2024届高考生物一轮复习 基因的本质 导学案

2024年高考生物学一轮复习  基因的本质导学案

一、知识网络梳理  

二、回归教材

（一）肺炎链球菌的转化实验

1.体内转化实验：1928年由英国科学家       等人进行。

结论：                                           。

2.艾弗里实验

结论：                           。

（二）噬菌体侵染细菌实验

1.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌

（1）T2噬菌体是一种专门寄生在

                     中的病毒。

（2）T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在           的遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自           。

2.实验方法：利用                                法，用                 分别标记T2噬菌体的

              和               ，再用标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。

3.实验过程

（1）标记噬菌体：赫尔希和蔡斯首先在分别含有35S和32P的培养基中培养             ，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到     含有32P标记或        含有35S标记的噬菌体。

（2）侵染大肠杆菌：请注意横线处填写的相应内容。

①短时间保温的目的是                                                                 。

②搅拌的目的是                                                                       。

③离心的目的是

                                                                 。

（3）实验结果分析

（4）该实验的结论:

【注意】此实验不能证明：①DNA是主要的遗传物质；②蛋白质不是遗传物质。

（5）实验误差分析

（1）在用32P标记噬菌体的实验中，上清液也有少量放射性的原因是                          

                                                                                       。

（2）在用35S标记噬菌体的实验中，沉淀物也有少量放射性的原因是                          

                                                                                       。

（三）RNA在病毒繁殖和遗传上的作用

从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染病毒，但是从这些病毒中提取的RNA却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中，RNA是遗传物质。

                                                           ，所以说DNA是主要的遗传物质。

【注意】：凡是有细胞结构的生物体遗传物质都是       ，病毒的遗传物质是DNA或RNA（如HIV病毒、

新冠病毒的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质是DNA）。

（四）DNA分子的结构

1. DNA的基本组成单位

（1）基本组成元素：                    五种元素。

（2）基本组成单位：                  （由一分子        、一分子        和一分子       组成）

2.DNA分子的结构

（1）构建者：                            。

（2）DNA分子双螺旋结构的特点

①DNA分子由        条链按                    方式盘旋成                 结构。

②DNA分子中的       和             交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；         排列在内侧。

③内侧的碱基通过          连接成碱基对，且遵循                     原则，即A与       配对（形成      个氢键），G与       配对（形成        个氢键）。

【注意】一条链上相邻2个碱基由脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接；两条链上相邻的2个碱基由氢键连接

（3）DNA分子的结构特性

①多样性：具有n个碱基对的DNA具有           种碱基对排列顺序。

②            性：每种DNA分子都有其特定的碱基排列顺序。

③稳定性：两条主链中磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基配对方式不变等。

3.DNA分子中的碱基数量的计算规律

（1）在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数           ，即A＋G＝T＋C。（变式：A＋C＝     ＋     ）

（2）互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中＝m，在互补链及整个DNA分子中＝       。

（3）非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA分子的一条

链中＝a，则在其互补链中                   ＝，而在整个DNA分子中＝1。

 （4）若A1占单链的比例为b%，则A1占双链的比例为（b/2）%。

（五）DNA的复制

1.DNA半保留复制的实验证据  

（1）DNA半保留复制模型的提出者是                        。证明者是                       。 

（2）在DNA半保留复制是实验中用到的科学技术手段有                    和                  。

（3）将大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中培养若干代之后，转移到含14NH4Cl的培养液中。在细胞分裂一次时提取DNA进行离心，试管中呈现       条带，为       带；在细胞分裂两次时提取DNA进行离心，试管中呈现       条带，为        带。

2.DNA复制的过程

（1）概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

（2）时期（真核生物）：                                                                   。

（3）场所：真核生物发生在                                       ，原核生物发生在         。

（4）过程：

（5）条件：①模板：                                                                

②原料：                                                                          

③酶：                                         

④能量：                                

（6）特点：                                     

（7）方式：                                 

（8）DNA能够准确复制的原因： DNA分子                                      ，为复制提供了精确的模板；通过                           ，保证了复制能够准确地进行。

（9）意义：DNA分子通过复制，将                从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。

3.PCR

（1）全称：                     （2）原理：                   （3）实质：                   

（4）条件：①模板：                          ②原料：                                    

           ③酶：                            ④引物（2种）：一小段能与DNA母链的碱基序列互补配对的短单链核酸，使DNA聚合酶能从引物的      端开始连接脱氧核苷酸   

⑤缓冲液：添加           ，作为DNA聚合酶的激活剂

（5）过程：变性（温度：            ）—复性（温度：           ）—延伸（温度：            ）

（6）意义：特异性快速扩增                        。  

（7）产物的鉴定方法：                                       。

(六)基因通常是有遗传效应的DNA片段

三、高考真题回放

1．（2022·广东·高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是

A.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质B.摩尔根等基于性状与性别关联证明基因在染色体上

C.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式D.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现遗传规律

