高三生物教案:《遺傳的物質(zhì)基礎》教學(xué)設計
來(lái)源:3edu教育網(wǎng) 2018-11-12 11:55:23
遺傳的物質(zhì)基礎
【本章知識框架】
3B4V{7@TLRY8__CBP3R8.png)
3B4V{7@TLRY8__CBP3R8.png)
【疑難精講】
1.染色體在傳種接代過(guò)程中的穩定性和連續性
每種生物都有恒定的染色體數。如玉米的染色體數是20,普通水稻的染色體數是24,豬的染色體數是38,黃牛的染色體數是60等。實(shí)驗研究表明,染色體在細胞有絲分裂、減數分裂和受精作用過(guò)程中的行為和數目變化有明顯的規律性,即染色體在生物的傳種接代過(guò)程中具有一定的穩定性和連續性。
細胞中的染色體與遺傳密切相關(guān)。分子生物學(xué)的進(jìn)一步研究表明,染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。如何確定DNA和蛋白質(zhì)對遺傳的決定性作用呢?科學(xué)家設法將生物體內的DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),并證明將DNA放入另一生物體內時(shí),原來(lái)那種生物的性狀可在另一生物體中體現出來(lái),而蛋白質(zhì)沒(méi)有這種作用。1928年格里菲斯的肺炎雙球菌轉化實(shí)驗和1952年赫爾希的噬菌體侵染細菌的實(shí)驗足以證明DNA和蛋白質(zhì)在遺傳過(guò)程中,DNA起決定性的作用。
2.DNA的傳遞載體
在真核生物中,DNA主要存在于細胞核的染色體上,伴隨著(zhù)生殖過(guò)程中發(fā)生的染色體復制及染色體進(jìn)入不同的子細胞,DNA由親代傳遞給子代。細胞質(zhì)中線(xiàn)粒體、葉綠體中有少量的DNA,無(wú)染色體,在細胞質(zhì)遺傳中,這些DNA伴隨著(zhù)葉綠體、線(xiàn)粒體傳遞給子代細胞。
教材中的分離定律、自由組合定律、性別決定與伴性遺傳均屬細胞核遺傳,生物的絕大多數的性狀遺傳歸屬細胞核遺傳的范疇。
3.對“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”以及“染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體”中的“主要”二字的理解
生物的遺傳物質(zhì)有兩種,即DNA和RNA。在真核生物、原核生物體內既有DNA也有RNA,它們的遺傳物質(zhì)是DNA而不是RNA。在病毒和類(lèi)病毒中,有的只含DNA,有的只含有RNA,它們的遺傳物質(zhì)有的是DNA,有的是RNA。因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
真核生物(占生物種類(lèi)的絕大多數)體內的DNA主要存在于細胞核內的染色體上,少數存在于細胞質(zhì)中的線(xiàn)粒體、葉綠體中,因此染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。又根據DNA的存在部位不同,將遺傳方式劃分為細胞核遺傳和細胞質(zhì)遺傳。
4.對遺傳物質(zhì)必須具備四個(gè)條件的理解
。1)分子結構具有相對的穩定性,是指遺傳物質(zhì)本身在細胞組成和結構方面是相對穩定的,不像糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)那樣,經(jīng)常處于變化的狀態(tài)。DNA分子是由成百上千個(gè)脫氧核苷酸(四種)組成的規則的雙螺旋結構,堿基配對是嚴格的,堿基對的配對方式是穩定不變的,它們在細胞中的含量是相對穩定的。(2)能夠進(jìn)行自我復制,使生物前后代具有一定的連續性,是指遺傳物質(zhì)可以將自身的分子嚴格復制,并將復制后的分子向子代傳遞,使親子代間遺傳物質(zhì)結構一定,保證前后代相應性狀的穩定。(3)能夠指導蛋白質(zhì)的合成,從而控制新陳代謝過(guò)程和性狀,這時(shí)遺傳物質(zhì)將遺傳信息傳到子代,只有控制子代個(gè)體發(fā)育中合成的特定結構的蛋白質(zhì),才能體現與親代一致的生物性狀。(4)產(chǎn)生可遺傳的變異,是指遺傳物質(zhì)的分子結構發(fā)生變化,相應性狀也發(fā)生變化,這種變化是遺傳物質(zhì)變化的結果,變化了的分子結構又具有相對穩定性,不斷傳遞下去,使變異的性狀在后代連續出現,即出現可遺傳的變異。
5.噬菌體侵染細菌實(shí)驗的幾個(gè)問(wèn)題
。1)噬菌體為細菌病毒,細菌是原核細胞,所以?xún)烧咴诮Y構上最大區別是有無(wú)細胞結構。兩種生物體內均沒(méi)有染色體,只有DNA,在兩種生物的結構模式圖中,表示遺傳物質(zhì)位置的黑線(xiàn)不能誤看為染色體。
。2)如何說(shuō)明侵染細菌時(shí),進(jìn)入細菌內的是噬菌體DNA,而非其外殼。用放射性元素35S和32P分別標記噬菌體外殼蛋白質(zhì)和內部的DNA,在細菌體內只能檢測到32P,檢測不到35S,由此證明侵染時(shí),注入細菌的是DNA,蛋白質(zhì)成分的外殼未進(jìn)入細菌細胞內,也說(shuō)明蛋白質(zhì)分子在親子代間不具備連續性。
。3)細菌細胞內噬菌體DNA復制及噬菌體蛋白質(zhì)合成所需要的原料、酶、能量、場(chǎng)所等條件均由細菌提供,這時(shí)細菌細胞內的一切變化是為噬菌體服務(wù),這時(shí)的代謝活動(dòng)由噬菌體DNA控制。
。4)噬菌體侵染細菌的實(shí)驗還說(shuō)明了噬菌體特有的增殖方式,這種方式不同于無(wú)性生殖和有性生殖,稱(chēng)為復制式繁殖。
。5)該實(shí)驗能證明遺傳物質(zhì)的4個(gè)理論特點(diǎn)中的2個(gè):能夠自我復制,使前后代保持一定的連續性;能夠指導蛋白質(zhì)的合成,從而控制新陳代謝過(guò)程和性狀,正因如此,該實(shí)驗能證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
6.DNA有三個(gè)結構特征
。1)其分子結構的穩定性體現在:一是分子骨架中脫氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不變;二是每個(gè)DNA分子具有穩定的雙螺旋結構,將易分解的含氮堿基排列在內側;三是兩條鏈間堿基互補配對原則嚴格不變。
。2)其分子結構的多樣性是指組成DNA的堿基對的排列方式是多種多樣的,可總結為4種,指具有n對堿基對的排列方式,不同的DNA分子其堿基對的數量也不盡相同,這樣就構成了DNA分子的多樣性。
。3)DNA的多樣性決定了DNA的特異性,DNA的特異性是指不同的DNA分子所具有的獨特的堿基數目和排列順序。
7.DNA的復制
。1)1958年,來(lái)西爾森(Meselson)和斯旦爾(Stanl)采用含15N同位素的NH4Cl培養大腸桿菌,放在正常的培養液里繁殖,然后用密度梯度離心技術(shù)測定分裂間期DNA復制時(shí)的密度變化,證實(shí)了DNA的半保留復制。它是指在DNA聚合酶的作用下,以一個(gè)DNA分子的兩條鏈分別為模板,合成兩個(gè)結構上完全相同的DNA分子的過(guò)程。
。2)DNA可以人工進(jìn)行復制,條件是需要一條DNA鏈作模板,以含有A、T、G、C的四種堿基的脫氧核苷酸為原料、ATP為能源,加上DNA聚合酶和少量的Mg2+(主要考點(diǎn)之一)。1973年,日本岡琦等人發(fā)現還要加一些引物RNA,具備了這些條件,才能完成復制。
。3)計算復制多代后,含有親代DNA鏈數和分子個(gè)數也是重要考點(diǎn)之一,要重視與數學(xué)、物理、化學(xué)相關(guān)知識的運用。有些練習題在考查DNA的結構和復制的知識時(shí)會(huì )運用數學(xué)方面的乘法原理、列方程(組)解應用題等代數運算,也會(huì )運用到物理的離心運動(dòng)以及化學(xué)上的放射性元素示蹤等知識。
8.基因的概念
。1)每種生物有很多個(gè)單位性狀,如人約有10萬(wàn)個(gè),而每個(gè)細胞中的DNA數量是有限的,如人的體細胞核中有46個(gè)DNA分子,因此每個(gè)DNA分子實(shí)際上控制著(zhù)多個(gè)單位性狀。這樣,一個(gè)DNA分子實(shí)際上分為若干個(gè)功能區段分別控制著(zhù)不同的性狀,每個(gè)功能區段稱(chēng)為一個(gè)基因,從而得出:基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結構單位,是有遺傳效應的DNA片段。
