遺傳的分子基礎第17講DNA是主要的遺傳物質考試說明 人類對遺傳物質的探索過程()?？键c一肺炎雙球菌轉化實驗 1.肺炎雙球菌類型項目S型肺炎雙球菌R型肺炎雙球菌菌落 粗糙菌體 無多糖類莢膜毒性 無 2.格里菲思的體內轉化實驗(1)實驗過程圖6-17-1(2)結論:加熱殺死的S型細菌中含有,將無毒的R型活細菌轉化為S型活細菌。  3.艾弗里的體外轉化實驗(1)方法:直接分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質等,將它們分別與混合培養(yǎng),研究它們各自的遺傳功能。 (2)實驗過程及結果圖6-17-2(3)結論:才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質,即是轉化因子,是遺傳物質。 4.體內轉化實驗和體外轉化實驗的比較項目體內轉化實驗體外轉化實驗培養(yǎng)細菌的場所小鼠(體內)培養(yǎng)基(體外)原則R型細菌與S型細菌的毒性對照S型細菌體內各成分的對照 實驗結果加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為S型細菌S型細菌的能使R型細菌轉化為S型細菌 實驗結論加熱殺死的S型細菌體內含有某種“” 是S型細菌的遺傳物質,而等其他物質不是遺傳物質 兩實驗的聯(lián)系所用材料相同,都是R型和S型肺炎雙球菌體內轉化實驗是基礎,僅說明加熱殺死的S型細菌體內含有某種“”,而體外轉化實驗則進一步說明“轉化因子”就是 兩實驗都遵循原則、原則 正誤辨析(1)加熱殺死后的S型細菌的DNA已經(jīng)全部斷裂,失去活性。()(2)格里菲思的體內轉化實驗證明了DNA是遺傳物質。()(3)在艾弗里的實驗中,DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核苷酸,因此不能使R型細菌發(fā)生轉化。()(4)艾弗里的體外轉化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質。()(5)R型菌與S型菌控制有無莢膜性狀的基因的遺傳遵循分離定律。()(6)加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后注射給小鼠,從死亡小鼠體內只能分離出S型菌。()教材拓展1.加熱后S型細菌死亡,但加入R型細菌后為何能轉化成活的S型細菌?  2.體外轉化實驗中導致R型細菌轉化為S型細菌時遺傳物質、原料、能量分別由哪方提供? 命題角度1肺炎雙球菌的體內轉化實驗1.2018·武漢模擬 肺炎雙球菌轉化實驗的部分過程如圖6-17-3所示。下列敘述正確的是()圖6-17-3A.S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的,R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活,因而注射加熱殺死的S型菌后小鼠仍存活C.從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌D.該實驗未證明R型菌轉化為S型菌是由S型菌的DNA引起的2.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗,進行了以下4個實驗:S型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注入小鼠R型菌的DNA+DNA酶加入S型菌注入小鼠R型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型菌的DNA注入小鼠S型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型菌的DNA注入小鼠以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是()A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活題后歸納辨析細菌體內的轉化問題(1)格里菲思實驗只證明了加熱殺死的S型細菌中含有某種“轉化因子”,并沒有證明DNA是遺傳物質。(2)轉化的實質是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉化實驗的實質是S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使受體細胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組。(3)使小鼠死亡的是S型肺炎雙球菌而不是S型菌的DNA。(4)并非所有的R型細菌都被轉化。由于轉化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響,因此轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌,而只是少部分R型細菌被轉化成S型細菌。命題角度2肺炎雙球菌轉化的實質3.2018·浙江溫州二模 下列關于肺炎雙球菌轉化實驗的敘述,正確的是()A.DNA酶與S型活菌混合后注入正常小鼠體內,小鼠不會患敗血癥致死B.提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠體內,小鼠會患敗血癥致死C.活體轉化實驗中,從患病致死小鼠血液中可分離出S型活菌D.離體轉化實驗中,R型活菌轉化為S型活菌的原因是基因突變4.S型肺炎雙球菌的莢膜表面具有多種抗原類型(如、型等),不同的抗原類型之間不能通過突變而發(fā)生轉換;在特殊條件下離體培養(yǎng)S-型肺炎雙球菌可從中分離出R-型菌。格里菲思將加熱殺死的S-型菌與R-型菌混合后同時注入小鼠體內,小鼠患病大量死亡,并從患病死亡小鼠體內獲得具有活性的S-型菌;而單獨注射加熱殺死的S-型菌,小鼠未死亡。此實驗結果能支持的假設是()A.S-型菌經(jīng)突變形成了耐高溫型菌B.S-型菌是由R-型菌突變形成的C.R-型菌經(jīng)過轉化形成了S-型菌D.加熱后S-型菌可能未被完全殺死考點二 噬菌體侵染細菌實驗 1.實驗方法:法,用35S、32P分別標記。  2.實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌(1)噬菌體的結構圖6-17-4(2)噬菌體的生活方式:。  