2019高考生物二轮复习 专题三 遗传学案.doc

专题三 遗传第1讲 遗传的分子基础第课时基础自查学生为主体抓牢主干，以不变应万变点点落实(一)探索生物的遗传物质一过基础1肺炎双球菌和噬菌体的比较肺炎双球菌噬菌体不同原核生物，具有独立的物质和能量供应系统，有菌落表面光滑的S型菌和菌落表面粗糙的R型菌非细胞结构的细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中，利用宿主细胞的物质和能量来合成自身的组成成分，进行大量增殖相同营寄生生活，遗传物质都是DNA2掌握两个经典实验遵循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(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照3理清体外转化、噬菌体侵染实验的五个问题(1)R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，从变异类型看属于基因重组。(2)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌：第一次是利用大肠杆菌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)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(4)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。(5)“二看法”判断子代噬菌体的标记情况二过易错(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018全国卷，T5B)()(2)证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验是由美国科学家艾弗里等完成的(2018全国卷，T1C改编)()(3)艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡(2017江苏卷，T2B)()(4)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017全国卷，T2B)()(5)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质(2015江苏卷，T4C)()(6)孟德尔的豌豆杂交实验，摩尔根的果蝇杂交实验，均证明了DNA是遗传物质(2013全国卷，T5改编)()(7)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()(8)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体()(9)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质()(10)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()三过小题1从20世纪20年代开始，许多科学家投身于遗传物质的研究之中，其中最具代表性的有格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等。下列相关叙述错误的是()A1928年格里菲思的实验证明了“转化因子”是DNAB1944年艾弗里的实验不仅证明了DNA是遗传物质，还证明了蛋白质不是遗传物质C1952年赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质D科学研究表明，绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质解析：选A1928年格里菲思的实验证明了“转化因子”的存在，但不确定“转化因子”的化学本质。2(2019届高三衡阳段考)下列关于T2噬菌体侵染细菌实验中用32P标记噬菌体DNA并侵染大肠杆菌组实验结果中，上清液也有少量放射性的误差分析，以下理由不成立的是()A保温时间太短，有部分噬菌体还没来得及侵染就已被离心B保温时间太长，有部分噬菌体已经从大肠杆菌体内被裂解释放出来C搅拌力度不够，有部分噬菌体颗粒随大肠杆菌一起沉淀D搅拌力度太大，引起部分大肠杆菌破裂释放部分噬菌体解析：选C保温时间过短，部分噬菌体还没有吸附或尚未侵染，所以搅拌、离心后上清液中有少量的放射性；保温时间过长，部分被侵染的大肠杆菌已经裂解，释放出来后使上清液中有少量的放射性；搅拌力度不够，有部分噬菌体颗粒随大肠杆菌一起沉淀，不会导致上清液出现放射性；搅拌力度过大，引起部分大肠杆菌破裂释放部分噬菌体，使上清液中有少量放射性。3(2017江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是()A格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状B艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记解析：选C格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但并没有证明“转化因子”是什么；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，小鼠死亡的原因是从S型肺炎双球菌中提取的DNA使部分R型细菌转化成了致病的S型细菌，而不是S型细菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸。