1、PART 4专题四生物的遗传、变异和进化第6讲遗传的分子基础 微专题三病毒第7讲遗传的基本规律与伴性遗传PART 4专题四生物的遗传、变异和进化 微专题四遗传类实验分析与设计的非选择题突破第8讲生物的变异、育种与进化 微专题五遗传与变异综合专题四生物的遗传、变异和进化第6讲遗传的分子基础1.人类对遗传物质的探索过程()。2.DNA分子结构的主要特点()。3.基因的概念()。4.DNA分子的复制()。5.遗传信息的转录和翻译()。6.基因与性状的关系()。考纲展示网络构建基础速查拾遗1.下列关于DNA的结构与复制的说法,正确的划“”,错误的划“”。(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是
2、遗传物质。()(2)R型菌与S型菌控制有无荚膜性状的基因遵循分离定律。()(3)加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射给小鼠,从死亡小鼠体内只能分离出S型菌。()解析(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了S型细菌中含有“转化因子”,而不能证明DNA是遗传物质。(2)肺炎双球菌是原核生物,没有染色体,不遵循孟德尔遗传定律。(3)加热杀死的S型菌只能转化一部分R型菌,活的R型菌在小鼠体内也繁殖产生后代。基础速查拾遗(4)分别用含32P、35S及各种营养成分的培养基培养噬菌体,可得到被标记的噬菌体。()(5)噬菌体侵染细菌实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。()(6)DNA分子
3、中每个脱氧核糖都连接两个磷酸,每个碱基都连接一个脱氧核糖。()(7)解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、限制性核酶内切酶都能作用于DNA分子,它们的作用部位都是相同的。()解析(4)噬菌体是必须寄生在细菌内才能繁殖,在培养基上无法生存,得不到被标记的噬菌体。(5)在实验中,搅拌、离心的目的是将噬菌体外壳与大肠杆菌分离开。(6)DNA双链的两端各有一个脱氧核糖分别只连接一个磷酸。(7)解旋酶作用于DNA的氢键,DNA聚合酶、DNA连接酶、限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键。基础速查拾遗2.下列关于基因的表达的说法,正确的划“”,错误的划“”。(1)tRNA上的反密码子是由mRNA转录而来的。()(
4、2)每种氨基酸都有多个密码子,每个密码子都决定一种氨基酸。()(3)白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。()(4)存在于叶绿体和线粒体中的DNA能进行复制、转录,进而翻译出蛋白质。()解析(1)细胞中的RNA均由DNA转录而来。(2)有的氨基酸只有一个密码子如甲硫氨酸,有的密码子不决定氨基酸,如终止密码子。(3)白化病是由于控制酪氨酸酶合成的基因不正常,从而缺少酪氨酸酶。(4)叶绿体和线粒体中的DNA,与细胞核DNA的位置不同,而结构、功能相同,都能进行复制、转录,进而翻译出蛋白质。基础速查拾遗(5)某些性状由多个基因共同决定,有的基因可能影响多个性状。()(6)一个mRNA中含有多个密码子,一
5、个tRNA中只含有一个反密码子。()(7)结合在同一条mRNA上的核糖体,最终合成的肽链在结构上各不相同。()解析(5)基因与性状之间不是简单的线性关系。(6)一个mRNA中相邻的3个碱基组成一个密码子,一个mRNA中含有多个密码子。一个tRNA中只有一端的3个相邻碱基才称为反密码子,所以一个tRNA中只含有一个反密码子。(7)结合在同一条mRNA上的核糖体,利用了相同的模板,所以翻译形成的肽链氨基酸序列完全相同。基础速查拾遗3.细读教材,查缺补漏(1)选用细菌或病毒研究遗传物质的优点:成分和结构简单,繁殖速度快,容易分析结果。(教材必修2P46思考与讨论)(2)DNA分子杂交技术可以用来比较
6、不同种生物DNA分子的差异,不同种生物的DNA分子杂交形成的杂合双链区越多,说明两种生物亲缘关系越近。(教材必修2P60思维拓展)(3)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。(教材必修2P57)(4)大肠杆菌细胞的拟核有一个DNA分子。质粒也是环状的DNA分子。(教材必修2P55资料分析)基础速查拾遗(5)DNA指纹技术,需要用合适的酶将待测的样品DNA切成片段,然后用电泳的方法将这些片段按大小分开。(教材必修2P58科学技术社会)(6)tRNA中的OH部位是结合氨基酸的部位,与氨基酸NH2中的H结合。(教材必修2P66图4-5)(7)密码的简并性在一定程度上防止由于碱基
