精做07遗传的分子基础1．科学家艾弗里用肺炎双球菌来探究遗传物质的问题。实验的材料；S型细菌，R型细菌、DNA水解酶、培养基，培养皿等。艾弗里等人先做了以下三组实验：①S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落②S型细菌荚膜中的多糖+R型活细菌→R型菌落③S型细菌的DNA+R型活细菌→R型菌落+S型菌落（1）艾弗里等人发现实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③中的表达格式，写出第四组实验方法和结果：④______________________。（2）上述实验可以得出的结论是___________________。（3）该实验最关键的设计思路是____________________。（4）肺炎双球菌具有的细胞器是___________；其控制性状的物质是___________，R型细菌转化成S型细菌，其变异原理是___________。2．回答下列有关生物遗传物质的发现的相关问题：（1）早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质，请从构成蛋白质和核酸的角度，说出你的理由：_____________________。（2）艾滋病毒的遗传信息蕴藏在_____________的排列顺序中；RNA结构不稳定，容易受到环境影响而发生突变；RNA还能发生自身催化的水解反应，不易产生更长的多核苷酸链，携带的遗传信息量有限；所以，RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替，请写出两个DNA能替代RNA作为大多数生物的遗传物质的优点：①_____________________；②_____________________。（3）艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验最终得出的结论是：_____________________。（4）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：_____________________。3．2019年12月以来，席卷全球的2019新型冠状病毒（2019-nCoV）（其核酸为单链正股的RNA）对全世界人民的健康和经济造成了严重的灾难。人感染了2019-nCoV病毒后常见体征有发热、咳嗽气促和呼吸困难等。在较严重病例中，感染可导致肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭甚至死亡。请回答相关问题：（1）病毒的结构较简单，一般是由内部核酸和外壳蛋白质组成，要验证其遗传物质究竟是内部核酸还是外壳蛋白质，常将病毒与____________共同培养，并用____________分别标记内部核酸和外壳蛋白质。（2）2019年12月开始席卷全球的新型冠状病毒很快就被科学家找出了它的核酸序列，但是相应的疫苗一直很难诞生，因为它的遗传物质为____________，变异速度很快；但科学家马上发现75%的酒精是可以杀死它的，于是有人设想，病人可以喝近75度的高度酒，如闷倒驴衡水老白干来达到治疗效果，你认为____________（填“是”或“否”）可行，为什么？________________________（3）研究发现蝙蝠是2019-nCoV、SARS、埃博拉病毒等天然的宿主，请思考为什么2019-nCoV等病毒会对人类造成如此严重的后果，蝙蝠却能与其共生，原因是_______________________。进化过程中，人类免疫系统的功能已足够强大，但还是不能有效地抵抗这些病毒，原因是____________________。4．科学工作者关于DNA复制曾提出过三种假说：半保留复制、全保留复制和弥散复制，三种假说的复制过程如图1所示。他们对这三种假说进行了演绎推理，并根据推理过程进行了相关实验，实验结果如图2所示。回答下列问题：（1）科学工作者提出假说并演绎推理后，选用某种大肠杆菌作为实验材料，进行了一系列的实验研究，最终确定了DNA的复制方式，这样的研究方法称为_______。他们选用大肠杆菌作为实验材料的优点：一是其易培养，繁殖速度快，安全性高；二是_______，有利于分离提纯DNA。（2）科学工作者根据DNA复制的三种假说进行演绎推理，将含15N标记的DNA的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行________，若是全保留复制方式，则离心管中将出现________带，而实际结果是只有一条中带，由此可以说明DNA的复制方式是________。（3）为了进一步确定DNA的复制方式，需要让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现________带时，可确定是半保留复制。或者可以将子一代DNA分子进行_______处理后再离心，当离心管中出现_______带时，则为半保留复制方式。5．人类囊性纤维病是由位于第7号染色体上的CFTR基因（用B表示）突变导致的一种遗传病。患者由于第7号染色体上编码CFTR（一种跨膜蛋白）的基因缺失3个碱基对，使CTFR结构改变，转运氯离子异常，支气管黏液增多，导致绿脓杆菌增殖并分泌大量外毒素，造成肺组织损伤。回答下列问题：（1）上述情况说明基因与性状的关系是_____。正常情况下，人体细胞CFTR基因转录出的少量mRNA在短时间内就可以合成出大量的CFTR蛋白，其主要原因是_______。（2）研究发现CFTR致病基因的mRNA片段长度为6129个碱基，该基因控制合成的成熟蛋。白质只有1480个氨基酸。对此现象作出的解释是_________。（3）某家庭的表现型调查结果显示：父亲正常、母亲正常、女儿患病、儿子患病。①该病的遗传方式为______________。②某地区正常人群中有的人携带有该致病基因，若该家庭儿子与该地区正常女性婚配，生育患病女儿的概率是___________。6．下表是细胞生物遗传信息传递规律的相关知识梳理，请完善下表内容。