2018届高三生物一轮复习第6单元(课件讲义分层训练)(打包9套)新人教版必修2.zip
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课时分层训练(十八)(建议用时:45分钟)命题报告知识点题号肺炎双球菌的转化实验1、2、6、10、14噬菌体侵染实验3、5、7、9、11、14生物的遗传物质的判断4、8、10综合提升6、12、13、14A组 基础达标1(2017上饶模拟)如图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程,S型菌有荚膜且具有毒性,能使人患肺炎或使小鼠患败血症,R型菌无荚膜也无毒性。下列说法错误的是 ( )A与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却 B无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组 C该转化实验不能证明DNA是遗传物质DS型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统,从而引发疾病D 与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却,以防止高温杀死R型菌,A正确;S型菌的DNA进入R型菌,使R型菌有毒性,实际上就是外源基因进入受体整合到受体DNA上并得以表达,属于基因重组,B正确;该转化实验不能证明DNA是遗传物质,C正确;由于S型菌有荚膜(荚膜属于多糖,不是DNA),进入吞噬细胞后,受荚膜的保护,能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化,从而迅速增殖、扩散,引起机体发生疾病,D错误。2(2017衡水模拟)艾弗里的实验证明了DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,得出这一结论的关键是( )A用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别注射到小鼠体内,并形成对照B用加热杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内,测定小鼠体液中抗体含量C从死亡小鼠体内分离获得了S型菌D将S型菌分离提纯并分别加入各培养基中培养R型菌,观察是否发生转化D 将DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质分开、分别观察它们在转化中的作用,可以看到DNA能使R型细菌转化,蛋白质不能使其转化,这是实验的关键所在。3(2017南昌模拟)某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是( )A仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质B沉淀物b放射性的高低,与过程中搅拌是否充分有关C离心前混合时间过长会导致上清液放射性升高D过程中与35S标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌C 仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质;沉淀物b放射性的高低,与过程中搅拌是否充分有关,搅拌充分,几乎没有放射性,搅拌不充分,具有放射性;离心前混合时间过长会导致大肠杆菌裂解释放噬菌体,但新形成的噬菌体没有放射性,上清液放射性没有变化;过程中与35S标记的噬菌体混合培养的大肠杆菌应是没有标记的。4下列关于遗传物质的说法正确的是( )A某个体遗传物质的遗传信息在该个体中均被表达B遗传物质的基本组成单位是脱氧核酸或核糖核酸C遗传信息的传递都遵循中心法则和分离定律D一个精原细胞产生的精子中遗传物质可能互不相同D 由于基因的选择性表达,某个体遗传物质的遗传信息在该个体的不同细胞中有不同的表达,A错误;遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸,B错误;遗传信息的遗传过程不一定都遵循基因的分离定律,如线粒体、叶绿体中的基因控制的性状不遵循基因的分离定律,遗传信息在表达时遵循中心法则,C错误;来自同一个精原细胞产生的不同次级精母细胞形成的精子中遗传物质可能互不相同,D正确。5若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体( )A一定有35S,其中有1个含有32PB一定有35S,其中有2个含有32PC一定有32P,其中有1个含有35SD一定有32P,其中有2个含有35SB 噬菌体侵染大肠杆菌时,进入大肠杆菌内部的是(32P标记)DNA,蛋白质外壳留在大肠杆菌外面,侵入内部后,以大肠杆菌为场所,利用大肠杆菌的结构、酶系统和原料(35S标记),合成噬菌体的DNA和蛋白质。另外,DNA复制为半保留复制。因此,子代噬菌体的DNA中有2个含有32P,子代噬菌体的蛋白质一定有35S。6在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中,加热杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌,R型细菌转化过程中遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似( )A用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强B无子西瓜与无子番茄的培育C减数第一次分裂四分体时期的交叉互换D低温诱导染色体加倍C 肺炎双球菌转化实验的实质是基因重组,减数第一次分裂四分体时期的交叉互换也是基因重组,C项正确。7(2017中山市模拟)下列有关35S标记的噬菌体侵染未标记细菌实验的叙述中,正确的是( )A沉淀物也有很弱的放射性,是由于保温时间过长或过短造成的B所使用的噬菌体必须是从接种在含35S的培养基培养的大肠杆菌中释放出来的C采用搅拌和离心等方法是为了把蛋白质和DNA分子分开,以便检测各自的放射性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B 沉淀物有较弱的放射性,是由于搅拌不充分,35S标记的噬菌体吸附于大肠杆菌的表面,被离心到沉淀物中,A项错误;用35S的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,可得到蛋白质含35S标记的噬菌体,B项正确;采用搅拌离心的目的是为了把蛋白质外壳和大肠杆菌分开,C项错误;噬菌体侵染实验能证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,D项错误。