四川
以中心法則為核心,理清與遺傳有關(guān)的物質(zhì)或概念間的相互關(guān)系,并拓展基因的概念(即在以RNA為遺傳物質(zhì)的生物中,基因就是指有遺傳效應(yīng)的RNA片段),深刻領(lǐng)悟基因控制性狀的方式。具體如圖。
中心法則描述的是生物界遺傳信息的傳遞規(guī)律,其中涉及的5個(gè)過(guò)程可以通過(guò)列表比較(見(jiàn)表1),加深對(duì)具體過(guò)程的理解后,再進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)。
表1 中心法則相關(guān)過(guò)程的比較
【例1】(2018年,全國(guó)卷Ⅰ,第2題)生物體內(nèi)DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合,以DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( )
A.真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物
B.真核細(xì)胞的核中有DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物,而原核細(xì)胞的擬核中沒(méi)有
C.若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制,則該蛋白可能是DNA聚合酶
D.若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成,則復(fù)合物中含有RNA聚合酶
【試題分析】A考查染色體和染色質(zhì)的成分,均主要由DNA和蛋白質(zhì)組成;B考查原核細(xì)胞中也可發(fā)生DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄的過(guò)程,所以擬核中仍然有DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物;C考查DNA復(fù)制過(guò)程所需的酶;D考查轉(zhuǎn)錄過(guò)程所需的酶。
【答案】B
【例2】(2018年,海南卷,第13題)關(guān)于復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄的敘述,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A.逆轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的產(chǎn)物都是DNA
B.轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶,逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶
C.轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄所需要的反應(yīng)物都是核糖核苷酸
D.細(xì)胞核中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板
【試題分析】本題考查中心法則中三個(gè)常見(jiàn)過(guò)程的比較。根據(jù)表格中的內(nèi)容可得出正確的結(jié)論。
【答案】C
批判性思維是基于充分的理性和客觀事實(shí)而進(jìn)行理論評(píng)估與客觀評(píng)價(jià)的能力與意愿。本知識(shí)模塊涉及的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)可以作為批判性思維訓(xùn)練的實(shí)例(見(jiàn)表2)。
表2 與證明遺傳物質(zhì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)的比較
【例3】(2017年,全國(guó)卷Ⅰ,第29題)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類(lèi)型,有些病毒對(duì)人類(lèi)健康會(huì)造成很大危害,通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類(lèi)型。
假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換,請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類(lèi)型,簡(jiǎn)要寫(xiě)出(1)實(shí)驗(yàn)思路,(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)
【試題分析】主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力及批判性思維。運(yùn)用遺傳物質(zhì)DNA和RNA的組成成分的特異性來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),結(jié)合題中的要求——放射性同位素標(biāo)記的方法及可相互印證的甲、乙兩個(gè)組,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。
【答案】(1)甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并監(jiān)測(cè)其放射性。
乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并監(jiān)測(cè)其放射性。
(2)若甲組收集的病毒有放射性,乙組無(wú),即為RNA病毒;反之為DNA病毒。
演繹推理是從一般到特殊的過(guò)程,在遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)中,適當(dāng)進(jìn)行推理計(jì)算,可從數(shù)學(xué)的角度鞏固所復(fù)習(xí)的知識(shí)。
【例4】(2018年,海南卷,第15題)現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N(表示為14N14N)的大腸桿菌,若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代,則理論上DNA分子的組成類(lèi)型和比例分別是 ( )
A.有15N14N和14N14N兩種,其比例為1∶3
B.有15N15N和14N14N兩種,其比例為1∶1
C.有15N15N和14N14N兩種,其比例為3∶1
D.有15N14N和14N14N兩種,其比例為3∶1
【試題分析】根據(jù)DNA的半保留復(fù)制過(guò)程可知,將只含有14N(表示為14N14N)的大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,則為4個(gè)DNA,2個(gè)為15N14N,2個(gè)為15N15N。再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代,則有8個(gè)DNA,2個(gè)DNA的模板鏈14N,新合成的子鏈為14N,所以2個(gè)DNA為14N14N,6個(gè)DNA的模板鏈15N,新合成的子鏈為14N,所以6個(gè)DNA為15N14N,15N14N∶14N14N比例為 3∶1。
【答案】D