高考生物二轮复习讲义 遗传的物质基础

遗传的物质基础1．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质。

( )【答案】×分析：T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的，遗传物质是DNA。

2．噬菌体以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。

( )【答案】×分析：噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒，在噬菌体侵染细菌的过程中，以噬菌体DNA为模板合成子代噬菌体的核酸，而不是以细菌DNA为模板。

3．噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是DNA用15N放射性同位素标记。

( ) 【答案】×分析：噬菌体侵染细菌的实验是用32P标记噬菌体的DNA，而不是用15N 标记的DNA。

4．人类对遗传物质本质的探索过程中，噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。

( )【答案】√分析：艾弗里等人从S型肺炎双球菌中提取的DNA纯度最高的时候还含有0.02%的蛋白质，而噬菌体侵染细菌实验实现了将DNA和蛋白质完全分离，因此噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。

5．在“噬菌体侵染细菌的实验”中用32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。

( )【答案】×分析：噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。

6．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。

( )【答案】×分析：真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。

7．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。

( )【答案】×分析：在翻译过程中，核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质，而不是mRNA 在核糖体上移动。

8．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。

( )【答案】√分析：DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA，进一步通过翻译完成蛋白质的合成，所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。

【典例究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。

下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。

如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质有可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体？请简述实验方案。

(3)科学家若用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N存在于T2噬菌体的________________________中。

【解析】(1)单凭猜想，遗传物质可能会有三种情况：蛋白质和DNA都是遗传物质，仅DNA是遗传物质，仅蛋白质是遗传物质。

(2)解答该问题要考虑到病毒本身不能增殖，必须借助于宿主细胞，因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞，然后再培养出有标记的噬菌体。

(3)T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的，蛋白质分子中含有元素C、H、O、N，而DNA分子中含有元素C、H、O、N、P，噬菌体在大肠杆菌中增殖时，所用原料(氨基酸和脱氧核苷酸)都来自大肠杆菌。

由于大肠杆菌在含15N的培养基中培养，所以大肠杆菌内的氨基酸和脱氧核苷酸都含15N。

因此，在子代噬菌体的蛋白质和DNA中都含有15N。

【答案】(1)蛋白质和DNA都是遗传物质；蛋白质是遗传物质，DNA不是；DNA是遗传物质，蛋白质不是(2)将宿主细菌在含32P的培养基中培养，获得含有32P的细菌；用T2噬菌体去侵染被32P 标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便会被32P标记。

(3)蛋白质外壳(或蛋白质)和DNA(1)解决本题首先要明确：①噬菌体侵染细菌的实验结论：_______________________________________________________________________。

②用32P标记噬菌体的____________，用35S标记噬菌体的________________。

③噬菌体的生活方式：________________________。

(2)关于放射性元素存在位置的理解：①仅用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于上清液中的原因是什么？②仅用35S标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于沉淀物中的最可能原因是什么？【答案】(1)提示：①DNA是遗传物质②DNA蛋白质③寄生(2)①提示：侵染时间过短会有很多噬菌体还没来得及侵入细菌；或侵染时间过长，子代噬菌体从细菌中释放出来。

②提示：搅拌不充分。

【总结提升】遗传物质探究实验的解题规律(1)艾弗里肺炎双球菌转化实验中的相互对照：S型细菌⎩⎪⎨⎪⎧DNA多糖蛋白质脂质DNA 分解物＋R型细菌――→相互对照⎩⎪⎨⎪⎧①DNA是遗传物质②其他物质不是遗传 物质根据测定结果绘制了DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA 分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )【解析】 DNA 分子中(A ＋C)/(T ＋G)应始终等于1；一条单链中(A ＋C)/(T ＋G)与其互补链中(A ＋C)/(T ＋G)互为倒数，一条单链中(A ＋C)/(T ＋G)＝0.5时 ，互补链中(A ＋C)/(T＋G)＝2；一条单链中(A ＋T)/(G ＋C)与其互补链中(A ＋T)/(G ＋C)及DNA 分子中(A ＋T)/(G ＋C)都相等。