。2)DNA分子有若干基因,在相鄰基因之間有一段不能控制生物性狀、無(wú)遺傳效應的基因間區,起到“連接”或“隔開(kāi)”作用。
。3)基因中脫氧核苷酸的排列順序稱(chēng)為遺傳信息,但并不是DNA上所有脫氧核苷酸的排列順序都含有遺傳信息,因為間區無(wú)遺傳信息;蚱斡卸䲢l單鏈,實(shí)際上只有一條鏈含有遺傳信息,稱(chēng)為信息鏈,另一條鏈則不含這個(gè)基因的遺傳信息,稱(chēng)為配對鏈。
。4)明確染色體、DNA、基因與脫氧核苷酸之間的關(guān)系。脫氧核苷酸是DNA的基本結構單位,基因是DNA的一個(gè)片段,DNA分子主要位于染色體上。因為染色體是DNA的主要載體,也是基因的主要載體,基因在染色體上呈線(xiàn)性排列(DNA的一段,高度螺旋化)。一條染色體上含有一個(gè)DNA分子,而在細胞分裂間期的細胞中,經(jīng)過(guò)復制后的染色體則含有2個(gè)DNA分子,分別位于兩條姐妹染色單體上。
9.DNA和RNA
。1)判斷DNA和RNA的關(guān)鍵是U(尿嘧啶、RNA特有)和T(胸腺嘧啶,DNA特有);判斷單鏈DNA或雙鏈DNA的關(guān)鍵是A與T或G與C數目是否相等,RNA一般是單鏈結構。
。2)RNA分為三種:信使RNA(mRNA,攜帶遺傳信息,指控制蛋白質(zhì)合成的模板);轉運RNA(tRNA,多呈三葉草形,由一條鏈折疊盤(pán)繞而成,作用是運載氨基酸,1981年,我國合成了具有76個(gè)核苷酸的酵母丙氨酸轉運RNA);核糖體RNA(rRNA,約占核糖體質(zhì)量的60%,主要功能是確保結合上去的mRNA分子正確地定向)。
10.遺傳信息、密碼子、遺傳性狀
。1)遺傳信息是指控制生物遺傳性狀的一種信號,通常由DNA(基因)上的四種脫氧核苷酸排列順序所決定。不同生物體內DNA不同,每種生物具有各自特定的遺傳信息。
。2)密碼子是指信使RNA上決定蛋白質(zhì)合成時(shí)確定摻入的某一特定氨基酸在肽鏈上順序排列的三個(gè)相鄰堿基,也稱(chēng)“三聯(lián)體”密碼。
。3)遺傳性狀是指由遺傳物質(zhì)所控制的生物體所表現出的各種形態(tài)、結構和生理等方面的特征,主要由蛋白質(zhì)體現。
。4)聯(lián)系:①從描述方法和思維定式上看,遺傳信息是抽象概念,它通過(guò)密碼子作為中介,使生物的具體性狀得以體現。這里有一個(gè)從抽象到具體的描述方法和思維過(guò)程。②轉錄和翻譯過(guò)程是遺傳信息傳遞的主要途徑,即中心法則的主要內容。遺傳信息、密碼子和遺傳性狀是科學(xué)家在描述信息傳遞的過(guò)程中建立的三個(gè)基本概念。
。5)區別:①存在位置不同:遺傳信息存在于DNA分子(基因)上;密碼子存在于信使RNA分子上;遺傳性狀則是分布于生物體全身,由蛋白質(zhì)來(lái)體現。②功能不同:遺傳信息是生物體遺傳性狀的儲存方式,它可通過(guò)復制、轉錄、翻譯、逆轉錄等過(guò)程傳遞,最終使生物體表現出各種性狀;密碼子直接控制蛋白質(zhì)中的氨基酸種類(lèi);遺傳性狀是遺傳信息的具體體現,決定著(zhù)不同生物和同種生物個(gè)體之間的遺傳差異。
11.復制、轉錄和翻譯三者之間的區別
。1)復制、轉錄、翻譯過(guò)程中,都嚴格遵守堿基互補配對原則。只不過(guò)在復制過(guò)程中,A是與T配對,而在轉錄過(guò)程中,A則是與U配對;在翻譯過(guò)程中氨基酸與信使RNA的堿基并不是直接對應關(guān)系,只能是轉運RNA上一端的三個(gè)堿基(稱(chēng)反密碼子)與信使RNA上的密碼子配對,轉運RNA的另一端則攜帶氨基酸。
。2)其他易混淆知識的比較
對比項目 復制 轉錄 翻譯
場(chǎng)所 細胞核 細胞核 核糖體
模板 DNA解旋后的兩條母鏈 DNA解旋后的一條母鏈 mRNA
原料 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸
產(chǎn)物 兩個(gè)相同的DNA分子 mRNA分子 蛋白質(zhì)(多肽鏈)
【學(xué)法指導】
本部分可用5~8課時(shí)完成,相關(guān)知識可用2~3課時(shí),同步訓練可用3~5課時(shí)。
遺傳是指親代與子代在性狀上的相似:從遺傳物質(zhì)上分析,是指親代遺傳物質(zhì)的準確復制并傳遞到子代的過(guò)程。變異是指親代與子代之間、子代個(gè)體之間在性狀上的差異:由于環(huán)境條件引起的變異叫不可遺傳的變異,由于遺傳物質(zhì)的改變引起的變異叫可遺傳的變異,可遺傳變異來(lái)源于基因突變、基因重組和染色體變異。遺傳和變異是生物的基本特征之一,是生物界普遍存在的極其復雜的生命現象,在生物個(gè)體生命活動(dòng)、種族延續與進(jìn)化發(fā)展中有著(zhù)重要的作用。一般地說(shuō),遺傳是相對的,變異是絕對的。本章內容屬于遺傳學(xué)內容,是目前生命科學(xué)的前沿學(xué)科,熱點(diǎn)、焦點(diǎn)多,實(shí)驗性、理論性強,在整個(gè)高中生物教材中以及歷年的高考中都占有重要的地位,且題目靈活,富于變化,是歷年高考突出考查的重點(diǎn)章節之一。
該章知識與其他章節聯(lián)系密切。第一章中有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸,第二章有關(guān)核糖體、線(xiàn)粒體、葉綠體、細胞核、染色體等知識,是學(xué)習“遺傳的物質(zhì)基礎”等內容的基礎。第五章中有關(guān)減數分裂過(guò)程中同源染色體的聯(lián)會(huì )和四分體時(shí)期,第一次分裂后期的同源染色體分開(kāi),非同源染色體之間的自由組合等知識,是基因遺傳規律的細胞學(xué)基礎。生物的遺傳和變異是生物進(jìn)化的內因,生物的變異為生物的進(jìn)化提供了原始材料,因此本章內容又是第七章的基礎知識。所以該章在整個(gè)教材中占有十分重要的地位。
本章包括五節內容。第一節“遺傳的物質(zhì)基礎”分為三大部分。第一部分“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”,要注意復習DNA是遺傳物質(zhì)的兩個(gè)證據及特點(diǎn);第二部分“DNA的結構和復制”,要在掌握“[實(shí)驗九]DNA的粗提取與鑒定”和“[實(shí)驗十]制作DNA雙螺旋結構模型”的實(shí)驗原理與方法步驟的基礎上,進(jìn)一步加深理解DNA的組成成分、空間結構、堿基互補配對原則及應用和復制過(guò)程;第三部分“基因的表達”應重點(diǎn)復習基因的概念、基因控制蛋白質(zhì)的合成以及“中心法則”。第二節“遺傳的基本規律”包括基因的分離定律、自由組合定律、基因的連鎖和交換定律三部分內容,要注意復習一些重要的基本概念;三個(gè)定律的實(shí)質(zhì)及應用;明確各定律的適用范圍。第三節“性別決定與伴性遺傳”要在明確人類(lèi)染色體組型基礎上,注意復習性別決定和伴性遺傳的過(guò)程、實(shí)例和特點(diǎn);正確區分常、性染色體上基因控制的遺傳現象及有關(guān)遺傳系譜題的解題方法與技巧。第四節“生物的變異”分為兩大部分。第一部分“基因突變和基因重組”要注意復習比較兩個(gè)概念、特點(diǎn)、原因及應用;第二部分“染色體變異”要注意復習染色體組、多倍體、單倍體;單倍體及多倍體的育種過(guò)程。第五節“人類(lèi)遺傳病與優(yōu)生”在掌握單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病的基礎上,明確遺傳病對人類(lèi)的危害、優(yōu)生的概念和措施。
在本章內容中,“遺傳的物質(zhì)基礎”部分,通過(guò)掌握DNA的結構,能幫助理解生物的遺傳現象和生物的多樣性;DNA的復制與細胞分裂及生物的遺傳變異等知識密切相關(guān);基因的有關(guān)知識則是學(xué)習遺傳的基本規律和基因突變等知識的基礎。因此,DNA的結構、DNA的復制和有遺傳效應的DNA片段——基因,是本章的重點(diǎn)知識。