点点落实(二)DNA的结构与复制一过基础1“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构2“六个角度”掌握DNA的复制二过易错(1)某复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶(2018全国卷，T2C)()(2)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017全国卷，T2B)()(3)在真核细胞中，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补(2017全国卷，T1改编)()(4)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014全国卷，T5C)()(5)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(2013海南卷，T4A)()(6)同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过氢键相连()(7)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架()(8)由于DNA的复制是半保留复制，所以将被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养两代，所得DNA分子中既含15N又含14N的DNA分子占1/2()(9)解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶都能作用于DNA分子，它们的作用部位都是相同的()三过小题1某原核生物DNA片段的结构示意图如图所示。下列叙述正确的是()A的形成需要DNA聚合酶催化B表示腺嘌呤脱氧核苷酸C的形成可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中D若链中AT44%，则DNA分子中GC56%解析：选D表示氢键，其形成不需要DNA聚合酶催化，A错误；表示脱氧核糖，表示磷酸二酯键，B错误；图示为原核生物的DNA片段，而原核生物的细胞中无成形的细胞核、线粒体和叶绿体，C错误；若链中AT44%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中AT44%，GC56%，D正确。2(2019届高三泰州联考)如图为真核生物DNA复制的部分图解，为该过程常用的两种酶。下列有关叙述错误的是()A子链1的合成需要引物的参与B酶是解旋酶，作用主要是破坏两条链之间的氢键CDNA复制时，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的D酶是DNA连接酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链解析：选D由图分析可知，子链1的合成需要引物的参与，A正确；酶是解旋酶，其作用主要是破坏两条链之间的氢键，B正确；DNA复制时，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的，C正确；酶是DNA聚合酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链，D错误。3(2018海南高考)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是()A有15N14N和14N14N两种，其比例为13B有15N15N和14N14N两种，其比例为11C有15N15N和14N14N两种，其比例为31D有15N14N和14N14N两种，其比例为31解析：选D将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DNA的半保留复制，得到的子代DNA为2个15N15NDNA和2个14N15NDNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14NDNA和2个14N14NDNA，比例为31，D正确。点点落实(三)基因的表达一过基础1析图“闪记”DNA复制、转录和翻译过程(1)DNA复制(2)转录(3)翻译2把握三种类型的生物遗传信息传递方式(填表)生物类型信息传递方式举例以DNA为遗传物质的生物绝大多数生物以RNA为遗传物质的生物烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒3澄清关于转录、翻译、密码子、反密码子的五个易错点(1)转录、翻译误认为复制、转录只发生在细胞核中，其实DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。误认为转录产物只有mRNA，其实转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。误认为DNA转录只转录出1条(种)RNA，其实转录的单位是基因，不同基因转录出的RNA不同。(2)密码子、反密码子误认为所有密码子都能决定氨基酸，64种密码子中，其实有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子；反密码子有61种，具有特异性。误认为密码子反密码子，其实密码子在mRNA上，反密码子在tRNA上。二过易错(1)转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补(2017全国卷，T1D)()(2)人轮状病毒是一种双链RNA病毒，病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中会有氢键的断裂和形成(2016四川卷，T6B)()(3)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子(2015江苏卷，T4D)()(4)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015全国卷，T1B)()(5)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息()(6)每种氨基酸仅由一种密码子编码决定()三过小题1如图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是()A甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶B甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同C乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程D甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况相同解析：选C由图分析可知，甲、乙、丙分别表示DNA复制、转录和翻译过程。DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程需要RNA聚合酶，A错误。DNA复制以DNA的两条链为模板，转录以DNA的一条链为模板，B错误。核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段，C正确。DNA复制时碱基配对方式为AT、TA、CG、GC，转录时碱基配对方式为AU、TA、GC、CG，翻译时碱基配对方式为AU、UA、CG、GC，D错误。2依据如图所示中心法则，下列有关叙述错误的是()A物质X的基本单位是氨基酸B过程在蓝藻细胞中无法同时进行C过程均遵循碱基互补配对原则D人体细胞中可进行过程解析：选B据图分析可知，图示为生物的中心法则图解，其中表示转录过程，表示逆转录过程，表示RNA分子复制过程，表示翻译过程，表示DNA分子复制过程。翻译的产物物质X表示多肽或蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A正确；在原核细胞(蓝藻)中，由于无核膜，过程可以同时发生在同一个细胞中，B错误；DNA分子复制、转录、翻译以及RNA分子的复制和逆转录都遵循碱基互补配对原则，C正确；过程可在人体细胞中发生，过程只在被某些病毒侵染的细胞中发生，D正确。3(2018海南高考)关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是()A逆转录和DNA复制的产物都是DNAB转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶C转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D细胞核中DNA复制和转录都以DNA为模板解析：选C转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸，C错误。 一、选择题1(2019届高三山西四市联考)下列关于遗传物质探索历程的叙述，错误的是()A若被32P标记组的上清液有放射性，则原因可能是培养时间太短B将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，培养基中会出现S型菌C实验过程中需要将蛋白质与DNA分开研究，以观察两者的遗传效应D肺炎双球菌体外转化实验比噬菌体侵染细菌实验更具说服力解析：选D若32P标记组的上清液有放射性，原因可能是培养时间太短，DNA还未全部注入大肠杆菌就被离心到上清液中去了；也可能是培养时间太长，大肠杆菌裂解使含放射性的噬菌体释放到上清液中，A正确。将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，培养基中有R型和S型菌出现，B正确。探究遗传物质实验的关键是将蛋白质与DNA分开，单独地、直接地研究它们的作用，C正确。因为利用噬菌体能将DNA和蛋白质完全分开，所以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，D错误。2(2018全国卷)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：选B真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA蛋白质复合物；原核细胞无成形的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA蛋白质复合物；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶；在DNA转录合成RNA时，需要RNA聚合酶的参与，故该DNA蛋白质复合物中含有RNA聚合酶。3(2017全国卷)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是()AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同解析：选CT2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中；T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生在病毒颗粒中；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程也不同。4(2019届高三江西联考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：用35S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；用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心。以上4个实验检测到标记元素的主要部位是()A上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液C沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液D上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物解析：选D用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，蛋白质外壳没有进入细菌，故标记元素主要分布在上清液中。