2022年高考生物總復(fù)習 專家把脈高考與考場零失誤考點16遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
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1、2022年高考生物總復(fù)習 專家把脈高考與考場零失誤考點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 細胞的有絲分裂與DNA復(fù)制的綜合應(yīng)用基因、RNA和堿基互補配對關(guān)系的應(yīng)用基因、基因突變和細胞質(zhì)遺傳的綜合應(yīng)用 經(jīng)典易錯題會診 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
2、[考場錯解]AC [專家把脈] 對生物體內(nèi)所含遺傳物質(zhì)和所含核酸不會辨析區(qū)別。所有細胞生物細胞內(nèi)都含有DNA和RNA兩種核酸,但RNA僅僅是作為mRNA、tRNA或rRNA而存在于細胞內(nèi),并不行使遺傳物質(zhì)的功能,因此所有細胞生物的遺傳物質(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,人們做了很多的實驗進行探究,包括著名的“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”。 (1)某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”,步驟如下。請分析以下實驗并回答問題: A.將-S型細菌加熱殺死 B
3、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)一段時間,觀察菌落生長情況(見下圖) ①制備符合要求的培養(yǎng)基時,除加入適當比例的水和瓊脂外,還必須加入一定量的無機鹽、 、 和 ,并調(diào)整pH; ②本實驗中對照組有 ; ③本實驗得出的結(jié)論是: 。 (2)艾弗里等人通過實驗證實了在上述細菌轉(zhuǎn)化過程 中,起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請利用DNA酶做試劑,選擇適當?shù)牟牧嫌镁?,設(shè)計實驗
4、方案,驗證“促進R型細胞轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)是DNA”并預(yù)測實驗結(jié)果,得出實驗結(jié)論。 ①實驗設(shè)計方案: 第一步: 。 第二步: 。 組合編號: 。 處理: 。 第三步: 。 第四步:
5、 。 ②預(yù)測實驗結(jié)果并得出結(jié)論: 。 ③通過你設(shè)計的實驗,還能得出什么新的結(jié)論? [考場錯解]不會正確分析題意導(dǎo)致錯答。 [專家把脈]本題把證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗轉(zhuǎn)化為實驗設(shè)計題,既考查了實驗設(shè)計及分析能力,又驗證了DNA是遺傳物質(zhì)。答題時應(yīng)遵循單一變量原則及對照原則去設(shè)計實驗方案,由于本實驗為驗證性實驗,因此實驗結(jié)果及結(jié)論不需討論,不具有開放性。 [對癥下藥] (1)①氮源 有機碳源 生長因子②l、2、3組③S型細菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使 R型細菌轉(zhuǎn)
6、化成S型細菌 (2)①第一步:從S型細菌中提取DNA,制備符合要求的培養(yǎng)基;第二步:按如下表進行: 組合編號 A B C 處理 不加任何提取物 加入提取的S型細菌DNA 加入提取出的S型細菌DNA和DNA酶 專家會診 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,單獨觀察這些成分的作用。在用同位素標記時,確定被標記的是什么物質(zhì),這種物質(zhì)所起的作用,并注意分析實驗過程,養(yǎng)成嚴密、勤于思索的科學思維方式。 DNA是細胞生物的遺傳物質(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)。 考場思維訓(xùn)練
7、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驗材料。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所是核糖體 B.兩類細菌有無莢膜與它們細胞內(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)屬于次級代謝產(chǎn)物 D.肺炎雙球菌細胞中基因的編碼區(qū)不連續(xù),有內(nèi)含子 (2)實驗中需要配制培養(yǎng)基以觀察兩類菌種,在配制培養(yǎng)基時應(yīng)注意培養(yǎng)基中必須含有一定量的有機碳源,這是因為
8、 。 (3)若某同學將加熱殺死的S型菌與活的R型菌一起培養(yǎng),一段時間后發(fā)現(xiàn)有S型菌落出現(xiàn),該同學憑此得出了"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)一段時間后,觀察到的實驗現(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)成有機物才能生存(3)不正確,實驗中加熱殺死的s型細菌細胞中不僅含有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型細菌DNA引起的 (4)在培養(yǎng)基中有兩種菌落,一種大