在上述知識點(diǎn)中,“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是復習的重點(diǎn),對這一重點(diǎn)知識的復習應從分析兩個(gè)實(shí)驗入手,得出DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結論,再從以下幾點(diǎn)歸納出DNA是主要的遺傳物質(zhì)。①一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸;②細胞生物和DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA;③在只含RNA的少數病毒中,RNA才作為遺傳物質(zhì)。對DNA是遺傳物質(zhì)證據的兩個(gè)實(shí)驗的理解是本節的難點(diǎn)。關(guān)于肺炎雙球菌的轉化實(shí)驗,通過(guò)對實(shí)驗過(guò)程的研究,弄清S型細菌中,RNA是轉化因子,DNA是遺傳物質(zhì);關(guān)于噬菌體侵染細菌的實(shí)驗,要抓住實(shí)驗過(guò)程中的兩個(gè)關(guān)鍵階段:注入和釋放,即抓住噬菌體染細菌過(guò)程中起作用的是DNA,以及子代噬菌體在大小、形態(tài)等方面都保持著(zhù)原來(lái)親代噬菌體的特點(diǎn)這兩點(diǎn)內容,并通過(guò)分析實(shí)驗過(guò)程,對比DNA所具有的遺傳物質(zhì)的特點(diǎn),使教材相關(guān)知識的聯(lián)系更加緊密并形成完整的知識體系。
關(guān)于染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體是本節的又一重點(diǎn),這主要是由真核細胞中的DNA主要存在于染色體上決定的。此外,在認識染色體是遺傳物質(zhì)主要載體的同時(shí),不要忽略了細胞中還有少量DNA存在于線(xiàn)粒體和葉綠體中,線(xiàn)粒體和葉綠體也是遺傳物質(zhì)的載體。受細胞核中染色體上DNA控制的遺傳現象叫細胞核遺傳,受細胞質(zhì)中DNA控制的遺傳現象叫細胞質(zhì)遺傳。
本部分知識內容抽象,概念多,易混淆,學(xué)習難度大。學(xué)習時(shí)要注意抽象知識的直觀(guān)化手段——圖解和模型(DNA結構模型、DNA復制圖解等)。多比較:如DNA和RNA的比較;遺傳信息與遺傳密碼的比較;轉錄、翻譯以及DNA復制的比較;噬菌體與原核生物的比較等。多圖(表)解:如DNA片段平面圖解;中心法則圖解(不僅清楚各組成成分的關(guān)系、位置,還利用堿基互補配對原則將“復制”“轉錄”“翻譯”等重要過(guò)程有機地聯(lián)系起來(lái),區別開(kāi)來(lái))等。多舉例:如要弄清DNA是遺傳物質(zhì)的證據,不僅要注意分析“噬菌體侵染細菌的實(shí)驗”和“細菌轉化實(shí)驗”,還應自己去探究這兩個(gè)實(shí)驗的實(shí)質(zhì)以及RNA在病毒的繁殖和遺傳中起作用的例子(如TMV、HRV)等。這樣,既能加深對“DNA是主要的遺傳物質(zhì)(DNA不是惟一的遺傳物質(zhì),RNA也是遺傳物質(zhì))”的理解,又能拓寬知識面。對于一些重要的概念要在理解的基礎上,切實(shí)掌握,并弄清它的重要地位。如:基因這個(gè)概念,從內部看,它是有遺傳效應的DNA片段;從外部看,基因在不同的染色體上與在同一染色體的不同位點(diǎn)上,所遵循的遺傳規律不同,所表現的遺傳效果也不同,這就為以后學(xué)習遺傳的基本規律、伴性遺傳以及生物的變異打下了基礎。
【典型例題精講】
。劾1]下列關(guān)于DNA的敘述中,正確的是
A.玉米的卵細胞含有玉米的全部遺傳信息
B.同種生物個(gè)體之間DNA完全相同
C.一個(gè)DNA分子只控制一個(gè)性狀
D.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA
【解析】在體細胞內,控制某一性狀的基因是成對存在的。精子和卵細胞中控制某一性狀的基因是體細胞中成對基因中的任何一個(gè);蛑械拿撗鹾塑账岬呐帕许樞蚴沁z傳信息,因此精子和卵細胞含有本物種全部的遺傳信息。同種生物不同個(gè)體之間,細胞核中DNA數目是相同的,但是不同的DNA含有不同的脫氧核苷酸的排列順序。一個(gè)DNA上有許多基因,可控制多個(gè)性狀。病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
【答案】A
。劾2]染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,主要是因為
A.染色體中DNA的含量穩定
B.細胞分裂時(shí)染色體復制和DNA復制是同步
C.染色體容易被堿性染料染成深色
D.細胞內的DNA大部分在染色體上
【解析】A說(shuō)明染色體在遺傳上的作用實(shí)質(zhì)上是由DNA決定;B說(shuō)明染色體的行為同DNA的變化是一致的,D項說(shuō)明主要的遺傳物質(zhì)DNA大部分位于染色體上,因而說(shuō)明染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。C項只說(shuō)明染色體的一種著(zhù)色特點(diǎn)。
【答案】D
。劾3]用同位素35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,32P標記其核酸分子。該噬菌體感染普通大腸桿菌,結果絕大多數子代噬菌體中
A.有35S B.有32P
C.有35S和32P D.沒(méi)有35S和32P
【解析】噬菌體侵染細菌時(shí),注入細菌內的只有32P標記的噬菌體DNA,而35S標記的蛋白質(zhì)外殼留在細菌外面,所以,所有的子代噬菌體均不含35S。32P標記的噬菌體DNA在細菌內以不含32P的四種脫氧核苷酸為原料進(jìn)行半保留復制,因而在產(chǎn)生的子代噬菌體中,只有兩個(gè)噬菌體含有32P,其他的絕大多數子代噬菌體均不含有32P。
【答案】D
。劾4]在酶合成過(guò)程中,決定酶種類(lèi)的是
A.核苷酸 B.核酸
C.核糖體 D.tRNA
【解析】考查DNA控制蛋白質(zhì)的合成。酶是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成過(guò)程受DNA控制,一定結構的DNA能控制合成相應結構的信使RNA,進(jìn)而由信使RNA控制合成相應結構的蛋白質(zhì),即DNA分子通過(guò)信使RNA為媒介決定蛋白質(zhì)的性質(zhì)。核糖體和tRNA分別作為合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所和氨基酸的運載工具,對蛋白質(zhì)的性質(zhì)沒(méi)有決定作用。另外,了解少數病毒以RNA為遺傳物質(zhì),有以RNA控制蛋白質(zhì)合成的事例,對解題更有幫助。不能正確理解DNA控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程,可能導致本題誤解。
【答案】B
。劾5]蠶的絲腺細胞能產(chǎn)生大量蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)叫絲蛋白。這些細胞不產(chǎn)生血液中的蛋白質(zhì),因此推測絲腺細胞
A.只有絲蛋白基因
B.有血液蛋白和絲蛋白基因
C.有絲蛋白基因和其它基因,但沒(méi)有血液蛋白基因
D.比合子的基因少
【解析】蠶的各種不同的體細胞均來(lái)自于同一個(gè)受精卵的有絲分裂,因而不同的體細胞應與受精卵含有相同的基因,只是不同的體細胞表達不同的基因,因而絲腺細胞含有受精卵所具有的所有基因,只是絲腺細胞在執行其生理功能時(shí),它所含有的血液蛋白質(zhì)基因不表達。
【答案】B
。劾6]DNA的組成分析表明下列的相關(guān)比值其中有一個(gè)是可變的
A.A/T B.G/C
C.(A+T)/(G+C) D.(A+G)/(T+C)
【解析】A和B都不對,根據DNA的堿基互補配對原則可知:A=T,G=C,這是因為DNA是互補雙鏈分子,A與T配對,G與C配對,因此A/T和G/C都等于1,且不變。(A+T)/(G+C)的比值可因物種而異,有些生物的A+T含量高于G+C,有些生物則相反。D項中因為A=T,G=C,則A+G=T+C,即(A+G)/(T+C)的值為1,是不變的。
【答案】C
。劾7]將一個(gè)DNA分子進(jìn)行標記,讓其連續復制3次,在最后得到的DNA分子中,被標記的DNA鏈占DNA總鏈數的