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，搅拌、离心后35S还在细菌中，故标记元素主要在沉淀物中。用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于核酸和蛋白质都含氮，故上清液和沉淀物中都有标记元素。用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于DNA被注入到细菌中，适宜时间后搅拌和离心，标记元素主要在沉淀物中。5(2019届高三衡水联考)下列关于DNA分子结构与复制的说法，错误的是()ADNA复制时，需解旋酶将部分DNA双链解开，但不需要消耗ATPB减数第一次分裂的四分体时期发生交叉互换可引发DNA分子结构的改变CDNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸相连接D把中链DNA(15N/14N)放在含15N的培养液中复制两代，子代中含14N的DNA占25%解析：选ADNA复制时，解旋酶能使部分DNA双链解开，碱基对之间通过氢键相连，需要消耗ATP，A错误；染色体由DNA和蛋白质组成，若染色体发生交叉交换，则染色体上的DNA也发生交换，DNA上的基因或脱氧核苷酸都可能发生改变，即DNA的结构可能发生改变，B正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸连接，C正确；由于DNA分子片段中只有一条链含14N，所以把该DNA放在含15N的培养液中复制两代，得到4个DNA分子中只有1个DNA含有14N，故子代中含14N的DNA占25%，D正确。6(2018临川检测)某DNA分子含1 000个碱基对，其中一条链的ATCG4321。下列说法正确的有()该分子的形成一定在细胞核内完成该DNA分子碱基对中有氢键2 300个由该链作为模板转录出的mRNA上C与G的数量占碱基总数的3/10该分子的复制一定发生在细胞分裂的间期该分子最多能携带41 000种遗传信息A2项B3项C4项 D5项解析：选A已知一条链上ATCG4321，即A1T1C1G14321，则第二条链上A2T2C2G23412，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中，AGTC7373，该DNA中含有2 000个碱基，则AT700个，CG300个。该DNA分子的形成不一定在细胞核内完成，在细胞质中(如线粒体)也可完成，错误；该DNA分子碱基对中氢键700230032 300个，正确；A1T1C1G14321，可得出C12/10200，G11/10100，故由该链作为模板转录出的mRNA上C与G的数量为300个，占碱基总数的3/10，正确；发生在细胞分裂间期的只是核DNA的复制，细胞质中的DNA(线粒体或植物的叶绿体)为半自主复制，与细胞是否在分裂时期没有关系，错误；由于碱基比例已经确定，因此该DNA分子的碱基排列方式小于41 000种，错误。7如图为双链DNA分子的片段，下列有关说法错误的是()A1为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是构成DNA的基本单位之一B2为氢键，该DNA分子片段中共含有8个氢键C复制时甲、乙两链均为模板链，转录时只能以其中一条链为模板D将未经15N标记的DNA放在15N标记的原料中复制两次，离心管中只出现中带和重带解析：选A由图可知，1包括某一鸟嘌呤脱氧核苷酸中的脱氧核糖和鸟嘌呤以及另一个腺嘌呤脱氧核苷酸中的磷酸，所以1不是鸟嘌呤脱氧核苷酸，A错误。2为氢键，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，因此该DNA分子片段中共含有8个氢键，B正确。复制时，DNA的两条链均为模板链，转录时只能以其中一条链为模板，C正确。由于DNA半保留复制的特点，一个未经15N标记的DNA分子在15N标记的原料中经过两次复制形成的4个子代DNA分子中，有1/2的DNA分子两条链均被15N标记，1/2的DNA分子只有一条链被15N标记，因此离心管中只会出现中带和重带，D正确。8(2019届高三山西四市联考)如图是基因表达的示意图，下列有关叙述错误的是()A过程在植物细胞中能发生在叶绿体内B过程是转录过程，产物包括mRNA、rRNA和tRNAC过程在核糖体上进行，需要的原料是核糖核苷酸D图中遗传信息传递的方向：DNARNA蛋白质解析：选C过程表示转录，该过程发生在植物细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中，产物为mRNA、rRNA和tRNA，A、B正确；过程表示翻译，该过程发生在核糖体上，需要的原料是氨基酸，产物是多肽或蛋白质，C错误；图中遗传信息从DNA传递到mRNA，再传递到蛋白质，D正确。 9甲、乙两图分别代表人体细胞核内的两个生理过程，下列叙述错误的是() A甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量大B甲过程以DNA两条链同时作模板，乙过程以DNA其中一条链作模板C几乎每个细胞都要进行甲过程，只有部分细胞进行乙过程D在同一个细胞中，甲图中的每个起点最多启动一次，乙图中的起点可以多次启动解析：选CDNA复制形成的子代DNA有两条链，转录的产物是单链RNA，甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量大，A正确；甲以DNA两条链为模板，而乙以一条链为模板，且产物是一条链，因此确定甲、乙所示过程分别表示DNA的复制、转录，B正确；几乎每个细胞都要进行乙过程合成蛋白质，只有部分连续分裂的细胞进行甲过程，C错误；一个细胞周期中，DNA只复制一次，同种蛋白质可多次合成，故甲所示过程在每个起点只启动一次，乙可启动多次，D正确。