3.實驗過程(1)標記噬菌體圖6-17-5(2)侵染細菌圖6-17-6 4.實驗結果分析分組結果結果分析對比實驗(相互對照)含32P的噬菌體+細菌上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細胞內   含35S的噬菌體+細菌宿主細胞內無35S,35S主要分布在上清液中    5.結論:是遺傳物質。 正誤辨析(1)分別用含32P、35S及各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體,可得到標記的噬菌體。()(2)噬菌體侵染細菌實驗過程中,通過攪拌、離心使噬菌體的蛋白質和DNA分開。()(3)噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等。()(4)32P、35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質、蛋白質不是遺傳物質。()(5)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌轉化實驗更具說服力。()教材拓展為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質和DNA進行標記,而不用14C和18O標記?   1.肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較項目肺炎雙球菌體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗設計思路設法將DNA與其他物質分開,單獨、直接研究它們各自的功能處理方法直接分離:分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質等,分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標記法:分別用同位素35S、32P標記蛋白質和DNA結論證明DNA是遺傳物質,而蛋白質不是遺傳物質說明了遺傳物質可發(fā)生可遺傳的變異證明DNA是遺傳物質,但不能證明蛋白質不是遺傳物質說明DNA能控制蛋白質的合成說明DNA能自我復制2.噬菌體侵染細菌實驗的上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射性的原因:保溫培養(yǎng)時間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內,經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液中出現(xiàn)放射性。保溫培養(yǎng)時間過長,噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中。(3)35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到放射性存在的部位,不能確定是何種元素產(chǎn)生的放射性。命題角度1 考查噬菌體侵染細菌的實驗分析1.2017·全國卷 在證明DNA是遺傳物質的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述,正確的是() A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖B.T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同2.2018·江蘇鹽城三模 圖6-17-7是“以32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌”實驗示意圖。下列有關敘述正確的是()圖6-17-7A.錐形瓶內的培養(yǎng)液中有含32P的物質,以便用32P標記噬菌體B.過程的目的是使噬菌體的外殼與大腸桿菌分離C.若只有C中含大量放射性,可直接證明噬菌體的遺傳物質是DNAD.實驗中B對應部分有少量放射性,可能原因是攪拌不充分命題角度2 考查噬菌體侵染細菌實驗中放射性的分布3.如果用3H、15N、35S標記噬菌體后,讓其侵染細菌(無放射性),下列分析正確的是()A.只有噬菌體的蛋白質被標記了,DNA沒有被標記B.子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35SC.子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15ND.子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、15N、32S4.2018·武漢調研 在用35S和32P分別標記的噬菌體探究遺傳物質是DNA還是蛋白質的實驗中,先將大腸桿菌和不同標記的噬菌體混合后立即離心,并測定放射性();再將大腸桿菌和不同標記的噬菌體混合培養(yǎng)一段時間后再離心,并測定放射性(),則下列有關放射性分布的論述,正確的是()A.若放射性為35S,則主要分布在上清液中,主要分布在沉淀物中B.若放射性為35S,則主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中C.若放射性為32P,則主要分布在上清液中,主要分布在沉淀物中D.若放射性為32P,則主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中技法提煉1.“兩看法”判斷子代噬菌體標記情況圖6-17-82.同位素標記法歸類分析(1)標記某元素,追蹤其轉移途徑。如用18O標記H2O,光合作用只產(chǎn)生18O2;再用18O標記CO2,光合作用只產(chǎn)生O2;證明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧原子全部來自于H2O,而不來自于CO2。(2)標記特征元素,探究化合物的作用。如在T2噬菌體侵染細菌的實驗中,用32P標記噬菌體的DNA,大腸桿菌內發(fā)現(xiàn)放射性物質;用35S標記蛋白質,大腸桿菌內未發(fā)現(xiàn)放射性物質;證明DNA是噬菌體的遺傳物質。(3)標記特征化合物,探究詳細生理過程,研究生物學原理。