资源简介 学案25 基因指导蛋白质的合成及对性状的控制考纲要求 1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。2.基因与性状的关系(Ⅱ)。一、基因指导蛋白质的合成1．RNA的结构和种类(1)结构：与DNA相比，RNA在组成上的差异表现在：五碳糖是________，碱基组成中没有T，而替换为________。(2)种类：________、tRNA和________三种。2．遗传信息的转录(1)概念：在________中，以________的一条链为模板，合成________的过程。(2)原料：4种游离的____________。(3)碱基配对：________、C－G、G－C、________。3．遗传信息的翻译(1)翻译①概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以________为模板合成__________________的过程。②场所：细胞质中的________。③运载工具：________。④碱基配对：________、C－G、G－C。(2)密码子①概念：遗传学上把________上决定一个氨基酸的____________叫一个密码子。②种类：共64种，其中决定氨基酸的密码子共有______种。(3)转运RNA①结构：形状像三叶草的叶，一端是携带________的部分，另一端有三个碱基可与密码子互补配对，称为________。②种类：61种。考考你 密码子与氨基酸有怎样的对应关系？ 二、基因、蛋白质与性状的关系1．基因对性状的控制(1)直接控制：通过控制________________来直接控制生物性状。(2)间接控制：通过控制________来控制代谢过程，进而控制生物性状。2．基因与性状的关系(1)基因与性状的关系并不都是简单的________关系。如人的身高可能是由________决定的，同时，后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用。(2)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。思考 基因与性状的关系，体现了基因型、表现型、环境三者之间的什么关系？ 探究点一 基因指导蛋白质的合成结合图示完成基因指导蛋白质合成过程关系思维拓展 遗传信息、密码子、反密码子的比较比较项目 概念 作用 存在位置 种类、数量 特点 相互联系遗传信息 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 控制生物的遗传性状 DNA 不同基因中脱氧核苷酸的数量、排列顺序不同，决定遗传信息特异性 DNA两条链上的碱基互补 基因中脱氧核苷酸的序列决定mRNA中核糖核苷酸的序列，mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对，密码子与相应反密码子的序列互补配对密码子 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 mRNA 64种(3种终止密码子、61种决定氨基酸的密码子) 与DNA模板链上的碱基互补(T被U取代)反密码子 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基 识别密码子，转运氨基酸 tRNA 理论上61种(实际不详) 与mRNA的碱基互补探究示例1 (2010·天津卷，2)根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )DNA双链T GmRNAtRNA(反密码子) A氨基酸 苏氨酸A．TGU B．UGA C．ACU D．UCU听课记录： 探究点二 中心法则的理解依据中心法则式完成填空：1．图中生理过程①、②、③分别叫________、________、________，进行的场所依次是________、________、________。2．图中④________、⑤________只发生在______________的细胞中。3．图中的三个实线箭头表示的含义是________________。思维拓展 中心法则与生物种类的关系图解表示出遗传信息的传递有5个过程。1．以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递2．以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(1)(2)3．中心法则体现了DNA的两大基本功能(1)传递遗传信息：它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。(2)表达遗传信息：它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。探究示例2 中心法则是指( )A．遗传信息的“转录”和“翻译”过程B．遗传信息的“转录”、“翻译”及“表达”过程C．DNA复制和“转录”过程中碱基互补配对过程D．遗传信息通过DNA复制以及“转录”和“翻译”的传递过程听课记录： 探究点三 基因对性状的控制1．分析基因对豌豆粒型、镰刀型细胞贫血症影响的示意图，总结基因对性状的两种控制方式：豌豆粒型镰刀型细胞贫血症 (1)________________________________________________________________________。(2)________________________________________________________________________。2．如何理解“基因和性状间并不都是线性关系”？ 思维拓展1．2．线粒体、叶绿体中也有DNA、基因存在，这些部位基因的表达受核基因调控、制约，但其基因的复制、转录、翻译均是在基因所属细胞器中的核糖体上完成的。探究示例3 (2010·南通模拟)着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因为DNA损伤，患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因( )A．通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状B．通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状C．通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状D．可以直接控制生物性状，发生突变后生物性状随之改变听课记录： 题组一 基因表达1．(2011·北京理综，4)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是( )A．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链B．沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C．胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关D．核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素2．(2010·连云港摸底)关于真核细胞中转录和翻译的比较，正确的是(多选)( )A．都遵循碱基互补配对原则B．需要的原料不同C．所需酶的种类不同D．主要在线粒体和叶绿体中进行3．(2011·江苏卷，7)关于转录和翻译的叙述，错误的是( )A．转录时以核糖核苷酸为原料B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性4．乙型肝炎是由乙肝病毒(HBV)感染引起的。完整的HBV是由一个囊膜和核衣壳组成的病毒颗粒，其DNA是一个有部分单链区的环状双链DNA。如图所示乙肝病毒在肝脏细胞中的增殖过程。下列说法不正确的是( )A．①过程有可能发生基因突变，从而引起乙肝病毒的变异B．②过程在生物学上叫转录，需要的酶是RNA聚合酶和解旋酶C．③过程在生物学上叫翻译，需要在核糖体上完成D．④过程与①过程相比，其特有的碱基配对方式是T－A5．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )基因 表达的细胞 表达产物A 细菌抗虫蛋白基因 抗虫棉叶肉细胞 细菌抗虫蛋白B 人酪氨酸酶基因 正常人皮肤细胞 人酪氨酸酶C 动物胰岛素基因 大肠杆菌工程菌细胞 动物胰岛素D 兔血红蛋白基因 兔成熟红细胞 兔血红蛋白6.(2011·温州模拟)下列关于密码子的叙述错误的是( )A．mRNA可以通过逆转录合成目的基因B．tRNA利用氨基酸与密码子发生互补配对并进一步合成多肽C．信使RNA上的3个相邻的碱基可能是密码子也可能不是D．一种氨基酸可以由多种密码子决定，一种密码子不一定决定一种氨基酸题组二 中心法则及基因对性状的控制7．(2011·淮安调研)下图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是(多选)( )A．过程③只发生在含有逆转录酶的病毒中B．转基因生物中能够体现①～⑤过程C．①～⑤的过程中，都能发生碱基互补配对D．③过程中碱基互补配对时，遵循A—T、U—A、C—G、G—C的原则8．如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是( )A．若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶C．若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸D．若Y是蛋白质，X是mRNA，则试管内还应该有其他RNA9．(2011·淮安调研)生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的原则。下面是几种与此有关的说法，不正确的是( )A．在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的B．DNA→RNA是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的C．在同一个体不同的体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同D．在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9答 案题组三 应用提升10．(2010·南通期末)下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：(1)图2中方框内所示结构是________的一部分，它在________中合成，其基本组成单位是__________，可以用图2方框中数字__________表示。(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为____________，进行的主要场所是[ ]______，所需要的原料是________。(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码子是______。(4)从化学成分角度分析，与图1中⑥结构的化学组成最相似的是( )A．乳酸杆菌 B．噬菌体C．染色体 D．流感病毒(5)若图1的①所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过( )A．166和55 B．166和20C．333和111 D．333和2011．(2010·全国卷Ⅱ，34)某种细菌体内某氨基酸(X)的生物合成途径如图：底物中间产物1中间产物2X这种细菌的野生型能在基本培养基(满足野生型细菌生长的简单培养基)上生长，而由该种细菌野生型得到的两种突变型(甲、乙)都不能在基本培养基上生长；在基本培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量的X，甲能积累中间产物1，而乙不能积累。请回答：(1)根据上述资料可推断：甲中酶__________的功能丧失；乙中酶________的功能丧失，甲和乙中酶________的功能都正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的____________(同一、不同)菌体中的不同__________发生了突变，从而导致不同酶的功能丧失。如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1，则应选用__________(野生型、甲、乙)。(2)将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落，再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先形成菌落，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在发酵过程中，菌体中X含量过高时，其合成速率下降。若要保持其合成速率，可采取的措施是改变菌体细胞膜的__________，使X排出菌体外。学案25 基因指导蛋白质的合成及对性状的控制课前准备区一、1.(1)核糖 U(尿嘧啶) (2)mRNA rRNA 2.(1)细胞核 DNA RNA (2)核糖核苷酸 (3)A－U T－A3．(1)①mRNA 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 ②核糖体 ③tRNA ④A－U、U－A (2)①mRNA 三个相邻碱基 ②61 (3)①氨基酸 反密码子考考你 一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子除外)，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。二、1.(1)蛋白质分子结构 (2)酶的合成2．(1)线性 多个基因思考 表现型＝基因型＋环境课堂活动区探究点一转录 mRNA 翻译 脱氧核苷酸序列 氨基酸序列 遗传密码 氨基酸 细胞核 细胞质探究示例1 C [反密码子与密码子互补，所以苏氨酸密码子第三个碱基为U，且密码子由mRNA上的碱基组成，不含碱基T，所以A、B错。根据mRNA与DNA中模板链互补可推知苏氨酸密码子为UGA或ACU，故选C。]探究点二1．复制 转录 翻译 细胞核 细胞核 核糖体2．逆转录 RNA的复制 被RNA病毒寄生3．遗传信息的传递过程探究示例2 D探究点三1．(1)间接途径——通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 (2)直接途径——通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状2．(1)一般而言，一个基因只决定一种性状。(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。(3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。