2019高考生物二輪復習 專題三 遺傳、變異與進化 第一講 遺傳的分子基礎(chǔ)學案
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1、第一講 遺傳的分子基礎(chǔ) [考綱要求] 1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ) 2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(Ⅱ) 3.基因的概念(Ⅱ) 4.DNA分子的復制(Ⅱ) 5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ) 6.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ) [知識主干·系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)] 理基礎(chǔ) 建網(wǎng)絡(luò) 回扣關(guān)鍵知識 授課提示:對應(yīng)學生用書第40頁 ■高考必背——記一記 1.關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗 (1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變;轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌。(2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了“轉(zhuǎn)化因子”的存在,體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)。 2.關(guān)
2、于噬菌體侵染細菌的實驗 (1)不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素,否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。(2)35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到存在部位,不能確定是何種元素的放射性。 3.DNA的結(jié)構(gòu)、復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯 (1)DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復制提供了精確的模板;通過堿基互補配對原則,保證了復制能夠準確地進行。(2)密碼子具有簡并性一方面有利于提高翻譯速度;另一方面可增強容錯性,減少蛋白質(zhì)或性狀差錯。(3)在個體發(fā)育過程中,生物個體的表現(xiàn)型不僅要受到基因的控制,也要受到環(huán)境的影響,表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境共同
3、作用的結(jié)果。 ■易混易錯——判一判 1.判斷下列有關(guān)遺傳學經(jīng)典實驗敘述的正誤 (1)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解。(2018·全國卷Ⅱ)(×) (2)格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(2017·江蘇卷)(×) (3)培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中。(2017·全國卷Ⅱ)(√) (4)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,證明了DNA的半保留復制。(×) 2.判斷下列有關(guān)遺傳信息的傳遞、表達敘述的正誤 (1)使DNA雙鏈不能解開的物質(zhì)可導致細胞中的DNA復制和RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙。(2016·全國卷Ⅱ
4、)(√) (2)一個tRNA分子中只有一個反密碼子。(2015·全國卷Ⅰ)(√) (3)植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復制。(√) (4)正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA。(2015·全國卷Ⅱ)(√) [高頻考點·融會貫通] 析考點 做題組 攻破熱點難點 授課提示:對應(yīng)學生用書第41頁 考點一 DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) [真題試做·明考向] 1.(2018·高考全國卷Ⅱ)下列關(guān)于病毒的敘述,錯誤的是( ) A.從煙草花葉病毒中可以提取到RNA B.T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解 C.HIV可引起人的
5、獲得性免疫缺陷綜合征 D.阻斷病毒的傳播可降低其所致疾病的發(fā)病率 解析:煙草花葉病毒由RNA和蛋白質(zhì)組成,故可從煙草花葉病毒中提取到RNA。T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌細胞內(nèi)的病毒,在大腸桿菌體內(nèi)增殖可導致其裂解。HIV主要攻擊人的T細胞,使人體免疫力下降直至完全喪失,引起人的獲得性免疫缺陷綜合征。病毒感染引發(fā)的疾病通常具有傳染性,阻斷病毒的傳播,即切斷傳播途徑,可降低其所致疾病的發(fā)病率。 答案:B 2.(2017·高考全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是( ) A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中
6、復制和增殖 B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì) C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 解析:T2噬菌體的核酸是DNA,DNA的元素組成為C、H、O、N、P,培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主(大腸桿菌)攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中,C項正確;T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌中,不能寄生在肺炎雙球菌中,A項錯誤;T2噬菌體的mRNA和蛋白質(zhì)的合成只能發(fā)生在其宿主細胞中,不能發(fā)生于病毒顆粒中,B項錯誤;人類免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA,T2噬菌體的核酸是DNA,但二者的增殖過程不同,D項錯誤。 答案
7、:C 3.(2017·高考江蘇卷)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實驗,敘述正確的是( ) A.格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中 D.赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記 解析:本題重點考查人類對遺傳物質(zhì)探索過程中的經(jīng)典實驗。格里菲思實驗只是證明了轉(zhuǎn)化因子的存在,沒有證明轉(zhuǎn)化因子是DNA,A錯誤;艾弗里實驗證明了轉(zhuǎn)化因子是DNA,從S型肺炎雙球菌中提取的DNA使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌而導致小鼠死亡,B錯誤;赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌出
