高考生物一輪課件 第六單元單元綜合提升 新人教版
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1、單元綜合提升題型歸納堿基互補(bǔ)配對(duì)原則相關(guān)解題【典例剖析】【例題】(2011上海單科上海單科)某雙鏈某雙鏈DNA分子含有分子含有400個(gè)堿個(gè)堿基,其中一條鏈上基,其中一條鏈上ATGC1234。下列表述錯(cuò)。下列表述錯(cuò)誤的是誤的是 A該DNA分子的一個(gè)堿基改變,不一定會(huì)引起子代性狀的改變B該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次,需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個(gè)C該DNA分子中4種堿基的比例為A T G C3 3 7 7D該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種【解析】DNA分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有2003/1060個(gè)。該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次,需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為:360180個(gè);DNA分子另一條鏈中
2、A T G C2 1 4 3,故該DNA分子中4種堿基比例為A T G C3 3 7 7;DNA雙鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì),即DNA分子中有200個(gè)堿基對(duì),但因堿基數(shù)量比例已確定,故該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種?!敬鸢浮緽【方法技巧】一、有關(guān)堿基的計(jì)算及其應(yīng)用 1由堿基種類及比例可分析判斷核酸的種類(1)若有U無(wú)T,則該核酸為RNA。(2)若有T無(wú)U,且AT,GC,則該核酸一般為雙鏈DNA。(3)若有T無(wú)U,且AT,GC,則該核酸為單鏈DNA。 2關(guān)于DNA及其轉(zhuǎn)錄的RNA計(jì)算在雙鏈DNA及其轉(zhuǎn)錄的RNA之間,有下列關(guān)系:設(shè)雙鏈DNA中a鏈的堿基為A1、T1、C1、G1,b鏈的堿基為A2
3、、T2、C2、G2,則A1T1A2T2RNA分子中(A十U)1/2DNA雙鏈中的(A十T);G1十C1G2C2RNA分子中(GC)1/2DNA雙鏈中的(GC)。 二、DNA復(fù)制中有關(guān)的計(jì)算若取一個(gè)全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子(0代),轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代。1子代DNA分子中,含14N的有2n個(gè),只含14N的有(2n2)個(gè),做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。2無(wú)論復(fù)制多少次,含15N的DNA分子數(shù)始終是2個(gè),含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時(shí),應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。3若一親代DNA分子有某種脫氧核苷酸m個(gè),經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需消耗游離的該種脫氧核苷酸數(shù)目為m(2n
4、1)個(gè)。第n次復(fù)制,需該種脫氧核苷酸數(shù)為m2n1。三、計(jì)算中“最多”和“最少”的分析1翻譯時(shí),mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,因此準(zhǔn)確地說(shuō),mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些?;蚧駾NA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。2在回答有關(guān)問(wèn)題時(shí),應(yīng)加上“最多”或“最少”等字。如:mRNA上有n個(gè)堿基,轉(zhuǎn)錄該mRNA的基因中至少有2n個(gè)堿基,該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。3蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)縮合產(chǎn)生的水分子數(shù)水解所需水分子數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)。 【特別提醒】做題時(shí)應(yīng)看清是DNA上(或基因上)的堿基對(duì)數(shù)還是個(gè)數(shù),是mRNA上密碼子的個(gè)數(shù)還是堿基個(gè)數(shù)
5、。DNA(或基因)中的堿基對(duì)數(shù)密碼子個(gè)數(shù)氨基酸個(gè)數(shù)311。 【強(qiáng)化訓(xùn)練】1某噬菌體的DNA為單鏈DNA,四種堿基的比率是A0.28、G0.32、T0.24、C0.16。當(dāng)它感染宿主細(xì)胞時(shí),能形成雜合型雙鏈DNA分子,則雜合型雙鏈DNA分子的上述四種堿基,A、G、C、T的比率依次是 A0.240.160.320.28B0.260.240.240.26C0.280.320.240.16D0.240.260.260.24 解析雙鏈DNA分子中AT,GC,因此排除A、C;單鏈中的堿基A、T與互補(bǔ)鏈中的堿基T、A對(duì)應(yīng),因此可計(jì)算出雙鏈DNA分子中AT,占0.26,同理求出CG,占0.24。答案B 2(高