探究示例3 C [DNA的损伤影响了DNA修复酶的合成，进而性状改变，表明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的。]构建知识网络遗传信息传递 遗传信息表达 蛋白质结构 酶 性状课后练习区1．D [胰岛素基因包括两条DNA单链，在合成蛋白质的过程中是以其中一条链为模板进行转录、翻译并合成蛋白质的，并不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，故A选项错误。沸水浴加热会使胰岛素的空间结构遭到破坏，发生不可逆的变化，使其失活，加热一般不能使肽键断裂，故B选项错误。胰岛素的功能既与氨基酸的种类、数量、排列顺序有关，也与肽链的空间结构有关，故C选项错误。核糖体合成的多肽链经过内质网、高尔基体内某些蛋白酶的作用形成一定的空间结构才能形成胰岛素，故D选项正确。]2．ABC [本题考查真核细胞中转录和翻译的相关知识。转录时DNA和RNA的碱基互补配对，翻译时mRNA和tRNA的碱基互补配对。转录需要的原料是核糖核苷酸，所需的酶主要是RNA聚合酶和解旋酶，场所主要是细胞核。翻译需要的原料是氨基酸，所需的酶是蛋白质合成酶，场所是细胞质中的核糖体。]3．C [转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，A项正确；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出mRNA，B项正确，以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，D项正确。]4．D [④过程与①过程相比，其特有的碱基配对方式是U－A。]模型构建解读：(1)图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。注意 (1)逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。(2)根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板DNA，原料脱氧核糖核苷酸即可确定为DNA复制。5．D [哺乳动物成熟红细胞无细胞核及细胞器，其内的血红蛋白是在其成熟之前合成的。通过基因工程可将细菌抗虫蛋白基因导入抗虫棉叶肉细胞而后表达生成细菌抗虫蛋白；也可将动物胰岛素基因导入大肠杆菌使其在大肠杆菌内表达生成动物胰岛素。正常人皮肤细胞中的酪氨酸酶基因表达，可生成酪氨酸酶，在该酶的作用下产生黑色素，使其肤色正常。]6．B [A项正确，mRNA可通过逆转录合成相应的DNA分子；B项错误，多肽的合成是在核糖体上，由tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，将特定的氨基酸脱水缩合而成的；C项正确，mRNA上决定氨基酸的三个连续的碱基称作一个密码子，相邻的3个碱基不一定决定氨基酸，即不是密码子；D项正确，共64个密码子，其中61个能决定20种氨基酸，有的氨基酸只由一种密码子决定，有的氨基酸可由多种密码子决定。三个终止密码子不决定氨基酸。]7．CD [本题考查中心法则的相关知识。由图知：①是DNA复制过程；②是转录过程；③是逆转录过程；④是RNA的复制过程；⑤是翻译过程。含有逆转录酶的生物只有病毒，病毒只有在其宿主细胞中才能发生逆转录过程，在病毒中不能发生。现有的转基因生物是细胞生物，只能发生复制、转录和翻译过程，不能发生逆转录和RNA分子的复制过程。]相关链接 中心法则五个过程的比较过程 模板 原料 碱基互补 产物 实例DNA复制DNA→DNA DNA的两条链 A、T、C、G四种脱氧核苷酸 A—T T—A C—G G—C DNA 绝大多数生物DNA转录DNA→RNA DNA的一条链 A、U、C、G四种核糖核苷酸 A—U T—A C—G G—C RNA 绝大多数生物翻译RNA→多肽 mRNA 20余种氨基酸 A—U U—A C—G G—C 多肽 所有生物(病毒依赖宿主细胞)RNA复制RNA→RNA RNA A、U、C、G四种核糖核苷酸 A—U U—A C—G G—C RNA 以RNA为遗传物质的生物RNA逆转录RNA→DNA RNA A、T、C、G四种脱氧核苷酸 A—T U—A C—G G—C DNA 某些病毒、HIV等8.D [若X是RNA，Y是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示转录过程，需加入RNA聚合酶；若X与Y都是DNA，表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶；若Y是蛋白质，X是mRNA，表示翻译过程，则试管内还应该有其他RNA，如tRNA。]9．D [DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质却不一定相同。]纠错提升 (1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。(3)进行碱基互补配对的过程——上述五个都有；进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。(4)需要解旋酶的过程：DNA复制(两条链都作模板)和转录(DNA一条链作模板)。10．(1)RNA 细胞核 核糖核苷酸 ①②⑦(2) 翻译 ⑥ 核糖体 氨基酸(3)UAA (4)D (5)D解析 图1所示为遗传信息的表达过程，具有转录和翻译两个步骤，其中的①②③④⑤⑥分别是DNA、tRNA、氨基酸、mRNA、多肽链、核糖体，在mRNA的UCU碱基后的密码子是UAA；根据碱基的构成判断，图2中方框内是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸；核糖体的化学成分是RNA和蛋白质，这与RNA病毒的成分相似。DNA中碱基对的数目和mRNA中碱基的个数相等，mRNA碱基的个数的密码子的个数比是3∶1；组成蛋白质的氨基酸共有20种。11．(1)b a c 不同 基因 甲(2)甲产生的中间产物1供给乙，使乙能够合成X，保证自身生长产生菌落(其他合理答案也可)(3)通透性解析 (1)根据题意，在基本培养基上添加中间产物2，则甲、乙都能生长，说明甲和乙中酶c功能都正常；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长，说明甲中酶b功能丧失，乙中酶b功能正常；在基本培养基上添加少量的X，乙不能积累中间产物1，说明乙中酶a功能丧失。产生这两种突变的原因是野生型的不同菌体中不同基因发生了突变，从而导致了酶a和酶b功能的丧失。因为在基本培养基上添加少量的X，甲能积累中间产物1，乙不能积累中间产物1，则应选用甲。(2)因为甲能积累中间产物1，而乙只要添加中间产物1就能生长，所以将甲、乙混合接种于基本培养基上时，甲产生的中间产物1供给乙利用，使乙能够合成X，从而保证乙自身生长形成菌落。(3)在发酵过程中，菌体中代谢产物(X)的浓度过高会使细胞内某些酶的活性降低，从而降低细胞的合成速率，此时如果能够改变菌体细胞膜的通透性，使代谢产物(X)排出菌体外，则X的合成速率就会提高。专题学案26 遗传物质基础归纳与集训命题规律 从近四年高考生物试题看，不管是大纲地区还是课标地区，本部分知识都是考查的重点之一，在选择、简答中都占有一定比例，且分值相对较高。在过去几年的考查中，侧重在对DNA是主要的遗传物质实验的考查，DNA结构、复制以及转录、翻译的有关计算，基因的转录、翻译过程及比较的考查以及重要相关概念的比较区别的考查。各地考查相对均衡，广东、上海尤重。本部分考点的命题角度变化不大，考频较高的是：实验思路的设计、实验结果的分析以及注意的问题，且常与实验设计的理论、中心法则中有关DNA复制的内容、同位素示踪技术相联系，DNA的结构和复制包括DNA的结构、特点，DNA复制的过程、特点、条件等内容，与碱基互补配对原则有关的计算题，也常有根据DNA的复制特点进行推理的题目，基因的表达是实现基因对生物性状控制的方式，涉及转录与翻译两个生理过程，高考时常集中考查这两个生理过程，包括这两个生理过程的比较及与中心法则中其他生理过程的比较。另外，涉及基因表达过程中的数量关系的计算题也常出现。大纲地区对基因结构的考查较多。考查题型上主要分两类：选择、简答。基本的概念、基本知识的比较以及有关DNA结构、复制、转录、翻译，合成蛋白质的有关数量计算，多为选择题；而相关实验的设计、中心法则与信息流的识图作答的有关问题多以简答题出现。命题趋势 DNA是遗传物质的经典实验及拓展应用一直受到历年高考命题专家的青睐。预计2012年高考，此类试题还会变化问题情景，以选择题的方式出现，难度系数维持在0.56左右。以肺炎双球菌为素材，考查原核细胞的结构与功能特性，预计这种命题思路可能会被采纳。单纯的知识点或概念的考查日趋减少，取而代之的是多知识、多角度的综合交叉的辨析考查。一、熟练经典实验，完成相关填空实验名称 操作对象 操作过程 结果 结论 相同点① ②肺炎双球菌的转化实验 体内转化实验 加热杀死的S型细菌 R型细菌 注射到小鼠体内 小鼠死亡，分离到 和 两种细菌 加热杀死的S型细菌体内有体外转化实验 S型细菌的DNA 混合培养 分离____和____细菌 “转化因子”是______ ①实验思路相同：设法将蛋白质与DNA(或RNA)分开，单独、直接地研究它们各自的作用。②实验设计原则相同：都遵循对照原则。S型细菌的其他物质 只分离到____细菌S型细菌的DNA和DNA酶 只分离到____细菌噬菌体侵染细菌的实验 35S标记的噬菌体 细菌 侵染细菌 细菌体内无____，体外有____ ____是噬菌体的遗传物质32P标记的噬菌体 细菌体内有____，体外无____烟草花叶病毒侵染烟草实验 烟草花叶病毒 烟草 侵染烟草 患烟草花叶病 ________是烟草花叶病毒的遗传物质烟草花叶病毒的RNA烟草花叶病毒的蛋白质探究示例1 下列有关科学家遗传学实验研究的叙述中，错误的是( )实验材料 实验过程 实验结果与结论A R型和S型肺炎双球菌 将R型活菌与S型细菌的DNA和DNA酶混合培养 只有R型菌落，说明DNA被水解后，就失去了遗传效应B 噬菌体和大肠杆菌 用含35S标记的噬菌体去侵染普通的大肠杆菌，短时间保温 离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质C 烟草花叶病毒和烟草 用从烟草花叶病毒中分离出的RNA感染烟草 烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质D 大肠杆菌 将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中 经3次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制听课记录： 二、DNA分子复制的有关计算1．若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下表：2.DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有(1)DNA分子数①子代DNA分子数＝____个；②含有亲代DNA链的子代DNA分子＝____个；③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝____个。(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝____条；②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；③新合成的脱氧核苷酸链数＝______条。(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸______个。思维拓展1．子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。2．无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个，占总数比例为。3．子代DNA分子的链中，总链数2n×2＝2n＋1条。含15N的链始终是2条，占总数比例为＝。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。探究示例2 已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对，其中腺嘌呤(A)有40个，在不含15N的培养液中经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，需游离的胞嘧啶(C)为m个，则n，m分别是( )A．3 900 B．3 420 C．4 420 D．4 900听课记录： 三、DNA复制、转录、翻译的比较遗传信息的传递 遗传信息的表达复制 转录 翻译时间 细胞分裂____期 在生长发育的过程中场所 ______________________ 主要在__________ 细胞质(______)原料 四种游离的__________ 四种__________ ______种氨基酸模板 亲代DNA的____条链均为模板 以DNA的________条链为模板 以____为模板条件 解旋酶、DNA聚合酶等各种酶以及ATP、适宜的温度、pH等 需要特定的酶(解旋酶、RNA聚合酶)和ATP、适宜的温度、pH等 多种酶和ATP、适宜的温度、pH等过程 解旋→碱基互补配对→合成子链→恢复双螺旋 在细胞核中以DNA解旋以后的一条链为模板，按照(____、C－G、G－C、T－A)碱基互补配对原则，合成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合 在细胞质中以mRNA为模板，按照(____、____、G－C、C－G)碱基互补配对原则，与mRNA上每三个碱基配对的tRNA运载着氨基酸进入核糖体，按照mRNA上的________顺序，把一定的氨基酸放在相应位置，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质模板去向 DNA复旋 DNA复旋 mRNA利用后降解特点 ________________________，多起点复制 __________________ 一个mRNA分子可连续结合____个核糖体，进行多肽链的____次合成产物 完全相同的两个____ ______ ______(多肽)信息传递方向 DNA→______ DNA→______ mRNA→______意义 准确____与传递遗传信息，保持亲子代间的____连续性、稳定性 通过RNA，将________反映到______分子结构上，使后代重现亲本性状(表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状)思维拓展 基因表达与个体发育之间的关系(1)个体发育受精卵幼体成体(性成熟)在这一过程中，生物个体的各种性状(或表现型)得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的，发育过程是细胞内基因选择性表达的结果。