第4单元 专题1 遗传的分子基础(教案)

第4单元 专题1 遗传的分子基础(教案)
第4单元 专题1 遗传的分子基础(教案)

专题一遗传的分子基础

(一)做真题品高考

1.(2017·全国课标卷Ⅱ,2)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()

A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖

B.T2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.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同

解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎双球菌,所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖,A错误;病毒没有细胞结构,不能独立生活,所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质,需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质,B错误;噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP,所以培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同,前者是RNA病毒,后者是DNA病毒,D错误。

答案 C

2.(2013·全国新课标)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是

()

①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验

④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实验

A.①②

B.②③

C.③④

D.④⑤

解析孟德尔的豌豆杂交实验提出了遗传的基本规律;摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,也验证了孟德尔遗传规律;肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质;根据DNA的X光衍射实验发现了DNA的螺旋结构。

答案 C

3.(2017·全国课标卷Ⅰ,29)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)DNA和RNA的化学组成存在差异,如DNA特有的碱基是T,而RNA 特有的碱基是U,因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U,通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析,本实验思路为: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)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)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)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。

【考情分析】

本考点题型常以选择题形式呈现,涉及各经典实验的实验过程,实验设计思路及实验结论,归纳各实验的关键语句,对照实验类型及各类生物的遗传物质是解题关键。(注2017年全国课标卷Ⅰ以实验设计题型考查了遗传物质化学本质探究。)

(二)明考纲知要求

1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。

2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。

3.基因的概念(Ⅱ)。

4.DNA分子的复制(Ⅱ)。

5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。

6.基因与性状的关系(Ⅱ)。

(三)建系统查疑难

【关键点拨】

1.DNA分子结构的3个注意点

(1)DNA分子中,脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸基团数∶碱基数=1∶1∶1∶1。

(2)每条脱氧核苷酸链上都只有1个游离的磷酸基团,因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。

(3)A与T配对,G与C配对,配对的碱基中,A与T之间形成2个氢键,G 与C之间形成3个氢键。DNA分子中G与C碱基对所占比例越大,DNA 分子结构越稳定。

2.遗传信息传递和表达中的3个易失分点

(1)复制和转录:

并非只发生在细胞核中,叶绿体、线粒体、拟核和质粒等处也可发生。(2)转录的产物:除了mRNA外,还有tRNA和rRNA,但携带遗传信息的只有

mRNA 。

(3)翻译过程:并非所有密码子都能决定氨基酸,3种终止密码子不能决定氨基

酸。

(四)抓考点 找规律

考点一 探索生物的遗传物质

1.两个经典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 糖类蛋白质DNA +DNA 酶+R 型细菌――→相互对照???DNA 是遗传物质其他物质不是遗传物质DNA 水解物也不是遗传物质 提醒

(1)格里菲思转化实验没有具体证明哪种物质是遗传物质。

(2)肺炎双球菌转化实验的实质是S 型细菌的DNA 片段整合到R 型细菌的DNA

中,实现了基因重组。

(3)S 型活细菌才具毒性,切不可认为S 型细菌的DNA 使小鼠致死。

(4)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。

(5)用35S 标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分

所致。

(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照

2.噬菌体侵染细菌实验的误差分析

(1)用32P 标记DNA 的噬菌体侵染大肠杆菌

(2)用35S 标记蛋白质的噬菌体侵染大肠杆菌

3.RNA是遗传物质的证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建实验(1)实验1

(2)实验2

命题点1遗传物质探索经典实验分析

1.(高考重组题)判断正误:

(1)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,4C)()

(2)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质。(2012·福建,2D改编)

()

(3)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2B)

()

(4)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(2011·江苏,12A)()

解析(2)该实验只能证明DNA是遗传物质,不能证明DNA是主要的遗传物质。

(4)培养病毒必须使用“活体”培养基。

答案(1)√(2)×(3)√(4)×

2.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P 标记

解析格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状,并没有证明转化因子就是DNA,A错误;艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌,单独的S 型肺炎双球菌中提取的DNA无毒,不能使小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实验离心后,上清液主要是蛋白质外壳和游离的T2噬菌体,沉淀物主要是细菌,C正确;赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有含有母链DNA的才带有32P标记,D 错误。

答案 C

【找规律】

1.噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法

2.肺炎双球菌体外转化实验(①)和噬菌体侵染细菌实验(②)比较

命题点2不同生物的遗传物质及相关实验拓展

1.下列关于生物体内遗传物质的说法,正确的是()

