專題四 遺傳、變異和進(jìn)化,第1講 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),噬菌體侵染細(xì)菌的實驗,煙草花葉病毒 侵染煙草的實驗,沃森、克里克,規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),有絲分裂間期和減數(shù) 第一次分裂前的間期,半保留復(fù)制,有遺傳效應(yīng)的 DNA片段,細(xì)胞核、線粒體 、葉綠體、擬核等,特定的堿基排 列順序,主要在細(xì)胞核,DNA的一條鏈,RNA,mRNA,多肽或蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的,結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,走進(jìn)高考 1.一個tRNA分子中只有一個反密碼子(2015課標(biāo)全國,1B) ( ) 2.mRNA 上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類(2015江蘇,12D)( ) 3.赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,證明了DNA的半保留復(fù)制(2014江蘇,4D) ( ) 4.小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸(2014四川,3A)( ) 5.格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗直接證明了DNA是遺傳物質(zhì)(2013江蘇,2C)( ) 6.噬菌體須在活菌中增殖培養(yǎng)是因其缺乏獨立的代謝系統(tǒng)(2013北京,5A)( ) 7.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗獲得成功的原因之一是DNA用15N放射性同位素標(biāo)記(2012上海,11C)( ),8.噬菌體侵染細(xì)菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力(2012江蘇,2A)( ) 9.HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸(2009江蘇,5D)( ) 10.DNA病毒中沒有RNA,其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則(2010海南,12)( ),【自我校對】 1. 2.× 由于密碼子的簡并性,mRNA 上堿基改變,肽鏈中氨基酸的種類不一定改變。 3.× 赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)并非證明DNA的半保留復(fù)制。 4. 5.× 格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗只能證明存在某種“轉(zhuǎn)化因子”。 6. 7.× 噬菌體侵染細(xì)菌的實驗是用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,而不是用15N標(biāo)記噬菌體的DNA。 8. 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中提取的DNA純度沒有達(dá)到100%。 9.× HIV的遺傳物質(zhì)是RNA。 10.× DNA病毒中雖然沒有RNA,其進(jìn)入相應(yīng)的宿主細(xì)胞后,遺傳信息的傳遞仍要遵循中心法則。,考點一,考點二,設(shè)法將DNA和其他成分分開,單獨研究它們的作用,DNA、蛋白質(zhì)、多糖,DNA和蛋白質(zhì),是否分離出S型細(xì)菌,放射性強度,DNA是轉(zhuǎn)化因子(遺傳物質(zhì)),DNA是遺傳物質(zhì),考點一,考點二,上清液,沉淀物,上清液,沉淀物,上清液,沉淀物,部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞 內(nèi),離心后分布于上清液中,噬菌體在大腸桿菌,細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放出子代,離心后分布 于上清液中,有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附 在大腸桿菌表面,隨大腸桿菌離心到沉 淀物中,考點一,考點二,例1：下圖甲是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗,圖乙是噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。下列關(guān)于這兩個實驗的分析,正確的是( ),考點一,考點二,A.圖甲中將R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠體內(nèi),R型細(xì)菌向S型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的原理是基因重組 B.圖乙中攪拌的目的是提供給大腸桿菌更多的氧氣,離心的目的是促進(jìn)大腸桿菌和噬菌體分離 C.用32P和35S標(biāo)記的噬菌體,分別侵染未標(biāo)記的細(xì)菌,離心后放射性主要分布在上清液和沉淀物中 D.若用無放射性標(biāo)記的噬菌體,侵染體內(nèi)含35S標(biāo)記的細(xì)菌,離心后放射性主要分布在上清液中,考點一,考點二,解析: R型細(xì)菌向S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的原因是S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌中,并表達(dá)了S型細(xì)菌的遺傳性狀,A項正確;攪拌的目的是讓侵染的噬菌體和細(xì)菌分離,離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體,B項錯誤;用32P、35S標(biāo)記的噬菌體,分別侵染未標(biāo)記的細(xì)菌,離心后放射性主要分布在沉淀物和上清液中,C項錯誤;若用無放射性的噬菌體侵染體內(nèi)含35S標(biāo)記的細(xì)菌,離心后放射性主要分布在沉淀物中,D項錯誤。 答案:A,考點一,考點二,思維鏈接 (1)肺炎雙球菌和噬菌體的遺傳物質(zhì)相同嗎?它們所含有的核酸種類相同嗎? 提示:遺傳物質(zhì)相同,都是DNA。肺炎雙球菌含有DNA和RNA兩種核酸,而噬菌體只含有DNA一種核酸。 (2)肺炎雙球菌和噬菌體的遺傳是否遵循遺傳的基本定律?自然條件下,它們可能發(fā)生的可遺傳的變異類型有哪些? 提示:不遵循遺傳定律;自然狀態(tài)下只能發(fā)生基因突變,不會發(fā)生基因重組和染色體變異。 (3)通過甲、乙兩個實驗?zāi)芊褡C明DNA是主要的遺傳物質(zhì)? 提示:不能,通過甲、乙兩個實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)。 (4)如何獲得被35S標(biāo)記的禽流感病毒? 提示:先用含有35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)禽類的細(xì)胞,使禽類細(xì)胞被35S標(biāo)記;然后用禽流感病毒侵染被標(biāo)記的禽類細(xì)胞。,考點一,考點二,考點一,考點二,對點訓(xùn)練1 1.假設(shè)一個雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5 000個堿基對組成,其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是( ) A.