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1、专题10 遗传的分子基础,高考生物 (江苏专用),考点1 探索遗传物质的过程 1.(2017江苏单科,2,2分)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,五年高考,A组 自主命题江苏卷题组,答案 C 本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了 转化因子的存在,没有证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里实验证明了转化因子是DNA,
2、从S型 肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实 验中离心后细菌出现在沉淀中,对沉淀后的细菌继续培养,待其裂解后得到的噬菌体并不都带 有32P标记,故C正确,D错误。,易错警示 由于32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程中最终得到的子代噬菌体数量较多,且新 合成的DNA单链不存在32P,故只有部分噬菌体具有放射性。,2.(2016江苏单科,1,2分)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
3、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,答案 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,A项错误;格里菲思 实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验仅证明了DNA是遗传物质,B项错误; 赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核苷酸标记的,该实验证 明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C项错误,D项正确。,疑难突破 掌握教材隐性实验的实验方法和实验结论是解答本题的关键。,考点2 DNA的结构和复制 1.(2014江苏单科,4,2分)下列叙述与生物学史实相符的是 ( ) A.孟德尔用山柳菊为实验材料
4、,验证了基因的分离及自由组合规律 B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气 C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献 D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制,答案 C 孟德尔用豌豆为实验材料,验证了基因的分离和自由组合定律,A错误;范海尔蒙特 基于柳枝扦插实验,认为植物生长所需要的养料主要来自水,B错误;富兰克林和威尔金斯对 DNA双螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献,C正确;赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌 体的蛋白质和DNA,证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D错误。,
5、解后反思 本题错选最多的是B选项,说明学生对科学史实没有深入全面的了解。科学史实 是培养学生科学素养的重要素材,也应重视对这部分知识的学习。既要全面了解、体验重大 科学研究的探究过程,学习科学研究的思想、方法、原理以及科学精神,也要铭记那些科学的 结论和为此做出重要贡献的人们。,2.(2015江苏单科,33,8分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针,与染色体上对 应的DNA片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题:图1,图2 (1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示,DNA酶随机切开了核苷酸之间的 键从而 产生切口,随后在DNA聚合酶作用下,以荧光标记的 为原料,合
6、成荧光标记的 DNA探针。 (2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中,键断裂,形成单链。随后在降温复性过程中,探针的碱基按照 原则,与染色体上 的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有 条荧 光标记的DNA片段。 (3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组,已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧 光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察 到 个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到 个荧光点。,答案 (8分)(1)磷酸二酯 脱氧核苷酸 (2)氢 碱基互补配
7、对 4 (3)6 2和4,解析 本题主要考查DNA的结构、复制、有丝分裂和减数分裂的相关知识。(1)DNA酶可 使DNA分子断裂成为片段,为限制酶,其作用为切开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。合成 DNA分子的原料为4种脱氧核苷酸。(2)DNA分子受热变性,氢键断裂,解旋为单链。探针的碱 基与染色体上的特定基因序列按照碱基互补配对的原则,形成杂交分子。由于每条染色单体 含有一个DNA分子,一个DNA分子可以有2条荧光标记的片段,所以两条姐妹染色单体中最多 有4条荧光标记的片段,但只能观察到两个荧光点。(3)植物甲与植物乙杂交后代F1为AABC,在 有丝分裂中期已完成了DNA复制,并且A和B都可以被
8、荧光探针标记,所以可观察到6个荧光 点。F1AABC在减数第一次分裂形成的两个子细胞分别含有A、AB,因此分别可观察到2和4 个荧光点。,错因分析 (1)“酯键”错写为“脂键”较多;很多学生被复杂背景迷惑,填写为DNA聚合酶 或聚合酶;(2)可能由于是最后一题,部分考生来不及作答,空白较多;(3)部分考生没能正确审题, “分别”意味着该空有两个数字,考生对于减数分裂和有丝分裂的知识迁移不够,在新情境下 不能灵活运用相关知识,对于荧光点的去向和数量搞不清楚,出现了2或4、6、3等多种答案。,考点3 基因控制蛋白质的合成 1.(2017江苏单科,23,3分)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合
