专家把脉届高考生物总复习讲义考点16 遗传的物质基础Word文档下载推荐.docx
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2.在研究生物遗传物质的过程中,人们做了很多的实验进行探究,包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”,步骤如下。
请分析以下实验并回答问题:
A.将-S型细菌加热杀死
B制备符合要求的培养基,并分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示)(注:
○为S型菌落,●为R型菌落)
C.将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况(见下图)
①制备符合要求的培养基时,除加入适当比例的水和琼脂外,还必须加入一定量的无机盐、、和,并调整pH;
②本实验中对照组有;
③本实验得出的结论是:
。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程
中,起转化作用的是DNA。
请利用DNA酶做试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促进R型细胞转化为S型细菌的物质是DNA”并预测实验结果,得出实验结论。
①实验设计方案:
第一步:
。
第二步:
组合编号:
处理:
第三步:
第四步:
②预测实验结果并得出结论:
③通过你设计的实验,还能得出什么新的结论?
[考场错解]不会正确分析题意导致错答。
[专家把脉]本题把证明DNA是遗传物质的经典实验转化为实验设计题,既考查了实验设计及分析能力,又验证了DNA是遗传物质。
答题时应遵循单一变量原则及对照原则去设计实验方案,由于本实验为验证性实验,因此实验结果及结论不需讨论,不具有开放性。
[对症下药]
(1)①氮源有机碳源生长因子②l、2、3组③S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌
(2)①第一步:
从S型细菌中提取DNA,制备符合要求的培养基;
第二步:
按如下表进行:
组合编号
A
B
C
处理
不加任何提取物
加入提取的S型细菌DNA
加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶
第三步:
将R型细菌分别接种到三组培养基上;
第四步:
将接种后的培养基装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况。
②A,C中未出现s型细菌;
只有B组培养基中出现了s型细菌,说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌。
③DNA分子结构要保持完整,才能促进R型细菌转化为S型细菌。
专家会诊
证明DNA是遗传物质的一类题型就是要设法分离DNA、蛋白质和其他成分,单独观察这些成分的作用。
在用同位素标记时,确定被标记的是什么物质,这种物质所起的作用,并注意分析实验过程,养成严密、勤于思索的科学思维方式。
DNA是细胞生物的遗传物质,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,因此DNA是主要的遗传物质。
考场思维训练
1在证明DNA是遗传物质的研究中,肺炎双球菌是一种十分重要的实验材料。
研究表明:
肺炎双球菌有两种类型,即S型(菌体外有糖蛋白组成的荚膜)和R型(菌体外没有荚膜)。
请回答下列与肺炎双球菌相关的问题:
(1)下列有关肺炎双球菌的叙述正确的有
A.S型肺炎双球菌荚膜中糖蛋白的合成场所是核糖体
B.两类细菌有无荚膜与它们细胞内基因组成不同有关
C.s型肺炎双球菌荚膜中糖蛋白应属于次级代谢产物
D.肺炎双球菌细胞中基因的编码区不连续,有内含子
(2)实验中需要配制培养基以观察两类菌种,在配制培养基时应注意培养基中必须含有一定量的有机碳源,这是因为。
(3)若某同学将加热杀死的S型菌与活的R型菌一起培养,一段时间后发现有S型菌落出现,该同学凭此得出了"
DNA是遗传物质”的结论,该结论是否正确?
为什么?
(4)将S型菌DNA加入含R型菌的固体培养基上,培养一段时间后,观察到的实验现象是。
1.
(1)BC
(2)肺炎双球菌属于异养型微生物,必须依靠从外界获得现成有机物才能生存(3)不正确,实验中加热杀死的s型细菌细胞中不仅含有DNA,还有蛋白质、多糖等成分,因而转化结果的产生不一定是由于S型细菌DNA引起的(4)在培养基中有两种菌落,一种大而扁平、表面粗糙(R型细菌菌落),一种小而表面光滑(S型细菌菌落)解析:
(1)糖蛋白是一类糖与蛋白质结合形成的物质,因此,这类物质的合成除在核糖体合成蛋白质部分外,还须要在内质网腔中进行糖基修饰等;
由于s型肺炎双球菌荚膜中存在这种糖蛋白而R型菌没有,说明这类糖蛋白对于肺炎双球菌来说无明显生理功能,属于次级代谢产物;
(2)微生物培养基配制时应充分考虑该种微生物的同化作用类型,肺炎双球菌的代谢类型为异养需氧型,因而在这类培养基中应注意加入有机碳源;
(3)在科学探究的实验设计中,应注意实验变量的单一性,以形成因果对应关系;
(4)题干要求描述观察到的现象,即在固体培养基上出现的菌落特征等,根据转化实验可知,部分S型菌DNA转导进入R型细菌细胞内产生了可遗传的变异,出现了s型细菌,但转化几率较小,培养基中大多数R型细菌仍保持稳定。
2赫尔希通过T:
噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤:
①培养噬菌体;
②用35S和32P标记噬菌体;
