微專題四遺傳的分子基礎(chǔ)的題型突破,第三章遺傳的分子基礎(chǔ),學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握同位素標(biāo)記法的應(yīng)用。2.明確DNA結(jié)構(gòu)中的堿基數(shù)量關(guān)系及相關(guān)計(jì)算。3.掌握DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算。4.比較遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同。,內(nèi)容索引,微型專題,考題精選,微型專題,一、對照比較：同位素標(biāo)記噬菌體的有關(guān)分析,例1關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長時(shí)間的保溫培養(yǎng)C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D.用32P、35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),解析,答案,解析培養(yǎng)噬菌體需用含活細(xì)菌的培養(yǎng)基；在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中分別用被35S、32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行保溫培養(yǎng)，但時(shí)間不能過長也不能過短；用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，若攪拌不充分，噬菌體的外殼沒有與細(xì)菌完全分離，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)僅能說明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。,方法總結(jié),1.噬菌體的結(jié)構(gòu)：噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)組成。,2.噬菌體侵染細(xì)菌的過程,3.噬菌體的標(biāo)記方法(1)標(biāo)記細(xì)菌：用含有32P或者35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，獲得含32P或者35S的細(xì)菌。(2)標(biāo)記噬菌體：讓噬菌體侵染含32P或者35S的細(xì)菌，從而獲得含32P或者35S的噬菌體。,變式1如圖為噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是,A.本實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是放射性全部分布在上清液中B.攪拌的目的是促使35S進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)C.由于蛋白質(zhì)中含有C、H、O、N等元素，所以也可以用14C、3H、18O、15N對噬菌體進(jìn)行標(biāo)記D.整個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)還需要用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌以進(jìn)行對照,答案,解析,解析由于在噬菌體侵染細(xì)菌的過程中蛋白質(zhì)不侵入細(xì)菌，所以經(jīng)過攪拌和離心后，35S主要分布在上清液中，但沉淀物中也可能會(huì)含有少量的放射性；攪拌的目的是使噬菌體(或噬菌體外殼)與細(xì)菌分開；由于蛋白質(zhì)和DNA都具有C、H、O、N等元素，所以不能用14C、3H、18O、15N對噬菌體進(jìn)行標(biāo)記；根據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)可知，還需要設(shè)置另一組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對照，該組需要用32P對噬菌體進(jìn)行標(biāo)記。,二、模型構(gòu)建：堿基互補(bǔ)配對原則中的計(jì)算規(guī)律,例2某研究小組測定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，正確的是,答案,解析,解析設(shè)該單鏈中四種堿基含量分別為A1、T1、G1、C1，其互補(bǔ)鏈中四種堿基含量分別為A2、T2、C2、G2，DNA分子中四種堿基含量分別為A、T、G、C，由堿基互補(bǔ)配對原則可知，1，A項(xiàng)中曲線應(yīng)為水平，A錯(cuò)誤；,方法總結(jié),堿基互補(bǔ)配對原則是核酸中堿基數(shù)量計(jì)算的基礎(chǔ)?？赏浦韵露鄺l用于堿基計(jì)算的規(guī)律。,變式2已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的A.34%和16%B.34%和18%C.16%和34%D.32%和18%解析設(shè)該DNA分子的兩條鏈分別為1鏈和2鏈，雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，則AT占66%，又因?yàn)殡p鏈DNA分子中，互補(bǔ)配對的兩種堿基之和占整個(gè)DNA分子比例和每條鏈中的比例相同，因此A1T166%，G1C134%，又因?yàn)門1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則A166%32%34%，G134%18%16%。根據(jù)DNA分子的堿基互補(bǔ)配對關(guān)系，所以T2A134%，C2G116%。,答案,解析,三、模型構(gòu)建：DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算,例3(2018杭州測試)已知某DNA分子含有1000個(gè)堿基對，其中一條鏈中AGTC1234，該DNA分子連續(xù)復(fù)制了3次。下列說法中正確的是A.共形成了8個(gè)DNA分子，其中有7個(gè)DNA分子中的脫氧核苷酸長鏈完全是新合成的B.新合成的子代DNA分子中，AGTC1234C.第3次復(fù)制時(shí)，需要周圍環(huán)境中1600個(gè)含A的脫氧核苷酸D.3次復(fù)制共需周圍環(huán)境中4800個(gè)含G的脫氧核苷酸,解析,答案,解析DNA復(fù)制形成8個(gè)DNA分子，其中有6個(gè)DNA分子完全由新子鏈構(gòu)成，A錯(cuò)誤；已知DNA分子一條鏈中AGTC1234，則其互補(bǔ)鏈中AGTC3412，整個(gè)分子中AGTC(13)(24)(31)(42)2323，B錯(cuò)誤；,每個(gè)DNA分子中含G10002600個(gè)，3次復(fù)制后，共需含G的脫氧核苷酸(231)6004200個(gè)，D錯(cuò)誤。