DNA聚合酶和DNA连接酶的比较.docx
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DNA聚合酶和DNA连接酶的比较
DNA聚合酶和DNA连接酶的比较
比较项目
DNA聚合酶
DNA连接酶
不
同
点
形成磷酸二酯键的方式
只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键
是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键
是否需要模板
以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链
是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因DNA连接酶不需要模板
是否参与基因工程
没有参与
在基因工程中，DNA连接酶可以作为连接运载体和目的基因的“针线”
相同点
①它们的化学本质都是蛋白质。
②两者均属于酶，具有酶的基本属性和特点。
③两者都能形成磷酸二酯键，即在相邻核苷酸的3位碳原子的羟基与5位碳原子上所连接的磷酸基团的羟基之间形成。
④两者均参与DNA的复制、逆转录等过程。
“红细胞”专题复习
山东省青岛市第九中学 辛建福
红细胞不仅在动物体内起着非常重要的生理作用，还作为生物科学某些领域研究的好材料,且课本涉及的地方有多处。
因此，有关红细胞知识点常成为高考命题的切入点。
现将有关的考点归纳总结如下：
考点1.组成细胞的分子
例1.“朴雪”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2+进入人体后能（ ）
A.调节血液的酸碱平衡 B.调节血液的渗透压
C.构成中的血红蛋白 D.促使更多红细胞的产生
解析:
此题考查红细胞内血红蛋白特有的无机盐组成和无机盐的生理作用。
某些无机盐可以用来构造细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+进入人体后构成血红蛋白的主要成分，Mg2+是叶绿素分子必需的成分。
故答案选C。
答案:
C
考点2.细胞的基本结构
例2.若从成熟的红细胞上获取细胞膜，可用来处理细胞的试剂是（ ）
A.10%盐酸 B.蛋白酶 C.磷脂酶 D.清水
解析:
此题考查成熟红细胞膜的化学物质组成和分离出纯细胞膜的方法。
获取细胞膜就是让其破裂，让内部物质释放出。
10%盐酸浓度高，使红细胞皱缩甚至杀死；脂类和蛋白质是细胞膜的主要组成物质，故蛋白酶、磷脂酶均使膜结构遭破坏；清水使细胞渗透吸水胀破，内部物质流出只剩细胞膜。
故选D。
答案:
D
例3.人的红细胞和精子的寿命都很短，这一事实体现了（ ）
A.环境因素的影响 B.功能对寿命的决定
C.核质相互依存的关系 D.遗传因素的作用
解析:
此题考查红细胞的寿命和细胞的完整性。
细胞的各个部分不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的，实际上一个细胞就是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。
例如人体成熟的红细胞、人工去核的细胞和丢弃大部分细胞质的精子细胞，一般不能存活多久，有力地说明细胞完整性的重要意义。
故答案选C。
答案：
C
考点3.细胞的生命历程
例4．青蛙红细胞的分裂方式是（ ）
A.二分裂 B.无丝分裂 C.有丝分裂 D.减数分裂
解析:
此题考查非哺乳类动物红细胞的结构和蛙的红细胞独特的分裂方式。
无丝分裂的特点是在分裂开过程中核膜、核仁并不消失，也无染色体变化和纺锤体丝出现，它是真核细胞的一种分裂方式，如蛙的红细胞分裂方式就是这样。
二分裂是指单细胞生物（如细菌）一种常见的繁殖方式，进行分裂生殖时，先是核逐渐延长，然后逐渐分成两个新个体。
虽然两者都要“一分为二”，但分裂的机理和本质有所不同。
人和哺乳动物成熟红细胞无细胞器和细胞核等结构，而非哺乳类动物红细胞如鸟类成熟红细胞仍然有细胞核。
答案：
B
例5.下列属于衰老的人体红细胞特征（ ）
①细胞内水分减少，细胞萎缩②某些酶活性降低 ③色素积累增多④核体积增大
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
解析：
此题考查红细胞衰老特征。
人和哺乳动物的成熟红细胞无细胞核和细胞器，衰老的红细胞没有核体积变化这个特征，所以答案应选B。
答案：
B
考点4.细胞的代谢
例6.当氧气含量升高时，下列哪一项所包含的内容是不可能发生的（ ）
A.沼气池内沼气含量减少 B.牛奶变酸速度减慢
C.血液中血红蛋白含量升高 D.酵母菌分解葡萄糖速度加快
解析:
此题考查红细胞内血红蛋白含量、呼吸作用与氧气浓度的关系。
沼气池内甲烷杆菌的无氧呼吸产生沼气、牛奶中乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，所以有氧条件下都受到抑制。
酵母菌是兼性厌氧型，有氧条件下酵母菌分解葡萄糖速度加快。
当氧气含量升高时，血红蛋白容易与氧结合成为氧合血红蛋白，使血红蛋白含量降低。
答案：
C
