2013年高考生物 易错点点睛与高考突破 专题16 遗传的物质基础

2013年高考生物 易错点点睛与高考突破 专题16 遗传的物质基础【2013高考预测】1.DNA是主要的遗传物质2.DNA的结构和复制3.基因的结构与表达4.细胞的有丝分裂与DNA的复制的综合应用5.基因、RNA、碱基互补配对关系的应用6.基因、基因突变、细胞质遗传的综合应用【难点突破】难点1细胞的有丝分裂与DNA的复制的综合应用 1采用下列几种方法可以抑制细胞的有丝分裂，使细胞停留在细胞周期的某一阶段，如下表所示，“”表示停留时期。据表回答： 时期处理方法间期前期中期后期 末期 5氟尿嘧啶秋水仙素低温(24)(1)若某人的骨髓造血细胞发生异常增生，可用哪种方法治疗? 。 (2)如要观察染色体带(染色体在特殊染色时会出现一定的横带，不同物种的带型各有特点)并进行分析，最好用哪种方法处理? 。为什么? 。 (3)秋水仙素和低温抑制细胞分裂的原理分别是： 。活性降低。难点2 基因、RNA、碱基互补配对关系的应用 1已知鸡的成红细胞合成珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素，用编码上述两种蛋白质的基因作探针，分别对两种细胞中提取的总DNA片段进行杂交，结果显示为实验一；分别对两种细胞中提取的总RNA片段进行杂交，结果显示为实验二：抗敏感 GCT 丙氨酸 GGT甘氨酸 TTC苯丙氨酸 AAC天冬氨酸 敏感 GCA 丙氨酸 AGT 丝氨酸 TTC苯丙氨酸 AAC天冬氨酸氨基酸位置 227 228 229 230 注：+为阳性结果； 为阴性结果 (1)实验一结果表明： 。实验二结果表明： 。 (2)试分析：成红细胞合成p珠蛋白而不合成胰岛素的原因是： 。 (3)在实验二的DNA探针杂交实验中碱基配对的原则是 。 (4)试判断：合成蛋白质的遗传密码是否在探针上，并说明理由： 。 难点3基因、基因突变、细胞质遗传的综合应用 11970年以前，未发现植物对除草剂有抗性，但到1985年则发现48种植物至少对一种除草剂产生了抗性。抗药性的产生和扩展越来越受到社会各方面的重视。下表是苋菜叶绿体基因pbsA抗“莠去净”(一种除草剂)品系和敏感品系的部分DNA碱基序列和氨基酸序列。请分析回答： (1)苋菜能抗除草剂，是由于基因突变导致第 号位上的氨基酸发生了改变。 (2)上表DNA碱基序列中发生的 变化结果，说明核苷酸代换速率比氨基酸代换速率快。 (3)苋菜抗“莠去净”品系能在种群中快速扩展的遗传学原因是 。 (4)细菌的抗药基因存在于 上，使抗药性通过基因交流而迅速蔓延，成为医学上的主要问题之一。(5)有机磷农药不仅可通过 作用，沿食物链在人体内积聚，还可使易受环境因素影响的原发性高血压等遗传病的发病率显著提高，危害人类健康。【易错点点睛】易错点1 DNA是主要的遗传物质 1.下面介绍的是有关DNA研究的科学实验： 1952年，赫尔希和蔡斯，利用同位素标记。完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分过程： (1)写出以上实验的部分操作过程： 第一步： 。 第二步： 。 (2)以上实验结果说明 。 (3)如何得到用或标记的噬菌体 。【特别提醒】证明DNA是遗传物质的一类题型就是要设法分离DNA，蛋白质和其他成分，单独观察这些成分的作用。在用同位奉标记时，确定被标记的是什么物质(常用的、可标记哪些化合物)，这种物质所起的作用，并注意分析实验过程，养成严密、勤于思索的科学思维方式。【变式探究】在证明DNA是遗传物质的研究中，肺炎双球菌是一种十分重要的实验材料。研究表明：肺炎双球菌有两种类型，即S型(菌体外有糖蛋白组成的荚膜)和R型(菌体外没有荚膜)。请回答下列与肺炎双球菌相关的问题： (1)(多选)下列有关肺炎双球菌的叙述正确的有 AS型肺炎双球菌荚膜中糖蛋白的合成场所是核糖体 B两类细菌有无荚膜与它们细胞内基因组成不同有关CS型肺炎双球菌荚膜中糖蛋白应属于次级代谢产物 D肺炎双球菌细胞中基因的编码区不连续，有内含子 (2)实验中需要配制培养基以观察两类菌种，在配制培养基时应注意培养基中必须含有一定量的有机碳源，这是因为 。 (3)若某同学将加热杀死的S型菌与活的R型菌一起培养，一段时间后发现有S型菌的菌落出现，该同学凭此得出了“DNA是遗传物质”的结论，该结论是否正确?为什么? 。 (4)将S型菌DNA加入含R型菌的固体培养基上，培养一段时间后，观察到的实验现象是 。易错点2 DNA的结构和复制 1一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：，根据此结果，该样品 A无法确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸 B可被确定为双链DNA C无法确定是单链DNA还是双链DNA D可被确定为单链DNA 2Brdu是一种嘧啶类似物，能替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，掺人到新合成的DNA链中。将植物根尖分生组织放在含有Brdu的培养基中培养，待细胞培养两个分裂周期后，取出根尖，染色后观察一条染色体的两个姐妹染色单体，发现一个染色单体的两条脱氧核苷酸中，只有一条链含有Brdu。预测：另一个染色单体中有 条链含有Brdu，该实验能证明DNA分子 。【特别提醒】 1在进行DNA分子中有关碱基种类和数目及比例的计算时，要根据碱基配对规律，明确两链之间的关系：整个DNA分子中两条链上全部碱基数目相等。