生物高三一轮复习专题7遗传的分子基础

1专题七遗传的分子基础2必考点一人类对遗传物质探索的经典实验1．肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的实验设计思路及结论肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验思路相同设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能核心考点·题点突破3处理方式的区别直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型活细菌混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)实验结论①DNA是遗传物质②其他物质不是遗传物质DNA是遗传物质42.实验设计的原则(1)肺炎双球菌转化实验中的相互对照DNA糖类蛋白质脂质DNA分解物＋――――→相互对照①DNA是遗传物质②其他物质不是遗传物质S型细菌R型细菌5(2)噬菌体侵染细菌实验中的自身对照侵染细菌后离心噬菌体上清液沉淀物被35S标记了蛋白质放射性很高放射性很低被32P标记了DNA放射性很低放射性很高6归纳拓展1．格里菲思的实验中最关键的一组是将无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合，注入到小鼠体内，小鼠死亡。本实验的其他三组都是这一组实验的对照实验，更加有力地证明了DNA是一种转化因子的结论。2．R型细菌转化成S型细菌的原因是S型细菌的DNA进入R型细菌内，与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于基因重组。73．培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒专营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。4．格里菲思转化实验仅证明转化因子的存在，但不能确定转化因子的物质成分，没有证明DNA是遗传物质。8疑难点拨1．噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌理论上上清液中不含放射性，沉淀物中应具有很高的放射性上清液中有较高的放射性，沉淀物中不含放射性实际上在离心后的上清液中也有一定的放射性沉淀物中出现少量的放射性9原因①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，离心后分布于上清液中；②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放子代，离心后分布于上清液中搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中102.体内转化实验中细菌数量变化曲线体内转化实验中，小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示。11(1)ab段：将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内，ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，故该时间段内R型细菌数量增多。(2)bc段：小鼠体内形成大量的对抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少。(3)cd段：c之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫能力，造成R型细菌大量繁殖，所以cd段R型细菌数量增多。(4)S型细菌来源：少量R型细菌获得了S型细菌的DNA，并转化为S型细菌，故S型细菌是从0开始的。12考向1有关35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述中，正确的是()A．所使用的噬菌体是接种在含35S的培养基中培养出来的B．35S主要集中在上清液中，沉淀物中也不排除有少量的放射性C．采用搅拌和离心手段，是为了把蛋白质和DNA分开，再分别检测其放射性D．新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明蛋白质不是遗传物质核心考点·题点突破13解析噬菌体是寄生在细菌体内生活的，所以要形成35S标记噬菌体应用含35S的细菌培养噬菌体，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而蛋白质没有进入细菌体内，采用搅拌和离心手段就把噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开，但也有少量的没分开，故B正确、C错误；新形成的噬菌体中虽然没有检测到35S，但噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内，其蛋白质是否能作为遗传物质不能确定，该实验只能证明DNA确实是遗传物质。答案B14方法技巧噬菌体浸染细菌问题的作答技巧15考向2艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应；②放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是()A．两者都运用了①和②B．前者运用了①，后者运用了②C．前者只运用了②，后者运用了①和②D．前者只运用了①，后者运用了①和②核心考点·题点突破16解析艾弗里的肺炎双球菌转化实验设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，并且还运用了放射性同位素标记法。答案D17必考点二遗传信息的传递和表达1．遗传信息传递、表达过程比较项目DNA复制转录翻译逆转录RNA复制场所主要在细胞核内主要在细胞核内核糖体寄主细胞寄主细胞模板DNA的两条链DNA的一条链mRNARNARNA核心考点·题点突破18原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸酶DNA解旋酶、DNA聚合酶等DNA解旋酶、RNA聚合酶等酶逆转录酶RNA聚合酶等原则A－T；G－C；T－A；C－GA－U；G－C；T－A；C－GA－U；U－A；G－C；C－GA－T；U－A；C－G；G－CC－G；G－C；A－U；U－A19结果两个子代DNA分子mRNA蛋白质DNARNA信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质RNA→DNARNA→RNA实例真、原核生物真、原核生物真、原核生物艾滋病病毒烟草花叶病毒202.基因表达与个体发育之间的关系(1)基因的选择性表达：从分子水平看，个体发育的根本原因是基因选择性表达的结果；基因控制生物性状是通过控制蛋白质合成来实现的。(2)基因控制性状的两种典型方式①直接途径：基因――→控制蛋白质结构――→控制细胞结构――→控制生物性状(如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因)。