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专题六　遗传的分子基础
(一)DNA是主要的遗传物质
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1．(必修2 P43)格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是基因重组；实验结论是在加热致死的S型细菌中存在转化因子可以使R型活细菌转化为S型活细菌。
2．(必修2 P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的减法原理，实验结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3．(必修2 P44～45)赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术，设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验，因噬菌体只有头部的DNA进入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因而更具说服力。
4．(必修2 P45)为使得噬菌体被32P标记，其操作过程是先在含32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。
5．(必修2 P45)在噬菌体侵染大肠杆菌实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
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1．格里菲思的体内转化实验中，“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？请说明理由：加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，缓慢冷却时，其结构可恢复。
2．若将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合后注射到小鼠体内，不能从小鼠体内分离出R型活细菌，原因是S型细菌不能转化为R型细菌。
3．在体内转化实验中，如果没有第三组实验(注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡)，不能得出格里菲思的结论，因为无对照实验，无法排除“加热致死的S型细菌”也能导致小鼠死亡的可能，因此不能说明实验结论。
4．仅有如图的实验过程不能(填“能”或“不能”)说明DNA是遗传物质，原因是该实验只能说明蛋白质外壳没有进入细菌体内，不能证明DNA进入细菌体内并发挥遗传物质的作用，需要标记DNA继续进行实验。
(二)DNA的结构、复制及基因的本质
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1．(必修2 P50)DNA分子的结构特点
(1)DNA有由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构。
(2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键以碱基互补配对方式连接。
2．(必修2 P55～56)DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。DNA精确复制的原因：DNA双螺旋结构提供了复制的模板，碱基互补配对原则保证了复制的精确进行。
3．(必修2 P56)DNA复制的意义是将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
4．(必修2 P59)DNA片段中的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
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1．研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G＋C的比例越高，解链需要的温度越高，原因是DNA分子中G＋C的比例越高，氢键数越多，DNA分子结构越稳定。
2．DNA只含有4种脱氧核苷酸，却能够储存足够量遗传信息的原因是构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千变万化。
3.如图表示果蝇细胞中正在进行复制的DNA，箭头所指的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。果蝇DNA形成多个复制泡的原因是果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此加快了DNA复制的速率，为细胞分裂做好准备。
(三)基因指导蛋白质的合成
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1．(必修2 P65)RNA有三种，它们分别是mRNA、tRNA、rRNA。
2．(必修2 P65)转录的场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体；模板：DNA的一条链；原料：4种核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶；能量：ATP；遵循的原则：碱基互补配对(A与U、T与A、C与G、G与C)；产物：单链RNA。
3．(必修2 P66)mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。
4．(必修2 P67)密码子的简并对生物的生存发展的意义：从增强密码子容错性的角度来看，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
5．(必修2 P68)翻译的场所：核糖体；模板：mRNA；原料：氨基酸；转运工具：tRNA；酶；能量：ATP；遵循的原则：碱基互补配对(A与U、U与A、C与G、G与C)；产物：肽链。
6．(必修2 P69)在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
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1．在蛋白质的翻译过程中遗传信息不是(填“是”或“不是”)由tRNA和rRNA流向蛋白质的，理由是tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程，但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质。
2．人体不同组织细胞的相同DNA分子，进行转录过程时启动的起始点不完全相同，其原因是不同组织细胞中基因进行选择性表达。
3．转铁蛋白(Tf)能与细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)结合，介导含铁的蛋白质从细胞外进入细胞内。细胞内转铁蛋白受体mRNA(TfR-mRNA)的稳定性受Fe3＋含量的调节(如图)，铁反应元件是TfR-mRNA上一段富含碱基A、U的序列，当细胞中Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而不能与铁反应元件结合，导致TfR-mRNA易水解。
注：AUG为起始密码子，UAA为终止密码子。
(1)铁调节蛋白与Fe3＋结合会改变铁调节蛋白的空间结构，当细胞中Fe3＋不足时，TfR-mRNA将难被水解，能指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR)，其生理意义是有利于细胞从外界吸收更多的Fe3＋，以满足生命活动的需要。
(2)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异，从细胞结构的角度给予合理的解释：原核细胞没有核膜，可以边转录边翻译；真核生物有核膜，mRNA需要在细胞核形成，通过核孔运出细胞核后才能与核糖体结合进行翻译。
(四)基因表达与性状的关系
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1．(必修2 P71)基因控制性状的两条途径：基因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；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2．(必修2 P74)生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
3．(必修2 P74)表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关。
4．(必修2 P74)有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。
5．(必修2 P74)除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
6．(必修2 P74)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
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1．若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C—G碱基对中胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经过n次复制后，所产生的子代DNA分子中，异常的DNA占比为1/2。上述过程对性状的影响若遗传给后代，不属于(填“属于”或“不属于”)表观遗传，理由是DNA序列发生了改变。
2．DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后，会影响这段DNA和某些蛋白相结合。推测甲基化程度影响基因表达的机制是DNA甲基化影响了RNA聚合酶与该区域的结合，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成翻译过程，影响了相关性状的表达。

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