2024屆高考生物二輪專題復習與測試專題五遺傳的分子基礎變異與進化第7講遺傳的分子基礎考點一DNA是遺傳物質的實驗證據及其結構和復制

第7講遺傳的分子基礎答案：RNA雙螺旋結構有遺傳效應線粒體堿基排列順序間期半保留復制細胞核細胞質中的核糖體eq\o(□,\s\up1(10))酶eq\o(□,\s\up1(11))蛋白質的結構1．(教材必修2P46“思考·討論”，節(jié)選)從控制自變量的角度，艾弗里實驗的基本思路是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：從控制自變量的角度，艾弗里在每個實驗組中特異性地去除了一種物質，然后觀察在沒有這種物質的情況下，實驗結果會有什么變化。在實際操作過程中最大的困難是如何徹底去除細胞中含有的某種物質(如糖類、脂質、蛋白質等)2．(教材必修2P45“相關信息”改編)在噬菌體侵染細菌的實驗中選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質和DNA標記，而不用14C和18O同位素標記的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：S僅存在于T2噬菌體的蛋白質中，而P幾乎都存在于DNA分子中。用14C和18O同位素標記是不可行的，因為T2噬菌體的蛋白質和DNA分子中都含有這兩種元素3．(教材必修2P67“思考·討論”)密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展的意義是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：可以從增強密碼容錯性的角度來解釋，當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度4．(教材必修2P72“思考討論”)3種細胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：細胞中并不是所有的基因都表達，基因的表達存在選擇性5．(教材必修2P73“思考·討論”)柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：柳穿魚Lcyc基因和小鼠Avy基因的堿基序列沒有變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾抑制了基因的表達，進而對表型產生了影響。這對你認識基因和性狀的關系得到的啟示是這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現同樣的表型1．在證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA的實驗中，能否利用噬菌體侵染細菌的實驗的操作過程？請說明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：不能，因為煙草花葉病毒侵染煙草細胞時，RNA和蛋白質沒有分開，是完整的病毒侵入宿主細胞。而噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌，蛋白質外殼仍留在外面2．在細胞內，DNA的兩條鏈都能作為模板，由于DNA分子的兩條鏈是反向平行的，每條鏈都通過磷酸和戊糖的3′、5′碳原子相連而成，因此每條鏈的兩端是不同的，其中，一端是3′端(3′羥基)，另一端是5′端(5′磷酸基團)。在DNA復制中，DNA聚合酶催化合成的方向是5′→3′，而不是3′→5′。DNA復制又是邊解旋邊復制。請推測DNA聚合酶是如何催化DNA復制的：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：DNA復制時，一條模板鏈是3′→5′走向，其互補鏈在5′→3′方向上連續(xù)合成，并稱為前導鏈；另一條模板鏈是5′→3′走向，其互補鏈也是沿5′→3′方向合成，但是與前導鏈的合成方向正好相反，隨著復制的進行會形成許多不連續(xù)的片段，最后不連續(xù)片段連成一條完整的DNA單鏈，稱為后隨鏈。如圖所示：3．某種貓的雄性個體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌性個體有三種毛色：黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因，發(fā)現控制毛色的基因是位于X染色體上的一對等位基因：XO(黃色)和XB(黑色)，雄貓只有一條X染色體，因此，毛色不是黃色就是黑色。而雌貓卻出現了黑黃相間的類型，請?zhí)岢隹赡艿慕忉專篲_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：對于基因型為XBXO的雌貓，如果體細胞中攜帶黑毛基因B的X染色體失活，XB就不能表達，而另一條X染色體上的XO表達，那么由該細胞增殖而來的皮膚上會長出黃色體毛；同理，如果體細胞中攜帶黃毛基因O的X染色體失活，則XO不表達，XB表達，由該細胞增殖而來的皮膚上就會長出黑色體毛。