届高三生物二轮同步训练《遗传的分子基础》Word文档下载推荐.docx

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（2）依据噬菌体侵染细菌的实验，判断下列相关叙述：

①用32P对噬菌体的标记过程为用含32P的培养基先培养细菌，再用细菌培养噬菌体

（　√　）

②用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性的原因可能是搅拌不充分所致

③用32P标记噬菌体的侵染实验中，若保温时间过长，会导致上清液中存在少量放射性

④T2噬菌体的核酸和蛋白质都含有硫元素，其寄生于酵母菌和大肠杆菌中（　×

⑤上述实验获得成功的原因之一是噬菌体只将其DNA注入大肠杆菌细胞中（　√　）

⑥利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质，以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸（　×

⑦噬菌体能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解（　×

2．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，判断下列相关叙述

（1）DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接构成基本骨架，DNA单链上相邻碱基以氢键连接（2009·

广东，24BD）（　×

（2）双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数（2010·

江苏，1D）（　√　）

（3）在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间

（2011·

上海，16A）（　√　）

（4）真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶且消耗能量

（2009·

江苏，12C和2011·

海南，25A改编）（　√　）

（5）真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期（2011·

海南，25D）（　×

（6）图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的，并且边解旋边双向复制，从而提高复制速率（2009·

江苏，12改编）（　×

3．假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。

用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。

判断下列叙述（2012·

山东理综，5改编）

（1）该过程至少需要3×

105个鸟嘌呤脱氧核苷酸（　×

（2）噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等（　×

（3）含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49（　√　）

（4）该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变（　×

4．判断下列有关基因表达的叙述

（1）只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质（2011·

海南，16A）（　×

（2）RNA分子可作为DNA合成的模板，DNA是蛋白质合成的直接模板

海南，25B和2010·

广东，4A）（　×

（3）转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原料，不需解旋酶

江苏，7A和2011·

安徽，5C改编）（　×

（4）不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性（2011·

江苏，7D）（　√　）

（5）mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质（2011·

江苏，7C）（　×

（6）DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则（2010·

海南，12D）（　×

（7）在细胞中，以RNA作为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录过程

（2012·

上海，7D改编）（　√　）

重点一　聚焦探索遗传物质本质的经典实验

典例剖析1　下图甲是某兴趣小组利用两种肺炎双球菌进行相关的转化实验，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；

图乙是该兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做的噬菌体侵染细菌的实验，请判断：

（1）图甲中通过⑤⑥对照能说明转化因子是DNA而不是蛋白质（　　）

（2）⑥组可以分离出S和R型两种肺炎双球菌，产生的S型菌可能是基因重组的结果

（　　）

（3）能导致小鼠死亡的是①②③④四组（　　）

（4）④组为空白对照，实验结果是小鼠不死亡（　　）

（5）⑤组实验表明，加S型菌体的蛋白质后试管中长出的是有荚膜的菌体（　　）

（6）⑥组中产生的有毒性的S型菌体不能将该性状遗传给后代（　　）

（7）图乙中理论上b中不应具有放射性，若有放射性，则与过程⑧中的搅拌是否充分有关，而与培养时间的长短无关（　　）

（8）图乙实验过程并不能证明DNA是遗传物质（　　）

（9）图甲和图乙所示实验的设计思路相同，都是设法将DNA和其他成分（特别是蛋白质）分开，单独地直接观察它们各自的作用，只是分离方法有差异（　　）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）×

