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专题四 遗传、变异和进化,第1讲 遗传的物质基础,噬菌体侵染细菌的实验,烟草花叶病毒 侵染烟草的实验,沃森、克里克,规则的双螺旋结构,有丝分裂间期和减数 第一次分裂前的间期,半保留复制,有遗传效应的 DNA片段,细胞核、线粒体 、叶绿体、拟核等,特定的碱基排 列顺序,主要在细胞核,DNA的一条链,RNA,mRNA,多肽或蛋白质,蛋白质的,结构直接控制生物体的性状,走进高考 1.一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015课标全国,1B) ( ) 2.mRNA 上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类(2015江苏,12D)( ) 3.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制(2014江苏,4D) ( ) 4.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸(2014四川,3A)( ) 5.格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质(2013江苏,2C)( ) 6.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统(2013北京,5A)( ) 7.噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是DNA用15N放射性同位素标记(2012上海,11C)( ),8.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力(2012江苏,2A)( ) 9.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸(2009江苏,5D)( ) 10.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则(2010海南,12)( ),【自我校对】 1. 2. 由于密码子的简并性,mRNA 上碱基改变,肽链中氨基酸的种类不一定改变。 3. 赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质并非证明DNA的半保留复制。 4. 5. 格里菲思的肺炎双球菌转化实验只能证明存在某种“转化因子”。 6. 7. 噬菌体侵染细菌的实验是用32P标记噬菌体的DNA,而不是用15N标记噬菌体的DNA。 8. 肺炎双球菌转化实验中提取的DNA纯度没有达到100%。 9. HIV的遗传物质是RNA。 10. DNA病毒中虽然没有RNA,其进入相应的宿主细胞后,遗传信息的传递仍要遵循中心法则。,考点一,考点二,设法将DNA和其他成分分开,单独研究它们的作用,DNA、蛋白质、多糖,DNA和蛋白质,是否分离出S型细菌,放射性强度,DNA是转化因子(遗传物质),DNA是遗传物质,考点一,考点二,上清液,沉淀物,上清液,沉淀物,上清液,沉淀物,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,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,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,考点一,考点二,例1：下图甲是肺炎双球菌的体内转化实验,图乙是噬菌体侵染细菌的实验。下列关于这两个实验的分析,正确的是( ),考点一,考点二,A.图甲中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内,R型细菌向S型细菌发生了转化,转化的原理是基因重组 B.图乙中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气,离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离 C.用32P和35S标记的噬菌体,分别侵染未标记的细菌,离心后放射性主要分布在上清液和沉淀物中 D.若用无放射性标记的噬菌体,侵染体内含35S标记的细菌,离心后放射性主要分布在上清液中,考点一,考点二,解析: R型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入R型细菌中,并表达了S型细菌的遗传性状,A项正确;搅拌的目的是让侵染的噬菌体和细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体,B项错误;用32P、35S标记的噬菌体,分别侵染未标记的细菌,离心后放射性主要分布在沉淀物和上清液中,C项错误;若用无放射性的噬菌体侵染体内含35S标记的细菌,离心后放射性主要分布在沉淀物中,D项错误。 答案:A,考点一,考点二,思维链接 (1)肺炎双球菌和噬菌体的遗传物质相同吗?它们所含有的核酸种类相同吗? 提示:遗传物质相同,都是DNA。肺炎双球菌含有DNA和RNA两种核酸,而噬菌体只含有DNA一种核酸。 (2)肺炎双球菌和噬菌体的遗传是否遵循遗传的基本定律?自然条件下,它们可能发生的可遗传的变异类型有哪些? 提示:不遵循遗传定律;自然状态下只能发生基因突变,不会发生基因重组和染色体变异。 (3)通过甲、乙两个实验能否证明DNA是主要的遗传物质? 提示:不能,通过甲、乙两个实验只能证明DNA是遗传物质。 (4)如何获得被35S标记的禽流感病毒? 提示:先用含有35S的培养基培养禽类的细胞,使禽类细胞被35S标记;然后用禽流感病毒侵染被标记的禽类细胞。,考点一,考点二,考点一,考点二,对点训练1 1.