8、現(xiàn)在沉淀中,對沉淀后的細菌繼續(xù)培養(yǎng),待其裂解后得到的噬菌體并不都帶有32P標記,故C正確,D錯誤。 答案:C 4.(2016·高考江蘇卷)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的敘述,正確的是( ) A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果 B.格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) C.赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的 D.赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析:格里菲思實驗中,加熱殺死的S型細菌的DNA使肺炎雙球菌由R型轉(zhuǎn)化為S型,是基因重組的結(jié)果,A項錯誤;格里菲思實驗只能說明加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化
9、因子”,并沒有證明DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì),B項錯誤;噬菌體是一種病毒,需寄生在宿主細胞內(nèi),不能用32P直接標記噬菌體,而應(yīng)先用32P標記的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌,再用含32P標記的細菌培養(yǎng)噬菌體使其帶上放射性標記,C項錯誤;赫爾希和蔡斯實驗將DNA和蛋白質(zhì)分開單獨研究,證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,D項正確。 答案:D [融會貫通·析考點] 1.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細菌實驗 思路相同 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能 處理方式的區(qū)別 直接分離:分離S型細菌的DNA、多糖
10、、蛋白質(zhì)等,分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法:分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素 實驗結(jié)論 ①DNA是遺傳物質(zhì); ②蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì) DNA是遺傳物質(zhì) 2.兩個實驗遵循相同的實驗設(shè)計原則——對照原則 (1)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中的相互對照 S型細菌 (2)噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照 [方法技巧·會應(yīng)用] 1.DNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)相關(guān)試題的解題策略 解答DNA是遺傳物質(zhì)實驗比對類實題時,要牢記以下幾點: (1)R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的實質(zhì)是S型細菌的DNA與R型細菌DNA實現(xiàn)重組,表現(xiàn)出S型細菌的性狀,此變異屬于廣義上的基因重組。 (2)含放射性
11、標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng),因為病毒營專性寄生生活,故應(yīng)先培養(yǎng)細菌,再用細菌培養(yǎng)噬菌體。 (3)噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),但是沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 2.噬菌體侵染細菌實驗放射性分析方法——“兩看法” [鞏固提升·練題組] ?題組一 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗考查 5.下列關(guān)于肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的敘述,錯誤的是( ) A.需對S型細菌中的物質(zhì)進行分離、提純和鑒定 B.R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的實質(zhì)是發(fā)生了基因重組 C.S型細菌的DNA使部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 D.該實驗的思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨觀察DNA的作用 解析:肺炎雙球菌體外
12、轉(zhuǎn)化實驗需對S型細菌中的物質(zhì)進行分離、提純和鑒定,以便確定轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì),A正確;在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中,細菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是發(fā)生了基因重組,B正確;將S型菌的DNA與R型菌混合后在培養(yǎng)基中培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中既有S型細菌,又有R型細菌,說明并沒有將R型菌全部轉(zhuǎn)化為S型菌,C正確;該實驗設(shè)計思路是將蛋白質(zhì)和DNA分開,單獨觀察蛋白質(zhì)和DNA的作用,D錯誤。 答案:D 6.利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理,再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法不正確的是( ) A.通過E、F對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) B.F組可以分離出S型和
13、R型兩種肺炎雙球菌 C.F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果 D.能導致小鼠死亡的是A、B、C、D四組 解析:從圖示實驗過程看出,通過E、F對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),A正確;F組加入了S型菌的DNA,可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌,B正確;F組出現(xiàn)的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果,C正確;A組經(jīng)煮沸,D和E組為R型菌,均不能導致小鼠死亡,D錯誤。 答案:D ?題組二 噬菌體侵染細菌的實驗考查 7.在“噬菌體侵染細菌的實驗”中,如果對35S標記的噬菌體一組(甲組)不進行攪拌、32P標記的噬菌體一組(乙組)保溫時間過長,其結(jié)果是( ) A.甲組沉淀物
14、中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 B.甲組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 C.甲組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 D.甲組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 解析:噬菌體侵染細菌的實驗中對35S標記的噬菌體一組(甲組)不進行攪拌,則噬菌體的外殼不易從大腸桿菌上脫落,所以沉淀物中會有較強的放射性;而32P標記的噬菌體一組(乙組)保溫時間過長,大腸桿菌中的噬菌體釋放出來,使得上清液中的放射性較強。 答案:A 8.圖甲是將加熱殺死的S型細菌與R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細菌的含量變化,
