离实验、pH对叶绿素稳定性的影响等知识,意在考查综合运用能力及实验探究能力。(1)色素不溶于水,只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒,所以应选择对人体无害的有机溶剂。(2)分析题中表格不难得出Y等于8.0,原因是pH是该实验的自变量,④到①pH逐渐增大且相邻两组的pH相差1,所以①组的pH应该为8.0。(3)从表中信息可知,酸性条件下天然叶绿素色素容易被破坏造成食品失绿而影响品质。(4)该叶绿素粗产品来自植物,检测其中是否含有其他色素可用纸层析法。
[答案] (1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精) 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响
(2)8.0 实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿体稳定性的影响
(3)酸性 由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质
(4)纸层析法,其主要步骤:①制备滤纸条,②画色素液细线,③用层析液分离色素,④观察色素带。
1.实验结果的拓展分析
(1)在滤纸条上距离最近的两条色素带是叶绿素a和叶绿素b,距离最远的两条色素带是胡萝卜素和叶黄素。
(2)四条色素带的分布与扩散速度有关,扩散速度与溶解度呈正相关,从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度的大小。
(3)色素带的粗细与色素的含量有关,从色素带的宽度可推知色素含量的多少。
2.实验的异常现象分析
(1)提取液颜色浅的原因
①研磨不充分,色素未充分提取出来。
②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多,色素浓度小。
③未加碳酸钙或加入过少,色素分子部分被破坏。
(2)色素带呈弧形的原因是滤纸条未剪去两角。
(3)滤纸条上只有两条色素带,原因是使用的叶片中叶绿素被破坏或不含叶绿素。
(4)滤纸条上看不见色素带的原因:
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全溶解到层析液中。

2012届高考生物第二轮知识考点分子与细胞核心复习教案


2012届高考生物二轮复习讲义:
分子与细胞核心知识自查(人教版必修一)
考点一细胞的分子组成
一、蛋白质、核酸的结构和功能
1.蛋白质
(1)基本单位:氨基酸,其结构简式为:
(2)形成过程:氨基酸―→多肽链―→蛋白质。
(3)多样性的原因:组成蛋白质分子的氨基酸的种类不同,蛋白质分子含有氨基酸的数目成百上千,不同种类氨基酸的排列次序千变万化,多肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构也千差万别。
(4)功能
①蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者;
②是构成细胞和生物体结构的重要物质;
③具有催化、运输、信息传递、免疫功能等。
(5)检测:双缩脲试剂+蛋白质―→紫色反应。
2.核酸
(1)基本单位
核苷酸(结构如图),分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。
(2)分子结构
①DNA具有规则的双螺旋结构;
②RNA一般是单链。
(3)多样性的原因:组成核酸的核苷酸的种类、数量、排列顺序不同。
(4)功能
①核酸是遗传信息的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用;
②DNA是主要的遗传物质;
③RNA具有遗传、催化、运输和信息传递的功能。
(5)观察DNA、RNA在细胞中的分布
①原理:DNA+甲基绿染液―→绿色;
RNA+吡罗红(派洛宁)染液―→红色。
②分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,线粒体和叶绿体中也有少量DNA和RNA。
二、糖类、脂质的种类和作用
1.糖类的种类、作用和检测
(1)种类:糖类大致可分为单糖、二糖和多糖等几类。
(2)作用:是主要的能源物质,参与构成细胞结构或其他化合物。
(3)检测
②淀粉+碘液―→蓝色。
2.脂质的种类和作用
(1)种类和作用
(2)脂肪的检测:脂肪+苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液―→橘黄色(红色)。
三、水和无机盐的作用
考点二细胞的结构
一、主要细胞器的结构和功能
名称结构功能
线粒体外膜、内膜、基质进行有氧呼吸的主要场所
叶绿体外膜、内膜、基质、基粒进行光合作用的场所
内质网由单层膜连接而成的网状结构细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的车间
高尔
基体由单层膜构成的扁平囊状结构①动物细胞:与分泌物的形成有关;②植物细胞:与细胞壁的形成有关
液泡液泡膜和细胞液(含有糖类、无机盐、色素和蛋白质)调节细胞内的环境,使细胞保持坚挺
溶酶体由单层膜构成,内含多种水解酶①分解衰老、损伤的细胞器;②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
核糖体无膜结构合成蛋白质
中心体无膜结构与细胞的有丝分裂有关
二、细胞核的结构和功能
1.结构:由核膜、核仁、核液和染色质组成。
2.功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、物质出入细胞的方式
1.植物细胞发生质壁分离的条件
(1)外部条件:外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)内部条件:原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
2.物质跨膜运输的方式
考点三细胞的代谢
一、酶在代谢中的作用
1.酶的概述
来源活细胞产生的
化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA
合成原料氨基酸或核糖核苷酸
合成场所主要是在核糖体,也可在细胞核内合成
生理作用具有催化作用
作用机理降低化学反应的活化能
2.酶的特性
(1)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)高效性:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
(3)作用条件较温和:过酸、过碱或温度过高,都会导致酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。而在低温条件下,酶的活性降低,但不会失活。
3.酶活性的影响因素——温度和pH
在一定的温度(pH)范围内,随着温度(pH)升高,酶的催化作用增强;在最适温度(pH)时,酶的活性最大;超过这一最适温度(pH)时,酶的催化作用逐渐减弱。
二、ATP在能量代谢中的作用
1.ATP的结构:结构简式是A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。
2.ATP的功能:生物体进行各项生命活动的直接能源物质。
3.ATP与ADP的相互转化

