高考生物总复习第6单元遗传的物质基础单元能力提升Word文件下载.docx

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O6→C18O2。

6．研究有丝分裂过程

在处于连续分裂的细胞的分裂期加入用3H标记的胸腺嘧啶，根据胸腺嘧啶被利用的情况，可以确定DNA合成期的起始点和持续时间。

还可用32P和35S分别标记蚕豆根尖并做放射性自显影，以了解分裂间期DNA复制、蛋白质合成的相关情况。

（2016·

江苏无锡月考）同位素示踪法是科学家研究有关生化反应的基本方法。

以下叙述不正确的是（　　）

A．32P标记尿嘧啶，一段时间后在植物叶肉细胞中检测到放射性物质，含放射性物质的结构有线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核

B．有光条件下，14C标记CO2进入细胞后，首先在叶绿体基质中发生反应，在该结构中含14C的系列产物有14C3、糖类，该结构产生的含14C的产物全部在线粒体中氧化分解，为细胞的生命活动提供能量

C．用18O标记的水在适宜光照下浇灌植物一段时间后，空气中的水、O2、CO2含18O

D．将3H标记的氨基酸注射到豚鼠的胰腺细胞研究分泌蛋白的合成和运输，含放射性的物质依次出现在细胞的核糖体、内质网、高尔基体中，然后经细胞膜分泌到细胞外

[解析]　尿嘧啶是RNA的成分，线粒体、叶绿体和细胞核中都有DNA，可以转录形成RNA，核糖体的成分之一就是RNA。

CO2在叶肉细胞中首先参与光合作用的暗反应，与C5结合生成C3，继而合成糖类等有机物，但这些有机物不会全部被有氧呼吸消耗掉。

在光合作用过程中，H2O中的氧以O2的形式释放，在有氧呼吸过程中，由反应式可知，H2O中的氧转移到产物CO2中。

分泌蛋白合成的场所是核糖体，然后依次在内质网和高尔基体中经过加工，最后经细胞膜分泌到细胞外。

[答案]　B

[突破训练11]　（2016·

山东潍坊质检）下图中a、b、c、d为细胞器，3H亮氨酸参与图示过程可合成物质3HX。

请据图回答：

（1）分离细胞中细胞器的常用方法是________________________。

其中观察c需用到染色剂________。

（2）在图示过程中，膜面积会发生变化的细胞器有______________（填字母）。

（3）c中的酶有多种，它们的分子结构明显不同的根本原因是________________________________________。

（4）图中含有DNA的结构是________（填字母），蓝藻细胞中也有的细胞器是________（填字母）。

（5）若3HX可使血糖浓度升高，则分泌该物质的细胞是________________________________；

若物质3HX可在下丘脑与垂体细胞间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多，则物质3HX为________________________。

解析：

（1）分离细胞中细胞器的常用方法是差速离心法，c是线粒体，可被健那绿染成蓝绿色。

（2）图示为分泌蛋白合成、加工及分泌过程，图中a是核糖体，b是内质网，d是高尔基体，该过程中b、d膜面积会发生变化。

（3）线粒体中的酶有多种，它们的化学本质是蛋白质，分子结构明显不同的根本原因是控制合成不同酶的基因的遗传信息不同。

（4）图中含有DNA的结构是线粒体。

蓝藻细胞是原核细胞，与真核细胞共有的细胞器是核糖体。

（5）使血糖浓度升高的物质是胰高血糖素，是由胰岛A细胞合成分泌的。

下丘脑合成分泌促甲状腺激素释放激素，作用于垂体细胞，在寒冷环境中促甲状腺激素释放激素分泌量明显增多。

答案：

（1）差速离心法　健那绿　

（2）b、d

（3）控制合成不同酶的基因的遗传信息不同

（4）c　a　（5）胰岛A细胞　促甲状腺激素释放激素

[突破训练12]　（2016·

江西南昌一模）苹果成熟过程中积累的糖类主要依靠果实下第一张叶片的光合作用提供。

有人将这片叶包在一透明的袋中，袋中始终保持25℃及充足的14CO2，在该叶基部安装一个可调节叶基部温度的套环，并将茎的一段树皮（内含韧皮部）与木质部分离后用蜡纸隔开，如图甲所示。

实验开始时，套环温度调节到20℃，测定30分钟内透明袋中的CO2吸收量、叶片水分散失量，同时测定含14C的糖在茎中各部分的分布。

然后将套环温度调节到5℃时，发现含14C的糖从叶向果实运输的过程被抑制，继续测定30分钟内透明袋中的CO2吸收量和叶片水分散失量，测得的结果如图乙所示：

（1）CO2参与光合作用的________阶段，写出该阶段CO2参与的反应式：

________________________。

（2）停止供给14CO2时，叶绿体中C5的浓度变化是________。

（箭头处表示停止供给）

（3）叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有无影响？

____________。

（4）叶片基部处于低温（5℃）状态后CO2的吸收速率下降的主要原因是______________________________________________。

