【高频考点】2014届高考生物一轮复习考向案 第六单元 DNA是主要的遗传物质课件 新人教版

高频考点一 DNA是主要的遗传物质 1 2012年江苏高考 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程 下列有关叙述正确的是 A 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B 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 B C 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 D 烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物 质是RNA 2 2010年江苏高考 探索遗传物质的过程是漫长的 直到20世纪初期 人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质 当时人们作出判断的理由不包括 A 不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B 蛋白质与生物的性状密切相关 C 蛋白质比DNA具有更高的热稳定性 并且能够自我复制 D 蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息 答案 C 3 2011年江苏高考 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是 A 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 B 分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 进行长时间的保温培养 物质 蛋白质不是遗传物质 答案 C C 用35S标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D 32P 35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传 角度探究 案例落实 1 1952年 噬菌体小组 的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能 请回答下列有关问题 1 他们指出 噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样 这句话指出了噬菌体作实验材料具有的特点 2 通过 的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体 用标记的噬菌体侵染细菌 从而追踪在侵染过程中变化 3 侵染一段时间后 用搅拌机搅拌 然后离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中的放射性 得到如下图所示的实验结果 搅拌的目的是 所以搅拌时间少于1min时 上清液中的放射性 实验结果表明当搅拌时间足够长以后 上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80 和30 证明 图中 被侵染的细菌 的存活率曲线基本保持在100 本组数据的意义是作为对照组 以证明 否则细胞外放射性会增高 4 本实验证明病毒传递和复制遗传特性中起着重要作用 思路剖析 1 噬菌体作为实验材料 是因为其结构 简单 只含有蛋白质和DNA 核酸 2 噬菌体是病毒 离开活体细胞不能繁殖 所以要标记噬菌体 首先应用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌 再让噬菌体侵染标记后的大肠杆菌 即可达到标记噬菌体的目的 进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化 3 噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜 时间过长 子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来 会使细胞外32P含量增高 图中被侵染细菌的存活率始终保持在100 说明细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来 细胞外的35S含量只有80 原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体 外壳没有全部分离 细胞外的32P含量有30 原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌 该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质 答案 1 结构简单 只含有蛋白质和DNA 核酸 2 用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌 再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌DNA和蛋白质的位置 3 将噬菌体和细菌振脱较低DNA进入细菌 蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来32P 4 DNA 1 