专题4---第2讲--遗传的物质基础

1(2010江苏高考)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：,(1)图中甘氨酸的密码子是_，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为_。(2)Fe3浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_，从而抑制了翻译的起始；Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免_对细胞的毒性影响，又可以减少_。,(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是_。(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由_。,解析本题主要以转录与翻译为知识载体，考查获取信息、处理信息和推理、应用能力。转运甘氨酸的转运RNA末端的三个碱基为CCA，所以甘氨酸的密码子为GGU；模板链与信使RNA是互补的。对应的mRNA上碱基序列为GGUGACUGG，因此对应DNA模板链上的碱基序列为CCACTGACC；在Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于和Fe3结合而丧失了与铁应答元件结合的能力；Fe3不足时，最终影响了核糖体在mRNA上的结合与移动。由于,mRNA起始密码子的前面和终止密码子及后面对应的碱基序列不能编码氨基酸，因此由n个氨基酸组成的铁蛋白，指导其合成的mRNA的碱基数目远大于3n；色氨酸对应的密码子为UGG，亮氨酸对应的密码子有UUG，其差别为GU，对应模板链上的碱基为CA。,答案(1)GGUCCACTGACC(2)核糖体在mRNA上的结合与移动Fe3细胞内物质和能量的浪费(3)mRNA两端存在不翻译的序列(4)CA,1肺炎双球菌的转化和噬菌体侵染细菌的实验方法比较,2基因功能的比较,3.各种生物的信息传递,4基因与性状的关系(1)基因控制性状的两条典型途径,(2)基因与性状的数量关系一个基因控制一种或多种性状。多个基因共同控制一种性状(基因互作)。基因和环境共同控制生物性状。(3)基因控制性状的实质基因控制性状的实质在于个体发育的不同时期不同基因的“选择性”表达及“顺序性”表达。,2(2010江苏高考)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。剪碎后分成两组，一组置于20C、另一组置于20C条件下保存24h。,DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。,DNA检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：,注：“”越多表示蓝色越深。,分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验的课题名称是_。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。,(3)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20C相比，相同实验材料在20C条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。,解析本题主要考查DNA粗提取的相关知识，意在考查实验与探究能力。如果DNA断裂，就不容易被提取出来；温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。,答案(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液,1关注实验中的“二、三、四”,2DNA的析出与鉴定(1)析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液等体积的冷却酒精溶液(体积分数为95%)静置，溶液中会出现白色丝状物(此即粗提取的DNA)，用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。,(2)鉴定,例1(2010海南高考)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是(),A1、3B1、4C2、3D2、4,解析噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质，故子代噬菌体的性状应取决于提供DNA的一方，而不取决于提供蛋白质的一方，因此，甲的DNA乙的蛋白质，子代噬菌体性状应同甲；乙的DNA甲的蛋白质，子代噬菌体性状应同乙，故B选项正确。,答案B,不同生物的遗传物质归纳,1肺炎双球菌转化实验证明了()A基因位于染色体上B染色体是遗传物质的主要载体CDNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D在不含DNA的生物体内，RNA就是该生物的遗传物质,解析：肺炎双球菌的体外转化实验中，把S型细菌的DNA、蛋白质、多糖、脂质等成分分开，单独地、直接地观察细菌的转化，从而证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。,答案：C,例2(2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。,(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。,若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。,解析本题主要考查DNA分子复制的相关知识，意在考查对同位素示踪技术与密度梯度离心方法的掌握情况。经过一代培养后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对所有的DNA分子全部标记，要进行多代培养；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两个单链均被15N标记，“轻带”为两个单链均被14N标记，“中带”为一个单链被14N标记，另一个单链被15N标记。,答案(1)多15N/15NH4Cl(2)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N,DNA分子复制过程中的相关数量关系若取一个全部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)若干代，其结果分析如下：(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分子始终是2个，占总数比例为2/2n。,(3)子代DNA分子的链中：总链数2n22n1条。含15N的链始终是2条，占总数比例2/2n11/2n。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。(4)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n1)个，进行第n代复制，需消耗该游离脱氧核苷酸数为m2n1。,2已知一条完全标记上15N的DNA分子在只含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为71，则n是()A2B3C4D5,解析：该DNA分子经过n次复制后得到的DNA分子数为2n个，其中有2个DNA分子中各有一条链带有15N标记，故有(2n2)271，所以n4。,答案：C,解析HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIVDNA分子在人体细胞又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶，故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。,答案D,基因表达过程中有关数量变化转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA碱基数多肽链氨