　（4）√　（5）×

　（6）×

（7）√　（8）√　（9）√

审答思考

1．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验

肺炎双球菌体外转化实验

噬菌体侵染细菌的实验

相同点

实验思路

设法将DNA与其他物质分开，单独研究它们各自的作用

实验原则

都遵循对照原则

实验结论

两实验都能证明DNA是遗传物质

不同点

处理方式

直接分离：

分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养

同位素标记：

分别标记DNA和蛋白质的特殊元素（32P和35S）

①DNA是遗传物质②蛋白质等不是遗传物质

DNA是遗传物质，在亲代之间保持连续性

2.格里菲思的实验能否证明DNA是转化因子？

⑥组中的S型菌体产生原因是什么？

答案　不能，格里菲思的实验仅能证明转化因子的存在，而不能确定转化因子的物质成分；

S型细菌的DNA进入到R型细菌中，并表达了S型细菌的遗传性状。

3．图甲中不能导致小鼠死亡的是哪几组？

为什么？

答案　①④⑤。

①组中S型细菌的蛋白质和DNA经高温变性，尽管冷却后DNA可以恢复活性，但是已经没有了荚膜的保护，会被小鼠的免疫系统清除；

④组中是没有毒性的R型菌体；

⑤组中S型细菌的蛋白质和R型细菌混合，不能转化成有毒性的S型菌体。

4．⑥组中转化产生的有毒性的S型菌体与原来的R型菌体的遗传物质是否发生改变呢？

答案　是。

5．在噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌和离心的目的是什么？

答案　搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。

6．35S标记了噬菌体的什么结构成分？

正常情况下应该在图乙的什么中检测到放射性呢？

答案　蛋白质外壳。

上清液a中。

变式拓展

1．噬菌体能用培养基直接培养吗？

如何获得被35S标记的噬菌体呢？

答案　不能，因为其没有细胞结构，专营细菌寄生，只能用细菌来培养；

标记细菌（用含35S的培养基培养大肠杆菌）→标记噬菌体（用噬菌体侵染含35S的大肠杆菌）。

2．若要证明DNA是遗传物质，在图乙所示实验的基础上，如何补充设计实验？

若在补充的实验中上清液出现放射性，则原因可能是什么？

答案　设计一组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，经过图乙中过程⑦⑧观察上清液和沉淀物中的放射性；

若在上清液中出现放射性，原因可能是：

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。

3．细菌和噬菌体的遗传是否遵循遗传的基本规律，自然状态下可能出现可遗传变异的类型有哪些？

答案　不遵循。

基因突变。

4．上述实验能否说明DNA是主要遗传物质呢？

答案　不能。

对位训练

1．图甲是肺炎双球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。

关于这两个实验的分析正确的是（　　）

A．甲图中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内，R型细菌向S型细菌发生了转化，转化的原理是基因重组

B．乙图中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离

C．用32P、35S标记的噬菌体，分别侵染未被标记的细菌，离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中

D．若用无放射性标记的噬菌体，侵染体内含35S标记的细菌，离心后放射性主要分布在上清液中

答案　A

解析　A选项正确，R型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入到R型细菌中，并表达了S型细菌的遗传性状；

B选项错误，搅拌的目的是让细菌外的噬菌体和细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体；

C选项错误，分别用32P、35S标记的噬菌体，分别侵染未被标记的细菌，离心后放射性分别主要在沉淀物、上清液中；

D选项错误，若用无放射性的噬菌体，侵染体内含35S标记的细菌，离心后放射性主要分布在沉淀物中。

技能点拨

1．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型菌含量的变化情况如图所示。

（1）ab段：

将加热杀死的S型菌和活的R型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对抗R型菌的抗体，故该时间段内R型菌数量增多。

（2）bc段：

小鼠体内形成大量的对抗R型菌的抗体，致使R型菌数量减少。

（3）cd段：

c之前，已有少量R型菌转化为S型菌，S型菌能降低小鼠的免疫能力，造成R型菌大量繁殖，所以cd段R型菌数量增多。

（4）S型菌少量R型菌获得了S型菌的DNA，并转化为S型菌，故S型菌是从0开始的。

2．噬菌体侵染细菌问题的思路分析

重点二　透过图像辨清遗传信息的传递和表达过程

典例剖析2　下图表示某DNA片段的遗传信息的传递过程，①～⑦表示物质或结构，a、b、c表示生理过程，据图回答下列问题：

（1）图中表示DNA复制的过程是________（填字母），图中表示基因表达的过程是________（填字母）。

（2）a、b过程需要的酶分别是______________、______________，a、b过程中碱基配对的不同点是__________________________________，c过程中结构③的移动方向为________（用箭头表示）。