,方法總結(jié),假設(shè)將1個(gè)全部被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)n代，結(jié)果如圖所示。,1.DNA分子數(shù)(1)子代DNA分子總數(shù)2n個(gè)；(2)含15N的DNA分子數(shù)2個(gè)；(3)含14N的DNA分子數(shù)2n個(gè)；(4)只含15N的DNA分子數(shù)0個(gè)；(5)只含14N的DNA分子數(shù)(2n2)個(gè)。2.脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1條；(2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)2條；(3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)(2n12)條。,3.消耗的脫氧核苷酸數(shù)設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則：(1)經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m(2n1)個(gè)。(2)在第n次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸m2n1個(gè)。,變式3某DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有A個(gè)。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時(shí)所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中，錯(cuò)誤的是A.在第一次復(fù)制時(shí)，需要(mA)個(gè)B.在第二次復(fù)制時(shí)，需要2(mA)個(gè)C.在第n次復(fù)制時(shí)，需要2n1(mA)個(gè)D.在n次復(fù)制過程中，總共需要2n(mA)個(gè),解析,答案,解析DNA復(fù)制n次是指DNA連續(xù)復(fù)制了n次，產(chǎn)生的子代DNA分子為2n個(gè)，形成的脫氧核苷酸鏈有2n1條。第n次復(fù)制是指DNA復(fù)制了n1次，已產(chǎn)生子代的DNA分子繼續(xù)進(jìn)行第n次復(fù)制。兩種復(fù)制情況下所需的脫氧核苷酸的數(shù)目是不同的。在計(jì)算DNA分子在第n次復(fù)制過程中所需含某種堿基的脫氧核苷酸數(shù)目時(shí)，要先計(jì)算出n次復(fù)制時(shí)所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)，再減去(n1)次復(fù)制過程中所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)。該DNA分子含胞嘧啶數(shù)目為(mA)個(gè)，復(fù)制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(mA)(2n1)個(gè)。,四、歸納比較：遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,例4下圖中的表示真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞方向，有關(guān)說法正確的是,A.是翻譯過程，方向是從b到aB.每種氨基酸均可由不止一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)C.也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行D.一條mRNA可與多個(gè)核糖體結(jié)合，多個(gè)核糖體共同合成一條多肽鏈，加快了翻譯的速率,解析,答案,解析由題圖可知，是翻譯過程，隨著翻譯的進(jìn)行，肽鏈由短到長，所以方向是從a到b，A錯(cuò)誤；大多數(shù)氨基酸有多個(gè)密碼子，可由不止一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，但甲硫氨酸、色氨酸只有一種密碼子，只能由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，B錯(cuò)誤；圖中為DNA的復(fù)制，為轉(zhuǎn)錄，為翻譯，這3個(gè)過程也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行，C正確；一條mRNA可與多個(gè)核糖體結(jié)合，能夠同時(shí)合成多條多肽鏈，提高翻譯的效率，D錯(cuò)誤。,方法總結(jié),真核生物DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較,變式4甲、乙兩圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的代謝過程的示意圖，下列說法正確的是,A.甲圖所示的過程叫做翻譯，多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的合成B.乙圖所示過程叫做轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的作用一定是作為甲圖中的模板C.甲圖所示翻譯過程的方向是從右到左D.甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對且堿基互補(bǔ)配對方式相同,解析,答案,解析甲圖所示為翻譯過程，多個(gè)核糖體分別完成多條多肽鏈的合成，A錯(cuò)誤；乙是轉(zhuǎn)錄過程，其產(chǎn)物是RNA，包括mRNA、rRNA、tRNA，其中只有mRNA可以作為翻譯的模板，B錯(cuò)誤；甲圖中，根據(jù)多肽鏈的長度可知，翻譯的方向是從右到左，C正確；甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對，但兩者配對方式不同，甲圖中堿基配對的方式為AU、UA、CG、GC，乙圖中堿基配對的方式為AU、TA、CG、GC，D錯(cuò)誤。,考題精選,1.(2017溫州十校聯(lián)合體期末)下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖，有關(guān)敘述正確的是,A.被標(biāo)記的噬菌體是直接接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的B.培養(yǎng)時(shí)間過長會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)的含量C.培養(yǎng)時(shí)間過短會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)的含量D.