如用3H標記亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌過程;用3H標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸,研究有絲分裂過程中染色體的變化規(guī)律;用15N標記DNA,證明DNA復制的特點是半保留復制。命題角度3肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較5.2018·哈爾濱第六中學二模 下列關于肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述中,錯誤的是()A.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中B.格里菲思和艾弗里所做的轉化實驗都能證明DNA是遺傳物質C.離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒D.將S型菌的DNA與R型活菌混合培養(yǎng),一段時間后培養(yǎng)基中會有兩種菌落6.2018·貴州貴陽模擬 在確定DNA是遺傳物質的研究過程中,艾弗里和赫爾希與蔡斯進行的實驗有重要意義。下列相關敘述錯誤的是()A.兩個實驗的設計思路的共同點是將DNA與蛋白質分開B.他們都選用了結構十分簡單的生物病毒展開研究C.兩個實驗都應用了細菌培養(yǎng)技術,為實驗成功提供了保障D.兩個實驗表明:親代的各種性狀是通過DNA遺傳給后代的考點三 DNA 是主要的遺傳物質 1.RNA是遺傳物質的實驗證據(jù)煙草花葉病毒對煙草細胞的感染實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象:圖6-17-9(2)結論:煙草花葉病毒中的是遺傳物質。  2.生物含有的核酸及其遺傳物質生物類型所含核酸遺傳物質舉例細胞生物真核生物DNA和RNA 動物、植物、真菌原核生物 細菌、藍藻、放線菌非細胞生物DNA病毒僅有DNA 乙肝病毒、T2噬菌體、天花病毒RNA病毒僅有RNA 煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒 3.DNA是主要的遺傳物質:生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質是,只有極少數(shù)生物的遺傳物質是,因而DNA是主要的遺傳物質。 正誤辨析(1)生物的遺傳物質的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。()(2)細胞核內的遺傳物質是DNA,細胞質內的遺傳物質是RNA。()(3)小麥的遺傳物質主要是DNA。()(4)乳酸菌的遺傳物質主要分布在染色體上。()(5)只有細胞內的核酸才是攜帶遺傳信息的物質。()教材拓展DNA是主要的遺傳物質,其“主要”兩字如何理解?    命題角度1考查對生物體遺傳物質的判斷1.圖6-17-10是某種高等植物病原體的遺傳實驗過程,實驗表明這種病原體()圖6-17-10A.寄生于細胞內,通過RNA遺傳B.寄生于細胞間,通過蛋白質遺傳C.寄生于細胞內,通過蛋白質遺傳D.寄生于細胞間,通過RNA遺傳2.下列關于遺傳物質的說法,錯誤的是()真核生物的遺傳物質是DNA原核生物的遺傳物質是RNA細胞核中的遺傳物質是DNA細胞質中的遺傳物質是RNA甲型H1N1流感病毒的遺傳物質是DNA或RNAA.B.C.D.易錯提醒(1)艾弗里的體外轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗均只能證明DNA是遺傳物質,而不能證明DNA是主要的遺傳物質。(2)對于任何一種生物來說,其遺傳物質只有一種,是DNA或RNA,沒有主要和次要之分,因此不能說具體的某種生物的遺傳物質主要是DNA。(3)真核生物的遺傳物質是DNA,DNA主要分布在細胞核,少量分布在細胞質,細胞核與細胞質中的遺傳物質都是DNA。命題角度2 考查病毒的感染及重組實驗3.科學家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系,它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中,對實驗結果描述錯誤的是()實驗編號實驗過程實驗結果病斑類型病斑中分離出的病毒類型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型組合病毒(a型TMV的蛋白質+b型TMV的RNA)感染植物b型a型組合病毒(b型TMV的蛋白質+a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.實驗B.實驗C.實驗D.實驗技法提煉“遺傳物質”探索的4種方法真題·預測1.2018·全國卷 下列關于病毒的敘述,錯誤的是()A.從煙草花葉病毒中可以提取到RNAB.T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解C.HIV可引起人的獲得性免疫缺陷綜合征D.阻斷病毒的傳播可降低其所致疾病的發(fā)病率2.2018·浙江選考 下列關于“核酸是遺傳物質的證據(jù)”的相關實驗的敘述,正確的是()A.噬菌體侵染細菌實驗中,用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性B.肺炎雙球菌活體細菌轉化實驗中,R型肺炎雙球菌轉化為S型菌是基因突變的結果C.肺炎雙球菌離體細菌轉化實驗中,S型菌的DNA使R型菌轉化為S型菌,說明DNA是遺傳物質,蛋白質不是遺傳物質D.煙草花葉病毒感染和重建實驗中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白質重建的病毒感染煙草葉片細胞后,可檢測到A型病毒,說明RNA是TMV A的遺傳物質3.2017·江蘇卷 下列關于探索DNA是遺傳物質的實驗,敘述正確的是()A.格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中D.赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標記4.2017·全國卷 根據(jù)遺傳物質的化學組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型,有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換。