9、物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys -tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(见图,tR- NA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是(多选) ( ),A.在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链 B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定 C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala D.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys,答案 AC 本题主要考查翻译的特点及从新情境中获取信息解决问题的能力。在一个mRNA分子上可以先后
10、结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,A正确;反密码子与密码子的配对遵循碱基互补配对原则,是由密码子决定的,B错误;依据题干信息可知,用无机催化剂镍将*Cys-tRNACys中的半胱氨酸还原成丙氨酸时,tRNA不变,由此推测与其配对的密码子也未变,但所决定的氨基酸由半胱氨酸转变为丙氨酸,新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala,C正确、D错误。,疑难突破 本题解题的关键是审清题干,从题干中获得有效解题信息。突破点是*Cys-tRNACys 转变为*Ala-tRNACys时,“tRNA未变”这一关键信息。,2.(2016江苏单科,18,2分)近年诞生的具有划时代意义的CRIS
11、PR/Cas9基因编辑技术可简单、 准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定 的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标 位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是 ( )A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成 B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成 D.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC,答案 C Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中 的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆
12、转录是以RNA为模板合成DNA,C项错误;链与向导 RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。,解题方法 解答关键在于结合图示理解基因编辑技术的操作过程。图中向导RNA链折叠 形成的结构(双链区)上含有氢键,相对碱基按碱基互补配对原则形成碱基对;理解DNA和 RNA在碱基上的区别,前者含T,后者含U,均能与A互补配对;理解逆转录是以RNA为模板合 成DNA的过程。,3.(2015江苏单科,12,2分)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确 的是 ( )A.图中结构含有核糖体RNA B.甲硫氨酸处于图中的位置 C.密码子位于tRNA的环状结构上 D.mRN
13、A上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类,答案 A 本题主要考查翻译的相关知识。核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所,核糖体由 核糖体RNA和蛋白质构成,A正确;甲硫氨酸是第一个氨基酸,位于的左边,B错误;密码子位于 mRNA上,tRNA的环状结构上有反密码子,C错误;由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不 一定改变肽链中氨基酸的种类,D错误。,易错分析 错选B者,读图能力欠缺或忽略了甲硫氨酸位于第一位,不是图中的位置。错选 C、D的,不理解密码子是mRNA上三个相邻的碱基,tRNA上的是反密码子,由于密码子的简并 性,mRNA上碱基改变不一定改变氨基酸的种类。,4.(2014江苏单科,20,2分
14、)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是 ( ) A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个 B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率 C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上 D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化,答案 D DNA分子包括基因片段和非基因片段,1个DNA分子中的诸多基因并非全部转录, 故基因转录出的mRNA分子的碱基数小于n/2个,A错误;基因转录时,一条链是模板链,另一条 链是非模板链,B错误;DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上,C错误;在细胞周期 中,由于基因选择
15、性表达,故mRNA的种类和含量均不断发生变化,D正确。,5.(2014江苏单科,6,2分)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(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,答案 B 依图可知,生理过程为DNA复制,为转录,为翻译,为逆转录,为RNA复 制。HIV属于逆转录病毒,其遗传物质RNA进入细胞后,在逆转录酶催化作用下合
16、成DNA,然后 转录出相应的mRNA进而合成新的蛋白质外壳,因此至少经过环节,A正确;宿主细胞无 逆转录酶,因此HIV侵染过程中遗传物质RNA和逆转录酶一同进入宿主细胞,B错误;HIV遗传 物质RNA在逆转录酶催化作用下合成DNA后可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,C正确;通 过药物抑制逆转录酶即可抑制HIV的繁殖,D正确。,解题技巧 抓住关键词突破问题。HIV的RNA不能作为合成蛋白质的模板,由此联想需先逆 转录为DNA,而所需的逆转录酶则是HIV自己带入人体细胞中的。以此作为契机,分析判断四 个选项正误。,6.(2018江苏单科,27,8分)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能 的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问 题:(1)细胞核内各种RNA的合成都以 为原料,催化该反应的酶是 。 (2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是 ,此过程中还需要的 RNA有 。,