2．（2022·广东·高考真题）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是

A．单链序列脱氧核苷酸数量相等

B．单链序列的碱基能够互补配对

C．自连环化后两条单链方向相同

D．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸

3.（2022年浙江高考）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料下列叙述正确的是

A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基

B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连

C.制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和

D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧

4．（2022年1月·浙江·高考真题）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如上图所示下列叙述正确的是

A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解

B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果

C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化

D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果

5．（2022年6月·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 

A．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌        B．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌

C．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来   D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA

6．（2022·湖南·高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生

A．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合   B．新的噬菌体DNA合成

C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA    D．新的噬菌体蛋白质外壳合成

7．（2022年1月·浙江·高考真题）羊瘙痒病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。某些羊体内存在蛋白质PrPc，但不发病。当羊感染了PrPSc后，PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc，导致PrPSc积累，从而发病。把患瘙痒病的羊组织匀浆接种到小鼠后，小鼠也会发病。下列分析合理的是

A．动物体内的PrPSc可全部被蛋白酶水解      B．产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc具有反馈抑制作用

C．患病羊体内存在指导PrPSc合成的基因      D．给PrPc基因敲除小鼠接种PrPSc，小鼠不会发病

8．（2021年广东卷）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是

①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验      ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱

③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等  ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制

A．①②   B．②③   C．③④  D．①④

9．（2021辽宁高考真题）下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是

A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端      B．子链的合成过程不需要引物参与

C．DNA每条链的5′端是羟基末端                 D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链

10．（2021年福建高考真题）下列关于遗传信息的叙述，错误的是

A. 流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA      B．DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性

C．亲代遗传信息的改变都能遗传给子代     D．遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则

11．（2021.6月浙江高考真题）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为

A．90个      B．114个  C．180个      D．240个       

12．（2021年1月浙江卷）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是

A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上

B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律

C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质

D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质

13．（2021年天津卷）动物正常组织干细胞突变获得异常增殖能力，并与外界因素相互作用，可恶变为癌细胞。干细胞转变为癌细胞后，下列说法正确的是

A．DNA序列不变 B．DNA复制方式不变   C．细胞内mRNA不变   D．细胞表面蛋白质不变

14.（2021年湖北卷）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是

A．提高复性的温度    B．延长热变性的时间    C．延长延伸的时间  D．增加模板DNA的量

15．（2021年山东卷）我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是

A.“引子”彻底水解的产物有两种          

B．设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA

C．设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列 

D. 土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别

二、回归教材2024年高考生物学一轮复习  基因的本质导学案参考答案

（一）肺炎链球菌的转化实验

1.格里菲思  加热杀死的S型细菌中含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质—转化因子                                           

2.DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（DNA是遗传物质）

（二）噬菌体侵染细菌实验

1.（1）大肠杆菌  （2）噬菌体  大肠杆菌   2.（放射性）同位素标记法  35S 和 32P   蛋白质外壳   DNA  

3.（1）大肠杆菌  DNA   蛋白质外壳  （2）①为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性

②使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 ③让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌   （3） DNA  蛋白质   （4）DNA是遗传物质  （5）①保温时间过短，未侵染的噬菌体离心后进入上清液；保温时间过长，子代噬菌体释放出来离心后进入上清液

②搅拌不充分，有少量被标记的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀中

（三）RNA在病毒繁殖和遗传上的作用

因为绝大多数生物的遗传物质是DNA      DNA

（四）DNA的结构

1.（1）C、H、O、N、P （2）脱氧核苷酸   含氮碱基  脱氧核糖  磷酸  2.（1）沃森和克里克

（2）①两  反向平行  双螺旋  ②脱氧核糖  磷酸  碱基  ③氢键  碱基互补配对  T   2   C   3  （3）①4n   ②特异性  3.（1）相同  T   G   （2）m    （3） 

（五）DNA分子的复制

1.（1）沃森和克里克 

（2）同位素标记法    密度梯度离心法   （3） 1  中   2   中带和轻

2.（2）有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期

（3）细胞核（主要）、线粒体、叶绿体     拟核和细胞质                       

（5）①解开的DNA两条链 ②四种游离的脱氧核苷酸  ③解旋酶和DNA聚合酶等  ④ATP提供能量

（6）边解旋边复制、半保留复制    （7）半保留复制

（8）独特的双螺旋结构     碱基互补配对   （9）遗传信息             

3.PCR

（1）全称：聚合酶链式反应   （2）原理：DNA半保留复制   （3）实质：DNA体外复制 

（4）条件：①模板：目的基因（或已知核苷酸片段）  ②原料：四种游离的脱氧核苷酸（dNTP）

           ③酶：耐高温DNA聚合酶   ④引物（2种）：一小段能与DNA母链的碱基序列互补配对的短单链核酸，使DNA聚合酶能从引物的3' 端开始连接脱氧核苷酸   

⑤缓冲液：添加Mg2+ ，作为DNA聚合酶的激活剂

（5）过程：变性（93~95℃）—复性（50℃左右）—延伸（72℃左右）

（6）意义：特异性快速扩增目的基因 

（7）产物的鉴定方法：琼脂糖凝胶电泳法

1—5 CBCDA  6—10 CDBAC  1—15 CDBAC