15、圖乙是利用同位素標記技術(shù)完成噬菌體侵染細菌實驗的部分操作步驟。下列相關(guān)敘述中,不正確的是( ) A.圖甲中ab對應(yīng)的時間段內(nèi),小鼠體內(nèi)還沒形成大量的抗R型細菌的抗體 B.圖甲中,后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌轉(zhuǎn)化并增殖而來的 C.圖乙沉淀物中新形成的子代噬菌體完全沒有放射性 D.圖乙中若用32P標記親代噬菌體,裂解后子代噬菌體中大部分具有放射性 解析:圖甲中ab對應(yīng)的時間段內(nèi),R型活菌迅速增加,原因是小鼠體內(nèi)還沒形成大量的抗R型細菌的抗體,A項正確;將加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合注射到小鼠體內(nèi)后,部分R型活菌轉(zhuǎn)化成S型細菌并分裂增殖,B項正確;35S標記的噬菌體蛋白質(zhì),
16、不參與子代噬菌體的形成,新形成的子代噬菌體完全沒有放射性,C項正確;圖乙中若用32P標記親代噬菌體,由于DNA的半保留復制,如果標記親代一個噬菌體,則不管復制多少代,只有兩個子代噬菌體具有放射性,D項錯誤。 答案:D 考點二 遺傳信息的傳遞和表達 [真題試做·明考向] 1.(2017·高考全國卷Ⅲ)下列關(guān)于真核細胞中轉(zhuǎn)錄的敘述,錯誤的是( ) A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來 B.同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D.轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補 解析:真核細胞的各種RNA都是
17、通過DNA的不同片段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的,A正確;由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生不同RNA時的DNA片段不同,因此同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生,B正確;真核細胞細胞質(zhì)中葉綠體、線粒體中的DNA可以轉(zhuǎn)錄形成RNA,C錯誤;轉(zhuǎn)錄的過程遵循堿基互補配對原則,因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補,D正確。 答案:C 2.(2016·高考全國卷Ⅱ)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間,使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì),下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.隨后細胞中的DNA復制發(fā)生障礙 B.隨后細胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C.該物質(zhì)可將細胞周期阻斷在分裂中期 D.可
18、推測該物質(zhì)對癌細胞的增殖有抑制作用 解析:在DNA分子的復制過程中,DNA分子需要先經(jīng)過解旋,即DNA雙鏈解開,加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開,故細胞中DNA的復制會發(fā)生障礙,A項正確。DNA分子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA的過程中,DNA分子也需要在RNA聚合酶作用下先將雙鏈解開,再以DNA的一條鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄,加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開,故細胞中的RNA轉(zhuǎn)錄會發(fā)生障礙,B項正確。因DNA復制發(fā)生在細胞分裂間期,故該物質(zhì)阻斷的是分裂間期DNA分子的復制過程,從而將細胞周期阻斷在分裂間期,C項錯誤。癌細胞的增殖方式是有絲分裂,其分裂過程中可發(fā)生DNA復制和轉(zhuǎn)錄,加入該物質(zhì)會阻礙這兩個過程,從
19、而抑制癌細胞的增殖,D項正確。 答案:C 3.(2015·高考全國卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是( ) A.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒 B.端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶 C.正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA D.正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變長 解析:每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA,稱為端粒,大腸桿菌是原核生物,原核生物中沒有染色體,不含端粒,A項錯誤。從試題信息可知,端粒酶中的蛋白質(zhì)是逆轉(zhuǎn)錄酶,而非RNA聚合酶,B項錯誤。正常人細胞的每條染色體兩端都含有
20、端粒DNA,C項正確。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截,所以正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變短,D項錯誤。 答案:C [融會貫通·析考點] 1.DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分析 (1)DNA分子復制 (2)轉(zhuǎn)錄 (3)翻譯 2.遺傳信息的傳遞過程分析 生物種類 遺傳信息的傳遞過程 DNA病毒,如噬菌體 復制型RNA病毒,如煙草花葉病毒 逆轉(zhuǎn)錄病毒,如艾滋病病毒 細胞生物 [方法技巧·會應(yīng)用] 1.DNA結(jié)構(gòu)及復制的相關(guān)計算 解答DNA結(jié)構(gòu)及復制計算類試題時,應(yīng)分以下層次: (1)堿基計算 ①不同生物的DNA分子中
21、互補配對的堿基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。 ②若已知A占雙鏈堿基的比例=c%,則A1/單鏈堿基的比例無法確定,但最大值可求出為2c%,最小值為0。 (2)水解產(chǎn)物及氫鍵數(shù)目計算 ①DNA水解產(chǎn)物:初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。 ②氫鍵數(shù)目計算:若堿基對為n,則氫鍵數(shù)為2n~3n;若已知A有m個,則氫鍵數(shù)為3n-m。 (3)DNA復制計算 在做DNA分子復制的計算題時,應(yīng)看準是“含”還是“只含”,是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 2.遺傳信息傳遞、表達解題步驟 以“示意圖”為信息載體
22、是本部分??碱}型,解答時可按照以下模板進行:第一步,閱讀試題,分析題干文字、示意圖,明確考查意圖;第二步,根據(jù)考查意圖,分析示意圖表示的生理過程,如確定是DNA復制還是轉(zhuǎn)錄、翻譯,即定位過程;第三步,聯(lián)系教材知識,結(jié)合題目選項或問題綜合分析,判斷或確定答案;第四步,若是非選擇題,注意用科學、準確的生物專業(yè)術(shù)語回答,如DNA聚合酶不能寫為聚合酶(因為還有RNA聚合酶)、DNA聚合酶不能寫為DNA連接酶、DNA復制不能寫為復制(因為還有RNA復制)等。 [鞏固提升·練題組] ?題組一 DNA結(jié)構(gòu)和復制的考查 4.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與復制的說法,正確的是( ) A.DNA分子的差異造成
