江苏专版2019版高考生物二轮复习专题三遗传讲义含解析.pdf

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1、遗传遗传 理清知识联系 记清主干术语 1噬菌体侵染细菌实验的两次放射性同位素标记和侵染实验现象 (1)第一次标记大肠杆菌：分别用含 35S 和32P 的培养基培养大肠杆菌。 (2)第二次标记噬菌体：分别用含 35S 和32P 的大肠杆菌培养噬菌体。 (3)侵染实验现象：用 35S 标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后上清液的放射 性很高，沉淀物的放射性很低；用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后上清液 的放射性很低，沉淀物的放射性很高。 2探究遗传物质实验的三个结论 (1)格里菲思实验的结论：加热杀死的 S 型细菌中存在“转化因子” 。 (2)艾弗里实验的结论：DNA 才是使

2、 R 型细菌产生稳定性变化的物质，即 DNA 是肺炎双 球菌的遗传物质。 (3)噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA 是噬菌体的遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗 传物质。 3DNA 三个结构特点 (1)DNA 的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。 (2)DNA 双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖与磷酸交替连接而成的。 (3)DNA 上的碱基严格遵循碱基互补配对原则， 通过氢键连接。 DNA 分子中碱基的排列顺 序与 DNA 分子的多样性和特异性有关。 4DNA 复制 (1)DNA 分子复制的时间：有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。 (2)DNA 复制特点：边解旋边复制、半保留复制

3、。 (3)复制的“四要素”： 模板：DNA 分子的两条链。 原料：游离的四种脱氧核苷酸。 酶：解旋酶和 DNA 聚合酶。 能量：细胞呼吸产生的 ATP。 5密码子和反密码子的两点比较 (1)位置：密码子位于 mRNA 上，反密码子位于 tRNA 上。 (2)数目：密码子有 64 种，决定氨基酸的密码子有 61 种；反密码子有 61 种。 6基因对性状的控制有两条途径 一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状； 二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 7三种伴性遗传的特点 (1)伴 X 染色体隐性遗传：男性患者多于女性患者；表现出隔代交叉遗传；女性患者的 父亲、儿

4、子都是患者。 (2)伴 X 染色体显性遗传：女性患者多于男性患者；表现出连续遗传；男性患者的母亲、 女儿都是患者。 (3)伴 Y 染色体遗传：表现出男性都是患者。 8三种生物变异的实质 (1)基因突变的实质是基因结构的改变。原因是 DNA 分子中发生碱基对的缺失、增添或 替换。 (2)基因重组的实质是基因的重新组合。其主要来源于减数分裂形成配子时，非同源染 色体上的非等位基因的自由组合及同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换 ； 转基因技术 也属基因重组。 (3)染色体变异的实质是基因数目和位置的改变。包括染色体结构变异和染色体数目变 异。 9五种育种方式的优点 (1)杂交育种能将多个优良性状

5、通过杂交集中到同一生物个体上。 (2)诱变育种能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。 (3)基因工程育种能定向地改造生物体的遗传性状。 (4)单倍体育种能缩短育种的年限。 (5)多倍体育种能提高产量和营养物质的含量。 10生物进化的方向 ： 自然选择决定生物进化的方向，在自然选择的作用下，种群的基 因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 11生物进化的两个必清 (1)生物进化的标志是种群基因频率的改变。隔离是新物种形成的必要条件，新物种形 成的标志是生殖隔离。 (2)可遗传的变异(基因突变、基因重组和染色体变异)提供进化的原材料。变异是不定 向的，变异的利害性取决于生物所生存

6、的环境。自然选择是定向的，决定生物进化的方向。 澄清思维误区 关注点 1 对噬菌体侵染细菌实验中的标记问题认识不清 澄清 (1)实验中不能用 C、H、O、N 这些 DNA 和蛋白质共有的元素进行标记，否则无 法将 DNA 和蛋白质区分开。 (2)35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上， 因为放射性检测时 只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。 关注点 2 不会对上清液与沉淀物的放射性进行正确分析 澄清 (1)用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因： 保温时间过短， 有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内， 经离心后分布于上清