(2)个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。所以在个体发育过程中，生物体内基因的表达有如下特点：①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞选择性表达不同的基因，如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。②细胞内基因的顺序表达。同一细胞的不同发育时期表达不同的基因。探究示例3 下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是(多选)( )A．图中表示4条多肽链正在合成B．转录尚未结束，翻译即已开始C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链听课记录： 四、基因指导蛋白质合成的有关计算1．DNA(基因)、mRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解2．析图得规律(1)基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系转录时，组成基因的两条链中只有一条链能________，另一条链则________。基因为双链结构而RNA为__________结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。(2)mRNA中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中，信使RNA中每____个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的____，是DNA(基因)中碱基数目的1/6。(3)计算中“最多”和“最少”的分析①翻译时，mRNA上的__________不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。③在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中____有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中____有n/3个氨基酸。(4)mRNA上碱基比例：mRNA上A＋U的数值和比例＝模板链上A＋T的数值和比例。思维拓展1．DNA(或基因)中的碱基对数∶密码子个数∶氨基酸个数＝3∶1∶1。2．解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类数。探究示例4 (2009·上海卷，17)某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( )A．75对碱基 B．78对碱基C．90对碱基 D．93对碱基听课记录： 1．用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀中含有少量的放射性的正确解释是( )A．经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B．离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD．少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内2．下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请据图分析，正确的是(多选)( )A．①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNAB．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成C．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白质发生变化所致3．(2011·上海卷，12)下图表示两基因转录的mRNA分子数在同一细胞内随时间变化的规律。若两种mRNA自形成至翻译结束的时间相等，两基因首次表达的产物共存至少需要(不考虑蛋白质降解)( )A．4 h B．6 h C．8 h D．12 h4．如图所示为红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸的过程。以下叙述正确的是( )A．若基因A被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活B．若基因B被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活C．若基因B不存在，则瓜氨酸仍可由鸟氨酸合成D．基因C不能控制酶C的合成5．如图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是( )A．①② B．③④⑥ C．⑤⑥ D．②④6．艾滋病病毒属于RNA病毒，具有逆转录酶，如果它决定某性状的一段RNA含碱基A＝19%、C＝26%、G＝32%，则通过逆转录过程形成的双链DNA中应含有碱基A( )A．19% B．21% C．23% D．42%7．如图是真核生物信使RNA合成过程图，请根据图判断下列说法中不正确的是(多选)( )A．R所示的阶段正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶D．图中的②合成后，直接进入细胞质中，在核糖体上合成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子8．(2010·镇江一模)对于下列图解，说法不正确的是( )DNA … —A—T—G—C—C—C —… RNA … —U—A—C—G—G—G—…A．在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”完成的B．一个DNA分子可以转录成多种、多个信使RNAC．该图中的产物须穿过0层生物膜与细胞质中的核糖体结合，完成遗传信息的表达D．H5N1禽流感病毒在培养基上也可以完成该过程题 号 1 2 3 4 5 6 7 8答 案9.请根据以下有关概念的相互关系图作答。(1)图中数字序号所表示的物质分别是什么？①________________________________；②____________________________；③____________________________；④________________________________。(2)a表示________过程；b表示________过程，需要的物质有______________________(至少写出五种)等。(3)基因对性状的控制是通过蛋白质实现的，有些是直接的，有些是间接的。例如，人的镰刀型细胞贫血症属于________(前者/后者)。(4)基因是生物性状的控制者，但基因与性状的关系并不是简单的线性关系，这主要体现在①________________________________；②_______________________________________。专题学案26 遗传物质基础归纳与集训课堂活动区一、S型 R型 转化因子 R型 S型 R型 R型 DNA 35S 35S 32P 32P DNA 患烟草花叶病 烟草正常 RNA探究示例1 A [A项实验的结果R型活菌不能转化为S型活菌，说明DNA被水解后，失去了转化作用。R型活菌转化为S型活菌不是遗传。]二、1.2 4 中部 上部 2n 2n＋1 1－2．(1)①2n ②2 ③2n－2 (2)①2n＋1 ③2n＋1－2(3)m(2n－1)探究示例2 D [根据DNA分子的特点可知一个含100个碱基对的DNA分子，腺嘌呤(A)有40个，则T有40个，G、C各60个。由于DNA分子的复制是半保留复制，则由不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1可知共复制了4次，产生了16个DNA分子。需要游离的C：(16－1)×60＝900。]三、间 细胞核、叶绿体、线粒体 细胞核 核糖体 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 20 两 一 mRNA A－U A－U U－A 遗传密码 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录 多 多 DNA mRNA 蛋白质 DNA mRNA 氨基酸序列 复制 遗传 遗传信息 蛋白质探究示例3 BD [据题图中信息判断，图中结合有核糖体的4条链为mRNA，而不是多肽链；由图还可看出，DNA模板链的转录还未结束，一条mRNA上已经结合了多个核糖体进行翻译，因此，基因表达的效率大大地提高了，一个基因可在短时间内表达出多条肽链。]四、2.(1)转录 不能转录 单链 (2)3 1/3 (3)①终止密码子 ③至少 最多探究示例4 D [本题考查基因的碱基数量与氨基酸数量的关系以及蛋白质的相关计算。由于多肽的相对分子质量＝氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸的数量－18×(氨基酸的数量－1)＝2 778，所以该多肽由30个氨基酸组成，编码该多肽的mRNA上应含有30个密码子再加上终止密码子即为31个密码子，编码该多肽的基因碱基数至少为31×6＝186，即93对碱基。]课后练习区1．A [沉淀物中含有少量的放射性，原因是仍有极少量的含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上；35S标记的是蛋白质，DNA分子中不含S元素；噬菌体侵染大肠杆菌时，蛋白质不进入其体内。]实验方法 聚焦“同位素示踪法”(1)适应范围及实验原理放射性同位素示踪法，就是在需要研究的物质体系中，加入一些放射性同位素原子(示踪原子)，用放射性监测手段来跟踪其行迹，进而研究出该系统的变化规律的方法。同位素标记法是生物学中用来研究元素在生物与环境之间、生物与生物之间、同一生物个体内各细胞之间以及细胞内各细胞器之间、各物质之间的运行和变化的一种重要的研究方法，运用这种方法可以探究生物学中的许多未知规律。(2)实验方法及探究历程①方法：用于示踪技术的放射性同位素一般是构成细胞化合物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。②历程―→―→―→―→―→(3)考点内容梳理①利用放射性同位素标记自显影技术，证明间期细胞最大的特点是完成DNA复制、RNA和蛋白质的合成。用放射性元素标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸并追踪，研究DNA的复制；用放射性元素标记尿嘧啶核糖核苷酸并追踪，研究RNA的合成；用放射性元素标记氨基酸并追踪，研究蛋白质的合成。②科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸并进行追踪，研究分泌蛋白在附着于内质网的核糖体上合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。证明生物膜系统在结构和功能上是紧密联系的统一整体。③美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法，证明光合作用释放的O2全部来自水。④科学家用放射性同位素35S和32P，证明DNA是遗传物质。⑤用放射性同位素(如32P)或荧光分子等标记的DNA分子作探针，根据DNA分子的杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息。应用于产前诊断和环境监测，达到检测疾病和检测饮用水中病毒含量的目的。⑥利用一些物质的特征元素追踪该物质在生物体内的变化情况。如用放射性的碘元素标记甲状腺激素，追踪甲状腺激素在体内的变化等。2．ACD [翻译除了需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP外，还需要适宜的温度、pH等外界条件。]3．B [mRNA是翻译合成蛋白质的模板，据图分析，两基因表达合成的蛋白质共存至少需要的时间为6 h。因此，答案选B项。]4．A [从原料到精氨酸的合成需要三个非等位基因的共同作用，三个基因分别控制三种酶的合成。仅基因A被破坏，酶A缺乏，不能把原料转变成鸟氨酸，但加入鸟氨酸以后的化学反应仍正常进行，面包霉能存活；若基因B被破坏，酶B不能合成，鸟氨酸不能转变为瓜氨酸，则精氨酸不能合成，面包霉不能存活；综上分析，A正确。]5．B [正常情况下，在动植物细胞中逆转录③、RNA的自我复制④不能发生。以蛋白质为模板合成RNA⑥，可以人工进行，一般也不会发生在动植物细胞内。]6．B [该RNA中碱基G＋C占58%，则通过逆转录形成的DNA的一条链中G＋C占58%，则另一条链及整个DNA分子中G＋C占58%，则整个DNA分子中A＋T占42%，则A＝T＝21%。]7．BCD [合成信使RNA时，原料为核糖核苷酸；合成信使RNA用到的是RNA聚合酶；在真核细胞中，②合成后往往需要经加工修饰后才可指导蛋白质的合成，并且核糖体只是将氨基酸合成多肽，其加工和处理还需在内质网和高尔基体的共同作用下完成。]8．D [病毒营寄生生活，在普通培养基上无法进行代谢过程。]9．(1)基因 蛋白质(结构蛋白) mRNA(或RNA) 酶(酶、激素) (2)复制 翻译 mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP (3)前者 (4)①有些性状由多个基因共同控制 ②性状的表现还受环境因素的影响第六单元 遗传的物质基础学案23 DNA是主要的遗传物质考纲要求 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。一、肺炎双球菌的转化实验1．体内转化实验(1)实验过程(2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的________。2．体外转化实验：(1)方法：将S型细菌的________、蛋白质和多糖等物质分开，分别加入到培养R型细菌的培养基中。(2)过程(3)结果：只有加入S型细菌的________，R型细菌才能转化为S型细菌。(4)结论：______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。二、噬菌体侵染细菌实验1．实验材料——T2噬菌体3．结论：________是遗传物质。思考 为什么用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA？ 三、证明RNA是遗传物质的实验1．烟草花叶病毒组成：________和蛋白质。2. 烟草花叶病毒—＋3．结论：____是遗传物质。四、DNA是主要的遗传物质：因为绝大多数生物的遗传物质是________，所以说________是主要的遗传物质。探究点一 肺炎双球菌的转化实验1．肺炎双球菌比较填空：种类项目 S型细菌 R型细菌菌落 ________ ________菌体 有__________ 无__________毒性 有毒性，使小鼠患______死亡 ______2.