2010高三生物复习专题四遗传的分子基础

【专题四】遗传的分子基础

【考情分析】

本专题内容包括：人类对遗传物质的探索、基本的本质、遗传信息的表达三个重要考点，是复习遗传和变异的基础。分析近3年新课标地区生物试题看，高考命题在本专题有以下特点：

1．主要考点：DNA是遗传物质实验的经典实验及拓展应用；不同生物的遗传物质种类；

遗传信息的流动及复制、转录和翻译过程的分析与比较。

2．命题形式：对DNA是遗传物质经典实验的考查主要是实验设计思路和实验结果的分析；

通过生理过程模型考查考生分析、处理信息的能力；对比方式考查真、原核遗传信息传递过程的特点；主要以选择题的形式考查基因表达的过程和特点等。

由此对2010年高考的命题趋势预测如下：

1．DNA是遗传物质经典实验及拓展应用。

2．以肺炎双球菌为素材，考查原核细胞的结构与功能特性。

3．结合同位素标记以实验探究的方式考查DNA复制的过程和特点。

4．遗传信息的传递过程中DNA复制、转录和翻译的区别与联系。

【知识交汇】

考点一：人类对遗传物质的探索过程

1．肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路：将DNA与其他物质分开，单独地直接研究它们各自的功能。前者通过单独培养后对比分析发现只有DNA才能将R型菌转化为S型菌，后者通过放射性同位素标记后对比发现在噬菌体的侵染过程中只有DNA进入宿主细胞内，所以这两个实验都直接证明了DNA是遗传物质。

2．DNA是主要的遗传物质

非细胞生物只含有RNA：如艾滋病病毒、流感病毒、遗传物质是RNA

SARS冠状病毒、烟草花叶病毒等

只含有DNA：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等

细胞生物原核生物：细菌、支原体、衣原体、放线菌、蓝藻等遗传物质是DNA

真核生物：真菌、原生生物及所有的动植物

归纳：

①DNA是主要的遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA；

②病毒的遗传物质是DNA或RNA。

③细胞（细胞核、细胞质）遗传的遗传物质是DNA。

考点二：DNA分子的结构和功能

1．DNA分子的结构特点：脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸链，两条脱氧核苷酸链上的碱基通过氢键形成碱基对，反向平行盘旋成稳定的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧。

扩展：磷酸二酯键可被限制性核酸内切酶或DNA 水解酶切断，氢键则可在解旋酶或高温的条件下解旋形成单链。

考点三：基因控制生物的性状

1．遗传信息传递的方向——中心法则

基因是有遗传效应的DNA 片段，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息，基因中遗传信息的传递过程可归纳如下：

提示：真核生物、原核生物和DNA 病毒的遗传物质都是DNA ，只有RNA 病毒的遗传物质

是RNA ，RNA 复制和逆转录过程只能RNA 病毒才能进行，这是对中心法则的补充和发展。

2．遗传信息传递的意义

（1）使遗传信息从亲代准确地传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。

（2）通过控制蛋白质的合成从而控制生物的性状，基因对性状的控制有两种方式，如

下图所示。

（3）遗传信息传递过程中出现的差错（如基因突变等），可以引起可遗传的变异，为

生物进化提供原材料。

3．基因与染色体、蛋白质和性状的关系

DNA RNA 蛋白质

复制

转录 翻译

逆转录

（间接控制） （直接控制）

【典例导析】

【例1】（2009年江苏卷）科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a 、b 两个不同品系，它

们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是 （ ）

A ．实验①

B ．实验②

C ．实验③

D ．实验④

【分析】本题考查的是病毒遗传物质的特点和作用。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA ，而蛋白质不是它的遗传物质，所以子代病毒的类型是由RNA 的类型决定的。在第③组实验中，组合病毒的遗传物质RNA 是b 型的，因此病斑类型是b 型，病斑中分离出的病毒类型也应是b 型的。故本题应选C 。

【例2】正常情况下，细胞内能够发生的是（多选） （ ）

A ．一个DNA 分子通过复制形成多种不同的DNA 分子

B ．一个DNA 分子通过转录形成多种不同的mRNA 分子

C ．一种氨基酸可由多种密码子编码

D ．一种tRNA 分子携带多种不同的氨基酸

【分析】本题综合考查了细胞内DNA 分子复制和表达过程中物质之间的对应关系。 DNA 分子复制得到与亲代完全相同的子代DNA ；一个DNA 上有多个基因，所以可转录形成多种不

体现

性状

环境 影响

同的mRNA；一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可由多种密码子编码，所以也可由多种tRNA转运。故本题应选BC

【例3】下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请根据图分析，不正确的选项是（）

A．①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNA

B．②过程合成的抗体，具有免疫效应，属于基因对性状的间接控制

C．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变

D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使得结构蛋白发生变化所致

【分析】本题主要考查了基因控制性状的两条途径。抗体可直接表现出免疫性状，属于基因对性状的直接控制。基因控制酶或激素的合成，酶或激素通过调节细胞代谢活动从而影响生物的性状，这种情况才属于间接控制。故本题应选B。

【备战策略】

本专题重在解决遗传的分子基础问题，在分子水平上进一步阐述遗传的物质基础和作用原理，在复习中需关注以下方面：

1．知识整合：本专题知识除在本模块中处于基础地位外，还与其他模块密切相关，如组成细胞的分子、细胞核、细胞增殖、细胞分化、癌变、基因工程、转基因生物的安全性等，在复习中可将其有机整合。

2．图文转换：课本中大量的示意图，蕴含了丰富的信息，是方法和原理的直观展示，将这些图与文字描述有机结合，利于理解记忆，对形象思维和抽象思维能力的养成与提高具有推动作用。

3．比较：DNA复制、转录、翻译；DNA与RNA等既密切相关，又各不相同，通过比较可深化对这些过程和原理的理解，为应用奠定基础。

【专题演练】

1．（2010年广东东莞模拟）将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡。下列叙述错误的是（多选）（）

A．死亡的小鼠体内只存在着S型活细菌

B．死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种活细菌

C．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是两种细菌细胞融合的结果

D．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是R型细菌转化的结果（）

2．赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌”的实验中，操作及结果正确的是

A．同时用含同位素35S、32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体

B．分别用含同位素35S、32P标记的噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