10如图表示某细胞中遗传信息的传递，据图分析，下列相关叙述正确的是()A图中酶a代表DNA聚合酶，酶b代表RNA聚合酶B图中mRNA在细胞核中合成，多肽链在细胞质中合成C转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸有序地与DNA链上的碱基相撞D结构c与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点解析：选D题图中酶a代表解旋酶，酶b代表RNA聚合酶，A错误；图中转录和翻译可同时进行，由此可判断该遗传信息传递过程不可能是细胞核中遗传信息的传递过程，B错误；转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基相撞，只有能够进行碱基互补配对的核糖核苷酸才能按次序进行连接，C错误；结构c为核糖体，其与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D正确。11近几年来寨卡病毒严重威胁着人类的健康。寨卡病毒是一种虫媒病毒，属于单股正链RNA病毒，其RNA含有m个核苷酸，该类病毒的增殖过程如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是()A以RNA为模板合成一条子代RNA过程中需要消耗宿主细胞的核糖核苷酸数为2mB图中过程所需的酶应是寨卡病毒的遗传物质控制合成的C该病毒的遗传物质在复制和翻译过程中遵循的碱基配对方式不同D该病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子解析：选C结合图中RNARNARNA可知，以RNA为模板合成一条子代RNA过程中共消耗的核糖核苷酸数为2m，A正确。该病毒的遗传物质复制时是RNARNA，而细胞中是DNADNA，故需要的酶应是以自身的遗传物质为模板合成的，B正确。该病毒的遗传物质是RNA，复制过程和翻译过程中发生的都是RNA之间的配对，配对方式相同，C错误。该病毒的RNA能作为mRNA翻译出蛋白质，而mRNA上有密码子，因此该病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子，D正确。12关于DNA分子是如何复制的，在早期的研究中，科学家们提出了三个模型(如图1所示)。1958年，梅塞尔和斯特尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA的确是以半保留的方式复制的，如图2所示。下列叙述正确的是()ADNA复制需要的基本条件共有模板、原料、能量三种B图2实验运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术C从原代到子一代不能说明DNA复制是半保留复制D若将图2实验中子代DNA双链分开后再离心，也能证明DNA的半保留复制解析：选CDNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件，A错误。图2实验运用的同位素没有放射性，其运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术，B错误。子一代中均为15N14N，如果是弥散复制，根据图1中弥散复制的原理，可知子一代的检测结果也均是15N14N，C正确。若将DNA双链分开，全保留复制和半保留复制的结果完全相同，因此若将子代DNA双链分开后再离心，其结果不能说明DNA的复制方式，D错误。二、非选择题13请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。(1)实验过程：步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并编号为甲、乙；步骤二：在两个培养皿中接入_，在适宜条件下培养一段时间；步骤三：放入_，培养一段时间，甲、乙可分别获得_和_的噬菌体；步骤四：用上述噬菌体分别侵染_的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。预测实验结果：在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如_图。在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如_图。(2)理论上A、B两个试管中，上清液和沉淀物中都只有其中之一有放射性，请分析试管B中上清液具有较低放射性的原因：_。(答出一条即可)答案：(1)等量的大肠杆菌菌液T2噬菌体32P标记35S标记未被标记BA(2)噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中(或部分噬菌体没有侵入大肠杆菌内，经离心后分布于上清液中)14(2017全国卷)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)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶，RNA为尿嘧啶)带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。(2)本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。答案：(1)实验思路：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检测其放射性。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检测其放射性。(2)预期实验结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则为RNA病毒；反之为DNA病毒。