格里菲思转化实验(体内转化)填空：(1)实验过程及结果(2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“________”。3．艾弗里转化实验(体外转化)填空(1)原理：对S型细菌的成分提取、分离、鉴定，并与____________混合培养，以观察各成分的作用。(2)过程(3)结论：________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。思维拓展1．格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传物质的是艾弗里。2．格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里S型菌的DNA＋R型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有，但是R型多。3．S型菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活菌只有R型细菌，该实验是从另一个角度进一步证明DNA是遗传物质，而不是为了证明DNA的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质，尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。探究示例1 (2011·温州十校联考)在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是( )A．证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNAB．用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质C．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素D．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照听课记录： 探究点二 噬菌体侵染细菌的实验分析完成下表：实验材料 T2噬菌体、大肠杆菌实验方法 放射性同位素标记法(或示踪法)设计思路 S是蛋白质特有元素，P是DNA特有元素，用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接单独地去观察它们的作用过程·结果实验分析 35S标记的噬菌体__________并未进入细菌内部，而32P标记的噬菌体____进入了细菌内部实验结论 ____是真正的遗传物质思维拓展1．上清液中含未浸染的T2噬菌体和侵染后T2噬菌体外壳，沉淀物中含被感染的细菌。2．该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳留在外面，其作用不能证明。3．该实验可同时证明DNA能控制蛋白质的合成。探究示例2 (2010·上海生物，25)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体( )A．一定有35S，可能有32P B．只有35SC．一定有32P，可能有35S D．只有32P听课记录： 探究点三 肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较相同点 实验思路 均使________________，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中____与______分开的方式不同设计原则 都遵循了________结论相同点 能证明________________，但不能证明DNA是主要的遗传物质不同点 方法不同 艾弗里实验 ________：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养噬菌体侵染细菌实验 ____________：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)结论不同 ①肺炎双球菌转化实验的结论：证明________________，蛋白质____________；②噬菌体侵染细菌实验的结论：证明______________，不能证明蛋白质____________，因蛋白质没有进入细菌体内思维拓展1．噬菌体侵染细菌的实验还能间接证明的结论(1)DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；(2)DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢的过程和性状。2．噬菌体侵染细菌的实验误差分析：上清液和沉淀物中为何都有放射性(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上在上清液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性，而实验最终结果显示在离心后的上清液中，也有一定的放射性，而下层的放射性强度却比理论值略低。原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液的放射性含量升高。(2)若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物也有一定放射性。3．肺炎双球菌转化实验(1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复其活性。(2)R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。探究示例3 (2011·广州检测)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，证明了( )A．DNA是主要的遗传物质B．蛋白质是遗传物质C．RNA是遗传物质D．DNA是遗传物质听课记录： 题组一 肺炎双球菌转化及噬菌体侵染细菌实验1．(2011·南京摸底)下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是( )A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定B．配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是2．(原创题)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡。下列有关叙述中正确的是(多选)( )A．死亡的小鼠体内只存在着S型活细菌B．死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种活细菌C．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是两种细菌细胞融合的结果D．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是R型活细菌转化的结果3．(2011·广东卷，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( )实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况① R 蛋白质 R型② R 荚膜多糖 R型③ R DNA R型、S型④ R DNA(经DNA酶处理) R型A．①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子D．①～④说明DNA是主要的遗传物质4．噬菌体侵染细菌的实验能证明( )①DNA分子结构的相对稳定 ②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性 ③DNA能指导蛋白质合成 ④DNA能产生可遗传变异 ⑤DNA是遗传物质⑥DNA是主要的遗传物质A．①②③④ B．②③⑤C．①④⑥ D．④⑥5．(原创题)将噬菌体用15N进行标记，放在未被标记的大肠杆菌中培养一段时间，子代噬菌体所含标记元素的情况是( )A．外壳中含有15NB．子代噬菌体DNA都含有15NC．子代噬菌体外壳部分含15ND．子代噬菌体DNA部分含有15N6．(2011·江苏卷，12)关于“噬菌体侵染细胞的实验”的叙述，正确的是( )A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质题组二 DNA是主要的遗传物质7．(改编题)下列关于遗传物质的说法，错误的是( )①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核中的遗传物质是DNA ④细胞质中的遗传物质是RNA ⑤甲型流感病毒的遗传物质是DNA或RNA ⑥细胞生物的遗传物质是DNA ⑦细胞生物的遗传物质主要是DNAA．①②③ B．②③④C．②④⑤⑦ D．③④⑤8．下列有关生物体遗传物质的叙述，不正确的是(多选)( )A．豌豆的遗传物质主要是DNAB．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸题组三 应用提升9．有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的过程，设计实验如下：一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是( )选项 放射性 S元素 P元素A 全部无 全部32S 全部31PB 全部有 全部35S 多数32P、少数31PC 少数有 全部32S 少数32P、多数31PD 全部有 全部35S 少数32P、多数31P10.甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为( )题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答 案11.1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下图是实验的部分过程：(1)写出以上实验的部分操作过程：第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法。________________________________________________________________________。第二步：用被35S标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合。第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌后再进行离心。(2)以上实验结果能否说明遗传物质是DNA？为什么？________________________________________________________________________。(3)噬菌体侵染大肠杆菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要( )A．大肠杆菌的DNA及其氨基酸B．噬菌体的DNA及其氨基酸C．噬菌体的DNA和大肠杆菌的氨基酸D．大肠杆菌的DNA及其噬菌体的氨基酸12．下图是肺炎双球菌转化实验的一部分图解，请据图回答：(1)该实验是在______________________实验的基础上进行的，其目的是证明________的化学成分。(2)在对R型细菌进行培养之前，首先进行的工作是____________________________________________________________________________________________________。(3)依据上面图解的实验，可以作出________________________________的假设。(4)为验证上面的假设，他们设计了下面的实验：该实验中加入DNA酶的目的是__________________________________，他们观察到的实验现象是________________________________。(5)通过上面两步实验，仍然不能说明________________________________，为此他们设计了下面的实验：他们观察到的实验现象是__________________，该实验能够说明______________。学案23 DNA是主要的遗传物质课前准备区一、1.(2)转化因子2．(1)DNA (3)DNA (4)DNA二、1.(1)DNA 头部 蛋白质 (2)寄生 大肠杆菌 不能 2.高 低 未检测到 低 高 检测到 3.DNA思考 通过对噬菌体中蛋白质和DNA的研究表明，仅在蛋白质中含有S，而P几乎都存在于DNA分子中。三、1.RNA 2.RNA 蛋白质 3.RNA四、DNA DNA课堂活动区探究点一1．表面光滑 表面粗糙 多糖类荚膜 多糖类荚膜 败血症 无毒性2．(1)加热后杀死的S细菌 不死亡 不死亡 (2)转化因子3．(1)活的R型细菌 (2)R型、S型 R型 (3)DNA探究示例1 D [本实验设置了对照，实验变量是有无DNA。无DNA采取的措施是用DNA酶水解DNA。]探究点二培养基 培养基 细菌 细菌 高 低 低 高 蛋白质外壳 DNA DNA探究示例2 A [本题考查同位素标记法研究噬菌体侵染细菌的过程。由于噬菌体以自身的DNA作为遗传物质，以大肠杆菌的核苷酸和氨基酸为原料合成子代的DNA和蛋白质，所以合成的子代的DNA中，含有母链的DNA含32P，不含母链的DNA不含32P，而合成子代的蛋白质外壳则都含有35S。]探究点三DNA和蛋白质分开 DNA 蛋白质 对照原则 DNA是遗传物质 直接分离 同位素标记法 DNA是遗传物质 不是遗传物质 DNA是遗传物质 不是遗传物质探究示例3 D [这两个实验只能证明DNA为遗传物质。得出“DNA是主要的遗传物质”的结论，是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数生物如某些病毒的遗传物质是RNA。]构建知识网络DNA RNA 噬菌体侵染细菌实验 DNA 蛋白质 DNA RNA 蛋白质课后练习区1．C [由艾弗里的肺炎双球菌转化实验过程可知，提取的S型细菌的DNA纯度越高，转化的有效性越强，说明转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系。]2．BD [根据实验分析，死亡的小鼠体内既有S型活细菌，也有R型活细菌。S型活细菌是R型活细菌转化而来的，不是细胞融合的结果。]拓展提升 肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较体内转化实验 体外转化实验实验者 格里菲思 艾弗里及其同事培养细菌 用小鼠(体内) 用培养基(体外)实验结论 S型细菌体内含有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等其它物质不是联系 (1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌(2)两实验都遵循对照原则、单一变量原则3.C [第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A、B项错误。