7、改变而导致遗传信息的改变。(教材必修2P67拓展题)(8)线粒体和叶绿体中的DNA,都能够进行半自主自我复制,并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。(教材必修2P70)考点互动探究考点一基因的本质 主干整合1.DNA是遗传物质的实验证据(1)感悟两个经典实验的设计原则肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照R型和S型R型DNA考点互动探究噬菌体侵染细菌实验中的相互对照图6-235S高低32P低高考点互动探究(2)“两看”法分析噬菌体侵染细菌实验中的放射性图6-3考点互动探究2.归纳DNA分子结构的“五、四、三、二、一”图6-4考点互动探究(1)DNA分子的多样性与其空间结构(填“有关”或“无关”),
8、其多样性的原因是。(2)结合DNA分子双螺旋结构的特点,总结DNA分子结构稳定性的原因是外侧的交替排列的方式稳定不变,内侧DNA分子双螺旋结构的之中形成,从而维持双螺旋结构的稳定,且氢键数目越多,结构越稳定。(3)基因是具有的DNA片段,也是由四种按一定顺序排列而成的序列,也是双螺旋结构。不同的基因,区别在于不同。无关不同DNA分子中碱基排列顺序是千变万化的脱氧核糖和磷酸碱基对氢键遗传效应脱氧核苷酸碱基排列顺序考点互动探究3.构建DNA复制模型图6-5考点互动探究(1)DNA准确复制的原因:DNA独特的,为复制提供精确的模板;能使复制准确进行。(2)在DNA复制过程中,也可能发生差错,即碱基对
9、的增添、缺失或替换。(3)真核生物DNA快速复制的原因:分段复制、复制。双螺旋结构碱基互补配对基因突变多起点双向考点互动探究考法一考查遗传物质探索的经典实验及结论 考法提炼1.在人类对遗传物质的探索过程中,肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验最为经典,下列有关两个实验的叙述,不正确的是()A.两实验的成功完成,都离不开细菌培养技术的支持B.两实验设计思路都是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能C.肺炎双球菌体外转化实验证明了“转化因子”的存在D.噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒C考点互动探究解析 肺炎双球菌的体
10、外转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验过程都需要对细菌进行培养,故都离不开细菌培养技术的支持,A正确;两实验设计的总体思路都是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能,B正确;格里菲思的肺炎双球菌转化实验的推论是存在“转化因子”使R型活细菌转化为S型活细菌,C错误;噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是将噬菌体蛋白质外壳和被感染了的大肠杆菌分离,比重较大的细菌在沉淀物中,而比重较轻的噬菌体及噬菌体蛋白质外壳则在上清液中,D正确。考点互动探究C考点互动探究解析 噬菌体外壳由蛋白质构成,不含磷脂分子,过程32P标记的是噬菌体内部的DNA分子,A项错误;过程为噬菌体侵染大肠杆菌
11、过程,时间不应过长或过短,要让噬菌体充分侵染大肠杆菌,B项错误;过程的离心过程是为了分离噬菌体外壳和大肠杆菌,以便后续检测上清液与沉淀物中的放射性,C项正确;32P标记的是噬菌体内部的DNA分子,沉淀物放射性高,由于缺少35S标记噬菌体蛋白质外壳的对照组,因此不能说明噬菌体的DNA就是遗传物质,D项错误。考点互动探究【易错提醒】经典实验的5个易错点(1)肺炎双球菌的体内转化实验仅证明S型菌含有能让R型菌转化的因子,但不能证明这种“转化因子”是何种物质。(2)由于噬菌体属于细菌病毒,无细胞结构,所以不能用含放射性物质的培养基直接培养噬菌体。标记噬菌体时,首先要标记细菌,即用含放射性物质的培养基培
12、养细菌,然后用噬菌体侵染被标记的细菌,即可完成对噬菌体的标记。(3)噬菌体侵染细菌的实验采取了放射性同位素标记法,32P和35S分别标记的是噬菌体的DNA和蛋白质。实验结果中对于放射性的描述是“很高”或“很低”,而不是“有”或者“无”。考点互动探究(4)用32P标记噬菌体的DNA,噬菌体与大肠杆菌混合培养,再经搅拌、离心,放射性主要在沉淀物中,子代噬菌体部分含32P;而用35S标记噬菌体蛋白质,噬菌体与大肠杆菌混合培养,再经搅拌、离心,放射性主要在上清液,子代噬菌体不含35S。(5)RNA起遗传作用仅适用于RNA病毒。只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA是主要的遗传物质”。考点互动探究考法