7、液中，上清液中出现放射性。 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会 使上清液中出现放射性。 (2)用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分， 有少量含 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 关注点 3 对 DNA 复制过程中“第n次”还是“n次”复制所需某种碱基数量的计算原 理不清 澄清 第n次复制是所有 DNA 只复制一次所需碱基数目，计算公式为m2n1；n次 复制是指由原来的 DNA 分子复制n次所需碱基数目，计算公式为m(2n1)。 关注点 4 误认为“患病男孩”和“男孩患病”相同 澄清

8、(1)位于常染色体上的遗传病： 男孩患病概率患病孩子的概率； 患病男孩概率患病孩子的概率1/2。 (2)位于性染色体上的遗传病： 患病男孩的概率患病男孩在后代全部孩子中占的概率； 男孩患病的概率后代男孩群体中患病者占的概率。 关注点 5 误以为自由交配自交 澄清 (1)自由交配：群体中所有个体进行随机交配，如基因型为 AA、Aa，群体中自 由交配是指：AAAA、AaAa、AAAaAA()Aa()、Aa()AA()。 (2)自交 ： 强调相同基因型个体的交配， 如基因型为 AA、 Aa， 群体中自交是指 ： AAAA、 Aa Aa。 关注点 6 误认为只要是“男性患者数目女性患者数目”都属于伴性

9、遗传 澄清 (1)在一个个体数目较多的群体中，某单基因遗传病患者人数男性患者女性 患者，则可以确定是伴性遗传。 (2)如果只在一个遗传系谱中某单基因遗传病患者人数男性患者女性患者，往往不能 确定是常染色体遗传还是伴性遗传。这是因为个体数目太少，具有偶然性。 (3)某些从性遗传也会造成男女患者数目不等现象。 关注点 7 误以为原核生物和真核生物的基因表达过程相同 澄清 原核生物的转录和翻译同时进行；真核生物是先转录后翻译。 Error!4 个主攻点之(一) 基因的本质专题复习 右面甲图是艾弗里所进行的部分实验图解，乙图表示 DNA 分子结构中的 a 和 d 两条链， 将乙图中某一片段放大后如丙图

10、所示，结合所学知识回答下列问题： 串知设计 (1)在甲图中若看到表面光滑(答特征)的菌落，说明 R 型细菌转变成了 S 型细菌。 (2)为了充分证明 DNA 是遗传物质，艾弗里还在培养 R 型细菌的培养基中加入 S 型菌的 DNA 和 DNA 酶，进一步验证实验结果。 (3)后来，赫尔希和蔡斯利用 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，在子代噬菌体中 检测到被 32P 标记的 DNA，表明 DNA 具有连续性，说明 DNA 是遗传物质。 (4)不能(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都被 32P 标记的 DNA 分子，能 (填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都是 31P

11、的 DNA 分子。 (5)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同 设计思路都是把 DNA 和蛋白质分开，直接地、单独地观察它们的作用。 (6)从乙图可看出 DNA 复制的方式是半保留复制。 (7)乙图中，A 和 B 均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶，其中 B 能将单个的脱氧核苷 酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则 A 是解旋酶，B 是 DNA 聚合酶。 (8)乙图所示过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。 (9)丙图中， 7 代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 DNA 分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连 接而成；DNA 分子两条链上的碱

12、基通过氢键连接形成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。 考向(一) 遗传物质的发现 真题导向 1(2017江苏高考)下列关于探索 DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是( ) A格里菲思实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状 B艾弗里实验证明从 S 型肺炎双球菌中提取的 DNA 可以使小鼠死亡 C赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有 32P 标记 解析：选 C 格里菲思体内转化实验证明 S 型细菌中存在某种“转化因子” ，能将 R 型 细菌转化为 S 型细菌，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么；艾弗里实验证明了 DNA 是遗传物质

13、， 小鼠死亡的原因是从 S 型肺炎双球菌中提取的 DNA 使部分 R 型细菌转化成了致 病的 S 型细菌， 而不是 S 型细菌的 DNA 使小鼠死亡 ； 由于噬菌体没有细胞结构， 所以离心后， 有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中 ； 赫尔希 和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有 32P 标记，因为噬菌体在进行 DNA 复 制的时候，其原料来自大肠杆菌中没有带 32P 标记的脱氧核苷酸，只有少数含有亲代模板链 的噬菌体才带有标记。 2(2016江苏高考)下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相关叙述，正确的是( ) A格里菲思实验中肺炎双球菌 R

