2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí) 專家把脈高考與考場(chǎng)零失誤考點(diǎn)16遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ).doc

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2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí) 專家把脈高考與考場(chǎng)零失誤考點(diǎn)16遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) DNA是主要的遺傳物質(zhì) DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制基因的結(jié)構(gòu)與表達(dá) 細(xì)胞的有絲分裂與DNA復(fù)制的綜合應(yīng)用基因、RNA和堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系的應(yīng)用基因、基因突變和細(xì)胞質(zhì)遺傳的綜合應(yīng)用 經(jīng)典易錯(cuò)題會(huì)診 命題角度一 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1． 下列敘述正確的是 A．含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)一定是RNA B只含有DNA的生物，其遺傳物質(zhì)不一定是DNA C．既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是 DNA和RNA D．既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA不是RNA [考場(chǎng)錯(cuò)解]AC [專家把脈] 對(duì)生物體內(nèi)所含遺傳物質(zhì)和所含核酸不會(huì)辨析區(qū)別。所有細(xì)胞生物細(xì)胞內(nèi)都含有DNA和RNA兩種核酸，但RNA僅僅是作為mRNA、tRNA或rRNA而存在于細(xì)胞內(nèi)，并不行使遺傳物質(zhì)的功能，因此所有細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。病毒體內(nèi)只有一種核酸，因此含有哪種核酸則哪種核酸就是它的遺傳物質(zhì)。 [對(duì)癥下藥]D 2． 在研究生物遺傳物質(zhì)的過程中，人們做了很多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，包括著名的“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”。 (1)某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”，步驟如下。請(qǐng)分析以下實(shí)驗(yàn)并回答問題： A．將-S型細(xì)菌加熱殺死 B制備符合要求的培養(yǎng)基，并分為若干組，將菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上(接種的菌種見圖中文字所示)(注：○為S型菌落，●為R型菌落) C．將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察菌落生長(zhǎng)情況(見下圖) ①制備符合要求的培養(yǎng)基時(shí)，除加入適當(dāng)比例的水和瓊脂外，還必須加入一定量的無機(jī)鹽、 、 和 ，并調(diào)整pH； ②本實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組有 ； ③本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是： 。 (2)艾弗里等人通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在上述細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程 中，起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請(qǐng)利用DNA酶做試劑，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證“促進(jìn)R型細(xì)胞轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA”并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案： 第一步： 。 第二步： 。 組合編號(hào)： 。 處理： 。 第三步： 。 第四步： 。 ②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論： 。 ③通過你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，還能得出什么新的結(jié)論? [考場(chǎng)錯(cuò)解]不會(huì)正確分析題意導(dǎo)致錯(cuò)答。 [專家把脈]本題把證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，既考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析能力，又驗(yàn)證了DNA是遺傳物質(zhì)。答題時(shí)應(yīng)遵循單一變量原則及對(duì)照原則去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，由于本實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論不需討論，不具有開放性。 [對(duì)癥下藥] (1)①氮源 有機(jī)碳源 生長(zhǎng)因子②l、2、3組③S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使 R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌 (2)①第一步：從S型細(xì)菌中提取DNA，制備符合要求的培養(yǎng)基；第二步：按如下表進(jìn)行： 組合編號(hào) A B C 處理 不加任何提取物 加入提取的S型細(xì)菌DNA 加入提取出的S型細(xì)菌DNA和DNA酶 專家會(huì)診 證明DNA是遺傳物質(zhì)的一類題型就是要設(shè)法分離DNA、蛋白質(zhì)和其他成分，單獨(dú)觀察這些成分的作用。在用同位素標(biāo)記時(shí)，確定被標(biāo)記的是什么物質(zhì)，這種物質(zhì)所起的作用，并注意分析實(shí)驗(yàn)過程，養(yǎng)成嚴(yán)密、勤于思索的科學(xué)思維方式。 DNA是細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)，DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，RNA病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 考場(chǎng)思維訓(xùn)練 1 在證明DNA是遺傳物質(zhì)的研究中，肺炎雙球菌是一種十分重要的實(shí)驗(yàn)材料。研究表明：肺炎雙球菌有兩種類型，即S型(菌體外有糖蛋白組成的莢膜)和R型(菌體外沒有莢膜)。請(qǐng)回答下列與肺炎雙球菌相關(guān)的問題： (1)下列有關(guān)肺炎雙球菌的敘述正確的有 A．S型肺炎雙球菌莢膜中糖蛋白的合成場(chǎng)所是核糖體 B．兩類細(xì)菌有無莢膜與它們細(xì)胞內(nèi)基因組成不同有關(guān) C．s型肺炎雙球菌莢膜中糖蛋白應(yīng)屬于次級(jí)代謝產(chǎn)物 D．肺炎雙球菌細(xì)胞中基因的編碼區(qū)不連續(xù)，有內(nèi)含子 (2)實(shí)驗(yàn)中需要配制培養(yǎng)基以觀察兩類菌種，在配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)注意培養(yǎng)基中必須含有一定量的有機(jī)碳源，這是因?yàn)? 。 (3)若某同學(xué)將加熱殺死的S型菌與活的R型菌一起培養(yǎng)，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)有S型菌落出現(xiàn)，該同學(xué)憑此得出了"DNA是遺傳物質(zhì)”的結(jié)論，該結(jié)論是否正確?為什么? 。 (4)將S型菌DNA加入含R型菌的固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。 1．(1)BC(2)肺炎雙球菌屬于異養(yǎng)型微生物，必須依靠從外界獲得現(xiàn)成有機(jī)物才能生存(3)不正確，實(shí)驗(yàn)中加熱殺死的s型細(xì)菌細(xì)胞中不僅含有DNA，還有蛋白質(zhì)、多糖等成分，因而轉(zhuǎn)化結(jié)果的產(chǎn)生不一定是由于S型細(xì)菌DNA引起的 (4)在培養(yǎng)基中有兩種菌落，一種大而扁平、表面粗糙(R型細(xì)菌菌落)，一種小而表面光滑(S型細(xì)菌菌落)解析：(1)糖蛋白是一類糖與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的物質(zhì)，因此，這類物質(zhì)的合成除在核糖體合成蛋白質(zhì)部分外，還須要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中進(jìn)行糖基修飾等；由于s型肺炎雙球菌莢膜中存在這種糖蛋白而R型菌沒有，說明這類糖蛋白對(duì)于肺炎雙球菌來說無明顯生理功能，屬于次級(jí)代謝產(chǎn)物； (2)微生物培養(yǎng)基配制時(shí)應(yīng)充分考慮該種微生物的同化作用類型，肺炎雙球菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，因而在這類培養(yǎng)基中應(yīng)注意加入有機(jī)碳源； (3)在科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)變量的單一性，以形成因果對(duì)應(yīng)關(guān)系； (4)題干要求描述觀察到的現(xiàn)象，即在固體培養(yǎng)基上出現(xiàn)的菌落特征等，根據(jù)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)可知，部分S型菌DNA轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)入R型細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生了可遺傳的變異，出現(xiàn)了s型細(xì)菌，但轉(zhuǎn)化幾率較小，培養(yǎng)基中大多數(shù)R型細(xì)菌仍保持穩(wěn)定。 