下图表示科研人员探究 烟草花叶病毒 TMV 遗传物质 的实验过程 由此可以判断 A 本实验的设计思路是设法将病毒的蛋白质和RNA分离 单独观察其作用 B TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中 C 侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程 D RNA是TMV的主要遗传物质 思路剖析 本题以探究遗传物质实验的设计思路为切入点 引导学生分析实验设计的基本思路和方法 提高学生的分析能力 从图示分析 TMV放入水和苯酚中后 RNA和蛋白质分离 单独观察其作用 A正确 通过接种的方式 TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中 B错误 此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程 C错误 此实验说明TMV的遗传物质是RNA 而不是蛋白质 同种生物的遗传物质没有主次之分 D错误 答案 A 高频考点二 DNA分子的结构 复制 4 2012年福建理综 双脱氧核苷酸常用于DNA测序 其结构与脱氧核苷酸相似 能参与DNA的合成 且遵循碱基互补配对原则 DNA合成时 在DNA聚合酶作用下 若连接上的是双脱氧核苷酸 子链延伸终止 若连接上的是脱氧核苷酸 子链延伸继续 在人工合成体系中 有适量的序列为GTACATACATG的单链模板 胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸 则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有 A 2种B 3种C 4种D 5种 答案 D 5 2012年山东理综 假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成 其中腺嘌呤占全部碱基的20 用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌 共释放出100个子代噬菌体 下列叙述正确的是 A 该过程至少需要3 105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B 噬菌体增殖需要细菌提供模板 原料和酶等 C 含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1 49 D 该DNA发生突变 其控制的性状即发生改变 答案 C 6 2010年山东理综 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期 然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期 其染色体的放射性标记分布情况是 A 每条染色体的两条单体都被标记 B 每条染色体中都只有一条单体被标记 C 只有半数的染色体中一条单体被标记 D 每条染色体的两条单体都不被标记 答案 B 角度探究 2 DNA分子双螺旋结构模型提出之后 人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的 当时推测可能有如图A所示的三种方式 1958年 Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法 追踪由15N标记的DNA亲代链的去向 实验过程是 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌 其DNA分子均为14N DNA 对照 在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌 其DNA均为15N DNA 亲代 将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上 再连续繁殖两代 子代 和子代 后离心得到如图B所示的结果 请依据上述材料回答问题 案例落实 1 如果与对照相比 子代 离心后能分出轻和重两条密度带 则说明DNA传递遗传信息的方式是 如果子代 离心后只有1条中密度带 则可以排除DNA传递遗传信息的方式是 如果子代 离心后只有1条中密度带 再继续做子代 的DNA密度鉴定 若子代 离心后能分出中 轻两条密度带 则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 若子代 离心后不能分出中 轻两条密度带 则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 2 他们观测的实验数据如下 梯度离心DNA浮力密度 g mL 表 分析实验数据可知 实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的方式相吻合 思路剖析 1 从题意可知 如果子代 离心后能分出轻和重两条密度带 可得出是全保留复制 如果子代 离心后只有1条中密度带 肯定不可能是全保留复制 可能是半保留复制或分散复制 子代 为第二次复制的产物 若是半保留复制会有中和轻密度带 若是全保留会有重和轻密度带 若子代 能分出轻 中密度带 可推知为半保留复制方式 若没中 轻密度带之分 则可能为分散复制 2 分析表中的数据 子代 为全中 子代 为中 轻 子代 为中 轻 可推测该复制方式为半保留复制 答案 1 全保留复制全保留复制 半保留复制 分散复制 2 