第课时高考研究教师为主导锁定高考范围，备考更高效高考地位本专题在全国卷高考中一般会涉及1道选择题，分值为6分高考题型以选择题为主，非选择题中个别的填空有所涉及高考热点1对生物的遗传物质的考查多涉及各经典实验的实验过程、实验设计思路及实验结论2对DNA的结构与复制主要侧重考查DNA分子的结构特点、复制的过程及相关计算，判断细胞分裂产生子细胞染色体标记问题是高考命题的重点3高考常以基因表达的过程为中心，借助文字信息、图像或表格信息，以经典实验为背景并结合物质组成、遗传、变异知识综合考查转录、翻译过程和基因对性状的控制考点(一)DNA结构、复制的有关计算及综合考查师说考点1牢记DNA分子中有关碱基比例的计算方法(1)双链DNA中，AGTCACTG总碱基数的一半。(2)若在DNA一条链中a，则在互补链中；在整个DNA分子中，1。(3)若在DNA一条链中m，则在互补链及整个DNA分子中，m。(4)某碱基在DNA中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半，如。2与DNA复制有关的计算项目结论1个DNA分子复制n次子代DNA数为2n，其中含母链的DNA数为2，完全含母链的DNA数为0，不含母链的DNA数为2n2；子代DNA链数为2n1，其中母链所占比例为1/2n，子链所占比例为：11/2n复制差错的计算DNA复制过程中其中一条链发生差错，复制n代后，差错的DNA分子占DNA总数的50%复制原料的计算若某DNA分子含某脱氧核苷酸m个，该DNA分子进行n次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m(2n1)；进行第n次复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m2n13图析DNA分子半保留复制与放射性同位素示踪解答本类题目关键在于清楚DNA分子半保留复制的特点，并明确复制后新DNA分子的位置、子代DNA分开的时间与去向，即复制后的子代DNA位于两条姐妹染色单体上，由着丝点连接在一起在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。(1)有丝分裂与DNA复制过程图解(一般只研究一条染色体)a复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)：b在不含放射性的培养液中再培养一个细胞周期：规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。(2)减数分裂与DNA复制过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。 精研题点题点(一)考查DNA分子的结构、复制及相关计算1(2017海南高考)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述，正确的是()A碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1解析：选D在双链DNA分子中，A、T之间形成2个氢键构成碱基对，G、C之间形成3个氢键构成碱基对，所以G、C对相对越多，DNA分子越稳定，B错误；又因AT、GC，所以只要是双链DNA分子(AC)/(GT)都恒等于1，A错误，D正确；单链DNA中，两个比值也可能相同，C错误。2(2019届高三安徽六安模拟)一个含500个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中TA占40%。若将该DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是()A该DNA分子的另一条链中TA占60%B该DNA分子中含有A的数目为400个C该DNA分子第3次复制时需要消耗1 200个GD经3次复制后，子代DNA中含15N的单链占1/8解析：选C该DNA分子的一条链中TA40%，根据碱基互补配对原则，另一条链中TA40%，整个DNA中TA40%，所以AT20%，故A500220%200(个)，C(5002200200)/2300(个)，第3次复制时，合成4个DNA分子，因此需要G30041 200(个)；经3次复制形成8个DNA分子，共16条链，其中2条是原DNA的，14条是含14N的链，占7/8。易错点拨关注DNA复制中的关键字眼(1)DNA复制：用15N标记的是亲代DNA还是培养基中原料。(2)子代DNA：所求DNA比例是含15N的还是只含15N的，是DNA分子数还是链数。(3)相关计算：已知某亲代DNA中含某碱基m个。复制n次消耗的该碱基数为：m(2n1)。第n次复制消耗的该碱基数为：m2n1。 题点(二)DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题3(2019届高三福州检测)取1个含有5对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，在第二次分裂后期含15N染色体条数及分裂结束后形成的细胞中含15N的染色体条数分别是()A5 5B5 10C20020 D10010解析：选DDNA复制为半保留复制，第一次有丝分裂结束后，5对同源染色体都含有15N，只是每一条染色体上的DNA分子中，一条链是15N，一条链是14N；第二次有丝分裂，经过间期复制，每条染色体上含有2条染色单体，一条染色单体是15N和14N，另一条染色单体只含有14N，该细胞中共含有10条染色单体含有15N,10条染色单体只含有14N。第二次有丝分裂后期染色单体分开，成为染色体，因此第二次分裂后期含15N的染色体条数为10条。由于染色体随机分向细胞两极，分裂结束后形成的细胞中含15N的染色体条数为010条。4(2019届高三佛山质检)将DNA双链都被32P标记的某一雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中，该细胞经过两次连续分裂形成4个大小形态相同的子细胞。