例7.有人从某种哺乳动物体内提取出一种成熟细胞，经化学分析，细胞中不含有DNA而有红色含铁的蛋白质，请分析最可能发生在该细胞中的生理活动是（ ）
A.DNA→mRNA→蛋白质
B.葡萄糖
2C3H6O3+能量
C.丙酮酸+H2O→CO2+[H]+ATP
D.氨基酸甲+氨基酸乙+氨基酸丙+……
蛋白质+H20
解析:
此题考查哺乳动物红细胞的特殊结构和生命活动的特殊性。
人和哺乳动物成熟红细胞无线粒体（只能进行无氧呼吸）等细胞器，也无细胞核结构（不能进行基因的表达），不含有DNA而富有红色含铁的蛋白质（起运输氧气作用），体现了结构和功能的统一性。
答案:
B
考点5.DNA粗提取与鉴定
例8.关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验结果的比较，最终选择鸡血作实验材料。
据图回答问题：
（1）鸡血细胞中有________，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中____细胞数目多，可提供丰富的__________。
（2）实验前，教师可制备鸡血细胞液供学生作实验材料，而不用鸡全血，其主要原因是________________________________________。
（3）生活在牧区的人们，采集牛羊和马的血比较方便，若他们按照实验完成步骤后，结果是___________________，这是因为这些动物和人类一样，_____________________，但若改用动物肝脏作实验材料，实验能顺利进行，这是因为_________________________。
解析：
人和哺乳动物成熟红细胞无细胞器和细胞核等结构，而非哺乳类动物红细胞如鱼类、鸟类等成熟红细胞仍然有细胞核。
答案：
（1）完整成形的细胞核 红 DNA
（2）鸡的气血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA。
全血中除去血浆即是浓缩的血细胞，DNA含量也会相对提高（3）很难提取出DNA红细胞 无细胞核，仅有白细胞和淋巴细胞含有少数DNA 肝脏细胞含有细胞核，并且肝组织易破坏，利于DNA提取
[巩固性练习]
1.在下列物质中，不属于人体内环境组成成分的是（ ）
A.血红蛋白 B.氨基酸 C.葡萄糖 D.CO2和O2
2.科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。
从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。
而哺乳动物（或人）的成熟的红细胞，没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后造成细胞破裂发生溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，在生物学上称为“血影”。
对“血影”的分析得知其化学组成如下：
蛋白质49%，脂类43%，糖类8%。
1925年E·Gorter和F·Gredel用有机溶剂将“血影”中的脂类提取出来，使其在空气—水面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的二倍。
请分析作答：
（1）磷脂分子参与构成动物细胞的________________等（至少答出4个）。
（2）如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？
____________________。
（3）红细胞溶血后，溶出细胞外的物质应该是___________。
这种物质特性是___________，因而使红细胞具有___________的功能。
（4）“血影”的化学成分中的脂类主要是哪一类？
_________。
它是构成细胞膜_______。
（5）脂类单分子层的面积是细胞表面积的二倍。
这说明了_______________。
3.2003年诺贝尔化学奖授予了美国二位科学家，他们对细胞膜离子和水的通道问题做出了杰出贡献，请分析并回答以下问题：
（1）允许K+通过的通道却不能让比K+还小的Na+通过，这是因为_________。
（2）科学家研究哺乳动物成熟红细胞膜上的各种膜蛋白，后来在肾脏上发现一种蛋白，科学家假设该种蛋白是细胞的水通道。
A.为什么选用哺乳动物红细胞研究水通道蛋白：
_______________________。
B.设计实验验证科学家的假设：
_______________________。
C.请你用水通道蛋白知识解释抗利尿激素的作用机理：
_______________________。
4．下列细胞分裂过程中，能用显微镜观察到染色体的是（）
A.蛙的红细胞 B.乳酸菌 C.蓝藻 D.变形虫
5.缺乏有氧氧化酶系统的成熟红细胞，其直接依赖的能源物质为（ ）
A.蛋白质 B.葡萄糖 C.乳酸 D.脂肪
6.下列各种细胞中存在等位基因的是（ ）
A.次级性母细胞 B.人的成熟红细胞C.卵原细胞 D.雄兔的精细胞
[参考答案]
1.A解析:
此题考查红细胞的成分和内环境的概念。
血红蛋白是红细胞内部的成分，不在细胞外液（相对人体外部环境来说，又称为内环境），即血红蛋白不属于人体内环境组成成分。
2.
