内容正文:
板块四 遗传学与进化论
1
RNA
双螺旋结构
间期
半保留
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有遗传效应
线粒体
碱基
排列顺序
细胞核
核糖体
酶
蛋白质
的结构
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考点1DNA是主要的遗传物质
PART
02
第二部分
4
人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程,实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。图为动物细胞蛋白质的生物合成示意图
(1)艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验最终得出的结论是:_________________________________________________。
(2)与肺炎双球菌转化实验相比,噬菌体侵染细菌实验更具有说服力,请说出理由:___________________________________________________________。
DNA是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质
用同位素标记法将蛋白质和DNA彻底分开,只有DNA进入细菌细胞
(3)艾弗里在证明DNA是遗传物质的实验中,通过分别向不同实验组加入各类酶来确认“转化因子”的化学本质,利用了自变量控制的_________。
减法原理
考点情境
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1.肺炎链球菌转化实验
(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑
无多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙
已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
①有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
②转化的实质:是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
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(2)艾弗里的体外转化实验
每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了自变量控制中的“减法原理”
结论:
DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,DNA是遗传物质,而蛋白质等并不是遗传物质。
1.肺炎链球菌转化实验
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S型细菌
R型+S型
R型+S型
R型+S型
R型+S型
R型
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2.
高
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上清液放射性很低
(含噬菌体蛋白质外壳)
32P标记的噬菌体
用32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
沉淀物放射性很高
(含噬菌体DNA)
(2)用35S标记蛋白质的T2噬菌体侵染大肠杆菌
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高
35S标记的噬菌体
用35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很高
(含噬菌体蛋白质外壳)
沉淀物放射性很低
(含噬菌体DNA)
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2.下列关于噬菌体侵染大肠杆菌的实验的叙述,错误的是( )
A.图中离心前通常需要搅拌,搅拌的目的是使大肠杆菌外的T2噬菌体外壳和大肠杆菌分离
B.用 35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,如果培养时间过长,将导致B的放射性增加
C.在锥形瓶中连续培养T2噬菌体n代后,子代中含亲代T2噬菌体DNA的个体占总数的1/2n-1
D.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,离心后发现B有较弱的放射性,可能是因为少量T2噬菌体未侵染大肠杆菌
B
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【真题研读】
1.(2025·河南选择考)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是( )
A.C B.S
C.P D.N
B
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2.(2022·海南选择考)某团队从如表①~④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
实验组 材料及标记
T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
A.①和④
B.②和③
C.②和④
D.④和③
C
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考点2
PART
03
第三部分
13
(4)完成①过程需要的酶有________________________________,完成②需要_____________________等物质(至少答出两种)从细胞质进入到细胞核。②过程得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译,翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合,最后得到的多肽链上氨基酸序列________(填“相同”或“不相同”)。
(5)图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的有___________(填序号)。
解旋酶、DNA聚合酶
ATP、酶、核糖核苷酸
相同
①②④⑥⑦⑧
人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程,实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。图为动物细胞蛋白质的生物合成示意图
考点情境
(6)用某种生物碱处理细胞后发现,细胞质中的RNA含量显著减少,由此推测某种生物碱抑制的过程最可能是________(填序号)。
②⑦
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人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程,实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。图为动物细胞蛋白质的生物合成示意图
考点情境
(7)由上图可知,基因控制生物体的性状是通过_______________________来实现的。
(8)若该细胞为神经细胞则遗传信息的流动方向图解:___(用箭头和文字表示)
指导蛋白质的合成
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2.下图表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程,有关叙述正确的是( )
A.图中①②过程的碱基配对方式相同
B.核糖体在mRNA上移动的方向为由b到a
C.图中rRNA和核糖体的合成与核仁有关
D.图中③④最终合成的物质结构相同
√
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2.(2023·广东选择考)放射性心脏
损伤是由电离辐射诱导的大量心肌
细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新
的研究表明,circRNA可以通过
miRNA调控P基因表达进而影响
细胞凋亡,调控机制见下图。
miRNA是细胞内一种单链小分子
RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
(1)放射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过______________酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA 和mRNA在细胞质中通过对___________的竞争性结合,调节基因表达。
自由基
RNA聚合
miRNA
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2.(2023·广东选择考)放射性心脏
损伤是由电离辐射诱导的大量心肌
细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新
的研究表明,circRNA可以通过
miRNA调控P基因表达进而影响
细胞凋亡,调控机制见下图。
miRNA是细胞内一种单链小分子
RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是________________________________________________________________
__________________________________________________。
miRNA表达量升高,导致其与P基因mRNA的结合量增加,P基因mRNA翻译合成的P蛋白减少,抑制细胞凋亡的作用减弱
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路。_____________________________________________________________。
促进前体mRNA的合成;促进circRNA的合成;促进P蛋白的合成
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5.
碱基序列
基因表达
表型
DNA序列
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【真题研读】
1.(2024·广东选择考)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于( )
A.基因突变 B.染色体变异
C.基因重组 D.表观遗传
D
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题点2 表观遗传及基因对性状的控制
3.(2025·湛江高三调研)研究表明DNA甲基化可导致基因沉默,去甲基化后基因可正常表达。构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰,也是DNA转录调控的重要因素。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化与组蛋白甲基化、乙酰化会引起表观遗传现象
B.DNA甲基化不改变基因的碱基序列,但引起的性状改变可遗传给下一代
C.DNA甲基化会导致原癌基因突变,从而易诱发细胞癌变
D.组蛋白乙酰化可能会影响细胞的分化
C
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4.DNA甲基化是指在有关酶的作用下,DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程,它能在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达。细胞中存在两种DNA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化(如下页左上图所示)。下列有关叙述正确的是( )
A.甲基化后的DNA在复制时,碱基配对的方式会发生改变
B.甲基基团与胞嘧啶结合导致基因突变,进而引起生物性状改变
C.从头甲基化酶与维持甲基化酶功能不同,但二者结构可能相同
D.从头甲基化酶不能作用于全甲基化的DNA复制一次所形成的子代DNA
D
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