請利用放射性同位素標記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料,設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路。(2)預期實驗結果及結論即可。(要求:實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)1.S型肺炎雙球菌菌株是人類肺炎和小鼠敗血癥的病原體,而R型菌株卻無致病性。下列有關敘述正確的是()A.加熱殺死的S型菌與R型菌混合使R型菌轉化成S型菌,屬于基因突變B.S型菌與R型菌在結構上最大的不同是S型菌的菌體有多糖類的莢膜C.肺炎雙球菌利用人體細胞的核糖體合成蛋白質D.高溫處理過的S型菌的蛋白質因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應2.下列有關噬菌體侵染細菌實驗的敘述,正確的是()A.用32P和35S標記的噬菌體侵染普通細菌,子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到32P和35SB.用噬菌體侵染32P和35S標記的細菌,子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到32P和35SC.用14C標記的噬菌體侵染普通細菌,子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到14CD.用噬菌體侵染14C標記的細菌,子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到14C1.格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗得出的結論:加熱殺死的S型細菌中含有某種轉化因子使R型活細菌轉化為S型活細菌。2.艾弗里實驗的結論:DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質,即DNA是遺傳物質,蛋白質等不是遺傳物質。3.噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質。4.細胞生物的遺傳物質是DNA,病毒的遺傳物質是DNA或RNA。5.證明DNA是遺傳物質的兩大實驗的共同思路是設法將DNA和蛋白質等其他物質分開,單獨地、直接地觀察它們各自的作用。第18講DNA分子的結構、復制及基因的本質考試說明 1.DNA分子結構的主要特點()。2.DNA分子的復制()。3.基因的概念()。考點一 DNA分子的結構及相關計算 1.圖解DNA分子結構圖6-18-1 2.DNA分子的特性(1)穩(wěn)定性:磷酸和脫氧核糖交替連接,排列在外側構成基本骨架,兩條鏈互補的堿基之間通過相連。 (2)性:遺傳信息蘊藏在 中。堿基排列順序千變萬化,如某DNA分子中有n個堿基對,則排列順序有種(其中n代表堿基對數(shù))。 (3)性:每種DNA分子都有。 正誤辨析(1)同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個堿基通過氫鍵相連。()(2)DNA分子中每個脫氧核糖都連接兩個磷酸,每個堿基都連接一個脫氧核糖。()(3)DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵。()(4)大腸桿菌的擬核DNA分子和質粒DNA分子都為雙鏈環(huán)狀。()(5)沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結構中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)。()(6)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。()教材拓展1.DNA分子都是雙鏈結構嗎? 2.DNA分子都是“鏈狀”嗎?  1.解讀兩種DNA結構模型圖6-18-2(1)由圖甲可解讀以下信息:(2)圖乙是圖甲的簡化形式,其中是磷酸二酯鍵,是氫鍵。解旋酶作用于部位,限制酶和DNA連接酶作用于部位。 2.堿基互補配對原則及相關計算(1)堿基互補配對原則:AT,GC,如圖6-18-3所示:圖6-18-3(2)有關推論嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等,即A+G=T+C。在雙鏈DNA分子中,互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。設在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1+T1=n%,則A+T=A1+A2+T1+T2=(n%+n%)/2=n%。簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。雙鏈DNA分子中,非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數(shù)。設雙鏈DNA分子中,一條鏈上=m,則=m,所以互補鏈上=。簡記為“DNA兩互補鏈中,不配對兩堿基和的比值乘積為1”。命題角度1 考查DNA分子的結構與特性1.2018·吉林四校聯(lián)考 下列關于DNA結構的描述,錯誤的是()A.每一個DNA分子由一條多核苷酸鏈盤繞而成螺旋結構B.外側是由磷酸與脫氧核糖交替連接構成的骨架,內部是堿基C.DNA兩條鏈上的堿基間以氫鍵相連,且A與T配對、G與C配對D.DNA的兩條鏈等長,但是反向平行2.2018·錦州渤大附中模擬 圖6-18-4為DNA分子部分結構示意圖,對該圖的描述不正確的是()A.脫氧核糖核苷酸相互連接形成DNA單鏈時能夠產(chǎn)生水B.的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸,和相間排列,構成了DNA分子的基本骨架圖6-18-4C.對應的堿基依次為A、G、C、TD.DNA分子的兩條鏈是反向平行的,并且游離的磷酸基位于不同端易錯提醒(1)DNA分子的特異性是由堿基對的排列順序決定的,而不是由配對方式?jīng)Q定的,配對方式只有兩種:AT、CG。(2)并不是所有的脫氧核糖都連接著兩個磷酸基團,兩條鏈各有一個3'端的脫氧核糖連接著一個磷酸基團。(3)雙螺旋結構并不是固定不變的,復制和轉錄過程中會發(fā)生解旋。