23、了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異 B.DNA分子中每個磷酸基團都連接2個脫氧核糖 C.減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換一般不會導致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變 D.邊解旋邊復制是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準確性的關(guān)鍵 解析:肺炎雙球菌S型菌有多糖莢膜,具有毒性,R型菌無莢膜,不具有致病性,根本原因是二者DNA分子中的遺傳信息不同,所以DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異,A正確;DNA分子中大多數(shù)磷酸基團連接2個脫氧核糖,但位于兩條鏈兩端的兩個游離的磷酸基團各連接一個脫氧核糖,B錯誤;減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換,一般會導致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變,C錯誤;堿基互補配對原
24、則保證了DNA復制能準確無誤地進行,D錯誤。 答案:A 5.圖中①~③分別表示人體細胞中發(fā)生的三種物質(zhì)合成過程。下列說法錯誤的是( ) A.過程①、②發(fā)生的場所只有細胞核 B.過程①雙向合成,過程②單向合成 C.過程②的α鏈中A占17%,U占21%,則對應(yīng)的DNA片段中T占19% D.漿細胞中可以發(fā)生圖示過程②③,記憶細胞可以發(fā)生圖示過程①②③ 解析:細胞中過程①、②分別表示DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程,復制和轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細胞核中,但是在線粒體和葉綠體中也有少量DNA,也能發(fā)生DNA復制和轉(zhuǎn)錄,A錯誤;分析圖解可知,過程①雙向合成,過程②單向合成,B正確;過程②的α鏈中A占17%
25、,U占21%,則對應(yīng)的DNA模板鏈中T占17%,A占21%,則另一條鏈中T占21%,因此該DNA片段中T占(17%+21%)÷2=19%,C正確;漿細胞不能增殖,即不能發(fā)生DNA復制,只能發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯,因此可以發(fā)生圖示過程②③;而記憶細胞具有分裂能力,因此可以發(fā)生圖示過程①②③,D正確。 答案:A ?題組二 基因表達過程的考查 6.(2018·河北唐山月考)如圖1和圖2是基因控制胰蛋白酶合成的兩個主要步驟。下列敘述正確的是( ) A.圖1和圖2所示過程的進行方向都是從右往左 B.圖1中乙與丁是同一種物質(zhì) C.圖2中共有RNA、多肽和多糖三種大分子物質(zhì) D.圖1和圖2中的堿
26、基互補配對方式相同 解析:根據(jù)圖1中RNA聚合酶的位置可知,該過程進行的方向是從右向左;根據(jù)圖2中多肽鏈的長度可知,該過程進行的方向是從右向左,A項正確;圖1中乙為胞嘧啶脫氧核苷酸,丁為胞嘧啶核糖核苷酸,兩者不是同一種物質(zhì),B項錯誤;圖2中共有rRNA、多肽和蛋白質(zhì)三種大分子物質(zhì),C項錯誤;圖1中堿基配對方式為A-U、T-A、C-G、G-C,而圖2中的堿基互補配對方式為A-U、U-A、C-G、G-C,圖1和圖2中的堿基配對方式不完全相同,D項錯誤。 答案:A 7.下列有關(guān)基因表達的敘述,不正確的是( ) A.線粒體內(nèi)也能發(fā)生翻譯過程 B.一個mRNA結(jié)合多個核糖體可以縮短每一條肽鏈
27、合成的時間 C.某人的肝細胞與神經(jīng)細胞形態(tài)差異的根本原因是細胞中mRNA的不同 D.一個含n個堿基的DNA分子,轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)應(yīng)小于n/2 解析:線粒體中含有DNA和核糖體,也能進行轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,A正確;一個核糖體完成一條肽鏈的合成,一個mRNA結(jié)合多個核糖體可同時合成多條相同的肽鏈,但不能縮短每一條肽鏈合成的時間,B錯誤;同一個體中所有體細胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂形成的,都具有相同的遺傳物質(zhì),但不同細胞選擇表達的基因不同,因此某人的肝細胞與神經(jīng)細胞形態(tài)差異的根本原因是細胞中mRNA的不同,C正確;基因包括編碼區(qū)和非編碼區(qū),其中編碼區(qū)能轉(zhuǎn)錄形成mRNA,而非編碼區(qū)不能
28、轉(zhuǎn)錄形成mRNA,因此一個含n個堿基的DNA分子,轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)小于個,D正確。 答案:B ?題組三 基因?qū)π誀畹目刂? 8.下列關(guān)于基因和性狀關(guān)系的敘述正確的是( ) A.基因相同的同種生物,性狀一定相同 B.基因與性狀并不都是簡單的線性關(guān)系 C.基因通過控制酶的合成直接控制生物體的性狀 D.線粒體DNA不能控制生物性狀,因而線粒體DNA上無基因 解析:性狀是基因型與環(huán)境共同決定的,基因型相同,性狀不一定相同,A錯誤;基因與性狀并不都是簡單的線性關(guān)系,B正確;基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀,C錯誤;線粒體DNA上含有基因,能控制生物的性狀,D錯誤。 答
29、案:B 9.豌豆的圓粒性狀是由R基因控制的,當R基因中插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為控制皺粒性狀的r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機制如圖,下列說法錯誤的是( ) A.a(chǎn)、b過程都遵循堿基互補配對原則 B.b過程中,每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸 C.R基因中插入一段800個堿基對的DNA片段屬于基因重組 D.該事實說明基因能通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制性狀 解析:由圖可知,a、b過程分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,都遵循堿基互補配對原則,A正確;翻譯時,每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸,B正確;根據(jù)題意,R基因中插入一段800個堿基對的DNA片段后成
30、為控制隱性性狀的r基因,故屬于基因突變,C錯誤;圖中R基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯合成淀粉分支酶,在該酶的作用下將蔗糖合成為淀粉,淀粉吸水脹大表現(xiàn)出圓粒性狀,說明基因能通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制性狀,D正確。 答案:C [課堂加固訓練] 練模擬 做典題 提高解題能力 授課提示:對應(yīng)學生用書第44頁 1.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗是關(guān)于探究遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實驗,下列敘述正確的是( ) A.兩個實驗均采用了對照實驗和同位素標記的方法 B.兩者的關(guān)鍵設(shè)計思路都是把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng)
31、 C.赫爾希與蔡斯對同一組噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別采用35S和32P標記 D.噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗采用了對照實驗的方法,噬菌體侵染細菌的實驗采用了同位素標記的方法,A錯誤;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)計思路是設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨地、直接地觀察它們各自的作用,B正確;赫爾希與蔡斯對不同噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別采用35S和32P標記,C錯誤;噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明是主要的遺傳物質(zhì),D錯誤。 答案:B 2.(2018·高考全國卷Ⅲ)下列研究工作中由我國科學家