14、 型转化为 S 型是基因突变的结果 B格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质 C赫尔希和蔡斯实验中 T2噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的 D赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质 解析：选 D 格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因重组的结果；格里菲思 实验只能说明加热杀死的 S 型细菌中存在某种 “转化因子” ， 而不能说明该 “转化因子” 是 DNA ； 噬菌体是病毒，在宿主细胞内才能完成 DNA 复制等生命活动，不能用 32P 直接标记噬菌体， 而应先用 32P 标记噬菌体的宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养噬菌体；赫尔希和蔡斯实 验

15、证明了 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质。 拓知识发现遗传物质的两个经典实验比较 实验 名称 肺炎双球菌体内转化实 验(格里菲思等) 肺炎双球菌体外转化 实验(艾弗里等) 噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希 等) 思路 将不同方法处理的细菌， 注射到小鼠体内， 分别观 察实验结果 设法将 DNA 与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各 自不同的遗传功能 处理 方式 的不 同 加热、混合 直接分离：分离 S 型细 菌的 DNA、蛋白质、多 糖等，分别与 R 型细菌 混合培养 同位素标记法：分别标记噬菌体 DNA 和蛋白质的特征元素(32P 和 35S)，侵染未标记的细菌 实验 结果 在第4小组死亡的

16、小鼠体 内， 分离得到 R 型和 S 型 两种细菌 只有S型细菌的DNA和 R 型细菌混合培养时， 才能发生转化 35S 标记的噬菌体侵染细菌时， 上清液的放射性高， 沉淀物的放 射性低；32P 标记的噬菌体侵染 细菌时，上清液的放射性低，沉 淀物的放射性高 加热杀死的S型细菌体内 存在转化因子， 促进了 R 型细菌向S型细菌的转化 S 型细菌体内的转化因 子是 DNA 实验 结论 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质 DNA 是噬菌体的遗传物质 过关练习 1肺炎双球菌体外转化实验和 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探索遗传物质史中的 经典实验，两个实验都涉及( ) A微生物培养技术 B同位素标记技

17、术 CDNA 分离提纯技术 D差速离心分离技术 解析：选 A 肺炎双球菌体外转化实验用了 DNA 分离提纯技术，T2噬菌体侵染细菌实验 用了同位素标记技术和离心技术， 两个实验均涉及微生物的培养技术， 均未用到差速离心分 离技术。 2(2019 届高三海门高级中学调研)下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的叙述，正确 的是( ) A格里菲思实验证明了 S 型菌的 DNA 是转化因子 B艾弗里实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质 C分别用含有 32P 或35S 的培养基培养噬菌体，可以获得含32P 或35S 标记的噬菌体 D在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术。在侵染实验前

18、首先要 获得同时含有 32P、35S 标记的噬菌体 解析：选 B 格里菲思实验只能说明加热杀死的 S 型细菌中存在某种转化因子，并不能 说明该转化因子是 DNA；艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗 传物质；分别用含有 32P 或35S 的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌分别培养噬菌体， 可以获得含 32P 或35S 标记的噬菌体；在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本 的技术，在侵染实验前首先要获得分别含有 32P、35S 标记的噬菌体。 3下列关于探索遗传物质本质实验的叙述正确的是( ) A噬菌体侵染细菌实验证明细菌的遗传物质是 DNA B加热杀死的

19、 S 型细菌中所有物质永久失去活性 C艾弗里实验证明 DNA 是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质 D烟草花叶病毒感染烟草实验说明病毒的遗传物质都是 RNA 解析：选 C 噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体的遗传物质是 DNA。加热杀死的 S 型细 菌中不是所有物质都永久失去活性，如 DNA。艾弗里实验证明了 DNA 是使 R 型细菌产生稳定 遗传变化的物质。烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA。 考向(二) 与 DNA 的结构和复制相关的综合考查 真题导向 1(2018江苏高考)下列关于 DNA 和 RNA 的叙述，正确的是( ) A原核细胞内 DNA 的合成都需要