13、二考查DNA的结构与复制3.如图6-7为DNA分子部分结构示意图,对该图的描述不正确的是()BA.脱氧核糖核苷酸相互连接形成DNA时能够产生水B.的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,和相间排列,构成了DNA分子的基本骨架C.对应的碱基依次为A、G、C、TD.DNA分子的两条链是反向平行的,并且游离的磷酸位于不同端考点互动探究解析 脱氧核糖核苷酸相互连接形成DNA时能够产生水,故A正确。磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架,故B错误。由碱基互补配对原则可知,分别为A、G、C、T,故C正确。DNA分子的两条链是反向平行的,并且游离的磷酸位于两端,故D正确。考点互动探究4.下列关于真核生物的核DNA分
14、子中(A+C)/(G+T)与(A+T)/(G+C)两个比值的叙述,正确的是()A.碱基序列不同的双链DNA分子,前一比值不同B.后一个比值越大,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,前一比值等于1D解析 碱基序列不同的双链DNA分子,前一比值相同,都是1,A错误;后一个比值越大,说明DNA中CG碱基对比例越低,双链DNA分子的稳定性越低,B错误;单链DNA分子中,这两个比值也可能相同,C错误;经半保留复制得到的DNA分子,前一比值等于1,D正确。考点互动探究考点二基因的表达 主干整合1.转录与翻译过程(1)转录图6-8RNA
15、聚合酶(a)四种核糖核苷酸考点互动探究(2)翻译图6-920多肽链或蛋白质考点互动探究2.基因表达常考的三个关键点(1)表达过程图中af所示物质或结构:a.,b.,c.,d.,e.,f.。mRNA核糖体多肽链DNAmRNARNA聚合酶考点互动探究图(填“甲”或“乙”)表示原核生物进行的生理过程,原因是。图(填“甲”或“乙”)表示真核生物进行的生理过程,原因是。两图中的一个mRNA可相继结合,同时合成多条肽链,这样少量的可以迅速合成大量的蛋白质。乙转录、翻译在同一地点,同时进行甲转录过程在细胞核发生,时间在前;翻译过程在核糖体发生,时间在后多个核糖体mRNA考点互动探究(2)碱基互补配对原则转录
16、:DNA模板链与RNA之间,碱基配对类型有种。翻译:mRNA的密码子与tRNA的反密码子之间,碱基配对类型有种。(3)密码子与反密码子密码子在上,反密码子在上。密码子有种,种决定氨基酸,种终止密码子。32mRNAtRNA64613(1)图中字母所表示的过程:a.,b.,c.,d.,e.。(2)归纳识记中心法则与生物种类的关系(填空)细胞生物(如动、植物):。DNA病毒(如噬菌体):。复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒):。逆转录病毒(如HIV):。DNA复制考点互动探究3.理解中心法则及补充图6-11转录翻译RNA复制逆转录a、b、ca、b、cd、ce、a、b、c考点互动探究考点互动探究(2)性
17、状并非完全取决于基因:生物的性状根本上由基因决定,同时还受环境条件的影响,因此性状是基因和环境共同作用的结果,即表现型=基因型+环境条件(如水毛茛在空气和水中的叶形,前者为卵形后者为羽状)。注:若最终合成的物质并非蛋白质(如植物激素),则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状”这一间接途径实现的。考点互动探究 考法提炼考法一结合基因表达的过程考查密码子和反密码子1.下列有关DNA与RNA的叙述,正确的是()A.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和核酸,证明了DNA的半保留复制B.人体细胞核内的基因在转录的过程中,遗传信息能通过模板链传递给mRNA
18、C.位于mRNA上三个相邻的碱基是密码子,密码子都能决定氨基酸D.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别分布在DNA分子和RNA分子上B考点互动探究解析 赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和核酸,证明了DNA是遗传物质,A错误;人体细胞核内的基因在转录的过程中,遗传信息能通过模板链传递给mRNA,B正确;终止密码子不能决定氨基酸,C错误;DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA分子上,D错误。考点互动探究【误区清零】(1)DNA存在的部位都可以发生复制和转录的过程,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。(2)转录的产物:除了mRNA外,还有tRNA和rRNA,但携带遗
