高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义.docx

1、高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义 遗传的物质基础1RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质。()【答案】分析：T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的，遗传物质是DNA。2噬菌体以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。()【答案】分析：噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒，在噬菌体侵染细菌的过程中，以噬菌体DNA为模板合成子代噬菌体的核酸，而不是以细菌DNA为模板。3噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是DNA用1N放射性同位素标记。()【答案】分析：噬菌体侵染细菌的实验是用32P标记噬菌体的DNA，而不是用1N标记的DNA。4人类对遗传物质本质的探索

2、过程中，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】分析：艾弗里等人从S型肺炎双球菌中提取的DNA纯度最高的时候还含有002%的蛋白质，而噬菌体侵染细菌实验实现了将DNA和蛋白质完全分离，因此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。在“噬菌体侵染细菌的实验”中用32P、3S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。()【答案】分析：噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。6真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。()【答案】分析：真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间

3、期或减数第一次分裂前的间期。7RNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。()【答案】分析：在翻译过程中，核糖体在RNA上移动翻译出蛋白质，而不是RNA在核糖体上移动。8DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。()【答案】分析：DNA能够通过转录将遗传信息传递给RNA，进一步通过翻译完成蛋白质的合成，所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。 探索遗传物质的经典实验【典例1】(2014•烟台模拟)赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验，是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据

4、图回答下列问题：(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质有可能是_。(2)怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体？请简述实验方案。(3)科学家若用含有1N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，1N存在于T2噬菌体的_中。【解析】(1)单凭猜想，遗传物质可能会有三种情况：蛋白质和DNA都是遗传物质，仅DNA是遗传物质，仅蛋白质是遗传物质。(2)解答该问题要考虑到病毒本身不能增殖，必须借助于宿主细胞，因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞，然后再培养出有标记的噬菌体。(3)T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的，蛋白质分子中含有元素、H、

5、N，而DNA分子中含有元素、H、N、P，噬菌体在大肠杆菌中增殖时，所用原料(氨基酸和脱氧核苷酸)都自大肠杆菌。由于大肠杆菌在含1N的培养基中培养，所以大肠杆菌内的氨基酸和脱氧核苷酸都含1N。因此，在子代噬菌体的蛋白质和DNA中都含有1N。【答案】(1)蛋白质和DNA都是遗传物质；蛋白质是遗传物质，DNA不是；DNA是遗传物质，蛋白质不是(2)将宿主细菌在含32P的培养基中培养，获得含有32P的细菌；用T2噬菌体去侵染被32P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便会被32P标记。(3)蛋白质外壳(或蛋白质)和DNA(1)解决本题首先要明确：噬菌体侵染细菌的实验结论：_。用32P标记噬菌体

6、的_，用3S标记噬菌体的_。噬菌体的生活方式：_。(2)关于放射性元素存在位置的理解：仅用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于上清液中的原因是什么？仅用3S标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于沉淀物中的最可能原因是什么？【答案】(1)提示：DNA是遗传物质DNA蛋白质寄生(2)提示：侵染时间过短会有很多噬菌体还没得及侵入细菌；或侵染时间过长，子代噬菌体从细菌中释放出。提示：搅拌不充分。【总结提升】遗传物质探究实验的解题规律(1)艾弗里肺炎双球菌转化实验中的相互对照：S型细菌DNA多糖蛋白质脂质DNA分解物R型细菌相互对照DNA是遗传物质其他物质不是遗传物质(2)子代噬菌体的放射性

7、分析：被标记的物质子代噬菌体用32P标记亲代噬菌体的DNA只有含有亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体具有放射性用3S标记亲代噬菌体的蛋白质均不具有放射性用32P标记细菌内的含P物质，如DNA、核苷酸等用3S标记细菌内的含S物质，如蛋白质、氨基酸等因为合成子代噬菌体的原料全部自细菌，所以子代噬菌体均具有放射性DNA分子的结构、复制及相关计算【典例2】(2014•东理综)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()【解析】DNA分子中(A)/(TG)应始终等于1；一条单