20、 DNA 片段作为引物 B真核细胞内 DNA 和 RNA 的合成都在细胞核内完成 C肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的 DNA 和 RNA 都是遗传物质 D原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要 DNA 和 RNA 的参与 解析：选 D 原核细胞内 DNA 的合成需要 RNA 片段作为引物；真核细胞的线粒体 DNA 和 叶绿体 DNA 的合成不在细胞核内完成；肺炎双球菌体外转化实验证实了 DNA 是遗传物质；基 因表达出蛋白质是遗传信息转录、 翻译(DNARNA蛋白质)的过程， 需要 DNA 和 RNA 的参与。 2现有 DNA 分子的两条单链均只含有 14N(表示为14N14N)的大肠杆菌

21、，若将该大肠杆菌 在含有 15N 的培养基中繁殖两代，再转到含有14N 的培养基中繁殖一代，则理论上 DNA 分子 的组成类型和比例分别是( ) A有 15N14N 和14N14N 两种，其比例为 13 B有 15N15N 和14N14N 两种，其比例为 11 C有 15N15N 和14N14N 两种，其比例为 31 D有 15N14N 和14N14N 两种，其比例为 31 解析：选 D 将含有 14N14N 的大肠杆菌置于含有15N 的培养基中繁殖两代后，由于 DNA 的半保留复制，得到的子代 DNA 为 2 个 15N15NDNA 和 2 个14N15NDNA，再将其转到含有14N 的培养

22、基中繁殖一代，会得到 6 个 15N14NDNA 和 2 个14N14NDNA，比例为 31。 学方法“图解法”解答细胞分裂与DNA复制问题 (1)有丝分裂与 DNA 复制： 过程图解(一般只研究一条染色体)： a复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)： b转至不含放射性同位素的培养液中再培养一个细胞周期： 规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色 体只有一半带有标记；复制n次只有 2 条染色体有标记。 (2)减数分裂与 DNA 复制： 过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图： 规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复制一次，因此

23、产生的子染色体都带 有标记。 过关练习 1(2018镇江一模)下列关于双链 DNA 的结构和复制的叙述，正确的是( ) ADNA 分子中磷酸、碱基、脱氧核糖交替排列构成基本骨架 BDNA 分子中碱基间的氢键使 DNA 分子具有较强的特异性 CDNA 分子复制时，解旋酶与 DNA 聚合酶不能同时发挥作用 D噬菌体遗传物质 DNA 的复制所需要的原料全部由宿主细胞提供 解析：选 D DNA 分子中磷酸和脱氧核糖交替排列构成基本骨架；DNA 分子的特异性与 组成 DNA 的碱基数目和排列顺序有关，与碱基间的氢键无关；DNA 分子是边解旋边复制，即 解旋酶与 DNA 聚合酶能同时发挥作用 ； 噬菌体是

24、病毒，没有细胞结构，其遗传物质 DNA 的复 制所需要的原料全部由宿主细胞提供。 2用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子，其中有胞嘧啶 60 个，该 DNA 分子在14N 的培养基中连续复制 4 次。其结果不可能是( ) A含有 15N 的 DNA 分子占 1/8 B含有 14N 的 DNA 分子占 7/8 C复制过程需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个 D复制结果共产生 16 个 DNA 分子 解析：选 B 15N 标记的 DNA 分子在 14N 的培养基上复制 4 次后，产生 16 个 DNA 分子， 其中含 15N 的 DNA 分子有 2 个，占 1/8，含14N 的

25、DNA 分子有 16 个；复制过程中需游离的腺 嘌呤脱氧核苷酸为(241)40600(个)。 3(2018江苏八校冲刺预测卷)根据某基因上游和下游的碱基序列，设计合成了用于 该基因 PCR 的两段引物(单链 DNA)。引物与该基因变性 DNA(单链 DNA)结合为双链 DNA 的过 程称为复性。如图是两引物的 Tm(引物熔解温度，即 50%的引物与其互补序列形成双链 DNA 分子时的温度)测定结果，下列叙述错误的是( ) A通常引物 1 和引物 2 不能有碱基互补配对关系 B两引物分别是子链延伸的起点，并可以反复利用 C若两引物的脱氧核苷酸数相同，推测引物 2 的 GC 含量较高 D复性所需温

