2016_2017学年高中生物第4章遗传的分子基础微专题突破苏教版必修.docx

微专题突破一、DNA是主要遗传物质的实验比较肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体外转化实验T2噬菌体侵染细菌的实验烟草花叶病毒感染烟草实验操作人格里菲思艾弗里及其合作者赫尔希、蔡斯格勒、施拉姆巧妙构思用加热杀死的S型细菌做对照将物质提纯分离各自观察放射性同位素标记T2噬菌体DNA和蛋白质，侵染时自然分离烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别感染烟草结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落放射性存在位置烟草是否患病实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质DNA是遗传物质RNA是遗传物质1(2016衡水高一检测)蛋白质中含S不含P，而核酸中含P不含S，现用放射性同位素35S和32P标记的噬菌体侵染无任何标记的大肠杆菌，然后进行测定，在子代噬菌体中()A可以检测到35SB可以检测到35S和32PC可以检测到32PD不可能检测到35S和32P【解析】噬菌体侵染大肠杆菌实验中，噬菌体把DNA分子(含P)注入大肠杆菌体内，把蛋白质分子(含S)留在大肠杆菌外部，以自己的DNA分子为模板，利用大肠杆菌体内的原料合成子代噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳，所以可以检测到32P，而不能检测到35S，所以C选项正确。【答案】C2在肺炎双球菌的转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡，则此过程中小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况，最可能是下图哪个选项()【解析】在死亡的小鼠体内同时存在着S型和R型两种细菌。R型细菌先减后增，与小鼠的免疫力有关，刚开始小鼠免疫力较强，注入的R型细菌大量被杀死；随着一些R型细菌转化成S型细菌，S型细菌有多糖类荚膜的保护，能在小鼠体内增殖，使小鼠免疫力降低，对R型、S型细菌的杀伤力减弱，导致R型、S型细菌增殖加快、数目增加。【答案】B3用32P标记S型肺炎球菌的DNA,35S标记其蛋白质，将其加热杀死后与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后，从死亡的小鼠体内提取得到活的S型和R型细菌。下列有关元素分布的分析，最可能的情况是()A部分S型细菌含有32P，不含有35SB部分R型细菌含有32P和35SC所有S型细菌都含有32P，不含有35SD所有R型细菌都含有35S，不含有32P【解析】由题意可知，标记后再加热杀死，S型肺炎球菌的蛋白质会变性失活，而其DNA则仍保持活性，具有转化能力，因此当与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内后，S型菌的DNA会使部分R型菌转化成S型菌，其他绝大多数的R型菌仍然正常。从死亡小鼠体内提取到的活的S型菌和R型菌的蛋白质的合成与S型菌的标记蛋白无关，也就是说从死亡小鼠体内提取得到的活的S型的R型细菌都不会含有35S。【答案】A二、DNA和RNA中碱基的相关计算1DNA分子多样性的计算DNA分子多样性与碱基的数目和排列顺序有关，如果一个DNA分子含有的碱基对数为n，则最多可形成DNA的种类为4n种。2DNA复制中有关的计算若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代。(1)子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有(2n2)个，做题时应看准是“含”，还是“只含”。(2)无论复制多少次，含15N的DNA分子数始终是2个，含15N的链始终是2条。做题时，应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。(3)若一亲代DNA分子有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需消耗游离的该种脱氧核苷酸数目为m(2n1)个。第n次复制，需该种脱氧核苷酸数为m2n1个。3DNA转录过程中有关计算转录成mRNA的DNA分子中的碱基数是该mRNA碱基数的两倍。4翻译过程中有关计算在涉及该部分内容的计算时，要注意题干中是否需要考虑终止密码子及基因中不能翻译的片段，如果题目中未作说明，一般按照以下规律计算：DNA中碱基数量mRNA中碱基数量氨基酸数量631(1)计算中“最多”和“最少”的分析。翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。如mRNA上有n个碱基，转录该mRNA的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。提醒：做题时应看清是DNA上(或基因上)的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数。DNA(或基因)中的碱基对数密码子个数氨基酸个数311。