6、考真題)在一個(gè)DNA分子中,腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%,其中一條鏈中鳥(niǎo)嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%,則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶分別占?jí)A基總數(shù)的A24%,22%B22%,28%C26%,24% D23%,27%解析在雙鏈DNA分子中,兩個(gè)配對(duì)的堿基之和占其所有堿基的比值與其任意一條鏈中的該比值相等。由題意可知,在該DNA分子中,A與T之和占該鏈所有堿基的54%,其中G占22%,則C為100%54%22%24%。由此鏈轉(zhuǎn)錄出的mRNA中G的比值等于該鏈中的C的比值為24%;C的比值等于該鏈中的G的比值為22%。答案A 3(2012漳州模擬)在一個(gè)雙
7、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)敘述正確的是脫氧核苷酸數(shù)磷酸數(shù)堿基總數(shù)m堿基之間的氫鍵數(shù)為 一條鏈中AT的數(shù)量為nG的數(shù)量為mn A BC D 223nm答案答案D 4一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基,其中GC有n個(gè);由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的AT數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是Am、m/31 Bm、m/32C2(mn)、m/31 D2(mn)、m/32解析mRNA分子中AU數(shù)為mn,故DNA分子的AT數(shù)為2(mn),氨基酸數(shù)為m/3,合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)為m/32。答案D 【典例剖析】【例題】科學(xué)家從牛的胰臟中分離出一種由76個(gè)氨基
8、酸組成的多肽(Ub),通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)Ub在細(xì)胞自我監(jiān)測(cè)和去除某些“不適用蛋白質(zhì)”(即靶蛋白)的機(jī)制中扮演著重要角色。如果某蛋白質(zhì)分子被貼上了Ub這個(gè)標(biāo)簽,就會(huì)被運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶處,被水解掉,其過(guò)程如下圖1所示(注:AMP表示一磷酸腺苷)。下列說(shuō)法中不正確的是 題型研析材料信息類解題技巧A完成過(guò)程所需的主要條件是酶和ATPB去除“不適用蛋白質(zhì)”所需要的ATP主要是由線粒體提供的C上述過(guò)程得到的氨基酸的通式為圖2所示D如果靶蛋白不與Ub結(jié)合,但是仍然能被水解【解析】據(jù)圖可知,蛋白質(zhì)分子只有被貼上Ub這個(gè)標(biāo)簽,才會(huì)被水解掉。完成過(guò)程所需的主要條件是酶和ATP。該蛋白質(zhì)水解所得到氨基酸都是氨基酸,符
9、合圖2氨基酸的通式。生成ATP的主要場(chǎng)所在線粒體中。【答案】D 【方法技巧】1新情境信息題常以生物的前沿科技、生命科學(xué)發(fā)展中的熱點(diǎn)問(wèn)題、社會(huì)生活中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、生物實(shí)驗(yàn)等為命題材料,用文字、數(shù)據(jù)、圖表、圖形、圖線等形式向考生提供資料信息,考生通過(guò)分析和處理信息,把握事件呈現(xiàn)的特征,進(jìn)而選擇或提煉有關(guān)問(wèn)題的答案,重點(diǎn)考查運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和理解文字、圖表、表格等表達(dá)的生物學(xué)信息的能力,以及搜集信息、加工處理信息、信息轉(zhuǎn)移、交流信息的能力。其特點(diǎn)可概括為“新情境、舊知識(shí)”。也就是說(shuō)無(wú)論情境有多新,但所設(shè)問(wèn)題最終回歸考試大綱規(guī)定的核心范圍內(nèi)容。所以這種題型往往是高起點(diǎn)低落點(diǎn)。 2遇到此類試題從
10、心理上決不能有畏懼心理,其實(shí)這種題的答案往往就在題干中。解決此類試題只要按下面的步驟進(jìn)行就可以:首先,要審讀材料,提取信息,要求能從材料中的文字?jǐn)⑹龌蛩峁┑膱D、表資料中,找出關(guān)鍵信息,提取有價(jià)值的信息,剔除干擾信息;然后回歸教材,定位知識(shí);最后構(gòu)建解題思路,發(fā)揮聯(lián)想,對(duì)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵信息和已有的舊知識(shí)進(jìn)行搭橋,運(yùn)用比較、歸納、推理的方法,選擇正確答案或運(yùn)用學(xué)科語(yǔ)言組織好要表達(dá)的答案。 【強(qiáng)化訓(xùn)練】據(jù)報(bào)道,美國(guó)耶魯大學(xué)的生物學(xué)家正在從事將病毒引誘到人體“陷阱細(xì)胞”中以防止病毒繁殖的實(shí)驗(yàn)研究。例如,HIV通過(guò)T細(xì)胞表面的CD4識(shí)別T細(xì)胞(如圖甲)如果給AIDS患者注射大量用CD4分子修飾過(guò)的紅細(xì)胞(