三、光合作用
1.叶绿体色素的提取和分离
(1)原理:利用不同色素在层析液中的溶解度不同而将其分离。
(2)色素在滤纸条上的位置及吸收的光
2.光合作用的基本过程
四、细胞呼吸
1.有(需)氧呼吸和无(厌)氧呼吸的比较
五、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.酵母菌细胞呼吸的方式:酵母菌在有氧的条件下进行有(需)氧呼吸,在无氧的条件下进行无(厌)氧呼吸(产生酒精)。
2.产物的检测
(1)检测CO2:可使澄清的石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(2)检测酒精:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应,变成灰绿色。
考点四细胞增殖和受精作用
一、细胞的生长和增殖的周期性
1.细胞不能无限长大的原因
细胞的表面积和体积的关系、细胞核占细胞的比重限制了细胞的长大。
2.增殖的周期性
(1)细胞增殖:细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
(2)细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
二、细胞的无丝分裂
分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,但DNA仍需复制。
三、细胞的有丝分裂
1.植物细胞有丝分裂图像
2.动植物细胞有丝分裂的区别
主要变化时间高等植物细胞动物细胞
中心粒的复制间期无有
纺锤体的形成前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒周围发出星射线形成纺锤体
子细胞的形成末期细胞中央出现细胞板扩展形成细胞壁,进而形成两个子细胞细胞膜中部向内凹陷,一个细胞缢裂成两个子细胞
3.意义:将亲代细胞的染色体经过复制(实质是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
4.观察细胞的有丝分裂
过程:解离―→漂洗―→染色―→制(压)片―→观察
四、细胞的减数分裂
1.概念:进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2.主要特点
(1)特有染色体行为:同源染色体联会,形成四分体;同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
(2)基因重组的表现类型
①减数第一次分裂后期,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合;
②减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。
(3)遗传物质减半发生时期
①染色体数目减半发生在减数第一次分裂;
②与体细胞相比DNA数目减半发生在减数第二次分裂。
五、动物配子的形成过程
1.精子形成过程
2.动物精子和卵细胞形成过程比较
精子形成卵细胞形成
场所精巢(睾丸)卵巢
细胞质分裂两次都均等分裂初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂,极体为均等分裂
生殖细胞数1个精原细胞产生4个精细胞1个卵原细胞产生1个卵细胞
是否变形变不变
相同点染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目均减半
六、动物受精过程
1.受精作用的概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.受精作用的结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
3.减数分裂和受精作用的意义:对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
考点五.细胞的分化、衰老、癌变和凋亡
一、细胞的分化
1.概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2.机理:基因的选择性表达。
二、细胞的全能性
1.概念:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
2.实例
(1)植物:植物组织培养,证明植物细胞具有全能性。
(2)动物:克隆,证明动物细胞核具有全能性。
三、细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系
1.个体衰老与细胞衰老的关系
(1)单细胞生物体:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(2)多细胞生物体:细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不同步,但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2.衰老细胞的特征
(1)结构方面
①细胞体积变小,而细胞核体积变大;
②细胞膜通透性改变;
③核膜内折,染色质收缩,染色加深。
(2)代谢方面
①水分减少,酶活性降低,新陈代谢速率减慢;
②物质运输速率降低,色素积累。
3.细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡,也称细胞编程性(程序性)死亡。
4.细胞坏死:与细胞凋亡不同,细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
四、癌细胞的概述及癌症的防治
1.癌细胞的概念:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这就是癌细胞。
2.癌细胞的主要特征
(1)无限增殖;
(2)形态结构发生显著变化;
(3)细胞表面发生变化,易于扩散和转移。
3.致癌因子:大致分为物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子三类。
4.癌症的防治:目前治疗癌症的手段主要有手术切除、化疗和放疗。