19、传信息的只有mRNA。3种RNA分子都参与翻译过程,但是作用不同。(3)并非所有密码子都能决定氨基酸,3种终止密码子不能决定氨基酸,也没有与之对应的tRNA。tRNA上有很多个碱基,并非只有3个,只是构成反密码子的碱基是3个,一个tRNA上只有一个反密码子。(4)密码子具有简并性,一方面有利于提高翻译速度;另一方面可增强容错性,减少蛋白质或性状差错。(5)哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和细胞器,不能进行DNA的复制、转录和翻译。考点互动探究考法二以模式图形式考查基因表达过程2.图6-12是真核细胞中DNA分子复制、基因表达的示意图,下列相关叙述正确的是()C图6-12考点互动探究A.图甲、图丙过
20、程都主要发生在细胞核内B.图甲、图乙过程都需要解旋酶、DNA聚合酶的催化C.图甲、图乙、图丙过程都遵循碱基互补配对原则D.图乙、图丙过程所需原料分别是脱氧核苷酸、氨基酸考点互动探究解析 图甲DNA分子复制过程主要发生在细胞核内,图丙翻译过程主要发生在细胞质中的核糖体上,A错误;图甲DNA分子复制过程需要DNA聚合酶、解旋酶的催化,图乙转录过程需要RNA聚合酶的催化,B错误;DNA分子复制、转录和翻译过程都遵循碱基互补配对原则,C正确;图乙、图丙过程所需原料依次是核糖核苷酸、氨基酸,D错误。考点互动探究3.图6-13表示细胞内某酶的合成过程,表示生理过程,AE表示物质或结构。下列叙述错误的是()
21、B图6-13考点互动探究A.图示中的和过程中碱基互补配对方式不完全相同B.图示中A表示解旋酶,D表示tRNAC.图示过程中都有ADP生成D.图示中B中含有磷酸二酯键,C中含有肽键考点互动探究解析 图示中的过程表示转录,碱基互补配对方式为AU、TA、GC、CG,过程为翻译过程,碱基互补配对方式为AU、UA、GC、CG,所以和过程中碱基互补配对方式不完全相同,A正确;图示中A表示转录需要的RNA聚合酶,D表示搬运氨基酸的tRNA,B错误;图示中过程都需要消耗ATP,都有ADP生成,C正确;图示中B为mRNA,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,C为肽链,是由氨基酸脱水缩合形成的,故C中含有肽键,D正
22、确。考点互动探究考法三中心法则及基因控制性状的途径4.基因对性状的控制过程如图6-14,下列相关叙述正确的是()D图6-14A.过程是转录,它分别以DNA的两条链为模板合成mRNAB.过程是翻译,只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可C.过程表明所有的性状都是通过基因控制蛋白质的结构直接实现的D.基因中替换一个碱基对,往往会改变mRNA,但不一定改变生物的性状考点互动探究解析 过程是转录,它是以DNA的一条链为模板合成mRNA,故A错误;过程是翻译,除了需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP外,还需要tRNA,故B错误;基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,故C
23、错误;由于密码子具有简并性,改变mRNA,不一定改变氨基酸的序列,故D正确。考点互动探究5.图6-15为HIV侵染人体T细胞后遗传信息的传递过程简图,图中甲、乙、丙表示生理过程。下列叙述错误的是()D图6-15A.HIV侵入人体后T细胞数量先增加后下降B.HIV中存在与甲、乙、丙过程有关的酶C.甲、乙、丙过程均遵循碱基互补配对原则D.HIV和T细胞共用一套密码子表考点互动探究解析 当HIV刚侵入人体时,人体的T细胞数量增多,免疫系统可以摧毁大多数病毒,HIV破坏的是T淋巴细胞,随着HIV增多,T细胞数量逐渐减少,A正确。乙、丙过程所需要的酶在宿主细胞中合成,B错误。甲过程是RNA与DNA之间碱
24、基互补配对,乙过程是DNA和RNA之间碱基互补配对,丙过程是mRNA和tRNA之间碱基互补配对,C正确。所有生物共用一套密码子,D正确。考点互动探究考法四细胞分裂、分化与基因表达的关系6.从唾液腺细胞中提取全部mRNA,以此为模板合成相应的单链DNA(T-cDNA),利用该T-cDNA与来自同一个体浆细胞中的全部mRNA(J-mRNA)进行分子杂交。下列有关叙述正确的是()A.T-cDNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基数目相等B.浆细胞中的J-mRNA与T-cDNA都能进行分子杂交C.唾液腺细胞不能分泌抗体是因为缺乏编码抗体的相关基因D.能与T-cDNA互补的J-mRNA中含有编码ATP合成酶的mR
25、NAD考点互动探究解析 根据题意可知,T-cDNA分子是单链DNA,因此嘌呤碱基与嘧啶碱基数目没有必然的关系,A错误;由于两个细胞都是高度分化的细胞,细胞中基因选择性表达,因此细胞中形成的mRNA种类不完全相同,导致浆细胞中的J-mRNA与T-cDNA不一定都能进行分子杂交,B错误;来自同一个人的唾液腺细胞和浆细胞中的遗传物质是完全相同的,即唾液腺细胞中也具有编码抗体的相关基因,C错误;ATP合成酶基因在所有细胞中均会表达,因此能与T-cDNA互补的J-mRNA中含有编码ATP合成酶的mRNA,D正确。考点互动探究【归纳提升】(1)细胞分裂、分化与DNA复制、转录、翻译的关系:分裂的细胞能进行