9、而扁平、表面粗糙(R型細菌菌落),一種小而表面光滑(S型細菌菌落)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,說明這類糖蛋白對于肺炎雙球菌來說無明顯生理功能,屬于次級代謝產(chǎn)物; (2)微生物培養(yǎng)基配制時應(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)注意加入有機碳源; (3)在科學探究的實驗設(shè)計中,應(yīng)注意實驗變量的單一性,以形成因果對應(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,
10、根據(jù)轉(zhuǎn)化實驗可知,部分S型菌DNA轉(zhuǎn)導(dǎo)進入R型細菌細胞內(nèi)產(chǎn)生了可遺傳的變異,出現(xiàn)了s型細菌,但轉(zhuǎn)化幾率較小,培養(yǎng)基中大多數(shù)R型細菌仍保持穩(wěn)定。 2 赫爾希通過T:噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì),實驗包括4個步驟:①培養(yǎng)噬菌體;②用35S和32P標記噬菌體;③放射性檢測;④離心分離。實驗步驟的先后順序為 A.①②④③ B④②①③ C.②①④③ D.②①③④ 2.C解析:只要熟悉T2噬菌體侵染細菌的實驗過程及標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
11、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 [考場錯解]B [專家把脈]對DNA和RNA的結(jié)構(gòu)特點不會辨析。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,再用堿基比率特點就可確定是單鏈還是雙鏈。 [對癥下藥] A 2. 某DNA分子共有a個堿基,其中含胞嘧啶m個,則該DNA分子復(fù)制3次,需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸
12、數(shù)為 A.7(a-m) B 8(a-m) C.7(a/2-m) D.8(2a-m) [考場錯解]A [專家把脈] 對DNA分子半保留復(fù)制的特點理解不到位導(dǎo)致錯選。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)堿基互補配對原則,G=C、A=T,DNA分子復(fù)制了3次,則會出現(xiàn)23=8個DNA分子,一個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;又因為半保留復(fù)制,8個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
13、)。 [對癥下藥]C 專家會診 1.在進行DNA分子中有關(guān)堿基種類、數(shù)目及比例的計算時,要根據(jù)堿基配對規(guī)律,明確兩條鏈之間的關(guān)系:①整個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.進行DNA分子復(fù)制的有關(guān)計算時,要明確DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制。如果復(fù)制,n次時,將形成2n個新的DNA,包含2n+1條鏈,其中兩條母鏈,其余為新鏈。①計算某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計算標記鏈所占比例,明確 DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制
14、,確定復(fù)制n次時,產(chǎn)生子代DNA數(shù)目,新老DNA鏈條數(shù)與所占比例即可計算出所求值。 考場思維訓(xùn)練 1 在一個密閉的容器里,用含有同位素13C的脫氧核苷酸合成一個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標記的一個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,其中含12C的多脫氧核苷酸鏈為2n·2—2條,含13C的只有2條。 2含有2 000個堿基的DNA
15、,每條鏈上的堿基排列方式有 A.4.4 1000個 C.21000個 2.B解析:DNA中含2 000個堿基,每條鏈上只有1 000個堿基,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 1. 在一個真核細胞基因的編碼區(qū)中,有兩個外顯子和一個內(nèi)含子,測得一個外顯子有126個堿基,另一個外顯子有180個堿基,內(nèi)含子有36個堿基,那么這個編碼區(qū)的堿基序列最多能編碼的氨基酸個數(shù)是 A.114個 B 57個 C.171個 D.51個 [考場錯解]B [專家把脈]不會把基因的結(jié)構(gòu)與基因的表達有機結(jié)合起來。真核生物基因的結(jié)構(gòu)