4(2016清江中学高一期末)用15N标记细菌中的DNA，然后又用普通的14N培养这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌在含14N的培养基上连续分裂2次，产生了4个子DNA分子，则该子代DNA分子中的14N链与15N链的比例是()A31B21C11D71【解析】DNA复制方式为半保留复制，新形成的4个DNA分子，共8条链，其中2条含15N,6条含14N。【答案】A5某条多肽的相对分子质量为5 354，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A58对碱基B59对碱基C177对碱基D174对碱基【解析】设氨基酸数为n则脱去的水分子数为(n1)个，据脱水缩合反应式，得110n5 35418(n1)，解得n58，如考虑不编码氨基酸的终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是5833177对碱基。【答案】C6一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的AT的数、合成蛋白质时最多脱去的水分子数分别是()Am、m/31 Bm、m/32C2(mn)、m/31D2(mn)、m/32【解析】由mRNA分子有m个碱基且GCn可知，此mRNA分子中AUmn，控制其合成的DNA分子模板链中TAmn个，DNA分子中AT2(mn)；由mRNA分子m个碱基可知，合成的蛋白质最多含有m/3个氨基酸，此蛋白质分子有两条肽链，最多脱水分子数应为m/32。【答案】D三、生物育种方法比较方法原理适用条件优点不足方式杂交育种基因重组本物种具有所需性状操作简单，可得到多种性状组合获得纯种，耗时较长杂交、连续自交和筛选单倍体育种染色体数目的整倍变异选育性状为显性性状时，可显著缩短育种时间操作相对复杂用秋水仙素处理或低温诱导单倍体幼苗多倍体育种获得营养物质含量高的品种生长期延长，结实率低染色体数目加倍 人工诱变育种人工诱导基因突变各物种暂无所需性状提高基因突变的频率，创造所需基因和性状不一定能获得所需性状；可能失去优良性状；筛选范围大、时间长物理、化学因素诱变基因工程育种DNA重组其他物种具有所需性状定向改变物种的基因组成操作复杂，技术含量高将目的基因导入受体细胞7某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它们转变为以下基因型的生物：AABB；aB；AaBBC；AAaaBBBB。则下列排列正确的是()A诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术【解析】某生物的基因型为AaBB，可通过杂交育种获得基因型为AABB的生物；通过单倍体育种可获得基因型为aB的生物；通过转基因技术可获得基因型为AaBBC的生物；通过多倍体育种可获得基因型为AAaaBBBB的生物。【答案】B8如图所示某种农作物品种和培育出的几种方法，有关说法错误的是 ()A培育品种的最简捷途径是VB通过过程最不容易达到目的C通过过程的原理是染色体变异D过程常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【解析】因单倍体ab不能产生种子，故过程只能用秋水仙素处理由ab经花药离体培养成的幼苗。【答案】D四、遗传病概率的计算1患病男孩与男孩患病的概率计算(1)位于常染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则：患病男孩的概率患病孩子的概率1/2男孩患病的概率患病孩子的概率(2)位于性染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再按以下规则：患病男孩的概率患病男孩在后代全部孩子中的概率男孩患病的概率后代男孩中患病者的概率2两种疾病患病概率的有关计算(1)只患甲病的概率是m(1n)；(2)只患乙病的概率是n(1m)；(3)甲、乙两病同患的概率是mn；(4)甲、乙两病均不患的概率是(1m)(1n)。对于患病情况较复杂时，注意采用求完全正常的概率(a)，然后用(1a)表示患病概率会使问题得以简化。9下图是单基因遗传的家系图，其中2不含甲病基因，下列判断错误的是()A甲病是伴X染色体隐性遗传病B乙病是常染色体隐性遗传病C5可能携带两种致病基因D1与2再生一个患这两种病的孩子的概率是1/16【解析】甲病符合“无中生有为隐性”，又由于2不携带甲病基因，故甲病为伴X染色体隐性遗传病；乙病符合“无中生有为隐性”，又由于4患病，1、2不患病，故该遗传病为常染色体隐性遗传病；设甲病由Xb控制，乙病由a控制，则5的基因型可能为AAXBY或AaXBY，只可能携带乙病致病基因，不可能携带甲病致病基因；1基因型为AaXBXb，2基因型为AaXBY，二者再生一个患两种病孩子的概率为1/41/41/16。【答案】C10下图是具有两种遗传病的某家族系谱图，若2无乙病基因。下列说法错误的是()A甲病为常染色体显性遗传病B3是纯合体的概率是1/6C乙病为伴X染色体隐性遗传病，4是杂合子的概率是1/4D若4与一位正常男性结婚，则生下正常男孩的概率为3/8【解析】根据1、2和4的关系能够确定甲病是常染色体显性遗传病；根据1、2和6的关系可以确定乙病是隐性遗传病，再根据2无乙病基因，最终确定乙病是伴X染色体隐性遗传病。