第③组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关。第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确。①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。]4．B [噬菌体侵染细菌的实验能说明DNA分子能自我复制，使前后代保持一定的连续性和稳定性，进一步也能说明DNA是遗传物质，另外噬菌体能利用细菌的物质合成蛋白质外壳，因此也能证明DNA能指导蛋白质合成。]5．D [亲代噬菌体的DNA、蛋白质中含有15N，大肠杆菌没有被标记。噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞内，蛋白质外壳没有进入，所以子代噬菌体DNA部分含有15N。]解题方法 噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系DNA 蛋白质 DNA和蛋白质噬菌体 32P 35S 14C、3H、18O、15N细菌 31P 32S 12C、1H、16O、14N子代噬菌体 32P、31P 32S C、H、O、N两种都有注意 (1)解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌。(2)噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：CH2NH ——35S存在部位COOH6．C [噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，A项错误；实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到32P，B项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分，部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C项正确；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，D项错误。]7．C [细胞生物(包括真核和原核生物)的遗传物质是DNA，细胞核和细胞质中的遗传物质也是DNA，流感病毒的遗传物质是RNA。]知识链接 辨析区别生物体所含遗传物质和所含核酸生物的遗传物质是DNA或RNA：所具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，对于病毒来说，有一部分是DNA，如噬菌体等；有一部分是RNA，如HIV、SARS病毒、禽流感病毒、烟草花叶病毒等，问题大多出在对常见病毒的遗传物质不熟悉。归纳如下：生物类型 核酸种类 遗传物质 实例有细胞结构的生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人原核生物 乳酸菌、蓝藻无细胞结构的生物 DNA病毒 DNA DNA 噬菌体RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒注意 ①细胞质中的核酸主要是RNA，而细胞质中的遗传物质是DNA。②绝大多数DNA存在于染色体上，少数存在于细胞质中的叶绿体和线粒体中。8．ACD [豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为DNA，且DNA主要分布于细胞核染色体上。T2噬菌体的遗传物质为DNA，HIV的遗传物质为RNA，DNA、RNA的组成元素均为C、H、O、N、P。RNA水解产生4种核糖核苷酸。]9．D [由题干可获取的主要信息有：①家禽体细胞被32P标记，H5N1病毒寄生后也被32P标记；②家禽体细胞被35S标记，H5N1病毒寄生后也被35S标记。解答本题可先根据图解明确标记元素所标记的化合物，及病毒的结构特点和侵染过程，然后作出选择。病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其RNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；病毒合成蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。]10．D [杂交病毒丙的遗传物质来自乙病毒，因此子代病毒的蛋白质外壳和核酸都与乙病毒相同。]11．(1)先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌(2)不能。它只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内(要证明遗传物质是DNA，还要用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌)(3)C12．(1)格里菲思肺炎双球菌转化 “转化因子”(2)分离提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质(3)DNA是遗传物质(4)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌(5)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型细菌 蛋白质、多糖不是遗传物质第六单元 单元检测(时间：90分钟 分值：100分)一、单项选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)1．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是( )A．最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B．格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出DNA是遗传物质的结论C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA能分开研究D．沃森和克里克运用建构物理模型的方法研究确认了DNA的分子结构2．(2011·南京模拟)某生理过程分析发现有两个核酸分子、五种碱基、三条多核苷酸链，下列有关此过程的叙述正确的是( )A．复制：两个DNA分子B．转录：一个DNA分子，一个RNA分子C．翻译：一个DNA分子，一个RNA分子D．复制：两个RNA分子3．如图为DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式，其中正确的是( )4．下列关于染色体和DNA关系的说法正确的是( )①DNA均位于染色体上 ②染色体就是DNA ③DNA是染色体的主要成分 ④染色体和DNA都是遗传物质 ⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子 ⑥染色体的基本组成单位是脱氧核苷酸 ⑦染色体和DNA都是在间期复制并加倍 ⑧有丝分裂中，染色体和DNA都是在间期复制、后期加倍 ⑨基因都位于DNA上，也都位于染色体上A．③ B．②③⑤ C．①⑦⑨ D．④⑧⑨5．(2010·无锡一模)肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四支试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖(如下图所示)。经培养后进行检查，发现有S型细菌形成的试管是( )6．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子，某信使RNA的碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC…(不含终止密码子的40个碱基)…CUCUAGAUCU，此信使RNA控制合成的由一条肽链组成的蛋白质中含有的肽键个数为( )A．20 B．15 C．16 D．187．(2010·海南生物，13)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为”杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是( )“杂合”噬菌体的组成 实验预期结果预期结果序号 子代表现型甲的DNA＋乙的蛋白质 1 与甲种一致2 与乙种一致乙的DNA＋甲的蛋白质 3 与甲种一致4 与乙种一致A．1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、48．取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个数可能是( )A．2 B．3C．4 D．前三项都对9．钱永健因发现和改造绿色荧光蛋白(简称GFP，由238个氨基酸组成的单链，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白，会发出绿色荧光)而获2008年诺贝尔奖。下列有关GFP的说法中正确的是( )A．GFP合成过程中需要238种tRNAB．转录合成GFP所需要的模板时，需要8种脱氧核苷酸C．由于GFP会发出荧光，故其合成时进行了逆转录的过程D．GFP可以整合到细胞膜表面用于癌细胞的标记定位10．如果细胞在合成信使RNA时产生错误，使新合成的信使RNA少1个核苷酸，则将会产生的后果是( )A．此mRNA无法和核糖体结合B．此mRNA无法与 tRNA结合C．此mRNA翻译的蛋白质，其氨基酸序列只会少1个氨基酸D．此mRNA翻译的蛋白质，其氨基酸序列可能会起很大的变化11．(2011·盐城摸底)观察细胞内某生理过程示意图(图中甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸)，分析下列细胞中不能发生图示生理过程的是( )A．根毛细胞 B．浆细胞C．人体成熟的红细胞 D．大肠杆菌细胞12．(2011·中山高三六校联考)细胞中的核糖体通常不是单独执行功能，而是构成多聚核糖体(如图)。研究表明，动物卵裂期细胞中多聚核糖体的百分比明显增高，下列有关叙述中不正确的是( )A．核糖体的主要功能是合成蛋白质B．卵裂期细胞分裂旺盛，需要大量蛋白质C．多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间D．多聚核糖体上的核糖体数目与信使RNA的长度有关13．(2010·徐州二模)下图代表的是某种转运RNA，对此分析错误的是( )A．转运RNA含有五种化学元素、有四种含氮碱基B．图中碱基发生突变，一定会引起蛋白质结构的变异C．决定谷氨酸的密码子之一为GAGD．该结构参与蛋白质合成中的翻译过程14．(2011·常州月考)结合以下图、表分析，有关说法正确的是( )抗菌药物 抗菌机理青霉素 抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星 抑制细菌DNA旋转酶(可促进DNA螺旋化)红霉素 能与核糖体结合利福平 抑制RNA聚合酶的活性A．环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中D．①～⑤可发生在人体健康细胞中15．(2010·苏州检测)研究人员发现了一种名为RHOGD12的基因，该基因有助于避免癌细胞扩散，携带该基因的癌细胞会失去转移能力。该基因的作用最可能是( )A．在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，使癌细胞迅速衰老B．在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，使癌细胞迅速凋亡C．在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，阻止癌细胞入侵其他组织器官D．在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，使癌细胞分化为其他组织器官二、多项选择题(本题包括5小题，每小题3分，共15分)16．下面有关基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述中，正确的是( )A．生物体的性状受基因和环境的共同影响B．基因与性状之间是一一对应的关系C．生物体内的蛋白质是在基因的指导下合成的D．蛋白质的结构可以直接影响生物的性状17．某科学家做“噬菌体侵染细菌”的实验时，对噬菌体的DNA用32P标记，让其中一个已标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，最后释放出100个噬菌体，则下列说法不正确的是( )A．噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质B．最后释放出的100个噬菌体中，有98个噬菌体的DNA含32PC．标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养噬菌体D．标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体18．(2010·福建毕业班质检)DNA分子片段复制的情况如下图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法正确的是( )A．b和c的碱基序列互补B．a和c的碱基序列相同C．a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同D．a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值一般不相同19．下图为某真菌体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出的结论是( ) 基因① 基因② 基因③ 基因④ ↓ ↓ ↓ ↓ 酶① 酶② 酶③ 酶④ ↓ ↓ ↓ ↓N－乙酰鸟氨酸―→鸟氨酸―→瓜氨酸―→精氨酰琥珀酸―→精氨酸A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢C．若基因①不表达，不会影响鸟氨酸的产生D．若基因②发生突变，则基因③和④肯定不能表达20．(2010·安徽理综，3)大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β－半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中，测定其细胞总数及细胞内β－半乳糖苷酶的活性变化(如下图)。据图分析，下列叙述不合理的是( )A．0～50 min，细胞内无β－半乳糖苷酶基因B．50～100 min，细胞内无分解葡萄糖的酶C．