1、栏目索引高考导航第第6 6讲讲 遗传分子的基础遗传分子的基础栏目索引高考导航知识联网栏目索引高考导航易漏排查1.(必修二P42问题探讨2)单独地把蛋白质和DNA分开,分别证明其中哪种物质是遗传物质。2.(必修二P42本节聚焦)科学家通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。3.(必修二P45旁栏思考题)硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质中,而磷则主要存在于T2噬菌体的DNA中。用14C和18O同位素标记是不可行的,因为T2噬菌体的蛋白质和DNA中都含有这两种元素。栏目索引高考导航易漏排查4.(必修二P50模型建构1)DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸,但是碱基的排列顺序却是千
2、变万化的。碱基千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。5.(必修二P52本节聚焦)科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素示踪技术,设计了一个巧妙的实验,证实了DNA分子进行半保留复制。6.(必修二P57探究1)碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。栏目索引高考导航考点目录考点目录考点目录考点一 DNA是遗传物质的实验证据考点二 DNA的结构、复制及相关计算考点三 遗传信息的传递表达及基因对性状的 控制栏目索引高考导航考点一考点一DNA是遗传物质的实验证据1.(
3、2017课标全国,2,6分)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是(C)A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同栏目索引高考导航考点一解析解析本题主要考查病毒的相关知识及噬菌体侵染细菌的过程。T2噬菌体专一性地侵染大肠杆菌,而不能侵染肺炎双球菌,A错误;T2噬菌体营寄生生活,在宿主活细胞中进行遗传物质DNA的复制,合成mRNA和蛋白质,以实现增殖,B错误;用含
4、有32P的培养基培养大肠杆菌,大肠杆菌被32P标记,T2噬菌体寄生在被标记的大肠杆菌中,利用宿主的32P合成噬菌体的核酸,C正确;人体免疫缺陷病毒即HIV,其核酸为RNA,增殖时发生逆转录过程,T2噬菌体的核酸为DNA,D错误。栏目索引高考导航考点一2.(2019甘肃兰州实战检测)下列有关肺炎双球菌转化实验的叙述,错误的是(A)A.将R型活菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡,从小鼠体内只能分离出S型活菌B.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,能证明加热杀死的S型菌中存在“转化因子”,并能将无毒的R型活菌转化为有毒的S型活菌C.在R型活菌的培养基中分别加入S型菌的蛋白质、多糖,培养
5、一段时间后,培养基中不会出现S型活菌的菌落D.艾弗里将DNA和蛋白质等分开,单独观察它们的作用,证明DNA是遗传物质栏目索引高考导航考点一解析解析将R型活菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡,从小鼠体内能分离出R型活菌和S型活菌,A错误;格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的S型菌中存在“转化因子”,能将无毒的R型活菌转化为有毒的S型活菌,B正确;S型菌的蛋白质和多糖都不是转化因子,因此在R型活菌的培养基中分别加入S型菌的蛋白质、多糖,培养一段时间后,培养基中都不会出现S型活菌的菌落,C正确;艾弗里将DNA和蛋白质等物质分开,单独观察它们的作用,得出了DNA才是使R型活
6、菌产生稳定遗传变化的物质,D正确。栏目索引高考导航考点一1.两个实验遵循相同的实验设计原则两个实验遵循相同的实验设计原则对照原则对照原则(1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照栏目索引高考导航考点一(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照栏目索引高考导航考点一2.“二看法二看法”分析噬菌体侵染细菌实验的放射性分析噬菌体侵染细菌实验的放射性栏目索引高考导航考点一3.噬菌体侵染细菌实验的误差分析噬菌体侵染细菌实验的误差分析(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌栏目索引高考导航考点一(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌栏目索引高考导航考点一1.将S型细菌的DNA注入小鼠体内,会导致小鼠死亡吗?请分析说明。提示不能导致
7、小鼠死亡,因为导致小鼠死亡的是活的S型细菌。栏目索引高考导航考点一2.实验中32P和35S标记的噬菌体是如何获得的?请简述标记的方法。提示先培养具有放射性的大肠杆菌,然后用具有放射性的大肠杆菌培养T2噬菌体。栏目索引高考导航考点一3.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含有较低放射性,请分析可能的原因是什么?提示保温时间过长或过短。若保温时间过短,有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性;若保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液出现放射性。栏目索引高考导航考点一考向一围绕生物遗传物质经典实验的分析考向一围
8、绕生物遗传物质经典实验的分析,考查科学思维与探究能力考查科学思维与探究能力1.(2019陕西咸阳检测)如图甲是加热杀死的S型细菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是()甲乙栏目索引高考导航考点一A.图甲中,后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的B.图甲中,AB对应时间段内,小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的抗体C.图乙经离心的试管中,沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性D.图乙若用32P标记亲代噬菌体,则子代噬菌体中只有少部分具有放射性栏目索引高考导航考点一答案答案 C 由于是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注