2 赫爾希通過T：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)步驟：①培養(yǎng)噬菌體；②用35S和32P標(biāo)記噬菌體；③放射性檢測(cè)；④離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)? A．①②④③ B④②①③ C．②①④③ D．②①③④ 2．C解析：只要熟悉T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程及標(biāo)記的原理就可順利做答。 命題角度二 DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 1． 已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA和單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述哪一種類型，應(yīng)該 A．分析堿基類型，確定堿基比率 B分析堿基類型，分析核糖類型 C．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型 D．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型 [考場(chǎng)錯(cuò)解]B [專家把脈]對(duì)DNA和RNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不會(huì)辨析。由堿基類型能判斷出是DNA還是RNA，由核糖類型判斷也是此原理，并不能判斷出是單鏈還是雙鏈。所以由堿基類型確定屬于DNA或RNA病毒之后，再用堿基比率特點(diǎn)就可確定是單鏈還是雙鏈。 [對(duì)癥下藥] A 2． 某DNA分子共有a個(gè)堿基，其中含胞嘧啶m個(gè)，則該DNA分子復(fù)制3次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為 A．7(a-m) B 8(a-m) C．7(a/2-m) D．8(2a-m) [考場(chǎng)錯(cuò)解]A [專家把脈] 對(duì)DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)理解不到位導(dǎo)致錯(cuò)選。在DNA分子中一分子脫氧核苷酸中含一分子含氮堿基。故堿基T的含量就是含T的脫氧核苷酸數(shù)量。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，G=C、A=T，DNA分子復(fù)制了3次，則會(huì)出現(xiàn)23=8個(gè)DNA分子，一個(gè)DNA分子中T的數(shù)量是(a-2m)/2，復(fù)制3次后共有T=23(a-2m)/2；又因?yàn)榘氡Ａ魪?fù)制，8個(gè)DNA分子中含原始 DNA分子的兩條鏈，所以共需游離的 T=23(a-2m)/2-(a-2m)/2=7(a/2-m)。 [對(duì)癥下藥]C 專家會(huì)診 1．在進(jìn)行DNA分子中有關(guān)堿基種類、數(shù)目及比例的計(jì)算時(shí)，要根據(jù)堿基配對(duì)規(guī)律，明確兩條鏈之間的關(guān)系：①整個(gè)DNA分子中兩條鏈上全部堿基數(shù)目相等；②兩鏈之間存在著A1=T2、 T1=A2、C1=G2和G1=C2的關(guān)系。 2．進(jìn)行DNA分子復(fù)制的有關(guān)計(jì)算時(shí)，要明確DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制。如果復(fù)制，n次時(shí)，將形成2n個(gè)新的DNA，包含2n+1條鏈，其中兩條母鏈，其余為新鏈。①計(jì)算某DNA分子復(fù)制n次需某種脫氧核苷酸的數(shù)目，可先求出該 DNA中這種脫氧核苷酸的數(shù)目a，再用a(2n-1)得出所求值；②計(jì)算標(biāo)記鏈所占比例，明確 DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，確定復(fù)制n次時(shí)，產(chǎn)生子代DNA數(shù)目，新老DNA鏈條數(shù)與所占比例即可計(jì)算出所求值。 考場(chǎng)思維訓(xùn)練 1 在一個(gè)密閉的容器里，用含有同位素13C的脫氧核苷酸合成一個(gè)DNA分子，然后加入普通的含12C的脫氧核苷酸，經(jīng)n次復(fù)制后，所得DNA分子中含12C的多脫氧核苷酸鏈數(shù)與含13C的多脫氧核苷酸鏈數(shù)之比是 A．2n：1 B(2n-2)：n C．(2n-2)：2 D．(2n-1)：1 1．D解析：用13C標(biāo)記的一個(gè)DNA分子，利用12C的脫氧核苷酸復(fù)制n次所得DNA分子為2n個(gè)，其中含12C的多脫氧核苷酸鏈為2n2—2條，含13C的只有2條。 2含有2 000個(gè)堿基的DNA，每條鏈上的堿基排列方式有 A．4．