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专题四遗传、变异和进化第一讲遗传的物质基础体验高考回归本源一、经典遗传实验重温高考经典1．完成下列两个问题：(1)(2011·广东，2改编)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。据表完成下列问题：实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况AR蛋白质R型BR荚膜多糖R型CRDNAR型、S型DRDNA(DNA酶处理)R型实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况AR蛋白质R型BR荚膜多糖R型CRDNAR型、S型DRDNA(DNA酶处理)R型①C和D说明S型菌的是转化因子。②R型菌转化成S型菌的变异属于。③A－D说明是遗传物质，不是遗传物质。DNA基因重组DNA蛋白质、荚膜多糖(2)(2011·江苏，12改编)依据噬菌体侵染细菌的实验，完成下列问题：①简述用32P对噬菌体的标记过程：。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所致。用32P标记噬菌体的侵染实验中，若保温时间过长，会导致中存在少量放射性。上清液搅拌不充分菌，再用细菌培养噬菌体用含32P的培养基先培养细二、DNA分子的结构与复制2．下列有关DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的是()①DNA分子由4种脱氧核苷酸组成(2009·广东，24A)②磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架(2009·广东，24D)③DNA单链上相邻碱基以氢键连接(2009·广东，24B)④双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶(2010·江苏，1D)重温高考经典①②④答案⑤⑥⑤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)⑥真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量(2009·江苏，12C和2011·海南，25A)⑦真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(2011·海南，25D)⑧DNA复制就是基因表达的过程(2010·广东，4C)3．(2011·上海，4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()A．G的含量为30%B．U的含量为30%C．嘌呤含量为50%D．嘧啶含量为40%解析根据DNA的碱基互补配对原则得知，A＝T＝30%，则G＝C＝20%。双链DNA分子中漂呤碱基数＝嘧啶碱基数＝50%。U是RNA中的特有碱基，DNA分子中无碱基U。C三、基因表达4．下列有关基因表达的叙述中，正确的是()①只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(2011·海南，16A)②RNA分子可作为DNA合成的模板，DNA是蛋白质合成的直接模板(2011·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(2011江苏，7A和2011·安徽，5C改编)重温高考经典全错④细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸(2011·海南，15D)⑤mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子(2011·海南，15C)⑥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)⑦mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(2011·江苏，7C)⑧DNA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)答案④⑤⑥5．根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A．TGUB．UGAC．ACUD．UCUC5．基因对蛋白质的控制如下图，请分析完成下表：项目①④②③⑤场所主要在细胞核细胞质主要在细胞质细胞质模板DNA的两条链RNARNAmRNA原料4种4种4种核糖核苷酸4种20种酶解旋酶、RNA聚合酶解旋酶、逆转录酶缩合酶条件能量ATPATPATPATPATP细胞核DNA的一条链脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸氨基酸DNA聚合酶RNA聚合酶碱基配对A－TT－AG－CC－GA－UT－AG－CC－GA－UU－A产物与模板相同的一个RNA一条单链DNA蛋白质(多肽)G－CC－GA－UU－AA－TU－AG－CC－GG－CC－GDNA一个mRNA项目①④②③⑤肺炎双球菌转化噬菌体侵染遗传效应表达多样性双螺旋细菌特异性专题导航自主填充考点一遗传物质探索的经典实验典例1格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡；③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。根据上述实验，下列说法正确的是()核心考点题点突破解析①表明无毒的R型活细菌不能使小鼠死亡；②表明有毒的S型活细菌使小鼠死亡；③表明加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡；④与②③对照说明④中小鼠体内产生S型活细菌，④与①③对照说明④中S型活细菌由R型活细菌转变而来。整个实验不能证明转化因子是什么。答案BA．整个实验证明了DNA是转化因子B．实验①、实验③可作为实验④的对照C．实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传D．重复做实验①与④，得到同样的结果，说明S型活细菌由R型活细菌突变而来链接提升1．在加热杀死S型细菌的过程中，蛋白质变性失活，而DNA因加热碱基对之间氢链断裂而解旋，而当温度降低时，又形成氢键而恢复活性。2．作为遗传物质必备的条件(1)能复制，使前后代具有连续性。(2)能控制性状和代谢过程。(3)具有储存大量遗传信息的潜能。(4)结构稳定，但又能发生突变。考点1人类对遗传物质的探索过程1．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较项目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和其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方式直接分离法同位素标记法结论DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质DNA是遗传物质(蛋白质没有进入，不能说明它不是遗传物质)2.RNA是遗传物质的证据烟草花叶病毒烟草花叶病毒蛋白质烟草花叶病毒RNA接种健壮烟叶健壮烟叶烟草花叶病毒接种感染分离1.(2011年江苏卷)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【答案】C考点二DNA分子的结构与复制典例2(2011·上海，27)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述错误的是()A．该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状`的改变B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种B链接提升1．RNA、DNA链的判定(1)若有U无T，则该核酸为RNA。(2)若有T无U，且A＝T、G＝C，则该核酸一般为双链DNA。(3)若有T无U，且A≠T、G≠C，则该核酸为单链DNA。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，(1)复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n－1)；(2)第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n－1。3．碱基互补配对原则的一般规律规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G、A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基和(如A＋T或C＋G)占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基所占的比例。规律三：DNA分子一条链中A＋GC＋T比值的倒数等于其互补链中该种碱基的比值。规律四：DNA分子一条链中A＋TC＋G的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。变式训练2甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7—乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G－C对转换成G－T对。某双链DNA分子中A占碱基总数的20%，用甲磺酸乙酯(EMS)使所有鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7－乙基鸟嘌呤后进行复制，产生的两个子一代DNA中，其中一个DNA分子中T占碱基总数的40%，则另一个DNA分子中T占碱基总数的比例是()A．15%B．25%C．30%D．40%答案C考点三基因的表达典例3下图为蛋白质合成过程示意图，请据图回答有关问题：(1)图一中发生在细胞核中的过程是_____，解旋酶破坏的化学键是________。(2)图一中基因表达的最后阶段是在[]________中完成的，这一过程中还需要mRNA、氨基酸、____________________等。氢键转录tRNA、ATP和酶⑤核糖体(3)图一中③称为________，在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是________。密码子tRNA(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的错误理解是________。A．X在MN上的移动方向是从右到左，所用原料是氨基酸B．该过程表明细胞可以迅速合成出大量的蛋白质C．该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同D．合成MN的场所是细胞核，而X一定附着在内质网上AD(5)苯丙酮尿症是由于控制某种酶的基因异常而引起的，这说明基因和性状的关系是________________________________________________________________________________________________________。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状链接提升1．DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。2．RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中。3．逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。4．基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。5．在个体发育过程中，生物体内基因的表达有如下特点：(1)虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞选择表达的基因不同，如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。(2)细胞内基因顺序表达，同一细胞的不同发育时期表达不同的基因。变式训练3(2010·江苏卷，34)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3＋、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：变式训练3(2010·江苏卷，34)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3＋、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：(1)图中甘氨酸的密码子是________，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为___________________________________________________________________。…CCACTGACC…GGU(2)Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了________________________________________，从而抑制了翻译的起始；Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免________对细胞的毒性影响，又可以减少_________