（1）细胞膜、核膜、线粒体、内质网、高尔基体
（2）置于蒸馏水中，使其渗透吸水而胀裂（3）血红蛋白 容易与氧结合，也容易与氧分离 运输氧气（4）磷脂基本骨架（5）磷脂在细胞膜中是双分子层
3.
（1）膜对离子的吸收有选择透过性
（2）A.哺乳动物成熟红细胞内无细胞器和细胞核等结构；B.把膜上含有该种蛋白的细胞同膜上没有该蛋白的细胞放在清水中，若发现含有该蛋白的细胞通过渗透作用吸收水分，并逐渐膨胀，而没有该蛋白的细胞没有变化，则说明假设是正确的；C.抗利尿激素可以刺激肾小管壁细胞膜上水通道蛋白的形成；因此使尿液中水的重吸收增加。
4.D解析：
此题考查蛙的红细胞的结构、真核生物和原核生物的区别。
乳酸菌和蓝藻属于原核生物，其DNA分子上不含蛋白质成分，即没有真核生物细胞所具有的染色体。
虽然蛙的红细胞和变形虫都是真核生物的，但蛙的红细胞分裂过程中无染色体变化和纺锤体出现，所以叫无丝分裂，它也是真核细胞的一种分裂方式。
5.B解析：
此题考查红细胞生命活动直接依赖的能源物质是什么的问题。
葡萄糖是任何活细胞直接依赖的、最常利用的能源物质，其代谢途径有无氧呼吸和有氧呼吸，缺乏有氧氧化酶系统的成熟红细胞仍然可以通过无氧呼吸释放能量，只不过能量的利用效率较低而已。
脂肪和蛋白质虽然可以分解释放能量，但需要经过转变，不能成为直接依赖的能源物质。
乳酸是无氧呼吸的产物，更不是直接依赖的能源物质。
6.C解析：
此题考查人体或蛙红细胞是否存在等位基因的问题。
人的成熟红细胞不存在染色体，当然也不存在等位基因。
次级性母细胞和雄兔的精细胞不存在同源染色体，同样也不存在等位基因。
果蝇是一种常见且容易饲养的动物，常用作生物遗传学研究中的实验材料。
在高考中常常以果蝇为素材，考查涉及到遗传、变异、进化、生态等有关重要知识点。
以果蝇为素材的知识点专题复习
典型题例析
例1.下图所示为某果蝇染色体图，该果蝇最多能产生不同基因组成的配子种类数是（ ）
A.3种 B.4种 C.6种 D.8种
解析：
由图可知，该果蝇是雄果蝇，其基因型为EeFfXhY。
其中Ee和Ff这两对基因位于1对同源染色体上，h基因位于性染色体（X）上。
故该果蝇最多产生4种类型的配子。
答案：
B
例2.红眼（R）雌果蝇和白眼（r）雄果蝇交配，F1代全是红眼，自交所得的F2代中红眼雌果蝇121头，红眼雄果蝇60头，白眼雌果蝇0头，白眼雄果蝇59头。
则F2代卵中具有R和r及精子中具有R和r的比例是（ ）
A.卵细胞：
R∶r=1∶1 精子：
R∶r=3∶1 B.卵细胞：
R∶r=3∶1精子：
R∶r=3∶1
C.卵细胞：
R∶r=1∶1 精子：
R∶r=1∶1 D.卵细胞：
R∶r=3∶1精子：
R∶r=1∶1
解析：
主要涉及到伴性遗传、减数分裂等知识点。
亲代红眼雌果蝇基因型可能为XRXr、XRXR，白眼雄果蝇基因型为XRY,因F1代全为红眼个体，所以亲代红眼雌果蝇的基因型只能为XRXR。
F1代中红眼雄果蝇为XRY，红眼雌果蝇为XRXr，两者交配，F2代的基因型及比例为XRXR：
XRXr：
XRY：
XrY=1:
1:
1:
1；其表现型及比例红眼雌果蝇：
红眼雄果蝇：
白眼雄果蝇=2:
1:
1。
F2代中红眼雌果蝇产生的卵细胞有两种类型：
R：
r=3:
1；F2代中红眼雄果蝇和白眼雄果蝇产生含R、r两种类型的精子，其比例为1:
1。
答案：
D
例3.果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性。
但是，即使是纯合的长翅品系的幼虫在35℃温度条件下培养（正常培养温度为25℃），长成的成体果蝇也是残翅的。
这种现象称为“表型模拟”。
现有一只残翅果蝇，要判断它是属于纯合残翅（vv），还是“表型模拟”，则应选用的配种方案和温度条件分别是（ ）
A.该残翅果蝇与异性残翅果蝇、35℃ B.该残翅果蝇与异性长翅果蝇、35℃
C.该残翅果蝇与异性残翅果蝇、25℃ D.该残翅果蝇与异性长翅果蝇、25℃
解析：
生物的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。