該過程至少需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸 B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等 C.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為149 D.該DNA發(fā)生突變,其控制的性狀即發(fā)生改變,考點一,考點二,解析:DNA分子中含有的鳥嘌呤脫氧核苷酸(G)的數(shù)量是(5 000×2-5 000×2×20%×2)÷2=3 000,在噬菌體增殖過程中,DNA進(jìn)行半保留復(fù)制,100個子代噬菌體含有100個DNA,相當(dāng)于新合成了99個DNA,因此復(fù)制過程至少需要鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為:3 000×99=2.97×105,A項錯誤;噬菌體增殖過程中的模板來自噬菌體本身,B項錯誤;經(jīng)過多次復(fù)制后,含32P的子代噬菌體為2個,所以含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為2(100-2)=149,C項正確;DNA突變后由于密碼子的簡并性等原因,其控制合成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不一定發(fā)生變化,性狀也不一定發(fā)生變化,D項錯誤。 答案:C,考點一,考點二,2.關(guān)于“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”,下列說法錯誤的是( ) A.設(shè)計思路相同,都是設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨地、直接地研究它們各自的遺傳功能,但分離方法不同 B.都能證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) C.格里菲思對S型細(xì)菌進(jìn)行加熱處理,使蛋白質(zhì)變性,而DNA仍然保持生物活性,仍具有遺傳效應(yīng) D.用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,讓其侵染大腸桿菌后攪拌并離心,由于有部分噬菌體未侵入大腸桿菌,或者由于培養(yǎng)時間過長,復(fù)制增殖后的噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來,故上清液中會出現(xiàn)一定的放射性,考點一,考點二,解析:肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗采用直接分離法,噬菌體侵染細(xì)菌的實驗采用間接分離法,A項正確。噬菌體侵染細(xì)菌的實驗不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),因為蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),B項錯誤。加熱可使蛋白質(zhì)變性,而DNA仍保持生物活性,C項正確。D項正確解釋了上清液中會出現(xiàn)一定的放射性的原因。 答案:B,考點一,考點二,考點一,考點二,考點一,考點二,例2：(2014四川理綜,3)將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞,選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是( ) A.小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B.該基因轉(zhuǎn)錄時,遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C.連續(xù)分裂n次后,子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n+1 D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等,考點一,考點二,解析:本題考查了DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制及轉(zhuǎn)錄的有關(guān)知識。小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸有DNA和RNA兩種,所以共含有5種堿基和8種核苷酸,A項正確;基因轉(zhuǎn)錄以DNA模板鏈為模板合成mRNA時,遺傳信息就傳遞到了mRNA上,B項正確;細(xì)胞連續(xù)分裂n次,共得到2n個子細(xì)胞,因為進(jìn)行體外培養(yǎng)的細(xì)胞僅有一條染色體上整合有被32P標(biāo)記的單個目的基因,所以細(xì)胞連續(xù)分裂n次后,子細(xì)胞中只有2個細(xì)胞被32P標(biāo)記,所以子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n-1,C項錯誤;一種tRNA只能攜帶一種氨基酸,但由于一種氨基酸可能由不同密碼子決定,所以一種氨基酸可能由不同的tRNA攜帶,所以翻譯時所需tRNA和氨基酸的種類數(shù)不一定相等,D項正確。 答案:C,考點一,考點二,考點一,考點二,考點一,考點二,對點訓(xùn)練2 1.(2015山東淄博一模)關(guān)于右圖(中心法則)的敘述,錯誤的是( ) A.中心法則主要包括復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 B.圖中虛線所示過程普遍發(fā)生在細(xì)胞生物中 C.過程與的原料、模板和聚合酶不同 D.形成的某些蛋白質(zhì)可以影響過程,考點一,考點二,解析:圖中分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制、翻譯,其中DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是中心法則的主要內(nèi)容,A項正確;圖中虛線所示過程僅發(fā)生在某些病毒生物中,B項錯誤;過程的原料是核糖核苷酸、模板是DNA的一條鏈,需要RNA聚合酶參與催化,過程的原料是脫氧核苷酸、模板是RNA,需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與催化,C項正確;圖中過程都離不開酶的催化,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),D項正確。 答案:B,考點一,考點二,2.(2015山東濟南一模)下圖表示某生物細(xì)胞中基因表達(dá)的過程,下列敘述不正確的是( ) A.此過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段 B.細(xì)胞中mRNA上的密碼子最多有64種 C.細(xì)胞中的核仁是與核糖體形成有關(guān)的細(xì)胞器 D.核糖體在該mRNA上的移動方向是從右向左,考點一,考點二,解析:基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程,A項正確;密碼子最多有64種,一個細(xì)胞中的全部mRNA可能包含全部的密碼子,B項正確;題圖顯示轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進(jìn)行,說明該細(xì)胞是原核細(xì)胞,原核細(xì)胞無核仁,且核仁不屬于細(xì)胞器,C項錯誤;根據(jù)核糖體上肽鏈的長短可以判斷出核糖體在該mRNA上的移動方向是從右向左,D項正確。 答案:C,