8下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )A山柳菊的遗传物质是DNAB衣藻的遗传物质主要分布在拟核中CSARS病毒的遗传物质含有硫元素D艾滋病毒的遗传物质水解产生8种核苷酸A 山柳菊为细胞生物,其遗传物质为DNA。衣藻为真核生物,其遗传物质主要分布在细胞核中的染色体上。SARS病毒为RNA病毒,遗传物质含有C、H、O、N、P 5种元素,不含硫元素。艾滋病毒遗传物质为RNA,其水解产物为4种核糖核苷酸。9某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,进行了如下实验:用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心,检测到放射性存在的主要部位依次是( )A沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C沉淀物、上清液、沉淀物D上清液、上清液、沉淀物和上清液B 中32P标记了噬菌体的DNA,放射性主要集中在沉淀物中;35S用于蛋白质的合成,放射性主要集中在沉淀物中;15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质,放射性在沉淀物和上清液中均出现。10下列哪一项叙述不能说明核酸是遗传物质( )A肺炎双球菌的转化实验中,加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内,最终能分离出活的S型细菌B抗虫基因导入棉花细胞后并整合到染色体上,使棉花表现出相应性状并稳定遗传给后代CT2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能控制合成出T2噬菌体的外壳蛋白D烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒A A项表明加热杀死的S型细菌中存在转化因子,但不能说明是核酸;B项表明基因控制生物性状,基因的化学本质是核酸;C项表明DNA控制蛋白质的合成,D项表明控制生物性状的不是蛋白质,而是RNA,RNA是核酸。11如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图,请回答下列问题。(1)图3中用35S标记噬菌体蛋白质外壳,标记元素所在部位是图2中的_。如果图32P标记噬菌体的DNA,标记元素所在部位是图1中的_。(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料,其原因之一是_。(3)实验中采用搅拌和离心等手段,目的是_。(4)仅有图3的实验过程,_(填“能”或“不能”)说明DNA是遗传物质,原因是_。【解析】 (1)32P标记的是(磷酸基团),(肽键)不含S,有些R基含S,故35S标记的是R基。(2)噬菌体侵染细菌的实验设计思路是单独地观察生物体内每一种化学成分的作用,而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成,这是它被选为实验材料的原因之一。(3)实验中采用搅拌和离心等手段,目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,以便观察放射性存在的部位。(4)图3实验中不能体现DNA在噬菌体繁殖中的作用,不能说明噬菌体的DNA是遗传物质。【答案】 (1) (2)噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成 (3)让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离 (4)不能 实验不涉及DNAB组 能力提升12(2017淄博市一模)下图为T4噬菌体感染大肠杆菌后,大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是( )A可在培养基中加入3H尿嘧啶用以标记RNAB参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物C第0 min时,与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录D随着感染时间增加,噬菌体DNA的转录增加,细菌基因活动受到抑制C RNA分子中含有特定的碱基为尿嘧啶,因此培养基中应加入3H尿嘧啶用以标记RNA;参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物;由图知,第0 min时,T4噬菌体未侵入大肠杆菌,因此与DNA杂交的RNA只来自大肠杆菌的转录;随着感染时间增加,与T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA的不断增加,而与大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA不断下降,说明噬菌体DNA的转录增加,细菌基因活动受到抑制。13假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质,其中DNA由5 000个碱基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌,共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )A子代噬菌体中可能含有32P、35SB该过程至少需要1105个鸟嘌呤脱氧核苷酸C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为124D噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C 噬菌体增殖所需要的原料由细菌提供,模板由噬菌体DNA提供,所以子代噬菌体没有35S,A、D错误。