半保留复制 2 用15N标记精原细胞的一个DNA分子 并供给含14N的原料 则该细胞产生的4个精子中 含14N的有 A 1个B 2个C 3个D 4个 思路剖析 掌握DNA半保留复制及减数分裂的过程和特点是解决本题的关键 精原细胞的一个DNA分子被15N标记 与此DNA所在染色体相配对的另一条染色体上的DNA不含15N 但它们均以14N为原料进行复制 结合DNA半保留复制的特点 子代DNA均含有14N 减数分裂结束后子代DNA均分到4个精子中 形成 的4个精子均含14N 2个含15N 答案 D 高频考点三 基因与性状的关系 7 2012年安徽理综 图示细胞内某些重要物质的合成过程 该过程发生在 A 真核细胞内 一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B 原核细胞内 转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链 C 原核细胞内 转录还未结束便启动遗传信息的翻译 D 真核细胞内 转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 答案 C 8 2012年江苏高考 下列关于人类基因组计划的叙述 合理的是 A 该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防 B 该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程 C 该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列 D 该计划的实施不可能产生种族歧视 侵犯个人隐私 等负面影响 答案 A 9 2010年天津理综 根据表中的已知条件 判断苏氨酸的密码子是 A TGUB UGAC ACUD UCU 答案 C 角度探究 案例落实 3 下图为艾滋病毒 HIV 侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程示意图 据图回答 HIV是一种球形病毒 外有蛋白质组成的外壳 内有两条核酸分子 1 HIV的遗传物质是 2 HIV识别并侵染宿主细胞时 与细胞膜的 结构 有关 3 逆转录进行的场所是 若病毒核酸某片段碱基序列为AACCGU 则经逆转录形成的遗传物质对应片段应含胸腺嘧啶脱氧核苷酸与含嘌呤碱基依次为个 4 HIV在宿主细胞内进行遗传信息的传递和表达过程可概括为 用有关文字和箭头表示 5 HIV有 两种类型 其中HIV 型又分为A B C D E F G7个亚型 HIV 型的基因组共有6个主要基因和数个调节基因 其中4个主要基因的变异频率分别为 pol3 ltr5 gag6 env22 有研究指出 HIV有100种不同的形态 有20 的遗传物质因人而异 众多HIV变异株是目前研制HIV疫苗的主要障碍 HIV众多变异类型的形成是的结果 这种变化特点与一般生物的不同之处是 6 目前人类还没有找到可以治愈艾滋病的方法 切断传播途径 避免感染HIV是预防艾滋病的最有效策略 艾滋病的主要传播途径有 7 目前科学家们研制出治疗艾滋病的药物AZT 其分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似 试问AZT抑制病毒繁殖的机制是 A 抑制艾滋病毒RNA基因的转录 B 抑制艾滋病毒RNA基因的反转录 C 抑制艾滋病毒蛋白质的翻译过程 D 抑制艾滋病毒RNA基因的自我复制 思路剖析 艾滋病病毒侵染细胞的过程 应联想到噬菌体侵染细菌的实验 其每一步过程都有相似性 所以 这题实际是对课本基础知识的延伸 主要考查了遗传学的基础知识 艾滋病是一种病毒性疾病 它的遗传物质是RNA 通过图示及联系噬菌体侵染细菌的实验可知 进入宿主细胞的是病毒的RNA 由单链的RNA到双链的DNA的过程为逆转录 由DNA到RNA RNA与核糖体相结合合成蛋白质的过程分别称为转 录和翻译 HIV的变异类型有多种 是目前研制疫苗的主要困难 由于HIV病毒是单链RNA结构不稳定 使突变频率增高和更具多方向性 答案 1 RNA 2 糖被 3 细胞质3 6 4 病毒RNADNA宿主DNA 含病毒遗传信息 RNA病毒蛋白质 5 基因突变突变的多方向性和突变率高 6 性接触传播 母婴传播 血液传播 7 B 3 下图 表示了真核细胞中遗传信息的传递方向 请据图回答下列问题 1 科学家克里克将图中 所示的遗传信息的传递规律命名为法则 过程 发生在有丝分裂的间期和的间期 在过程 中如果出现了DNA分子中若干个碱基对的增添 而导致基因结 构改变 这种DNA的变化称为 2 过程 称为 图中DNA片段由500对碱基组成 A T占碱基总数的34 该DNA片段复制2次 共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子 已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG UAC 某tRNA上的反密码子是AUG 则该tRNA所携带的氨基酸是 若DNA一条链的碱基序列为 TGTGCGTTGACC 以其互补链为模板合成mRNA 则mRNA的碱基序列为 3 在同一生物体内 下列有关叙述错误的是 不同DNA分子中 可能储存有相同的遗传信息 不同组织的细胞中 可能有相同的基因进行表达 不同mRNA分子中 不可能含有相同的密码子 不同核糖体中 不可能翻译出相同的多肽 A B C D 4 核糖体在mRNA上的移动方向是 