32、完成的是( ) A.以豌豆為材料發(fā)現(xiàn)性狀遺傳規(guī)律的實驗 B.用小球藻發(fā)現(xiàn)光合作用暗反應(yīng)途徑的實驗 C.證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 D.首例具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素的人工合成 解析:奧地利科學家孟德爾以豌豆為材料進行遺傳學實驗,發(fā)現(xiàn)了性狀遺傳規(guī)律。美國科學家卡爾文等用小球藻進行實驗,探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑。證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是由美國科學家艾弗里及其同事完成的。1965年,我國科學家在世界上第一次用人工方法合成了具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素,開辟了人工合成蛋白質(zhì)的時代。 答案:D 3.下列關(guān)于圖示的說法錯誤的是(
33、) A.圖一所示過程相當于圖三的⑩過程,主要發(fā)生于細胞核中 B.若圖一的③中A占23%,U占25%,則相應(yīng)的雙鏈DNA片段中A占24% C.圖二所示過程相當于圖三的?過程,所需原料是氨基酸 D.正常情況下圖三中在動植物細胞中可能發(fā)生的是⑨⑩???過程 解析:圖一所示為轉(zhuǎn)錄過程,相當于圖三的⑩過程,主要發(fā)生于細胞核中,A正確;若圖一的③中A占23%,U占25%,即A+U占48%,則根據(jù)堿基互補配對原則,控制③合成的相應(yīng)的雙鏈DNA片段中A+T也占48%,而A=T,因此該雙鏈DNA片段中A占24%,B正確;圖二所示為翻譯過程,相當于圖三的?過程,所需原料是氨基酸,C正確;?或?只能發(fā)
34、生在被某些病毒侵染的細胞中,D錯誤。 答案:D 4.下圖表示用32P標記噬菌體并侵染細菌的過程,其中過程②是利用過程①獲得的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體,相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.過程①的目的是獲得含32P的大腸桿菌 B.過程③培養(yǎng)時間越長,實驗效果越好 C.離心的目的是析出噬菌體,使大腸桿菌沉淀 D.放射性主要分布在沉淀中 解析:噬菌體屬于病毒,只能寄生在細胞內(nèi),因此先要用32P來標記大腸桿菌,A正確;過程③培養(yǎng)時間越長,噬菌體從大腸桿菌中釋放出來,導致沉淀物中放射性比較低,B錯誤;離心的目的是讓噬菌體外殼和大腸桿菌分離開來,C正確;32P標記的是噬菌體的DNA,噬菌體的DNA能
35、進入大腸桿菌,因此放射性主要分布在沉淀中,D正確。 答案:B 5.請回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞的問題。 (1)為研究某病毒的致病過程,在實驗室中做了如圖所示的模擬實驗。 ①從病毒中分離得到的物質(zhì)A。已知A是單鏈的生物大分子,其部分堿基序列為—GAACAUGUU—。將物質(zhì)A加入試管甲中,反應(yīng)后得到產(chǎn)物X。經(jīng)測定,產(chǎn)物X的部分堿基序列是—CTTGTACAA—。則試管甲中模擬的是________過程,該過程需要添加的酶是________,原料是________。 ②將提純的產(chǎn)物X加入試管乙中,反應(yīng)后得到產(chǎn)物Y。產(chǎn)物Y是能與核糖體結(jié)合的單鏈大分子,則產(chǎn)物Y是________,試管乙中模擬的
36、是________過程。 (2)科學家已經(jīng)證明了密碼子是mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。 ①根據(jù)理論推測,mRNA上的三個相鄰的堿基可以構(gòu)成________種排列方式,實際mRNA上決定氨基酸的密碼子共有________種。 ②第一個被科學家破譯的是決定苯丙氨酸的密碼子:UUU。1959年,科學家M.W.Nirenberg和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA為模板,在一定的條件下合成了只由苯丙氨酸組成的多肽,這里的一定條件應(yīng)是________________。 解析:(1)物質(zhì)A呈單鏈,且含有堿基U,可推測是RNA;產(chǎn)物X含有T,可推測是DNA,所以甲試管中模擬的
37、是逆轉(zhuǎn)錄。Y能與核糖體結(jié)合,說明Y是mRNA,試管乙中模擬的是轉(zhuǎn)錄過程。(2)RNA中含有4種堿基(A、U、C、G),mRNA上三個相鄰的堿基可以有4×4×4=64(種)排列方式,其中有三個終止密碼,這三個密碼子不決定任何氨基酸,則mRNA上參與編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的密碼子共有61種。翻譯過程中,模板為mRNA,場所為核糖體,原料為氨基酸,另外需要tRNA、ATP、酶等。 答案:(1)①逆轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄酶 4種脫氧核苷酸 ②mRNA 轉(zhuǎn)錄 (2)①64 61?、诤颂求w、氨基酸、tRNA、ATP、酶等 [限時規(guī)范訓練] 練思維 練規(guī)范 練就考場滿分
38、 單獨成冊 對應(yīng)學生用書第135頁 一、選擇題 1.赫爾希和蔡斯用噬菌體侵染大腸桿菌,離心后,甲組上清液放射性低,沉淀物放射性高;乙組剛好相反。下列說法正確的是( ) A.甲組的噬菌體是用35S標記其蛋白質(zhì) B.乙組的噬菌體是用32P標記其蛋白質(zhì) C.甲組產(chǎn)生的子代噬菌體均含有放射性 D.乙組產(chǎn)生的子代噬菌體均不含放射性 解析:由于離心后,甲組上清液放射性低,沉淀物放射性高,所以甲組的噬菌體是用32P標記其DNA,A錯誤;由于乙組上清液放射性高,沉淀物放射性低,所以乙組的噬菌體是用35S標記其蛋白質(zhì),B錯誤;甲組產(chǎn)生的子代噬菌體只有少部分含有放射性,C錯誤;由于蛋白質(zhì)外殼不
39、進入細菌,所以乙組產(chǎn)生的子代噬菌體均不含放射性,D正確。 答案:D 2.用32P或35S標記T2噬菌體并分別與無標記的細菌混合培養(yǎng),保溫一定時間后經(jīng)攪拌、離心得到上清液和沉淀物,并測量放射性。對此實驗的敘述,不正確的是( ) A.實驗?zāi)康氖茄芯窟z傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì) B.保溫時間過長會使32P標記組上清液的放射性偏低 C.攪拌不充分會使35S標記組沉淀物的放射性偏高 D.實驗所獲得的子代噬菌體不含35S,而部分可含有32P 解析:本實驗是將噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)分別進行放射性標記,來研究遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì),A正確;保溫時間過長,細菌裂解,噬菌體釋放出來,使32P標記
40、組上清液放射性偏高,B錯誤;35S標記組攪拌不充分,會導致親代噬菌體外殼吸附在細菌上,隨著細菌一起沉淀,沉淀物放射性偏高,C正確;35S標記組,35S標記的親代噬菌體的外殼,未能侵入細菌內(nèi)部,子代噬菌體不含35S。32P標記組,32P標記的親代噬菌體的DNA,會侵入細菌中,子代噬菌體部分含有32P,D正確。 答案:B 3.“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”是繼人類基因組計劃之后,生命科學領(lǐng)域的又一重大科學命題,它將揭示并確認肝臟蛋白質(zhì)的“基因規(guī)律”。下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定 B.該計劃包括肝細胞中各種酶的研究 C.肝細胞中的蛋白質(zhì)與胰臟細胞的蛋白質(zhì)有差異 D.
