高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义.docx
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高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义
高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义
遗传的物质基础1.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质。
( )
【答案】 × 分析:
T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,遗传物质是DNA。
2.噬菌体以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。
( )
【答案】 × 分析:
噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒,在噬菌体侵染细菌的过程中,以噬菌体DNA为模板合成子代噬菌体的核酸,而不是以细菌DNA为模板。
3.噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是DNA用1N放射性同位素标记。
( )
【答案】 × 分析:
噬菌体侵染细菌的实验是用32P标记噬菌体的DNA,而不是用1N标记的DNA。
4.人类对遗传物质本质的探索过程中,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。
( )
【答案】 √ 分析:
艾弗里等人从S型肺炎双球菌中提取的DNA纯度最高的时候还含有002%的蛋白质,而噬菌体侵染细菌实验实现了将DNA和蛋白质完全分离,因此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。
.在“噬菌体侵染细菌的实验”中用32P、3S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。
( )
【答案】 × 分析:
噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内。
6.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。
( )
【答案】 × 分析:
真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
7.RNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。
( )
【答案】 × 分析:
在翻译过程中,核糖体在RNA上移动翻译出蛋白质,而不是RNA在核糖体上移动。
8.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
( )
【答案】 √ 分析:
DNA能够通过转录将遗传信息传递给RNA,进一步通过翻译完成蛋白质的合成,所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
探索遗传物质的经典实验
【典例1】 (2014•烟台模拟)赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验,是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。
下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,据图回答下列问题:
(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。
如果仅凭猜想,控制其性状的遗传物质有可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体?
请简述实验方案。
(3)科学家若用含有1N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,待大肠杆菌解体后,1N存在于T2噬菌体的________________________中。
【解析】
(1)单凭猜想,遗传物质可能会有三种情况:
蛋白质和DNA都是遗传物质,仅DNA是遗传物质,仅蛋白质是遗传物质。
(2)解答该问题要考虑到病毒本身不能增殖,必须借助于宿主细胞,因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞,然后再培养出有标记的噬菌体。
(3)T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,蛋白质分子中含有元素、H、、N,而DNA分子中含有元素、H、、N、P,噬菌体在大肠杆菌中增殖时,所用原料(氨基酸和脱氧核苷酸)都自大肠杆菌。
由于大肠杆菌在含1N的培养基中培养,所以大肠杆菌内的氨基酸和脱氧核苷酸都含1N。
因此,在子代噬菌体的蛋白质和DNA中都含有1N。
【答案】
(1)蛋白质和DNA都是遗传物质;蛋白质是遗传物质,DNA不是;DNA是遗传物质,蛋白质不是
(2)将宿主细菌在含32P的培养基中培养,获得含有32P的细菌;用T2噬菌体去侵染被32P标记的细菌,待细菌细胞裂解后,释放出的噬菌体便会被32P标记。
(3)蛋白质外壳(或蛋白质)和DNA
(1)解决本题首先要明确:
①噬菌体侵染细菌的实验结论:
________________________________
_______________________________________。
②用32P标记噬菌体的____________,用3S标记噬菌体的________________。
③噬菌体的生活方式:
________________________。
(2)关于放射性元素存在位置的理解:
①仅用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,放射性存在于上清液中的原因是什么?
②仅用3S标记的噬菌体侵染细菌后离心,放射性存在于沉淀物中的最可能原因是什么?
【答案】
(1)提示:
①DNA是遗传物质
②DNA 蛋白质 ③寄生
(2)①提示:
侵染时间过短会有很多噬菌体还没得及侵入细菌;或侵染时间过长,子代噬菌体从细菌中释放出。
②提示:
搅拌不充分。
【总结提升】
遗传物质探究实验的解题规律
(1)艾弗里肺炎双球菌转化实验中的相互对照:
S型细菌DNA多糖蛋白质脂质DNA分解物+R型细菌――→相互对照①DNA是遗传物质②其他物质不是遗传 物质
(2)子代噬菌体的放射性分析:
被标记的物质子代噬菌体
用32P标记亲代噬菌体的DNA只有含有亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体具有放射性