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( ) A.该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149 D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变,考点一,考点二,解析:DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)的数量是(5 0002-5 000220%2)2=3 000,在噬菌体增殖过程中,DNA进行半保留复制,100个子代噬菌体含有100个DNA,相当于新合成了99个DNA,因此复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为:3 00099=2.97105,A项错误;噬菌体增殖过程中的模板来自噬菌体本身,B项错误;经过多次复制后,含32P的子代噬菌体为2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2(100-2)=149,C项正确;DNA突变后由于密码子的简并性等原因,其控制合成的蛋白质分子结构不一定发生变化,性状也不一定发生变化,D项错误。 答案:C,考点一,考点二,2.关于“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,下列说法错误的是( ) A.设计思路相同,都是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自的遗传功能,但分离方法不同 B.都能证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质 C.格里菲思对S型细菌进行加热处理,使蛋白质变性,而DNA仍然保持生物活性,仍具有遗传效应 D.用32P标记噬菌体的DNA,让其侵染大肠杆菌后搅拌并离心,由于有部分噬菌体未侵入大肠杆菌,或者由于培养时间过长,复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来,故上清液中会出现一定的放射性,考点一,考点二,解析:肺炎双球菌的转化实验采用直接分离法,噬菌体侵染细菌的实验采用间接分离法,A项正确。噬菌体侵染细菌的实验不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内,B项错误。加热可使蛋白质变性,而DNA仍保持生物活性,C项正确。D项正确解释了上清液中会出现一定的放射性的原因。 答案:B,考点一,考点二,考点一,考点二,考点一,考点二,例2：(2014四川理综,3)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞,选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是( ) A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸 B.该基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNA C.连续分裂n次后,子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1 D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等,考点一,考点二,解析:本题考查了DNA结构、复制及转录的有关知识。小鼠乳腺细胞中的核酸有DNA和RNA两种,所以共含有5种碱基和8种核苷酸,A项正确;基因转录以DNA模板链为模板合成mRNA时,遗传信息就传递到了mRNA上,B项正确;细胞连续分裂n次,共得到2n个子细胞,因为进行体外培养的细胞仅有一条染色体上整合有被32P标记的单个目的基因,所以细胞连续分裂n次后,子细胞中只有2个细胞被32P标记,所以子细胞中32P标记的细胞占1/2n-1,C项错误;一种tRNA只能携带一种氨基酸,但由于一种氨基酸可能由不同密码子决定,所以一种氨基酸可能由不同的tRNA携带,所以翻译时所需tRNA和氨基酸的种类数不一定相等,D项正确。 答案:C,考点一,考点二,考点一,考点二,考点一,考点二,对点训练2 1.(2015山东淄博一模)关于右图(中心法则)的叙述,错误的是( ) A.中心法则主要包括复制、转录和翻译过程 B.图中虚线所示过程普遍发生在细胞生物中 C.过程与的原料、模板和聚合酶不同 D.形成的某些蛋白质可以影响过程,考点一,考点二,解析:图中分别表示DNA复制、转录、逆转录、RNA复制、翻译,其中DNA复制、转录和翻译是中心法则的主要内容,A项正确;图中虚线所示过程仅发生在某些病毒生物中,B项错误;过程的原料是核糖核苷酸、模板是DNA的一条链,需要RNA聚合酶参与催化,过程的原料是脱氧核苷酸、模板是RNA,需要逆转录酶参与催化,C项正确;图中过程都离不开酶的催化,绝大多数酶是蛋白质,D项正确。 答案:B,考点一,考点二,2.(2015山东济南一模)下图表示某生物细胞中基因表达的过程,下列叙述不正确的是( ) A.此过程包括转录和翻译两个阶段 B.细胞中mRNA上的密码子最多有64种 C.细胞中的核仁是与核糖体形成有关的细胞器 D.核糖体在该mRNA上的移动方向是从右向左,考点一,考点二,解析:基因的表达包括转录和翻译两个过程,A项正确;密码子最多有64种,一个细胞中的全部mRNA可能包含全部的密码子,B项正确;题图显示转录和翻译同时进行,说明该细胞是原核细胞,原核细胞无核仁,且核仁不属于细胞器,C项错误;根据核糖体上肽链的长短可以判断出核糖体在该mRNA上的移动方向是从右向左,D项正确。 答案:C,
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