AC50%,若腺嘌呤占全部碱基的30%,C占有20%,G占有20%,复制50个子代,需要(501)5 000220%个鸟嘌呤脱氧核苷酸,B错误。含32P的有2个,只含有31P的有48个,C正确。14结合遗传物质的相关实验,回答下列问题。(1)艾弗里及其同事进行了肺炎双球菌的转化实验,该实验成功的最关键的实验设计思路是_。(2)上述实验证明了_。(3)后来,赫尔希和蔡斯用_法,进一步证明DNA是噬菌体的遗传物质。实验包括4个步骤:噬菌体与大肠杆菌混合培养 用35S和32P分别标记噬菌体 放射性检测 搅拌后离心分离 该实验步骤的正确顺序是_(用数字表示)。(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现放射性物质主要存在于_(填“上清液”或“沉淀物”)中。(5)噬菌体的DNA连续复制n次后,含亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体个体应占总数的_。(6)在噬菌体的蛋白质合成过程中,遗传信息的流动途径表达式是_。【解析】 (1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质才能单独研究它们各自的功能。(2)DNA是遗传物质,是肺炎双球菌的“转化因子”。(3)噬菌体侵染细菌是用了32P、35S分别标记DNA和蛋白质,去研究它们各自的作用。(4)被32P标记的噬菌体的DNA会进入大肠杆菌中,大肠杆菌主要存在于沉淀物中。(5)DNA连续复制n次后生成2n个子代DNA,含有亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体的DNA有2个,所以占总数的2/2n1/2n1。(6)噬菌体蛋白质的合成涉及转录和翻译。【答案】 (1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质,单独研究它们各自的功能 (2)肺炎双球菌的“转化因子”是DNA (3)放射性同位素标记 (4)沉淀物 (5)1/2n1 (6)DNARNA蛋白质 6第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质考点一| DNA分子的结构及基因的本质1DNA分子的化学组成(1)元素组成:C、H、O、N、P。(2)基本单位:2DNA分子的结构(1)平面结构:基本骨架:磷酸、脱氧核糖交替连接而成的反向平行长链。内侧:碱基对遵循碱基互补配对原则。(2)空间结构:规则的双螺旋结构。3DNA分子的特性(1)相对稳定性:DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性:不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同,排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有4n种。(3)特异性 :每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。4基因的本质(1)染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系(2)基因与碱基的关系遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中,构成基因的碱基数小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。1判断有关DNA结构叙述的正误。(1)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。()【提示】 由于碱基互补配对,则DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数。(2)DNA单链中相邻碱基以氢键相连。()【提示】 DNA单链中相邻碱基以脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连。(3)T2噬菌体的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸。()(4)每个DNA分子中碱基数磷酸数核糖数。()【提示】 DNA分子中的五碳糖应为脱氧核糖。2判断有关基因本质的正误。(1)染色体是肺炎双球菌细胞中DNA的主要载体。()【提示】 肺炎双球菌为原核生物,无染色体。(2)基因中碱基对或脱氧核苷酸的排列顺序均可代表遗传信息。()(3)基因突变等同于DNA分子内部碱基对的替换、增添或缺失。()【提示】 DNA分子中只有基因部分的碱基对替换、增添或缺失,属于基因突变。3图示为两种DNA结构模型,请分析:图1 图2(1)由图1可知,每个DNA分子片段中,游离磷酸基团含有2个。单链中相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。互补链中相邻碱基通过氢键连接。(2)图2是图1的简化形式,其中是磷酸二酯键,是氢键。解旋酶作用于部位,限制性内切酶和DNA连接酶作用于部位。碱基互补配对原则及相关计算规律1碱基互补配对原则:A一定与T配对,G一定与C配对。2四个计算规律。(1)规律一:一个双链DNA分子中,AT、CG,则AGCT,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。(2)规律二:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如AT或CG)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。(3)规律三:在DNA双链中,一条单链的的值与其互补单链的的值互为倒数关系。提醒:在整个DNA分子中该比值等于1。(4)规律四:在DNA双链中,一条单链的的值,与该互补链的的值是相等的,与整个DNA分子中的的值是相等的。提醒:综合规律三、四可简记为“补则等,不补则倒”。