41、人和老鼠的基因組99%以上相同,人和老鼠肝臟蛋白質(zhì)99%以上也相同 解析:蛋白質(zhì)是由基因控制合成的,所以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定,A正確;大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”包括肝細胞中各種酶的研究,B正確;不同的細胞中基因是選擇性表達的,所以肝細胞中的蛋白質(zhì)與胰臟細胞的蛋白質(zhì)有差異,C正確;人和老鼠的基因組99%以上相同,但人和老鼠肝臟蛋白質(zhì)不一定99%以上相同,因為基因是選擇性表達的,D錯誤。 答案:D 4.丙肝病毒(HCV)的正鏈RNA(HCV-RNA,由a個核苷酸組成)能編碼NS3等多種蛋白質(zhì),NS3參與解旋HCV-RNA分子,以協(xié)助RNA的復制。一個正鏈RNA復制
42、時,先合成出該RNA的互補鏈,再以互補鏈為模板合成該正鏈RNA。下列相關(guān)敘述不正確的是( ) A.一個正鏈RNA復制n次,消耗的核苷酸數(shù)為n×a B.翻譯時,轉(zhuǎn)運NS3起始端氨基酸的tRNA中含有反密碼子 C.HCV的遺傳物質(zhì)是正鏈RNA,分子內(nèi)可能含有氫鍵 D.HCV-RNA在復制和翻譯過程中遵循的堿基配對方式不存在差異 解析:一個正鏈RNA復制n次,共合成出該RNA的互補鏈n條,形成該正鏈RNAn條,所以共消耗的核苷酸數(shù)為2n×a,A錯誤;翻譯時,轉(zhuǎn)運NS3起始端氨基酸的mRNA中含有起始密碼子,tRNA上存在反密碼子,B正確;HCV是一種RNA病毒,其遺傳物質(zhì)是正鏈RNA,分
43、子內(nèi)可能含有氫鍵,C正確;HCV-RNA在復制和翻譯過程中只有RNA,沒有出現(xiàn)DNA,所以遵循的堿基配對方式不存在差異,D正確。 答案:A 5.科學研究發(fā)現(xiàn)細胞可通過多種方式對基因表達過程進行調(diào)控,如原核細胞中的阻遏蛋白和真核細胞中的miRNA(一類約由20~24個核苷酸組成的短RNA分子),前者可以與基因中的特定序列結(jié)合,阻止RNA聚合酶的識別和結(jié)合;后者可與特定的信使RNA結(jié)合形成雙鏈,導致基因不能表達。下列有關(guān)分析不正確的是( ) A.細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶、核糖核酸、ATP、模板 B.阻遏蛋白調(diào)控的是基因的轉(zhuǎn)錄過程 C.miRNA調(diào)控的是基因的翻譯過程 D.mi
44、RNA與特定的信使RNA結(jié)合利用的是堿基互補配對原則 解析:細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,需要的四個基本條件是DNA模板鏈、核糖核苷酸(原料)、能量和酶(RNA聚合酶),A錯誤;阻遏蛋白可以與基因中的特定序列結(jié)合,阻止RNA聚合酶識別和結(jié)合,說明阻遏蛋白調(diào)控的是基因的轉(zhuǎn)錄過程,B正確;真核細胞中的miRNA可與特定的信使RNA結(jié)合形成雙鏈,導致基因不能翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì),C正確;miRNA與特定的信使RNA結(jié)合形成雙鏈,利用了堿基互補配對原則,D正確。 答案:A 6.(2018·四川內(nèi)江模擬)胰島素是由51個氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的含兩條肽鏈的蛋白質(zhì)類激素,具有
45、降低血糖的作用。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.胰島素基因中的兩條核糖核苷酸鏈同時轉(zhuǎn)錄成兩條mRNA,分別翻譯出一條肽鏈 B.核糖體與胰島素mRNA結(jié)合的部位有2個tRNA的結(jié)合位點,翻譯共需51種tRNA C.與胰島素基因結(jié)合的RNA聚合酶以胞吞方式進入細胞核體現(xiàn)了核膜的結(jié)構(gòu)特點 D.胰島素基因中替換3個堿基對后,遺傳信息發(fā)生了改變,合成的胰島素可能不變 解析:胰島素基因中的兩條脫氧核苷酸鏈,只有一條鏈轉(zhuǎn)錄成一條mRNA,翻譯出兩條肽鏈,A錯誤;核糖體與胰島素mRNA結(jié)合,結(jié)合部位有2個tRNA的結(jié)合位點,翻譯形成胰島素的氨基酸是51個,但轉(zhuǎn)運RNA不一定是51種,B錯誤;RNA
46、聚合酶通過核孔進入細胞核,C錯誤;基因中替換3個堿基對后,遺傳信息發(fā)生了改變,但由于密碼子的簡并性,合成的胰島素可能不變,D正確。 答案:D 7.下列相關(guān)實驗中,敘述正確的是( ) A.赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) B.可用含有充足營養(yǎng)物質(zhì)的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 C.噬菌體侵染細菌實驗中,同位素32P標記的一組中,上清液中放射性較強 D.艾弗里提取的DNA摻雜有非常少量的蛋白質(zhì),實驗中沒有完全排除蛋白質(zhì)的作用 解析:噬菌體侵染細菌時,只有DNA進入細菌,蛋白質(zhì)外殼留在細菌外面,因此該實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì),不能證
47、明DNA是主要的遺傳物質(zhì),A錯誤;噬菌體是病毒,沒有細胞結(jié)構(gòu),不能在培養(yǎng)基上獨立生存,不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體,B錯誤;32P標記的是噬菌體的DNA,噬菌體在侵染細菌時,DNA進入細菌,并隨著細菌離心到沉淀物中,所以放射性主要分布在沉淀物中,C錯誤;艾弗里提取的DNA不純,含有少量的蛋白質(zhì),沒有完全排除蛋白質(zhì)的干擾,D正確。 答案:D 8.在噬菌體侵染細菌的實驗中,隨著培養(yǎng)時間的延長,培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示,下列相關(guān)敘述不正確的是( ) A.噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌 B.在t0~t1時間內(nèi),噬菌體還未侵入細菌體內(nèi) C.在t1~t2時間內(nèi),噬菌體