两链之间存在着、的关系。2进行DNA分子复制的有关计算时，要明确 DNA的复制是半保留复制。如果复制n次时，将形成个新的DNA，包含条链，其中两条母链，其余为新链。计算某DNA分子复制n次需某种脱氧核苷酸的数目，可先求出该DNA中这种脱氧核苷酸的数目a，再用a()为所求值；计算标记链所占比例，明确DNA的复制是半保留复制，确定复制n次时，产生子代DNA数目，新老DNA链条数与所占比例即可计算出所求值。【变式探究】1、 标记的一个DNA分子放在含有的培养基上让其复制三次，则含有的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次为 A12，14 B14，18 C14，16 D18，18 3、或的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大，现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到 G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到、代细胞。再从、代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图所示。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若、分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答： (1) 、三代DNA离心后的试管分别是图中的： ， ， 。 (2)代在、三条带中DNA数的比例是 。(3)图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带 ，条带 。 (4)上述实验结果证明DNA的复制方式是 。DNA的自我复制能使生物的 保持相对稳定。易错点3 基因的结构与表达1基因组研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80相同，则人与小鼠的DNA碱基序列相同的比例是 A20 B80 C100 D无法确定2白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为 ( ) A B C D3有关遗传信息的叙述，错误的是 A遗传信息可以通过DNA复制传递给后代 B遗传信息控制蛋白质的分子结构 C遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序 B遗传信息全部以密码子的方式体现出来4有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。 (1)将同位素标记的尿核苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的 、 、 、 。 (2)将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入 时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能复制传给下一代，当转入 时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。 (3)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸”的氨基酸序列。脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)G G C C T G A A G A G A A G T C C G G A C T T C T C T T C A 1)翻译上述多肽的mRNA是由该基因的 链转录的(以图中的表示)。此mRNA的碱基排列顺序是： 。 2)若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“脯氨酸谷氨酸赖氨酸”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序： 。 【特别提醒】 (1)在从DNA基因mRNA蛋白质的转化过程中，要考虑：DNA上脱氧核苷酸排列顺序包括构成基因的部分，还包括高度重复的碱基序列等；基因中脱氧核苷酸的排列顺序包括编码区，非编码区；真核生物的基因结构中还包括内含子；而蛋白质中某个氨基酸还含多组密码子，因此在DNA、基因、mRNA中个别碱基的改变对其他部分影响要综合考虑上述多种情况，如知道真核生物的一条多肽链中氨基酸序列，是否能确定基因编码区DNA序列要考虑一种氨基酸的多种密码子和基因中内含子的情况而得出否定答案。(2)DNA碱基数、mRNA碱基数、密码子数、氨基酸数、肽键数以及蛋白质的相对分子质量之间的关系为： DNA碱基数n12nmRNA碱基数16n密码子组数16n氨基酸数目，计算蛋白质分子量时要考虑形成的肽键数和失去的水分子数。【变式探究】1 个碱基组成的基因、控制合成由一条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为 Anab B C D 2 已知某多肽链的分子量为；每个氨基酸的平均分子量为120。每个脱氧核苷酸的平均分子量为300。