（3）若图中①所示为某个精原细胞中的一对同源染色体上的DNA（DNA两条链中N分别为15N和14N），每个DNA分子中均由5000个碱基对组成，其中的腺嘌呤都占20%，将该细胞放在含有14N培养基中连续进行两次有丝分裂，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________个，而形成的4个细胞中含有15N的细胞个数可能是________。

（4）图中①同一条单链上G与C和两条单链之间的G与C的连接方式有什么区别：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）若在AUG后插入3个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列无变化。

由此证明________________________。

（6）若在③上有两种氨基酸的结构式分别为：

NHNCCH3HCOOH、NHHCCH2OHHCOOH，写出它们在③上发生的反应式：

（7）生物界中除了上述遗传信息流动过程外，还存在________________________等过程，请写出艾滋病病毒的遗传信息传递途径图解__________________________________。

（8）镰刀型细胞贫血症体现了基因控制性状哪条途径？

答案　

（1）a　bc　

（2）解旋酶和DNA聚合酶　解旋酶和RNA聚合酶　a过程中A－T而b过程中A－U　→

（3）1.8×

104　1个或2个　（4）同一条单链上G与C是通过五碳糖—磷酸—五碳糖连接；

两条单链之间的G与C的连接是通过氢键连接　（5）一个密码子由3个碱基组成

（6）

（7）RNA复制、逆转录

（8）基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状

1．a、b、c分别为什么生理过程？

各自发生的主要场所和碱基配对方式是什么呢？

a、b过程的特点是什么？

答案　a为DNA分子的复制，主要发生于细胞核中，碱基配对方式为A－T/T－A/G－C/C－G；

特点是边解旋（完全解旋）边复制、半保留复制。

b过程为转录，其场所主要是细胞核，碱基配对方式为A－U/T－A/G－C/C－G；

特点为边解旋（局部解旋）边转录。

c过程是翻译，场所为核糖体，碱基配对方式为A－U/U－A/G－C/C－G。

2．图中⑤所运载的物质⑦的密码子是什么？

物质⑦是什么氨基酸？

答案　UUC。

苯丙氨酸。

3．精原细胞中的一对同源染色体上含有几个DNA分子？

有丝分裂过程的主要特征是什么？

答案　2个DNA；

染色体复制后平均分配到两个子细胞中，没有同源染色体的分离。

4．完善如下DNA片段示意图，并在两条链中分别框出DNA的基本骨架和基本单位。

答案　

5．完善下面有关中心法则的拓展图解。

1．若图中④是参与胰岛素的组成，则其加工场所是哪里？

答案　内质网和高尔基体。

2．若图中①所示为某个精原细胞中的一对同源染色体上的DNA（DNA两条链中N分别为15N和14N），将该细胞放在含有14N培养基中完成减数分裂，则形成的精子中含有15N的精子个数有几个呢？

答案　2个。

3．画出细胞生物中遗传信息传递过程图解。

2．图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程。

下列叙述正确的是（　　）

A．图甲所示过程需要多种酶参与，是染色体DNA上的基因表达过程

B．图乙所示过程均需要核苷酸为原料

C．图甲所示过程为图乙中的①②③过程

D．图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为②③④⑤

答案　D

解析　图甲表示转录、翻译过程，需要多种酶的参与，但是此过程边转录边翻译，为原核生物，不存在染色体；

图乙以中心法则表示遗传信息的流动方向，过程①⑤所需的原料是脱氧核苷酸，过程③所需的原料是氨基酸；

图甲对应图乙中的②③过程；

图乙涉及碱基A与U配对的过程有②③④⑤，分别是转录、翻译、RNA复制、逆转录过程。

有关DNA分子复制的计算技巧总结

（1）半保留复制过程中标记DNA分子的计算和分离问题

①被同位素标记的“重”DNA分子，在不含同位素的培养液中复制n次后，形成的DNA分子数为2n个。

由于母链只有2条，所以含有母链的DNA分子数仅为2个，全为新链的DNA分子数为（2n－2）个，所有DNA分子均含新链，新链的条数为（2n＋1－2）条。

②在离心分离时，DNA分子所处的位置：

开始时位于“重带”，复制一次时位于“中带”，复制两次及以上时，位于“中带”和“轻带”。

（2）DNA分子复制过程中的碱基数目计算（设某双链DNA分子中含某种碱基a个）

①复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为[a·

（2n－1）]个。

如图所示：

②第n次复制需要含该碱基的脱氧核苷酸数为（a·

2n－1）个。

由图示可以看出，复制的结果是形成两个一样的DNA分子，所以一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数为2n个（如图），复制（n－1）次后得到的DNA分子数为2n－1个。

