新教材高中生物 精品资源专题四 第1讲 遗传的分子基础Word文件下载.docx
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为非细胞结构的病毒,必须寄生在活细胞中,利用宿主细胞的物质和能量进行增殖。
(2)关于肺炎双球菌的转化实验
①转化的实质是基因重组而非基因突变;
转化的只是少部分R型细菌。
②体内转化实验证明了“转化因子”的存在,体外转化实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。
(3)关于噬菌体侵染细菌的实验
①不能用同位素标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA和蛋白质区分开。
②35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
③噬菌体侵染细菌实验的误差分析
用32P标记DNA的噬菌体侵染大肠杆菌:
用35S标记蛋白质的噬菌体侵染大肠杆菌:
1.(2019·
江苏,3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.实验中可用15N代替32P标记DNA
B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
答案 C
解析 蛋白质和DNA都含有N元素,所以不能用15N代替32P标记DNA,A错误;
噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制合成噬菌体外壳蛋白的相关基因编码的,B错误;
噬菌体侵染大肠杆菌后,以自身DNA为模板,以大肠杆菌中的4种脱氧核苷酸为原料,合成子代DNA,C正确;
该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
思维延伸 判断正误:
(1)T2噬菌体可以引起大肠杆菌释放溶酶体酶导致其裂解( ×
)
(2)培养基中的32P经宿主细胞摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中( √ )
(3)该实验证明了噬菌体离开活细胞也能进行增殖( ×
(4)赫尔希和蔡斯同时也证明了DNA的半保留复制( ×
2.(2018·
全国Ⅱ,5)下列关于病毒的叙述,错误的是( )
A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
答案 B
解析 烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成,故可从烟草花叶病毒中提取到RNA,A项正确;
T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,在大肠杆菌体内增殖可导致其裂解,B项错误;
HIV主要攻击人体的T细胞,使人体免疫力下降直至完全丧失,引起人的获得性免疫缺陷综合征,C项正确;
病毒感染引发的疾病通常具有传染性,阻断病毒的传播,即切断传播途径,可降低其所致疾病的发病率,D项正确。
知识延伸 病毒的种类
(1)按遗传物质分类:
DNA病毒、RNA病毒、蛋白质病毒(如:
朊病毒)。
(2)按寄主类型分类:
细菌病毒(如噬菌体)、植物病毒(如烟草花叶病毒)、动物病毒(如禽流感病毒、天花病毒、HIV等)。
1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,对加热杀死的S型细菌的细胞提取物进行不同的处理后,再加入到有R型活细菌的培养基中,处理方法及培养结果如下表所示。
由表可知( )
实验组号
处理方法
培养基中长菌情况
①
不处理
R型、S型细菌
②
加入蛋白酶
③
加入酯酶
④
加入RNA酶
⑤
加入DNA酶
R型细菌
A.本实验的自变量控制利用了“加法原理”
B.实验①和⑤说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性
C.实验①和⑤说明R型细菌的DNA是转化因子
D.实验①~⑤说明DNA是主要的遗传物质
解析 本实验的自变量控制利用了“减法原理”,A项错误;
实验⑤中培养基上只有R型细菌生长,因此实验①和⑤可以说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去了转化活性,实验①~⑤说明S型细菌细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,B项正确,C、D项错误。
2.噬藻体是感染蓝藻的DNA病毒。
用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞,培养一段时间,经搅拌、离心后进行放射性检测。
下列相关叙述正确的是( )
A.32P标记的是噬藻体DNA中的胸腺嘧啶
B.搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离
C.离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中
D.此实验证明DNA是噬藻体的遗传物质
解析 32P标记的是噬藻体DNA中的所有磷酸基团,A错误;
搅拌的目的是使吸附在蓝藻表面的噬藻体与蓝藻分离,B正确;
离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中,C错误;
由于缺乏对照实验,故不能说明噬藻体的遗传物质是DNA,D错误。
3.若要验证某种细菌或病毒的遗传物质是DNA,下列方法不可行的是( )
A.向R型肺炎双球菌的培养基中加入S型细菌的DNA,检测细菌的转化情况
B.向大肠杆菌培养基中加入DNA合成抑制剂,检测大肠杆菌的菌落情况