该残翅果蝇与异性残翅果蝇配种，在正常培养温度（25℃）条件下培养，若后代出现长翅果蝇，则是“表型模拟”；若出现纯合残翅（vv），则后代应全部是残翅果蝇。
答案：
C
例4.果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。
若人为地组成一个群体，其中80％为BB的个体，20％为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是（ ）
A.25％ B.32％ C.50％ D.64％
解析：
主要考查生物进化中有关基因频率的计算。
由题意知，只有BB和bb个体，它们随机交配有3种组合：
①BB×BB，②bb×bb，③BB×bb。
其中①②交配后代分别是BB、bb，只有③后代中有Bb，其基因型频率是80%×20%×2=32%。
答案：
B
例5.已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。
两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：
灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
请回答：
（1）控制灰身与黑身的基因位于 ；控制直毛与分叉毛的基因位于 。
（2）亲代果蝇的表现型为♀：
；♂：
。
（3）亲代果蝇的基因型为_________、_________。
（4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合体的比例为_________。
（5）子代雄蝇中，灰身分叉毛的基因型为_______、_______；黑身直毛的基因型为_______。
解析：
由题意可知：
杂交后代中灰身：
黑身=3：
1，且雌雄比例相当，故控制这对性状的基因位于常染色体上，灰身是显性性状。
杂交后代的雄性个体中直毛：
分叉毛=1：
1，，而雌性个体全为直毛，故控制这对性状的基因在X染色体上，直毛为显性性状。
亲代的基因型为BbXFXf和BbXFY，表现型为♀灰身直毛、♂灰身直毛。
子代雌果蝇中灰身直毛的基因型及比例为：
1/8BBXFXF、1/4BbXFXF、1/8BBXFXf、1/4BbXFXf,其中BBXFXF为纯合子，其余为杂合子。
子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为BBXfY或BbXfY，黑身直毛的基因型为bbXFY。
答案：
⑴常染色体 X染色体⑵灰身直毛灰身直毛⑶BbXFXf BbXFY⑷1：
5⑸BBXfY bbXFY
例6.近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。
请回答下列有关问题：
（1）对果蝇基因组进行研究，应测序 条染色体，它们是 。
（2）请说出果蝇作为遗传学研究好材料的理由（至少2条）：
。
（3）下面为果蝇Ⅰ、Ⅱ两个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果
组别
正交
反交
甲
♀野生型×♂突变型Ⅰ→野生型
♀突变型Ⅰ×♂野生型→野生型
乙
♀野生型×♂突变型Ⅱ→野生型
♀突变型Ⅱ×野生型♂
→♀野生型、突变型Ⅱ♂
甲组的正交与反交结果相同，则控制果蝇突变型Ⅰ的基因位于 染色体上，为 性遗传；乙组的正交与反交结果不相同，分别写出乙组正交与反交两亲本的基因型（基因用W、w表示）。
正交：
；反交：
。
（4）果蝇灰身和黑身分别由常染色体上的基因B、b控制，现将纯种灰身果蝇和黑身果蝇杂交，产生的F1代雌雄果蝇随机交配，产生F2代，将F2代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3代，问F3代中灰身和黑身果蝇的比例为 。
（5）果蝇常常生活在腐烂的水果周围。
从能量流动的角度看，果蝇中大部分能量流动去向是 。
（6）果蝇的天敌能根据果蝇留下气味去捕食果蝇，同样果蝇也能根据天敌的气味或行为而躲避猎捕，这说明 。
解析：
此题主要涉及到遗传、变异和生态学知识点。