16、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數(shù)為(126+180)/6=5l。 [對癥下藥]D 2. 已知某物種的細胞中含有26個 DNA分子,其中有2個DNA分子各有24 000個堿基,由這2個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 [考場錯解]A [專家把脈]審題失誤導(dǎo)致思維定勢而錯選,只看見2個DNA分子各有24 000個堿基,因此合成的氨基酸個數(shù)為 個,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數(shù),合成蛋白質(zhì)的天然氨基
17、酸最多有20種。 [對癥下藥]D 3. 有關(guān)遺傳信息的敘述,錯誤的是 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 [考場錯解]B [專家把脈] 對遺傳信息理解不透。遺傳信息是 DNA分子上堿基對的排列順序(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)
18、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)出來是不對的。 [對癥下藥]D 4. 下列有關(guān)真核細胞中遺傳信息及其表達的問題。 (1)將同位素標記的尿核苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)加入細胞培養(yǎng)液中,不久在細胞核中發(fā)現(xiàn)被標記的 、 和 。 (2)將從A細胞中提取的核酸,通過基因工程的方法,轉(zhuǎn)移到另一種B細胞中,當轉(zhuǎn)入 時,其遺傳信息在B細胞中得到表達并能復(fù)制傳給下一代,當轉(zhuǎn)入 時,在B細胞中雖能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì),但性狀不會遺傳。
19、 (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
20、鏈的堿基排列順序: 。 [考場錯解] (1)中答成DNA、DNA(2)中答成細胞核、細胞質(zhì) (3)中答成①后,再寫出錯誤的堿基順序。 [專家把脈] 不知道核酸與RNA的種類、合成分布情況,也沒有仔細分析圖中兩條鏈與氨基酸密碼子之間的對應(yīng)關(guān)系。簡單對照了一組密碼子即認為①鏈是轉(zhuǎn)錄鏈,因而導(dǎo)致多種錯誤出現(xiàn)。題目的第(1)問中含有尿核苷的RNA,RNA有三種:tuRNA、tRNA、rRNA都是在細胞核中合成的。在通過基因工程技術(shù)轉(zhuǎn)移DNA時,遺傳信息在受體細胞中得到表達并能復(fù)制傳遞給下一代;轉(zhuǎn)移RNA時,在受體細胞中能合成蛋白質(zhì),不能遺傳給后代。
21、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上堿基序列的對應(yīng)關(guān)系:發(fā)現(xiàn)②鏈中,第1、2兩個堿基不起作用時,第三個堿基G開始轉(zhuǎn)錄,剛好能與上面的tuRNA對應(yīng)起來,并能確定其未定的堿基為 當由于基因突變使第三個氨基酸變?yōu)楦拾彼釙r,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-- [對癥下藥] (1)mRNA tRNA rRNA(2)DNA RNA(3)1)② C C U G A A G A G A A
22、Cr- 2) 一G G A C T T C C C T T C— 專家會診 (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)中某個氨基酸可能會含有多組密碼子,因此在DNA、基因、mRNA中個別堿基的改變對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
23、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,計算蛋白質(zhì)分子量時要考慮形成的肽鍵數(shù)和失去的水分子數(shù)。 考場思維訓(xùn)練 1 由n個堿基組成的基因、控制合成由一條多肽鏈組成的蛋白質(zhì),氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a,則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最大為 A.na/b C.na-18(n-1) 1.D解析:幾個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)報道:美國哈佛大學醫(yī)學院的科學家們研制了一項化學干擾技術(shù),有望使人體的致病基因“沉默下來”。這項干擾技術(shù)很可能
24、是干擾了細胞內(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,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胞的有絲分裂,使細胞停留在細胞周期的某一階段,如下表所示,“—”表示停留時期。據(jù)表回答: 時 間 處 理 方 法 間期 前期 中期 后期 末期 5一氟尿嘧啶 —
25、 秋水仙素 — 低溫(2~4℃) — — — — — (1)若某人的骨髓造血細胞發(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會出現(xiàn)一定的橫帶,不同物種的帶型各有特點)并進行分析,最好用哪種方法處理? 。為什么? 。 (3)秋水仙素和低溫抑制細胞分裂的原理分別是: 。 [解題思路]骨髓造血干細胞發(fā)生異常增生抑制間期使其停