2012届高考生物第二轮遗传的物质基础专题导学复习


专题7遗传的物质基础
时间:2012/03

1.核酸的结构和功能II
2.基因的概念,DNA分子的复制II
3.人类对遗传物质的探索过程II
4.遗传信息的转录和翻译,基因与性状的关系II

1.构建网络:遗传物质DNA基因染色体RNA蛋白质性状遗传信息遗传效应密码子反密码子

2.画出一个含有四个脱氧核苷酸(ATCG)的DNA片段平面结构图

3.证明DNA是遗传物质的两个经典实验有何不同?
艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验
处理方法
实验结论
设计思路

4.DNA复制与基因的表达有何不同?

DNA复制转录翻译
时间
场所
原料
模板
产物

碱基配对
特点边解旋边复制
半保留复制边解旋边转录
DNA双链全保留一个mRNA可结合多个核糖体合成多条多肽链




探究一:验证DNA是遗传物质的经典实验剖析
回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题:
Ⅰ.1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤:

(1)写出以上实验的部分操作步骤:
第一步:____________________________________________________。
第二步:____________________________________________________。
(2)以上实验结果说明:
(3)若要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的培养基培养_________,再用噬菌体去感染___________。
Ⅱ.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实验的实际最终结果显示:在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是_____________。
(2)在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是_____________。
(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:
①在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是__________________________。
②在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将_____________(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是__________________________。
(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了_____________。
(5)上述实验中,_______(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是____________________。
探究二:DNA复制过程
1.有丝分裂过程染色体是如何变化的?

(10山东卷)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是
A.每条染色体的两条单体都被标记B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记D.每条染色体的两条单体都不被标记
2.减数分裂过程染色体是如何变化的?

用15N对果蝇精原细胞的一条染色体上的DNA进行标记,正常情况下,n个这样的精原细胞减数分裂形成的精子中,含15N的精子数为。
探究三:基因的表达过程
下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图,下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请分析回答下列问题:

(1)图示的生理过程是,在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有,在图中方框内用“→”或“←”标出该过程进行的方向。
(2)丁的名称是,它与乙有何不同?
(3)图中甲的名称为,其基本单位是。
(4)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看,细胞分化的原因之一是
的结果。
(5)写出AQP7合成过程中遗传信息的流动方向
___________________________________________________________________
(6)大白鼠汞中毒后对初级精母细胞和精子的影响,哪一个更大些?