视角 1 考查DNA分子的结构及特点1(2017江西师范大学附中期末)下列有关双链DNA的结构和复制的叙述正确的是( )ADNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性BDNA分子双链间的碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接CDNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接D复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团D DNA分子的特定碱基排列顺序使其具有较强的特异性,A项错误;DNA分子双链间的碱基通过氢键连接,B项错误;DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接,C项错误;每个DNA分子的两条链各有1个游离的磷酸,因此1个DNA复制的两个DNA分子共有4个游离的磷酸基团,D项正确。2(2017淄博市高三检测)用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下表所示,以下说法正确的是( )卡片类型脱氧核糖磷酸碱基ATGC卡片数量10102332A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对B构成的双链DNA片段最多有10个氢键CDNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D可构建45种不同碱基序列的DNAB 由表中给定的碱基A为2个,C为2个,并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对,A项错误;构成的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个,G与C共有6个,即最多有10个氢键,B项正确;DNA中位于一端的脱氧核糖分子均与1分子磷酸相连,位于内部的脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连,C项错误;可构建44种不同碱基序列的DNA,D项错误。巧学助记DNA分子结构的“五、四、三、二、一”视角 2 DNA分子中碱基含量(或比例)的分析与计算3(2017济南2月调研)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( )A32.9%,17.1%B31.3%,18.7%C18.7%,31.3%D17.1%,32.9%B 配对的碱基之和在一条链中与在整个DNA分子中的比例是相同的,因此,一条链中A、T、C、G的比例分别为31.3%、32.9%、17.1%和18.7%,根据碱基互补配对原则,它的互补链中T、C的比例分别为31.3%、18.7%。4下列有关计算结果,错误的是( )ADNA分子上的某个基因片段含有600个碱基对,由它控制合成的蛋白质分子最多含有的氨基酸数为200个B将一个被15N标记的噬菌体(含一个双链DNA分子)去侵染含14N的细菌,噬菌体复制3次后,则含有15N标记的噬菌体占总数的1/8C某双链DNA分子的所有碱基中,鸟嘌呤的分子数占26%,则腺嘌呤的分子数占24%D某DNA分子的一条单链中(AT)/(CG)0.4,则其互补链中该碱基比例也是0.4B DNA分子上的某个基因片段含有600个碱基对,则相应的mRNA最多含有600个碱基,600个碱基含有200个密码子,200个密码子最多对应200个氨基酸;DNA进行半保留复制,将一个被15N标记的噬菌体(含一个双链DNA分子)去侵染含14N的细菌,噬菌体复制3次后,则含有15N标记的噬菌体占总数的1/4;某双链DNA分子的所有碱基中,鸟嘌呤的分子数占26%,则胞嘧啶分子数比例也为26%,腺嘌呤的分子数百分比胸腺嘧啶分子数百分比24%。由碱基互补配对原则可知,DNA分子一条单链中(AT)/(GC)与互补链中该碱基比例相等。关于碱基含量计算的简便方法“两点两法”“两点”为两个基本点:一是A与T配对(RNA为A与U配对),G与C配对(AT GC);二是双链DNA分子中,嘌呤总数嘧啶总数1/2碱基总数(AGTC)。“两法”为双链法和设定系数法:用两条直线表示DNA分子的双链结构即为双链法;设定系数法即是设定一个系数来表示碱基的总数或某碱基的数目。例如:已知双链DNA分子中G与C占全部碱基的40%或一条单链中(AG)/(TC)0.4,可设双链DNA分子中碱基总数为200x,则一条链碱基数目为100x,GC的数目为200x40%80x(或设AG的数目为4x,则TC10x)。考点二| DNA复制及相关计算1概念以DNA分子为模板合成子代DNA的过程。2时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。3条件4过程DNA两条母链形成子链新DNA分子。5特点(1)过程:边解旋边复制。(2)方式:半保留复制。6结果:形成两个完全相同的DNA分子。7意义:将遗传信息由亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性。1判断有关DNA复制叙述的正误。(1)DNA复制时以DNA分子的一条链作为模板。()【提示】 DNA复制的模板为解旋后的每一段母链。(2)洋葱根尖分生区细胞在减数第一次分裂前间期进行DNA复制。()【提示】 洋葱根尖分生区细胞不进行减数分裂。(3)DNA复制时先解旋后复制。()【提示】 DNA复制时边解旋边复制。(4)DNA复制就是基因表达的过程。()【提示】 基因的表达包括转录、翻译,DNA复制不属于基因的表达。(5)蓝藻细胞的拟核及叶绿体中均可发生DNA复制。()【提示】 蓝藻为原核生物,无叶绿体。2下图是DNA复制的有关图示,ABC表示大肠杆菌的DNA复制。DG表示哺乳动物的DNA分子复制。图中黑点表示复制起始点,“”表示复制方向。(1)若A中含48 502个碱基对,而子链延伸速度是105个碱基对/分,则此DNA分子复制完成约需30 s。而实际上只需约16 s。根据AC图分析,是因为复制是双向进行的。(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长,若按AC的方式复制,至少8 h,而实际上约6 h左右。据DG图分析,是因为从多个起始点同时进行复制。