3是甲病纯合子的概率是1/3，是乙病纯合子的概率是1/2；4对于甲病而言是隐性纯合子，对于乙病而言是纯合子的概率1/2，所以她是杂合子的概率为1/2。【答案】C章末综合测评(三)(时间：45分钟，分值：100分)一、选择题(共12小题，每小题6分，共72分)1艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A重组DNA片段，研究其表型效应B诱发DNA突变，研究其表型效应C设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递【解析】艾弗里用S型肺炎双球菌提取出了DNA、蛋白质，分别与R型活球菌混合培养，证明了DNA是遗传物质；赫尔希和蔡斯用同位素标记法将噬菌体的DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去研究它们的作用。【答案】C2(2016海南高考)下列叙述不属于人类常染色体显性遗传病遗传特征的是()A男性与女性的患病概率相同B患者的双亲中至少有一人为患者C患者家系中会出现连续几代都有患者的情况D若双亲均无患者，则子代的发病率最大为3/4【解析】人类常染色体显性遗传病与性别无关，男性与女性的患病概率相同；患者的致病基因来自于亲代，患者的双亲中至少有一人为患者；患者家系中会出现连续几代都有患者的情况；若双亲均无患者，则子代的发病率为0。【答案】D3下列关于基因重组的说法中，不正确的是()A生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组C减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖则不能【解析】控制不同性状的基因重新组合，称为基因重组，它包括自由组合型和交叉互换型。减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体上含有相同基因，它们之间交换不会导致基因重组。非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组。减数分裂过程中存在基因重组，而根尖细胞只能进行有丝分裂，所以不会发生基因重组。【答案】B4将粗提取的DNA丝状物分别加入0.14 mol/L NaCl溶液、2 mol/L NaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中，然后用放有纱布的漏斗过滤，分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r，其中由于含DNA少可以丢弃的是()AP、Q、RBp、q、rCP、q、RDp、Q、r【解析】DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小，过滤后DNA在黏稠物p中，可以丢弃P；DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解过滤后，DNA在滤液中，可以丢弃q；DNA不溶于体积分数为95%的酒精溶液，所以过滤后DNA在黏稠物r中，可以丢弃R。【答案】C5下面是噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是()A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNAC实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性D若噬菌体繁殖三代，则子代噬菌体中含35S的占1/4【解析】病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养噬菌体的大肠杆菌细胞。实验中采用搅拌的手段是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开。35S标记蛋白质外壳，外壳没有注入大肠杆菌中，子代噬菌体中不含有35S。【答案】B6右图是高等生物多聚核糖体合成肽链的合成过程，有关该过程的说法正确的是()A该图表示翻译的过程，图中核糖体从左向右移动B多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上互不相同C若合成某条肽链时脱去了100个分子的水，则该肽链中至少含有102个氧原子D若合成产物为胰岛素，则它不需经内质网和高尔基体的加工【解析】由图可知核糖体移动方向为从右向左，多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上相同，若合成产物为胰岛素，则它需经内质网和高尔基体的加工。【答案】C7某双链DNA分子(如下图所示)含有400个碱基，其中一条链上ATGC1234。下列表述正确的是()A该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个B该DNA分子中4种碱基的比例为ATGC1234C该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种D图中DNA放在含15N培养液中复制2代，子代含14N的DNA单链占总链的7/8【解析】根据DNA一条链上ATGC1234及两条链的碱基互补配对可知，DNA另一条的ATGC2143，DNA双链中ATGC3377，AT(33)/(3377)3/10，碱基总数为400。