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。
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。
3.基因与染色体、蛋白质和性状的关系
[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 ( )
实验 编号 |
实验过程 |
实验结果 |
|
病斑 类型 |
病斑中分离出 的病毒类型 |
||
① |
a型TMV→感染植物 |
a型 |
a型 |
② |
b型TMV→感染植物 |
b型 |
b型 |
③ |
组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物 |
b型 |
a型 |
④ |
组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物 |
a型 |
a型 |
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:
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。
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.DNA分子的功能
DNA的功能 |
遗传信息的传递 |
遗传信息的表达 |
|
生理过程 |
DNA分子的复制 |
转录 |
翻译 |
时期 |
分裂间期 |
整个个体发育过程中 |
|
场所 |
细胞核(线粒体、叶绿体) |
细胞核(线粒体、叶绿体) |
核糖体 |
模板 |
DNA分子的两条母链 |
DNA分子的上条链 |
mRNA |
原料 |
4种脱氧核苷酸 |
4种核糖核苷酸 |
20种氨基酸 |
遗传信息的传递 |
DNA→DNA |
DNA→mRNA |
mRNA→蛋白质 |
意义 |
使遗传信息从亲代传递给子代 |
表达遗传信息,使生物表现出各种性状 |
考点三:基因控制生物的性状
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。
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.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。
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
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