高考生物二轮复习讲义 遗传的物质基础.doc

遗传的物质基础1rna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15n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15n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0.02%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。5在“噬菌体侵染细菌的实验”中用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。()【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。7mrna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mrna上移动翻译出蛋白质，而不是mrna在核糖体上移动。8dna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mrna，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15n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，15n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c、h、o、n，而dna分子中含有元素c、h、o、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)都来自大肠杆菌。由于大肠杆菌在含15n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15n。因此，在子代噬菌体的蛋白质和dna中都含有15n。【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：噬菌体侵染细菌的实验结论：_。用32p标记噬菌体的_，用35s标记噬菌体的_。噬菌体的生活方式：_。(2)关于放射性元素存在位置的理解：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？仅用35s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：dna是遗传物质dna蛋白质寄生(2)提示：侵染时间过短会有很多噬菌体还没来得及侵入细菌；或侵染时间过长，子代噬菌体从细菌中释放出来。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：(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35s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35s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来自细菌，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山东理综)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(ac)/(tg)应始终等于1；一条单链中(ac)/(tg)与其互补链中(ac)/(tg)互为倒数，一条单链中(ac)/(tg)0.5时 ，互补链中(ac)/(tg)2；一条单链中(at)/(gc)与其互补链中(at)/(gc)及dna分子中(at)/(gc)都相等。【答案】c(1)明确dna复制的相关问题：复制方式：_。相关计算：一个dna分子复制n次，则有(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_15n/14n居中居中_最大_【答案】(1)提示：半保留复制a.22n2b2条2n12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15n/15n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。规律一：双链dna中，agtcactg总碱基的一半。规律二：若在dna一条链中a，则在互补链中，而在整个dna分子中1。规律三：若在一条链中m，在互补链及整个dna分子中m。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。(2)与dna复制有关的计算。假设1个dna分子复制n次，则子代dna数为2n子代dna链数为2n1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50%。复制原料的计算：若某dna分子含某碱基m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m(2n1)；进行第n代复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m2n1。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c图中的d代表核糖体，细胞中的c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，c代表核糖核苷酸，细胞中的c(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：图中a、b、c、d的名称分别是什么？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)提示：双链dna、mrna、核糖核苷酸、rna聚合酶。提示：甲，c(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：判断依据：模板为dna的两条链，且合成双链dna。子代dna的组成：分别由一条母链和一条子链组成。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：判断依据：模板为dna的一条链，且合成单链rna。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。标号名称：b与c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。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：判断依据：模板为mrna，且合成场所为核糖体。名称确定：为trna，为核糖体，为mrna，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【解析】hiv的遗传物质是rna，经逆转录形成dna可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录和翻译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来治疗艾滋病。【答案】b1(2014郑州模拟)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，均不能证明的是()adna可以产生可遗传的变异b蛋白质不是遗传物质cdna可以控制生物的性状ddna是主要的遗传物质【解析】肺炎双球菌的转化实验可证明dna是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验只能证明dna是遗传物质；两实验均不能证明dna是主要的遗传物质这一结论。【答案】d2(2014南京模拟)用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是()a离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌b搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离c噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体d32p标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【解析】噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻的噬菌体外壳，沉淀物是被侵染的大肠杆菌；搅拌不充分，噬菌体与大肠杆菌未分离，放射性应出现在沉淀物中；32p标记的是噬菌体的dna，噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的dna，子代噬菌体的dna含32p，上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体。【答案】c3(2014武汉模拟)dna是以半保留方式进行复制的，如果放射性完全标记的1个双链dna分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的4个dna分子的特点是()a部分dna分子含有放射性b全部dna分子含有放射性c所有分子的一条链含有放射性d所有分子的两条链都没有放射性【解析】根据dna分子半保留复制的特点，完全标记的1个双链dna分子在无放射性标记的溶液中复制两次形成4个dna分子，其中2个dna分子的两条链都没有放射性；另外2个dna分子都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。两次复制过程如下图所示：【答案】a4(2014厦门模拟)下列关于dna复制的叙述，不正确的是()adna复制时，严格遵循at、gc的碱基互补配对原则bdna复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板cdna分子全部解旋后，才开始进行dna复制d脱氧核苷酸必须在dna聚合酶作用下才能连接形成新的子链【解析】dna复制时，遵循at、gc的碱基互补配对原则。dna复制时，两条脱氧核苷酸链均作为模板。dna复制的特点是边解旋边复制，半保留复制。在形成dna时，以亲代dna分子为模板，脱氧核苷酸在dna聚合酶的作用下连接形成新的子链。【答案】c5(2014郑州模拟)下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。青霉素：抑制细菌细胞壁的合成。环丙沙星：抑制细菌dna解旋酶的活性。红霉素：能与核糖体结合以阻止其发挥作用。利福平：抑制rna聚合酶的活性。以下有关说法错误的是()a环丙沙星会抑制a过程，利福平将会抑制b过程b除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用c过程d涉及的氨基酸最多20种、trna最多有64种de过程需要逆转录酶【解析】环丙沙星会抑制细菌dna解旋酶的活性，故可抑制细菌dna的复制过程(a过程)；利福平会抑制rna聚合酶的活性，故可抑制细菌的转录过程(b过程)和rna的自我复制过程(c过程)；红霉素能与核糖体结合以阻止其发挥作用，故可抑制细菌的翻译过程(d过程)。只有青霉素抑制细菌细胞壁的合成，不影响遗传信息的传递和表达。翻译过程(d过程)涉及的氨基酸最多20种，trna最多有61种。e过程是逆转录过程，需要逆转录酶。