江苏省高考生物大二轮复习专题突破练习 专题四 第1讲.docx
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江苏省高考生物大二轮复习专题突破练习专题四第1讲
第1讲 遗传的分子基础
[考纲要求] 1.人类对遗传物质的探索过程(C)。
2.DNA分子结构的主要特点(B)。
3.基因和遗传信息的关系(B)。
4.DNA分子的复制(B)。
5.遗传信息的转录和翻译(B)。
6.基因与性状的关系(B)。
[构建网络]
考点一 遗传物质探索的经典实验
1.肺炎双球菌体外转化实验
(1)过程:
S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质、脂质、DNA经DNA酶处理后的水解物(分别加入)+R型细菌观察菌落特征。
(2)结论:
DNA是遗传物质,而蛋白质等不是。
2.噬菌体侵染细菌的实验
(1)用35S标记蛋白质的噬菌体细菌→搅拌、离心上清液放射性高,沉淀物放射性低。
(2)用32P标记DNA的噬菌体细菌→搅拌、离心上清液放射性低,沉淀物放射性高。
(3)结论:
(1)
(2)DNA是遗传物质(不能证明蛋白质不是遗传物质)。
[错混诊断]
1.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制(2014·江苏,4D)( × )
2.孟德尔的豌豆杂交实验,摩尔根的果蝇杂交实验,均证明了DNA是遗传物质(2013·新课标Ⅱ,5改编)( × )
3.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质(2012·福建,2D改编)( × )
4.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力(2012·江苏,2A)( √ )
5.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体(2011·江苏,12A)( × )
6.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质(2011·江苏,12D)( × )
7.噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(2012·重庆,2B改编)( × )
8.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致(2011·江苏,12C)( √ )
题组一 对肺炎双球菌转化实验进行考查
1.关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验,下列叙述错误的是( )
A.加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内,使R型菌转化成S型菌
B.R型菌转化后出现荚膜,反对者认为可能是突变所致,不能说明DNA是遗传物质
C.艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质,实验中没有完全排除蛋白质的作用
D.艾弗里无法使DNA与蛋白质完全分开,故该实验证明DNA是主要的遗传物质
答案 D
解析 由于技术所限,艾弗里未能将DNA与蛋白质完全分开,但通过体外转化实验证明了DNA就是肺炎双球菌的遗传物质。
2.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。
各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。
下列说法不正确的是( )
A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C.F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果
D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
答案 D
解析 从图示实验过程看出,通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,F组加入了S型细菌的DNA,可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。
A组经煮沸、D和E组为R型细菌,均不能导致小鼠死亡,D错误。
肺炎双球菌转化实验的三个相关问题分析
(1)加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活;而DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
(3)转化后形成的S型细菌可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。
题组二 对噬菌体侵染大肠杆菌实验进行考查
3.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验进一步证实了DNA是遗传物质。
这个实验获得成功的原因不包括( )
A.选择化学组成和结构简单的噬菌体作为实验材料
B.采用同位素标记法分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
C.噬菌体侵染大肠杆菌时,只将DNA注入其细胞中
D.噬菌体侵染时间过长,大肠杆菌会裂解死亡
答案 D
解析 被同位素标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后,通过离心技术分析噬菌体的DNA和蛋白质的去向,进而分析二者在噬菌体繁殖中的作用,与大肠杆菌裂解无关。
4.赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验,下列叙述正确的是(多选)( )
A.此实验证明了DNA是遗传物质
B.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
C.用同位素32P标记的一组实验中,上清液中放射性较强
D.细菌裂解释放的噬菌体中,含32P的物质是DNA
答案 AD
解析 噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,故A正确;T2噬菌体是病毒,不能在培养基上独立生存,必须寄生在活细胞中才能生存,故B错误;32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌,离心后随细菌离心到沉淀物中,所以沉淀物中放射性较强,故C错误;噬菌体由DNA(组成元素是C、H、O、N、P)和蛋白质(组成元素是C、H、O、N)组成,所以细菌裂解释放的噬菌体中,含32P的物质是DNA,故D正确。
噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法
题组三 对生物体的遗传物质进行考查
5.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
答案 B
解析 豌豆的遗传物质是DNA,并非“主要是”;酵母菌是真核生物,细胞核内有染色体,遗传物质主要分布在染色体上,还有少量分布在线粒体内;T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含硫元素;HIV的遗传物质是RNA,水解不会产生脱氧核苷酸。