48、侵入細菌體內(nèi)導致細菌大量死亡 D.在t2~t3時間內(nèi),噬菌體因失去寄生場所而停止增殖 解析:噬菌體侵染細菌的過程為吸附→注入→合成→組裝→釋放,侵入細菌時噬菌體只有DNA進入細菌體內(nèi),合成子代噬菌體需要的原料、酶、能量都由細菌提供,A正確。在t0~t1時間內(nèi),噬菌體和細菌的數(shù)量基本穩(wěn)定,此時噬菌體可能還未侵入細菌體內(nèi),也可能已經(jīng)侵入細菌體內(nèi),只是細菌還未裂解釋放子代噬菌體,B錯誤。在t1~t2時間內(nèi),細菌大量死亡主要是由于噬菌體的侵入導致的,C正確。在t2~t3時間內(nèi),細菌裂解死亡,噬菌體因失去寄生場所而停止增殖,D正確。 答案:B 9.(2018·東北三省三校聯(lián)考)基因在表達過程中如
49、有異常mRNA會被細胞分解,下圖是S基因的表達過程,則下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.異常mRNA的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果 B.圖中所示的①為轉(zhuǎn)錄,②為翻譯過程 C.圖中②過程使用的酶是反轉(zhuǎn)錄酶 D.S基因中存在不能翻譯多肽鏈的片段 解析:由圖可以直接看出異常mRNA出現(xiàn)是對前體RNA剪切出現(xiàn)異常造成的,不是基因突變的結(jié)果,A錯誤;圖示②為對前體RNA剪切的過程,不需要反轉(zhuǎn)錄酶,B、C錯誤;S基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA前體需經(jīng)過剪切才能指導蛋白質(zhì)合成,說明S基因中存在不能翻譯多肽的序列,D正確。 答案:D 10.埃博拉出血熱(EBHF)是由EBV(一種絲狀單鏈RNA病毒)引起的,E
50、BV與宿主細胞結(jié)合后,將其核酸—蛋白復合體釋放至細胞質(zhì),通過下圖途徑進行增殖。若直接將EBV的RNA注入人體細胞,則不會引起EBHF。下列推斷正確的是( ) A.過程②的場所是宿主細胞的核糖體,過程①所需的酶可來自宿主細胞 B.過程②合成兩種物質(zhì)時所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量相同 C.EBV增殖過程需細胞提供四種脫氧核苷酸和ATP D.過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同 解析:根據(jù)題干信息過程②的場所是宿主細胞的核糖體,過程①所需的酶不能來自宿主細胞,A錯誤;過程②翻譯形成兩種不同的蛋白質(zhì),因此所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量不同,B錯誤;EBV增殖過程需要細胞
51、提供四種核糖核苷酸、ATP等,C錯誤;根據(jù)堿基互補配對原則,RNA中嘧啶比例與mRNA中嘌呤比例相同,因此過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同,D正確。 答案:D 二、非選擇題 11.請回答下列問題。 (1)在利用噬菌體侵染細菌研究DNA和蛋白質(zhì)的遺傳功能時,該實驗設(shè)計的關(guān)鍵思路是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (
52、2)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復制提供了________,通過________________保證了復制的準確性,因而DNA分子能比較準確地在親子代間傳遞信息。 (3)為研究DNA的結(jié)構(gòu)和功能,科學家做了如下實驗。 實驗一:取四支試管,都放入等量的四種脫氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶,在各試管中分別放入等量的四種DNA分子,它們分別是枯草桿菌、大腸桿菌、小牛胸腺細胞、T2噬菌體的DNA。在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時間,測定各試管中殘留的每一種脫氧核苷酸的含量。該實驗要探究的是_________________________________________________ ____
53、____________________________________________________________________, 若結(jié)果發(fā)現(xiàn)殘留的四種脫氧核苷酸的量不同,則說明______________________________。 實驗二:將大腸桿菌中提取的DNA分子加到具有足量的四種核糖核苷酸的另一支試管中,在適宜的溫度下培養(yǎng),一段時間后測定產(chǎn)物的含量。該實驗?zāi)M的是________過程。結(jié)果沒有檢測到產(chǎn)物,原因是_________________________________________________________ ____________________
54、____________________________________________________。 解析:(1)利用噬菌體侵染細菌的過程研究DNA和蛋白質(zhì)遺傳功能的關(guān)鍵是將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨觀察其作用。(2)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA復制提供了精確的模板,而堿基互補配對原則保證了復制的準確性。(3)在實驗一中,由于四支試管中加入的脫氧核苷酸、ATP及酶均相同,所以,可根據(jù)試管中最后剩余的脫氧核苷酸來確定四種生物DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量及比例。在實驗二中,試管中加入核糖核苷酸模擬的是轉(zhuǎn)錄過程,但轉(zhuǎn)錄過程還需要RNA聚合酶及能量等,所以最后試管中沒有相關(guān)產(chǎn)物形成。 答案:
55、(1)把DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨觀察其作用 (2)精確的模板 堿基互補配對 (3)四種生物的DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例 四種生物的DNA中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例不同 轉(zhuǎn)錄 缺少轉(zhuǎn)錄時所需的酶與能量 12.肥厚型心肌病屬于常染色體顯性遺傳病,以心肌細胞蛋白質(zhì)合成的增加和細胞體積的增大為主要特征,受多個基因的影響。研究發(fā)現(xiàn),基因型不同,臨床表現(xiàn)不同。下表是3種致病基因、基因位置和臨床表現(xiàn)。 請回答下列問題。 基因 基因所在染色體 控制合成的蛋白質(zhì) 臨床表現(xiàn) A 第14號 β-肌球蛋白重鏈 輕度至重度,發(fā)病早 B 第11號 肌球蛋白結(jié)合蛋白 輕度至重度,發(fā)病晚