A.1/32 B.1/16
C.1/8 D.1/4
【解析】本題與上題屬同一類(lèi)型題,但又有不同之處。標記了一個(gè)DNA分子之后,就等于標記了兩條DNA鏈,那么,無(wú)論復制多少次,被標記的總是這兩條鏈,所以本題的算法是用2除以最后得到的總的DNA鏈數,即2÷16=1/8,(亦即1/23)。
【答案】C
。劾8]愈傷組織細胞在一種包含所有必需物質(zhì)的培養基中培養了幾個(gè)小時(shí),其中一種化合物具有放射性(氚標記)。當這些細胞被固定后進(jìn)行顯微鏡檢,利用放射性顯影發(fā)現放射性只集中于細胞核、線(xiàn)粒體和葉綠體?梢杂欣碛傻乜隙ū粯擞浀幕衔锸
A.一種氨基酸 B.尿嘧啶核苷酸
C.葡萄糖 D.胸腺嘧啶核苷酸
【解析】細胞核是遺傳物質(zhì)DNA貯存的場(chǎng)所、線(xiàn)粒體和葉綠體中也含有DNA和RNA。放射性只集中于細胞核、線(xiàn)粒體和葉綠體說(shuō)明被標記的化合物是DNA的基本組成單位:脫氧核糖核苷酸。據此肯定被標記的化合物是胸腺嘧啶核苷酸。
【答案】D
。劾9]某科學(xué)家做“噬菌體侵染細菌實(shí)驗”時(shí),用放射性同位素標記噬菌體和細菌的有關(guān)結構或物質(zhì)(如下表所示)。產(chǎn)生的100個(gè)子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。
? 噬菌體 細菌
DNA或核苷酸 32P標記 31P標記
蛋白質(zhì)或氨基酸 34S標記 35S標記
。1)子代噬菌體的DNA應含有表中的_________和_________元素,各占_________個(gè)和_________。
。2)子代噬菌體中,只含32P的有_________個(gè);只含31P的有_________個(gè);同時(shí)含32P、31P的有_________個(gè)。
。3)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒(méi)有_________元素,由此說(shuō)明____________________;子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有_________元素,這是因為_(kāi)________________________________。
。4)因為此實(shí)驗能證明遺傳物質(zhì)四個(gè)理論特點(diǎn)中的兩個(gè):
、賍____________________________________________。
、赺____________________________________________。
所以此實(shí)驗得出的結論是_____________________________________________。
【解析】本題考查DNA和蛋白質(zhì)組成元素的差別,DNA的半保留復制和噬菌體侵染細菌實(shí)驗的有關(guān)知識。噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)組成。DNA含有P,蛋白質(zhì)含有S。在噬菌體侵染細菌實(shí)驗時(shí)蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn)入細菌內,子代噬菌體的外殼(或蛋白質(zhì))是在細菌內用35S標記的氨基酸為原料來(lái)合成的;噬菌體的DNA進(jìn)入細菌內能自我復制,能指導蛋白質(zhì)的生物合成;用35S標記的氨基酸為原料來(lái)合成的子代噬菌體的外殼。所以此實(shí)驗得出結論是DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
【答案】(1)32P 31P 2 100(2)0 98 2(3)34S噬菌體侵染細菌時(shí)蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn)入細菌內35S子代噬菌體的外殼(或蛋白質(zhì))是在細菌內用35S標記的氨基酸為原料來(lái)合成的(4)DNA能自我復制,使前后代保持一定的連續性 能指導蛋白質(zhì)的生物合成 DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
。劾10]煙草花葉病毒TMV和車(chē)前草病毒HRV都能感染煙草葉,但二者致病病斑不同,如下圖所示。根據圖B回答:
。1)(a)表示用_________感染煙葉,結果_________________。
。2)(b)表示用_________感染煙葉,結果_________________。
。3)(c)表示用_________感染煙葉,結果_________________。
。4)(d)表示的是用人工合成的新病毒產(chǎn)生的后代,其特征是______________________。
。5)整個(gè)實(shí)驗說(shuō)明___________________________。
【解析】本題是有關(guān)RNA在病毒繁殖和遺傳中的作用的經(jīng)典實(shí)驗。一些植物病毒和動(dòng)物病毒只含有RNA,而不含DNA。這些病毒的遺傳性狀是由RNA決定的。首先應仔細審題、審圖,注意TMV的結構:實(shí)心螺旋代表RNA,空白方框代表蛋白質(zhì)外殼;圖HRV的結構:空心螺旋代表RNA,斜線(xiàn)方框代表蛋白質(zhì)外殼,箭頭表示感染。A圖中的(a)、(b)分別表示兩種病毒感染煙葉后的病斑性狀不同。再看B圖,實(shí)驗證明把TMV的蛋白質(zhì)外殼與RNA分離,單獨用TMV的蛋白質(zhì)侵染煙草葉,不產(chǎn)生病斑,也就是無(wú)致病性(B中(a));而把HRV的RNA接種到煙葉上,結果煙葉發(fā)病,證明RNA起著(zhù)遺傳物質(zhì)的作用(B中(b))。如果把HMV的RNA與TRV的蛋白質(zhì)組合在一起,形成一個(gè)類(lèi)似“雜交”的新病毒,感染實(shí)驗結果得到的病斑特征決定于RNA的特異性,進(jìn)一步證明RNA在遺傳上的決定作用。
【答案】(1)TMV蛋白質(zhì)外殼接種煙葉 沒(méi)有侵染作用(2)HRV的RNA單獨接種煙葉 有侵染作用(3)TMV外殼和HRV的RNA合成的病毒接種煙葉 有侵染作用(4)新病毒產(chǎn)生的后代全屬HRV型(5)RNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
。劾11]如下圖“DNA的粗提取和物理性狀觀(guān)察”實(shí)驗裝置,分析回答:
。1)實(shí)驗材料選用雞血細胞液,而不用雞全血,主要原因是雞血細胞液中含有較高含量的_________。
。2)在圖A所示的實(shí)驗步驟中加蒸餾水的目的是_________,通過(guò)圖B所示的步驟取得濾液,再在溶液中加入2摩爾/升NaCl溶液的目的是__________________,圖中C所示實(shí)驗步驟中加蒸餾水的目的是_________。
。3)為鑒定實(shí)驗所得絲狀物的主要成分是DNA可滴加_________溶液,結果絲狀物被染成藍綠色。
【解析】考查從雞血細胞液中提取和鑒定DNA的實(shí)驗步驟和原理。“DNA粗提取和物理性狀觀(guān)察”實(shí)驗材料選用雞血細胞液,而不用雞全血,主要原因是DNA主要位于細胞核中,而血漿中不含DNA,使用雞血細胞液提高了材料中的細胞數量和DNA含量,從而可以保證實(shí)驗能提取到足夠DNA的數量。題中圖A、B、C所示為本實(shí)驗的三個(gè)關(guān)鍵步驟,圖A通過(guò)添加蒸餾水,血細胞與蒸餾水相混而使血細胞處于極度低滲的環(huán)境之中,細胞因大量吸水而導致最終破裂,并釋放出胞內物。圖B通過(guò)紗布過(guò)濾使血細胞釋出的DNA濾入收集的濾液中(將大量膠狀物濾出),再在濾液中加入2摩爾/升NaCl溶液,使DNA溶解度增加(DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,如在0.14摩爾/升NaCl溶液中溶解度只有水中的1%,而在1摩爾/升NaCl溶液中的溶解度為水中的2倍),即使DNA分子溶解入NaCl溶液。圖C在DNA濃鹽溶液中加入蒸餾水(大量),可使溶液的NaCl濃度降至較低,由于DNA在較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14摩爾/升NaCl溶液中溶解度最低,濃度變小DNA溶解度將加大),使DNA低滲析出,經(jīng)過(guò)濾等手段可以收集到DNA。甲基綠為比較常用的細胞核染色劑,染后細胞核、染色體呈綠色,屬堿性染料,可以用來(lái)鑒定DNA。