1.你已解决的问题
2.你的收获


1.(10海南)下列关于遗传信息传递的叙述,错误的
A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则
2.(2010江门模拟)某学生制作的以下碱基对模型中,正确的是()。
3.如图为两个核糖体沿同一mRNA分子移动翻译形成多肽链的过程。对此过程的理解不正确的是()
A.此过程是在细胞质中
B.核糖体移动的方向从右向左
C.合成多肽链的模板是mRNA
D.两条多肽链中氨基酸的排列顺序相同

4.如图是细胞内蛋白质合成的示意图,请回答:
(2)C、D代表由细胞内有关结构合成的物质。其中下列物质中属于D类物质的是______________。
A.呼吸酶B.线粒体膜的组成蛋白
C.胰岛素D.血红蛋白
(3)在A结构上发生的是______________过程,其中以mRNA为模板,以______________为运输工具,将合成物质C、D的原料运送到结构A上通过_______(方式)连接起来。
(4)蛋白质在体内不但有生成,还有降解,保持一个平衡的过程,以保证生理活动的顺利进行。2004年的诺贝尔化学奖授予了以色列和美国的三位科学家,以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。泛素是一个含有76个氨基酸的多肽,可以以共价键与蛋白质结合。被泛素标记的蛋白质在体内多种酶的作用下被降解,这一过程依赖ATP。请回答下列问题:
①控制泛素合成的基因至少有______________个碱基对,转录后的mRNA由核进入细胞质内经过了______________层磷脂分子。
②人体内不需能量的蛋白质降解过程发生在消化道以及细胞内被称为“消化系统”的______________(填一种细胞器)中。

专题七答案
探究一
I.(1)第一步:用35S标记噬菌体的蛋白质外壳
第二步:把35S标记的噬菌体与细菌混合
(2)T2噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内
(3)大肠杆菌被35S标记的大肠杆菌
Ⅱ.(1)同位素标记法(同位素示踪法)
(2)理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含噬菌体蛋白质外壳
(3)①噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中②是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中使上清液出现放射性
(4)DNA是遗传物质
(5)不能在DNA和蛋白质中都含有N元素
探究二
2.B
3.4n
(1)转录细胞核、线粒体←
(2)胞嘧啶核糖核苷酸乙是胞嘧啶脱氧核苷酸,组成乙的化学基团之一为脱氧核糖;组成丁的为核糖
(3)RNA聚合酶氨基酸(4)基因在特定的时间选择性表达
(5)3000
(6)翻译后的肽链进行了不同的加工,分别切除了不同数量的氨基酸
(7)初级精母细胞

1.D2.A3.B
4..(1)丙氨酸(2)C(3)翻译转运RNA脱水缩合(4)①2280②溶酶体胃蛋白酶、胰蛋白酶、肽酶(缺一不可)