【答案】 C(1)明确DNA 复制的相关问题：①复制方式：_____________________________________。

②相关计算：一个DNA 分子复制n 次，则有 a.子代DNA 分子数为2n⎩⎪⎨⎪⎧含有亲代链的DNA 分子数为：不含有亲代链的DNA 分子数为：b.子代脱氧核苷酸链数为2n ＋1条⎩⎪⎨⎪⎧亲代脱氧核苷酸链为：新合成的脱氧核苷酸链为：(2)【答案】 ②a.2 2n －2 b ．2条 2n ＋1－2条 (2)提示：与碱基互补配对或DNA 复制相关的计算方法 (1)双链DNA 分子中碱基含量的计算。

①规律一：双链DNA 中，A ＋G ＝T ＋C ＝A ＋C ＝T ＋G ＝总碱基的一半。

②规律二：若在DNA 一条链中A ＋G T ＋C ＝a ，则在互补链中A ＋G T ＋C ＝1a ，而在整个DNA 分子中A ＋GT ＋C＝1。

③规律三：若在一条链中A ＋T G ＋C ＝m ，在互补链及整个DNA 分子中A ＋TG ＋C＝m 。

④规律四：某碱基在DNA 中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半，如A总碱基＝A 1%＋A 2%2。

(2)与DNA 复制有关的计算。

假设1个DNA 分子复制n 次，则 ①子代DNA 数为2n{ 含母链的DNA 数：2完全含母链的DNA 数：0不含母链的DNA 数：2n －2②子代DNA 链数为2n ＋1⎩⎨⎧母链所占比例：12n子链所占比例：1－12n ③复制差错的计算：DNA 复制过程中其中一条链发生差错，复制n 代后，含有突变基因的异常DNA 分子占DNA 总数的50%。

④复制原料的计算：若某DNA 分子含某碱基m 个，该DNA 分子进行n 次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×(2n－1)；进行第n 代复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2n －1。

遗传信息的转录和翻译【典例关叙述正确的是( )A ．细胞分裂间期一定有该过程发生，衰老细胞中不再发生该过程B ．图示能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程C ．图中的d 代表核糖体，细胞中的c 一般有20种D ．细胞的分裂和分化过程中都一定会发生图示过程【解析】 在真核细胞中，该过程表示DNA 分子的转录过程，细胞分裂间期一定有该过程发生，衰老细胞中也可以发生该过程；该图不能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程，只能表示DNA分子的转录过程；图中的d代表RNA聚合酶，c代表核糖核苷酸，细胞中的c(核糖核苷酸)一般有4种；无论细胞的分裂还是细胞的分化过程都会产生蛋白质，都会发生DNA分子的转录过程。

【答案】 D(1)明确图中各标号的名称并理解相关信息：①图中a、b、c、d的名称分别是什么？②由a形成b的过程中模板是哪一条？原料是什么？(2)明确下列各类生物遗传信息的传递过程：【答案】②提示：甲，c(核糖核苷酸)。

(2)提示：DNA复制、转录和翻译的分析技巧(1)DNA分子复制过程的分析：①判断依据：模板为DNA的两条链，且合成双链DNA。

②子代DNA的组成：分别由一条母链和一条子链组成。

③子代DNA的分离时期：有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。

(2)DNA分子转录过程的分析：①判断依据：模板为DNA的一条链，且合成单链RNA。

②转录方向：由于图二中d是已经与模板DNA分离的游离的RNA片段，因此可知转录的方向是由右向左进行，且a为RNA聚合酶。

③标号名称：b与c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。

④发生场所：在真核细胞中图二过程主要发生在细胞核中，叶绿体和线粒体中也可进行。

(3)翻译过程的分析：①判断依据：模板为mRNA，且合成场所为核糖体。

②名称确定：Ⅰ为tRNA，Ⅱ为核糖体，Ⅲ为mRNA，Ⅳ为多肽链。

【变式训练】(2014·江苏单科)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。

依据中心法则(如下图)，下列相关叙述错误的是( )A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病【解析】HIV的遗传物质是RNA，经逆转录④形成DNA可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录②和翻译③合成子代病毒的蛋白质外壳；侵染细胞时，HIV中的逆转录酶能进入宿主细胞；若抑制逆转录过程，则不能产生子代病毒的蛋白质和RNA，故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。

【答案】 B1．(2014·郑州模拟)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，均不能证明的是() A．DNA可以产生可遗传的变异B．蛋白质不是遗传物质C．DNA可以控制生物的性状D．DNA是主要的遗传物质【解析】肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质；两实验均不能证明DNA是主要的遗传物质这一结论。