培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β－半乳糖苷酶基因开始表达D．培养基中葡萄糖缺乏时，β－半乳糖苷酶基因开始表达题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20答案三、非选择题(本题共5小题，共55分)21．(8分)下图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键个数。请据图回答。(1)从主链上看，两条单链________平行；从碱基关系看，两条单链________。(2)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：①该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G共________对。②该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸______个。③在DNA分子稳定性的比较中，________碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。22．(13分)下图是DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。D→G表示哺乳动物的DNA分子复制。图中黑点表示复制起始点。“”表示复制方向。(1)DNA解旋酶能使双链DNA解开，但解旋过程需要细胞提供________。(2)细胞中DNA复制的场所是____________________；在复制完成后，分开的时期为____________________。(3)若A中含48 502个碱基对，而子链延伸速度是105个碱基对/分，则此DNA分子复制完成约需30 s。而实际上只需约16 s。根据A→C图分析，是因为_________________________________________________________________________________________________。(4)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按A→C的方式复制，至少8 h，而实际上约6 h左右。据D→G图分析，是因为__________________________________________。(5)A→G均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________________的。(6)C与A相同，G与D相同，C、G能被如此准确地复制出来，是因为__________________。23．(14分)已知甲图中g与乙图中的“物质X”为同一物质，据图回答下列问题：(1)若f代表染色体，则e能被________染成绿色，将其彻底水解可得到[a]磷酸、[b]碱基和[c]________三种小分子物质，e的空间结构一般表现为________。(2)若f代表一种细胞器，且是合成物质X的场所，则e是________。在乙图④过程中，所需的转运工具是________，其具体功能是________________。(3)若f代表一种病毒，现在科学家们普遍认为它的起源晚于细胞，请根据所学生物学知识给出支持这种观点的理由：________________________。(4)在真核细胞中，⑤和①两个过程发生的主要场所是________________。原核生物中遗传信息传递的途径包括________(用图乙中的标号表示)。(5)图乙需要4种脱氧核苷酸作为原料并且碱基互补配对原则为A—T、U—A、G—C、C—G的过程是________(用图乙中的标号表示)。(6)某蛋白质分子含有49个肽键1条肽链，指导合成该蛋白质合成的基因中至少含有________个含氮碱基。(7)某基因片段碱基序列如图所示，以Ⅱ链为模板指导合成有关化合物的氨基酸序列为________________。(部分氨基酸对应的密码子：GUA GUU缬氨酸 AUG甲硫氨酸 UAC酪氨酸 CAU组氨酸 CAA谷氨酸)24．(9分)下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题：(1)导致苯丙酮尿症的直接原因是患者的体细胞中缺少________________，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸，只能转变为苯丙酮酸。苯丙酮酸在体内积累过多就会对婴儿的________________造成不同程度的损害，使其智力低下，且患者尿味异样。(2)如果一对患白化病的夫妻(酶①基因均正常)生了8个小孩都是正常的，最可能的根本原因是______________________。由此可见，基因与性状间并非简单的线性关系。(3)若在其他条件均正常的情况下，直接缺少酶③会使人患________________症。(4)从以上实例可以看出，基因通过控制____________来控制________________，进而控制生物体的性状。25．(11分)美国马萨诸塞大学医学院的克雷格·梅洛教授和斯坦福大学医学院的安德鲁·法尔教授提出了RNA干扰的概念。RNA干扰通常是指一种由双链RNA诱发的“基因沉默”(如图所示)，在此过程中，细胞中与双链RNA有同源序列的信使RNA被降解，来干扰生物体本身的RNA“信使”功能，从而抑制了致病基因的表达。美国哈佛医学院的科学家已经成功地利用RNA干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。目前，RNA干扰治疗技术正在快速进入人体实验阶段。根据上述材料回答：(1)下列是对RNA干扰现象的理解，你认为不正确的是________。A．RNA能抑制基因的表达B．RNA会干扰生物体本身的mRNA的“信使”功能C．RNA干扰现象可用于治疗某些疾病D．RNA干扰现象使细胞内特定mRNA的合成受阻(2)通过RNA干扰原理示意图可知，向生物体内注入微小RNA片段，会干扰生物体本身的mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定的基因沉默，这最能体现RNA的哪项功能________。A．RNA可以作为某些生物的遗传物质B．RNA是某些反应的催化剂C．RNA是基因表达的媒介D．RNA在细胞中能自我复制(3)老鼠细胞的________、________等细胞器中有RNA的分布。(4)你认为RNA使基因处于关闭状态，是遗传信息传递的哪个过程受阻，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)是否可以说“RNA也可以控制生物的性状”？结合以上材料，说明理由。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第六单元 单元检测1．B [格里菲思肺炎双球菌的转化实验证明S型细菌中存在一种“转化因子”，证明该“转化因子”是DNA的科学家是艾弗里，他提取S型细菌的蛋白质、多糖、DNA、脂质，与R型细菌混合，证明了只有加入DNA时，才可以实现R型细菌的转化。]2．B [DNA分子具有两条链和A、T、G、C四种碱基，而RNA分子只有一条链和A、U、G、C四种碱基。故此时的两种核酸为DNA与RNA，因而其生理过程为转录。]3．B [本题考查DNA分子结构的相关知识，理解DNA分子是两条反向平行的脱氧核苷酸长链是本题的解题突破口。DNA分子由两条反向平行的盘旋而成。两条链之间通过碱基互补配对形成氢键连接，一条链的相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。]4．A [本题考查DNA分子与染色体关系的相关知识。真核生物的DNA主要分布在细胞核中，有的分布在线粒体和叶绿体中。细胞核中的DNA在染色体上，线粒体和叶绿体中的DNA是裸露的，不与蛋白质结合形成染色体。染色体主要是由蛋白质和DNA构成，其基本组成单位分别是氨基酸、脱氧核苷酸。DNA是主要的遗传物质，而染色体是遗传物质DNA的主要载体。复制后每条染色体含有两条染色单体，每条染色单体上有一个DNA分子。在间期进行DNA分子复制，有丝分裂后期，由于着丝点分裂，染色体加倍。]5．A6．B [分析可知，该信使RNA中能作为翻译模板的碱基有40＋5＋3＝48个，则此信使RNA控制合成的由一条肽链组成的蛋白质中含有的氨基酸为16个，肽键个数为15个。]7．B [以DNA为遗传物质的噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在细菌体外，DNA注入细菌中，指导合成相应噬菌体的蛋白质。因此当甲的DNA＋乙的蛋白质的重组噬菌体侵染细菌时，其子代表现为甲种噬菌体的性状；当乙的DNA＋甲的蛋白质重组的噬菌体侵染细菌时，其子代应表现为乙种噬菌体的性状。]8．D9．D [决定氨基酸的密码子为61种，则tRNA最多为61种；转录的产物为RNA，需要4种核糖核苷酸；逆转录只发生在部分RNA病毒中。]10．D [mRNA如果缺失一个碱基，可能对蛋白质的氨基酸序列影响很大。]11．C12．C [信使RNA的长度越长，结合的核糖体越多，每个核糖体都能独立地合成一条完整的肽链，而不是多个核糖体共同合成一条肽链，不能缩短每条肽链的合成时间。]13．B [题图所示为转运RNA，含有C、H、O、N、P五种元素，A、C、G、U四种含氮碱基。谷氨酸另一端反密码子为CUC，决定谷氨酸的密码子为GAG，谷氨酸还可能有其他密码子。转运RNA在翻译中运输氨基酸。图中碱基发生突变，若改变为运输谷氨酸的另一反密码子，蛋白质的结构不会改变。]14．A [本题主要考查中心法则的相关知识。理解中心法则的含义是本题的解题突破口。DNA旋转酶在DNA分子复制和转录过程中起作用，因此，该酶作用于①和②。红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程，即抑制③过程。细菌的细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，所以，青霉素主要作用于③过程。结核杆菌是原核生物，其遗传物质是DNA，所以其不会发生④⑤过程。具有细胞结构的生物没有逆转录酶，所以人体健康细胞中没有⑤过程，也不能发生RNA的复制，即也没有④过程。]15．C [癌细胞的转移与糖蛋白减少有关，RHOGD12基因使癌细胞失去转移能力，因此，可能是表达产生一种糖蛋白。]16．ACD [生物的性状除受基因控制外，还受环境条件的影响。性状与基因之间并不是简单的线性关系，有的性状受多对等位基因的控制，有的基因能影响多种性状。生物体内的基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，包括控制酶的合成和控制蛋白质的结构。]17．ABC [噬菌体侵染细菌的实验只可以证明DNA是遗传物质，而不能证明DNA是主要的遗传物质。根据DNA分子半保留复制的特点可知，最后释放出的100个噬菌体中，只有2个噬菌体的DNA含32P。由于噬菌体只能营寄生生活，因此不能用普通培养基培养噬菌体，而必须用活的细菌来培养噬菌体。]18．ABCD [根据DNA半保留复制的特点，可以判断出，图中的a和d、b碱基互补，d和a、c碱基互补，a和c、b和d的碱基序列均相同。]19．CD [非等位基因之间在传递与表达上是相互独立的，一个基因的突变并不影响其他基因的表达。]20．ABC [0～50min，细胞内无β－半乳糖苷酶活性，只是β－半乳糖苷酶基因未表达，而不是缺少该基因；50～100 min，细胞内β－半乳糖苷酶基因开始表达，但原来合成的分解葡萄糖的酶并未消失；只有在葡萄糖消耗完毕时，β－半乳糖苷酶基因才开始表达。]21．(1)反向 互补配对(互补)(2)①40 60 ②900 ③C和G解析 (1)双链DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，两条链由碱基互补配对(互补)形成的碱基对相互连接。(2)①碱基对G与C之间有三个氢键，而A与T间有两个氢键，设该DNA片段碱基A有X个，碱基G有Y个，则有以下关系：X＋Y＝1/2×200,2X＋3Y＝260，解此方程组可得片段中含A40个，C和G共有60对。②复制4次，共需原料C：(24－1)×60＝900个。③C和G之间的氢键数多于A和T之间的氢键数，因此C和G的比例越高，DNA分子的稳定性越高。22．(1)能量(ATP) (2)细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 (3)复制是双向进行的(4)从多个起点同时进行复制 (5)边解旋边复制(6)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板；DNA分子的碱基互补配对原则保证了DNA分子复制准确无误地完成解析 (1)解旋过程中需要断开氢键，消耗ATP。DNA主要存在于细胞核中，此外线粒体、叶绿体中也存在少量DNA。据图A→C可知，DNA分子的复制向两个方向同时进行，因而复制时间缩短了。据图D→G，在一个较长的DNA分子上，复制点很多，正是从多个起始点一起复制，所需时间才较短。23．(1)甲基绿 脱氧核糖 规则的双螺旋结构(2)核糖体RNA(rRNA) 转运RNA(tRNA) 识别并转运氨基酸(3)病毒必须寄生于细胞内才能进行各项生命活动(4)细胞核 ⑤①④ (5)② (6)300(7)甲硫氨酸—组氨酸—缬氨酸24．(1)酶① 神经系统 (2)这对夫妻分别为酶⑤基因、酶⑥基因缺陷 (3)尿黑酸 (4)酶的合成 代谢过程25．(1)D (2)C (3)线粒体 核糖体 (4)翻译过程受阻，因为mRNA被降解，失去了翻译的模板。(5)可以。因为RNA可以干扰DNA的功能，使之不能控制蛋白质的合成，从而可以控制生物性状；某些RNA病毒可以通过逆转录来合成DNA，从而控制生物的性状一、DNA是遗传物质的实验证据——肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验(1、5、17)1．设计思路比较(1)思路相同：肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都是设法将DNA与其他物质分开，单独直接地研究它们各自不同的功能。(2)处理方式有差异：肺炎双球菌的体外转化实验是直接分离S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等各种组成成分，分别与R型细菌混合培养。噬菌体侵染细菌的实验是利用同位素标记技术分别标记DNA和蛋白质中的特殊元素，观察各种成分的作用。2．实验原则比较：两个实验遵循的实验原则均是单一变量原则和对照原则，但是肺炎双球菌的转化实验遵循的是相互对照，噬菌体侵染细菌的实验遵循的是自身对照。3．实验结果比较肺炎双球菌的体内转化实验证明了“转化因子”的存在，噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，两实验都不能证明DNA是主要的遗传物质。二、DNA分子的结构与功能(3、6、7、10、11、12、13、18)1．DNA分子结构(1)DNA基本元素组成C、H、O、N、P 5种元素，其中脱氧核糖中含有C、H、O元素，磷酸基团含有H、O、P元素，碱基中含有C、H、O、N元素。