8、链中(A)/(TG)与其互补链中(A)/(TG)互为倒数，一条单链中(A)/(TG)0时 ，互补链中(A)/(TG)2；一条单链中(AT)/(G)与其互补链中(AT)/(G)及DNA分子中(AT)/(G)都相等。【答案】(1)明确DNA复制的相关问题：复制方式：_。相关计算：一个DNA分子复制n次，则有a子代DNA分子数为2n含有亲代链的DNA分子数为：不含有亲代链的DNA分子数为：b子代脱氧核苷酸链数为2n1条亲代脱氧核苷酸链为：新合成的脱氧核苷酸链为：(2)依据题中DNA含有的标记元素，分析DNA复制离心后的情况：DNA两条链的标记情况密度试管中的位置_最小_1N/14N居中居中_最大_【

9、答案】(1)提示：半保留复制a22n2b2条2n12条(2)提示：DNA两条链的标记情况密度试管中的位置14N/14N远离底部1N/1N靠近底部【总结提升】与碱基互补配对或DNA复制相关的计算方法(1)双链DNA分子中碱基含量的计算。规律一：双链DNA中，AGTATG总碱基的一半。规律二：若在DNA一条链中AGTa，则在互补链中AGT1a，而在整个DNA分子中AGT1。规律三：若在一条链中ATG，在互补链及整个DNA分子中ATG。规律四：某碱基在DNA中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半，如A总碱基A1%A2%2。(2)与DNA复制有关的计算。假设1个DNA分子复制n次，则子代DNA数为

10、2n含母链的DNA数：2 完全含母链的DNA数：0 不含母链的DNA数：2n2子代DNA链数为2n1母链所占比例：12n 子链所占比例：112n复制差错的计算：DNA复制过程中其中一条链发生差错，复制n代后，含有突变基因的异常DNA分子占DNA总数的0%。复制原料的计算：若某DNA分子含某碱基个，该DNA分子进行n次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为(2n1)；进行第n代复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为2n1。遗传信息的转录和翻译【典例3】(2014•孝感模拟)下图表示真核细胞细胞核内某种遗传信息流动过程，相关叙述正确的是()A细胞分裂间期一定有该过程发生，衰老细胞中不再发生

11、该过程B图示能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程图中的d代表核糖体，细胞中的一般有20种D细胞的分裂和分化过程中都一定会发生图示过程【解析】在真核细胞中，该过程表示DNA分子的转录过程，细胞分裂间期一定有该过程发生，衰老细胞中也可以发生该过程；该图不能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程，只能表示DNA分子的转录过程；图中的d代表RNA聚合酶，代表核糖核苷酸，细胞中的(核糖核苷酸)一般有4种；无论细胞的分裂还是细胞的分化过程都会产生蛋白质，都会发生DNA分子的转录过程。【答案】D(1)明确图中各标号的名称并理解相关信息：图中a、b、d的名称分别是什么？由a形成b的过程中模板是

12、哪一条？原料是什么？(2)明确下列各类生物遗传信息的传递过程：生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒，如噬菌体_烟草花叶病毒_逆转录病毒_细胞生物_【答案】(1)提示：双链DNA、RNA、核糖核苷酸、RNA聚合酶。提示：甲，(核糖核苷酸)。(2)提示：生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒，如噬菌体 烟草花叶病毒 逆转录病毒 细胞生物 【总结提升】DNA复制、转录和翻译的分析技巧(1)DNA分子复制过程的分析：判断依据：模板为DNA的两条链，且合成双链DNA。子代DNA的组成：分别由一条母链和一条子链组成。子代DNA的分离时期：有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(2)DNA分子转录过程的分析：判断