C.用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,检测子代噬菌体的放射性
D.向大肠杆菌的培养液中加入含35S的无机盐,检测子代大肠杆菌DNA中的放射性
答案 D
解析 向R型肺炎双球菌的培养基中加入S型细菌的DNA,培养一定时间后,若培养基中出现了S型细菌的菌落,则说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,A正确;
向大肠杆菌培养基中加入DNA合成抑制剂,若培养基中无大肠杆菌的菌落生成,则说明大肠杆菌的遗传物质是DNA,B正确;
32P标记的是T2噬菌体的DNA,用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,若检测到子代噬菌体有放射性,则说明在亲子代之间具有连续性的物质是DNA,即DNA是遗传物质,C正确;
DNA不含硫元素,向大肠杆菌的培养液中加入含35S的无机盐,子代大肠杆菌DNA不会出现放射性,所以此方法不可行,D错误。
考点二 遗传信息的传递和表达
1.DNA的复制
2.基因表达过程中的重要图解
(1)图1表示真核生物核基因的表达过程。
转录在细胞核中进行,翻译在核糖体上进行,两者不同时进行。
(2)图2表示原核生物基因的表达过程。
转录和翻译同时进行。
(3)图3表示转录过程。
图示转录的方向是从左向右,催化的酶是RNA聚合酶,产物是mRNA、rRNA和tRNA。
其中RNA聚合酶兼具解旋的功能。
(4)图4表示真核细胞的翻译过程。
图中①是mRNA,⑥是核糖体,②③④⑤表示正在合成的4条多肽链,翻译的方向(核糖体移动方向)是从右向左。
(5)图5表示原核细胞的转录和翻译过程。
图中①是DNA模板链,②③④⑤表示正在合成的4条mRNA,每条mRNA上可同时结合多个核糖体,在核糖体上同时进行翻译过程。
(6)图6表示中心法则。
用图中数字表示下列生物遗传信息的传递:
a.细胞生物和DNA病毒:
①②③。
b.RNA复制类病毒:
③④。
c.逆转录病毒:
⑤①②③。
d.根尖分生区细胞:
e.叶肉细胞:
②③。
3.基因与性状的关系
(1)基因控制性状的途径
途径一:
基因蛋白质的结构生物体的性状。
途径二:
基因酶的合成代谢过程生物体的性状。
(2)基因与性状的关系
①基因与性状之间并不都是简单的线性(一一对应)关系。
②表现型由基因决定,受环境影响。
1.(2020·
全国Ⅲ,3)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。
含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。
下列说法错误的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
解析 由于某些tRNA分子的反密码子中含有I,可使一种反密码子识别不同的密码子,例如题图中的一种反密码子可以识别三种不同的密码子,A项正确;
密码子与反密码子的结合是遵循碱基互补配对原则的,碱基之间通过氢键连接,B项正确;
tRNA和mRNA都是单链,tRNA分子可通过盘曲折叠形成三叶草形结构,C项错误;
由于密码子具有简并性,所以mRNA中碱基改变前后所编码的可能是同一种氨基酸,不一定造成所编码氨基酸的改变,图中信息也可以说明,虽然密码子不同,但是对应的都是甘氨酸,D项正确。
思维延伸 回答有关翻译过程的问题:
(1)翻译能够精确进行的原因有:
___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)翻译效率很高,原因是__________________________________________________________
(3)翻译过程中,密码子具有一定的“简并性”,其意义是:
______________________________
答案
(1)mRNA为翻译提供了精确的模板;
翻译过程中mRNA和tRNA严格遵循碱基互补配对原则,保证了翻译能够准确地进行
(2)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
(3)既有利于提高翻译速度,又可增强容错性,减少蛋白质或性状差错,保证生物性状的相对稳定
2.(2020·
全国Ⅲ,1)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是( )
A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质
B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
解析 根据中心法则可知,DNA可以经过转录形成RNA,即遗传信息从DNA流向了RNA,RNA可以做模板进行翻译,即遗传信息从RNA流向了蛋白质,A项正确;
转录形成的RNA有三种,即mRNA、tRNA和rRNA,其中可以编码多肽的只有mRNA,B项错误;
基因是有遗传效应的DNA片段,所以细胞中DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和,两者不相等,C项正确;
转录是以基因为单位进行的,一个DNA分子中含有多个基因,所以染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子,D项正确。
1.在研究解旋酶在DNA复制过程中的作用机制时,科研人员发现,随着解旋酶的移动和双链的打开,DNA链中的张力变小了。
下列相关分析错误的是( )
A.原核细胞中DNA分子复制时,解旋酶与DNA聚合酶能同时发挥作用
B.噬菌体遗传物质DNA的复制所需要的原料和能量全部由宿主
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