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2)两条脱氧核苷酸的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基对的形成遵循碱基互补配对；在同一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之间通过脱氧核糖之间的化学键连接。(3)作用于磷酸二酯键的酶主要有DNA聚合酶、DNA连接酶和限制酶；作用于碱基之间氢键的酶是解旋酶。2．DNA的复制3．基因表达(1)一个DNA可转录出多种多条mRNA。转录过程中的碱基互补配对原则是A－U、T－A、G－C、C－G。转录可发生在间期或脱离细胞周期不再分裂的体细胞生长分化过程中，发生在DNA分子存在部位如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核等。转录的mRNA有mRNA、rRNA、tRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。(2)翻译过程中，碱基配对的双方是mRNA上密码子与tRNA上的反密码子，则配对原则是A－U、U－A、G－C、C－G；一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链，其往往还要在相应的细胞器(内质网和高尔基体)内加工，最后形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(3)tRNA是三叶草状、单链结构，但有配对区域，不能出现T碱基，其中有很多个碱基，但构成反密码子的只有3个。三、新情境信息题(9、14、15、20、22、25)1．新情境信息题常以生物的前沿科技、生命科学发展中的热点问题、社会生活中的现实问题、生物实验等为命题材料，用文字、数据、图表、图形、图线等形式向考生提供资料信息，考生通过分析和处理信息，把握事件呈现的特征，进而选择或提炼有关问题的答案，重点考查运用知识解决实际问题的能力和理解文字、图表、表格等表达生物学信息的能力，以及搜集信息、加工处理信息、信息转移、交流信息的能力。其特点可概括为“新情境、旧知识”。也就是说无论情境有多新，但所设问题最终回归考试大纲规定的核心范围内容。所以这种题型往往是高起点低落点。2．遇到此类试题从心理上决不能有畏惧心理，其实这种题的答案往往就在题干中。解决此类试题只要按下面的步骤进行就可以：首先，要审读材料，提取信息，要求能从材料中的文字叙述或所提供的图、表资料中，找出关键信息，提取有价值的信息，剔除干扰信息；然后回归教材，定位知识；最后构建解题思路，发挥联想，对发现的关键信息和已有的旧知识进行搭桥，运用比较、归纳、推理的方法，选择正确答案或运用生物学科语言组织好要表达的答案。四、细胞分裂与DNA复制(8)1．细胞分裂过程中先进行DNA复制。2．DNA复制的方式：半保留复制。3．图示辨析这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。4．规律：只要复制1次，产生子代DNA分子全带放射性，不管有丝分裂分裂一次产生2个细胞还是减数分裂连续分裂2次产生4个子细胞，所有子细胞均带放射性。五、体验批阅(23)【答卷投影】 【我来批阅】【名师点评】 【规范解答】1.审题指导：(1)题干中关键信息解读：①“甲图中g与乙图中的物质X为同一物质”，可据此推断g应为蛋白质。②甲图为e物质的组成及f的结构组成＝e＋g两部分；乙图为中心法则图解，可将①～⑤过程及物质X一一解读准确。(2)题目中关键信息解读：①第(1)小题“f代表染色体＝DNA＋蛋白质”，考查e的染色剂和e的空间结构，不考查“e”是什么物质；②第(4)小题关注“真核细胞”、“原核生物”，第(4)、(5)小题“(用图乙中的标号表示)”。第(5)小题碱基配对方式A－T、U－A应为逆转录过程，写文字不对，只能填标号②；③第(6)小题49个肽键1条肽链，求基因中至少含有________“个”(不是对、不是种类)碱基，此题若改为考虑终止密码子对应的碱基对，则至少应为306个碱基。2.错因归类(1)审题导致失误①考生由于审题粗心，错误的将“e”理解成“场所”而答为“核糖体”；未抓住关键词“转运工具”而错答为“信使RNA和其功能”；未抓住关键词“主要场所”而多答了“叶绿体和线粒体”。②考生只注意到了“脱氧核苷酸作为原料”而忽视“碱基互补配对原则为A－T、U－A、G－C、C－G”，从而导致多答了“⑤”。③考生由于未关注到“49个肽键1条肽链”而直接将49个肽键当成49个氨基酸直接×6得出“294”这样的错误答案。(2)分析推断能力欠佳：对第(3)小题中的“起源早晚”不应从结构考虑，而应从生活方式寄生，不能独立生存考虑。(3)画蛇添足或答案不完整、不准确：如第(4)、(5)小题填多了或填少了或不准确。 (1)甲基绿 脱氧核糖 规则的双螺旋结构(2)核糖体RNA(rRNA) 转运RNA(tRNA) 识别并转运氨基酸(3)病毒必须寄生于细胞内才能进行各项生命活动(4)细胞核 ⑤①④(5)②(6)300(7)甲硫氨酸—组氨酸—缬氨酸学案24 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段考纲要求 1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.基因的概念(Ⅱ)。3.DNA分子的复制(Ⅱ)。一、DNA分子的结构1．DNA双螺旋结构模型的构建——沃森、克里克(1953年)2．DNA双螺旋结构特点：(1)两条链____________盘旋成双螺旋结构。(2)________和________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；________排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过________连接成碱基对。3．碱基互补配对原则：A(腺嘌呤)一定与________________配对；G(鸟嘌呤)一定与________配对。思考 DNA分子的结构可用“五、四、三、二、一”五个数字加以概括，这些数字的含义分别是什么呢？ 二、DNA分子的复制1．克里克的假说：半保留复制。2.实验方法：放射性同位素示踪法。3．时期：有丝分裂的________和________________的间期。4．条件：(1)模板：________________；(2)原料：____________________；(3)能量：ATP；(4)酶：________________。5．特点：________；________复制：子代DNA＝母链＋子链。6．准确复制的原因：DNA分子独特的____________，为复制提供了精确的模板；________________能够使复制准确无误地进行。7．意义：保持了遗传信息的________。想全了吗 生物体中DNA分子复制的具体场所有哪些？ 三、基因是有遗传效应的DNA片段1．基因与DNA的关系(1)一个DNA分子上有________个基因。构成基因的碱基数________DNA分子的碱基总数。(2)基因是____________的DNA片段。2．遗传信息与DNA关系遗传信息蕴藏在DNA分子的____________之中。3．DNA分子特性(1)多样性：主要取决于____________多样性。(2)________：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。(3)稳定性：主要取决于DNA分子的________结构。想一想 DNA分子上所有的碱基序列都是遗传信息吗？ 探究点一 DNA分子的结构及相关计算1．分析下列DNA分子的构成过程，探讨下列问题：(1)DNA的基本结构单位是________种____________。(2)DNA分子中的________和________交替连接，排列在________侧，构成DNA分子的基本骨架。(3)DNA分子的两条链通过________键连接；按________平行方式盘旋成________结构。(4)配对的碱基，A与T之间形成________个氢键，G与C之间形成________个氢键。C—G比例越大，DNA结构越________。2．DNA分子中碱基数量计算的规律规律一：在DNA双链中，A＝____，G＝____，A＋G＝____＋C＝____＋C＝T＋____＝50%，＝＝____。规律二：在DNA双链中，一条单链的(A＋G)/(T＋C)的值与另一条互补链的(A＋G)/(T＋C)的值互为________关系。规律三：在DNA双链中，一条单链的(A＋T)/(G＋C)的值与另一条互补链的(A＋T)/(G＋C)的值是________的，也与整个DNA分子中的(A＋T)/(G＋C)的值是________的。思维拓展1．基本组成单位——4种脱氧核苷酸腺嘌呤(A)腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤(G)鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶(C)胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶(T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸2．每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。3．互补配对碱基之和所占比例“三不变”，即在一条链中互补配对碱基之和所占该链碱基的比例，等于其在互补链中的比例，也等于在整个DNA分子中所占比例及在mRNA中所占比例。探究示例1 (2010·上海卷，4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中( )A．G的含量为30% B．U的含量为30%C．嘌呤含量为50% D．嘧啶含量为40%听课记录： 变式训练1 某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(α)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(β)上的G占该链碱基总数的比例是( )A．35% B．29% C．28% D．21%探究点二 DNA分子的复制及相关计算观察DNA复制的过程，回答下列问题：1．DNA分子复制准确进行的原因是什么？ 2．DNA复制的两个特点是什么？ 3．某动物一DNA复制时，若从一端开始复制，理论上完成复制约需30s，而实际上只需12s左右，由此推测，DNA分子的复制是____(单、多)起点复制。思维拓展1．一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数量为2n，增加的DNA分子数为2n－1，第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1，如图所示：2．某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×(2n－1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×2n－1。3．若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记DNA分子占2/2n，标记的DNA单链占所有单链的1/2n；若用同位素标记原料，则复制n次后，标记DNA分子占100%，标记的单链占1－1/2n。探究示例2 (2010·山东理综，7)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )A．每条染色体的两条单体都被标记B．每条染色体中都只有一条单体被标记C．只有半数的染色体中一条单体被标记D．每条染色体的两条单体都不被标记听课记录： 变式训练2 某校一个生物活动小组要进行研究性学习，对生物学史上的经典实验进行验证。这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探索，有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了验证这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。实验步骤：第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA；在氮源为15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N—DNA。用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)，请分析：如果DNA出现__________________________________，则是全保留复制；如果DNA出现__________________________________，则是半保留复制；第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代(Ⅱ)，请分析：如果DNA出现__________________________，则是全保留复制；如果DNA出现__________________________，则是半保留复制。探究点三 基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系分析基因与其它三者的关系，完成下面关系图：1．染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系2．基因、染色体、蛋白质、性状的关系思维拓展1．在基因、DNA与染色体关系上，明确基因是DNA的一部分，DNA是染色体的组成部分，DNA是重要的遗传物质，全部基因的集合不是所有的DNA，染色体不是遗传物质，只是遗传物质DNA的主要载体。2．对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。3．一个DNA分子由n对碱基组成，则碱基排列顺序有4n种，排列遗传信息种类最多有4n种。探究示例3 (2010·金陵中学摸底)若下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是( )A．白眼基因含有多个核糖核苷酸B．白眼基因是有遗传效应的DNA片段C．白眼基因位于细胞质内D．白眼基因基本组成单位是4种碱基听课记录： 变式训练3 (2010·福建三明一调)如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，关于该图说法正确的是( )A．控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因B．控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循着基因的分离定律C．该染色体上的基因在后代中都能表达D．该染色体上的碱基数A＝T，G＝C题组一 DNA的结构、复制及相关计算1．(2011·上海卷，27)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述错误的是( )A．