A.细菌的遗传物质主要是DNA

B.病毒的遗传物质是DNA和RNA

C.有细胞结构的生物的遗传物质是DNA

D.细胞质中的遗传物质是DNA或RNA

解析绝大多数生物,包括所有有细胞结构的生物和DNA病毒,其遗传物质都是DNA;RNA病毒的遗传物质是RNA。细菌是有细胞结构的生物,因此细菌的遗传物质是DNA。

答案 C

2.(经典题)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果

C.实验③

D.实验④

解析病毒的遗传物质为其核酸,蛋白质不起遗传作用,故a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA不可能产生a型病毒。

答案 C

【找规律】

考点二遗传信息的传递与表达

1.(2017·全国课标卷Ⅲ,1)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

解析转录是以DNA一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,合成RNA的过程,包括tRNA、rRNA和mRNA三种,A正确;不同的RNA由不同的基因转录而来,所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生,B正确;细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生,在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA,C错误;转录是以DNA一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D正确。答案 C

2.(2013·课标全国理综Ⅰ,1)关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是()

A.一种tRNA可以携带多种氨基酸

B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的

C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基

D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成

解析本题考查蛋白质合成过程中有关转录、翻译的知识。一种tRNA只能携带一种氨基酸,A项错误;DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成的,B项错误;反密码子位于tRNA上,C项错误;线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成,D项正确。

答案 D

3.(2012·课标全国理综,1)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这

两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的()

A.tRNA种类不同

B.mRNA碱基序列不同

C.核糖体成分不同

D.同一密码子所决定的氨基酸不同

解析在任何细胞中tRNA的种类都是相同的;核糖体的成分也是相同的,都是由蛋白质和rRNA组成的;同一种密码子决定的氨基酸是相同的;同一物种的不同细胞中,由于遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达,这将导致不同细胞中基因转录的mRNA不同。

答案 B

4.(2016·全国课标卷Ⅰ,29)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA 分子。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__________________________________________________________。

答案一个含有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

【考情分析】

本考点多结合新信息、新情境或相关图解考查遗传分子的基本概念、内涵及各种遗传信息的流动过程,如2016课标Ⅰ,29侧重考查DNA的半保留复制,2015新课标Ⅰ,5考查病毒的增殖、蛋白质的合成等内容,近年本考点有加重考查的趋势!

【找规律】

1.析图“闪记”DNA复制、转录和翻译过程

(1)DNA分子复制

(2)转录

(3)翻译

2.各类生物的遗传信息传递

①以DNA为遗传物质

→RNA→蛋白质

②以RNA为遗传物质(所有过程均发生于寄主细胞中)

→蛋白质(RNA病毒)

RNA→→RNA→蛋白质(逆转录病毒)

命题点1DNA分子的结构、复制及相关计算

1.(2017·海南卷,24)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(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)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A=T、G=C,所以只要是双链DNA分子(A+C)/(G+T)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。

答案 D

2.如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是()

A.酶①和酶②均作用于氢键

B.该过程的模板链是a、b链

C.该过程可发生在细胞有丝分裂间期

D.DNA复制的特点是半保留复制

解析酶①是解旋酶,酶②是DNA聚合酶,前者作用于氢键,后者作用于磷酸二酯键;该过程需要a、b链分别作模板,c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链;细胞有丝分裂间期会发生DNA复制;DNA分子复制具有半保留复制的特点。答案 A

【找规律】

1.归纳DNA分子结构的“五、四、三、二、一”

注:每个DNA中含氢键数为A—T对×2和G—C对×3之和。

2.牢记DNA分子中有关碱基比例的计算

(1)常用公式A=T,G=C;A+G=T+C=A+C=T+G=(1/2 )×总碱基数。(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例=“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例。即(A+T)/(G+C)比值在任一单链及双链中为一恒值。

(3)某链不互补碱基之和的比值即(A+C)/(T+G)或(A+G)/(T+C)与其互补链的该比值互为倒数。

3.捕捉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。

①“复制n次”消耗的该碱基数:m·(2n-1)。

②“第n次复制”消耗的该碱基数:m·2n-1。

命题点2基因的表达

1.(2017·海南卷,25)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是()