【答案】(1)DNA(2)使血細胞破裂 使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液 使DNA析出(3)甲基綠
。劾12]將大腸桿菌放在含有同位素15N培養基中培育若干代后,細菌DNA所有氮均為15N,它比14N分子密度大。然后將DNA被15N標記的大腸桿菌再移到14N培養基中培養,每隔4小時(shí)(相當于分裂繁殖一代的時(shí)間)取樣一次,測定其不同世代細菌DNA的密度。實(shí)驗結果:DNA復制的密度梯度離心試驗如下圖所示。
。1)中帶含有的氮元素是_________。
。2)如果測定第四代DNA分子的密度,15N標記的比例表示為_(kāi)________。
。3)如果將第一代(全中)DNA鏈的氫鍵斷裂后再測定密度,它的兩條DNA單鏈在試管中的分布位置應為_(kāi)________。
。4)上述實(shí)驗表明,子代DNA合成的方式是_________。
【解析】考查DNA分子復制的特點(diǎn)。DNA的復制是半保留復制,即以親代DNA分子的每條鏈為模板,合成相應的子鏈,子鏈與對應的母鏈形成新的DNA分子,一個(gè)DNA分子經(jīng)復制形成兩個(gè)子代DNA分子。將DNA被15N標記的大腸桿菌移到14N培養基中培養,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA鏈均含14N。根據半保留復制的特點(diǎn),第一代的DNA分子應一條鏈含15N,一條鏈含14N。一個(gè)親代DNA分子復制到第二代形成22=4個(gè)DNA,其中兩個(gè)各保留親代DNA分子的一條鏈(含15N),另一條鏈為14N,另兩個(gè)DNA分子的兩條鏈均含14N;以后各代中含有一條15N鏈、一條14N鏈的DNA分子始終為2個(gè)(來(lái)自于同一個(gè)親代DNA),其余DNA分子兩條鏈均含14N。全含15N的DNA分子比純含14N的DNA分子密度大,在密度梯度離心試驗中,含15N的DNA分子均位于試管下部,而含14N的DNA分子應位于試管中較靠上的位置。一條鏈含15N,一條鏈含14N的DNA分子位置應后于前兩者之間,試驗的結果也證明了這一點(diǎn)。據此可知,(1)中帶(DNA)含有氮元素為兩種:14N和15N;(2)第四代中由一個(gè)親代DNA分子產(chǎn)生的子代DNA數為24=16個(gè),一條鏈為14N,一條鏈為15N的DNA分子為2個(gè),占總數的1/8,位于梯度離心分離的中帶,其余DNA分子含14N,有14個(gè),占7/8,位于輕帶;(3)將第一代DNA鏈(一條含15N,一條含14N)氫鍵斷裂后(兩鏈分開(kāi))測定密度,應含的一半鏈在輕帶,一半含的鏈在重帶。
【答案】(1)14N和15N(2)1/8中,7/8輕(3)1/2重,1/2輕(4)半保留復制
。劾13]已知甲、乙、丙三種類(lèi)型的病毒,它們的遺傳信息的遺傳方式分別用下圖表示。
。1)對三種類(lèi)型的病毒分別舉例(從以下供選答案中選出:瘤病毒、噬菌體、流感病毒)
甲_________;乙_________;丙_________。
。2)圖中3、10表示遺傳物質(zhì)的_________過(guò)程,此過(guò)程正常進(jìn)行所必備的條件有:_________酶、_________酶、___________________________。
。3)圖中1、8表示遺傳信息的_________過(guò)程;圖中2、5、9表示遺傳信息的_________過(guò)程。
。4)圖中7表示遺傳信息的_________過(guò)程,此過(guò)程的進(jìn)行需要_________的催化,發(fā)現這一現象的意義是___________________________。
。5)圖甲中遺傳信息傳遞的過(guò)程圖式為:_________________,甲生物的這些過(guò)程發(fā)生在_________細胞內。
【解析】噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,進(jìn)入細菌后的DNA能夠自我復制,轉錄形成信使RNA,并利用細菌的核糖體翻譯形成蛋白質(zhì);由此推知甲為噬菌體。流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,能夠自我復制,轉錄形成信使RNA,并利用寄主細胞的核糖體翻譯形成蛋白質(zhì);由此推知乙為流感病毒。瘤病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,進(jìn)入細胞后能夠自我復制,在逆轉錄酶的作用下形成DNA(先形成DNA的一條鏈,再配對形成兩條鏈),再轉錄形成信使RNA,并利用寄主細胞的核糖體翻譯形成蛋白質(zhì)。
【答案】(1)噬菌體致 流感病毒 瘤病毒
。2)復制 解旋 聚合 ATP及四種脫氧核苷酸
。3)轉錄 翻譯
。4)逆轉錄 逆轉錄酶對中心法則的補充
。5)DNA→DNARNA蛋白質(zhì)細菌
?
【達標訓練】
一、選擇題
1.DNA分子上有遺傳效應的片段是基因,與基因有關(guān)的不正確敘述是
A.基因能復制
B.基因能轉錄
C.基因在A(yíng)、B中都要解旋
D.基因只復制而不轉錄
【解析】復制是產(chǎn)生與親代DNA分子完全相同的子代DNA的過(guò)程,所以DNA的任何片段都應復制;轉錄是產(chǎn)生信使RNA進(jìn)而翻譯為蛋白質(zhì)決定生物的某一性狀,所以DNA轉錄時(shí),只轉錄有遺傳效應的DNA片段(基因)。
【答案】D
2.具有100個(gè)堿基對的1個(gè)DNA分子區段,內含40個(gè)胸腺嘧啶,如果連續復制兩次,則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為
A.60個(gè) B.80個(gè)
C.120個(gè) D.180個(gè)
【解析】考查DNA分子的化學(xué)結構和復制的有關(guān)知識。題干“具有100個(gè)堿基對的1個(gè)DNA分子區段”,提示該DNA分子為雙鏈DNA,根據堿基互補配對原則,該DNA分子含有40個(gè)T,則必然含有40個(gè)A,其余堿基的數量為G=C=60;根據DNA復制的特點(diǎn),該DNA復制一次,需要60個(gè)C,形成兩個(gè)完全一樣的子代DNA,兩個(gè)子代DNA繼續復制一次又各需60個(gè)C,所以該DNA連續復制兩次共需180個(gè)C。搞清脫氧核苷酸與堿基的關(guān)系,熟練掌握DNA復制的特點(diǎn),是解答本題的關(guān)鍵。
【答案】D
3.一種動(dòng)物體內的某種酶由150個(gè)氨基酸組成,在控制這個(gè)酶合成的基因中核苷酸的最少個(gè)數是
A.300個(gè) B.450個(gè)
C.600個(gè) D.900個(gè)
【解析】考查基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程。在信使RNA中,三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸,而信使RNA是由DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則合成的。所以,一個(gè)氨基酸和基因中的三個(gè)堿基對(6個(gè)堿基)相對應;蚴怯蓛蓷l脫氧核苷酸鏈構成的(盡管只有一條鏈具有轉錄功能),解題過(guò)程中忽略基因和信使RNA的對應情況,是解題失誤的主要原因。
【答案】D
4.在蛋白質(zhì)合成的翻譯過(guò)程中,堿基互補配對發(fā)生于哪兩者之間
A.氨基酸與轉運RNA
B.信使RNA與轉運RNA
C.DNA與信使RNA
D.核糖體與信使RNA
【解析】A、D不存在堿基互補配對關(guān)系,C是轉錄過(guò)程中發(fā)生的堿基配對關(guān)系。
【答案】B
5.(2003年上海高考題)下列細胞中不能合成蛋白質(zhì)的是
A.胰腺細胞 B.腸粘膜細胞
C.成熟紅細胞 D.白細胞
【解析】細胞內蛋白質(zhì)的合成必須在DNA的指導下,經(jīng)過(guò)轉錄、翻譯過(guò)程,最后合成蛋白質(zhì)。而成熟的紅細胞中無(wú)細胞核,故不能轉錄形成mRNA,也就不能合成蛋白質(zhì)。
