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第1讲遗传的分子基础基础自查明晰考位[纵引横连建网络]提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力[边角扫描全面清]提醒：判断正误并找到课本原话1．T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。(P44正文下部)(√)2．(1)选用细菌或病毒研究遗传物质的优点：成分和结构简单，繁殖速度快，容易分析结果。(√)(2)艾弗里和赫尔希等人证明DNA是遗传物质的实验共同的思路：把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察它们的作用。(P46思考与讨论)(√)3．科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，证实了DNA的确以半保留的方式复制。(P52正文下部)(√)4．DNA分子杂交技术可以比较不同种生物DNA分子的差异，不同生物的DNA分子杂交形成的杂合双链区越多，说明两种生物亲缘关系越远。(P60思维拓展)(×)5．大肠杆菌细胞的拟核有多个DNA分子。另外质粒也是环状的DNA分子。(P55资料分析)(×)6．DNA指纹技术，需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开。(P58科学·技术·社会)(√)7．tRNA中的—OH部位是结合氨基酸的部位，与氨基酸—NH2中的H结合。(P66图4－5)(√)8．线粒体和叶绿体中的DNA不能自行通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。(P70小文字部分)(×)9．线粒体DNA缺陷导致的遗传病，都只能通过母亲遗传给后代(主要原因是受精卵中的细胞质基因，几乎全部来自卵细胞，精子太小，细胞质极少)。(P70小字)(√)考点梳理整合突破整合考点8“追根求源”的遗传物质及其本质与功能[考点突破固考基]一、遗传物质探索的经典实验1．需掌握的两个实验项目艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独地直接研究它们各自不同的遗传功能处理直接分离：分离S型菌的DNA、多同位素标记法：分别用同位素35S、方法糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养32P标记蛋白质和DNA结论①DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质②说明了遗传物质可发生可遗传的变异①DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质②说明DNA能控制蛋白质的合成③DNA能自我复制2.必须明确的四个问题(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；而DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，变异类型属于基因重组。(2)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌，第一次是对噬菌体进行同位素标记，第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。(3)两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则①肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照S型细菌DNA荚膜多糖蛋白质DNA＋DNA酶＋R型细菌―――→相互对照得出结论DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质②噬菌体侵染细菌实验中的相互对照(4)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出子代，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3.明确不同生物的遗传物质(1)生物的遗传物质：核酸(DNA或RNA)。(2)具有细胞结构的生物的遗传物质：DNA。(3)病毒的遗传物质：DNA或RNA。二、核酸的种类和结构1．把握核酸种类的判断技巧(1)有T的核酸一定是DNA，有U的核酸一定是RNA。(2)有T且A＝T，一般为双链DNA。(3)有T但A≠T，应为单链DNA。2．巧用“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构三、遗传信息的传递和表达1．比较DNA复制、转录和翻译的异同点(选择填空)①发生在核糖体中②以DNA的两条链为模板③以DNA的一条链为模板④以mRNA为模板⑤以4种脱氧核苷酸为原料⑥以20种氨基酸为原料⑦需酶和ATP参与⑧产物为RNA⑨发生G—C互补配对⑩发生A—U互补配对以上过程属于DNA复制的是②⑤⑦⑨；属于转录过程的是③⑦⑧⑨⑩；属于翻译过程的是①④⑥⑦⑨⑩。2．明确DNA复制、转录、翻译过程的四个误区(填空)(1)误认为复制、转录只发生在细胞核中：DNA存在的部位都可发生DNA复制，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(2)误认为转录产物只有mRNA：转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)误认为所有密码子都能决定氨基酸：共有64种密码子，有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子。(4)误认为整个DNA分子都转录：转录是以基因为单位进行的，不同基因进行转录的时间不一定相同。3．读懂两种翻译过程模型图(据图填空)(1)模型一：(2)模型二：4．中心法则的拓展图解及在各类生物中遗传信息的传递过程[题组集训提考能]题组一高考对点练明考向类型1翻阅教材，原味品高考1．[2019·全国卷Ⅰ]用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是()①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A．①②④B．②③④C．③④⑤D．①③⑤解析：本题以基因表达的相关知识为载体，考查运用所学知识，对某些生物学问题作出合理判断的能力；试题通过对体外合成多肽链所需材料的判断，体现了对生命观念素养中结构与功能观要素的考查。体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料，以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板，除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰，又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。故选C。答案：C[高考VS,教材][人教必修2]P752．[2018·全国卷Ⅰ]生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶解析：真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA—蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA—蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶(成分为蛋白质)的结合，因此也能形成DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成，属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。答案：B[高考VS,教材][人教必修2]P633．[2017·全国卷Ⅲ]下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补解析：真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的；由于转录产生不同RNA时相应DNA的片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。答案：C[高考VS,教材][人教必修2]P64人教必修2P704．[2017·全国卷Ⅰ]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析：(1)由于DNA和RNA有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，在用放射性同位素标记碱基U的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为甲组；在用放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。答案：(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。[高考VS,教材][人教必修2]P44人教必修2P635．[2016·全国卷Ⅰ，29]在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键，即β位和γ位之间的高能磷酸键，要将32P标记到DNA上，带有32P的磷酸基团应在γ位上。(2)dATP脱去β位和γ位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即DNA的基本组成单位之一，用dATP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在α位。(3)由于DNA分子复制为半保留复制，故噬菌体双链DNA复制过程中，被32P标记的两条单链始终被保留，并分别存在于两个子代DNA分子中。另外，新合成DNA的过程中，原料无32P标记，所以n个子代DNA分子中有且只有2个含有32P标记。答案：(1)γ(2)α(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记[高考VS,教材][人教必修2]P5