2019年高考生物大一輪總復(fù)習(xí) 第六單元 基因的本質(zhì)與表達(dá)考情專能提升 新人教版.doc

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2019年高考生物大一輪總復(fù)習(xí) 第六單元 基因的本質(zhì)與表達(dá)考情專能提升 新人教版 重點(diǎn)題型突破——圖表法解DNA復(fù)制的有關(guān)問題 【題型例解】　果蠅一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)核DNA分子用15N標(biāo)記，在正常情況下，其減數(shù)分裂形成的精子中，含有15N的精子數(shù)占 (　　) A．1/16　　　　　　　 B．1/8 C．1/4 D．1/2 【解析】　減數(shù)分裂過程中，同源染色體要發(fā)生聯(lián)會(huì)和分離現(xiàn)象，因此要體現(xiàn)減數(shù)分裂過程中染色體中DNA的變化，至少要畫出一對(duì)同源染色體。果蠅中一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)核DNA分子用15N標(biāo)記，即果蠅4對(duì)同源染色體中有3對(duì)未標(biāo)記(畫圖時(shí)可略去)，另一對(duì)同源染色體中有一條染色體上的DNA分子用15N標(biāo)記，則該精原細(xì)胞進(jìn)行正常減數(shù)分裂形成精細(xì)胞時(shí)，染色體和DNA的標(biāo)記情況可用下圖進(jìn)行解析。 結(jié)合上圖分析，觀察產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞，答案選D。 【答案】　D 【方法技巧】　DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，在解決關(guān)于DNA復(fù)制的問題，可以利用圖表畫出相關(guān)的過程，來(lái)解決一些疑難問題；DNA復(fù)制模型如下： 【技巧試用】 1．若用32P標(biāo)記“類胚胎干細(xì)胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是 (　　) A．中期是46和46、后期是92和46 B．中期是46和46、后期是92和92 C．中期是46和23、后期是92和23 D．中期是46和23、后期是46和23 A　[有絲分裂中期、后期染色體條數(shù)的分析：“類胚胎干細(xì)胞”來(lái)自人體，人體的一個(gè)正常細(xì)胞中含有的染色體條數(shù)為46，有絲分裂過程中只有后期染色體加倍(92)，其他時(shí)期染色體條數(shù)與體細(xì)胞都相同(46)，故無(wú)論經(jīng)過幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數(shù)都是46，后期染色體條數(shù)都是92。有絲分裂中期、后期被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)的分析：以1個(gè)DNA分子為例，雙鏈被32P標(biāo)記，轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，第一次有絲分裂完成時(shí)，每個(gè)DNA分子中都有1條鏈被32P標(biāo)記；第二次有絲分裂完成時(shí)，只有1/2的DNA分子被32P標(biāo)記；中期時(shí)，染色單體沒有分開，而這2條沒有分開的染色單體上，其中有1條被32P標(biāo)記，導(dǎo)致整條染色體也被32P標(biāo)記。] 2．如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體中，能夠找到的標(biāo)記元素為 (　　) A．在外殼中找到15N和35S B．在DNA中找到15N和32P C．在外殼中找到15N D．在DNA中找到15N、32P和35S B　[用15N、32P和35S共同標(biāo)記噬菌體，15N標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記了噬菌體的核酸，35S標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，核酸進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，在細(xì)菌中以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌中的原料合成子代噬菌體的核酸，由于DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標(biāo)記的DNA，不能找到35S和15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)。] 分類實(shí)驗(yàn)提升——同位素標(biāo)記法的應(yīng)用 【方法技巧】 1．同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)手段的用途：用于檢測(cè)追蹤放射性物質(zhì)的轉(zhuǎn)移路徑。 2．高中生物教材中涉及到該技術(shù)的知識(shí)點(diǎn) ①分泌蛋白合成分泌的過程； ②證明DNA半保留復(fù)制； ③光合作用中追蹤某元素的轉(zhuǎn)移去向，如HO、14CO2 等； ④噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記DNA分子；⑤標(biāo)記氮肥中的氮，追蹤氮在植物體內(nèi)和動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)移途徑。 3.方法應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 標(biāo)記物 標(biāo)記物轉(zhuǎn) 移情況 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 研究光合作 用過程中物 質(zhì)的利用 HO HO→18O2 光合作用反應(yīng)物HO中的O以O(shè)2 的形式放出，CO2中 的C用于合成有機(jī)物 14CO2 14CO2→14C3 →(14CH2O) 探究生物的遺傳物質(zhì) 親代噬菌體中的32P(DNA)、35S(蛋白質(zhì)) 子代噬菌體檢測(cè)到放射性32P，未檢測(cè)到35S DNA是遺傳物質(zhì) 驗(yàn)證DNA的復(fù)制方式 親代雙鏈用15N標(biāo)記 親代DNA→子一代DNA的一條鏈含15N DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制 研究分泌蛋白的合成和分泌過程 3H 核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜 各種細(xì)胞器既有明確的分工，相互之間又協(xié)調(diào)配合 【題型例解】　用同位素標(biāo)記技術(shù)追蹤研究物質(zhì)的轉(zhuǎn)移變化途徑是生物科學(xué)研究的重要手段之一。下列相關(guān)的應(yīng)用及結(jié)果錯(cuò)誤的是 (　　) A．小白鼠吸入18O2后呼出的CO2不會(huì)含有18O，但尿液中會(huì)含有HO B．用含有3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)洋蔥的根尖，可以在細(xì)胞核和線粒體內(nèi)檢測(cè)到較強(qiáng)的放射性，而在核糖體處檢測(cè)不到 C．將15N標(biāo)記的DNA置于含14N標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中進(jìn)行復(fù)制，經(jīng)密度梯度離心后可以分析得出DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn) D．