【答案】C
6.由DNA分子蘊藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后,得到的化學(xué)物質(zhì)是
A.氨基酸、葡萄糖、堿基
B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C.核糖、堿基、磷酸
D.脫氧核糖、堿基、磷酸
【解析】考查DNA、RNA結構單位的化學(xué)組成。DNA的基本單位脫氧核苷酸是由脫氧核糖、磷酸和含氮堿基組成的,RNA的基本結構單位核糖核苷酸是由核糖、磷酸、含氮堿基組成的,它們是核酸水解后形成的最小分子。本題設問(wèn)RNA的水解產(chǎn)物,故答案為C。對DNA和RNA的化學(xué)組成記憶不清,對題干所述中心詞把握不準,是本題出錯的主要原因。
【答案】C
7.已知某物種的細胞中含有26個(gè)DNA分子,其中有2個(gè)DNA分子各含有24000個(gè)堿基,由這兩個(gè)DNA分子所控制合成的多肽鏈中,最多含有多少種氨基酸
A.8000 B.4000
C.16000 D.20
【解析】考查蛋白質(zhì)分子的化學(xué)組成。天然氨基酸種類(lèi)較多,但構成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。本題已知條件較多,但與題目解答并無(wú)直接聯(lián)系,主要起迷惑干擾作用。這就要求學(xué)生解題時(shí)認真、全面審視題目要求。根據題目提供的諸多條件,錯誤認為本題會(huì )考查多肽鏈所含氨基酸的數量,從而根據轉錄、翻譯的過(guò)程求解獲得答案A,是本題出錯的最主要原因。
【答案】D
8.關(guān)于轉運RNA和氨基酸之間相互關(guān)系的說(shuō)法,正確的是
A.每種氨基酸都可由幾種轉運RNA攜帶
B.每種氨基酸都有它特定的一種轉運RNA
C.一種轉運RNA可以攜帶幾種結構上相似的氨基酸
D.一種氨基酸可由一種或幾種特定的轉運RNA來(lái)將它帶到核糖體上
【答案】D
9.下列哪一組是DNA的組成成分
A.脫氧核糖、核酸和磷酸
B.脫氧核糖、含氮的堿基和磷酸
C.核糖、嘧啶和磷酸
D.核糖、含氮的堿基和磷酸
【答案】B
10.DNA復制需要
A.能量 B.酶和模板
C.脫氧核苷酸 D.上述三個(gè)答案
【解析】DNA復制的條件是:①模板;②能量;③原料:脫氧核苷酸;④酶。
【答案】D
11.下列有關(guān)遺傳規律的正確敘述是
A.遺傳規律適用于一切生物
B.遺傳規律只適用于高等植物
C.遺傳規律在配子的形成過(guò)程中起作用
D.遺傳規律在受精作用過(guò)程中起作用
【答案】C
12.若用物理或化學(xué)方法抑制惡性腫瘤細胞的DNA復制,這些細胞將停留在細胞周期的
A.前期 B.中期
C.后期 D.間期
【答案】D
13.某種DNA分子中,胸腺嘧啶數占全部堿基的23.8%,則腺嘌呤數與胞嘧啶數之和占全部堿基數的
A.23.8% B.26.2%
C.50% D.76.2%
【解析】本題主要考查堿基互補配對原則。解此類(lèi)題目首先應弄清楚:任意兩個(gè)互不配對的堿基比率之和都占總量的50%,也就是A+G=T+C=A+C=T+G,而與單個(gè)堿基占總數的比例無(wú)關(guān),由此可知,腺嘌呤數與胞嘧啶數之和占全部堿基總數的50%。
【答案】C
14.某DNA分子的一條單鏈中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互補單鏈中和整個(gè)DNA分子中分別是
A.0.4和0.4 B.0.4和0.6
C.0.6和1.0 D.2.5和1.0
【解析】本題主要考查對堿基互補配對原則的理解。根據堿基互補配對原則可知,在每個(gè)DNA分子中,嘌呤堿基(A+G)和嘧啶堿基(T+C)是相等的,而兩條鏈上的堿基又是互補的,也就是說(shuō)一條鏈上的A+G等于另一條鏈上的T+C,同樣一條鏈上的T+C等于另一條鏈上的A+G。則兩條鏈上的(A+G)/(T+C)的比值是互為倒數,F在,一條鏈上的A+G/T+C=0.4,那么,其互補鏈上的則是2.5,而整個(gè)DNA分子中的這個(gè)比值應是1。
【答案】D
15.已知某信使RNA的堿基中,U占20%,A占10%,求它的模板基因中胞嘧啶占
A.25% B.30%
C.35% D.70%
【解析】本題主要考查對轉錄的理解。信使RNA分子是通過(guò)DNA上基因中的一條鏈轉錄而來(lái)的,則信使RNA分子中堿基比率與模板鏈的堿基比率是相對應的,根據題意,U占20%,A占10%,則基因模板鏈中的A+T就占該鏈的30%,而根據堿基互補配對原則,基因中的一條鏈的A+T占該鏈的比率與另一條鏈中的A+T占另一條鏈的比率及整個(gè)基因中A+T的比率是相等的,即整個(gè)基因中的A和T之和占全部堿基的30%,那么G+C就占全部堿基的70%,又因為G=C,所以胞嘧啶C占35%。
【答案】C
16.關(guān)于DNA分子復制的敘述,錯誤的是
A.復制發(fā)生在細胞分裂間期
B.邊解旋邊復制
C.復制需要氨基酸和酶
D.復制遵循堿基互補配對原則
【解析】本題主要考查對DNA分子復制的理解及DNA分子的復制與染色體復制的差別。在四個(gè)選項中,C是錯誤的,因為DNA分子的復制需要的原料是脫氧核苷酸,而不是氨基酸,只有在染色體復制時(shí),合成有關(guān)蛋白質(zhì)才需要氨基酸。
【答案】C
17.一條多肽鏈中有1000個(gè)氨基酸,則作為合成多肽鏈的信使RNA分子和用來(lái)轉錄該信使RNA分子的基因中,分別至少要有堿基多少個(gè)
A.1000和2000 B.2000和4000
C.3000和3000 D.3000和6000
【解析】本題主要考查基因控制蛋白質(zhì)合成中DNA分子、RNA分子的堿基數與蛋白質(zhì)中氨基酸數的關(guān)系;蛞云湟粭l鏈為模板合成了信使RNA分子,則基因中堿基數與信使RNA的堿基數之比應為2:1,而信使RNA中三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸,則信使RNA的堿基數與其合成的多肽鏈中的氨基酸數之比應為3:1,將其合起來(lái)即:
基因→信使RNA→蛋白質(zhì)
堿基數目:堿基數目:氨基酸數目
6:3:1
根據這個(gè)原理,我們就可以順利做出這道題,即信使RNA的堿基數應至少是3000個(gè),而基因中的堿基數至少是6000個(gè)。
【答案】D
18.某生物精原細胞的染色體上有2n個(gè)基因,DNA含量為6.4c(單位),則該生物肝細胞的染色體上含有基因數和DNA含量為
A.n和3.2c B.2n和6.4c
C.2n和3.2c D.4n和12.8c
【解析】考查不同類(lèi)型細胞中染色體、DNA和基因的關(guān)系。在生物的生殖細胞及其形成過(guò)程的某些階段細胞內染色體、DNA和基因數量同正常體細胞相比會(huì )發(fā)生成倍的變化,某些特殊的組織細胞中其含量同體細胞也有差別。本題精原細胞同肝細胞一樣都是體細胞,它們染色體上含有的基因數和DNA含量應相同。把精原細胞誤解為初級精母細胞(DNA發(fā)生了復制)是本題出錯的常見(jiàn)原因。
【答案】B
19.某一DNA分子中,胞嘧啶與鳥(niǎo)嘌呤二者共占堿基總量的46%,其中一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基量的28%,則另一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基量的百分比為
A.46% B.26%
C.54% D.24%
【解析】解決這類(lèi)題目的關(guān)鍵是:兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接起來(lái)形成堿基對,堿基對的組成遵循堿基互補配對原則,即A與T,G與C配對,其數量關(guān)系是A=T,G=C。
在解題時(shí),不僅要準,還要快,在不改變題意的前提下,盡量把題目簡(jiǎn)化。具體做法是:畫(huà)出草圖:,變抽象為具體,從而使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,根據堿基互補配對原則,求一條鏈上的A等于求另一條鏈上的T。由題意知A+T占兩條鏈的54%,因此單鏈上的A+T占該鏈的百分數也為54%(分子、分母都減半),而A又占該鏈的28%,所以T占26%,即另一條鏈上的A占該鏈的26%。
