2020年新教材高中生物 3、4 主題歸納能力培優(yōu)（含解析）新人教版必修2

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1、主題歸納·能力培優(yōu) 主題一　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 【典題示范】 (2019·江蘇高考)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì),下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是 (　　) A.實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)記DNA B.噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的 C.噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌 D.實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA 【解析】選C。因?yàn)镹是蛋白質(zhì)和DNA共有的元素,若用15N代替32P標(biāo)記噬菌體的DNA,則其蛋白質(zhì)也會(huì)被標(biāo)記,A項(xiàng)錯(cuò)誤;噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由噬菌體的DNA在大腸桿菌體內(nèi)編碼的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;噬菌體的DNA合成的模板來自噬菌體自身的DN

2、A,而原料來自大腸桿菌,C項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答題關(guān)鍵】解答與遺傳物質(zhì)探索有關(guān)題目必備的五大知識點(diǎn): (1)格里菲思實(shí)驗(yàn):只能證明可能存在轉(zhuǎn)化因子,不能證明轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì)。 (2)艾弗里實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路相同:將各種成分分開,單獨(dú)研究其作用。 (3)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn):兩組實(shí)驗(yàn)相互對照,證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)。 (4)噬菌體繁殖時(shí)原料的來源:子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼的原料全部來自細(xì)菌,子代噬菌體的DNA中,少數(shù)DNA中含有原噬菌體的DNA鏈,多數(shù)DNA的原料全部來自細(xì)菌。 (5)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中放射性大

3、小的影響因素:當(dāng)標(biāo)記DNA時(shí),保溫時(shí)間過長或過短都會(huì)使上清液放射性增強(qiáng);當(dāng)標(biāo)記蛋白質(zhì)時(shí),攪拌不充分會(huì)使沉淀物放射性增強(qiáng)。 【類題精練】 逆轉(zhuǎn)錄病毒A的侵染會(huì)導(dǎo)致大腸桿菌死亡。某生物興趣小組利用該病毒和T2噬菌體兩種病毒進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果如下表所示。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　) 組別 實(shí)驗(yàn)處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ① 破壞T2噬菌體結(jié)構(gòu),分離純化DNA和蛋白質(zhì) 將提純的DNA注射到大腸桿菌體內(nèi) 大腸桿菌體內(nèi)檢測到T2噬菌體 ② 將提純的蛋白質(zhì)注射到大腸桿菌體內(nèi) 大腸桿菌體內(nèi)未檢測到T2噬菌體 ③ 破壞逆轉(zhuǎn)錄病毒A的結(jié)構(gòu),分離純化RNA和逆轉(zhuǎn)錄酶、其他蛋白質(zhì) 將提純

4、的RNA+逆轉(zhuǎn)錄酶注射到大腸桿菌體內(nèi) 大腸桿菌體內(nèi)檢測到逆轉(zhuǎn)錄病毒A ④ 將提純的其他蛋白質(zhì)+逆轉(zhuǎn)錄酶注射到大腸桿菌體內(nèi) 大腸桿菌體內(nèi)未檢測到逆轉(zhuǎn)錄病毒A A.通過①②組對比能說明DNA是遺傳物質(zhì) B.通過③④組對比不能說明RNA是遺傳物質(zhì) C.③組RNA逆轉(zhuǎn)錄合成DNA需消耗脫氧核苷酸 D.①③組大腸桿菌進(jìn)行相應(yīng)處理后會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象 【解析】選B。①②組從T2噬菌體中分離出DNA和蛋白質(zhì)分別注射到大腸桿菌體內(nèi),通過①②兩組對比能說明DNA是遺傳物質(zhì),A正確;③④兩組分別注射RNA+逆轉(zhuǎn)錄酶和其他蛋白質(zhì)+逆轉(zhuǎn)錄酶,通過③④兩組對比能說明RNA是遺傳物質(zhì),B錯(cuò)誤;③組RNA通過

5、逆轉(zhuǎn)錄形成DNA需要消耗脫氧核苷酸,C正確;①③組都在大腸桿菌細(xì)胞中檢測到了病毒,說明兩種病毒可在大腸桿菌體內(nèi)增殖,故進(jìn)行相應(yīng)處理后會(huì)死亡,D正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 (2019·浙江4月選考真題)為研究R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì),進(jìn)行了肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),其基本過程如圖所示: 下列敘述正確的是 (　　) A.甲組培養(yǎng)皿中只有S型菌落,推測加熱不會(huì)破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性 B.乙組培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落,推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì) C.丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落,推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎雙球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA 【解析】選C。甲