26、度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素 解析：选 B 通常引物 1 和引物 2 不能有碱基互补配对关系，以避免二者结合；两引物 参与子链的形成，不能反复利用；若两引物的脱氧核苷酸数相同，引物 2 的熔解温度较高， 可推测其 GC 含量较高；结合以上分析可知，复性所需温度与时间，取决于引物的长度、碱 基组成及其浓度等因素。 一、选择题 1(2018南通一模)下列关于 DNA 分子结构和复制的叙述，错误的是( ) ADNA 分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，构成 DNA 的基本骨架 B科学家利用“假说演绎法”证实 DNA 是以半保留的方式复制的 CDNA 复制时，DNA 聚合酶可催化两个游

27、离的脱氧核苷酸连接起来 DDNA 双螺旋结构模型的建立为 DNA 复制机制的阐明奠定了基础 解析 ： 选 C DNA 分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成 DNA 分子的基本 骨架；科学家利用“假说演绎法”证实了 DNA 分子是以半保留的方式复制的；DNA 聚合酶 催化游离的脱氧核苷酸与 DNA 链上的脱氧核苷酸之间的连接；DNA 双螺旋结构模型的建立为 DNA 复制机制的阐明奠定了基础。 2在 DNA 分子模型的搭建实验中，若仅由订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并 构建一个含 10 对碱基(A 有 6 个)的 DNA 双链片段，那么使用的订书钉个数为( ) A58 B78 C8

28、2 D88 解析：选 C 构成一个脱氧核苷酸需要 2 个订书钉，20 个脱氧核苷酸总共需要 40 个； 一条 DNA 单链需要 9 个订书钉连接， 两条链共需要 18 个 ； 双链间的氢键数共有 6243 24(个)，所以共用 82 个订书钉。 3(2019 届高三苏锡常镇四市调研)一种感染螨虫的新型病毒，研究人员利用放射性 同位素标记的方法，以体外培养的螨虫细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验， 以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述，错误的是( ) A应选用 35S、32P 分别标记该病毒的蛋白质和核酸 B先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的

29、培养基中 C再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中 D一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型 解析 ： 选 A 根据题干信息分析，本实验的目的是确定病毒核酸的类型是 DNA 还是 RNA， 因此应该分别标记 DNA 和 RNA 特有的碱基，即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺嘧啶； 由于病毒没有细胞结构，必须寄生于活细胞中，因此先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含 同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中 ； 再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞 的培养液中；一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型。 4关于下图所示 DNA 分子的说法正确的是(

30、) A解旋酶可作用于部位，DNA 聚合酶作用于部位 B该 DNA 的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上 C 若该 DNA 中碱基 A 为p个， 占全部碱基的n/m(m2n)， 则碱基 C 的个数为(pm/2n)p D把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 2 代，子代中含15N 的 DNA 占 3/4 解析：选 C 为磷酸二酯键，为氢键，解旋酶作用于部位，DNA 聚合酶作用于 部位；DNA 分子的特异性由碱基的数目和特定排列顺序决定，而碱基种类均只有 4 种，无特 异性；根据碱基互补配对原则，AT，GC，全部碱基个数为p/(n/m)pm/n，C 的个数为 (全部碱基个数2p

31、)/2， 化简得(pm/2n)p； DNA 是半保留复制， 图中 DNA 一条链被 15N 标记， 复制一次后， 有一个DNA分子两条链全部含15N， 另一个DNA分子一条链含14N， 另一条链含15N， 第二次复制以后，子代中含 15N 的 DNA 占 100%。 5 (2018南通一模)下列关于艾弗里肺炎双球菌体外转化实验的叙述， 错误的是( ) A该实验是在英国科学家格里菲思的实验基础上进行的 B肺炎双球菌体外转化与 DNA 重组技术的实质是相同的 C实验过程中，通过观察菌落的特征来判断是否发生转化 D该体外转化实验证明肺炎双球菌的主要遗传物质是 DNA 解析：选 D 艾弗里肺炎双球菌体