9、射到小鼠体内,所以图甲中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的,但之后产生的S型细菌是由转化形成的S型细菌增殖而来的,A正确;小鼠产生抗体需要经过体液免疫过程,需要一定的时间,所以图甲中AB时间段内,小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体,导致R型细菌数目增多,B正确;图乙中噬菌体被标记的成分是蛋白质,蛋白质不能进入细菌,所以新形成的子代噬菌体完全没有放射性,C错误;由于DNA分子的半保留复制,所以用32P标记亲代噬菌体,裂解后子代噬菌体中只有少部分具有放射性,D正确。栏目索引高考导航考点一考向二结合考向二结合DNA是遗传物质的实验对比及设计是遗传物质的实验对比及设计,考查科学探究能力考查科学探
10、究能力2.下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是(D)A.三个实验的设计思路是一致的B.三个实验都用到了同位素标记法C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA栏目索引高考导航考点一解析解析 三个实验中,只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的设计思路相同,A错误;肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法,B错误;肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论,C错误;三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA,D正确。栏目索引高考导航考点二考点二DNA的结构、复制及相关
11、计算1.(2017海南单科)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是(D)A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1栏目索引高考导航考点二解析解析 双链DNA中碱基A=T,G=C,故任何双链DNA分子中(A+C)/(G+T)的值都是相同的,均等于1,但不同DNA分子的(A+T)/(G+C)的值不同,A错误,D正确;A、T之间有两个氢键,G、C之间有
12、三个氢键,G+C所占比例越大,DNA分子的稳定性越高,B错误;单链DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值也可能相同,C错误。栏目索引高考导航考点二1.DNA的结构的结构(1)结构图解栏目索引高考导航考点二(2)特点a.DNA单链上相邻脱氧核苷酸通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。b.常用公式:A=T、C=G、A+G=T+C=A+C=T+G=1/2。c.“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例=“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。d.某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。栏目索引高考导航考点二2.DNA复制的分析复制的分析栏目索引高考导航考点二1.放射性同位
13、素可以用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等,进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等,教材中哪些成果的研究应用了同位素示踪技术,请列举几个。182H提示探究分泌蛋白的分泌过程;用18O分别标记O和C18O2,得出光合作用产生的O2中的氧全部来自H2O;用32P和35S分别标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,证明DNA是噬菌体的遗传物质;用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,研究有丝分裂过程中染色体的变化规律;用15N标记DNA,证明了DNA复制的特点是半保留复制。栏目索引高考导航考点二2.将某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基
14、中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,请解释原因。提示一个用32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中有且只有2个带有标记。栏目索引高考导航考点二考向一结合考向一结合DNA的结构和复制及相关计算的结构和复制及相关计算,考查科学思维素养中的识记和考查科学思维素养中的识记和 理解能力理解能力1.(2019辽宁六校联考)如图为某DNA分子的部分平面结构图,该DNA分子片段中含100个碱基对,40个胞嘧啶,则下列说法错误的是()栏目索引高
15、考导航考点二A.与交替连接,构成了DNA分子的基本骨架B.是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的磷酸二酯键C.该DNA复制n次,含母链的DNA分子只有2个D.该DNA复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60(2n-1)个栏目索引高考导航考点二答案答案B是脱氧核糖,是磷酸,两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架,A正确;是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的磷酸二酯键,B错误;该DNA复制n次,得到2n个DNA,其中含有母链的DNA分子共2个,C正确;该DNA复制n次,消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200-402)2(2n-1)=60(2n-1),D正确。栏目索引高考导航考点二考向二围绕考向二围绕DNA