过程（1）__________转录（2）__________主要场所细胞核（3）__________核糖体酶解旋酶、DNA聚合酶等（4）__________核糖体上的活性中心（催化）模板（5）__________DNA（基因）的一条链（6）__________根据基因表达过程分析，细胞显著提高蛋白质合成速率的机制（7）_____________________________（写出2点即可）7．Crick于1966年提出密码子的摆动理论认为，密码子在与反密码子之间进行碱基配对时，前两对碱基严格遵守标准的碱基配对规则，第三对碱基（密码子3′位碱基和反密码子5′位碱基，也称为摆动位置）具有一定的自由度，但并非任何碱基之间都可以配对，其规则如下表：反密码子（5-端）第1位碱基密码子（3-端）第3位碱基AUCGGU或CUA或CI（稀有碱基--次黄嘌呤）A、U或C（1）如图甲，tRNA的_____________端携带氨基酸。现有一物种编码甘氨酸的密码子有GGU、GGC、GGA、GGG，依据摆动论则要满足翻译需求，其细胞质中最少需要携带甘氨酸的tRNA种类数为___________种。密码子摇摆配的意义是__________________________根据该学说，细胞中的tRNA是否为61种?__________（填是/否）（2）图乙中物质1、2的基本单位分别是_____________，图示左右两端中，____________端表示结构1开始读取密码子合成物质2。结构1与物质1结合部位会形成____________个tRNA结合位点。图示生理过程意义是__________________________。抗生素抑菌是因为有的能干扰结构1形成，有的能阻止tRNA与物质1结合，根据以上事实说明这些抗生素治疗疾病的道理：__________________________。8．如图所示，hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上，能编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡。另外一个基因sok也在这个质粒上，转录产生的sokmRNA能与hokmRNA结合，这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解，从而阻止细胞死亡。请回答以下问题：（1）产生mRNA的过程是______________，需要RNA聚合酶的参与，该酶识别序列的基本组成单位是_____________。sokmRNA能与hokmRNA结合，说明二者碱基序列_____________，二者结合阻止了基因表达中的___________环节。在mRNA分子结构中，相邻的碱基G与C之间是通过___________连接而成。（2）当sokmRNA存在时，hok基因_____________（是或否）可以转录，而当sokmRNA不存在时，大肠杆菌细胞会裂解死亡的原因_______________________。（3）用15N标记该大肠杆菌DNA分子，该大肠杆菌在含14N的培养基中连续复制4次，含有14N的DNA分子占全部DNA_________，含15N的链占全部链_______，大肠杆菌能产生的可遗传变异是______________________。9．完成关于基因的部分探索历程的填空。（1）孟德尔发现了遗传因子，摩尔根通过果蝇杂交实验实验证明了_____________________上。（2）在肺炎双球菌转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为_________型，否定了这种说法。（3）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用_________________的多样性来解释DNA分子的多样性。进而科学家们发现基因是___________________的片段。（4）以下是基因控制生物体性状的实例。乙醇进入人体后的代谢途径如下图。①以上实例体现了基因通过控制_______________________，进而控制生物体的性状。②有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”。经研究发现“红脸人”体内只有ADH。则“红脸人”的基因型有________种，饮酒后会因血液中乙醛含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。10．下图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：（1）细胞中过程①发生的场所是________。（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是_______________________。（4）在人体内成熟红细胞、心肌细胞、精原细胞、神经细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是___________________________。（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点_____________(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择)，其原因是__________________________。11．肽核酸（PNA)是人工合成的，用类多肽骨架取代糖--磷酸主链的DNA类似物。PNA可以通过碱基互补配对的方式识别并结合DNA或RNA，形成更稳定的双螺旋结构。PNA由于其自身的特点可以对DNA复制、转录、翻译等进行有针对的调控，从而广泛用于遗传病检测的分子杂交、抗癌等的研究和应用。请分析回答：（1）PNA与RNA能形成杂合双链结构，与双链DNA分子相比，其特有的碱基配对形式是______。（2）DNA与RNA相比，除了空间结构有较大区别外，两者的彻底水解产物主要区别是______。（3）PNA被用于抗癌，主要途径是在癌细胞中PNA可与特定核苷酸序列结合，从而调控突变基因的______过程，以达到基因水平上治疗癌症的目的。PNA与DNA或RNA形成稳定的双螺旋结构主要原因是PNA不易被细胞降解，其理由很