②间接途径：基因――→控制酶或激素――→控制细胞代谢――→控制生物性状(如白化病、豌豆的粒形)。21(3)基因与性状间的关系基因与性状并非简单的一一对应关系，可存在如下情况：①一个基因――→控制一种或多种性状。②多个基因――――→共同控制一种性状。③基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状，如蚕茧的黄色(A)对白色(a)是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有B、b，且只有基因型为A__bb时，才表现黄色。④基因表达受环境影响，即表现型＝基因型＋环境条件，如相同基因型的水毛茛水中与水上叶片形状不同。223．相关计算(1)DNA分子、DNA某条链及转录生成的mRNA中碱基比例关系H链h链DNA分子mRNA(以H链为模板)规律(DNA)A＋TG＋CmmmA＋UG＋C＝mG＋CA＋TnnnG＋CA＋U＝n互补碱基之和的比例在整个DNA分子及任一条链中都相等A＋GT＋Ca1a1A＋GU＋C＝1aA＋CG＋Tb1b1A＋CG＋U＝1b非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数23(2)DNA复制过程中的碱基数量计算某DNA分子中含某碱基a个，则：①复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n－1)个；②第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为2n－1a个。(3)蛋白质合成过程基因中碱基数∶mRNA中碱基数∶肽链中氨基酸数＝6∶3∶1，如果考虑到真核细胞基因中非编码序列和mRNA中终止密码子，则基因和mRNA中实际碱基比应大于6∶3。24考向3图甲表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：核心考点·题点突破25(1)图乙方框中所示结构可以相当于图甲中的________(填序号)，它主要在________中合成；图乙中包含了________种核苷酸。(2)图甲中以④为模板合成⑤物质的过程称为________，进行的主要场所是[]______，所需要的原料是________。(3)如果用32P作为放射性标记元素，则可标记在图乙中的________处。(填序号)26(4)噬菌体内不能发生图甲所示过程，原因是________________。(5)若该多肽合成到图甲所示UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码是________。(6)若①所示的分子中有1000个碱基对，则由它所控制形成蛋白质中的氨基酸种类最多不超过________种。A．55B．64C．111D．2027解析(1)图乙中含有碱基U，该结构表示RNA，可相当于图甲中的转运RNA和信使RNA，RNA的合成场所主要是细胞核；图乙中的RNA链上有四种核糖核苷酸，DNA链上有四种脱氧核苷酸，共有8种核苷酸。(2)以mRNA为模板合成多肽的过程属于翻译过程，这是在核糖体上进行的，需要的原料是氨基酸。(3)噬菌体是病毒，没有细胞结构，因而没有完成该过程所需的核糖体、原料、能量、酶等条件。(5)多肽合成到UCU决定的氨基酸后停止合成，终止密码应该是UCU后面的一个密码子，即UAA。(6)目前发现构成蛋白质的氨基酸约为20种。28答案(1)②④细胞核8(2)翻译⑥核糖体氨基酸(3)1、4(4)噬菌体内没有完成该过程所需的核糖体、原料、能量、酶等条件(5)UAA(6)D29考向4如图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是()核心考点·题点突破30A.该基因中不可能含有S元素B．该基因的碱基(C＋G)∶(A＋T)为3∶2C．限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4解析基因是有遗传效应的DNA片段，其组成元素有C、H、O、N、P，A正确；在双链DNA分子中，A＝T，T也占全部碱基的20%，由于A＋T＋G＋C＝100%、C＝G，得出C和G各占全部碱基的30%，所以该基因的碱基(C＋G)∶(A＋T)＝3∶2，B正确；限制性核酸内切酶作用于①部位的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于②部位的氢键，C正确；复制3次共产生8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，有两条母链含15N，所以含15N的脱氧核苷酸链占子代总脱氧核苷酸链的1/8，D错误。答案D311．在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是DNA的实验中，用DNA酶处理从S型细菌中提取的DNA之后与R型活细菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型肺炎双球菌生长。设置本实验步骤的目的是()A．证明R型细菌生长不需要DNAB．补充R型细菌生长所需要的营养物质C．直接证明S型细菌DNA不是促进R型细菌转化的因素D．与“以S型细菌的DNA与R型细菌混合培养”的实验形成对照原创模拟·备考演练32解析用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型细菌混合培养就是与“以S型细菌的DNA与R型细菌混合培养”的实验形成对照。答案D332．在噬菌体侵染细菌实验中，分别用标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，噬菌体在细菌体内复制了三代，则下列说法正确的是()A．噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质B．含有32P的子代噬菌体和含有35S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的1/4和0C．标记噬菌体的方法是分别用含32P的培养基和含35S的培养基培养噬菌体D.述过程中噬菌体的遗传信息流动方向是：RNA→DNA→RNA→蛋白质34解析噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误；噬菌体侵染细菌的过程中，进入细胞内部的是噬菌体的DNA，蛋白质外壳留在外部，故子代产生的噬菌体蛋白质外壳都不具有放射性，由于DNA的复制是半保留复制，复制三代，含有32P的子代噬菌体占全部噬菌体的比例为2/8＝1/4，B正确；噬菌体必须寄生在活细胞体内才能生活，不能直接用培养基培养，C错误；噬菌体是DNA病毒，不具有逆转录过程，D错误。答案B353．如图表示生物细胞中基因的表达过程，下列相关判断不正确的是()A．图示现象不可能发生在人体细胞的核基因表达过程中B．一个基因可在较短时间内合成多条肽链C．一条多肽链的合成需要多个核糖体的共同参与D．图示过程中既有DNA－RNA之间的碱基配对，也有RNA－RNA之间的碱基配对36解析图示中基因的转录和翻译同时进行，只能发生在原核细胞基因的表达过