26、止分裂,而觀察染色體的結(jié)構(gòu)在中期,因為中期時染色體形態(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.采用物理或化學方法可以抑制細胞的有絲分裂,使細胞停留在細胞周期的某一階段。 (1)目前治療腫瘤患者采用的“化療”,就是使用化學藥物抑制人體腫瘤細胞的DNA復(fù)制,使這些腫瘤細胞停留在分裂 期。 (2)低溫對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)
27、用低溫抑制細胞分裂的原理,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)系生活實際,注意抑制DNA的復(fù)制就可使有絲分裂停止,達到抑癌的目的。 [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) 答題時要注意通過抑制DNA的復(fù)制就可使有絲分裂停止,在實踐中可用于癌癥的治療、作物育種等。 綜合問題二 基因、RNA和堿基互補配對關(guān)系的應(yīng)用 1.已知雞的成紅細胞合成β珠蛋白,胰島細胞合成胰
28、島素,用編碼上述兩種蛋白質(zhì)的基因作探針,分別對兩種細胞中提取的總DNA片段進行雜交,結(jié)果顯示為實驗一;分別對兩種細胞中提取的總RNA片段進行雜交,結(jié)果顯示為實驗二。 實驗一 實驗二 細胞總DNA 細胞總RNA 成紅細胞 胰島細胞 成紅細胞 胰島細胞 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)實驗一結(jié)果表明: ;實驗二結(jié)果表明: (2)試分析:成紅細胞合成B珠蛋白而不合成胰島素的原因是:
29、 。 (3)在實驗二的DNA探針雜交實驗中堿基配對的原則是 。 (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質(zhì)上是與某基因能進行堿基互補配對的一段DNA,只要細胞內(nèi)含有某種基因,該探針即能與之發(fā)生堿基配對而形成雜交DNA片段。這樣的探針當然也能與由這種基因轉(zhuǎn)錄出的RNA進行堿基互補配對形成雜交片段。 [解答](1)成紅細胞和胰島細胞分別都含有β珠蛋白基因
30、和胰島素基因 成紅細胞內(nèi)合成了β珠蛋白的 mRNA而沒有合成胰島素的mRNA,胰島細胞則相反(2)基因的選擇性表達 (3)A--U G---C C--G T-- A (4)不在 因為控制合成蛋白質(zhì)的遺傳密碼在 mRNA上,而探針是一段DNA 2. 某個基因的內(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。內(nèi)含子不能控制,而外顯子則能控制信使RNA的合成。因為在外顯子中,A+T占7
31、0%,則G+C=30%,所以,在控制合成信使RNA的過程中,G+C=30%,U占25%,因為信使 RNA是單鏈,所以A占45%。 [解答]C 規(guī)律總結(jié) 堿基互補配對原則是中學生物中一條非常重要的原則,它所涉及的堿基比率計算就是高考中常見的一種題型。在進行堿基比率計算時,需注意以下兩個方面:一、切忌看到題就去埋頭計算,而應(yīng)該先去觀察,因為有的題給的信息不夠,不用計算而只需判斷就可作答。二、較為復(fù)雜的堿基比率計算題,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、基因突變和細胞質(zhì)遺傳的綜合應(yīng)用 1
32、. 1970年以前,未發(fā)現(xiàn)植物對除草劑有抗性,但到1985年則發(fā)現(xiàn)48種植物至少對一種除草劑產(chǎn)生了抗性??顾幮缘漠a(chǎn)生和擴散越來越受到社會各方面的重視。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 號位上的氨基酸發(fā)生了改變。 (2)上表
33、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展的遺傳學原因是 。 (4)細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)學上的主要問題之一。 (5)有機磷農(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
34、]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”基因是通過細胞質(zhì)遺傳方式擴展。 [解答](1)228(2)A→T (3)抗藥性基因在葉綠體中,能通過細胞質(zhì)遺傳方式擴展 (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)
35、 C.基因中有一個堿基對的替換就會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。基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀的改變。 [解答]B 規(guī)律總結(jié) 從科學、技術(shù)和社會角度考查學生的能力是理綜生物命題的一大特點,解答這類題的關(guān)鍵在于用所學的知識對具體實例進行分析,因而在復(fù)習中一定要強化理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)與形成。 考點高分解題綜合訓(xùn)練 1 一個DNA分子經(jīng)過轉(zhuǎn)錄可以形成 A.一個一種m