32、外转化实验是在英国科学家格里菲思的实验基础上进 行的；肺炎双球菌体外转化的实质是基因重组，DNA 重组技术的实质也是基因重组；肺炎双 球菌两种类型的菌落特征不同，因此可以通过观察菌落的特征来判断是否发生转化 ； 该体外 转化实验证明肺炎双球菌的遗传物质是 DNA。 6(2018徐州质检)如图为真核细胞内某基因(15N 标记)的部分结构示意图，该基因全 部碱基中 A 占 20%。下列说法正确的是( ) A该基因的特异性表现在碱基种类上 BDNA 聚合酶催化和处化学键的形成 C该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为 3/2 D将该基因置于 14N 培养液中复制 3 次后，含15N 的 DNA

33、分子占 1/8 解析：选 C 双链 DNA 中的碱基种类都是相同的，DNA 的特异性与碱基的数目和排列顺 序有关；DNA 聚合酶催化相邻核苷酸间形成磷酸二酯键，即处化学键的形成，不能催化 处氢键的形成 ； 由题干可知，该双链 DNA 分子中，AT20%，CG30%，故该基因的每条 核苷酸链中(CG)/(AT)3/2；根据 DNA 半保留复制的特点，将该基因置于 14N 培养液中 复制 3 次后，共形成子代 DNA 分子数为 238(个)，其中含 15N 的 DNA 分子是 2 个，即含15N 的 DNA 分子占 2/8。 7 (2018苏州模拟)动物细胞的线粒体 DNA 分子上有两个复制起始区

34、 OH 和 OL。 该 DNA 复制时，OH 首先被启动，以 L 链为模板合成 H链，当 H链合成约 2/3 时，OL 启动，以 H 链为模板合成 L链，最终合成两个环状双螺旋 DNA 分子，该过程如图所示。下列有关叙述 正确的是( ) A该复制方式不符合半保留复制的特点 BH链全部合成时，L链只合成了 2/3 C子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同 D若该线粒体 DNA 在含 15N 的培养液中复制 3 次，不含15N 的 DNA 只有两个 解析：选 C 由图可知：线粒体双环状 DNA 复制时，首先是 OH 被启动，以 L 链为模板， 合成 H链，新 H链一边复制，一边取代原来老

35、的 H 链，当 H链合成约 2/3 时，OL 启动， 以被取代的 H 链为模板，合成新的 L链，待全部复制完成后，新的 H链和老的 L 链、新 的 L链和老的 H 链各自组合成两个环状双螺旋 DNA 分子。该复制方式符合半保留复制的特 点；H链全部合成时，L链只合成了 1/3；环状子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核 苷酸数目相同；由于是半保留复制，所以该线粒体 DNA 在含 15N 的培养液中复制 3 次，所形 成的子代 DNA 都含有 15N。 8 将玉米的一个根尖细胞放在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细 胞周期， 然后将子代细胞转入不含放射性同位素标记的培养基中继续

36、培养。 下列关于细胞内 染色体的放射性标记分布情况的描述，正确的是( ) A第二次分裂结束只有一半的细胞具有放射性 B第二次分裂结束具有放射性的细胞可能有 4 个 C在第二次分裂的中期每条染色体的两条单体都被标记 D在第二次分裂的中期只有半数的染色体中一条单体被标记 解析：选 B 根尖细胞进行有丝分裂，一个细胞周期在间期时 DNA 复制 1 次，所以第一 次细胞分裂完成后得到的 2 个子细胞都是每一条染色体的 DNA 只有 1 条链被标记。 第二次分 裂后期姐妹染色单体分开时， 被标记的染色体是随机分配移向两极的， 所以第二次分裂得到 的子细胞被标记的个数是 24 个；经过间期 DNA 复制后

37、第二次分裂前期和中期的每条染色 体都只有 1 条染色单体被标记。 9如图是“噬菌体侵染大肠杆菌”实验，其中亲代噬菌体已用 32P 标记，甲、丙中的 方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是( ) A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入 32P 标记 的无机盐 B若要达到实验目的，还要再设计一组用 35S 标记噬菌体的实验，两组相互对照，都 是实验组 C噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律 D若本组实验乙(上清液)中出现放射性，则不能证明 DNA 是遗传物质 解析：选 B 由于亲代噬菌体已用 32P 标记，要研究该标记物出