11、如圖乙),則該紅細(xì)胞也會(huì)被HIV識(shí)別、入侵。但HIV在紅細(xì)胞中無(wú)法完成復(fù)制增殖過(guò)程,最后隨紅細(xì)胞的死亡而被清除,該方法目前已經(jīng)在小鼠體內(nèi)獲得階段性成果。 (1)病毒侵入人體后,主要由免疫系統(tǒng)將其清除。人體的免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和_等免疫活性物質(zhì)組成。(2)T細(xì)胞在特異性免疫中的作用是_,_(試從體液免疫、細(xì)胞免疫兩方面分析);T細(xì)胞與紅細(xì)胞共同來(lái)源于_細(xì)胞。(3)人體成熟的紅細(xì)胞之所以能成為“陷阱細(xì)胞”,從細(xì)胞結(jié)構(gòu)角度分析是因?yàn)開(kāi),不具備HIV增殖的條件。 (4)CD4是HIV識(shí)別T細(xì)胞的重要特征物質(zhì),該物質(zhì)最可能的成分是_。(5)衰老的紅細(xì)胞成為_(kāi),由人體的免疫系統(tǒng)清除。 解析本題所
12、呈現(xiàn)的情境材料有些陌生,通過(guò)閱讀材料篩選與答題有關(guān)的信息。人體的免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫活性物質(zhì)組成,其中免疫活性物質(zhì)有抗體、淋巴因子、溶菌酶等。T細(xì)胞在體液免疫中的作用是受抗原刺激后產(chǎn)生淋巴因子,作用于B細(xì)胞,T細(xì)胞在細(xì)胞免疫中的作用是受抗原刺激后分化為效應(yīng)T細(xì)胞;T細(xì)胞與紅細(xì)胞共同來(lái)源于骨髓造血干細(xì)胞。人體成熟的紅細(xì)胞之所以能成為“陷阱細(xì)胞”,從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上看是因?yàn)槌墒斓募t細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和核糖體等結(jié)構(gòu),所以HIV在紅細(xì)胞中不能增殖。糖蛋白與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)。衰老的紅細(xì)胞將被視為“非己”成分的抗原,由人體的免疫系統(tǒng)清除。 答案(1)抗體、淋巴因子、溶菌酶(任選其二)(2)受抗原刺激后產(chǎn)生
13、淋巴因子,作用于B細(xì)胞受抗原刺激后分化為效應(yīng)T細(xì)胞骨髓造血干(3)成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和核糖體(4)糖蛋白(5)抗原 【命題設(shè)計(jì)】同位素標(biāo)記法是生物研究中的常用方法,若以3H標(biāo)記的腺嘌呤脫氧核苷酸為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行某項(xiàng)研究,該研究不可能應(yīng)用于 實(shí)驗(yàn)技能同位素示蹤法A測(cè)定肺癌細(xì)胞的分裂速率B測(cè)定人體內(nèi)肝細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的速率C研究生物細(xì)胞中腺嘌呤的代謝途徑D比較不同組織細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的情況解析首先要確定腺嘌呤脫氧核苷酸與細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)合成、腺嘌呤代謝、DNA復(fù)制的關(guān)系。腺嘌呤脫氧核苷酸是合成DNA的原料,用3H標(biāo)記腺嘌呤脫氧核苷酸可以研究DNA分子的復(fù)制、細(xì)胞的分裂、腺嘌呤的代謝途徑等;蛋白質(zhì)的
14、合成速率與基因表達(dá)有關(guān),不涉及DNA的合成。答案B【理論指導(dǎo)】一、適應(yīng)范圍及實(shí)驗(yàn)原理放射性同位素示蹤法,就是在需要研究的物質(zhì)體系中,加入一些放射性同位素原子(示蹤原子),用放射性監(jiān)測(cè)手段來(lái)跟蹤其行跡,進(jìn)而研究出該系統(tǒng)的變化規(guī)律的方法。同位素標(biāo)記法是生物學(xué)中用來(lái)研究元素在生物與環(huán)境之間、生物與生物之間、同一生物個(gè)體內(nèi)各細(xì)胞之間以及細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器之間、各物質(zhì)之間的運(yùn)行和變化的一種重要的研究方法,運(yùn)用這種方法可以探究生物學(xué)中的許多未知規(guī)律。 二、實(shí)驗(yàn)方法及探究歷程1方法用于示蹤技術(shù)的放射性同位素一般是構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。2歷程 三、考點(diǎn)內(nèi)容梳理