攪拌不充分會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)的含量,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析噬菌體為病毒，不能直接利用培養(yǎng)基培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；題圖實(shí)驗(yàn)過程采用35S標(biāo)記，培養(yǎng)時(shí)間長短不會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)含量，本組實(shí)驗(yàn)放射性物質(zhì)含量與攪拌是否均勻有關(guān)，若攪拌不均勻，上清液中放射性含量會(huì)降低，沉淀物中放射性含量增加，B、C錯(cuò)誤，D正確。,2.經(jīng)檢測得知，一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)目為x，其占堿基總數(shù)量的比例是y，以下推斷正確的是,答案,解析,1,2,3,4,5,A項(xiàng)，與鳥嘌呤互補(bǔ)的堿基比例是y；B項(xiàng)，該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1；,1,2,3,4,5,3.將一個(gè)不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個(gè)堿基，其中有a個(gè)胸腺嘧啶)放在含有32P胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間，檢測到下圖、兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測與分析，正確的是A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有、兩種類型，比例為13B.DNA復(fù)制后分配到兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)，其上的基因遵循基因分離定律C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是D.復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈為2n12條,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,基因的分離定律只適用于真核生物，B錯(cuò)誤；,復(fù)制n次，脫氧核苷酸鏈有2n1條，不含放射性的有2條，故含有放射性的有2n12條，D正確。,4.(2018杭州質(zhì)檢)下列關(guān)于圖中、兩種分子的說法正確的是,A.為DNA，在正常情況下復(fù)制后形成兩個(gè)相同的DNAB.為tRNA，一種tRNA可攜帶不同的氨基酸C.遺傳信息位于上，密碼子位于上D.和共有的堿基是A、C和U,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，在正常情況下復(fù)制后形成的兩個(gè)DNA是相同的，A項(xiàng)正確；一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；密碼子位于mRNA上，反密碼子位于(tRNA)上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；和共有的堿基是A、C和G，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,5.如圖表示真核細(xì)胞內(nèi)的三個(gè)重要生理過程，據(jù)圖回答下列問題：,(1)甲圖所示為_過程，從結(jié)果分析該過程的特點(diǎn)是_，在正常情況下，甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莀。,1,2,3,4,5,答案,解析,DNA復(fù)制,半保留復(fù)制,a和c、b和d,1,2,3,4,5,解析DNA復(fù)制以DNA兩條鏈為模板，轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，翻譯以mRNA為模板。故甲、乙、丙分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。a和d分別是親代DNA分子的兩條鏈，二者的堿基序列成互補(bǔ)關(guān)系。因此a和c、b和d上的堿基序列相同。,(2)在甲圖所示的一個(gè)DNA分子片段中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的鳥嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的鳥嘌呤占b鏈堿基總數(shù)的比例是_。,1,2,3,4,5,答案,解析,解析整個(gè)DNA分子中AT占44%，則GC占56%，其中一條鏈上GC也占該鏈堿基總數(shù)的56%，又因?yàn)槠渲幸粭l鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，所以與a鏈對應(yīng)的互補(bǔ)鏈(b)上的G占b鏈堿基總數(shù)的比例為56%21%35%。,35%,(3)在玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生乙過程的場所有_；乙過程_(填“能”或“不能”)發(fā)生在哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中。解析玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生轉(zhuǎn)錄的場所包括細(xì)胞核、線粒體和葉綠體；哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，不會(huì)發(fā)生過程乙。,細(xì)胞核、線粒體、葉綠體,不能,1,2,3,4,5,答案,解析,(4)乙圖中f的堿基種類與丙圖中的_相同，乙圖中的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)位于分子_上，起始密碼和終止密碼位于乙中的_分子上(填寫字母)。解析乙圖中f是RNA，丙圖中k是mRNA，二者堿基種類相同；轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶與DNA模板鏈上的特定位點(diǎn)結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程，密碼子位于mRNA上。,k,e,f,1,2,3,4,5,答案,解析,(5)如果丙圖中的k由351個(gè)基本單位構(gòu)成，則對應(yīng)合成完整的n鏈，最多需要脫掉_分子的水(不考慮終止密碼子)。,1,2,3,4,5,答案,解析,解析鏈k由351個(gè)基本單位構(gòu)成，則最多對應(yīng)117個(gè)密碼子，不考慮終止密碼子，最多對應(yīng)117個(gè)氨基酸，脫掉116個(gè)水分子。,116,