(3)AG均有以下特点:延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是边解旋边复制的。(4)C与A相同,G与D相同,C、G能被如此准确地复制出来,是因为DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板;DNA分子的碱基互补配对保证了DNA分子复制准确无误地完成。1生物体中DNA分子复制的场所2DNA分子复制中相关计算的规律方法DNA分子复制为半保留复制,若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:(1)子代DNA分子数:2n个。无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是2个。含14N的有2n个,只含14N的有(2n2)个,做题时应看准是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子的总链数:2n22n1条。无论复制多少次,含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。含14N的链数是(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数。若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1)个。若进行第n次复制,则需消耗该脱氧核苷酸数为m2n1个。视角 1 考查DNA复制的过程及特点1如图表示大肠杆菌的DNA复制示意图。如果是单起点单向复制,按正常的子链延伸速度,此DNA分子复制约需30 s,而实际上复制从开始到结束只需约16 s。据图分析,下列说法不正确的是( )A此DNA分子复制为半保留复制B该DNA分子从两个起点进行双向复制C将甲置于含15N的培养液中复制3次,子代DNA都含15ND甲分子中碱基A占20%,那么其子代DNA中鸟嘌呤占30%B 从图中可知,DNA分子为半保留复制,A项正确;此DNA分子应该是从1个起点双向复制,B项错误;由于新合成的子链都含有15N,所以子代DNA分子都含有15N,C项正确;根据碱基互补配对原则,可知子代DNA中鸟嘌呤占30%,D项正确。2.如图为真核细胞DNA复制过程示意。据图分析,下列相关叙述中错误的是( )A由图示得知,子链是沿着一定方向延伸的B合成两条子链时,DNA聚合酶移动的方向是相反的C细胞内的DNA复制场所有细胞核、叶绿体、线粒体D解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化,且需要消耗ATPD 由题图可知,A、B正确;细胞内的DNA分布在细胞核、线粒体和叶绿体中,这三个结构都可以进行DNA复制;解旋不需要DNA聚合酶参与。 视角 2 考查DNA复制的相关计算 3将一个没有放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如下图、两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析,正确的是( )ADNA第二次复制产生的子代DNA有、两种类型,比例为13BDNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因遵循基因分离定律C复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n1)(ma)/2D复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n12D DNA第二次复制产生的子代DNA共4个,有、两种类型,比例为11,A错误;大肠杆菌属于原核生物,无同源染色体,不遵循孟德尔的分离定律,B错误;复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n1),C错误;DNA分子是双链结构,一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌拟核DNA共2条链,所以复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n12,D正确。巧借模式图解答与DNA复制有关问题学会画DNA分子半保留复制图解有助于理解DNA的相关计算规律,如下图所示:真题验收| 感悟高考 淬炼考能1(2013全国卷)关于DNA和RNA的叙述,正确的是( )ADNA有氢键,RNA没有氢键B一种病毒同时含有DNA和RNAC原核细胞中既有DNA,也有RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNAC DNA为双链,两条链间以氢键连接,RNA为单链,但也有双链区域,如tRNA三叶草构象,双链区域也含氢键,A错误;病毒是非细胞生物,只含有DNA或者RNA一种核酸,B错误;细胞生物都含有DNA和RNA,C正确;线粒体、叶绿体为半自主性细胞器,具有DNA,核糖体含rRNA和蛋白质,D错误。2(2014山东高考)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是( )C 双链DNA分子中,(AC)/(TG)一定等于1,A错误;当一条链中存在(A1C1)/(T1G1)1时,其互补链中存在(A2C2)/(T2G2)(T1G1)/(A1C1)1,B错误;在DNA分子中,存在(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)(AT)/(GC),C正确、D错误。3(2015上海高考)若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后,某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T,这样在随后的一轮复制结束时,突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为( )A.B.C. D.C N个双链DNA分子在第i轮复制后形成N2i个DNA分子中,某DNA分子的一条链上某个C突变为T,则在随后的一轮复制结束时,有1个DNA分子中突变位点为AT碱基对,占双链DNA分子数的比例为;在随后的两轮复制结束时,突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数的比例应为2/(N2i2)。1DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。2DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。3DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则,通过氢键连接。4DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。5DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。6DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与。7基因是具有遗传效应的DNA片段。8染色体是基因的主要载体,线粒体、叶绿体中也存在基因。DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况分析1DNA分子复制特点及子DNA存在位置与去向(1)复制特点:半保留复制即新DNA分子总有一条链来自亲代DNA(即模板链),另一条链(子链)由新原料构建而成。(2)2个子DNA位置:当一个DNA分子复制形成两个新DNA分子后,此两个DNA恰位于两姐妹染色单体上,且由着丝点连在一起,即(3)子DNA去向:在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,当着丝点分裂时,两姐妹染色单体分开,分别移向细胞两极,此时子DNA随染色单体分开而分开。2DNA分子连续复制两次的图像及解读 (2017佛山市二模)用32P标记某动物精原细胞的全部核DNA,然后将细胞置于31P标记的培养液中培养,使其进行一次有丝分裂或减数分裂(M、M),下列有关叙述正确的是( )A有丝分裂前期与M前期细胞中,32P标记的DNA分子数相同、染色体数不同B有丝分裂后期与M后期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同C有丝分裂中期与M中期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同D有丝分裂后期与M后期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数相同【解析】 由题干信息并结合DNA的半保留复制以及细胞分裂过程中染色体数目、DNA变化规律可知:有丝分裂前期与M前期细胞中,32P标记的DNA分子数目相同,染色体数也相同,A项错误;有丝分裂后期与M后期细胞中32P标记DNA分子数目相同,前者的染色体数目是后者的2倍,B项错误;有丝分裂中期与M中期细胞中,前者被32P标记的DNA分子数目、染色体数均为后者的2倍,C项正确;有丝分裂后期与M后期细胞中,前者被32P标记的DNA分子数目、染色体数均为后者的2倍,D项错误。【答案】 C模型法巧解细胞分裂染色体标记题解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图,并完成染色体与DNA的转换。具体如下:第一步画出含一条染色体的细胞图,下方画出该条染色体上的1个DNA分子,用竖实线表示含同位素标记第二步画出复制一次,分裂一次的子细胞染色体图,下方画出染色体上的DNA链,未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况第四步若继续推测后期情况,可想象着丝点分裂,染色单体(a与a)分开的局面,并进而推测子细胞染色体情况跟踪练习1将DNA分子双链用3H标记的某动物精原细胞(2n8)移入适宜培养条件(不含放射性元素)下,让细胞连续进行两次有丝分裂,再进行一次减数分裂。根据如图所示判断在减数第二次分裂中期,细胞中染色体的标记情况依次是( )A. 2个b,6个cB. bc8个,但b和c数目不确定C. 4个b,4个cD. bc4个,但b和c数目不确定D 让该精原细胞连续进行两次有丝分裂,再进行一次减数分裂,该过程中DNA共复制3次。根据DNA分子半保留复制特点,第一次有丝分裂形成的两个子细胞中均含有8条染色体,8个DNA分子,且这8个DNA分子都只有一条链含有3H标记;第二次有丝分裂形成的两个子细胞中共有8条染色体,这8条染色体中只有部分被3H标记,且具体数目不确定;减数第二次分裂中期,细胞中同有4条染色体,有部分染色体的一条染色单体被标记,即图中b,还有部分染色体没有被标记,即图中c,则bc4个,但b和c数目不确定。2将染色体上全部DNA分子双链经32P标记的雄性哺乳动物细胞(染色体数为20)置于不含32P的培养基中培养。下列推断中,正确的是( )A若减数分裂结束,则产生的子细胞中有5对同源染色体,每条都含32PB若完成一次有丝分裂,则产生的子细胞中含20条染色体,其中10条含32PC若进行减数分裂,则每个减后期细胞中均含2个Y染色体且都含32PD若进行一次有丝分裂,则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子且都含32PD 减数分裂结束,同源染色体分离,因此子细胞中不存在同源染色体,A错误;若完成一次有丝分裂,则产生的子细胞中含20条染色体,20条染色体上的DNA分子均有一条脱氧核苷酸链被标记,即20条染色体含有标记,B错误;在减数第一分裂后期,由于X染色体和Y染色体分离,因此每个减数第二次分裂后期细胞中可能含有2个Y染色体或2个X染色体,C错误;若进行一次有丝分裂,则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子,且每个DNA分子均有一条脱氧核苷酸链被标记,D正确。 