26、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,不进行DNA复制。(2)同一个体不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系:核DNA相同。不同体细胞都是由受精卵分裂分化形成的,故核DNA相同。由于基因的选择性表达,mRNA和蛋白质不完全相同。真题回顾拓展1.2019全国卷 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.C解析 根据题意,利用蛋白质的体外合成技术合成同位素
27、标记的多肽链,需在反应体系中加入同位素标记的苯丙氨酸(提供原料,氨基酸是合成多肽链的基本单位)、人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(提供模板)、除去了DNA和mRNA的细胞裂解液(提供核糖体和tRNA等,同时避免原DNA和mRNA对实验结果的干扰),故C正确。真题回顾拓展拓展(1)若要在体外合成多肽链,相当于细胞内进行的过程。(2)若要在体外合成同位素标记的多肽链,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液能够提供;在已知3个碱基决定1个氨基酸的前提下,若要探究苯丙氨酸的密码子是UUU。需在加入等量除去了DNA和mRNA的细胞裂解液和人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸的支试管中,分别加入不同种类的氨基酸,结果为时即可
28、得出结论。(3)密码子简并性是由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象。其意义在于。增大了翻译过程的容错性,提高了翻译的速率;可以减少有害突变翻译tRNA、核糖体、酶、能量20只有加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链真题回顾拓展解析(1)翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。(2)除去了DNA和mRNA的细胞裂解液能够为多肽链的合成提供tRNA、核糖体、酶、能量(水环境)。在已知3个碱基决定1个氨基酸的前提下,因为构成蛋白质的氨基酸约有20种,所以若要探究苯丙氨酸的密码子是UUU,则应在加入等量除去了DNA和mRNA的细胞裂解液和人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸的20支
29、试管中,分别加入20种氨基酸,结果只有加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。(3)密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。密码子有64种,其中3种终止密码子不决定氨基酸,没有对应的tRNA,所以tRNA有61种。由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象是密码子的简并性,其意义在于增大了翻译过程的容错性,提高了翻译的速率;可以减少有害突变。真题回顾拓展2.2019海南卷 下列关于蛋白质合成的叙述错误的是()A.蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束B.携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点C.携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
30、D.最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸C解析 蛋白质合成中,翻译的模板是mRNA,从起始密码子开始到终止密码子结束,A正确;核糖体同时占据两个密码子位点,携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点,通过反密码子与密码子进行互补配对,B正确,C错误;最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸,继续运输其他氨基酸,D正确。真题回顾拓展3.2019海南卷 下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是()A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花白花=31B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲C.加