2012届高考生物第二轮知识考点性别决定和伴性遗传复习教案


一性别决定和伴性遗传
命题热点(1)性染色体与性别决定(2)系谱图中遗传方式的判断与概率计算
命题角度此类问题在高考中常有以下几种命题形式:一是以选择题形式考查性别决定和伴性遗传的特点;二是通过遗传系谱考查伴性遗传的概率计算与遗传方式判断
[例1] (2011福建高考)火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW♂ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是()
A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=1∶2
C.雌∶雄=3∶1D.雌∶雄=4∶1
[解析]本题考查减数分裂和ZW型性别决定方式的相关问题,意在考查运用减数分裂和ZW型性别决定方式等相关知识解决实际问题的能力。ZW型的雌火鸡产生的卵细胞的基因型是Z或W。如果卵细胞的基因型是Z,那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是:Z、W、W,此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1/3ZZ、2/3ZW。如果卵细胞的基因型是W,那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是:W、Z、Z,此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1/3WW、2/3ZW,由于WW的胚胎不能存活,因此卵细胞与极体结合形成的二倍体后代的基因型是1/3ZZ、4/3ZW,所以若推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是4∶1。
[答案] D
[例2] (2011海南高考)下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
回答问题:
(1)甲遗传病的致病基因位于________(X、Y、常)染色体上,乙遗传病的致病基因位于________(X、Y、常)染色体上。
(2)Ⅱ2的基因型为________,Ⅲ3的基因型为________。
(3)若Ⅲ3和Ⅲ4再生一个孩子,则这个孩子为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是____。
(4)若Ⅳ1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是________。
(5)Ⅳ1的这两对等位基因均为杂合的概率是____________。
[解析] (1)由Ⅱ1和Ⅱ2生Ⅲ2判断甲病是隐性遗传病,结合Ⅰ1所生男孩Ⅱ3正常可知甲病是常染色体隐性遗传病,同理推测乙病是伴X的隐性遗传病。(2)结合子女患病情况可知,Ⅱ2的基因型为AaXBXb,Ⅲ3的基因型为AAXBXb或AaXBXb。(3)由题意可知Ⅲ4基因型AaXBY,Ⅲ3和Ⅲ4再生一个孩子同时患两种病的概率是2/3×1/4×1/4=1/24。(4)Ⅳ1是XBXb的概率为1/2,与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是1/8。(5)Ⅱ1和Ⅱ2都是Aa,结合Ⅲ3和Ⅲ4的子女患乙病可判断Ⅲ3基因型可能是AA(1/3)XBXb、Aa(2/3)XBXb,Ⅲ4基因型为AaXBY,二者婚配所生子女为AA(2/6)、Aa(3/6)、aa(1/6),由于Ⅳ1是正常个体,则是Aa的概率为3/5,另外携带乙病基因的概率是1/2,所以两对等位基因均为杂合的概率是3/10。
[答案] (1)常 X (2)AaXBXb AAXBXb或AaXBXb (3)1/24 (4)1/8 (5)3/10
伴性遗传方式的判断方法总结
(1)女患者的父亲和儿子都是患者最大可能为伴X隐性。
(2)男患者的母亲和女儿都是患者最大可能为伴X显性。
(3)遗传系谱图()若已说明2不携带致病基因,则为伴性遗传。
(4)若性状与性别相联系或某性状只在某一性别中出现,则为伴性遗传。
二人类遗传病
命题热点(1)遗传病的检测和诊断
(2)遗传病的类型及致病原理分析
命题角度此类问题在高考中常从以下角度命制考题:一是以选择题形式考查人类遗传的类型、监测和预防以及常见遗传病的调查;二是结合伴性遗传以遗传系谱图考查;三是结合染色体变异、减数分裂等知识考查遗传病的致病机理
[例3] (2011天津高考)某致病基因h位于X染色体上,该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后,可产生大小不同的片段(如图1,bp表示碱基对),据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。
下列叙述错误的是()
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果
B.Ⅱ-1的基因诊断中只出现142bp片段,其致病基因来自母亲
C.Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp、99bp和43bp三个片段,其基因型为XHXh
D.Ⅱ-3的丈夫表现型正常,其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2