6、組中培養(yǎng)一段時(shí)間后可發(fā)現(xiàn)有極少的R型菌轉(zhuǎn)化成了S型菌,因此甲組培養(yǎng)皿中不僅有S型菌落也有R型菌落,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙組培養(yǎng)皿中加入了蛋白酶,故在乙組的轉(zhuǎn)化中已經(jīng)排除了蛋白質(zhì)的干擾,應(yīng)當(dāng)推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;丙組培養(yǎng)皿中加入了DNA酶,DNA被水解后R型菌便不發(fā)生轉(zhuǎn)化,可推測是DNA參與了R型菌的轉(zhuǎn)化,C項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)只能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,無法證明還有其他的物質(zhì)也可做遺傳物質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 主題二　核酸分子的結(jié)構(gòu)和功能 【典題示范】 下列有關(guān)核酸的敘述中,正確的是 (　　) ①人體中含A、C、T這3種堿基的核苷酸共有5種 ②只要把DNA單鏈中的T換成U就是RNA了

7、③老鼠細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA ④一種病毒同時(shí)含有DNA和RNA ⑤原核細(xì)胞中既有DNA,也有RNA ⑥只有DNA能攜帶遺傳信息 A.①⑤　　　　　　　 B.①②⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④ 【解析】選A。核酸分為DNA和RNA,是遺傳信息的攜帶者,人屬于高等動(dòng)物,體內(nèi)含有DNA和RNA,含有5種堿基和8種核苷酸,其中,T是DNA特有的堿基,U是RNA特有的堿基,由A、C、T這3種堿基構(gòu)成的核苷酸有腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸,共5種,①正確;DNA和RNA的區(qū)別在于,前者屬于獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為脫氧核糖

8、、胸腺嘧啶,后者為單鏈,為核糖、尿嘧啶,②錯(cuò)誤;老鼠屬于真核生物,凡是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,不論是原核生物還是真核生物,遺傳物質(zhì)都是DNA,病毒只有一種核酸,遺傳物質(zhì)只能是DNA或RNA,③④錯(cuò)誤;原核細(xì)胞中既有DNA又有RNA,⑤正確;某些病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,RNA也能攜帶遺傳信息,⑥錯(cuò)誤。 【答題關(guān)鍵】 (1)核酸分子結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同點(diǎn)和三個(gè)相同點(diǎn): ①不同點(diǎn):DNA特有堿基T,RNA特有堿基U;DNA一般是雙螺旋結(jié)構(gòu),RNA一般是單鏈結(jié)構(gòu)。 ②相同點(diǎn):核苷酸的連接方式都是形成磷酸二酯鍵;都含有堿基A、G和C;都含有磷酸基團(tuán)。 (2)核酸功能的三點(diǎn)注意: ①有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和大

9、多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)都是DNA。 ②少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 ③有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物同時(shí)含有DNA和RNA,病毒只含有DNA或RNA。 【類題精練】 1.(2019·天津高考)用3H標(biāo)記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸,注入真核細(xì)胞,可用于研究 (　　) A.DNA復(fù)制的場所　　　　 B.mRNA與核糖體的結(jié)合 C.分泌蛋白的運(yùn)輸　　 D.細(xì)胞膜脂質(zhì)的流動(dòng) 【解析】選A。DNA復(fù)制的原料是四種脫氧核苷酸,其中,胸腺嘧啶是構(gòu)成胸腺嘧啶脫氧核苷酸的成分之一,A項(xiàng)正確。mRNA與核糖體的結(jié)合、分泌蛋白的運(yùn)輸和細(xì)胞膜脂質(zhì)的流動(dòng)都與胸腺嘧啶無關(guān)。 2.圖1為細(xì)胞內(nèi)遺傳信息攜帶者的組成示

10、意圖,圖2所表示的分子結(jié)構(gòu)式為某種核苷酸,請仔細(xì)觀察后回答下列問題: (1)細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的攜帶者是圖1中的[　]____________,包括兩類:一類是____________(填文字),另一類是RNA。若圖2所示的結(jié)構(gòu)含有胸腺嘧啶,則是構(gòu)成________________的原料。? (2)圖1中,已知1分子的e是由1分子[b]磷酸、1分子[c]五碳糖、1分子[d]________組成的,e在人體內(nèi)共有_______________種。? (3)圖1中,人體細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)f被徹底水解后的產(chǎn)物有_______種。? (4)生物具有多樣性,其根本原因是核酸的________

11、__________具有多樣性。? 【解析】(1)根據(jù)分析可知,圖1中f是核酸,是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的攜帶者,核酸包括脫氧核糖核酸和核糖核酸,胸腺嘧啶T是DNA特有的堿基。 (2)圖1中e是核苷酸,1分子的核苷酸是由1分子[b]磷酸、1分子[c]五碳糖和1分子[d]含氮堿基組成的,人體內(nèi)核苷酸共有8種。 (3)人體的遺傳物質(zhì)是DNA,其徹底水解的產(chǎn)物是4種含氮堿基、磷酸和脫氧核糖。 (4)生物具有多樣性的根本原因是核酸的堿基(核苷酸)排列順序具有多樣性。 答案:(1)[f]核酸　脫氧核糖核酸　DNA (2)含氮堿基　8　(3)6 (4)堿基(核苷酸)排列順序 主題三　遺傳信息的傳遞