下列分析错误的是()A若子细胞的染色体数为N，则子细胞的DNA均含32PB若子细胞的染色体数为2N，则子细胞的DNA可能均含32PC若子细胞中的染色体都含32P，则细胞分裂过程中会发生基因重组D若子细胞中有的染色体不含32P，则这是同源染色体彼此分离的结果解析：选D若子细胞中染色体数为N，则其进行的是减数分裂，该过程中DNA分子进行了一次复制，根据DNA分子半保留复制的特点，则子细胞的DNA均含32P，A正确；若子细胞的染色体数为2N，则其进行的是有丝分裂，在有丝分裂过程中，第一次分裂后子细胞中每条染色体上的DNA都有1条链被标记，但第二次分裂后期半数DNA被标记，只是姐妹染色单体分开后，被标记的DNA是随机分配移向两极的，所以第二次分裂得到的子细胞中被标记的DNA数在02N之间，B正确；若子细胞中的染色体都含32P，则其进行减数分裂，在减数第一次分裂过程中会发生基因重组，C正确；若子细胞中的染色体都不含32P，则其进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中不发生同源染色体的分离，D错误。方法指导图解法掌握DNA复制中染色体标记问题解答本类题目关键在于清楚DNA分子半保留复制的特点，并明确复制后新DNA分子的位置、子代DNA分开的时间与去向，即复制后的子代DNA位于染色单体上，由着丝点连接在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。具体分析如下(以有丝分裂为例)： 锁定热点1关于DNA分子的结构与复制的叙述，正确的是()含有m个腺嘌呤的DNA分子，第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为m2n1个在一个双链DNA分子中，AT占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中的AT都占该链碱基总数的M%细胞内全部DNA的两条链都被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂的每个子细胞的染色体均有一半有标记一个DNA双链被32P标记后，在不含32P的环境中复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n每个DNA分子中，都是碱基数磷酸数脱氧核苷酸数脱氧核糖数双链DNA分子中，磷酸和核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成基本骨架；碱基对之间通过氢键连接，排列在内侧A BC D解析：选D含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数是2nm2n1m2n1m个，正确。由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是A1T2、T1A2，因此双链DNA分子中，AT的比值与每一条链上的该比值相等，正确。将细胞内全部DNA被32P标记后置于不含32P的环境中进行培养，第一次分裂形成的子细胞的染色体都含有32P，染色体上的DNA分子一条链含有放射性，一条链不含有放射性；进行第二次分裂形成的子细胞的染色体的放射性情况无法确定，因为后期着丝点分裂后，染色体移向两极是随机的，错误。DNA双链被32P标记后，在不含32P的环境中复制n次，子代DNA中有标记的是2个，占2/2n，错误。每个DNA分子中，都是碱基数磷酸数脱氧核苷酸数脱氧核糖数，正确。双链DNA分子中，磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成基本骨架；碱基对之间通过氢键连接，排列在内侧，错误。2下列关于细胞内DNA分子的叙述，正确的是()A生活在火山口附近的细菌中的DNA分子中AT的比例较低B位于一对同源染色体上的两个DNA分子的(AT)/(GC)肯定是相等的C含有m个碱基、n个腺嘌呤的DNA分子片段中，共含有(mn)个氢键DDNA分子通过半保留复制合成的两条新链的碱基完全相同解析：选AA与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，即DNA分子中CG的含量越高，DNA分子越稳定。因此，生活在火山口附近的细菌中的DNA分子中AT的比例较低，A正确。位于一对同源染色体上的两个DNA分子所含碱基总数不一定相等，即(AT)/(GC)不一定相等，B错误。含有m个碱基、n个腺嘌呤的DNA分子片段中，ATn个，CG(m2n)/2，又因A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，所以共含有2n3(m2n)/23m/2n个氢键，C错误。DNA分子通过半保留复制合成的两条新链的碱基互补配对，而不是完全相同，D错误。3一个双链DNA分子中有碱基T 400个，占全部碱基的20%，有关此DNA分子复制的说法，错误的是()A该DNA分子复制3次共需要碱基A 2 800个B该DNA分子在第5次复制时需要碱基G 18 600个C该DNA分子复制4次后含亲代DNA分子链的DNA分子有2个D该DNA分子复制3次共有6个DNA分子不含亲代DNA分子链解析：选B一个DNA分子复制3次共形成8个DNA分子，其中有一个DNA分子的碱基相当于来自亲代DNA分子，因此需要的碱基数目相当于7个DNA分子的碱基数目，需要碱基A的个数为40072 800(个)，A正确。该DNA分子中碱基总数为2 000，每个DNA分子中碱基G的个数为(2 0002400)/2600(个)，第5次复制需要G的个数为600(2524)9 600(个)，B错误。由于是半保留复制，亲代DNA分子的两条链分别作为模板参与到2个DNA分子的复制中，因此，不论复制几次，含亲代DNA分子链的DNA分子都只有2个，C正确。一个DNA分子经3次复制共产生8个DNA分子，其中有2个含亲代DNA分子链，6个不含亲代DNA分子链，D正确。考点(二)遗传信息的传递与表达师说考点1基因表达常考必记的几个关键点(1)原核生物：转录和翻译可同时进行，其特点是转录尚未结束，其mRNA分子即已结合许多核糖体开始翻译过程，如图所示。(2)真核生物：先转录，发生在细胞核中；后翻译，发生在细胞质中。核内转录出的mRNA分子需经核孔进入细胞质后，方可结合核糖体。(3)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。