16、复制与细胞分裂中染色体标记问题复制与细胞分裂中染色体标记问题,考查归纳与概括的科考查归纳与概括的科 学思维能力学思维能力2.(2019陕西西安一模)将全部核DNA分子双链经32P标记的1个果蝇精原细胞(2n=8)置于不含32P标记的培养基培养,先经过一次有丝分裂,再经过一次减数分裂,产生了8个精细胞。下列说法错误的是(D)A.有丝分裂中期和1个减中期细胞内染色体数相同,标记的染色单体数不同B.有丝分裂后期和1个减后期细胞内染色体数不同,标记的染色体数也不同C.1个减后期和1个减后期细胞内染色体数相同,标记的染色体数不同D.产生的8个精细胞,每个细胞内含有4条染色体,均有2条被标记栏目索引高考导
17、航考点二解析解析果蝇的精原细胞含有8条染色体,若进行有丝分裂,由于DNA的半保留复制,每个DNA均有一条链带有标记,一条链不带标记,故进行有丝分裂时前期带有标记的染色体为8条、带有标记的染色单体为16条,有丝分裂后期带有标记的染色体数是16条,有丝分裂结束后,子细胞中每个DNA分子只有一条链有标记,细胞中含有标记的染色体数是8条;子细胞中DNA进行减数分裂再次复制,由于DNA分子的半保留复制,每条染色体上只有一条染色单体有标记,故减数第一次分裂时细胞中含有8条有标记的染色体、8条有标记的染色单体,由于减数第一次分裂同源染色体分离,故减数第二次分裂的前期、中期细胞中含有4条有标记的染色体,有标记
18、的染色单体数也为4条,减数栏目索引高考导航考点二第二次分裂后期,姐妹染色单体分离,细胞中含有标记的染色体数仍为4条,由于姐妹染色单体分向两个细胞是随机的,所以形成的精细胞中含有标记的染色体数不确定。综上分析,有丝分裂中期和1个减I中期细胞内染色体数相同,标记的染色单体数不同,A正确;有丝分裂后期和1个减I后期细胞内染色体数不同,标记的染色体数也不同,B正确;1个减I后期和1个减后期细胞内染色体数相同,但标记的染色体数不同,C正确;产生的8个精细胞,每个细胞内含有4条染色体,有标记的染色体数可能为04条,D错误。栏目索引高考导航考点三考点三遗传信息的传递表达及基因对性状的控制1.(2019课标全
19、国,2,6分)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是()同位素标记的tRNA蛋白质合成所需的酶栏目索引高考导航考点三同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A.B.C.D.栏目索引高考导航考点三答案答案 C 本题以基因表达的相关知识为载体,考查运用所学知识,对某些生物学问题作出合理判断的能力;试题通过对体外合成多肽链所需材料的判断,体现了对生命观念素养中结构与功能观要素的考查。体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料,以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核
20、苷酸)为模板,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰,又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。栏目索引高考导航考点三2.(2018海南单科)关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是(C)A.逆转录和DNA复制的产物都是DNAB.转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板栏目索引高考导航考点三解析解析 转录是以DNA为模板合成RNA,需要的反应物是核糖核苷酸;逆转录是以RNA为模板合成DNA,需要的反应物是脱氧核苷酸,C错误。栏目索引高考导航考点三1.
21、转录与翻译的六个知识点比较转录与翻译的六个知识点比较项目转录翻译时间个体生长发育的全过程场所细胞核(主要)、线粒体、叶绿体、原核细胞的细胞质核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种核糖核苷酸(A、C、G、U)20种氨基酸酶RNA聚合酶多种酶范围几乎所有活细胞几乎所有活细胞栏目索引高考导航考点三2.四种类型的生物遗传信息传递过程的分析四种类型的生物遗传信息传递过程的分析生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒,如T2噬菌体复制型RNA病毒,如烟草花叶病毒逆转录病毒,如艾滋病病毒细胞生物栏目索引高考导航考点三1.转录时,整个DNA分子都转录吗?同一DNA分子在不同细胞内转录的产物相同吗?简要说出理由。
22、提示转录是以基因为单位进行的,并不是整个DNA分子都转录。不同细胞内基因选择性表达,所以同一DNA分子在不同细胞内转录的基因不完全相同,所以产生的RNA也不完全相同。栏目索引高考导航考点三2.活细胞都能发生DNA复制、转录和翻译吗?提示分裂的细胞能进行DNA复制、转录和翻译。细胞分化过程及分化成熟的细胞只能进行转录和翻译,但哺乳动物成熟红细胞不能发生转录和翻译。栏目索引高考导航考点三考向一围绕遗传信息的表达过程考向一围绕遗传信息的表达过程,考查识记和理解的科学思维能力考查识记和理解的科学思维能力1.(2019湖南长沙一模)如图为某六肽化合物合成的示意图。下列叙述不正确的是()栏目索引高考导航考
23、点三A.与相比,特有的碱基配对方式是UAB.根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UCUC.中会产生图中代表的物质,且中含有氢键D.若该多肽是一种DNA聚合酶,则它会催化物质的复制栏目索引高考导航考点三答案答案 B 为DNA,均是mRNA,是六肽。过程表示转录,其碱基配对方式是AU、TA、GC、CG,过程表示翻译,其碱基配对方式是AU、UA、GC、CG,可见,与相比,特有的碱基配对方式是UA,A正确;根据图中六肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UAA,B错误;所示的转录过程会产生图中代表的tRNA,tRNA中含有氢键,C正确;若该六肽是一种DNA聚合酶,则它会催化物质所示的DNA的复制,
24、D正确。栏目索引高考导航考点三考向二围绕基因对性状的控制及中心法则考向二围绕基因对性状的控制及中心法则,考查理解与科学思维能力考查理解与科学思维能力2.(2019山东菏泽模拟)如图是某逆转录病毒增殖过程的部分示意图,代表相关过程,下列叙述错误的是()栏目索引高考导航考点三A.图示反映出RNA也能携带生物的遗传信息B.过程所需的酶在宿主细胞的核糖体上合成C.将DNA某片段经过程整合于宿主细胞DNA一般属于基因重组D.若该病毒为HIV,则其主要通过侵染人体生殖细胞从而遗传给子代栏目索引高考导航考点三答案答案 D 根据题意,RNA是亲代逆转录病毒的遗传物质,因此RNA也能携带生物的遗传信息,A正确;过程所需的酶为逆转录酶,在宿主细胞的核糖体上合成,B正确;将DNA某片段经过程整合于宿主细胞DNA一般属于基因重组,C正确;艾滋病病毒主要通过血液、性接触和母婴进行传播,不会侵入生殖细胞,D错误。