果蝇含有8条染色体，包括3对常染色体和1对性染色体（XY），所以它是遗传学研究的好材料之一。
用正交和反交判断常染色体遗传还是伴X染色体遗传。
若是常染色体上基因控制的遗传，正交和反交的结果是一样的（如甲组）；若是伴X染色体遗传，则正交和反交后子代的基因型和表现型是不同的（如乙组）。
对于（4），其中的关键词是“让F2代中灰身果蝇自由交配”,有三种杂交组合：
1/3BB×1/3BB、1/3BB×2/3Bb×2、2/3Bb×2/3Bb，由此可推知F3代中灰身：
黑身=8：
1。
果蝇做为生态系统中一个营养级，能量一般有三条去路：
①自身呼吸作用所消耗，②被下一营养级所同化，③被分解者所分解。
其中，大部分的能量流向是途径①。
果蝇和其天敌之间的关系，说明了生态系统的功能特点之一──信息传递的一个特点，即生态系统中的信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
答案：
（1）5 3对常染色体各一条＋XY
（2）①细胞内染色体数目少，便于观察；②有很多明显地、容易区分的相对性状；③后代数量多，便于统计分析实验结果；④生长周期短，容易饲养（3）常 隐 XWXW×XY XWXw×XWY（4）8：
1（5）被自身呼吸作用所消耗
（6）生态系统中的信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
二巩固性练习
1.果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
2.下图为果蝇体细胞染色体图解，请据图回答：
（1）果蝇的体细胞内有 个染色体组。
（2）若基因型为BbXDXd，则两对等位基因按照 规律遗传，可产生各种基因型的配子数量比例为 。
（3）若基因型为AaBb，则两对等位基因分别符合 规律，可产生 种配子。
（4）若果蝇的一个初级卵母细胞经减数分裂后产生的一个卵细胞的基因组成为ABcXD，则该初级卵母细胞产生的每个第二极体基因组成为 。
3.Ⅰ.雄果蝇的X染色体来自亲本中的 蝇，并将其传给下一代中的 _蝇。
雄果蝇的白眼基因位于 染色体上， 染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。
Ⅱ.已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。
现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。
⑴根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是 ，雌性的基因型是 ；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是 ，雌性的基因型是 ，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是____，刚毛雌果蝇的基因型是___ _。
⑵根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？
（用杂交实验的遗传图解表示即可）
4.从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。
已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。
请回答下列问题：
（1）种群中的个体通过繁殖将各自的___________传递给后代。
（2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是______。
（3）如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有______种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中
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