36、RNA分子 B-個多種mRNA分子 C.多個一種mRNA分子 D.多個多種mRNA分了 1.D解析:每個DNA分子有多個基因,每個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,鳥嘌呤共225個。則該生物肯定不是 A.噬菌體 B酵母菌 C.煙草花葉病毒 D.藍細菌(藍藻) 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中堿基的對數(shù)和腺嘌呤的個數(shù),能否知
37、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、信息學、微電子學、材料學等眾多的學科,固定在芯片上的各個探針是已知的單鏈DNA分子,而待測DNA分子被用同位素或能發(fā)光的物質(zhì)標記。如果這些待測的DNA分子中正好有能與芯片上的DNA配對的,它們就會結(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”,下列說法中錯誤的是 A.基因芯片的工作原理是堿基互補配對
38、 B.待測的DNA分子首先要解旋變?yōu)閱捂?,才可用基因芯片測序 C.待測的DNA分子可以直接用基因芯片測序 D.由于基因芯片技術(shù)可以檢測未知DNA堿基序列,因而具有廣泛的應(yīng)用前景,好比能識別的“基因身份” 4.C解:待測DNA上如有與芯片上的DNA配對的,就會結(jié)合,不能用于測序。 5 已知AUG、GUG為起始密碼,UAA、UGA、UAG為終止密碼。某原核生物的一個信使RNA堿基排列順序如下:A--U U--C--C, A--U--G---A--C……(40個堿基)……C U--C--U--A--C,--A-- U—C—U此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個數(shù)為 A.20
39、個 B 15個 C.16個 D.18個 5.C解析:從起始密碼AUG開始到終止密碼子UAG之間共有45個堿基決定15個氨基酸,起始密碼子決定一個氨基酸共16個氨基酸。 6 若某基因有303對堿基,經(jīng)過突變成為300對,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.只相差一個氨基酸,其他順序不變 B長度相差一個氨基酸,其他順序也有改變 C.該基因不能表達 D.以上3點都有可能 6.D解析:基因突變后,堿基減少了3對,一個基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA含有一個起始密碼子和一個終止密碼子,由303對堿基構(gòu)成的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA含有30
40、3個堿基,經(jīng)翻譯成的蛋白質(zhì)含有100個氨基酸。如果基因突變減少的3對堿基正好轉(zhuǎn)錄成mRNA的起始密碼子,則該基因不能表達;如果基因突變減少的3對堿基是其他相鄰的3個堿基,則由300對堿基構(gòu)成的基因,控制合成的蛋白質(zhì)中含有99個氨基酸;除少一個氨基酸外,其他順序不變;如果減少的是不同位點上的各1對堿基,則除少1個氨基酸外,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?;? 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
41、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為一個堿基的替換,突變基因3為一個堿基的增添 B突變基因2和3為一個堿基的替換,突變基因1為一個堿基的增添 C.突變基因1為一個堿基的替換,突變基因2和3為一個堿基的增添 D.突變基因2為一個堿基的替換,突變基因1和3為一個堿基的增添 7.A解析:比較突變基因1和突變基因2與正?;驔Q定的氨基酸,氨基酸沒有改變或改變一個氨基酸,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
42、的增添或缺失。 8 在野生型大腸桿菌中,多肽P是由169個氨基酸組成的。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個氨基酸,前160個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僅有一個核苷酸之差。此處所給出的有關(guān)氨基酸的密碼對
43、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,對于每一種氨基酸,只有一個密碼子是正確的。 氨基酸序列號 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 而引起的,此外,堿基對的 也具有突變的
44、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堿基確定。 考點小資料 DNA分子中堿基數(shù)量計算的規(guī)律 在雙鏈DNA分子中: (1)互補的兩個堿基數(shù)量相等,即A=T,C=G。 (2)兩個互補堿基和的比值相等,即 (3)任意兩不互補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)一條鏈中互補堿基的和等于另一條鏈中這兩個堿基的和,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
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