那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为 A12120 B90900 C181800 D170928【2013高考突破】1 一个DNA分子经过转录可以形成 A一个一种mRNA分子 B一个多种mRNA分子 C多个一种mRNA分子 B多个多种mRNA分子答案： D 解析：每个DNA分子有多个基因，每个基因控制合成一种蛋白质，就可控制合成多种mRNA。2 从某种生物中提取的一个核酸分子，经分析A占 o，G占b，且a+b 50，C占20，腺嘌呤共 150个，鸟嘌呤共225个。则该生物肯定不是 A噬菌体 B酵母菌 C烟草花叶病毒 D蓝细菌(蓝藻)答案： A 解析：根据题意：，a+b50可算出d20，b30即G占30而C占20，该核酸分子为单链，噬菌体为双链DNA。3 已知一段双链DNA中碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段DNA中4种碱基的比例和(A+C)： (T+G)的值 A能 B否 C只能知道(A+C)：(T+G)的值 D只能知道四种碱基的比例答案：A 解析：双链DNA中存在AT，GC的关系。4 基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子被用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的，它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，下列说法中错误的是 A基因芯片的工作原理是碱基互补配对 B待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序 C待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序 D由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份”5 已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：AUUCGAUAC (40个碱基)CUCUAGAUCU此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为 A20个 B15个 C16个 D18个6 亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、 CUA、CUG，当某基因片段中的GAC突变为AAC时，这种突变的结果对生物的影响 A一定是有害的 B一定是有利的 C有害的概率大于有利的概率 D既无利也无害答案： D 解析：密码子由CUGUUG，仍为亮氨酸的密码子。7 自然界中，某种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因精氨 酸苯丙氨酸亮氨 酸苏氨 酸 脯氨 酸突变基因1精氨 酸苯丙氨酸亮氨 酸苏氨 酸 脯氨 酸突变基因2精氨 酸亮氨 酸亮氨 酸苏氨 酸 脯氨 酸突变基因3精氨 酸苯丙氨酸苏氨 酸酪氨 酸 丙氨 酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是 A突变基因1和2为、个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添 B突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添 C突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添 D突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添8、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用32P、35S同时标记的噬菌体侵染实验说明DNA是遗传物质9、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CmRNA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10结合以下图表分析，有关说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶 (可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A环丙沙星抑制细菌的、过程，红霉素抑制细菌的过程B青霉素和利福平能抑制DNA复制C结核杆菌的和都发生在细胞核中D可发生在人体健康细胞中11如果DNA分子上某一片段是基因，则该片段()携带遗传信息上面有密码子能转录产生mRNA能进入核糖体能运载氨基酸能控制蛋白质的合成A BC D12、下图表示真核生物体内遗传信息流动的某过程，下列有关叙述正确的是()A该过程需要解旋酶和DNA聚合酶的参与B发生该过程的主要场所是细胞质中的核糖体C是以链为模板形成的，原料是核糖核苷酸D中的C所形成的基本单位与中的C所形成的基本单位是同种物质13、信使RNA上某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是()AtRNA一定改变，氨基酸一定改变 BtRNA不一定改变，氨基酸不一定改变CtRNA一定改变，氨基酸不一定改变 DtRNA不一定改变，氨基酸一定改变答案：C解析：密码子改变，则tRNA上反密码子一定改变。