A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子

B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板

C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程

D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA

解析色氨酸只有一种密码子与之对应,A错误;HIV的遗传物质是RNA,当侵入细胞后,能以RNA为模板,经逆转录过程形成DNA,B正确;基因表达过程包括转录和翻译,蛋白质合成只是翻译过程,C错误;基因的两条链为互补关系,所以分别转录出的RNA序列互补不相同,D错误。

答案 B

2.(2017·山东潍坊一模)下图表示野生型链孢霉几个基因的表达过程,下列据图做出的推断正确的是()

A.核膜的存在使图中基因的转录和翻译在不同的区域进行

B.遗传信息的复制和表达都是以基因为单位进行的

C.该图能说明基因和染色体行为存在明显的平行关系

D.野生型链孢霉经X射线处理后在缺少精氨酸的培养基上不能生长,则一定是基因4发生了突变

解析图示信息表明,该DNA存在于染色体上,应为真核细胞核基因转录过程,故其转录在细胞核中,翻译在细胞质中,A正确;遗传信息转录以基因为单位进

行,但复制却为整个DNA均复制,B不正确;该图并不能表明染色体与基因间行为上的“平行”关系,C不正确;在缺少精氨酸的培养基上不能生长,其中的任何一种酶异常都有可能,故未必为基因4突变所致。

答案 A

【找规律】

1.快速确认原核细胞与真核细胞中基因表达

(1)原核生物:转录、翻译同时进行

(2)真核生物:先转录,转录发生于“细胞核”中,后翻译,翻译发生于“细胞质”中

2.理清密码子、反密码子和氨基酸的对应关系

命题点3基因对性状的控制及中心法则

1.(2018·创新题)依据“模板”或“原料”可推断中心法则各过程,则下列相关

叙述错误的是()

A.若模板是RNA,则过程可能为RNA复制或RNA逆转录,也可能为翻译

B.若原料为脱氧核苷酸,则产物一定是DNA,其过程可能为DNA复制或RNA 逆转录

C.若原料为核糖核苷酸,则产物一定是RNA,其过程可能为转录或RNA复制

D.若原料为氨基酸,则产物一定是蛋白质(或多肽)且翻译场所主要为核糖体解析翻译场所一定(而不是“主要”)是核糖体。

答案 D

2.(2017·南昌三校联考)下图是较为完善的“中心法则”,据图分析,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tRNA

C.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只有虚线对应的部分

解析图中由RNA→mRNA的“转录”过程,不出现胸腺嘧啶与腺嘌呤配对现象;翻译过程不需RNA聚合酶;图中RNA复制及RNA→mRNA的过程也是病毒能进行的遗传信息流。

答案 C

【找规律】

1.

2.

(1)分生组织细胞——DNA复制、转录和翻译三条途径

(2)已分化(不分裂)的细胞——只有转录和翻译2条途径

(3)哺乳动物成熟红细胞——无遗传信息传递

(4)RNA复制及逆转录均由病毒在其寄主细胞内发生。

命题点四放射性同位素在生物实验中的应用

1.下列有关放射性同位素示踪实验的叙述,错误的是()

O,呼出的CO2也可能含有18O A. 小鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到H 18

2

B.用32S标记甲硫氨酸,附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性

C. 将某精原细胞中的某条染色体上的DNA的一条链用15N进行标记,正常情况下,在该细胞分裂形成的精细胞中,含15N的精子所占比例为50%

D. 给水稻提供14CO2,体内可以存在14C的转移途径14CO2→14C3→(14CH2O)

答案 C

解析18O2标记以后放射性元素首先出现在H2O中,但是水又可以作为反应物,如果水作为反应物,那么放射性元素又可以出现在CO2中,A正确;用32S标记甲硫氨酸,如果是分泌蛋白,附着在内质网上的核糖体将出现放射性,如果不是分泌蛋白也可以在游离的核糖体上出现放射性,B正确;若将该精原细胞的一个DNA分子一条链用15N标记,由于减数分裂过程中DNA分子只复制一次,且DNA 分子的复制方式是半保留复制,所以该细胞减数分裂形成的4个精子细胞中有1个含15N,即含15N的精细胞所占的比例为25%,C错误,水稻叶肉细胞吸收C18O2进行光合作用合成葡萄糖,体内可存在14C的转移途径14CO2→14C3→(CH2O),D 正确。

2.某研究性学习小组以细菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示)。请回答下列问题:

(1)若实验三的离心结果为:如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置,则是________复制;如果DNA位于全中带位置,则是________复制。为了进一步得出结论,该小组设计了实验四,请分析:如果DNA位于____________(位置及比例,下同)带位置,则是全保留复制;如果DNA位于____________带位置,则是半保留复

制。

(2)若将实验三得到的DNA 双链分开后再离心,其结果________(填“能”或“不

能”)判断DNA 的复制方式。为什么?