4 1000個(gè) C．21000個(gè) 2．B解析：DNA中含2 000個(gè)堿基，每條鏈上只有1 000個(gè)堿基，種類是A、T、C、G四種，排列方式為41000種。 命題角度三 基因的結(jié)構(gòu)與表達(dá) 1． 在一個(gè)真核細(xì)胞基因的編碼區(qū)中，有兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子，測(cè)得一個(gè)外顯子有126個(gè)堿基，另一個(gè)外顯子有180個(gè)堿基，內(nèi)含子有36個(gè)堿基，那么這個(gè)編碼區(qū)的堿基序列最多能編碼的氨基酸個(gè)數(shù)是 A．114個(gè) B 57個(gè) C．171個(gè) D．51個(gè) [考場(chǎng)錯(cuò)解]B [專家把脈]不會(huì)把基因的結(jié)構(gòu)與基因的表達(dá)有機(jī)結(jié)合起來。真核生物基因的結(jié)構(gòu)中內(nèi)含子片斷是不參與翻譯的，因此在不考慮終止密碼子的前提下，最多能編碼氨基酸的個(gè)數(shù)為(126+180)/6=5l。 [對(duì)癥下藥]D 2． 已知某物種的細(xì)胞中含有26個(gè) DNA分子，其中有2個(gè)DNA分子各有24 000個(gè)堿基，由這2個(gè)DNA所控制合成的多肽鏈中，氨基酸種類最多有 A．8 000種 B．4 000種 C．16 000種 D．20種 [考場(chǎng)錯(cuò)解]A [專家把脈]審題失誤導(dǎo)致思維定勢(shì)而錯(cuò)選，只看見2個(gè)DNA分子各有24 000個(gè)堿基，因此合成的氨基酸個(gè)數(shù)為 個(gè)，而題干中明確指出是所合成的多肽鏈中氨基酸的種類而不是個(gè)數(shù)，合成蛋白質(zhì)的天然氨基酸最多有20種。 [對(duì)癥下藥]D 3． 有關(guān)遺傳信息的敘述，錯(cuò)誤的是 A．遺傳信息可以通過DNA復(fù)制傳遞給后代 B遺傳信息控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) C．遺傳信息是指DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序 D．遺傳信息全部以密碼子的方式體現(xiàn)出來 [考場(chǎng)錯(cuò)解]B [專家把脈] 對(duì)遺傳信息理解不透。遺傳信息是 DNA分子上堿基對(duì)的排列順序(脫氧核苷酸的排列順序)，由于基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此，可以理解為基因中脫氧核苷酸的排列順序即是遺傳信息。不同的基因含有不同的遺傳信息?；蚩梢酝ㄟ^DNA的復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上來，使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。由于真核生物基因中含有不表達(dá)的內(nèi)含子、調(diào)控序列和高度重復(fù)的堿基序列等，因此說遺傳信息全部以密碼子的方式體現(xiàn)出來是不對(duì)的。 [對(duì)癥下藥]D 4． 下列有關(guān)真核細(xì)胞中遺傳信息及其表達(dá)的問題。 (1)將同位素標(biāo)記的尿核苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，不久在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的 、 和 。 (2)將從A細(xì)胞中提取的核酸，通過基因工程的方法，轉(zhuǎn)移到另一種B細(xì)胞中，當(dāng)轉(zhuǎn)入 時(shí)，其遺傳信息在B細(xì)胞中得到表達(dá)并能復(fù)制傳給下一代，當(dāng)轉(zhuǎn)入 時(shí)，在B細(xì)胞中雖能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，但性狀不會(huì)遺傳。 (3)已知某基因片段堿基排列如下圖。由它控制合成的多肽中含有“一脯氨酸一谷氨酸一谷氨酸一賴氨酸”的氨基酸序列。脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、 CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；賴氨酸的是AAA、 AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。 1)翻譯上述多肽的tuRNA是由該基因的 鏈轉(zhuǎn)錄的(以圖中的①②表示)。此mRNA的堿基排列順序是： 。 2)若該基因由于一個(gè)堿基被置換而發(fā)生突變，所合成的多肽氨基酸排列順序成為“一脯氨酸一谷氨酸一甘氨酸一賴氨酸一”。寫出轉(zhuǎn)錄并翻譯出此段多肽DNA單鏈的堿基排列順序： 。 [考場(chǎng)錯(cuò)解] (1)中答成DNA、DNA(2)中答成細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì) (3)中答成①后，再寫出錯(cuò)誤的堿基順序。 [專家把脈] 不知道核酸與RNA的種類、合成分布情況，也沒有仔細(xì)分析圖中兩條鏈與氨基酸密碼子之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。