（5）图甲中的实验结果：

①在蜡纸隔开的韧皮部有大量14C而木质部没有；

②在没有蜡纸隔开的部分，韧皮部和木质部均含有14C。

实验结果表明，光合产物是通过________来进行运输的。

为了使实验更有说服力，应做的对照实验是____________________________。

（1）CO2参与光合作用暗反应阶段的CO2的固定过程，其反应式为CO2＋C5

2C3。

（2）当停止CO2供应时，短时间内C5消耗减少，C3继续还原生成C5，所以细胞内C5含量增加，当C3被还原越来越少时，C5的生成也会不断减少，C5含量最终不再变化。

（3）由图乙可以看出，在60分钟内叶片水分的散失量始终保持不变，说明叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用无影响。

（4）由题干和图分析可知，低温影响的是葡萄糖的运输，叶内的葡萄糖向外运输受到抑制后，葡萄糖在叶片内不断积累进而影响叶片的光合作用，使叶片吸收CO2的速率下降。

（5）实验结果表明，韧皮部是运输葡萄糖的通道，木质部的葡萄糖也来自韧皮部，要想证明此结论还需要再设置一组对照实验，即将韧皮部和木质部分离，但不用蜡纸隔开，使实验结果更具说服力。

（1）暗反应　CO2＋C5

2C3

（2）C　（3）无

（4）葡萄糖由叶向果实运输被抑制，叶片中含14C的糖增加

（5）韧皮部　韧皮部和木质部分离后重新密切接触（分离而不用蜡纸隔开）

二、同位素标记法在《遗传与进化》中的应用

1．证明DNA是遗传物质

在研究蛋白质和DNA在遗传中的作用时，分别放射性标记蛋白质和DNA的特征元素（指蛋白质有的而DNA没有的元素，或者是DNA有的而蛋白质没有的元素，如蛋白质的特征元素是S，而DNA的特征元素是P），通过培养、离心等一系列手段，根据上清液或沉淀物中的放射性来“区别”观察这两种物质在进入细胞并产生子代中的作用。

2．研究DNA半保留复制的具体过程

通过放射性标记来“区别”亲代与子代的DNA，如放射性标记15N，因为放射性物质15N的原子量和14N的原子量不同，因此DNA的相对分子质量不同。

两链都是15N的DNA，离心时为重带；

一链是15N、一链是14N的DNA，离心时为中带；

两链都是14N的DNA，离心时为轻带。

根据重带、中带、轻带DNA出现的比例可判断DNA复制是全保留复制还是半保留复制。

3．探究基因的转录和翻译

用放射性同位素标记尿嘧啶核糖核苷酸（RNA的特征碱基为U）、氨基酸，则在基因转录、翻译的产物中就会含有放射性同位素，还可以用来确定转录、翻译的场所。

科学家在研究DNA分子复制方式时，进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约要20min分裂一次，实验结果见相关图示），下列叙述不正确的是（　　）

A．DNA复制过程中需要模板、原料、能量、酶等

B．上述实验研究可以说明DNA复制的特点为半保留复制

C．用15N标记的DNA分子作为模板，用含有14N的培养基培养，第三次复制后50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N，50%的DNA分子只含14N

D．DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则，但可能发生基因突变

[解析]　用15N标记的DNA分子为模板，用含14N的培养基培养，第一次复制后，全部DNA分子中一条链含15N一条链含14N；

第二次复制后50%的DNA分子只含14N，50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N，第三次复制后25%的DNA分子一条链含15N一条链含14N，75%的DNA分子只含14N。

[答案]　C

[突破训练]　（2016·

安徽铜陵月考）请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基（分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸）、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。

实验过程：

步骤一：

分别取等量含32P标记核苷酸和含35S标记氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并分别编号为甲，乙；

步骤二：

在两个培养皿中接入________________，在适宜条件下培养一段时间；

步骤三：

放入________，培养一段时间，分别获得__________和________标记的噬菌体；

步骤四：

用上述噬菌体分别侵染________的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；

步骤五：

检测放射性同位素存在的主要位置。

预测实验结果：

（1）在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。

（2）在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。

本实验首先应关注的是噬菌体为DNA病毒，营寄生生活，不能直接在培养皿中培养，所以需将大肠杆菌放入含放射性的培养基中培养，然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌，从而使噬菌体获得放射性元素。