用3S标记亲代噬菌体的蛋白质均不具有放射性用32P标记细菌内的含P物质,如DNA、核苷酸等
用3S标记细菌内的含S物质,如蛋白质、氨基酸等因为合成子代噬菌体的原料全部自细菌,所以子代噬菌体均具有放射性
DNA分子的结构、复制及相关计算
【典例2】 (2014•东理综)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( )【解析】 DNA分子中(A+)/(T+G)应始终等于1;一条单链中(A+)/(T+G)与其互补链中(A+)/(T+G)互为倒数,一条单链中(A+)/(T+G)=0时,互补链中(A+)/(T+G)=2;一条单链中(A+T)/(G+)与其互补链中(A+T)/(G+)及DNA分子中(A+T)/(G+)都相等。
【答案】
(1)明确DNA复制的相关问题:
①复制方式:
_____________________________________。
②相关计算:
一个DNA分子复制n次,则有
a子代DNA分子数为2n含有亲代链的DNA分子数为:
不含有亲代链的DNA分子数为:
b子代脱氧核苷酸链数为2n+1条亲代脱氧核苷酸链为:
新合成的脱氧核苷酸链为:
(2)依据题中DNA含有的标记元素,分析DNA复制离心后的情况:
DNA两条链的标记情况密度试管中的位置
________最小________
1N/14N居中居中
________最大________
【答案】
(1)提示:
①半保留复制
②a2 2n-2 b.2条 2n+1-2条
(2)提示:
DNA两条链的标记情况密度试管中的位置
14N/14N远离底部1N/1N靠近底部
【总结提升】
与碱基互补配对或DNA复制相关的计算方法
(1)双链DNA分子中碱基含量的计算。
①规律一:
双链DNA中,A+G=T+=A+=T+G=总碱基的一半。
②规律二:
若在DNA一条链中A+GT+=a,则在互补链中A+GT+=1a,而在整个DNA分子中A+GT+=1。
③规律三:
若在一条链中A+TG+=,在互补链及整个DNA分子中A+TG+=。
④规律四:
某碱基在DNA中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半,如A总碱基=A1%+A2%2。
(2)与DNA复制有关的计算。
假设1个DNA分子复制n次,则
①子代DNA数为2n含母链的DNA数:
2完全含母链的DNA数:
0不含母链的DNA数:
2n-2
②子代DNA链数为2n+1母链所占比例:
12n子链所占比例:
1-12n
③复制差错的计算:
DNA复制过程中其中一条链发生差错,复制n代后,含有突变基因的异常DNA分子占DNA总数的0%。
④复制原料的计算:
若某DNA分子含某碱基个,该DNA分子进行n次复制,则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为×(2n-1);进行第n代复制时,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为×2n-1。
遗传信息的转录和翻译
【典例3】 (2014•孝感模拟)下图表示真核细胞细胞核内某种遗传信息流动过程,相关叙述正确的是( )A.细胞分裂间期一定有该过程发生,衰老细胞中不再发生该过程
B.图示能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程
.图中的d代表核糖体,细胞中的一般有20种
D.细胞的分裂和分化过程中都一定会发生图示过程
【解析】 在真核细胞中,该过程表示DNA分子的转录过程,细胞分裂间期一定有该过程发生,衰老细胞中也可以发生该过程;该图不能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程,只能表示DNA分子的转录过程;图中的d代表RNA聚合酶,代表核糖核苷酸,细胞中的(核糖核苷酸)一般有4种;无论细胞的分裂还是细胞的分化过程都会产生蛋白质,都会发生DNA分子的转录过程。
【答案】 D
(1)明确图中各标号的名称并理解相关信息:
①图中a、b、、d的名称分别是什么?
②由a形成b的过程中模板是哪一条?
原料是什么?
(2)明确下列各类生物遗传信息的传递过程:
生物种类遗传信息的传递过程
DNA病毒,如噬菌体________
烟草花叶病毒________
逆转录病毒________
细胞生物________
【答案】
(1)①提示:
双链DNA、RNA、核糖核苷酸、RNA聚合酶。
②提示:
甲,(核糖核苷酸)。
(2)提示:
生物种类遗传信息的传递过程
DNA病毒,如噬菌体
烟草花叶病毒
逆转录病毒
细胞生物
【总结提升】
DNA复制、转录和翻译的分析技巧
(1)DNA分子复制过程的分析:
①判断依据:
模板为DNA的两条链,且合成双链DNA。
②子代DNA的组成:
分别由一条母链和一条子链组成。
③子代DNA的分离时期:
有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
(2)DNA分子转录过程的分析:
①判断依据:
模板为DNA的一条链,且合成单链RNA。
②转录方向:
由于图二中d是已经与模板DNA分离的游离的RNA片段,因此可知转录的方向是由右向左进行,且a为RNA聚合酶。
③标号名称:
b与的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。
④发生场所:
在真核细胞中图二过程主要发生在细胞核中,叶绿体和线粒体中也可进行。
(3)翻译过程的分析:
①判断依据:
模板为RNA,且合成场所为核糖体。
②名称确定:
Ⅰ为tRNA,Ⅱ为核糖体,Ⅲ为RNA,Ⅳ为多肽链。
【变式训练】 (2014•江苏单科)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(如下图),下列相关叙述错误的是( )A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
.通过④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治疗艾滋病
【解析】 HIV的遗传物质是RNA,经逆转录④形成DNA可以整合到患者细胞的基因组中,再通过转录②和翻译③合成子代病毒的蛋白质外壳;侵染细胞时,HIV中的逆转录酶能进入宿主细胞;若抑制逆转录过程,则不能产生子代病毒的蛋白质和RNA,故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物治疗艾滋病。
【答案】 B1.(2014•郑州模拟)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染
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