______________________________________________________________________

___________________________________________________________________ 。

答案 (1)全保留 半保留 1/4轻和3/4重 1/2中和1/2重 (2)不能 不论是全

保留复制还是半保留复制,实验结果都是一样的

解析 (1)若实验三的离心结果为:如果DNA 位于1/2重带和1/2轻带位置,则是

全保留复制,因为全保留复制产生的子代是两条链含14N 的DNA ,分布在轻带位

置,而亲代DNA 的两条链含15N ,位于重带位置;如果DNA 位于全中带位置,

则是半保留复制,子代DNA 都是一条链含14N ,一条链含15N ,所以处于中带

位置,同理,实验四中如果DNA 位于1/4轻带和3/4重带位置,则是全保留复制;

如果DNA 位于1/2中带和1/2重带位置,则是半保留复制。(2)若将实验三得到

的DNA 双链分开后再离心,其结果不能判断DNA 的复制方式。因为不论是全保

留复制还是半保留复制,实验结果都是一样的,都会出现位于1/2中带和1/2重带

位置。

【找规律】

1.主要应用

用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等,进而了解细胞的

结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。一般常用的标记元素有3H 、14C 、15N 、

18O 、32P 、35S 等。

2.归类分析

(1)标记某元素,追踪其转移途径。如用18O 标记H 182O ,光合作用只产生18O 2;

再用18O 标记C 18O 2,光合作用只产生O 2,证明光合作用产生的氧气中的氧原子

全部来自于H 2O ,而不是来自于CO 2。

(2)标记特征元素,探究化合物的作用。如在T 2噬菌体侵染细菌的实验中,用32P

标记噬菌体的DNA ,大肠杆菌内发现放射性物质;用35S 标记蛋白质,大肠杆菌

内未发现放射性物质,证明了DNA 是噬菌体的遗传物质。

(3)标记特征化合物,探究详细生理过程,研究生物学原理。如用3H 标记亮氨酸,

探究分泌蛋白的分泌过程;用3H 标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,研究有丝分裂过程

中染色体的变化规律;用15N 标记DNA ,证明了DNA 复制的特点是半保留复制。

命题点五 DNA 复制与细胞分裂中染色体标记问题

1.取1个含有1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,形成4个细胞,这4

个细胞中含15N 的细胞个数所占比例不可能是( )

A .1

B .12

C .34

D .14

答案 D

解析细胞分裂过程中先进行DNA复制。方式是半保留复制。图示辨析如下:

可以看出,最后形成的4个子细胞有3种情况:第一种情况是4个细胞都是,第二种情况是2个细胞是,1个细胞是,1个细胞是;第三种情况是2个细胞是,另外2个细胞是。

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,细胞只进行一次分裂。下列推断中,正确的是() A.若完成一次减数分裂,则产生的子细胞中有5对同源染色体,每条都含32P B.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32P C.若进行减数分裂,则每个减数第二次分裂后期细胞中均含2个Y染色体且都含32P

D.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32P

答案 D

解析减数分裂结束,产生的子细胞为生殖细胞,其内含有的10条染色体中不存在同源染色体,A错误。若进行一次有丝分裂结束,则产生的子细胞中含20条染色体,20条染色体都含32P,B错误。若进行减数分裂,则每个减数第二次分裂后期细胞中含2个Y染色体或2个X染色体,且都含32P,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分子中都有一条脱氧核苷酸链含有32P,D正确。【找规律】

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分子位置、子代DNA分开时间与去向,即复制后的子代DNA位于两姐妹染色单体上,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。具体分析如下(以有丝分裂为例):

(五)练仿真提能力

(时间:40分钟满分:75分)

一、选择题(每小题6分,共6小题,共36分)

1.(2017·安徽黄山质检)下列关于真核细胞分裂过程中DNA分子结构、复制的

叙述,正确的是()

A.细胞的三种分裂方式都要进行DNA复制

B. 只有DNA分子复制时,双螺旋结构才会打开

C.不分裂的细胞中不会发生DNA复制过程

D.无论是有丝分裂还是减数分裂,在分裂期染色体中的DNA分子结构不会改变解析不分裂的细胞,其细胞质内可存在DNA复制过程;若DNA分子转录,也需打开其双螺旋结构;无论哪种细胞分裂,在分裂过程中均可因各种物理或化学因素或病毒干扰引发DNA分子结构改变。