56、 C 第1號 肌鈣蛋白T2 輕度肥厚,易猝死 (1)基因型為AaBbcc和AabbCc的夫婦所生育的后代,出現(xiàn)的臨床表現(xiàn)至少有_______種。 (2)A與a基因在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是_______________________________________________。 β-肌球蛋白重鏈基因突變可發(fā)生在該基因的不同部位,體現(xiàn)了基因突變的________?;蛲蛔兛梢鹦募〉鞍捉Y(jié)構(gòu)改變而使人體出現(xiàn)不同的臨床表現(xiàn),說明上述致病基因?qū)π誀羁刂频姆绞绞莀__________________________________________________________________
57、___ ________________________________________________________________________。 (3)已知A基因含23000個堿基對,其中一條單鏈A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4。用PCR擴增時,該基因連續(xù)復制3次至少需要________個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸,溫度降低到55℃的目的是______________________________________________________________________ _____________________________________________________
58、___________________。 (4)生長激素和甲狀腺激素作用于心肌細胞后,心肌細胞能合成不同的蛋白質(zhì),其根本原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 甲狀腺激素作用的受體是______________,當其作用于________________(結(jié)構(gòu))時,能抑制該結(jié)構(gòu)分泌相關(guān)激素,使血液中甲狀腺激素含量下降,這樣的調(diào)節(jié)方式
59、稱為 ________________________________________________________________________。 解析:基因型為AaBbcc和AabbCc的夫婦所生育的后代中基因型有12種,研究發(fā)現(xiàn),基因型不同,臨床表現(xiàn)不同,故至少有12種臨床表現(xiàn)。不同的基因堿基序列不同。已知一條鏈中A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,則另一條鏈中T∶G∶A∶C=1∶2∶3∶4,所以該DNA分子中A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3,其中G=46000×3/10=13800(個),連續(xù)復制三次,需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為(23-1)×13800=96600(個)。 答案:
60、(1)12 (2)堿基的排列順序不同 隨機性 通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而直接控制生物體的性狀 (3)96600 使引物通過堿基互補配對與單鏈DNA結(jié)合 (4)兩種激素引起了心肌細胞內(nèi)基因的選擇性表達 幾乎全身細胞(全身細胞膜上的糖蛋白) 下丘腦和垂體 負反饋調(diào)節(jié) 13.在許多脊椎動物和無脊椎動物的未受精的卵細胞質(zhì)中貯存了許多mRNA,科學家為探究mRNA作用的發(fā)揮與卵細胞是否受精的關(guān)系,用海膽的未受精卵和受精卵作實驗材料進行以下實驗: 實驗一:放線菌素D是海膽卵RNA合成的抑制劑。在有放線菌素D或沒有放線菌素D存在情況下,海膽受精卵對14C-纈氨酸的摻入比例實驗結(jié)果如圖A。 實驗二:將
61、未受精的海膽卵和受精的海膽卵分別懸浮在含有14C-亮氨酸的條件下進行培養(yǎng)(0時間表示受精的時刻),定時測定細胞中放射性亮氨酸的摻入累積量,得到的實驗結(jié)果繪制成的曲線如圖B。 請根據(jù)以上實驗原理和結(jié)果回答下列問題: (1)海膽細胞中合成mRNA的場所是________,mRNA的主要作用是 ________________________________________________________________________。 (2)直接將14C標記的纈氨酸用于蛋白質(zhì)合成的細胞器是________,該過程在生物學上稱為________;此過程所依賴的模板是________分子
62、,合成該分子所需的原料是_____________。 (3)圖A中10h之前兩曲線的變化基本一致,說明海膽________________________。受精10h后,處理組與對照組的區(qū)別說明________________________。 (4)圖B未受精的卵細胞中14C-亮氨酸的摻入累積量變化很小,說明______________。受精的卵細胞中14C-亮氨酸的摻入累積量與未受精的卵細胞相比較,說明_______________。 解析:由圖A可知,受精卵發(fā)育初期合成蛋白質(zhì)所需的mRNA源于卵細胞的細胞質(zhì),而后期合成蛋白質(zhì)所需的mRNA則為新合成的mRNA。由圖B可知,未受精的卵細胞中大部分mRNA不能用來合成蛋白質(zhì),而受精后的mRNA可用于蛋白質(zhì)的合成。 答案:(1)細胞核和線粒體 攜帶遺傳信息,作為蛋白質(zhì)合成的模板 (2)核糖體 翻譯 mRNA 核糖核苷酸 (3)受精卵在發(fā)育初期合成蛋白質(zhì)的模板mRNA來自于卵細胞,并不依賴新合成的mRNA 受精卵發(fā)育后期合成蛋白質(zhì)所需模板為新合成的mRNA(4)未受精的卵細胞中大部分的mRNA不能用來翻譯蛋白質(zhì) 受精卵中絕大部分的mRNA從無活性轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚?,蛋白質(zhì)合成速率顯著提高 21
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