12课时分层训练 考点一 考点二 真题验收 专项突破 考点一 DNA分子的结构及基因的本质 C H O N P 磷酸 脱氧核糖 碱基互补配对 双螺旋 T T G G 磷酸和脱氧核糖 碱基互补配对 脱氧核苷酸 4n 碱基对排列顺序 4种碱基 小于 2 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 氢键 磷酸二酯键 氢键 A G C T 倒数 相等 相等 考点二 DNA复制及相关计算 DNA分子 有丝分裂 减数第一次分裂 解旋后两条母链 游离的4种脱氧核苷酸 ATP DNA聚合酶 解旋 DNA聚合 边解旋边复制 半保留复制 遗传信息 连续性 复制是双向进行的 从多个起始点同时进行复制 边解旋边复制 细胞核 拟核 宿主细胞内 巧借模式图解答与DNA复制有关问题 真题验收 感悟高考淬炼考能 模型法巧解细胞分裂染色体标记题 课时分层训练(二十)(建议用时:45分钟)命题报告知识点题号遗传信息的转录和翻译1、2、3、6、8、10、14中心法则4、7、10基因与性状的关系5、9、13综合提升10、12、13、14A组 基础达标1(2017武汉市高三模拟)人体细胞中的RNA有三种,分别是mRNA、tRNA和rRNA。这三种RNA( )A都分布在细胞核中 B都由脱氧核苷酸组成C都由DNA分子转录而成D都能识别特定的氨基酸C RNA主要分布在细胞质中,A项错误;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,B项错误;三种RNA均由DNA分子转录而成,C项正确;只有tRNA能识别特定的氨基酸,D项错误。2(2017潍坊市调研)下列有关密码子的叙述正确的是( )A基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序B每种氨基酸都对应多种密码子C密码子的简并性可以减少有害突变D密码子和反密码子中碱基可互补配对,所以两者种类数相同C 密码子是指mRNA上能编码氨基酸的三个相邻的碱基,A错误;有些氨基酸只对应一种密码子,B错误;由于密码子的简并性,当发生基因突变后氨基酸的种类并未发生改变即可以减少有害突变,C正确;密码子共64种,反密码子共61种,D错误。3(2017保定市模拟)若细胞质中tRNA1(AUU)可转运氨基酸a,tRNA2(ACG)可转运氨基酸b,tRNA3(UAC)可携带氨基酸c,以DNA链TGCATGT的互补链为模板合成蛋白质,则该蛋白质基本组成单位的排列可能是( )Aabc BcbaCbcaDbacC 以DNA分子中的一条链ACGTACA为模板转录形成的mRNA的碱基序列为UGCAUGU,其中第一密码子(UGC)对应的反密码子为ACG,编码的氨基酸为b;第二个密码子(AUG)对应的反密码子为UAC,编码的氨基酸为c;则最后一个密码子编码的氨基酸为a,所以该蛋白质基本组成单位的排列可能是bca,C正确。4下图表示细胞内遗传信息的传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中( )A两者都只有B前者有、,后者只有和C两者都只有、D前者只有和,后者只有B 从图示看出,表示DNA复制、表示转录、表示翻译,在根尖分生区,细胞可进行有丝分裂,存在、过程,而在成熟区细胞中只存在、过程,没有过程。5豌豆的圆粒和皱粒产生机理如图所示,下列相关叙述正确的是( )A皱粒豌豆的产生属于染色体结构变异B此题能够表现基因对生物性状的直接控制C插入外来DNA序列导致基因数目增加D豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状D 插入外来DNA序列导致皱粒豌豆的产生属于基因突变,A错误;插入外来DNA序列导致基因结构改变,使淀粉分支酶基因不能表达,能够表现基因对生物性状的间接控制,B、C错误;豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状,D正确。6下列关于基因表达的叙述,正确的是( )AT细胞受病毒刺激后有特定mRNA的合成B线粒体、叶绿体和核糖体中均存在AT和UA的配对方式C转运20种氨基酸的tRNA总共有64种D基因的两条链可分别作模板进行转录,以提高蛋白质合成的效率A T细胞受病毒刺激后会发生增殖分化,分化过程中有特定mRNA的合成,A项正确;核糖体上进行有关蛋白质的合成,转运氨基酸的tRNA上一端组成反密码子的三个碱基与对应mRNA上的碱基互补配对,不存在AT配对,B项错误;转运氨基酸的tRNA有61种,C项错误;转录时以基因的一条链为模板,形成RNA,D项错误。7在其他条件具备的情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应产物Y。下列叙述正确的是( )A若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶B若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷C若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性内切酶D若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸D 若X是DNA,Y是RNA,则Z是转录酶,A错;若X是DNA,Y是mRNA,则Z是核糖核苷,B错;若X是RNA,Y是DNA,则Z是逆转录酶,C错;若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸,D正确。8如图表示某生物的基因表达过程,下列相关叙述正确的是( )A3类RNA都参与图示过程B图示过程发生在真核细胞的细胞核中C图中的酶为DNA解旋酶Db链和c链只是碱基种类有差别A 在肽链合成的过程中需要的条件有mRNA、tRNA、核糖体(rRNA)、游离的氨基酸、能量、酶等,A正确;根据图示,转录和翻译同时进行,该过程发生在原核细胞中,不可能发生在真核细胞内,B错误;图中的酶为RNA聚合酶,C错误;b链是DNA分子一条链,c链是RNA链,除了碱基种类有差别外,所含五碳糖也不同,D错误。9下列有关人体细胞中基因与性状关系的叙述,错误的是( )A基因分布于细胞核、线粒体中,只有核中的基因能决定性状B环境也能影响性状表现,性状是基因与环境共同作用的结果C有些性状是由多个基因共同决定的,有的基因可决定和影响多种性状D一条染色体上分布有许多基因,可决定和影响人体的多种性状表现A 基因分布于人体的细胞核、线粒体中,核基因和线粒体基因均能控制生物性状,A错误。性状是由环境和基因共同决定的,B正确。性状可由一个或多个基因共同决定,有些基因可决定和影响多种性状,C正确。一条染色体上含一个或两个DNA,一个DNA上含有多种基因,可决定和影响人体多种性状,D正确。10(2017德州一中期末)右图所示某种病毒在宿主细胞内的繁殖过程。