(4)在DNA分子中,A與T分子數(shù)相等,G與C分子數(shù)相等,但A+T的量不一定等于G+C的量,的值恰恰反映了DNA分子的特異性。命題角度2 考查DNA分子結構中堿基的相關計算3.2018·濟南調研 已知某DNA分子中,G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%,其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補鏈中,T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()A.32.9%,17.1%B.31.3%,18.7%C.18.7%,31.3%D.17.1%,32.9%4.某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成,根據(jù)測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關系圖,下列圖示正確的是()ABCD圖6-18-5技法提煉解答有關堿基計算的“三步曲”圖6-18-6考點二 DNA的復制及基因的本質 1.DNA分子復制的過程(1)概念:以親代DNA為模板,合成子代DNA的過程。(2)時間:。(3)過程 圖6-18-7(4)特點:(過程上)、(結果上)。 (5)精確復制的原因:為復制提供了精確的模板。 保證了復制能夠準確地進行。 (6)意義:將從親代傳給子代,保持了的連續(xù)性。  2.基因的本質(1)本質:基因是具有的片段。 (2)基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關系圖6-18-8(3)基因的基本功能:遺傳信息的和。 正誤辨析(1)DNA分子全部解旋后才開始進行DNA復制。()(2)DNA必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈。()(3)DNA聚合酶催化兩個游離的脫氧核苷酸之間的連接。()(4)植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復制。()(5)DNA復制就是基因表達的過程。()(6)解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、限制性核酸內切酶都能作用于DNA分子,它們的作用部位都是相同的。()教材拓展DNA復制過程中形成的兩個子DNA位置如何?其上對應片段中基因是否相同?兩個子DNA將于何時分開?    1.DNA復制方式的探究 假說演繹法實驗材料:大腸桿菌實驗方法:同位素標記法和密度梯度離心法(親代DNA分子與子代DNA分子的區(qū)分方法)實驗假設:DNA分子以半保留的方式復制實驗結果:與預期結果一致實驗結論:DNA分子以半保留的方式復制 2.DNA復制的有關計算DNA復制為半保留復制,若將親代DNA分子復制n代,其結果分析如下:圖6-18-9(1)子代DNA分子數(shù)為2n個。其中:含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個。不含親代鏈的DNA分子數(shù)為2n-2個。含子代鏈的DNA分子有2n個。(2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1條。其中:親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1-2條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個,經(jīng)過n次復制需要消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n-1)個。第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1個。 3.DNA半保留復制應用于細胞分裂過程的分析(1)有絲分裂中染色體標記情況分析過程圖解(一般只研究一條染色體):復制一次(母鏈標記,培養(yǎng)液不含標記同位素):圖6-18-10轉至不含放射性培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個細胞周期:圖6-18-11規(guī)律總結:若只復制一次,產(chǎn)生的子染色體都帶有標記;若復制兩次,產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標記。(2)減數(shù)分裂中染色體標記情況分析過程圖解:減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象,如圖6-18-12所示:圖6-18-12規(guī)律總結:由于減數(shù)分裂沒有細胞周期,DNA只復制一次,因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標記。命題角度1 考查DNA復制的過程及相關計算1.真核細胞中DNA復制過程如圖6-18-13所示,下列表述錯誤的是()圖6-18-13A.多起點雙向復制能保證DNA復制在短時間內完成 B.每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代 C.復制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的準確復制依賴于堿基互補配對原則2.圖6-18-14為一個雙鏈DNA分子(15N標記)中某基因的部分結構示意圖,該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是()圖6-18-14A.DNA的特異性是由四種堿基的數(shù)量比例決定的B.DNA聚合酶可催化形成和處的化學鍵C.該基因的一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)的值為1.5D.將該DNA置于不含15N的環(huán)境中復制3次后,含15N的DNA分子占總數(shù)的1/8易錯提醒DNA復制相關計算的4個易錯點(1)“DNA復制了n次”和“第n次復制”的區(qū)別,前者包括所有的復制,但后者只包括最后一次復制。(2)堿基的數(shù)目單位是“對”還是“個”。