答案 A

2.(2017·河南适应性检测)下图为人体某种遗传病的产生机理示意图。据图分析,以下说法正确的是()

A.图中a、b、c分别为DNA、mRNA、蛋白质,过程①和②分别表示转录和翻译

B.过程①需要RNA聚合酶的催化,该酶与RNA一端的特定序列相结合

C.由图可知,翻译过程中,核糖体沿着mRNA由左向右移动

D.该图体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状

解析图中“c”为核糖体,A不正确;RNA聚合酶需与DNA特定序列结合,B不正确;图中显示,在翻译过程中,核糖体沿着mRNA自右向左移动,C不正确。

答案 D

3.(2017·福州模拟)研究人员将小鼠第8号染色体短臂上的一个DNA片段(长

约30 kb)进行了敲除,结果发现培育出的小鼠血甘油三酯极高,具有动脉硬化的倾向,并可以遗传给后代。关于该项研究说法不正确的是()

A.敲除的DNA片段具有遗传效应

B.动脉硬化的产生与生物变异有关

C.控制甘油三酯合成的基因就位于第8号染色体上

D.利用DNA片段的敲除技术可以研究相关基因功能

解析根据题意,将小鼠第8号染色体短臂上的一个DNA片段(长约30 kb)进行敲除,结果发现培育出的小鼠血甘油三酯极高,具有动脉硬化的倾向,并可以遗传给后代,说明敲除的DNA片段具有遗传效应,A正确;敲除的DNA片段是一个具体基因,因此动脉硬化的产生与生物变异有关,B正确;上述研究成果说明利用DNA片段的敲除技术可以研究相关基因功能,D正确。

答案 C

4.(2017·江西百校联盟)周期性共济失调症是一种由于编码细胞膜上钙离子通道

蛋白的基因发生突变,其mRNA的长度不变,但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致的遗传病。下列有关该病的叙述正确的是()

A.翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失

B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变

C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状

D.该病可能是由于碱基对的替换而导致终止密码子提前出现

解析根据题干信息“其mRNA长度不变,但合成的肽链缩短”可知,翻译的肽链缩短是由于编码的基因发生了碱基对的替换,引发终止密码子提前出现所致,A不正确;碱基互补配对原则不会因基因突变而改变,B不正确;该病例表明基因可通过控制蛋白质结构,从而直接控制生物的性状,C不正确。

答案 D

5.下列关于人类对遗传物质探索过程的描述,正确的是()

A.烟草花叶病毒实验证明了病毒的遗传物质是RNA

B.格里菲思的肺炎双球菌转化实验能够得出“DNA是遗传物质”的结论

C.艾弗里的肺炎双球菌转化实验体现了实验设计的对照性原则和单一变量原则

D.噬菌体侵染细菌实验中,赫尔希和蔡斯直接用32P和35S分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质

解析烟草花叶病毒实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,A项错误;格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验证明S型细菌中存在一种“转化因子”,没有得出“DNA是遗传物质”的结论,B项错误;艾弗里的肺炎双球菌转化实验关键的设计思路是将DNA、蛋白质和多糖等区分开,单独观察它们在遗传中的作用,体现了实验设计的对照性原则和单一变量原则,C项正确;噬菌体只能寄生在细菌中,不能利用培养基培养,需要用32P或35S标记过的细菌来培养噬菌体从而获得具有标记的噬菌体,D项错误。

答案 C

6.(2017·福州模拟)对如图中心法则的相关叙述中不正确的是()

A.图中过程①和④都不需要RNA聚合酶,但其结果都会产生DNA

B.若在真核细胞中,遗传信息储存于DNA和RNA的核苷酸排列顺序中

C.若HIV侵染细胞,合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节

D.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不一定进入宿主细胞

解析图中①是DNA复制,②是转录,③是翻译,④是逆转录,⑤是RNA复制;过程①和④都不需要RNA聚合酶,但其结果都会产生DNA,A正确;真核细胞中遗传信息只储存于DNA的脱氧核苷酸(碱基)排列顺序中,B错误;HIV是逆转录病毒,侵染细胞时合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节,C正确;侵染细胞时病毒中的蛋白质不一定进入宿主细胞,D正确。

答案 B

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