38、现的部位，培养大肠杆 菌的培养液不应含有 32P 标记的无机盐；单独一组实验能够证明 DNA 是遗传物质，但是不能 证明蛋白质不是遗传物质，因此应设置用 35S 标记噬菌体的实验作为相互对照；基因分离定 律适用于进行有性生殖的真核生物， 病毒和细菌的遗传均不遵循该规律 ； 如果保温时间过长， 子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中也会出现放射性。 10(2019 届高三无锡兴化三校联考)在研究细胞 DNA 复制时，先在低剂量 3H 标记的 脱氧核苷酸培养基培养细胞，3H 可以掺入正在复制的 DNA 分子中，使其带上放射性标记。 几分钟后，将细胞移到含有高剂量 3H 标记的脱氧核苷酸培养

39、基培养一段时间，收集、裂解 细胞，抽取其中的 DNA 进行放射性自显影检测，结果如图。下列相关叙述正确的是( ) A此图可以说明 DNA 进行双向复制 B此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中 AT，GC C若将该 DNA 进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基 D若该 DNA 分子的一条链中(AT)/(GC)a，则互补链中该比值为 1/a 解析 ： 选 A 根据题意和图形分析， 中间为低放射性区域， 两边为高放射性区域， 说明 DNA 复制从起始点向两个方向延伸 ； 此过程必须遵循碱基互补配对原则，一条链中的 A 与另一条 链中的 T 配对，一条链中的 G 与另一条链中的 C 配对 ；

40、 若将该 DNA 进行彻底水解，产物是脱 氧核糖、磷酸和四种含氮碱基 ； 若该 DNA 分子的一条链中(AT)/(GC)a，则互补链中该 比值也是a。 11 (2018南通考前押题卷， 多选)如图是用 35S 标记的噬菌体侵染不含放射性的细菌， 保温、搅拌、离心后获得上清液和沉淀物的示意图。下列相关叙述，正确的是( ) A35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳 B若保温时间过长，则沉淀物中放射性增强 C若搅拌不充分，则沉淀物中放射性增强 D该实验说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质 解析：选 AC 噬菌体的 DNA 没有 S 元素，蛋白质外壳中有 S 元素，所以 35S 标记的是噬 菌体的蛋白质外壳 ；

41、 若保温时间过长，会导致细菌裂解，释放子代噬菌体，使上清液的放射 性增强，沉淀物中放射性不会增强；若搅拌不充分，有少量含 35S 的噬菌体外壳吸附在细菌 表面，会随细菌沉淀到试管的底部，则导致沉淀物中放射性增强 ； 此实验只能证明 DNA 是遗 传物质，蛋白质没有进入细菌，不能证明蛋白质不是遗传物质。 12(多选)科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说 ： 成体干细胞总是将含 有相对古老的 DNA 链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞， 同时将含有相对新的合成链染色体分配给另一个子代细胞，使其开始分化并最终衰老死亡 (如下图所示)。下列相关叙述，正确的是(

42、) A成体干细胞的增殖方式为有丝分裂，保证了亲子代细胞的遗传稳定性 B从图中看出成体干细胞分裂时 DNA 进行半保留复制，染色体随机分配 C通过该方式可以减少成体干细胞积累 DNA 复制过程中产生的基因突变 D根据该假说可以推测生物体内的成体干细胞的数量长期保持相对稳定 解析：选 ACD 体细胞的增殖方式是有丝分裂，有丝分裂可以保证亲子代细胞的遗传稳 定性；由图可知，成体干细胞分裂时染色体没有进行随机分配；相对古老的 DNA 链的染色体 一直存在于成体干细胞中，这样可以减少成体干细胞积累 DNA 复制过程中产生的基因突变； 一个成体干细胞每次分裂结束后产生的子细胞中有一个仍然是成体干细胞， 所