(3)在DNA復制過程中,無論復制了幾次,含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個。(4)另外,還要看清是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”,“含”還是“只含”等關鍵詞,以免掉進陷阱。 命題角度2 考查基因的本質3.下列關于基因的說法,正確的是()A.攜帶致病基因的個體一定患遺傳病,不攜帶致病基因的個體不會患遺傳病B.一個基因的堿基排列順序的多樣化構成了基因的多樣性C.性染色體上基因的遺傳不遵循分離定律D.DNA和蛋白質是染色體的主要成分,一個DNA分子上含有許多個基因4.2018·大連二十四中模擬 如圖6-18-15為果蠅X染色體的部分基因圖,下列對此X染色體的敘述,錯誤的是()圖6-18-15A.基因在染色體上呈線性排列B.l、w、f和m為非等位基因C.說明了各基因在染色體上的絕對位置D.雄性X染色體上的基因來自其雌性親本易錯提醒(1)對于真核細胞來說,染色體是基因(遺傳物質DNA)的主要載體;線粒體和葉綠體也是基因的載體。(2)遺傳效應是指基因能夠轉錄成mRNA,進而翻譯成蛋白質,能夠控制一定的性狀。(3)DNA分子中還存在著不具有遺傳效應的片段,在真核細胞中這部分片段所占比例很大,但這些片段不是基因。(4)通常的基因是指雙鏈DNA片段,而RNA病毒的基因是指具有遺傳效應的RNA片段。命題角度3綜合考查DNA復制與細胞分裂5.2018·四川成都外國語學校模擬 某DNA被32P標記的精原細胞在不含32P的培養(yǎng)液中經(jīng)過一次有絲分裂,產(chǎn)生兩個精原細胞,其中一個接著進行一次減數(shù)分裂,其四分體時期的一對同源染色體上的DNA組成示意圖正確的是 ()ABCD圖6-18-166.將某一經(jīng)3H充分標記DNA的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng),該細胞經(jīng)過兩次連續(xù)分裂后形成4個大小相等的子細胞。下列有關的說法正確的是()A.若子細胞中染色體數(shù)為2N,則其中含3H的染色體數(shù)一定為NB.若子細胞中染色體數(shù)為N,則其中含3H的DNA分子數(shù)為N/2C.若子細胞中染色體都含3H,則細胞分裂過程中可能會發(fā)生基因重組D.若子細胞中有的染色體不含3H,則原因是同源染色體分離真題·預測1.2018·全國卷 生物體內的DNA常與蛋白質結合,以DNA-蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是()A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA-蛋白質復合物B.真核細胞的核中有DNA-蛋白質復合物,而原核細胞的擬核中沒有C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能是DNA聚合酶D.若復合物中正在進行RNA的合成,則該復合物中含有RNA聚合酶2.2018·江蘇卷 下列關于DNA和RNA的敘述,正確的是()A.原核細胞內DNA的合成都需要DNA片段作為引物B.真核細胞內DNA和RNA的合成都在細胞核內完成C.肺炎雙球菌轉化實驗證實了細胞內的DNA和RNA都是遺傳物質D.原核細胞和真核細胞中基因表達出蛋白質都需要DNA和RNA的參與3.2017·海南卷 DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關。下列關于生物體內DNA分子中(A+T)/(G+C)與(A+C)/(G+T)兩個比值的敘述,正確的是()A.堿基序列不同的雙鏈DNA分子,后一比值不同B.前一個比值越大,雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C.當兩個比值相同時,可判斷這個DNA分子是雙鏈D.經(jīng)半保留復制得到的DNA分子,后一比值等于11.下列有關雙鏈DNA的結構和復制的敘述,正確的是()A.復制后產(chǎn)生的兩個子代DNA分子共含有4個游離的磷酸基團B.某DNA分子內胞嘧啶占25%,則每條單鏈上的胞嘧啶占25%50%C.DNA雙螺旋結構以及堿基間的氫鍵使DNA分子具有較強的特異性D.DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以氫鍵連接2.圖6-18-17為真核細胞DNA復制過程模式圖,相關分析錯誤的是()圖6-18-17A.酶為解旋酶,酶為DNA聚合酶B.圖示體現(xiàn)了邊解旋邊復制及半保留復制的特點C.在復制完成后,甲、乙可在有絲分裂后期、減數(shù)第一次分裂后期分開D.將該模板DNA置于15N培養(yǎng)液中復制3次后,含15N的DNA占100%1.DNA分子復制的時期:細胞有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。2.DNA復制需要的基本條件:模板、原料、能量和酶等。3.DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板,通過堿基互補配對保證了復制能夠準確地進行。4.DNA通過半保留復制方式將遺傳信息從親代傳給子代,其意義是保持遺傳信息的連續(xù)性。5.1條染色體上有1個(未復制)或2個(復制后)DNA分子,每個DNA分子上有許多個基因。6.DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。第19講基因的表達考試說明 1.遺傳信息的轉錄和翻譯()。2.基因與性狀的關系()?？键c一 遺傳信息的轉錄和翻譯 1.RNA的結構與功能 2.遺傳信息的轉錄(1)概念:以為模板,按堿基互補配對原則合成RNA的過程。 (2)轉錄過程(如圖6-19-1)圖6-19-13.遺傳信息的翻譯(1)概念:游離在細胞質中的各種氨基酸,以為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。 (2)密碼子概念:上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸,每3個這樣的堿基稱為1個密碼子。 種類:64種,其中決定氨基酸的密碼子有種,終止密碼子有種。 密碼子與反密碼子的比較項目密碼子反密碼子位置  作用直接決定蛋白質中的序列 識別, 轉運 特點與上的堿基互補 與的堿基互補 (3)翻譯過程(如圖6-19-2)圖6-19-2(4)產(chǎn)物:多肽或蛋白質。