[解析] 本题考查基因突变、人类遗传病和基因工程的应用等相关知识,意在考查推理能力和获取信息的能力。限制酶能识别DNA上的特定序列,H基因突变成h后,限制酶BclⅠ的酶切位点消失,说明碱基序列发生了改变,A正确。由系谱图可以推出,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因组成分别为XHY和XHXh,Ⅱ-1的隐性基因只能来自其母亲,B正确。h基因经酶切后出现142bp片段,H基因经酶切后出现99bp和43bp片段,则Ⅱ-2的基因组成是XHXh,C正确。Ⅱ-3的基因组成为1/2XHXh、1/2XHXH,其与表现型正常的丈夫(XHY)所生的儿子的基因组成为XhY的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
[答案] D
[例4] 克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩,该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答:
(1)导致上述男孩患克氏综合征的原因是:他的________
(填“父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行________分裂形成配子时发生了染色体不分离。
(2)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中,
①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者,为什么?
______________________________________________。
②他们的孩子患色盲的可能性为________________________________________________。
[解析] (1)男孩母亲的生殖细胞在减数第二次分裂时染色体未分离,形成了基因型为XbXb的配子,从而导致男孩患上克氏综合征。(2)如果题中的夫妇染色体不分离只发生在体细胞中,则不会导致其孩子出现克氏综合征患者,但可能患色盲,因为夫妇双方的基因型分别为XBY、XBXb,他们的孩子(注意:不是男孩)患色盲的概率为1/4。
[答案] (1)母亲 减数
(2)①不会 体细胞中的变异不会遗传给子代 ②1/4
性染色体数目异常的几种情况归纳
通过设计合理的杂交实验,以探究控制性状的基因位于常染色体还是性染色体,位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上,位于细胞核还是细胞质。此类问题逐渐成为高考命题的热点。
雄家蚕的性染色体为ZZ,雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因,结天然绿色茧基因(G)与白色茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因,T对t,G对g为显性。
(1)现有一杂交组合:ggZTZT×GGZtW,F1中结天然绿色茧
的雄性个体所占比例为________,F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为________。
(2)雄蚕产丝多,天然绿色蚕丝销路好。现有下列基因型
的雌、雄亲本:GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt,请设计一个杂交组合,利用幼蚕体色油质透明易区别的特点,从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产(用遗传图解和必要的文字表述)。
[解析] 本小题以遗传特例—家蚕(ZZ、ZW)为命题点,考查对基因自由组合定律的理解,以及运用遗传规律解决实际问题的能力。(1)ggZTZT×GGZtW,F1的表现型为:1/2结天然绿色茧体色正常雄蚕(GgZTZt)、1/2结天然绿色茧体色正常雌蚕(GgZTW);F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体占3/4×1/4=3/16。(2)依题意,要获得结天然绿色茧的雄蚕个体,且要结合幼蚕体色油质透明的特点来分色,故选择的亲本的基因型为GGZTW、ggZtZt(或
GgZtZt)。若后代幼蚕为正常体色,则其一定是结天然绿色茧的雄蚕;若后代幼蚕为油质透明体色,则其一定是结天然绿色茧的雌蚕。在写遗传图解时,要注意书写基因型、表现型及符号。
[答案](1)2(1)16(3)
(2)P:基因型♂ggZtZt×GGZTW♀

F1:基因型GgZTZtGgZtW
从孵化出的F1幼蚕中,淘汰体色油质透明的雌家蚕,保留体色正常的雄家蚕用于生产或:
P:基因型♂GgZtZt×GGZTW♀

F1:基因型GGZTZtGgZTZtGGZtWGgZtW
从孵化出的F1幼蚕中,淘汰体色油质透明的雌家蚕,保留体色正常的雄家蚕用于生产
有关遗传方式判断的实验设计分析
(1)在常染色体上还是在X染色体上:
①若已知性状的显隐性:
隐性雌×显性雄

b.若子代中雌性有隐性,雄性中有显性在常染色体(a.若子代中雌性全为显性,雄性全为隐性在X染色体上)
②若未知性状的显隐性:
设计正反交杂交实验

b.若正反交子代雌雄表现型不同X染色体上(a.若正反交子代雌雄表现型相同常染色体上)
(2)在X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上:
隐性雌×纯合显性雄

b.若子代所有雄性均为隐性性状仅位于X染色体上(a.若子代所有雄性均为显性性状位于同源区段上)
(3)受核基因控制还是受质基因控制:
设计正反交杂交实验

若正反交结果相同受核基因控制
(若正反交结果不同,且子,代性状始终与母本相同)受质基因控制