因此，基因型為XBXO的雌貓會呈現黑黃相間的毛色考點一DNA是遺傳物質的實驗證據及其結構和復制(2023·廣東卷)科學理論隨人類認知的深入會不斷被修正和補充，下列敘述錯誤的是()A．新細胞產生方式的發(fā)現是對細胞學說的修正B．自然選擇學說的提出是對共同由來學說的修正C．RNA逆轉錄現象的發(fā)現是對中心法則的補充D．具催化功能RNA的發(fā)現是對酶化學本質認識的補充解析：細胞學說主要由施萊登和施旺建立，魏爾肖總結出“細胞通過分裂產生新細胞”是對細胞學說的修正和補充，A項正確；共同由來學說指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的；自然選擇學說揭示了生物進化的機制，揭示了適應的形成和物種形成的原因。共同由來學說為自然選擇學說提供了基礎，B項錯誤；中心法則最初的內容是遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，隨著研究的不斷深入，科學家發(fā)現一些RNA病毒的遺傳信息可以從RNA流向RNA(RNA的復制)以及從RNA流向DNA(逆轉錄)，對中心法則進行了補充，C項正確；最早是美國科學家薩姆納證明了酶是蛋白質，在20世紀80年代，美國科學家切赫和奧爾特曼發(fā)現少數RNA也具有催化功能，這一發(fā)現對酶化學本質的認識進行了補充，D項正確。答案：B1．準確識記遺傳物質探索歷程的“兩標記”和“三結論”(1)噬菌體侵染細菌實驗中的兩次標記的目的不同第一次標記分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，目的是獲得帶有標記的大腸桿菌第二次標記分別用含35S和32P的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，目的是使噬菌體帶上放射性標記(2)遺傳物質發(fā)現的三個實驗結論①格里菲思的體內轉化實驗的結論：加熱殺死的S型細菌中存在“轉化因子”。②艾弗里的體外轉化實驗的結論：DNA才是使R型細菌產生穩(wěn)定性變化的物質，即DNA是遺傳物質。③噬菌體侵染細菌實驗的結論：DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質。2．明確噬菌體侵染細菌實驗放射性分布誤差產生的三個原因eq\a\vs4\al(①32P標,記DNA)eq\x(保溫時間)Ｋeq\x(過短)eq\x(部分噬菌體未侵染大腸桿菌)eq\a\vs4\al(\f(離心,))eq\x(上清液、沉淀物中均有放射性)eq\x(過長)eq\x(部分大腸桿菌裂解，釋放子代噬菌體)eq\a\vs4\al(②35S標記,蛋白質外殼)eq\x(攪拌不充分)eq\x(少量35S標記的噬菌體的蛋白質外殼吸附在大腸桿菌表面)eq\a\vs4\al(\f(離心,))eq\x(上清液、沉淀物中均有放射性)3．理清DNA結構的兩種關系和兩種化學鍵題點一：圍繞探索DNA是遺傳物質的實驗，考查理解能力1．(2023·廣東統(tǒng)考三模)在證明DNA是遺傳物質的噬菌體侵染細菌實驗中，侵染時間過短，分別會使32P標記組和35S標記組的上清液中放射性強度()A．增強、增強B．減弱、減弱C．增強、基本不變D．減弱、增強解析：用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，侵染時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，使上清液放射性增強；用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，侵染時間過短并不會影響上清液放射性的強度，因為35S使得蛋白質帶上放射性，不管侵染時間長短，其都會留在大腸桿菌外，不影響上清液放射性即上清液放射性基本不變，A、B、D項錯誤，C項正確。答案：C題點二：以探索遺傳物質實驗為素材，考查實驗探究能力2．(2023·廣東深圳?？?赫爾希和蔡斯的“噬菌體侵染細菌的實驗”證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質，下圖表示部分實驗過程。下列相關敘述錯誤的是()A．放射性主要出現在沉淀中，該組實驗證明噬菌體的遺傳物質是DNAB．該實驗產生的子代噬菌體中僅少部分DNA的一條鏈被32P標記C．噬菌體侵染細菌的實驗成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中D．該實驗中，噬菌體以自身DNA為模板在大腸桿菌內完成DNA復制解析：32P標記的是噬菌體的DNA，放射性主要出現在沉淀中，但該實驗沒有對照，不能證明噬菌體的遺傳物