不同的密码子可能对应同一种氨基酸，因而密码子改变，氨基酸不一定改变。14、碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或生物技术中？()受精作用病毒的增殖过程细菌的二分裂过程目的基因与运载体的结合细胞的融合翻译逆转录A B C D15、一般说来，与其他组织细胞相比，植物分生区(形成层)组织细胞特有的生理过程为()A蛋白质合成 B转录 CDNA复制 D光合作用答案；C解析：植物分生区(形成层)组织细胞能进行有丝分裂，必定有DNA复制，其他组织细胞通常不分裂，无DNA复制。转录与蛋白质合成发生在几乎所有细胞中。植物的光合作用发生在含叶绿体的细胞中。16、果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现：每个细胞的中期和后期分别有8条、16条被标记的染色体()A第1次 B第2次C第3次 D第4次17在肺炎双球菌的体内和体外转化两大实验各自关键组中，R型菌和S型菌的数量变化曲线依次为 ()A B C D182009年的诺贝尔生理学或医学奖颁发给了研究端粒和端粒酶的科学家。位于染色体两端的一种特殊构造端粒，能控制细胞分裂次数，并且随细胞分裂次数的增加而变短，而癌细胞中存在延长染色体端粒的端粒酶。据此推断体细胞不能无限分裂的原因可能是 ()A缺少合成端粒酶的氨基酸 B缺少控制端粒酶合成的基因C控制端粒酶合成的基因发生突变D控制端粒酶合成的基因没有表达19下图为真核细胞中合成蛋白质的示意图，下列说法不正确的是()Aa为mRNA，b、c、d、e为多肽，最终合成的b、c、d、e在结构上各不相同B核糖体移动的方向为从右向左C合成a的场所，主要在细胞核D该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质20下图为高等植物细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题。(1)由图示得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其方式是_。(2)解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供_。图中丙DNA分子的合成还需要_酶。(3)细胞中DNA复制的场所是_；在复制完成后，乙、丙分开的时期为_和_。(4)把乙DNA分子放在含15N的培养液中复制2次，子代中含15N的DNA单链占总链的比例是_。21、在生物学研究中，为了追踪某种物质进入生物体后的位置或参与代谢的过程，常采用放射性同位素示踪法。 (1)为了证明噬菌体在侵染大肠杆菌时DNA是否进入细菌细胞，科学家使用了 来标记噬菌体。 (2)请你用放射性示踪法设计一个实验步骤，证明光合作用过程中释放出的氯气来自水而不是二氧化碳。 A ，结果 。 B ，结果 。22、胸腺嘧啶脱氧核苷(简称胸苷)在细胞内可以转化为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，后者是合成DNA的原料，用含有胸苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，半小时后洗去游离的3H胸苷。连续48小时检测小肠绒毛被标记的部位，结果如下图(黑点表示放射性部位)。请回答： (1)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，这说明什么? (2)处理后24小时左右，在b处可以检测到放射性，48小时左右，在c处检测到放射性，为什么? (3)如果继续跟踪检测，小肠黏膜层上的放射性将发生怎样的变化? (4)上述实验假如选用含有3H一尿嘧啶核糖核苷的营养液，请推测几小时内小肠黏膜层上放射性出现的情况将会怎样?为什么?23、 回答下列问题：真核生物基因的编码区中能够编码蛋白质的序列称为 ，不能够编码蛋白质的序列称为 。一般来说，如果你知道了某真核生物的一条多肽链的氨基酸序列，你能否确定其基因编码区的 DNA序列?为什么?24、在野生型大肠杆菌中，多肽P是由169个氨基酸组成的。氨基酸161至165的序列是：161 162 163 164 165色 组 甲硫 谷 酪有一个大肠杆菌的种群，其中多肽P的基因结构发生了突变，结果P(突变后的P)仅有165个氨基酸，前160个氨基酸的序列与野生型的相同。其他序列如下：161 162 163 164 165色 苏 酪 甘 缬在下列问题中，假定突变型的信使RNA与野生型的信使RNA仅有一个核苷酸之差。此处所给出的有关氨基酸的密码对解答问题是有帮助的。 UGG色氨酸： AUG甲硫氨酸； UAU、UAC酪氨酸； GGU、GCC、GGA、GGG甘氨酸； CAU、 CAC组氨酸； GUU、GUC、GUA缬氨酸； GAA、GAG谷氨酸； ACU、ACC、ACA、ACG苏氨酸。 (1)写出野生型和突变型的信使RNA中161至 165的氨基酸密码子，对于每一种氨基酸，只有一个密码子是正确的。氨基酸序列号 161 162 163 164 165 野生型密码 突变型密码 (2)该突变是由于碱基对 而引起的，此外，碱基对的 也具有突变的效果。 (3)在突变的信使RNA中，密码165之后紧接着的碱基是 (用字母表示)。