2理解翻译过程中多聚核糖体模式图的含义图示解读(1)图1表示真核细胞的翻译过程。是mRNA，是核糖体，表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左；(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，是DNA模板链，表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程 精研题点题点(一)考查遗传信息的传递过程1(2019届高三天津质检)如图表示中心法则，下列有关叙述正确的是()A过程都会在人体的遗传信息传递时发生B人体细胞内的过程主要发生在细胞核中，产物都是mRNAC过程存在的碱基配对方式有UA、CG、AT、GCD过程发生在核糖体上，过程有半保留复制的特点解析：选C图示为遗传信息的流动过程，其中过程为DNA复制，为转录，为翻译，为逆转录，为RNA复制。在人体细胞内常常只能发生过程，A错误；由于人体细胞内DNA主要存在于细胞核内，所以遗传信息的转录主要发生在细胞核内，但产物是mRNA、rRNA和tRNA，B错误；逆转录过程是遗传信息从RNA到DNA的过程，该过程存在的碱基配对方式有UA、CG、AT、GC，C正确；翻译发生在核糖体上，RNA复制没有体现半保留复制的特点，因为RNA常常为单链，D错误。2如图是较为完善的中心法则，下列相关叙述正确的是()A图中转录过程都会出现胸腺嘧啶与腺嘌呤的配对现象B图中翻译过程需要催化剂RNA聚合酶和搬运工具tRNAC图中DNA的复制和RNA的复制都遵循碱基互补配对原则D病毒能进行的遗传信息流动只有虚线对应的部分解析：选C图中DNA转录形成mRNA的过程中会出现胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)的配对现象，但RNA转录形成mRNA的过程中不会出现胸腺嘧啶与腺嘌呤的配对现象，A错误；图中转录过程需要催化剂RNA聚合酶，翻译过程需要搬运工具tRNA，B错误；图中DNA的复制和RNA的复制都遵循碱基互补配对原则，C正确；有些RNA病毒的遗传物质也可以进行自我复制，D错误。题点(二)考查获取信息的能力3流感病毒是一种单股负链RNA(RNA)病毒，其在宿主细胞内增殖的过程如图所示。以下叙述正确的是()A人类免疫缺陷病毒与流感病毒的核酸类型和增殖过程相同B过程和过程中发生的碱基配对方式相同C图中过程所需的酶是由宿主细胞的遗传物质控制合成的D含32P标记的RNA通过图示过程组装出来的子代病毒含有32P标记解析：选B人类免疫缺陷病毒与流感病毒都是RNA病毒，但人类免疫缺陷病毒是逆转录病毒，与流感病毒的增殖方式不同，A错误；过程表示RNA的复制，过程表示翻译，RNA复制、翻译过程中发生AU、CG之间的配对，碱基配对方式相同，B正确；流感病毒的遗传物质复制时是RNARNA，而宿主细胞中的遗传物质复制时是DNADNA，故过程中流感病毒的遗传物质复制时需要的酶应是以自身的遗传物质为模板合成的，C错误；含32P标记的RNA通过图示过程合成蛋白质和RNA所消耗的原料都是由宿主细胞提供的，故组装出来的子代病毒不含有32P标记，D错误。4(2019届高三江淮十校联考)某细胞中有关物质合成如图所示，表示生理过程，、表示结构或物质。据图分析正确的是()A用某药物抑制过程，该细胞的有氧呼吸将受影响B物质上也具有基因，此处基因的传递遵循孟德尔定律C为同一生理过程，需要解旋酶和DNA聚合酶D为同一生理过程，所用密码子的种类和数量相同解析：选A据图分析可知，细胞核中DNA上的基因转录形成的RNA通过核孔到达细胞质后与核糖体结合参与蛋白质的合成，通过翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞有氧呼吸过程，因此用某药物抑制(转录)过程，该细胞的有氧呼吸将受影响，A正确。物质上的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律，B错误。表示DNA的复制过程，需要解旋酶与DNA聚合酶；表示转录过程，需要RNA聚合酶，二者不是同一生理过程，需要的酶也不同，C错误。均表示翻译过程，由于其翻译的模板mRNA不同，所用密码子的种类相同，数量不一定相同，D错误。方法指导 “四步”解决基因的传递题目以示意图为信息载体是本部分常考题型，解答时可按照以下模板进行： 锁定热点1线粒体中含有少量DNA，其存在形式与原核细胞的DNA相似，其上的基因能在线粒体内控制合成部分蛋白质。某线粒体基因中，鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)占碱基总数的70%。下列相关叙述正确的是()A线粒体中的DNA与蛋白质紧密结合形成染色质B线粒体中含有mRNA、tRNA、rRNA三种RNAC该基因转录合成mRNA的碱基中U最多占15%D一条mRNA分子通过翻译只能合成一条多肽链解析：选B原核细胞中的DNA不与蛋白质结合形成染色质，A错误；线粒体内能合成蛋白质，所以线粒体中含有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA，B正确；该基因转录合成的mRNA中U最多占碱基总数的30%，C错误；一条mRNA能与多个核糖体结合合成多条相同的多肽链，D错误。2关于如图所示生理过程的叙述，正确的是()A过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与B物质2上的三个相邻碱基叫密码子C同时有AU和UA配对的过程是D过程从左向右进行，形成多条不同的多肽解析：选C分析题图可知：物质1是DNA，物质2是mRNA，物质3是多肽，结构1是核糖体，过程是转录，过程是翻译。过程需要RNA聚合酶催化，不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋功能，A错误。mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基才是密码子，B错误。过程为转录，涉及AU配对，不涉及UA配对；过程为翻译，mRNA上的密码子和t