正誤辨析(1)tRNA上的反密碼子由mRNA轉錄而來。()(2)每種氨基酸都有多個密碼子,每個密碼子都決定一種氨基酸。()(3)一個mRNA中含有多個密碼子,一個tRNA中只含有一個反密碼子。()(4)結合在同一條mRNA上的核糖體,最終合成的肽鏈在結構上各不相同。()(5)mRNA、tRNA、rRNA都是以DNA鏈為模板轉錄而來的,都攜帶遺傳信息。()(6)DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上。()(7)一個含n個堿基的 DNA分子,轉錄形成的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個。()(8)基因B1和由其突變而來的B2在指導蛋白質合成時使用同一套遺傳密碼。()教材拓展組成蛋白質的20種氨基酸應對應多少種密碼子?由此推知一種氨基酸可能對應多個密碼子,這對生物體的生存發(fā)展有何意義?     1.解析兩個翻譯模型圖圖6-19-3(1)圖甲翻譯模型分析、分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈。一個核糖體與mRNA的結合部位形成2個tRNA結合位點。翻譯起點:起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點:識別到終止密碼子(不決定氨基酸),翻譯停止。翻譯進程:核糖體沿著mRNA移動,mRNA不移動。(2)圖乙翻譯模型分析圖乙中,1、2、3分別為mRNA、核糖體、多肽鏈。數(shù)量關系:一個mRNA可同時結合多個核糖體,形成多聚核糖體。意義:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。方向:從左向右,判斷依據(jù)是多肽鏈的長短,長的翻譯在前。結果:合成多個氨基酸序列完全相同的多肽,因為模板mRNA相同。 2.DNA復制、轉錄和翻譯的比較(1)區(qū)別比較項目DNA復制轉錄翻譯圖示時間有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期生物個體發(fā)育的整個過程(分裂期不能進行轉錄)場所真核細胞主要在細胞核,部分在線粒體和葉綠體;原核細胞在細胞質或擬核核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸條件解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA過程DNA邊解旋邊以兩條鏈為模板,按堿基互補配對原則,合成兩條子鏈,子鏈與對應母鏈螺旋化DNA解旋,以一條鏈為模板,按堿基互補配對原則形成mRNA(單鏈rRNA、tRNA),mRNA進入細胞質與核糖體結合tRNA一端的反密碼子與mRNA上的密碼子配對,另一端攜帶相應氨基酸,合成有一定氨基酸序列的多肽鏈產(chǎn)物2個雙鏈DNA1個單鏈RNA多肽鏈模板去向分別進入兩個子代DNA分子中恢復原樣,重新組成雙螺旋結構水解成單個核糖核苷酸產(chǎn)物去向兩個子代DNA在細胞分裂過程中分別進入兩個子細胞中轉錄產(chǎn)物mRNA與核糖體結合翻譯產(chǎn)物多肽鏈經(jīng)盤曲折疊形成特定的空間結構,到達細胞各個需要的部位發(fā)揮功能特點邊解旋邊復制;半保留復制邊解旋邊轉錄一個mRNA上可結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成堿基互補配對AT,TA,CG,GCAU,TA,CG,GCAU,UA,CG,GC意義復制遺傳信息,使遺傳信息從親代傳遞到子代表達遺傳信息,使生物體表達出各種遺傳性狀(2)聯(lián)系圖6-19-4 3.巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子(1)界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子圖6-19-5(2)氨基酸、密碼子和反密碼子的對應關系每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性),可由一種或幾種tRNA轉運。一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉運一種氨基酸。氨基酸、密碼子和反密碼子的對應關系圖6-19-6密碼子有64種(3種終止密碼子不決定氨基酸;決定氨基酸的密碼子有61種);反密碼子理論上有61種。不同生物共用一套遺傳密碼。命題角度1考查遺傳信息、密碼子與反密碼子的關系1.2018·濰坊調研 下列有關密碼子的敘述正確的是()A.基因突變可能改變基因中密碼子的種類或順序B.每種氨基酸都對應多種密碼子C.密碼子的簡并性可以減少有害突變D.密碼子和反密碼子中堿基可互補配對,所以兩者種類數(shù)相同2.圖6-19-7是細胞內常見的兩種分子,下列相關描述正確的是()圖6-19-7A.上有反密碼子,不同的可能含有相同的反密碼子B.上有密碼子,的化學元素組成不相同C.都為雙鏈結構,它們的堿基配對方式不完全相同D.都參與了基因表達的過程,且比翻譯的直接模板小得多命題角度2 考查基因控制蛋白質合成的模型分析3.2018·陜西西安長安一中質檢 下列關于DNA分子的復制、轉錄和翻譯的比較,正確的是()A.從時期上看,都只能發(fā)生在細胞分裂的間期B.從條件上看,都需要模板、原料、酶和能量C.從配對方式上看,它們的堿基互補配對方式都相同D.從場所上看,都能發(fā)生在細胞核中4.研究表明,下丘腦SCN細胞中PER基因表達與晝夜節(jié)律有關,其表達產(chǎn)物的濃度呈周期性變化,如圖6-19-8為相關過程。據(jù)此判斷,下列說法正確的是()圖6-19-8A.PER基因只存在于下丘腦SCN細胞中B.圖(1)過程的原料為脫氧核苷酸,需要的酶是RNA聚合酶C.圖(2)中DNA模板鏈中一個堿基C變成了T,則mRNA中嘌呤與嘧啶比例不變D.圖(3)中mRNA沿著核糖體的移動方向是從右向左易錯提醒轉錄、翻譯過程中的四個易錯點(1)轉錄的產(chǎn)物不只是mRNA,還有tRNA、rRNA,但只有mRNA攜帶遺傳信息,3種RNA都參與翻譯過程,只是作用不同。(2)翻譯過程中mRNA并不移動,而是核糖體沿著mRNA移動,進而讀取下一個密碼子。(3)轉錄和翻譯過程中的堿基配對方式不是AT,而是AU。