③放射性检测;
④离心分离。
实验步骤的先后顺序为
A.①②④③B④②①③C.②①④③D.②①③④
2.C解析:
只要熟悉T2噬菌体侵染细菌的实验过程及标记的原理就可顺利做答。
命题角度二
DNA的结构和复制
1.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型。
现发现了一种新病毒,要确定其核酸属于上述哪一种类型,应该
A.分析碱基类型,确定碱基比率
B分析碱基类型,分析核糖类型
C.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析核糖类型
[考场错解]B
[专家把脉]对DNA和RNA的结构特点不会辨析。
由碱基类型能判断出是DNA还是RNA,由核糖类型判断也是此原理,并不能判断出是单链还是双链。
所以由碱基类型确定属于DNA或RNA病毒之后,再用碱基比率特点就可确定是单链还是双链。
[对症下药]A
2.某DNA分子共有a个碱基,其中含胞嘧啶m个,则该DNA分子复制3次,需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为
A.7(a-m)B8(a-m)C.7(a/2-m)D.8(2a-m)
[考场错解]A
[专家把脉]对DNA分子半保留复制的特点理解不到位导致错选。
在DNA分子中一分子脱氧核苷酸中含一分子含氮碱基。
故碱基T的含量就是含T的脱氧核苷酸数量。
根据碱基互补配对原则,G=C、A=T,DNA分子复制了3次,则会出现23=8个DNA分子,一个DNA分子中T的数量是(a-2m)/2,复制3次后共有T=23×
(a-2m)/2;
又因为半保留复制,8个DNA分子中含原始DNA分子的两条链,所以共需游离的T=23×
(a-2m)/2-(a-2m)/2=7(a/2-m)。
[对症下药]C
1.在进行DNA分子中有关碱基种类、数目及比例的计算时,要根据碱基配对规律,明确两条链之间的关系:
①整个DNA分子中两条链上全部碱基数目相等;
②两链之间存在着A1=T2、T1=A2、C1=G2和G1=C2的关系。
2.进行DNA分子复制的有关计算时,要明确DNA的复制是半保留复制。
如果复制,n次时,将形成2n个新的DNA,包含2n+1条链,其中两条母链,其余为新链。
①计算某DNA分子复制n次需某种脱氧核苷酸的数目,可先求出该DNA中这种脱氧核苷酸的数目a,再用a·
(2n-1)得出所求值;
②计算标记链所占比例,明确DNA的复制是半保留复制,确定复制n次时,产生子代DNA数目,新老DNA链条数与所占比例即可计算出所求值。
1在一个密闭的容器里,用含有同位素13C的脱氧核苷酸合成一个DNA分子,然后加入普通的含12C的脱氧核苷酸,经n次复制后,所得DNA分子中含12C的多脱氧核苷酸链数与含13C的多脱氧核苷酸链数之比是
A.2n:
1B(2n-2):
nC.(2n-2):
2D.(2n-1):
1
1.D解析:
用13C标记的一个DNA分子,利用12C的脱氧核苷酸复制n次所得DNA分子为2n个,其中含12C的多脱氧核苷酸链为2n·
2—2条,含13C的只有2条。
2含有2000个碱基的DNA,每条链上的碱基排列方式有
A.4.41000个C.21000个
2.B解析:
DNA中含2000个碱基,每条链上只有1000个碱基,种类是A、T、C、G四种,排列方式为41000种。
命题角度三
基因的结构与表达
1.在一个真核细胞基因的编码区中,有两个外显子和一个内含子,测得一个外显子有126个碱基,另一个外显子有180个碱基,内含子有36个碱基,那么这个编码区的碱基序列最多能编码的氨基酸个数是
A.114个B57个C.171个D.51个
[考场错解]B
[专家把脉]不会把基因的结构与基因的表达有机结合起来。
真核生物基因的结构中内含子片断是不参与翻译的,因此在不考虑终止密码子的前提下,最多能编码氨基酸的个数为(126+180)/6=5l。
[对症下药]D
2.已知某物种的细胞中含有26个DNA分子,其中有2个DNA分子各有24000个碱基,由这2个DNA所控制合成的多肽链中,氨基酸种类最多有
A.8000种B.4000种C.16000种D.20种
[专家把脉]审题失误导致思维定势而错选,只看见2个DNA分子各有24000个碱基,因此合成的氨基酸个数为
个,而题干中明确指出是所合成的多肽链中氨基酸的种类而不是个数,合成蛋白质的天然氨基酸最多有20种。
[对症下药]D
3.有关遗传信息的叙述,错误的是
A.遗传信息可以通过DNA复制传递给后代
B遗传信息控制蛋白质的分子结构
C.遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序
D.遗传信息全部以密码子的方式体现出来
[专家把脉]对遗传信息理解不透。
遗传信息是DNA分子上碱基对的排列顺序(脱氧核苷酸的排列顺序),由于基因是有遗传效应的DNA片段,因此,可以理解为基因中脱氧核苷酸的排列顺序即是遗传信息。
不同的基因含有不同的遗传信息。
基因可以通过DNA的复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来,使后代表现出与亲代相似的性状。
由于真核生物基因中含有不表达的内含子、调控序列和高度重复的碱基序列等,因此说遗传信息全部以密码子的方式体现出来是不对的。
4.下列有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
(1)将同位素标记的尿核苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中,不久在细胞核中发现被标记的、和。
(2)