12、途徑 【典題示范】 如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個(gè)過程,圖丙為其中部分片段的放大示意圖。以下分析正確的是 (　　) A.圖中酶1和酶2是同一種酶 B.圖乙所示過程在高度分化的細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生 C.圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分 D.圖丙是圖甲的部分片段放大 【解析】選C。由題圖可知,圖甲為DNA的復(fù)制過程,酶1為DNA聚合酶,圖乙為轉(zhuǎn)錄過程,酶2為RNA聚合酶;圖丙為轉(zhuǎn)錄過程,是圖乙部分片段的放大,其中b鏈可能為rRNA。轉(zhuǎn)錄過程在高度分化的細(xì)胞中也可以發(fā)生。 【答題關(guān)鍵】判斷遺傳信息的傳遞途徑的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn): (1)模板: ①同時(shí)以DNA的每一條母鏈為模板的過程

13、為DNA復(fù)制; ②以DNA的一條鏈為模板的過程為轉(zhuǎn)錄; ③以RNA為模板且產(chǎn)物是RNA的過程為RNA復(fù)制; ④以RNA為模板且產(chǎn)物為DNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄; ⑤以RNA為模板且產(chǎn)物為多肽鏈的過程為翻譯。 (2)酶的類型: ①需要解旋酶和DNA聚合酶的過程為DNA復(fù)制; ②需要RNA聚合酶的過程為轉(zhuǎn)錄; ③需要RNA復(fù)制酶的過程為RNA復(fù)制; ④需要逆轉(zhuǎn)錄酶的過程為逆轉(zhuǎn)錄。 【類題精練】 1.(2019·全國卷Ⅰ)用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU,若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈,所需的材料組合是 (　　) ①同位素標(biāo)記的tRNA ②蛋白質(zhì)合成所

14、需的酶 ③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液 A.①②④　　　　　　　　B.②③④ C.③④⑤ D.①③⑤ 【解析】選C。本題考查基因表達(dá)的條件。用體外實(shí)驗(yàn)的方法合成多肽鏈,應(yīng)該提供蛋白質(zhì)合成的各種條件,如果在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈,就應(yīng)該以同位素標(biāo)記的苯丙氨酸為原料,以人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸為模板,還需要tRNA、酶等條件,這些可以由除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液提供,所以所需的材料組合是③④⑤。 2.在體外用14C標(biāo)記半胱氨酸-tRNA復(fù)合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys-tRNACys,再用無

15、機(jī)催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(如圖,tRNA不變)。如果該*Ala-tRNACys參與翻譯過程,那么下列說法正確的是 (　　) A.在一個(gè)mRNA分子上不可以同時(shí)合成多條被14C標(biāo)記的肽鏈 B.反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結(jié)合的氨基酸決定 C.新合成的肽鏈中,原來Cys的位置會(huì)被替換為14C標(biāo)記的Ala D.新合成的肽鏈中,原來Ala的位置會(huì)被替換為14C標(biāo)記的Cys 【解析】選C。一個(gè)mRNA分子上可結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)合成多條肽鏈,A項(xiàng)錯(cuò)誤;tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對是由二者的堿基序列決定的,B項(xiàng)

16、錯(cuò)誤;由于半胱氨酸在鎳的催化作用下還原成丙氨酸,但tRNA未變,所以該*Ala-tRNACys參與翻譯時(shí),新合成的肽鏈中原來Cys的位置會(huì)被替換為14C標(biāo)記的Ala,但原來Ala的位置不會(huì)被替換,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 (2019·浙江4月選考真題)下列關(guān)于遺傳信息表達(dá)過程的敘述,正確的是 (　　) A.一個(gè)DNA分子轉(zhuǎn)錄一次,可形成一個(gè)或多個(gè)合成多肽鏈的模板 B.轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的功能 C.多個(gè)核糖體可結(jié)合在一個(gè)mRNA分子上共同合成一條多肽鏈 D.編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個(gè)相鄰的脫氧核苷酸組成 【解析】選A。一個(gè)DNA分子轉(zhuǎn)錄一次,形成的mRNA經(jīng)過剪切加工,可能合成一條或多條模板鏈,A項(xiàng)正確;轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶兼具解旋功能,不需要DNA解旋酶參與轉(zhuǎn)錄,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在轉(zhuǎn)錄過程中,mRNA上可附著多個(gè)核糖體進(jìn)行翻譯,得到數(shù)條相同的mRNA,而不是共同合成一條多肽鏈,C項(xiàng)錯(cuò)誤;mRNA由核糖核苷酸構(gòu)成,不具有脫氧核苷酸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 - 7 -