簡(jiǎn)單對(duì)照了一組密碼子即認(rèn)為①鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈，因而導(dǎo)致多種錯(cuò)誤出現(xiàn)。題目的第(1)問中含有尿核苷的RNA，RNA有三種：tuRNA、tRNA、rRNA都是在細(xì)胞核中合成的。在通過基因工程技術(shù)轉(zhuǎn)移DNA時(shí)，遺傳信息在受體細(xì)胞中得到表達(dá)并能復(fù)制傳遞給下一代；轉(zhuǎn)移RNA時(shí)，在受體細(xì)胞中能合成蛋白質(zhì)，不能遺傳給后代。在題目的第(3)問中，先根據(jù)氨基酸順序，寫出能確定的相應(yīng)RNA上的堿基為： 比較所給出的基因片斷中兩條鏈與該tuRNA上堿基序列的對(duì)應(yīng)關(guān)系：發(fā)現(xiàn)②鏈中，第1、2兩個(gè)堿基不起作用時(shí)，第三個(gè)堿基G開始轉(zhuǎn)錄，剛好能與上面的tuRNA對(duì)應(yīng)起來，并能確定其未定的堿基為 當(dāng)由于基因突變使第三個(gè)氨基酸變?yōu)楦拾彼釙r(shí)，即由 GAG(谷)→GGG(甘)，則DNA鏈上相應(yīng)的堿基變?yōu)門→C，DNA鏈上堿基順序應(yīng)為：一G G A C T T C C C T T C-- [對(duì)癥下藥] (1)mRNA tRNA rRNA(2)DNA RNA(3)1)② C C U G A A G A G A A Cr- 2) 一G G A C T T C C C T T C— 專家會(huì)診 (1)在從DNA→Mrna→蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中，要考慮：DNA上脫氧核苷酸排列順序包括構(gòu)成基因的部分，還包括高度重復(fù)的堿基序列等；基因中脫氧核苷酸的排列順序包括編碼區(qū)，非編碼區(qū)：真核生物的基因結(jié)構(gòu)中還包括內(nèi)含子：而蛋白質(zhì)中某個(gè)氨基酸可能會(huì)含有多組密碼子，因此在DNA、基因、mRNA中個(gè)別堿基的改變對(duì)其他部分的影響要綜合考慮上述多種情況，如知道真核生物的一條多肽鏈中氨基酸序列，是否能確定基因編碼區(qū)DNA序列要考慮一種氨基酸的多種密碼子和基因中內(nèi)含子的情況而得出否定答案。 (2)DNA堿基數(shù)、mRNA堿基數(shù)、密碼子數(shù)、氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)以及蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量之間的關(guān)系為：DNA堿基數(shù)mRNA堿基 數(shù)密碼子組數(shù)氨基酸數(shù)目，計(jì)算蛋白質(zhì)分子量時(shí)要考慮形成的肽鍵數(shù)和失去的水分子數(shù)。 考場(chǎng)思維訓(xùn)練 1 由n個(gè)堿基組成的基因、控制合成由一條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量最大為 A．na/b C．na-18(n-1) 1．D解析：幾個(gè)堿基控制合成的多肽鏈中氨基酸數(shù)目最多為，縮合失去的水分子數(shù)為，則該蛋白質(zhì)分子量最大為 2 據(jù)報(bào)道：美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們研制了一項(xiàng)化學(xué)干擾技術(shù)，有望使人體的致病基因“沉默下來”。這項(xiàng)干擾技術(shù)很可能是干擾了細(xì)胞內(nèi)的 A．ATP分解過程 B某種信使RNA的合成 C．許多DNA的復(fù)制過程 D．蛋白質(zhì)代謝過程中的轉(zhuǎn)氨基作用 2．B解析：基因的基本功能之一就是控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀。要想使某基因沉默，就是不能表達(dá)，使其不能合成mRNA，故答案是B。 探究開放題解答 綜合問題一 細(xì)胞的有絲分裂與DNA復(fù)制的綜合應(yīng)用 1．采用下列幾種方法可以抑制細(xì)胞的有絲分裂，使細(xì)胞停留在細(xì)胞周期的某一階段，如下表所示，“—”表示停留時(shí)期。據(jù)表回答： 時(shí) 間 處 理 方 法 間期 前期 中期 后期 末期 5一氟尿嘧啶 — 秋水仙素 — 低溫(2～4℃) — — — — — (1)若某人的骨髓造血細(xì)胞發(fā)生異常增生，可用哪種方法治療? 。 (2)如要觀察染色體帶(染色體在特殊染色時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定的橫帶，不同物種的帶型各有特點(diǎn))并進(jìn)行分析，最好用哪種方法處理? 。為什么? 。 (3)秋水仙素和低溫抑制細(xì)胞分裂的原理分別是： 。 [解題思路]骨髓造血干細(xì)胞發(fā)生異常增生抑制間期使其停止分裂，而觀察染色體的結(jié)構(gòu)在中期，因?yàn)橹衅跁r(shí)染色體形態(tài)最清晰。秋水仙素能抑制紡錘體形成；低溫能使酶活性降低。 [解答](1)用5一氟尿嘧啶處理(2)用秋水仙素處理 秋水仙素處理能夠使細(xì)胞分裂停留在中期，而中期染色體形態(tài)最清晰(3)秋水仙素抑制紡錘體形成；低溫能夠使酶活性降低 2．