高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义

1 / 17高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址遗传的物质基础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%的蛋白质，而噬菌体侵2 / 17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3 / 17【典例 1】(XX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4 / 17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_。5 / 17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：S型细菌 DNA多糖蛋白质脂质 DNA分解物R 型细菌相互对照DNA 是遗传物质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6 / 17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】(XX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)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：7 / 17复制方式：_。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 2n1 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_15N/14N居中居中_最大_【答案】(1)提示：半保留复制2n2b2 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8 / 17(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 AGTca，则在互补链中 AGTc1a，而在整个 DNA分子中 AGTc1。规律三：若在一条链中 ATGcm，在互补链及整个DNA分子中 ATGcm。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：2n2子代 DNA链数为 2n1 母链所占比例：12n 子链所占比例：112n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。9 / 17遗传信息的转录和翻译【典例 3】(XX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：10 / 17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。11 / 17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】(XX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()12 / 17A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(XX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13 / 17【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(XX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14 / 17肠杆菌裂解释放出子代噬菌体。【答案】c3(XX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(XX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15 / 17D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(XX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