(4)原核生物擬核中的DNA轉錄還未結束時便已開始翻譯。命題角度3 真核生物與原核生物基因表達過程的比較5.2018·安徽江淮十校聯(lián)考 某細胞中有關物質合成過程如圖6-19-9,表示生理過程,、表示結構或物質。據(jù)圖分析正確的是()圖6-19-9A.用某藥物抑制過程,該細胞的有氧呼吸將受到影響B(tài).物質上也具有基因,此處基因的傳遞遵循孟德爾定律C.為同一生理過程,需要解旋酶和DNA聚合酶D.為同一生理過程,所用密碼子的種類和數(shù)量相同6.圖6-19-10表示細胞內蛋白質的合成過程,下列敘述正確的是()圖6-19-10A.圖示中的物質甲為DNA解旋酶B.圖示過程主要發(fā)生在真核細胞中C.氨基酸轉運過程中有磷酸生成D.核糖體沿著mRNA從左向右移動技法提煉用“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程圖圖6-19-11命題角度4 考查與基因表達有關的計算7.2018·江西師范大學附屬中學模擬 圖6-19-12為細胞核內控制呼吸酶合成的某基因(15N標記)局部結構示意圖,該基因中A占全部堿基的20%,下列說法正確的是()圖6-19-12A.該基因在所有活細胞中都表達B.該基因轉錄形成的mRNA中U占全部堿基的20%C.解旋酶作用于部位,DNA聚合酶作用于部位D.將該細胞置于14N培養(yǎng)液中完成三個細胞周期,含14N的子細胞占75%8.2018·江蘇揚州中學模擬 胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的,其中A鏈中的氨基酸有m個,B鏈中的氨基酸有n個。下列有關敘述中不正確的是()A.胰島素基因中含有的堿基數(shù)大于6(m+n)B.胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈C.胰島素mRNA中至少含有的密碼子為m+n個D.A、B兩條肽鏈可能是經(jīng)蛋白酶作用后形成的技法提煉基因中堿基、RNA中堿基和蛋白質中氨基酸數(shù)量的關系圖6-19-13注:蛋白質中氨基酸的數(shù)目=1/3mRNA中的堿基數(shù)目=1/6DNA(基因)中的堿基數(shù)目。631的數(shù)量關系中,未考慮終止密碼子、內含子、啟動子、終止子等非編碼序列。考點二中心法則及基因與性狀的關系 1.中心法則及補充圖6-19-14(1)填寫字母所表示的過程。a,b,c,d,e。 (2)用字母表示下列生物的遺傳信息傳遞過程。噬菌體:,煙草花葉病毒:,煙草:,HIV:。 (3)請寫出洋蔥表皮細胞內遺傳信息的傳遞方式:。 (4)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細胞內遺傳信息的傳遞方式:。  2.基因控制性狀的途徑(1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示)基因 生物體的性狀。(2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示)基因  生物體的性狀。(3)基因控制性狀的實例(連線)實例控制方式白化病鐮刀型細胞貧血癥圓粒和皺粒豌豆囊性纖維病苯丙酮尿癥果蠅的紅眼和白眼a.通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀b.通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀 3.基因與性狀的對應關系圖6-19-15(1)基因與性狀的對應關系并不都是簡單的關系。 (2)環(huán)境影響生物性狀:性狀(表現(xiàn)型)是和共同作用的結果。 正誤辨析 (1)白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。()(2)存在于葉綠體和線粒體中的DNA能進行復制、轉錄,進而翻譯出蛋白質。()(3)某些性狀由多個基因共同決定,有的基因可能影響多個性狀。()(4)由逆轉錄酶催化的過程是RNADNA。()(5)成熟葉肉細胞無DNA復制途徑,只有轉錄和翻譯兩條途徑;哺乳動物成熟的紅細胞無信息傳遞。()(6)核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質,遺傳信息傳遞到蛋白質是表現(xiàn)型得以實現(xiàn)的基礎。()教材拓展1.生物的遺傳物質相同,性狀一定相同嗎?試解釋原因。  2.生長素、赤霉素等不是蛋白質,它們的合成受基因控制嗎?基因是通過控制性狀的哪一途徑控制它們的合成的?  命題角度1 結合中心法則過程圖解進行綜合考查1.2018·遼寧大連二模 下列關于中心法則的敘述,正確的是()A.親代DNA能通過自我復制在親子代之間表達遺傳信息B.真核生物基因表達的過程即蛋白質合成的過程C.基因的轉錄既可發(fā)生在細胞核中又可發(fā)生在線粒體內D.在煙草花葉病毒顆粒內可以合成自身的RNA和蛋白質2.圖6-19-16表示中心法則,下列有關敘述正確的是()圖6-19-16A.過程都會在人體的遺傳信息傳遞時發(fā)生B.人體細胞內的過程主要發(fā)生在細胞核中,產(chǎn)物都是mRNAC.過程存在UA、CG、AT三種堿基配對方式D.過程發(fā)生在核糖體上,過程有半保留復制的特點題后歸納各類生物遺傳信息的傳遞過程生物種類遺傳物質遺傳信息的傳遞過程 RNA病毒(SARS病毒)以RNA為遺傳物質逆轉錄病毒(HIV)原核生物以DNA為遺傳物質真核生物DNA病毒(噬菌體)命題角度2 結合具體實例考查基因對性狀的控制3.基因對性狀的控制過程如下,下列相關敘述正確的是()DNA(基因)mRNA蛋白質性狀A.過程是轉錄,它分別以DNA的兩條鏈為模板合成mRNAB.過程是翻譯,只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可C.過程表明所有的性狀都是通過基因控制蛋白質的結構直接實現(xiàn)的D.基因中替換一個堿基對,會改變mRNA,但不一定改變生物的性狀4.2018·湖南師大附中模擬 如圖6-19-17表示人體內苯丙氨酸的代謝途徑,下列相關分析正確的是()圖6-19-17A.基因2和基因4在不同細胞中表達,所以存在于人體內不同細胞中B.基因3不正常而缺乏酶3可能引起苯丙酮尿癥C.老年人頭發(fā)會變白是因為基因2突變而缺乏酶2導致黑色素合成減少D.圖中過程需要RNA聚合酶的