31、热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性解析 红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花白花=31,属于性状分离现象,不能说明RNA是遗传物质,A错误;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的RNA是遗传物质,B正确;B真题回顾拓展3.2019海南卷 下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是()A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花白花=31B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活
32、菌混合培养后可分离出S型活菌D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌,只能说明加热杀死的S型菌存在转化因子,不能说明RNA是遗传物质,C错误;用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质未进入大肠杆菌,不能证明RNA是遗传物质,D错误。B真题回顾拓展4.2018浙江卷 下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是()A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNAB.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来D.可发生在该细胞的细
33、胞核、线粒体和叶绿体中解析 转录不是沿着整条DNA长链进行的,且转录的是一个或几个基因,故一个DNA分子可转录出多个不同类型的RNA,A正确;转录时是边解旋边转录的,且转录不同的基因时其模板链可能不同,B错误;洋葱根尖细胞为真核细胞,转录终止时,RNA从模板链上脱离下来,但要经过加工才能成为成熟的RNA,C错误;洋葱根尖细胞中不含叶绿体,D错误。A教师备用习题1.下列关于人体造血干细胞中DNA复制、转录和翻译过程的叙述,正确的是()A.DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期B.转录过程是从RNA聚合酶与起始密码结合后开始的C.一个mRNA可指导多个核糖体同时合成一条多肽链D.细胞
34、内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程D解析 人体造血干细胞不进行减数分裂,A错误;转录过程是从RNA聚合酶与DNA结合后开始的,B错误;一个mRNA可指导多个核糖体同时合成多条多肽链,提高翻译的效率,C错误;细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程,D正确。教师备用习题2.如图为中心法则图解,ae表示相关生理过程。下列有关叙述错误的是()DA.图示过程e的发生需逆转录酶参与B.图示各过程都需要消耗能量C.过程b和d可能发生在某一细胞同一细胞器中D.若过程a出现差错,则过程d所得蛋白质的结构一定发生改变教师备用习题解析 过程e是逆转录过程,该过程的发生需逆转录酶参与,A正确;图示各过
35、程都需要消耗能量,B正确;过程b和d可能发生在某一细胞同一细胞器中,如线粒体和叶绿体,C正确;若过程a即DNA复制过程出现差错,由于密码子存在简并性,所以过程d所得蛋白质的结构不一定发生改变,D错误。教师备用习题B3.寨卡病毒是单股正链RNA病毒,单股RNA可直接起mRNA作用,翻译早期蛋白质(包括RNA多聚酶和抑制宿主细胞合成代谢的调控蛋白)。下列相关叙述正确的是()A.寨卡病毒属于生命系统结构层次的最小层次B.寨卡病毒的遗传物质彻底水解产物有六种C.RNA多聚酶的合成场所是寨卡病毒的核糖体D.被感染者仅通过细胞免疫就可杀灭寨卡病毒解析 生命系统的最小结构层次是细胞,病毒不属于生命系统的结构
36、层次,A项错误;寨卡病毒的遗传物质是RNA,彻底水解的产物有磷酸、核糖和4种碱基,共6种,B项正确;病毒无核糖体,蛋白质的合成场所是宿主细胞的核糖体,C项错误;教师备用习题B3.寨卡病毒是单股正链RNA病毒,单股RNA可直接起mRNA作用,翻译早期蛋白质(包括RNA多聚酶和抑制宿主细胞合成代谢的调控蛋白)。下列相关叙述正确的是()A.寨卡病毒属于生命系统结构层次的最小层次B.寨卡病毒的遗传物质彻底水解产物有六种C.RNA多聚酶的合成场所是寨卡病毒的核糖体D.被感染者仅通过细胞免疫就可杀灭寨卡病毒细胞免疫过程中效应T细胞只能使靶细胞裂解死亡,将其中的病毒释放出来,杀灭病毒需要抗体参与,所以被感染