15、1利用放射性同位素標(biāo)記自顯影技術(shù),證明間期細(xì)胞最大的特點(diǎn)是完成DNA復(fù)制、RNA和蛋白質(zhì)的合成。用放射性元素標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸并追蹤、研究DNA的復(fù)制;用放射性元素標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸并追蹤、研究RNA的合成;用放射性元素標(biāo)記氨基酸并追蹤、研究蛋白質(zhì)的合成。 2科學(xué)家在豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸并進(jìn)行追蹤、研究分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成之后,是按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜的方向運(yùn)輸?shù)摹WC明生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。3美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法,證明光合作用釋放的O2全部來(lái)自水。 4科學(xué)家用放射性同位素35S和32P,證明DNA是遺傳物質(zhì)。
16、5用放射性同位素(如32P)或熒光分子等標(biāo)記的DNA分子作探針,根據(jù)DNA分子的雜交原理,鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息。應(yīng)用于產(chǎn)前診斷和環(huán)境監(jiān)測(cè),達(dá)到檢測(cè)疾病和檢測(cè)飲用水中病毒含量的目的。6利用一些物質(zhì)的特征元素追蹤該物質(zhì)在生物體內(nèi)的變化情況。如用放射性的碘元素標(biāo)記甲狀腺激素,追蹤甲狀腺激素在體內(nèi)的變化等。 【強(qiáng)化訓(xùn)練】1胸腺嘧啶脫氧核苷(簡(jiǎn)稱胸苷)在細(xì)胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸,后者是合成DNA的原料。用含有3H胸苷的營(yíng)養(yǎng)液,處理活的菜豆的幼根處,一定時(shí)間后洗去游離的3H胸苷。連續(xù)48小時(shí)檢測(cè)下圖a和b部位(a是分生區(qū)),則隨生長(zhǎng)進(jìn)程,a和b部位的放射性含量變化情況為 解析標(biāo)記的物質(zhì)
17、是合成DNA的原料,a為分生區(qū),b為伸長(zhǎng)區(qū)。答案B 2(2011濟(jì)南市一模)在生命科學(xué)研究中,“放射性同位素示蹤法”是常用的研究手段。請(qǐng)分析下列幾個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn),回答有關(guān)問(wèn)題。(1)將大腸桿菌的DNA分子用3H標(biāo)記后,放在普通培養(yǎng)基上繁殖兩代,如下圖所示。該實(shí)驗(yàn)有力地證明了DNA分子的復(fù)制方式是_。若在此過(guò)程中,共消耗了游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個(gè),則親代DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸_個(gè)。 (2)魯賓和卡門(mén)用放射性18O分別標(biāo)記H2O和CO2分子,證明了光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的O2來(lái)自_;卡爾文用14C標(biāo)記的CO2研究光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中C的轉(zhuǎn)移途徑,14C在化合物中的出現(xiàn)順序依次是:1 4CO
18、2_(化合物)_。(3)用含放射性元素的氨基酸培養(yǎng)豚鼠胰腺細(xì)胞,研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌過(guò)程,放射性在核糖體出現(xiàn)后,依次經(jīng)過(guò)_、_和_,最后出現(xiàn)在細(xì)胞外。 解析用放射性同位素示蹤法可以有力地證明DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。DNA分子復(fù)制兩次,凈增加3個(gè)DNA分子,此過(guò)程共消耗胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個(gè),則每個(gè)DNA分子中含胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:183361(個(gè)),雙鏈DNA分子中,腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目與胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目相等。卡爾文用14C標(biāo)記的CO2研究光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中C的轉(zhuǎn)移途徑,含有14C的CO2先與C形成C3,然后在ATP供能和H作為還原劑的作用下生成了(CH2O)。分泌蛋白的形成過(guò)程是:先在核糖體中將氨基酸合成蛋白質(zhì),然后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工,運(yùn)輸?shù)礁郀柣w中進(jìn)一步加工、包裝,最后分泌到細(xì)胞膜外。答案(1)半保留復(fù)制61(2)水C3(CH2O)(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜
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