可知AT3/10400120，而双链中AT，A60，该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸(221)60180，根据DNA的半保留复制特点，图中DNA放在含15N培养液中复制2代，子代含14N的DNA单链占总链的1/8。【答案】C8在某作物育种时，将、两个植株杂交，得到，将再作如图所示处理。下列分析错误的是 ()A由到过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合B由的育种过程中，依据的主要原理是染色体变异C若的基因型为AaBbdd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D由到过程可能发生突变和基因重组【解析】过程为两个亲本杂交，亲本减数分裂过程中非同源染色体上非等位基因自由组合。过程为人工诱变育种，该过程中不会发生非同源染色体上非等位基因自由组合，可以发生基因突变。【答案】A9小琳(女)患有某种单基因遗传病，下表是与小琳有关的部分亲属患病情况的调查结果。家系成员父亲母亲哥哥外祖父外祖母舅舅舅母舅舅家表哥患病正常下列相关分析正确的是()A该病的遗传方式是常染色体显性遗传B小琳的母亲是杂合子的概率为1/2C小琳的舅舅和舅母再生一个孩子患病的概率为1/2D小琳的哥哥和舅舅家表哥的基因型相同的概率为1/2【解析】可以根据表格画出遗传图谱。该病为显性遗传，且既可以是伴X染色体的，也可以是常染色体的；小琳的母亲肯定是杂合子；小琳的哥哥和表哥都正常，基因型肯定相同。【答案】C10下面的甲、乙图示为真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是()A甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行CDNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次【解析】图甲表示DNA分子的复制过程，图乙表示转录过程，乙的产物是单链的mRNA分子，故A项错误；甲、乙过程主要在细胞核中进行，故B项错误；甲、乙过程均需要解旋酶的参与，故C项错误；在一个细胞周期中，核中DNA分子只复制一次，而转录可以进行多次，故D项正确。【答案】D11(2014山东高考)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】根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(AT)/(CG)的比值均为m，则每条链中(AT)/(CG)比值为m，由此可判断C正确，D错误；DNA分子中(AC)/(TG)1，而每条链中的(AC)/(TG)不能确定，但两条链中(AC)/(TG)的比值互为倒数，故A、B错误。【答案】C12下图所示遗传系谱中有甲(基因为D、d)、乙(基因为E、e)两种遗传病，其中一种为红绿色盲，已知8只携带甲或乙一种致病基因。下列叙述不正确的是 ()A甲病为常染色体上的隐性遗传病，乙病为红绿色盲B7和8生一个两病兼发的男孩的概率为0C图中6的基因型为DdXEXeD13个体乙病基因只来源于2【解析】本题考查遗传系谱的分析和计算。5和6无甲病，10有甲病，所以甲病为常染色体上的隐性遗传病，又据题已知两种病中有一种为红绿色盲，所以乙病为红绿色盲。8只携带甲或乙一种致病基因，由于13有乙病，8肯定携带乙致病基因而不携带甲致病基因。7和8(DD)不可能生出患甲病的孩子，所以生一个两病兼发的男孩的概率为0。图中6的基因型为DdXEXe，13个体乙病基因来源于2和3。【答案】D二、非选择题(共2题，共28分)13(14分)1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤，据图回答下列问题：(1)若图中C有大量的放射性，则进入大肠杆菌体内的是用_(填“32P”或“35S”)标记的_。(2)在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_，没有进入大肠杆菌内部。(3)噬菌体侵染细菌实验证明了_。(4)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将只含15NDNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。预计第代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量为_。【解析】(1)噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是DNA，蛋白质外壳留在外面。离心后，蛋白质外壳与大肠杆菌分离，蛋白质外壳较轻，分布在上清液中，大肠杆菌分布在沉淀物中。(2)噬菌体侵染大肠杆菌时，未被标记的蛋白质外壳留在外面，所以在理论上，上清液放射性应该为0。(3)噬菌体侵染细菌的实验将DNA和蛋白质彻底分开，这样可以单独观察DNA的作用，证明了DNA是遗传物质。(4)将只含15NDNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代(和)，以1个DNA分子为例，根据DNA半保留复制特点，1个只