要得到含32P的噬菌體，必須先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌 【解析】　小鼠吸入的18O2首先參與有氧呼吸的第三階段，形成HO，如果HO接著參與有氧呼吸的第二階段，則會(huì)產(chǎn)生C18O2，故呼出的CO2中可能含有18O，故A錯(cuò)誤；根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞核和線粒體中DNA的復(fù)制會(huì)消耗含有放射性同位素的脫氧核苷酸，而核糖體不含DNA，故B正確；DNA復(fù)制一次經(jīng)密度梯度離心后可得到中帶，DNA復(fù)制兩次經(jīng)密度梯度離心后可得到中帶和輕帶，故而可推導(dǎo)出DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，故C正確；病毒營(yíng)寄生生活，不能在培養(yǎng)基上繁殖，所以要標(biāo)記病毒首先應(yīng)標(biāo)記細(xì)菌，故D正確。 【答案】　A 【技巧試用】 1．(xx高考上海卷)赫爾希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細(xì)菌的著名實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一是噬菌體 (　　) A．侵染大腸桿菌后會(huì)裂解宿主細(xì)胞 B．只將其DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中 C. DNA可用15N放射性同位素標(biāo)記 D．蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記 B　[本題考查了通過噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，證明DNA是遺傳物質(zhì)這一知識(shí)點(diǎn)。噬菌體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)有蛋白質(zhì)和DNA，對(duì)蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)的組成元素中一般沒有P，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)把DNA注入大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，這一特性將蛋白質(zhì)和DNA分離開，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)、更準(zhǔn)確。] 2．將大腸桿菌在含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，再轉(zhuǎn)移到含有14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，8小時(shí)后提取DNA進(jìn)行分析，得出含15N的DNA占總DNA的比例為1/16，則大腸桿菌的分裂周期是 (　　) A．2小時(shí)　　　　　　　　 B．4小時(shí) C．1.6小時(shí) D．1小時(shí) C　[DNA是半保留復(fù)制，1個(gè)DNA分子復(fù)制后其兩條鏈存在于2個(gè)DNA分子中，由題意可知，1個(gè)DNA分子經(jīng)過連續(xù)復(fù)制，得出含15N的DNA分子占總DNA分子的比例為1/16，因此共得到32個(gè)DNA分子，說明經(jīng)過了5次復(fù)制，每一次的復(fù)制時(shí)間就是1.6小時(shí)。] 熱點(diǎn)考向透析——基因表達(dá)的有關(guān)計(jì)算 【題型例解】　在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述正確的是(　　) ①脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m ②堿基之間的氫鍵數(shù)為 ③一條鏈中A＋T的數(shù)量為n ④G的數(shù)量為m－n A．①②③④　　　　　　 B．②③④ C．③④ D．①②③ 【解析】　①的等量關(guān)系容易判斷；對(duì)于②，須知G與C之間形成3個(gè)氫鍵，A與T之間形成2個(gè)氫鍵，故氫鍵數(shù)為：2n＋3＝；③因A＋T的總量為2n，故一條鏈中的A＋T的數(shù)量應(yīng)為n；④中計(jì)算G的數(shù)量有誤，應(yīng)為＝－n。 【答案】　D 【解題依據(jù)】 1．與堿基互補(bǔ)配對(duì)原則相關(guān)的計(jì)算 (1)雙鏈DNA分子中，嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，即A＋G＝G＋T。 (2)雙鏈DNA分子中，一條鏈中嘌呤與嘧啶之比等于另一條鏈中這種比例的倒數(shù)。(A1＋G1)/(C1＋T1)＝(C2＋T2)/(A2＋G2) (3)DNA分子中，互補(bǔ)堿基之和所占比例等于每條鏈中這種比例。 2．與DNA半保留復(fù)制相關(guān)的計(jì)算 (1)雙鏈DNA復(fù)制n次，形成的子代DNA分子中，含親代DNA單鏈的子代DNA總是2個(gè)，占子代DNA總數(shù)的比例為2/2n，親代DNA的單鏈占所有單鏈的1/2n。 (2)某DNA分子中含某堿基a個(gè)，則復(fù)制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a(2n－1)，第n次復(fù)制需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a2n－1。 3．基因表達(dá)過程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計(jì)算 (1)轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA中堿基數(shù)目是DNA中堿基數(shù)目的一半。 (2)DNA非模板鏈與mRNA中堿基序列基本一致，將非模板鏈中的T換為U即mRNA的堿基序列。 (3)在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，基因中的堿基數(shù)、mRNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比約為6∶3∶1。 【技巧試用】 1．某基因含有2 000個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占21%，由此不能得出 (　　) A．該基因中G占29%，C有1 160個(gè) B．該基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子中U占21% C．該基因復(fù)制3次需要5 880個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸 D．該基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈中(A＋T)占該鏈的42% B　[根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A%＝T%＝21%，C%＝G%＝29%，故該基因中C有1 160個(gè)。由于該基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以一條鏈為模板，故形成的RNA分子中U的比例是不定的，但該基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈中(A＋T)占該鏈的42%。該基因復(fù)制3次需要胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為4 00021%(23－1)＝5 880(個(gè))。] 2．關(guān)于如圖所示DNA分子的敘述，正確的是 (　　) A．限制酶作用于①部位，DNA連接酶作用于③部位 B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A＋T)/(G＋C)的比例上 C．若該DNA分子中A為p個(gè)，占全部堿基的n/m(m>2n)，則G的個(gè)數(shù)為(pm/2n)－p D．把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA分子占3/4 C　[限制酶和DNA連接酶都作用于①部位；該DNA的特異性不表現(xiàn)在堿基種類上，因?yàn)镈NA中的堿基只有4種；把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)基中復(fù)制兩代，子代DNA分子都含有15N。]