6.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中,不正确的是( )
A.DNA是绝大多数生物的遗传物质
B.有些生物的遗传物质是RNA
C.在真核生物中,DNA和RNA都是遗传物质,其中DNA是主要的遗传物质
D.核酸是所有生物的遗传物质,其中DNA是主要的遗传物质
答案 C
解析 具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但DNA是遗传物质,病毒只含有DNA或RNA一种核酸,其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。
总之,大多数生物的遗传物质是DNA,即DNA是主要的遗传物质。
生物的遗传物质的判断
生物
所含核酸
所含核苷酸
含氮碱基
遗传
物质
细胞生物(原核、真核生物)
2种
8种:
四种核糖核苷酸;四种脱氧核苷酸
5种:
A、T、C、G、U
均为
DNA
病毒
DNA病毒
1种,为DNA
4种脱氧核苷酸
4种:
A、T、C、G
DNA
RNA病毒
1种,为RNA
4种核糖核苷酸
4种:
A、U、C、G
RNA
考点二 DNA的结构、复制及相关计算
1.DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
(1)五种元素:
C、H、O、N、P。
(2)四种碱基:
A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸。
(3)三种物质:
磷酸、脱氧核糖、碱基。
(4)两条链:
两条反向平行的脱氧核苷酸链。
(5)一种结构:
规则的双螺旋结构。
2.DNA复制的方式、特点及影响因素
(1)复制方式:
半保留复制。
新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。
(2)过程特点:
边解旋边复制。
(3)影响DNA复制的外界条件
[错混诊断]
1.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制(2014·新课标Ⅱ,5B)( √ )
2.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014·新课标Ⅱ,5C)( × )
3.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架(2009·广东,24D)( √ )
4.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2012·江苏,2C)( × )
5.DNA复制需要消耗能量(2013·海南,4A)( √ )
6.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(2011·海南,25D)( × )
7.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶(2009·江苏,12C)( √ )
题组一 对DNA的结构与复制进行考查
1.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.解旋酶能使DNA双链解开,但需要消耗ATP
B.DNA分子复制的方式是半保留复制
C.DNA分子的复制需要引物,且两条子链的合成方向是相反的
D.因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则,所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的
答案 D
解析 由图可知,解旋酶能打开双链间的氢键,且需要消耗ATP,A正确;DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链,即半保留复制,B正确;DNA分子是反向平行的,而复制的时候只能从5′端向3′端延伸,所以两条子链合成的方向相反,C正确;因为DNA复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互补配对原则进行的,所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的,D错误。
名师点拨 分析示意图可得出下列信息:
一是真核细胞DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶;二是解旋时有ATP的分解,说明需要能量;三是复制时需要引物;四是有两个反向的箭头,说明两条子链合成的方向相反。
2.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述正确的是(多选)( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
答案 BCD
解析 从图中可以看出有多个复制起点,但由于复制环的大小不同,所以复制起始的时间有先有后。
DNA分子复制是边解旋边双向复制的,真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。
这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性,而且每次复制都可产生两个DNA分子,提高了复制效率。
DNA复制的相关问题整合分析
题组二 DNA复制的相关计算
3.(2014·山东,5)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是( )
答案 C
解析 A项,无论DNA分子的一条单链中(A+C)/(T+G)的值为多少,整个DNA分子中(A+C)/(T+G)都等于1。
B项,由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对,故一条单链中(A+C)/(T+G)的值与其互补链中的(A+C)/(T+G)的值互为倒数。
C项,由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对,故一条单链中(A+T)/(G+C)的值与整个DNA分子中(A+T)/(G+C)的值相等。
D项,由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对,故一条单链中(A+T)/(G+C)的值与其互补链中(A+T)/(G+C)的值相等。
4.一个双链均被32P标记的DNA分子由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。
下列叙述不正确的是(多选)( )
A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104(个)
B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶2
答案 BD
解析 由题意可知,该DNA分子中,A=T=10000×20%=2000(个),C=G=10000×30%=3000(个),则含有的氢键数
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