37、者需通过体液免疫和细胞免疫共同杀灭寨卡病毒,D项错误。微专题三病毒专题四生物的遗传、变异和进化微专题三病毒类型一 病毒的化学组成与结构1.基本化学成分病毒的基本化学组成是核酸和蛋白质。所有成熟的病毒至少是由一种或几种蛋白质和一种核酸组成,只有少数几种例外,它们仅仅以核酸形式存在,如类病毒。核酸是病毒的遗传物质,携带着病毒的全部遗传信息,是病毒遗传和感染的物质基础。一种病毒只含有一种核酸,DNA或RNA。2.结构及生命特点病毒形态各异,都具有特定的结构,但无细胞结构,不能构成生命系统结构层次。病毒没有酶系统,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,因此不能独立生活,不能独立进行新陈代谢。微专题三病毒3
38、.生活方式寄生生活,只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分。一旦离开活细胞就不表现任何生命活动迹象。病毒只能用活细胞培养,不能用普通培养基培养。病毒在生态系统中属于消费者。微专题三病毒例1 科学家在埃博拉病毒表面发现多种特殊蛋白,用这些蛋白制成的复合物作为疫苗可有效地预防埃博拉病毒的感染。下列相关说法正确的是()A.埃博拉病毒具有独立的代谢系统B.埃博拉病毒可能会引起机体产生多种抗体C.埃博拉病毒的RNA位于其拟核中D.埃博拉病毒的核酸彻底水解的产物包括脱氧核糖、磷酸和碱基解析 埃博拉病毒没有细胞结构,不具有独立的代谢系统,A错误;根据题意可知,埃博拉病毒表面有多种特殊蛋白
39、,这些蛋白可能都是抗原,因此该病毒可能会引起机体产生多种抗体,B正确;埃博拉病毒不是原核生物,没有拟核,C错误;埃博拉病毒是一种RNA病毒,其核酸彻底水解的产物包括核糖、磷酸和碱基,D错误。B微专题三病毒例2 近日流行的非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的,该病毒的遗传物质是线状DNA分子。下列说法正确的是()A.ASFV发生的突变和基因重组可为生物进化提供原材料B.ASFV在增殖时需宿主细胞提供模板、原料、能量和酶C.ASFV的DNA分子中具有多个RNA聚合酶识别结合位点D.ASFV的DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连C微专题三病毒解析 病毒没有染色体,也不能进行有
40、性生殖,因此病毒不能发生染色体变异和基因重组,A错误;病毒增殖时,模板是由自身提供的,宿主细胞为其提供的是原料、能量和酶,B错误;病毒DNA分子中含有多个基因,这些基因转录时,都会有相应的RNA聚合酶识别结合位点,C正确;非洲猪瘟病毒的遗传物质是线状DNA分子,在脱氧核苷酸链的最末端有一个脱氧核糖只连接1个磷酸基团,D错误。微专题三病毒类型二 病毒的分类与繁殖1.分类病毒既不属于真核生物,也不属于原核生物,是一类非细胞型微生物。病毒分类宿主细胞动物病毒:乙肝病毒,天花病毒等植物病毒:如烟草花叶病毒细菌病毒:如T2噬菌体遗传物质DNA病毒:如噬菌体,乙肝病毒等RNA病毒:艾滋病病毒,烟草花叶病毒
41、,SARS病毒,流感病毒,埃博拉病毒等微专题三病毒2.繁殖病毒的繁殖过程大致分为吸附在细胞表面、注入核酸(注:HIV不仅注入RNA,还注入逆转录酶)、合成、装配、释放五个步骤。病毒被视为生物的重要原因是病毒能繁殖产生后代。3.获得含放射性标记的噬菌体(或病毒)的方法思路:先用含放射性原料的培养基培养大肠杆菌(或宿主细胞),再用噬菌体侵染培养出来的大肠杆菌(或宿主细胞)。4.判断病毒是DNA病毒还是RNA病毒的常用实验方法思路:分别用放射性T和放射性U培养宿主细胞,再用病毒分别侵染培养出来的宿主细胞,检测病毒的放射性。微专题三病毒例3 2017全国卷 在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵
42、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()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C微专题三病毒解析 T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能在肺炎双球菌中复制和增殖,A项错误。病毒颗粒内没有合成mRNA和蛋白质的“工具”和原料等,B项错误。T2噬菌体侵染大肠杆菌后可利用宿主细胞内的脱氧核苷酸合成其自身的核酸,故大肠杆菌所摄取的32P可出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确。人类免疫缺陷病毒属于逆转录
43、病毒,含有RNA,T2噬菌体属于DNA病毒,二者的核酸类型和增殖过程不同,D项错误。微专题三病毒例4 2017全国卷 根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路。甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒
44、。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。微专题三病毒例4 2017全国卷 根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。微专题三病毒解析 RNA病毒只含有RNA一种核酸,DNA病毒只含有DNA一种核酸,且RNA中有碱基尿嘧啶,
45、DNA中没有,DNA中有胸腺嘧啶,RNA中没有。所以用含有放射性同位素标记尿嘧啶的宿主细胞培养RNA病毒,子代病毒中就会有放射性,如果培养的是DNA病毒,子代病毒中就不会有放射性。用含有放射性同位素标记胸腺嘧啶的宿主细胞培养DNA病毒,子代病毒中就有放射性,而如果培养的是RNA病毒,子代病毒中就不会有放射性。微专题三病毒类型三 病毒的遗传信息传递规律及变异1.遗传信息的传递:RNA病毒的研究对克里克提出的中心法则进行了补充。RNA病毒常见的中心法则如下:微专题三病毒例5 研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(图W3-1),下列相
46、关叙述错误的是()BA.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病图W3-1解析 HIV内有逆转录酶,侵染时,病毒将RNA和逆转录酶一起注入宿主细胞,B项错误。微专题三病毒类型四 病毒的免疫及在生产生活中的应用1.病毒的免疫病毒在免疫学上属于抗原。由于病毒都是营寄生生活,寄生在细胞内,而抗体不能进入细胞内,因此病毒进入人体后,人体往往是先通过细胞免疫破坏感染病毒的细胞,再通过体液免疫来彻底清除病毒。2.在生产生活中的应用(1)作为疫苗灭活
47、或减毒的病毒可作疫苗,刺激人体的免疫系统产生抗体和记忆细胞。为了获得较多的记忆细胞,通常多次注射灭活或减毒的病毒。微专题三病毒(2)基因工程中作载体噬菌体可作为原核生物基因工程的载体;动物病毒作为动物基因工程的载体;植物病毒作为植物基因工程的载体。(3)细胞工程中作细胞融合的促融剂在动物细胞融合过程中,采用灭活的病毒促融是动物细胞融合区别于植物体细胞杂交的方法之一。使用一定的物理或化学手段杀死病毒,不损害它们体内的有用抗原,使灭活的病毒既保留了诱导细胞融合的能力,又不会感染细胞。微专题三病毒例6 人轮状病毒是一种双链RNA病毒,主要感染小肠上皮细胞,可使机体出现呕吐、腹泻等症状导致脱水。以下相
48、关叙述正确的是()A.利用吡罗红染液染色,可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染B.病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中,会有氢键的断裂和形成C.病毒侵入机体后,能被内环境中的效应T细胞和浆细胞特异性识别D.患者严重脱水后,经下丘脑合成由垂体释放的抗利尿激素将会减少B解析 小肠上皮细胞和轮状病毒中的RNA均能被吡罗红染液染成红色,A项错误。双链RNA的两条RNA单链以氢键相连,复制时,会有氢键的断裂和形成,B项正确。浆细胞的作用是产生相应的抗体,无特异性识别抗原的功能,C项错误。当患者严重脱水时,其细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,D项错误。微专题三病毒例7 下列关于HIV和艾滋病的叙
49、述,错误的是()A.HIV是RNA病毒,因容易变异使疫苗效果难以持久B.艾滋病患者比健康人更容易罹患流感和恶性肿瘤C.HIV首先破坏B细胞,逐渐使人体的免疫系统瘫痪D.预防艾滋病的发生,我们要做到拒绝毒品、洁身自爱C解析 HIV是RNA病毒,其遗传物质RNA是单链的,很容易发生变异,因此疫苗效果难以持久,A正确;HIV主要攻击T细胞,使人几乎丧失一切免疫能力,因此艾滋病患者比健康人更容易罹患流感和恶性肿瘤,B正确,C错误;微专题三病毒例7 下列关于HIV和艾滋病的叙述,错误的是()A.HIV是RNA病毒,因容易变异使疫苗效果难以持久B.艾滋病患者比健康人更容易罹患流感和恶性肿瘤C.HIV首先破
50、坏B细胞,逐渐使人体的免疫系统瘫痪D.预防艾滋病的发生,我们要做到拒绝毒品、洁身自爱C艾滋病的主要传播途径是性接触、血液传播和母婴传播,因此预防艾滋病的发生,我们要做到拒绝毒品、洁身自爱,D正确。微专题三病毒类型五 细菌与病毒比较细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等部分构成。细菌有杆状、球状、螺旋状等不同形态。有些细菌相互连接成团或长链,但每个细菌也是独立生活的。有些细菌生有能够摆动的鞭毛,可以在水中游动;有些细菌的细胞壁外面有一层荚膜,荚膜对细菌有一定的保护作用。微专题三病毒例8 病毒和细菌与人类健康密切相关。下列有关病毒和细菌的叙述,正确的是()A.组成成分都只有蛋白质和核酸B.遗传信