采用物理或化學(xué)方法可以抑制細(xì)胞的有絲分裂，使細(xì)胞停留在細(xì)胞周期的某一階段。 (1)目前治療腫瘤患者采用的“化療”，就是使用化學(xué)藥物抑制人體腫瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制，使這些腫瘤細(xì)胞停留在分裂 期。 (2)低溫對(duì)有絲分裂全過程都具有抑制作用，其原理最可能是 。在日常生活和生產(chǎn)中常應(yīng)用低溫抑制細(xì)胞分裂的原理，試舉一例 [解題思路] 本題把有絲分裂與DNA的復(fù)制結(jié)合起來并聯(lián)系生活實(shí)際，注意抑制DNA的復(fù)制就可使有絲分裂停止，達(dá)到抑癌的目的。 [解答](1)間 (2)低溫抑制了酶的活性用電冰箱貯存食物，低溫抑制菌類分裂繁殖 規(guī)律總結(jié) 答題時(shí)要注意通過抑制DNA的復(fù)制就可使有絲分裂停止，在實(shí)踐中可用于癌癥的治療、作物育種等。 綜合問題二 基因、RNA和堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系的應(yīng)用 1．已知雞的成紅細(xì)胞合成β珠蛋白，胰島細(xì)胞合成胰島素，用編碼上述兩種蛋白質(zhì)的基因作探針，分別對(duì)兩種細(xì)胞中提取的總DNA片段進(jìn)行雜交，結(jié)果顯示為實(shí)驗(yàn)一；分別對(duì)兩種細(xì)胞中提取的總RNA片段進(jìn)行雜交，結(jié)果顯示為實(shí)驗(yàn)二。 實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)二 細(xì)胞總DNA 細(xì)胞總RNA 成紅細(xì)胞 胰島細(xì)胞 成紅細(xì)胞 胰島細(xì)胞 G珠蛋 白基因 + + + - 胰島素 基因 + + - --L 注：+為陽性結(jié)果； 一為陰性結(jié)果 (1)實(shí)驗(yàn)一結(jié)果表明： ；實(shí)驗(yàn)二結(jié)果表明： (2)試分析：成紅細(xì)胞合成B珠蛋白而不合成胰島素的原因是： 。 (3)在實(shí)驗(yàn)二的DNA探針雜交實(shí)驗(yàn)中堿基配對(duì)的原則是 。 (4)試判斷：合成蛋白質(zhì)的遺傳密碼是否在探針上，并說明理由： 。 [解題思路]這里所使用的探針實(shí)質(zhì)上是與某基因能進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的一段DNA，只要細(xì)胞內(nèi)含有某種基因，該探針即能與之發(fā)生堿基配對(duì)而形成雜交DNA片段。這樣的探針當(dāng)然也能與由這種基因轉(zhuǎn)錄出的RNA進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)形成雜交片段。 [解答](1)成紅細(xì)胞和胰島細(xì)胞分別都含有β珠蛋白基因和胰島素基因 成紅細(xì)胞內(nèi)合成了β珠蛋白的 mRNA而沒有合成胰島素的mRNA，胰島細(xì)胞則相反(2)基因的選擇性表達(dá) (3)A--U G---C C--G T-- A (4)不在 因?yàn)榭刂坪铣傻鞍踪|(zhì)的遺傳密碼在 mRNA上，而探針是一段DNA 2． 某個(gè)基因的內(nèi)含子中堿基A+T占40％，而外顯子中A+T則占70％，已知由其中的一條鏈轉(zhuǎn)錄后拼接而成的一條RNA中u占25％，則該信使RNA中堿基A占 A．15％ B．25％ C．45％ D．75％ [解題思路]本題考查基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。內(nèi)含子不能控制，而外顯子則能控制信使RNA的合成。因?yàn)樵谕怙@子中，A+T占70％，則G+C=30％，所以，在控制合成信使RNA的過程中，G+C=30％，U占25％，因?yàn)樾攀?RNA是單鏈，所以A占45％。 [解答]C 規(guī)律總結(jié) 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是中學(xué)生物中一條非常重要的原則，它所涉及的堿基比率計(jì)算就是高考中常見的一種題型。在進(jìn)行堿基比率計(jì)算時(shí)，需注意以下兩個(gè)方面：一、切忌看到題就去埋頭計(jì)算，而應(yīng)該先去觀察，因?yàn)橛械念}給的信息不夠，不用計(jì)算而只需判斷就可作答。二、較為復(fù)雜的堿基比率計(jì)算題，不妨先畫草圖以便發(fā)現(xiàn)規(guī)律，如下圖所示： 然后把題干所給信息羅列在草圖附近，經(jīng)過一番觀察就很容易找到突破口了。 綜合問題三 基因、基因突變和細(xì)胞質(zhì)遺傳的綜合應(yīng)用 1． 1970年以前，未發(fā)現(xiàn)植物對(duì)除草劑有抗性，但到1985年則發(fā)現(xiàn)48種植物至少對(duì)一種除草劑產(chǎn)生了抗性?？顾幮缘漠a(chǎn)生和擴(kuò)散越來越受到社會(huì)各方面的重視。下表是莧菜葉綠體基因pbsA抗“莠去凈”(一種除草劑)品系和敏感品系的部分DNA堿基序列和氨基酸序列。請(qǐng)分析回答： 抗 GCT丙氨酸 GGT甘氨酸 TTC苯丙氨酸 AAC天冬氨酸 敏感 CA2；A丙氨酸 AGT比氨酸 TTC苯丙氨酸 AAC天冬氨酸 氨基酸位置 227 228 229 230 (1)莧菜能抗除草劑，是由于基因突變導(dǎo)致第 號(hào)位上的氨基酸發(fā)生了改變。 (2)上表DNA堿基序列中發(fā)生的 變化結(jié)果，說明核苷酸代換速率比氨基酸代換速率快。 (3)莧菜抗“莠去凈”品系能在種群中快速擴(kuò)展的遺傳學(xué)原因是 。 (4)細(xì)菌的抗藥基因存在于 上，使抗藥性通過基因交流而迅速蔓延，成為醫(yī)學(xué)上的主要問題之一。 (5)有機(jī)磷農(nóng)藥不僅可通過 作用，沿食物鏈在人體內(nèi)積聚，還可使易受環(huán)境因素影響的原發(fā)性高血壓等 遺傳病的發(fā)病率顯著提高，危害人類健康。 [解題思路]根據(jù)抗除草劑和敏感品系的比較可以看出是由于228位絲氨酸變成甘氨酸所致，氨基酸的改變，當(dāng)然是基因中堿基序列的改變引起的，但控制丙氨酸的 DNA序列中A→T的改變沒有引起氨基酸的改變，說明核苷酸代換速率比氨基酸代換速率快。葉綠體上抗“莠去凈”基因是通過細(xì)胞質(zhì)遺傳方式擴(kuò)展。 [解答](1)228(2)A→T (3)抗藥性基因在葉綠體中，能通過細(xì)胞質(zhì)遺傳方式擴(kuò)展 (4)質(zhì)粒 (5)生物富集 多基因2． 下圖為果蠅某一條染色體上的幾 個(gè)基因示意圖，則下列敘述正確的是 A．白眼基因片段中，含有成百上千個(gè)核糖核苷酸 B．S基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，包括編碼區(qū)和非編碼區(qū) C．基因中有一個(gè)堿基對(duì)的替換就會(huì)引起生物性狀的改變 D．R基因中的全部脫氧核苷酸序列都能編碼蛋白質(zhì) [解題思路]基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)典型的基因包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分，非編碼區(qū)不能 轉(zhuǎn)錄，不能編碼蛋白質(zhì)，基因的基本單位是脫氧核糖核苷酸?；蛲蛔儾灰欢▽?dǎo)致生物性狀的改變。 [解答]B 規(guī)律總結(jié) 從科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)角度考查學(xué)生的能力是理綜生物命題的一大特點(diǎn)，解答這類題的關(guān)鍵在于用所學(xué)的知識(shí)對(duì)具體實(shí)例進(jìn)行分析，因而在復(fù)習(xí)中一定要強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)與形成。 考點(diǎn)高分解題綜合訓(xùn)練 1 一個(gè)DNA分子經(jīng)過轉(zhuǎn)錄可以形成 A．一個(gè)一種mRNA分子 B-個(gè)多種mRNA分子 C．多個(gè)一種mRNA分子 D．多個(gè)多種mRNA分了 1．D解析：每個(gè)DNA分子有多個(gè)基因，每個(gè)基因控制合成一種蛋白質(zhì)，就可控制合成多種mRNA。 2 從某種生物中提取的一個(gè)核酸分子，經(jīng)分析A占a％，G占b％，且a+b=50，C占20％，腺嘌呤共150個(gè)，鳥嘌呤共225個(gè)。則該生物肯定不是 A．噬菌體 B酵母菌 C．煙草花葉病毒 D．藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)藻) 2．A解析：根據(jù)題意： 可算出n=20，b=30即G占30％而C占20％，G≠C，該核酸分子為單鏈，噬菌體為雙鏈DNA。 3 已知一段雙鏈DNA中堿基的對(duì)數(shù)和腺嘌呤的個(gè)數(shù)，能否知道這段DNA中4種堿基的比例和(A+C)：(T+G)的值 A．能 B．否 C．只能知道(A-C)：(T+G)的值 D．只能知道四種堿基的比例 3．A解析：雙鏈DNA中存在A—T，G：C的關(guān)系。 4基因芯片技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來的嶄新技術(shù)，涉及生命科學(xué)、信息學(xué)、微電子學(xué)、材料學(xué)等眾多的學(xué)科，固定在芯片上的各個(gè)探針是已知的單鏈DNA分子，而待測(cè)DNA分子被用同位素或能發(fā)光的物質(zhì)標(biāo)記。如果這些待測(cè)的DNA分子中正好有能與芯片上的DNA配對(duì)的，它們就會(huì)結(jié)合起來，并在結(jié)合的位置發(fā)出熒光或者射線，出現(xiàn)“反應(yīng)信號(hào)”，下列說法中錯(cuò)誤的是 A．基因芯片的工作原理是堿基互補(bǔ)配對(duì) B．待測(cè)的DNA分子首先要解旋變?yōu)閱捂?，才可用基因芯片測(cè)序 C．待測(cè)的DNA分子可以直接用基因芯片測(cè)序 D．由于基因芯片技術(shù)可以檢測(cè)未知DNA堿基序列，因而具有廣泛的應(yīng)用前景，好比能識(shí)別的“基因身份” 4．C解：待測(cè)DNA上如有與芯片上的DNA配對(duì)的，就會(huì)結(jié)合，不能用于測(cè)序。 5 已知AUG、GUG為起始密碼，UAA、UGA、UAG為終止密碼。某原核生物的一個(gè)信使RNA堿基排列順序如下：A--U U--C--C, A--U--G---A--C……(40個(gè)堿基)……C U--C--U--A--C,--A-- U—C—U此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為 A．