【答案】B
20.噬菌體侵染細菌后,在形成子代噬菌體時(shí)用來(lái)作模板的物質(zhì)是
A.噬菌體的蛋白質(zhì)外殼
B.細菌內的蛋白質(zhì)
C.噬菌體的DNA分子
D.細菌內的DNA分子
【解析】在細菌細胞內,以噬菌體DNA為模板,復制產(chǎn)生許多子代噬菌體DNA,同時(shí)以噬菌體DNA為模板,轉錄形成信使RNA,再以信使RNA為模板翻譯形成噬菌體蛋白質(zhì)外殼。
【答案】C
21.(2001年廣東河南高考題)下列關(guān)于雙鏈DNA的敘述錯誤的是
A.若一條鏈上A和T的數目相等,則另一條鏈上的A和T數目也相等
B.若一條鏈上A的數目大于T,則另一條鏈上A的數目小于T
C.若一條鏈上的A:T:G:C=1:2:3:4,則另一條鏈上也是A:T:G:C:=1:2:3:4
D.若一條鏈上的A:T:G:C=1:2:3:4,則另一條鏈上為A:T:G:C=2:1:4:3
【解析】本題考查雙鏈DNA分子中堿基互補配對原則。由于雙鏈DNA分子中一條鏈上的A的數目等于另一條鏈上的T的數目,一條鏈上G的數目等于另一條鏈上C的數目,所以題中A、B、D三項成立。在C項中,一條鏈上的A等于另一條鏈上的A不符合堿基互補配對原則,故C項的表達是錯誤的。
【答案】C
22.“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是指
A.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體
B.多數生物的遺傳物質(zhì)是DNA
C.細胞里的DNA大部分在染色體上
D.染色體在遺傳中起主要作用
【答案】B
23.DNA分子自我復制發(fā)生在
A.有絲分裂前期或減數第一次分裂前期
B.有絲分裂中期或減數第一次分裂中期
C.有絲分裂后期或減數第一次分裂后期
D.有絲分裂間期或減數第一次分裂的間期
【解析】從細胞分裂各期特點(diǎn)知:細胞的有絲分裂間期或減數第一次分裂的間期進(jìn)行一系列的重要生命活動(dòng),如DNA分子的復制、有關(guān)蛋白質(zhì)的合成等,為細胞的分裂做好準備。
【答案】D
24.下列關(guān)于遺傳密碼子的敘述中,錯誤的是
A.一種氨基酸可能有多種與之對應的遺傳密碼
B.GTA肯定不是遺傳密碼子
C.每種密碼都有與之對應的氨基酸
D.信使RNA上的GCA在人細胞中和小麥細胞中決定的是同一種氨基酸
【解析】密碼子是信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基,由于RNA分子中不含堿基T,所以B選擇項說(shuō)法正確。由于信使RNA上的四種堿基組合成的遺傳密碼子有64種,氨基酸只有20種,所以一種氨基酸可能有多種遺傳密碼子,A選項說(shuō)法正確。由于遺傳密碼子在一切生物體內都是一樣的,所以D答案所述正確。因密碼子有UAA等終止密碼,故C選項說(shuō)法錯誤。
【答案】C
25.在DNA水解酶的作用下,初步水解DNA分子可以獲得
A.四種核苷酸
B.磷酸、核糖和A、C、G、U四種堿基
C.四種脫氧核苷酸
D.磷酸、脫氧核糖和A、T、C、G四種堿基
【解析】DNA在DNA水解酶的作用下,初步水解DNA分子產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸。被小腸吸收進(jìn)入細胞內,經(jīng)代謝分解為二氧化碳、水、尿酸等。
【答案】C
26.對染色體、DNA、基因三者關(guān)系的敘述中,錯誤的是
A.每條染色體上含有一或兩個(gè)DNA,DNA分子上含有多個(gè)基因
B.都能復制、分離和傳遞,且三者行為一致
C.三者都是生物細胞內的遺傳物質(zhì)
D.生物的傳種接代中,染色體的行為決定著(zhù)DNA和基因的行為
【解析】每條染色體含有一個(gè)DNA(未復制時(shí))或2個(gè)DNA(復制后)。染色體是DNA和基因的主要載體,因而染色體的行為決定著(zhù)DNA和基因的行為(復制、分離、組合、傳遞)。染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,染色體的遺傳作用是由DNA或基因決定的,因而不能說(shuō)染色體是遺傳物質(zhì)。
【答案】C
27.DNA在真核細胞內的存在部位可能有
A.細胞核、核糖體、線(xiàn)粒體
B.葉綠體、高爾基體、內質(zhì)網(wǎng)
C.細胞核、線(xiàn)粒體、葉綠體
D.線(xiàn)粒體、染色體、核糖體
【答案】C
28.下列有關(guān)染色體的敘述不正確的是
A.染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成
B.染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體
C.DNA在染色體上含量基本穩定
D.細胞內的DNA都存在于染色體上
【答案】D
29.用2mol/L的氯化鈉溶液溶解細胞核內的DNA的原因主要是
A.DNA在高濃度氯化鈉溶液中溶解度大
B.DNA在高濃度氯化鈉溶液中溶解度小
C.2mol/L氯化鈉能溶解DNA
D.A、B、C三者都正確
【答案】A
30.下列哪一組物質(zhì)是DNA的組成成分
A.脫氧核糖、磷酸、核酸
B.脫氧核糖、堿基、磷酸
C.核糖、堿基、磷酸
D.核糖、嘧啶、嘌呤、磷酸
【答案】B
?
二、非選擇題
31.將野生鳑鲏?mèng)~(yú)受精卵的細胞核除去,然后注入金魚(yú)受精卵的細胞核,由這樣的受精卵發(fā)育成的成魚(yú)具備金魚(yú)和鳑鲏?mèng)~(yú)兩個(gè)親體的性狀。該實(shí)驗說(shuō)明生物的遺傳是_________。
【解析】生物的性狀是由遺傳物質(zhì)控制的,遺傳物質(zhì)主要存在于細胞核中,細胞質(zhì)中也含有少量的遺傳物質(zhì),該成魚(yú)具備金魚(yú)和鳑鲏?mèng)~(yú)兩個(gè)親本的性狀,說(shuō)明生物的遺傳既受細胞核(金魚(yú)提供)內遺傳物質(zhì)的控制,又受細胞質(zhì)(鳑鲏?mèng)~(yú)提供)內遺傳物質(zhì)的控制。
【答案】細胞核和細胞質(zhì)共同作用的結果
32.已知有莢膜的肺炎球菌引起動(dòng)物致死性肺炎,無(wú)莢膜的肺炎球菌對動(dòng)物無(wú)害。請仔細閱讀下列實(shí)驗過(guò)程和結果:
。1)注射有莢膜菌→使動(dòng)物死亡→動(dòng)物體內出現有莢膜菌(如下圖)
。2)注射殺死的有莢膜菌→對動(dòng)物無(wú)害→動(dòng)物體內不出現有莢膜菌(如下圖)
。3)注射無(wú)莢膜菌→對動(dòng)物無(wú)害→動(dòng)物體內出現無(wú)莢膜菌(如下圖)
。4)注射無(wú)莢膜菌加殺死的有莢膜菌→使動(dòng)物死亡→動(dòng)物體內出現有莢膜菌后代有莢膜菌使動(dòng)物死亡(如下圖)
。5)注射無(wú)莢膜菌加由殺死的有莢膜菌中提取的DNA→使動(dòng)物死亡→動(dòng)物體內出現有莢膜菌后代有莢膜菌使動(dòng)物死亡(如下圖)
。6)注射無(wú)莢膜菌加由殺死的有莢膜菌提取的蛋白質(zhì)→對動(dòng)物無(wú)害→動(dòng)物體內出現無(wú)莢膜菌(如下圖)
根據以上實(shí)驗結果,可以說(shuō)明:___________________________。
【解析】注射無(wú)莢膜菌加殺死的有莢膜菌,使動(dòng)物死亡,動(dòng)物體內出現有莢膜菌。注射無(wú)莢膜菌加由殺死的有莢膜菌中提取的DNA,使動(dòng)物死亡,動(dòng)物體內出現有莢膜菌,注射無(wú)莢膜菌加由殺死的有莢膜菌提取的蛋白質(zhì)→對動(dòng)物無(wú)害→動(dòng)物體內出現無(wú)莢膜菌。說(shuō)明有莢膜菌中提取的DNA可使無(wú)莢膜菌轉化為有莢膜菌,有莢膜菌提取的蛋白質(zhì)則不能。進(jìn)而說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
【答案】①注射無(wú)莢膜菌加殺死的有莢膜菌,可使無(wú)莢膜菌轉化為有莢膜菌;②DNA可使無(wú)莢膜菌轉化為有莢膜菌;③DNA是遺傳物質(zhì);④蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
33.根據遺傳信息傳遞的規律,填寫(xiě)下表,丙氨酸的密碼子是GCA,GCC,GCG,GCU。
DNA (1) ? ? ?
。2) ? C ?
信使RNA ? ? ?