13、依据：模板为DNA的一条链，且合成单链RNA。转录方向：由于图二中d是已经与模板DNA分离的游离的RNA片段，因此可知转录的方向是由右向左进行，且a为RNA聚合酶。标号名称：b与的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。发生场所：在真核细胞中图二过程主要发生在细胞核中，叶绿体和线粒体中也可进行。(3)翻译过程的分析：判断依据：模板为RNA，且合成场所为核糖体。名称确定：为tRNA，为核糖体，为RNA，为多肽链。【变式训练】(2014•江苏单科)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(如下图)，下列相关叙述错误

14、的是()A合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物治疗艾滋病【解析】HIV的遗传物质是RNA，经逆转录形成DNA可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录和翻译合成子代病毒的蛋白质外壳；侵染细胞时，HIV中的逆转录酶能进入宿主细胞；若抑制逆转录过程，则不能产生子代病毒的蛋白质和RNA，故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物治疗艾滋病。【答案】B1(2014•郑州模拟)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，均不能证明的是()ADNA可以产生

15、可遗传的变异B蛋白质不是遗传物质DNA可以控制生物的性状DDNA是主要的遗传物质【解析】肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质；两实验均不能证明DNA是主要的遗传物质这一结论。【答案】D2(2014•南京模拟)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是()A离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌B搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D32P标记了噬菌体蛋白质

16、外壳，离心后存在于上清液中【解析】噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻的噬菌体外壳，沉淀物是被侵染的大肠杆菌；搅拌不充分，噬菌体与大肠杆菌未分离，放射性应出现在沉淀物中；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的DNA，子代噬菌体的DNA含32P，上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体。【答案】3(2014•武汉模拟)DNA是以半保留方式进行复制的，如果放射性完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的4个DNA分子的特点是()A部分DNA分子含有放射性B全部DNA分子含有放射性

17、所有分子的一条链含有放射性D所有分子的两条链都没有放射性【解析】根据DNA分子半保留复制的特点，完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次形成4个DNA分子，其中2个DNA分子的两条链都没有放射性；另外2个DNA分子都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。两次复制过程如下图所示：【答案】A4(2014•厦门模拟)下列关于DNA复制的叙述，不正确的是()ADNA复制时，严格遵循AT、G的碱基互补配对原则BDNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板DNA分子全部解旋后，才开始进行DNA复制D脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶作用下才能连接形成新的子链【解析】DNA复制时，遵循

18、AT、G的碱基互补配对原则。DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均作为模板。DNA复制的特点是边解旋边复制，半保留复制。在形成DNA时，以亲代DNA分子为模板，脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接形成新的子链。【答案】(2014•郑州模拟)下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。青霉素：抑制细菌细胞壁的合成。环丙沙星：抑制细菌DNA解旋酶的活性。红霉素：能与核糖体结合以阻止其发挥作用。利福平：抑制RNA聚合酶的活性。以下有关说法错误的是()A环丙沙星会抑制a过程，利福平将会抑制b过程B除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用过程d涉及的氨基酸最多20种、tRNA

19、最多有64种De过程需要逆转录酶【解析】环丙沙星会抑制细菌DNA解旋酶的活性，故可抑制细菌DNA的复制过程(a过程)；利福平会抑制RNA聚合酶的活性，故可抑制细菌的转录过程(b过程)和RNA的自我复制过程(过程)；红霉素能与核糖体结合以阻止其发挥作用，故可抑制细菌的翻译过程(d过程)。只有青霉素抑制细菌细胞壁的合成，不影响遗传信息的传递和表达。翻译过程(d过程)涉及的氨基酸最多20种，tRNA最多有61种。e过程是逆转录过程，需要逆转录酶。【答案】6(2013•天津高考改编)肠道病毒EV71为单股正链(RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。据图回答下列问题：(1)图中物质的合成场所是_。催化过程的物质N是_。(2)假定病毒基因组RNA含有7 00个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。以病毒基因组RNA为模板合成一条子代RNA的过程共需要碱基G和_个。(3)图中RNA有三方面的功能，分别是_。【答案】(1)宿主细胞的核糖体RNA复制酶(或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶)(2)9 000(3)翻译的模板，复制的模板，病毒的重要组成成分