一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体 多聚核糖体形成的生物学意义是 思路剖析 基因中脱氧核苷酸的序列代表着遗传信息 不同的DNA分子可能含有相同的基因 故 正确 同一生物体不同组织的细胞都是由受精卵发育而来的 每个细胞所含的基因基本相同 且细胞生命活动所需的蛋白质也有可能相同 所以不同组织的细胞可能有相同的基因表达 故 正确 所有生物共用一套遗传密码 故 错误 在翻译过程中多个核糖体可在同一mRNA上翻译同种多肽 故 错误 2 转录990酪氨酸 UGUGCGUUGACC 3 C 4 由a到b 少量mRNA 能迅速合成较多的肽链 蛋白质 其他合理答案也可 答案 1 中心减数第一次分裂前基因突变 一 选择题 本题共8小题 每小题6分 共48分 1 基础再现 以 GAATTG 的互补链转录mRNA 则此段mRNA的序列是 A GAAUUG B CTTAAC C CUUAAC D GAATTG 思路剖析 GAATTG 的互补链为 CT TAAC 以此为模板转录mRNA 根据碱基互补配对原则 以及mRNA特有的U碱基 应为 GAAUUG 或者可以用更简便的方法 根据互补两次的碱基顺序和原来的一样 遇到T换成U 为 GAAUUG 答案 A 2 基础再现 在证明DNA是遗传物质的实验中 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质 在图中标记元素所在部位依次是 A B C D 思路剖析 DNA的基本单位是脱氧核苷酸 32P标记的部位是 磷酸基 脱氧核糖和含氮碱基不含P 35S标记的是氨基酸的R基团 其他部位不含S 答案 A 3 基础再现 如果DNA分子上某一片段是基因 则该片段 携带遗传信息 上面有密码子 能转录产生mRNA 能进入核糖体 能运载氨基酸 能控制蛋白质的合成 A B C D 思路剖析 密码子存在于mRNA上 mRNA进入核糖体 基因不进入核糖体 运载氨基酸的是转运 RNA 而不是基因 答案 C 4 基础再现 某DNA分子片段复制 转录的情况如图所示 图中a b c d表示脱氧核苷酸链的片段 如果没有发生变异 下列说法错误的是 A b和c的碱基序列可以互补 B a中 A G T C 的比值与d中 A G T C 的比值一般不相同 C a中 A T G C 的比值与b中 A T G C 的比值相同 D a和e的碱基序列可以互补 思路剖析 DNA复制形成的子代DNA分子中 a与c完全相同 因b与a互补配对 所以b和c的碱基序列可以互补 以d为模板转录合成的e与d是互补的 而与a的碱基数量和排列顺序基本相同 唯一不同的就是两者在碱基种类上 a链中有碱基T 而e的对应碱基不是T而是U 答案 D 5 视角拓展 用15N标记含有100个碱基对的DNA分子 其中有腺嘌呤60个 该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次 下列有关判断错误的是 A 含有15N的DNA分子有两个 B 含有14N的DNA分子占总数的7 8 C 第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个 D 复制结果共产生16个DNA分子 制4次后 DNA分子全部含有14N 答案 B 思路剖析 该DNA分子在含14N的培养基中连续复 6 视角拓展 下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况 有关说法错误的是 A 甲基因可能是控制胰岛素合成的基因 B 丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因 C 三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不同 D 三种细胞都有甲 乙 丙 丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵 思路剖析 三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息选择性表达 答案 C 7 视角拓展 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验 进行了以下4个实验 用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌 用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌 用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌 用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌 以上4个实验一段时间 适时 后离心 检测到放射性的主要部位分别是 A 沉淀 沉淀 沉淀和上清液 沉淀和上清液 B 沉淀 沉淀 沉淀和上清液 沉淀 C 沉淀 上清液 沉淀 沉淀和上清液 D 上清液 上清液 沉淀和上清液 上清液 思路剖析 用32P主要标记噬菌体的DNA 15N可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA 噬菌体侵染细菌时 只有噬菌体的DNA进入细菌细胞内部 所以 中的32P会进入到细菌细胞中 最终放射性主要出现在沉淀物中 和 中标记物质在细菌细胞中 经离心后放射性也主要出现在沉淀物中 的放射性则可出现在沉淀物和上清液中 答案 