由题干可知，甲培养皿中含用32P标记的核苷酸，乙培养皿中含用35S标记的氨基酸。

因而通过上述过程，甲、乙培养皿中得到的噬菌体分别含有32P、35S。

用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，然后搅拌、离心，依据噬菌体在侵染过程中只有DNA进入，而蛋白质外壳不进入的特点，甲培养皿中含32P的噬菌体使大肠杆菌含放射性，实验结果应为B；

乙培养皿中含35S的噬菌体的放射性仅留在大肠杆菌外的蛋白质外壳上，实验结果应为A。

等量的大肠杆菌菌液　T2噬菌体　32P　35S　未被标记　B　A

肺炎双球菌转化实验与基因重组结合考查

1．（2016·

江苏扬州模拟）利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。

各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。

下列说法不正确的是（　　）

A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质

B．F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌

C．F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果

D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组

选D。

从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质。

F组加入了S型菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。

A组经煮沸、D和E组为R型菌，均不能导致小鼠死亡，所以能导致小鼠死亡的是B、C和F组，D错误。

表达过程与细胞器分工合作的综合考查

2．（2016·

安徽淮南一模）核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身氨基酸序列中是否包含了信号序列（引导蛋白质定向转移）及信号序列的差异。

据图分析下列说法错误的是（　　）

A．①过程形成多聚核糖体，加快了多肽链合成的效率

B．③过程输出的蛋白质中信号序列被切除属于对蛋白质的加工

C．无信号序列参与的蛋白质留在了细胞质基质

D．蛋白质经⑥、⑦过程进入相应结构时无选择性

一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质，A正确；

粗面内质网负责加工来自附着于其中的核糖体合成的蛋白质，B正确；

从图上看胞质可溶性蛋白没有信号序列，C正确；

蛋白质经⑥、⑦过程进入相应结构是由于信号序列差异造成的，D错误。

表达过程中不同酶活性联系的综合考查

3．大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。

将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中，测定其细胞总数及细胞内β半乳糖苷酶的活性变化（如图）。

据图分析，下列叙述合理的是（　　）

A．0～50min，细胞内无β半乳糖苷酶基因

B．50～100min，细胞内无分解葡萄糖的酶

C．培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β半乳糖苷酶基因开始表达

D．培养基中葡萄糖缺乏时，β半乳糖苷酶基因开始表达

大肠杆菌细胞内含有全部的基因，只是基因选择性表达。

因此，在0～50min，细胞内有β半乳糖苷酶基因，但β半乳糖苷酶基因没有表达，A错误；

在50～100min，由于β半乳糖苷酶基因表达合成了β半乳糖苷酶，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，所以细胞内仍有分解葡萄糖的酶，B错误；

培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β半乳糖苷酶基因开始表达，由题意可知培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，大肠杆菌细胞内β半乳糖苷酶基因没有表达，不能合成β半乳糖苷酶，只有在葡萄糖不存在时，β半乳糖苷酶基因才开始表达，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，C错误；

在培养基中没有葡萄糖只有乳糖存在时，β半乳糖苷酶基因开始表达，合成β半乳糖苷酶，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，D正确。

（建议用时：

60分钟）

一、选择题

河南洛阳模拟）科学家为探究转化因子的本质，进行了如图所示的一组实验。

该组实验不能得到的结果或结论是（　　）

A．实验2只出现R型菌落

B．实验1、3均出现R型和S型菌落

C．DNA是转化因子

D．DNA纯度越高转化效率就越高

[导学号29520339]　解析：

三组实验中，自变量是培养基中加入的酶，实验1中加入RNA酶，由于R型菌的遗传物质是DNA，加入的是加热杀死的S型菌的DNA，所以RNA酶不起作用，R型菌可发生转化，出现R型和S型菌落，同理推出实验3也出现R型和S型菌落。

实验2中加入DNA酶，破坏了DNA，R型菌不发生转化，只出现R型菌落。

三个实验说明DNA是转化因子。

DNA纯度越高转化效率就越高，但本实验不能得出此结论。

陕西西安月考）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

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是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

[导学号29520340]　解析：

选C。

因为噬菌体必须寄生在细菌细胞内才能增殖，所以标记噬菌体要用被标记的大肠杆菌来培养噬菌体，A错误；

用标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，需要进行短时间的保温培养，只要能确保噬菌体的DNA已经注入大肠杆菌细胞内即可，时间太长有可能会有新的子代噬菌体产生，影响实验结果，B错误；

搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，然后通过离心将噬菌体和细菌分开，搅拌不充分会使部分噬菌体在离心时随大肠杆菌沉淀下来，C正确；

噬菌体侵染的实验只能说明DNA是遗传物质，并没有说明蛋白质不是遗传物质，D错误。

3．（2016·

江苏泰州姜堰模拟）肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验是人类探索遗传物质过程中的两个经典实验，下列相关的叙述中，正确的是（　　）