轉運RNA ? ? A
氨基酸 丙氨酸
【解析】解題的思路是先根據已知的堿基(轉運RNA上的堿基A)填出信使RNA上相應位置上的堿基U,再根據信使RNA上的已知堿基U選定丙氨酸的密碼子是GCU,然后根據堿基互補配對原則即可寫(xiě)出信使RNA的模板鏈(1)上的堿基,最后仍然根據堿基互補配對原則可求出另一條DNA鏈(2)上的堿基。
【答案】DNA雙鏈:(1)CGA(2)GCT信使RNA:GCU轉運RNA:CGA
34.(2003年上海高考題)下面是關(guān)于生命科學(xué)發(fā)展史和科學(xué)方法的問(wèn)題。
。1)孟德?tīng)栐诳偨Y了前人失敗原因的基礎上,運用科學(xué)的研究方法,經(jīng)八年觀(guān)察研究,成功地總結出豌豆的性狀遺傳規律,從而成為遺傳學(xué)的奠基人。請回答:
、倜系?tīng)栠x用豌豆為試驗材料,是因為豌豆各品種間的___________________________,而且是_________和_________植物,可以避免外來(lái)花粉的干擾。研究性狀遺傳時(shí),由簡(jiǎn)到繁,先從_________對相對性狀著(zhù)手,然后再研究_________相對性狀,以減少干擾。在處理觀(guān)察到的數據時(shí),應用_________方法,得到前人未注意到的子代比例關(guān)系。他根據試驗中得到的材料提出了假設,并對此作了驗證實(shí)驗,從而發(fā)現了遺傳規律。
、诿系?tīng)柕倪z傳規律是____________________________。
。2)今年是DNA結構發(fā)現50周年。1953年,青年學(xué)者沃森和克里克發(fā)現了DNA的結構并構建了模型,從而獲得諾貝爾獎,他們的成就開(kāi)創(chuàng )了分子生物學(xué)的時(shí)代。請回答:
、傥稚涂死锟税l(fā)現的DNA結構特點(diǎn)為_(kāi)___________________________。
、诮M成DNA分子的四種脫氧核苷酸的全稱(chēng)是____________________________________。
【解析】孟德?tīng)柺沁z傳學(xué)的奠基人,他選用豌豆作遺傳材料,優(yōu)點(diǎn)是:豌豆能?chē)栏褡曰▊鞣,而且是閉花授粉;品種之間具有易區分的性狀,例如高莖和矮莖。
孟德?tīng)柸〉贸晒Φ闹饕蛴腥齻(gè):一是選用豌豆作實(shí)驗材料;二是先針對一對相對性狀進(jìn)行研究,再針對二對以上相對性狀進(jìn)行研究,三是采用統計學(xué)的方法。
沃森和克里克于1953年提出了著(zhù)名的DNA雙螺旋模型,為合理地解釋遺傳物質(zhì)的各種功能奠定了基礎,開(kāi)始了分子生物學(xué)時(shí)代。組成DNA的脫氧核糖核酸共有四種:腺嘌呤脫氧核糖核酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核糖核酸、啶脫氧核糖核酸、胸腺嘧啶脫氧核糖核酸。
【答案】(1)①相對性狀易于區分 自花傳粉 閉花授粉 二 二對以上 統計②基因的分離規律、基因的自由組合規律(2)①雙螺旋結構②腺嘌呤脫氧核糖核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核糖核苷酸、胞嘧啶脫氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸
35.下圖為人體內蛋白質(zhì)合成的一個(gè)過(guò)程。據圖分析并回答問(wèn)題:
。1)圖中所合成多肽鏈的原料來(lái)自_________和_________。
。2)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的_________步驟,該步驟發(fā)生在細胞的_________部分。
。3)圖中(Ⅰ)是_________。按從左到右次序寫(xiě)出(Ⅱ)_________內mRNA區段所對應的DNA堿基的排列順序_________。
。4)該過(guò)程不可能發(fā)生在_________。
A.神經(jīng)細胞 B.肝細胞
C.成熟的紅細胞 D.脂肪細胞
【解析】考查基因控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。本題圖示為翻譯的過(guò)程。以信使RNA為模板,以轉運RNA為運載工具,按照堿基互補配對原則,在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程稱(chēng)翻譯。翻譯過(guò)程中需要的原料氨基酸可以是人體從食物中吸收來(lái)的,也可以來(lái)自人體原有蛋白質(zhì)的分解或者轉氨基作用合成。人成熟的紅細胞是特化的細胞,無(wú)細胞核,因此不能控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。
【答案】(1)食物人體 自身合成(2)翻譯 細胞質(zhì)(或核糖體)(3)tRNA(轉運RNA)核糖體TGATTCGAA(4)C
36.自1985年我國發(fā)現第一例艾滋病病人到現在,艾滋病已傳播全國31個(gè)省、自治區和直轄市,艾滋病的流行趨勢已十分嚴峻。截至2001年底,專(zhuān)家預測我國艾滋病病毒感染者已超過(guò)160萬(wàn),傳播勢頭迅速。請結合下圖的艾滋病病毒(HIV)[提示:HIV是一種球形病毒,外有蛋白質(zhì)外殼,內有兩條RNA分子]侵染人體淋巴細胞及其繁殖過(guò)程的圖解,回答下列問(wèn)題:
。1)圖中3表示病毒正在侵入淋巴細胞,進(jìn)入淋巴細胞內的是病毒的_________。
。2)圖中4至5所示的過(guò)程在生物學(xué)上稱(chēng)為_(kāi)________,該過(guò)程必須在_________酶的參與下完成。
。3)圖6至8是形成病毒RNA的過(guò)程,圖中6的腺嘌呤與8中的_________相配對。
。4)目前艾滋病病毒在我國傳播的途徑主要有:通過(guò)_________傳播;通過(guò)_________傳播;通過(guò)_________傳播和通過(guò)_________傳播。
【解析】本題主要考查對中心法則的理解。試題選擇社會(huì )、科技發(fā)展中的熱點(diǎn)問(wèn)題——艾滋病的傳播為命題材料,著(zhù)重考查轉錄、逆轉錄及堿基配對等生物學(xué)基礎知識以及科普知識中艾滋病病毒傳播途徑,這些都屬于常識范圍內知識。從能力方面,著(zhù)重考查對生物學(xué)基礎知識的應用能力、識圖能力以及圖文信息轉換能力。解題時(shí),首先要識別圖解,辯認病毒的蛋白質(zhì)外殼和病毒的RNA,聯(lián)想噬菌體侵染細菌的實(shí)驗,注入細菌細胞的是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不進(jìn)入細胞,第一小題便可解。聯(lián)系中心法則,4和5的過(guò)程是逆轉錄,即以病毒RNA為模板合成DNA,然后整合到淋巴細胞DNA上。再以DNA為模板轉錄病毒RNA,最后與病毒的蛋白質(zhì)外殼組裝成艾滋病病毒,完成其繁殖過(guò)程。艾滋病病毒的傳播途徑在我國主要是四條:性傳播、輸血、母嬰、毒品注射。
【答案】(1)兩個(gè)RNA分子(2)逆轉錄 逆轉錄(3)尿嘧啶(U)(4)靜脈注射毒品血液 母嬰 性
37.上海醫學(xué)院遺傳研究所培育出第一頭攜帶人類(lèi)白蛋白基因的轉基因牛,并研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法。
。1)“轉基因動(dòng)物”是指_________。
A.提供基因的動(dòng)物
B.基因組中導入了外源基因的動(dòng)物
C.能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物
D.能表達基因信息的動(dòng)物
。2)“基因表達水平”是指_________。
A.基因中遺傳信息的傳遞速度
B.基因轉錄信使RNA的速度
C.基因控制蛋白質(zhì)合成的速度
D.基因控制性狀的速度
。3)轉基因谷物的種植面積98%分布在3個(gè)國家:美國、加拿大和阿根廷,除上述3個(gè)國家外,世界上還有哪些主要的糧食出口國_________。
A.中國、印度 B.俄羅斯、巴西
C.法國、澳大利亞 D.英國、德國
。4)轉基因西紅柿使普通西紅柿保存期從4天提高到4個(gè)月,產(chǎn)量從75000kg/hm2提高到90000kg/hm2,這說(shuō)明_________。
A.轉基因產(chǎn)品都能實(shí)現高產(chǎn)
B.轉基因科學(xué)研究取得了質(zhì)的飛躍
C.高科技都與人們的生活密切相關(guān)
D.生物技術(shù)孕育了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蔬菜
【答案】(1)B(2)C(3)C(4)D
38.某生物體的體細胞中,有10對同源染色體。生殖細胞里的DNA總計約有7×109個(gè)脫氧核苷酸對。假設:每個(gè)基因中平均含有脫氧核苷酸1.4×104個(gè)。
。1)該生物的生殖細胞中,平均每個(gè)染色體上最多含有的基因數目是_________。
。2)該生物的體細胞中,全部DNA共有的堿基或脫氧核糖的數目是_________。
【解析】每個(gè)基因中平均含有脫氧核苷酸1.4×104個(gè),而此體細胞中DNA總計約有2×7×109個(gè)脫氧核苷酸對,共有10對同源染色體,因此平均每個(gè)染色體上最多含有的基因數目是(2×7×109)/(2×10×1.4×104)=105。該生物體細胞全部DNA共有的堿基或脫氧核糖的數目是1.4×1010×2=2.8×1010。
【答案】(1)1×105(2)2.8×1010
相關(guān)推薦
高考院校庫(挑大學(xué)·選專(zhuān)業(yè),一步到位。
高校分數線(xiàn)
專(zhuān)業(yè)分數線(xiàn)
- 日期查詢(xún)