据图分析,下列叙述错误的是( )A该病毒为逆转录病毒,其遗传物质为RNAB过程为逆转录过程,需要逆转录酶和RNA聚合酶CcDNA可导致宿主细胞产生可遗传的变异DcDNA随染色体DNA复制和表达,产生新病毒B 由图知该病毒经过程,合成了cDNA,说明过程为逆转录,需要逆转录酶和DNA聚合酶,该病毒的遗传物质为RNA,A项正确,B项错误;cDNA与宿主细胞的染色体DNA发生基因重组,C项正确;由转录过程合成病毒的RNA,经翻译出蛋白质外壳并产生新病毒,D项正确。11下图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。回答有关问题:(1)过程发生的时期是_。可发生在细胞核中的过程有_(填序号)。 (2)若过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_。(3)过程中Y是某种tRNA,它是由_(填“三个”“多个”)核糖核苷酸组成的,其中CAA称为_,一种Y可以转运_种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由_个氨基酸组成。(4)人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、效应T细胞中,能同时发生上述三个过程的细胞是_。(5)假若转录形成链的基因中有一个碱基对发生了替换,导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少,其原因可能是基因中碱基对的替换导致_。【解析】 (1)图过程表示人体细胞中的DNA分子复制,发生时期为有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。图表示转录过程,图表示翻译过程,可发生在细胞核中的过程有、。(2)链中GU54%,G30%,则U24%,即链的模板链对应区段中A24%。同时可推得其模板链对应区段中AC54%,又知模板链对应区段中G20%,则T154%20%26%,即DNA的另一链对应区段中A26%,则整个DNA区段中A(24%26%)/225%。(3)tRNA由多个核糖核苷酸组成,其中CAA称为反密码子,一种Y只能转运一种特定的氨基酸。由于mRNA上三个相邻的碱基编码一个氨基酸,则该蛋白质需要最多的氨基酸数为600/3200个。(4)人体内成熟红细胞无细胞核,、过程均不可进行,效应T细胞为高度分化细胞,不可进行过程,胚胎干细胞为能够增殖的细胞,可同时发生上述三个过程。(5)若转录形成链的基因中有一个碱基对发生了替换,可能会使对应的mRNA中三个相邻的碱基变为一个终止密码,进而导致翻译终止,最终使肽链中氨基酸数目减少。【答案】 (1)有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 (2)25% (3)多个 反密码子 1 200 (4)胚胎干细胞 (5)终止密码子提前出现,翻译提前终止B组 能力提升12miRNA是近几年在真核生物中发现的一类小分子单链RNA,如图为miRNA生成过程图解,生成的miRNA可以与靶mRNA结合,引起其降解或抑制翻译过程。下列叙述中错误的是( )miRNA基因primiRNApremiRNAmiRNAA过程发生在细胞核中,需要RNA聚合酶B靶mRNA被结合后,如果完全水解,会生成6种小分子物质CmiRNA不可以调控造血干细胞在胸腺中分化成T细胞的过程D并不是所有的RNA都不存在碱基对C 由基因到RNA的过程称为转录,其在真核细胞的细胞核中发生,需要RNA聚合酶催化,A正确。RNA被完全水解后生成磷酸、核糖和4种碱基,共6种小分子物质,B正确。造血干细胞在胸腺中分化成T细胞是基因选择性表达的过程,由题可知,miRNA可以干扰基因的表达过程,所以miRNA能调控造血干细胞在胸腺中分化成T细胞的过程,C错误。tRNA中存在碱基对,D正确。13影响植物花色的关键物质是花色素苷,影响花色素苷代谢的基因有两类,一类是结构基因,多种基因分别编码花色素苷代谢的合成酶;另一类是调节基因,控制结构基因的表达。下列叙述正确的是( )A植物花色的遗传,能说明基因与性状之间的关系B调节基因对结构基因的控制,必定是通过影响其翻译过程实现的C植物的花色显隐性关系不易确定,其遗传不遵循孟德尔定律D植物的花色受多基因控制,最容易发生染色体变异A 由题干信息可知植物花色的遗传,受多种基因的控制,说明基因与性状之间的关系并非简单的一一对应关系,A项正确;调节基因对结构基因的控制,也可能通过影响其转录等过程实现的,B项错误;植物花色的遗传属于核遗传,遵循孟德尔定律,C项错误;植物的花色受多基因控制,在间期复制时易发生基因突变,D项错误。14如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答:(1)该图表示的过程发生在人体的_细胞中,饭后半小时后,上图所示过程会_(填“增强”或“减弱”)。(2)图中表示的过程称为_,催化该过程的酶是_,表示的物质是_。(3)图中天冬氨酸的密码子是_,胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列为_。(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的的碱基数大于153,其原因是_。【解析】 (1)胰岛素是由人的胰岛B细胞合成分泌的。饭后半小时血液中经消化吸收的葡萄糖增多,此时胰岛素分泌增加。(2)图中表示转录过程,需要RNA聚合酶的催化,转录形成的产物是mRNA。(3)密码子在mRNA上,天冬氨酸的密码子是GAC,由mRNA上的碱基序列可知胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列是CCACTGACC。(4)51个氨基酸组成的胰岛素分子,指导其合成的mRNA中碱基数至少为153,实际却大于153,这是因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。【答案】 (1)胰岛B 增强 (2)转录 RNA聚合酶 mRNA (3)GAC CCACTGACC (4)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列 6
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