B 8 视角拓展 某DNA分子含m对碱基 其中胸腺嘧啶有a个 下列有关此DNA在连续复制时所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸数目的叙述中 错误的是 A 在第一次复制时 需要 m a 个 B 在第二次复制时 需要2 m a 个 C 在第n次复制时 需要2n 1 m a 个 D 在n次复制过程中 总共需要2n 1 m a 个 分子中碱基数 求复制n次与第n次所需某碱基的数目 某DNA分子中含某碱基M个 复制n次 则共需加入含该碱基的脱氧核苷酸为M 2n 1 个 因为最初亲代DNA分子做模板不需要原料 但第n次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸为M 2n 1 M 2n 1 1 M 2n 1 该DNA分子含鸟嘌呤数目为m a 复制n次需鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为 m a 2n 1 答案 D 思路剖析 本题考查DNA分子的复制 已知DNA 9 基础再现 10分 下图为肺炎双球菌转化实验的图解 请回答 1 分析图A可以看出 加热杀死有毒的S型细菌与活的无毒R型的细菌混合注入小鼠体内 小鼠将 原因是 二 非选择题 本题共4小题 共52分 2 若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记 可选用下列哪一组 A 14C和18OB 35S和32P C 14C和32PD 35S和18O 3 分析图B可以看出 该实验获得成功的最关键设计是 性的S型活细菌 小鼠将死亡 2 蛋白质含有S 不含P元素 核酸含有P而不含S元素 因此可用35S和32P分别对蛋白质和DNA进行标记 3 分析图B可知 加入S型细菌DNA 无毒R型的细菌发生转化 表现了S型细菌的性状 这说明S型细菌的DNA进入了R型细菌细胞中 实现对其性状的控制 也说明DNA是遗传物质 该实验获得成功的最关键设计是设法将DNA与蛋白质分开 单独地 直接地去观察它们的作用 思路剖析 1 分析图A可以看出 加热杀死的有毒S型细菌与活的无毒R型的细菌混合后 可转化为有毒 活的有毒的S型细菌 使小鼠死亡 2 B 3 设法将DNA与蛋白质分开 单独地 直接地去观察它们的作用 答案 1 死亡死的S型细菌能使R型细菌转化成 10 视角拓展 11分 下图为DNA的复制图解 请据图回答下列问题 1 DNA复制发生在期 2 过程称为 3 指出 中的子链 4 过程必须遵循原则 5 子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子 由此说明DNA的复制具有的特点 6 将一个细胞的DNA用15N标记 放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中 连续分裂4次 问 含14N的DNA细胞占总细胞数的 含15N的DNA细胞占总细胞数的 7 已知原来DNA中有100个碱基对 其中含腺嘌呤40个 若复制4次 在复制过程中将需要个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加 思路剖析 DNA分子的复制方式是半保留复制 子代DNA分子中有一条母链和与母链互补的子链 复制n次产生的子代DNA分子数为2n个 若亲代DNA分子中含某种碱基数为a个 则复制n次需该种碱基数为a 2n 1 个 2 解旋 3 4 碱基互补配对 5 半保留复制 6 100 12 5 7 900 答案 1 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间 11 高度提升 15分 某校一个生物活动小组要进行研究性学习 对生物学史上的经典实验进行验证 这个小组借助某大学的实验设备 对有关DNA复制的方式进行探索 有人认为DNA是全保留复制 也有人认为DNA是半保留复制 为了证明这两种假设 这个小组设计了下列实验程序 请完成实验并对结果进行预测 实验步骤 第一步 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌 其DNA分子均为14N DNA 在氮源为15N的培养基上生长 的大肠杆菌 其DNA分子均为15N DNA 用某种离心方法分离得到的结果如图所示 其DNA分别分布在轻带和重带上 第二步 将亲代大肠杆菌 含15N 转移到含14N的培养基上繁殖一代 请分析 如果DNA出现 则是全保留复制 如果DNA出现 则是半保留复制 第三步 为了进一步验证第二步的推测结果 将亲代大肠杆菌 含15N 转移到含14N的培养基上连续繁殖两代 请分析 如果DNA出现 则是全保留复制 如果DNA出现 则是半保留复制 思路剖析 亲代大肠杆菌 含15N 转移到含14N的培养基上繁殖一代 后 若是全保留复制的话 2个DNA分子中1个DNA是14N DNA 另外1个DNA是15N DNA 故一半在轻带位置 一半在重带位置 若是半保留复制的话 2个DNA分子中都是各一条链含14N 一条链含15N 故全部位于中带位置 亲代大肠杆菌 含15N 转移到含14N的培养基上连续繁殖两代 后 若是全保留复制的话 4个DNA分子中1个DNA是15N DNA 另外3个DNA是14N DNA 故3 4在 轻带位置 1 4在重带位置 若是半保留复制的话 2个DNA分子中都是各一条链含14N 一条链含15N 另外2个DNA分子全是14N DNA 故一半在中带位置 一半在轻带位置 答案 一半