20個(gè) B 15個(gè) C．16個(gè) D．18個(gè) 5．C解析：從起始密碼AUG開始到終止密碼子UAG之間共有45個(gè)堿基決定15個(gè)氨基酸，起始密碼子決定一個(gè)氨基酸共16個(gè)氨基酸。 6 若某基因有303對(duì)堿基，經(jīng)過突變成為300對(duì)，它控制合成的蛋白質(zhì)與原來基因控制合成的蛋白質(zhì)相比較，差異可能是 A．只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變 B長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸，其他順序也有改變 C．該基因不能表達(dá) D．以上3點(diǎn)都有可能 6．D解析：基因突變后，堿基減少了3對(duì)，一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA含有一個(gè)起始密碼子和一個(gè)終止密碼子，由303對(duì)堿基構(gòu)成的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA含有303個(gè)堿基，經(jīng)翻譯成的蛋白質(zhì)含有100個(gè)氨基酸。如果基因突變減少的3對(duì)堿基正好轉(zhuǎn)錄成mRNA的起始密碼子，則該基因不能表達(dá)；如果基因突變減少的3對(duì)堿基是其他相鄰的3個(gè)堿基，則由300對(duì)堿基構(gòu)成的基因，控制合成的蛋白質(zhì)中含有99個(gè)氨基酸；除少一個(gè)氨基酸外，其他順序不變；如果減少的是不同位點(diǎn)上的各1對(duì)堿基，則除少1個(gè)氨基酸外，其他部分的氨基酸順序也改變。 7 自然界中，某種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下： 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因3 精氨酸 苯丙氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是 A．突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添 B突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添 C．突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添 D．突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)堿基的增添 7．A解析：比較突變基因1和突變基因2與正常基因決定的氨基酸，氨基酸沒有改變或改變一個(gè)氨基酸，基因3決定氨基酸序列自精氨酸后全部發(fā)生改變，因此是堿基的增添或缺失。 8 在野生型大腸桿菌中，多肽P是由169個(gè)氨基酸組成的。氨基酸161至165的序列是： …161 162 163 164 165 … …色 組 甲硫 谷 酪… 有一個(gè)大腸桿菌的種群，其中多肽P的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了突變，結(jié)果P(突變后的P)僅有165個(gè)氨基酸，前160個(gè)氨基酸的序列與野生型的相同。其他序列如下： …161 162 163 164 165 … …色 蘇 酪 甘 纈… 在下列問題中，假定突變型的信使RNA與野生型的信使RNA僅有一個(gè)核苷酸之差。此處所給出的有關(guān)氨基酸的密碼對(duì)解答問題是有幫助的。 UGG色氨酸； AUG甲硫氨酸； UAU、UAC酪氨酸； GGU、GGC、GGA、GGG甘氨酸； CAU、CAC組氨酸； GUU、GUC、GUA纈氨酸； GAA、GAG谷氨酸；ACU、ACC、ACA、ACG蘇氨酸。 (1)寫出野生型和突變型的信使RNA中161至165的氨基酸密碼子，對(duì)于每一種氨基酸，只有一個(gè)密碼子是正確的。 氨基酸序列號(hào) 161 162 163 164 165 野生型密碼 突變型密碼 (2)該突變是由于堿基對(duì) 而引起的，此外，堿基對(duì)的 也具有突變的效果。 (3)在突變的信使RNA中，密碼165之后緊接著的堿基是 (用字母表示)。 8．(1)野生型密碼：UGG CAU AUG GAG UAU 突變型密碼：UGG ACA UAU GGA GUA (2)增添缺失、轉(zhuǎn)變(3)U 解析：排出這些氨基酸的密碼子，突變型與野生型對(duì)照相互得出各組密碼子結(jié)構(gòu)。明確突變的信使RNAl65之后的堿基由終止密碼子的第一個(gè)堿基確定。 考點(diǎn)小資料 DNA分子中堿基數(shù)量計(jì)算的規(guī)律 在雙鏈DNA分子中： (1)互補(bǔ)的兩個(gè)堿基數(shù)量相等，即A=T，C=G。 (2)兩個(gè)互補(bǔ)堿基和的比值相等，即 (3)任意兩不互補(bǔ)的堿基和占總堿基數(shù)的50％，即嘌呤之和一嘧啶之和一50％，A+G=T+C=A+C=T+G=50％。 (4)一條鏈中互補(bǔ)堿基的和等于另一條鏈中這兩個(gè)堿基的和，即A1+T1=A2+T2或G1+C1=G2+C2(1、2分別代表DNA分子的兩條鏈，下同)。 (5)一條鏈中互補(bǔ)的兩堿基占該單鏈的比例等于DNA分子兩條鏈中這兩種堿基占總堿基的比例。 (6)若一條鏈中 ，則另一條鏈中