A．R型菌与S型菌的DNA混合培养，R型菌都能转化为S型菌

B．噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记

C．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质

D．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同而实验技术不同

[导学号29520341]　解析：

R型菌与S型菌的DNA混合培养，一部分R型菌能转化成S型菌，A错误；

噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中，不能从培养基中获取营养物质，B错误；

肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，不能说明是主要的遗传物质，C错误；

肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验实验思路相同，都是设法把DNA和蛋白质分开，单独的去研究他们的作用，而用的技术不同，肺炎双球菌的转化实验使用了分离提纯技术，而噬菌体侵染细菌的实验利用了同位素标记技术，D正确。

4．科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。

具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，说明（　　）

A．基因在DNA上

B．基因在染色体上

C．基因能够控制性状

D．DNA具有遗传效应

[导学号29520342]　解析：

正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状。

5．（原创题）下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开

B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链方向相反

C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段

D．DNA的两条子链都是连续合成的

[导学号29520343]　解析：

由图可知，两条子链中，一条是连续合成的，另一条是不连续合成的。

6．（2016·

山东济南模拟）某二倍体生物（染色体数为2N）染色体上的DNA用3H充分标记，再置于不含3H的培养基中培养，其有丝分裂过程中细胞局部结构变化过程如下图所示。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．图甲中DNA解旋酶可从①进入，与③直接相连的具膜细胞器是内质网

B．图乙所处时期核DNA数∶染色单体数∶染色体数∶同源染色体对数＝4∶4∶2∶1

C．图丙表示细胞处于有丝分裂末期，其判断依据是核膜正在重新构建

D．若经3H充分标记的细胞经过两次连续的有丝分裂，则子细胞中含3H的染色体数目为N/2

[导学号29520344]　解析：

DNA复制需要的解旋酶和DNA聚合酶是由细胞质中的核糖体合成的，并通过①核孔运入细胞核参与DNA的复制，内质网可与③核膜直接相连，A正确。

图乙中核膜逐渐解体，出现④染色体，应该为有丝分裂前期，在该时期时，一条染色体上有两个DNA分子、2条染色单体，因此细胞中核DNA数∶染色单体数∶染色体数∶同源染色体对数＝4∶4∶2∶1，B正确。

图丙中核膜小泡逐渐融合变成核膜，且染色体逐渐解旋变细为染色质，故该图表示有丝分裂末期，C正确。

DNA分子的复制是半保留复制，第一次复制后的每个DNA分子中有一条链含3H，则第一次有丝分裂后所形成的子细胞中，含3H的染色体数均为2N，但每条染色体的DNA分子的两条链均为杂合（3H1H）；

继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，每条染色体的一条染色单体上DNA分子的两条链为杂合的3H1H，另一条染色单体上DNA分子的两条链为纯合的1H1H，即一半染色单体含放射性，但有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体成为子染色体后，子染色体的分离具有随机性，因此，含3H的染色体数进入同一个子细胞的数量为0～2N，D错误。

7．（2016·

山东潍坊模拟）一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。

下列叙述不正确的是（　　）

A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×

104个

B．复制过程需要2.4×

104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸

C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7

D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3

[导学号29520345]　解析：

选B。

由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10000×

20%＝2000（个），C＝G＝10000×

30%＝3000（个），则含有的氢键数为2000×

2＋3000×

3＝1.3×

104（个）；

DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×

7＝2.1×

子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为1∶7；

子代DNA分子中含有32P的分子数与只含有31P的分子数之比为2∶6＝1∶3。

8．（2016·

广东湛江调研）关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（　　）

A．一个含n个碱基的DNA分子，转录形成的mRNA分子碱基数是n/2个

B．细菌的一个基因转录时，两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率

C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上

D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化

[导学号29520346]　解析：

基因是有遗传效应的DNA片段，转录时以基因的一条链为模板，因此转录形成的mRNA分子的碱基数少于n/2个，A错误；

细菌转录时以其中一条链为模板形成mRNA，B错误；

DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上，C错误；

细胞周期中，mRNA的种类和含量均发生变化，D正确。

9．（2016·

广东揭阳模拟）埃博拉病毒（EBV）是一种单链RNA病毒，EBV与宿主细胞结合后，将核酸—蛋白复合体（RNA）释放至细胞质，通过下图途径进行增殖。

下列推断正确的是（　　）

A．过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同

B．过程②需要的氨基酸和tRNA，两者的种类、数量相同

C．埃博拉病毒增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP

D．埃博拉病毒只含有核糖体一种细胞器

[导学号29520347]　解析：

选