高三生物二轮复习-第1部分-专题4-第1讲-遗传的物质基础课件

第1讲　遗传的物质基础1．(2011·广东理综卷)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下。从表可知(　　)实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况①R蛋白质R型②R荚膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(经DNA酶处理)R型A．①不能S型菌的蛋白质不是转化因子B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子D．①～④说明DNA是主要的遗传物质解析：　①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A、B项错误。第③组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关。第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确。①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。答案：　C1．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艾弗里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处理方式的区别直接分离：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蛋白质等不是遗传物质DNA是遗传物质2.实验设计的原则(1)肺炎双球菌转化实验中的相互对照(2)噬菌体侵染细菌实验中的自身对照噬菌体侵染细菌后离心上清液沉淀物被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型菌的原因是S型菌DNA进入R型细菌内，与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。3．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。2．(2011·江苏卷)关于转录和翻译的叙述，错误的是(　　)A．转录时以核糖核苷酸为原料B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性解析：　转录的场所主要在细胞核，以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料在RNA聚合酶催化下合成一条mRNA；翻译在核糖体上进行，核糖体在mRNA上移动，以mRNA为模板合成一条多肽链，而密码子的简并性增强了密码子的容错性。故A、B、D三项正确，C项错误。答案：　C1．DNA的复制、转录与翻译的比较功能遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期生长发育的连续过程中场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核(线粒体、叶绿体)核糖体原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA条件酶、ATP酶、ATP酶、ATP、tRNA功能遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译过程DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化DNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA单链，进入细胞质与核糖体结合以mRNA为模板，合成有一定氨基酸序列的多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新组成双螺旋结构分解成单个核苷酸功能遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留一个mRNA上可连续结合多个核糖体，顺次合成多肽链产物两个双链DNA分子mRNA等蛋白质(多肽链)信息传递方向亲代DNA→子代DNADNA→RNARNA→蛋白质中心法则意义复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代；表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状2.基因的存在与传递特点(1)细胞核基因：存在于细胞核中，载体为染色体，遵循遗传的基本定律。(2)细胞质基因：存在于细胞质中，载体为线粒体，叶绿体(植物)，表现为母系遗传，杂交后代不出现一定的分离比。1．DNA的复制是典型的半保留复制，利用同位素标记法和密度梯度离心技术可以证明。2．原核生物DNA的复制和转录主要在拟核同时进行。3．(2011·山东潍坊一模)真核细胞内某基因由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是(　　)A．该基因一定存在于染色体上B．该基因的一条脱氧核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2C．DNA解旋酶能催化该基因水解为多个脱氧核苷酸D．该基因复制3次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个解析：　真核细胞的细胞器线粒体或叶绿体中也含有基因，但不存在于染色体上；根据已知条件可知：在该基因中，A＝T＝400个，G＝C＝600个，在一条链上C＋G＝300，A＋T＝200，因此B是正确的。答案：　B1．DNA的结构分类主链侧链构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋结构主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(A－T，G－C)配对，碱基平面之间平行排列位置双螺旋结构外侧双螺旋结构内侧动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变(3)DNA复制过程中其中一条链发生差错，复制n代后，发生突变的基因占全部基因数的50%。(4)若某DNA分子含某碱基m个，该DNA分子进行n次复制，则需消耗某游离的脱氧核苷酸数为m×(2n－1)；如进行第n代复制，需消耗某游离的脱氧核苷酸数为m×2n－1。(2011·江苏卷)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D．32P、35S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解析：　本题考查噬菌体侵染细菌的实验，不能用普通培养基培养噬菌体，A项错误。用标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后不能长时间保温培养，以防止细菌裂解释放噬菌体，从而干扰实验结果，B项错误。用35S标记噬菌体后，沉淀物中会具有少量放射性，可能是搅拌不充分所致，C项正确。本实验的两组对照表明，DNA是遗传物质，蛋白质在噬菌体亲子代遗传物质的传递中没有起作用，D项错误。答案：　C1．(2011·北京西城模拟)图示肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是(　　)A．①要加热处理，②要将提取物分别加入不同培养基，③转入固体培养基B．①不加热处理，②要将提取物分别加入同一培养基，③要用液体培养基C．③要转入固体培养基培养，结果可能有S型菌、R型菌两种菌落D．③要转入固体培养基培养，结果只有S型菌或R型菌一种菌落解析：　由图示可知，①过程为获得S型菌蛋白质、DNA，不需要对活S型菌液加热处理，将不同的提取物分别加入同一固体培养基中，接种R型活菌进行培养，一段时间后，观察菌落的形态特征，由于R型菌不可能全部转化，在结果中可能存在R型菌、S型菌两种菌落。答案：　C(2011·上海卷)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在(　　)A．两条DNA母链之间B．DNA子链与其互补的母链之间C．两条DNA子链之间D．