第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1（个），需要含该碱基的脱氧核苷酸数为（a·

网络小结

1．（2013·

海南卷，13）关于T2噬菌体的叙述，正确的是（　　）

A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素

B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中

C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质

D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖

解析　核酸中不含硫元素，故A错误。

T2噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中，故B错误。

任何生物的遗传物质只能是DNA或RNA其中的一种，T2噬菌体的遗传物质是DNA，故C错误。

T2噬菌体作为病毒，只能利用宿主细胞的物质进行增殖，D正确。

2．（2013·

海南卷，12）甲（ATGG）是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙（A－P～P～P）是转录过程中的一种底物。

下列叙述错误的是（　　）

A．甲、乙、丙的组分中均有糖

B．甲、乙共由6种核苷酸组成

C．丙可作为细胞内的直接能源物质

D．乙的水解产物中含有丙

解析　丙是ATP，其结构水解脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，但ATP不是乙的水解产物之一，所以选D项。

A中甲含脱氧核糖，乙、丙含核糖。

甲中含3种脱氧核苷酸，乙中含3种核糖核苷酸。

3．（2013·

浙江卷，3）某生物基因表达过程如图所示。

下列叙述与该图相符的是（　　）

A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开

B．DNA—RNA杂交区域中A应与T配对

C．mRNA翻译只能得到一条肽链

D．该过程发生在真核细胞中

解析　图示过程为DNA的转录和翻译过程，RNA聚合酶具有解旋功能，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开，同时开始mRNA的延伸，A项正确；

DNA—RNA杂交区域中，DNA链上的碱基A与RNA链上的碱基U配对，B项错误；

由图可知，多个核糖体结合在该mRNA上，该mRNA翻译能得到多条相同的肽链，C项错误；

根据图示，转录和翻译同时进行，该过程发生在原核细胞中，D项错误。

4．如图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知（　　）

A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中

B．过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状

C．图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助

D．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同

答案　C

解析　基因1和基因2可以同时出现在人体的同一个细胞中；

图中①过程是转录，需RNA聚合酶的催化，②过程为翻译，需tRNA运载氨基酸；

④⑤过程的结果存在差异的根本原因是基因突变使DNA的序列不同。

5．（2013·

江苏卷，32）图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

请回答下列问题：

（1）细胞中过程②发生的主要场所是________。

（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。

（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是____________________。

（4）在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是____________________。

（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点______________（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是

答案　

（1）细胞核　

（2）26%　（3）T∥A替换为C∥G（A∥T替换为G∥C）　（4）浆细胞和效应T细胞　（5）不完全相同　不同组织细胞中基因进行选择性表达

解析　

（1）图①为DNA的复制，图②为转录，图③为翻译；

（2）本小题的注意点是求算对应的DNA区段，而不是模板链，通过绘图，可求得模板链上碱基G占19%，C占29%，A占25%，T占27%，因此该区段DNA双链中A与T之和达52%，故A和T各占26%。

（3）本小题注意是一对碱基的替换，通过密码子的对应关系可确定，密码子的变化是AUU→ACU或AUC→ACC或AUA→ACA，则模板链上对应的碱基变化是A→G，基因中碱基对的变化就是A∥T→G∥C。

（4）过程①只发生于分裂的细胞中，而过程②③可发生在具有DNA的所有活细胞中，因此浆细胞和效应T细胞不分裂，不发生过程①，可发生过程②③，成熟的红细胞无细胞核和细胞器，不能发生过程①②③，记忆细胞可发生过程①②③。

（5）不同组织细胞发生细胞的分化，基因选择性表达，因此同一DNA中不同基因表达情况有差异，故转录的起点不完全相同。

1．噬藻体是感染蓝藻的DNA病毒。

用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，经搅拌、离心后进行放射性检测。