该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种2．关于下图DNA分子片段的说法不正确的是(多选)( )A．解旋酶作用于③部分B．②处的碱基对缺失导致染色体结构的变异C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代含15N的DNA占3/4D．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋T)/(G＋C)的比例上3．(2011·海南卷，25)关于核酸生物合成的叙述，错误的是( )A．DNA的复制需要消耗能量B．RNA分子可作为DNA合成的模板C．真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期4．(2010·常州质检)一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则这个DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的( )A．44% B．24% C．14% D．28%5．用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图，这三种DNA分子的比例正确的是( )6．(2011·安徽理综，5)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是( )A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次7．DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U－A、A－T、G－C、C－G。推测“P”可能是( )A．胸腺嘧啶 B．腺嘌呤C．胸腺嘧啶或腺嘌呤 D．胞嘧啶题组二 基因、DNA和染色体之间的关系8．人类第14号染色体信息已破译，总计含87 410 661个碱基对，研究报告称，第14号染色体含有1 050个基因和基因片段。则平均每个基因含有的碱基数为( )A．83 248 B．166 496C．1 050 D．不能确定9．下列关于基因的说法，正确的是(多选)( )A．基因是控制生物性状的DNA的功能单位B．基因是DNA的随机片段，与DNA是局部与整体的关系C．基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息D．一个DNA分子上有许多基因，基因具有多样性10．一条染色体含有一个DNA分子，一个DNA中有许多个基因。若该DNA中某个脱氧核苷酸发生了改变，下列各项叙述错误的是( )A．DNA的分子结构发生了改变B．DNA分子所携带的遗传信息可能发生改变C．DNA分子上一定有某个基因的结构发生了改变D．该DNA分子控制合成的蛋白质的分子结构可能发生改变11．(2010·苏州月考)同源染色体上的两个DNA分子大小一般是相同的，那么在这两个DNA分子的同一位置上的基因( )A．碱基对的排列顺序相同B．碱基对的排列顺序不同C．可能相同也可能不同D．与在染色体上的位置无关题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11答 案题组三 应用提升12．(实验题)在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。(2)实验材料：突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C—核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C—脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。(3)实验原理DNA主要分布在____________，其基本组成单位是____________；RNA主要分布在____________，其基本组成单位是____________。(4)实验步骤第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到________________培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察________________________。(5)预期结果①培养基甲中___________________________________________________________；②培养基乙中___________________________________________________________。(6)实验结论：_______________________________________________________。学案24 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段课前准备区一、2.(1)反向平行 (2)脱氧核糖 磷酸 碱基 (3)氢键3．T(胸腺嘧啶) C(胞嘧啶)思考 五种元素：C、H、O、N、P；四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸；三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；一种螺旋：规则的双螺旋结构。二、3.间期 减数第一次分裂前 4.(1)DNA分子的两条链(2)4种游离的脱氧核苷酸 (4)解旋酶、DNA聚合酶5．边解旋边复制 半保留 6.双螺旋结构 碱基互补配对原则 7.连续性想全了吗 真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体；原核生物：拟核、质粒；病毒：宿主细胞内。三、1.(1)许多 小于 (2)有遗传效应 2.碱基排列顺序3．(1)碱基排列顺序 (2)特异性 (3)双螺旋想一想 不是，只有基因中控制生物遗传性状的脱氧核苷酸序列才是遗传信息。课堂活动区探究点一1．(1)4 脱氧核苷酸 (2)脱氧核糖 磷酸 外 (3)氢 反向 双螺旋 (4)2 3 稳定2．T C T A G 1 倒数 相等 相等探究示例1 C [在DNA分子中，A＝T，G＝C，故嘌呤的含量＝嘧啶的含量＝50%。A占30%，则G占50%－30%＝20%。DNA分子中不含U。]变式训练1 A [整个DNA分子中的A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，则G＋C占整个DNA分子碱基总数的56%，又因为其中一条链(α)上的G占该链碱基总数的21%，所以与G对应的互补链(β)上的C占β链碱基总数的21%，在该DNA分子中，β链上的G＋C占该链碱基总数的比例等于G＋C占整个DNA分子中碱基总数的比例，因此G占β链碱基总数的比例为56%－21%＝35%，故选A。]探究点二1．准确进行的原因如下：①DNA独特双螺旋结构为复制提供精确模板；②碱基互补配对原则保证复制能够准确地进行。2．DNA复制的两个特点是：边解旋边复制；半保留复制。前者指的是复制过程特点，后者指的是复制的结果特点。3．多探究示例2 B [完成一个细胞周期后，一条染色体上只有一个DNA分子，这一DNA分子的一条链为正常链，一条链为标记链。再复制一次后得到两个DNA分子，一个DNA分子的两条链全为正常链，另一DNA分子的一条链为正常链，另一条链为标记链，这两个DNA分子位于同一染色体的姐妹染色单体上。]变式训练2 一半在轻带位置，一半在重带位置 全部位于中带位置 3/4在轻带位置，1/4在重带位置 一半在中带位置，一半在轻带位置解析 亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)后，全保留复制的话，2个DNA分子中1个DNA是14N—DNA，另外1个DNA是15N—DNA，故DNA一半在轻带位置，一半在重带位置；半保留复制的话，2个DNA分子中都是一条链含14N、一条链含15N，故DNA全部位于中带位置。亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代(Ⅱ)后，全保留复制的话，4个DNA分子中1个DNA是15N—DNA、另外3个DNA是14N—DNA，故DNA 3/4在轻带位置，1/4在重带位置；半保留复制的话，2个DNA分子中都是一条链含14N、一条链含15N，另2个DNA分子全是14N—DNA，故DNA一半在中带位置，一半在轻带位置。探究点三1．染色体 1或2 DNA 许多 功能结构 脱氧核苷酸 许多 2.DNA 蛋白质 线性探究示例3 B [本题考查基因概念的相关知识。解题过程中要理解基因的含义，把握基因与DNA的关系。基因是有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位与DNA相同，即为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸共有4种，故D错误；每个DNA分子上含有很多个基因，每个基因中含有许多个脱氧核苷酸，故A错误；染色体是DNA的主要载体，白眼基因位于染色体上，是细胞核基因，故C错误。]变式训练3 D [等位基因位于同源染色体上，遵循基因的分离定律，朱红眼与深红眼、白眼与朱红眼是位于同一染色体上的基因，不是等位基因，也不遵循基因的分离定律。基因是选择性表达的，该染色体上的基因在后代中不都能表达。]构建知识网络①多样性 ②特异性 ③DNA片段 ④遗传信息⑤边解旋边复制 ⑥半保留复制课后练习区1．B [一个碱基改变，不一定引起氨基酸改变，性状也不一定改变。若DNA分子复制两次，需碱基A的数量为：60×(22－1)＝180个。碱基的排列方式有4n(n为碱基对)种。因A＝T＝60则G＝C＝＝140，所以A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。A、C、D三项不符合题意，选B项。]2．BCD [DNA的特异性表现在碱基对的排列顺序上，基因中碱基对的缺失导致基因突变，而不是染色体变异。把此DNA放在15N的培养基中复制2代，子代含15N的DNA占100%。]实验链接 探究DNA复制的方法和原理(1)方法：同位素标记法。(2)原理：根据DNA分子比重不同，借助离心技术，通过离心后DNA在试管中的位置确定复制方式。3．D [DNA分子复制时，双链解旋成单链的过程需要ATP供能；在逆转录酶的作用下，某些生物可以以RNA为模板合成DNA；真核细胞中，DNA复制与DNA转录合成RNA的过程主要发生在细胞核中；真核细胞的染色体DNA的复制发生在细胞有丝分裂间期或减数分裂前的间期。]4．D [A1、G1分别表示一条链上腺嘌呤和鸟嘌呤的数目，T2表示另一条链中胸腺嘧啶数目，A1＋G1占DNA分子碱基总数的24%，即＝24%。由于A1＋G1＋C1＋T1＝(A＋G＋C＋T)，故A1＋G1占本链碱基总数的48%。又A1＝(1＋40%)G1，所以由以上分析可得A1＝28%，G1＝20%。根据碱基互补配对原则T2＝A1＝28%。]方法规律 利用简图法解答DNA分子结构中相关计算简图法是指将复杂的生理过程用简易的图示呈现出来，从而简化解题的过程。此种方法可将抽象问题变得形象直观。5．D [假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的有2n个，只含14N的有14n个，它们呈现的比例为D图所示。]6．D [由图可以看出，甲图所示为DNA分子的复制过程，其方式为半保留复制，产生两个相同的子代DNA分子；乙图所示为以DNA分子的一条链为模板，产生单链RNA的转录过程，故A项错误。DNA分子复制过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中，转录过程主要发生在细胞核中，B项错误。在上述两个过程中，均需要解旋酶参与，故C项错误。在一个细胞周期中，DNA分子只复制一次，在整个细胞周期中每时每刻都需要多种酶的参与，多数酶的化学本质是蛋白质，因而转录、翻译过程贯穿于细胞周期的始终，因此，乙图所示过程可起始多次，D项正确。]拓展提升 真原核生物的DNA分子复制的拓展DNA的复制是边解旋边复制，真核生物的DNA复制是从多个起点同时进行复制的，最后合成的DNA片段再连接在一起构成一条完整的脱氧核苷酸链。而原核生物的DNA只有一个复制起点。7．D [根据半保留复制的特点，DNA分子经过两次复制后，突变链形成的两个DNA分子中含有U—A、A—T碱基对，而另一条正常链形成的两个DNA分子中含有G—C、C—G碱基对，因此替换的可能是G，也可能是C。]8．D [在染色体的DNA分子上，既有有遗传效应的DNA序列——基因，也有无遗传效应的DNA序列。]9．ACD [一个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段，携带了逐代传递的遗传信息，这些片段就是遗传信息的物质载体，可表达为一定的产物如蛋白质或RNA，传递着支配生命活动的指令，所有生物的生命活动无不直接或间接地在基因控制之下。基因既是调控生命和生命活动及其多样性的基本因子，又是用于人工操作改造生命属性的基本元件，是DNA的功能单位。人类基因组计划测定的24条染色体上的DNA碱基序列有30亿个碱基对，其中构成基因的碱基数不到总碱基数的2%，这说明了基因不是DNA上的随机片段，在基因与基因之间有很多“空白”的基因区间。]10．C [DNA分子是由一系列脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则形成的双螺旋结构，脱氧核苷酸序列代表DNA的特异性。当DNA中某个脱氧核苷酸发生改变时，DNA的结构即发生变化，遗传信息也可能发生改变，由该DNA分子控制合成的蛋白质也可能改变。但基因是DNA分子上有遗传效应的片段，若发生改变的脱氧核苷酸位于非基因片段中，则不会引起基因结构的改变，因此选项C所述不正确。]11．C [同源染色体上相同位置的基因为相同基因或等位基因。]12．(3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸(4)第二步：14C—核糖核苷酸和脱氧核苷酸第三步：适宜的相同环境中第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱(5)①细胞的放射性部位主要在细胞核②细胞的放射性部位主要在细胞质(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸解析 DNA主要存在于细胞核，RNA主要分布于细胞质，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞中的分布情况来判断。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题学案26遗传物质基础归纳与集训.doc 学案24DNA分子的结构.doc 学案25 基因指导蛋白质的合成.doc 第六单元 单元检测.doc 第六单元 遗传的物质基础.doc
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