DNA子链与其非互补母链之间解析：　在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。答案：　A核酸种类的判断方法(1)核酸中若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。(2)若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。所以用放射性同位素标记T或U，可探知DNA或RNA。若大量利用T，可认为进行了DNA的合成；若大量利用U，可认为进行了RNA的合成。(3)若嘌呤≠嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，则可能既有双链DNA又有RNA。2．如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是(　　)A．图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内B．图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的C．图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链D．图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸解析：　图甲所示为DNA的复制过程，图乙所示为转录过程。DNA的复制和转录主要发生在细胞核内。图甲中酶1和酶2相同，为DNA聚合酶，图乙中酶3为RNA聚合酶。由于转录是以DNA为模板合成RNA的过程，图丙的a链中含有碱基T，b链中含有碱基U，故a链为DNA模板链，而b链为转录产生的RNA链，因此图丙中含有2种单糖、5种碱基、8种核苷酸。答案：　C(2011·朝阳区重点中学联考)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的(　　)A．32.9%和17.1%　　　　B．31.3%和18.7%C．18.7%和31.3%D．17.1%和32.9%解析：　由题中G＋C＝35.8%，可推出C＝G＝17.9%，A＝T＝32.1%；设它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y；则有1/2(X＋32.9%)＝32.1%、1/2(Y十17.1%)＝17.9%，解得：X＝31.3%，Y＝18.7%。答案：　B3．已知某DNA分子由200个脱氧核苷酸对组成，其中腺嘌呤脱氧核苷酸占20%。将该DNA用15N标记后，转移到含14N的环境中复制了x次，共消耗了游离的胞嘧啶脱氧核苷酸y个。经检测，子代DNA中含15N的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为1∶15。则x和y的值分别是(　　)A．4、900B．5、3720C．5、2480D．3、3720答案：　B1．下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是(　　)A．与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的B．所使用的噬菌体是接种在含35S的大肠杆菌的培养基中再释放出来的C．采用搅拌和离心等手段，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DNA是遗传物质而蛋白质不是解析：　噬菌体不能在普通的培养基上生长，必须寄生在细菌体内才能进行增殖，因此用无标记的噬菌体去感染被35S标记的细菌，能得到含35S的噬菌体；在噬菌体感染细菌的实验过程中，噬菌体的蛋白质没有参与新噬菌体的增殖过程，因此既不能证明蛋白质是遗传物质，也不能证明其不是遗传物质。答案：　B2．下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，下列描述与实际不相符的是(　　)A．完成图中过程①需要先把原料、酶、能量等物质由细胞质基质运进细胞核B．线粒体中蛋白质的合成不受核DNA控制C．线粒体能合成蛋白质，则线粒体内存在核糖体D．线粒体中的mRNA上决定氨基酸的密码子的种类最多有61种解析：　①过程为转录，需要的原料、酶、能量都来自细胞质；线粒体中蛋白质的合成通常受核基因的控制；生物中的密码子总共有64种，其中决定氨基酸的有61种，另3种是终止密码子，不决定氨基酸。答案：　B3．(2011·海南卷)关于核酸生物合成的叙述，错误的是(　　)A．DNA的复制需要消耗能量B．RNA分子可作为DNA合成的模板C．真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期解析：　蛋白质合成时需要以mRNA为模板，DNA合成时需要以DNA的两条链分别作为模板，酶(蛋白质或RNA)合成时需要以mRNA或DNA的一条链作为模板，脂质和神经递质的合成不需要模板，故B正确。答案：　B4．(2011·江苏卷)下列物质合成时，需要模板的是(　　)A．磷脂和蛋白质　　　　　B．DNA和酶C．性激素和胰岛素D．神经递质和受体解析：　蛋白质合成的直接模板为mRNA；DNA合成的模板为亲代DNA的一条链；酶绝大多数为蛋白质，少数为RNA。而RNA的合成需要以DNA的一条链为模板。磷脂、性激素属于脂质，神经递质多为胆碱类。故A、C、D三项错误，B项正确。答案：　B5．(2011·安徽理综卷)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是(　　)A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次解析：　甲图中，解开的两段单链分别合成一条子链，应属于DNA分子的复制，产物是双链DNA分子；乙图分别以其中一段单链为模板合成一条单链，属于基因的转录，产物应是单链的mRNA，A项错误；DNA分子的复制、转录都主要在细胞核内进行，都需要解旋酶解开DNA双链，B、C两项错误；一个细胞周期中，DNA只复制一次，所以每个起点只起始一次，但基因表达可能是多次进行，乙图起点可起始多次，故D项正确。答案：　D6．(2011·海南卷)关于RNA的叙述，错误的是(　　)A．少数RNA具有生物催化作用B．真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的C．mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸解析：　真核细胞内的mRNA和tRNA主要是在细胞核内合成的；少数RNA是酶，具有催化作用；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为一个密码子；tRNA具有特异性，一种tRNA只能转运一种氨基酸。故B错误。答案：　B7．(2011·浙江五校联考)下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程。据图回答：(1)比较图一与图二，所需要的条件除模板有所不同之外，________和________也不同。(2)与图一中A链相比，C链特有的化学组成是________和________。(3)图三所示的是遗传信息传递的规律，被命名为________。图三中可在人体正常细胞内发生的过程有________(填序号)。(4)图四中Bt为控制晶体蛋白合成的基因，将Bt基因导入棉花细胞时，为避免基因转移影响其他植物，一般不会将该基因转入到棉花细胞的________中，d过程对应于图三中________过程(填序号)。活化的毒性物质应是一种________分子。解析：　(1)分析题图可知：图一为在RNA聚合酶的催化作用下，以DNA的一条链为模板的转录过程，图二为以DNA的两条链为模板在DNA聚合酶的催化作用下完成的DNA的复制过程，两过程除模板不同外，酶、原料也不同。(2)图一中的C链为RNA，与DNA链相比，其特有的化学组成是核糖和尿嘧啶。(3)图三所示是遗传信息的传递规律，被命名为中心法则：①为DNA的复制、③为转录、⑤为翻译，三者均可在人体正常细胞内发生；④为RNA的复制，②为逆转录过程。(4)为避免基因转移影响其他植物，一般将目的基因转移到叶绿体或线粒体中。d过程为基因的表达过程，对应于图三中③转录、⑤翻译过程。由图可知，活化的毒性物质是一种多肽分子。答案：　(1)酶　原料　(2)核糖　尿嘧啶　(3)中心法则　①、③、⑤　(4)细胞核　③、⑤　多肽［练、练速度、练技能］课时作业返回目录