43、以生物体内的 成体干细胞的数量长期保持相对稳定。 二、非选择题 13请回答下列与 DNA 分子的结构和复制有关的问题： (1)DNA 分子的基本骨架由_和_交替排列构成。 (2)某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成，发现随着一条单链中的 AC TG 比值增加，其 DNA 分子中该比值变化是_。 (3)某 DNA 分子中 AT 占整个 DNA 分子碱基总数的 44%，其中一条链()上的 G 占该链 碱基总数的 21%，那么，对应的另一条互补链()上的 G 占该链碱基总数的比例是 _。 (4)在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖与脱氧核糖。现有一些细 胞(此细胞能增殖

44、)由于发生基因突变而不能自由合成核糖与脱氧核糖，必须从培养基中摄 取。 为验证 “DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸， 而不是核糖核苷酸” ， 现提供如下实验材料， 请你完成实验方案。 实验材料 ： 真核细胞的突变细胞系、 基本培养基、 12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C 脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、细胞放射性检测仪等。(注：14C 有放射性，12C 无放射性) 实验步骤： 第一步：编号。取基本培养基若干，随机分成两组，分别编号为甲组和乙组。 第二步：实验处理。在甲组培养基中加入适量的 12C核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸；在 乙组培养基中加入_。 第三步：培养。在甲、乙两组培养基中分

45、别接种_， 在 5%CO2恒温培养箱中培养一段时间，使细胞增殖。 第四步：观察。分别取出甲、乙两组培养基中的细胞，检测细胞放射性的部位。 预期结果：甲组培养基中细胞的放射性部位主要在_；乙组培养基中细胞 的放射性部位主要在_。 实验结论：_ _。 解析 ： (1)在 DNA 分子中，脱氧核糖和磷酸交替连接，构成 DNA 分子的基本骨架。(2)由 碱基互补配对原则可知，DNA 分子中 AT、CG，因此1，即无论单链中的比值 AC TG AC TG 如何变化，DNA 分子中的比值都保持不变。(3)已知 DNA 分子中 AT 占整个 DNA 分子碱 AC TG 基总数的44%，则链中A1T144%，

46、又因链中G121%，所以链中C1144%21%35%， 根据碱基互补配对原则 链中 G2C135%。 (4)DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸， 主要存 在于细胞核中。 根据后面的实验步骤及预期结果， 可知该实验最终要根据细胞中的放射性部 位来验证脱氧核苷酸是 DNA 复制所需的原料， 故乙中应加等量的 14C核糖核苷酸和12C脱氧 核苷酸，并且甲、乙应该都放到相同的适宜环境中培养，以排除无关变量的影响。甲中放射 性应主要在细胞核， 而乙中放射性应主要在细胞质。 根据实验结果可证明 DNA 分子复制的原 料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。 答案：(1)脱氧核糖 磷酸 (2)不变 (3)35%

47、(4)第二步：等量的 14C核糖核苷酸和 12C脱氧核苷酸 第三步：等量的真核细胞的突变细胞系 细胞核 细胞质 DNA 分子 复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸 14 (2018南通考前押题卷)很多因素都会造成 DNA 损伤， 机体也能够对损伤的 DNA 进 行修复， 当 DNA 损伤较大时， 损伤部位难以直接被修复， 可先进行复制再修复， 如图是损伤 DNA 复制后再修复的基本过程。请据图回答下列问题： (1)过程所需的原料是_。与过程相比，转录过程特有的碱基互补配对方式 是_。 (2)过程中，母链缺口的产生需要在酶的作用下切开_键 ； 与过程相比， 催化过程特有的酶是_。 (3)若用 3H 标记原料，经过程产生的 4 条核苷酸链中，具有放射性的核苷酸链 占_；某损伤 DNA(损伤处由 2 个胸腺嘧啶和 2 个胞嘧啶形成 2 个嘧啶二聚体)损伤前 有 1 000 个碱基对，其中胸腺嘧啶 300 个，该损伤 DNA 连续复制三次(按图示过程进行损伤 修复)，在第三次复制时需要消耗_个胞嘧啶脱氧核苷酸。 (4)据图可知， 这种修复方式并不能将 DNA 全部修复， 如某受损伤的 DNA 进行 10 次复制 (按图示过程进行损伤修复)，