专题2遗传的分子基础Word文档格式.docx
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DNA+DNA酶DNA水解物+R型活菌________活菌
（4）结论：
S型细菌的___________，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质。
知识链接：
1、转化——是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质（DNA片段），组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状，这种变异现象，称为转化。
2、蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。
在80～100℃的温度范围内，蛋白质将会失活，DNA双链能够恢复，但蛋白质的活性却不能恢复。
2、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）
1.实验材料：
噬菌体和大肠杆菌等
（1）噬菌体的结构：
________含特征元素:
_____
_____________:
含特征元素:
_________
（2）噬菌体的复制与增殖
增殖需要的条件
内容
模板
________的DNA
合成噬菌体DNA原料
______________提供的四中脱氧核苷酸
合成噬菌体蛋白质
原料
____________________________
场所
大肠杆菌的核糖体
2.实验方法：
_________________________法
3.实验过程与结果
4.实验结果分析：
（1）噬菌体侵染细菌时，_____________-进入细菌细胞中，而___________-留在外面。
（2）子代噬菌体的各种性状是通过_____________来遗传的。
5.结论：
______________是遗传物质。
（温馨提醒：
该实验只证明了：
DNA是遗传物质，但没证明蛋白质不是遗传物质。
）
同位素标记法——同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。
用同位素标记的化合物，化学性质不变。
科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。
同位素标记法也叫同位素示踪法。
（科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌，研究光合作用的氧气来自水还是二氧化碳时都用到了同位素标记法）
3、RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验
1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
证明：
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是其遗传物质。
2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染
3.人类的探索结论：
___________是主要的遗传物质，因为实验证明，______________生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。
考场演练1
1．所有病毒的遗传物质是（）
A．都是DNAB.都是RNAC.是DNA和RNAD.是DNA或RNA
2．噬菌体侵染细菌的实验不能说明（）
A．DNA是遗传物质B.DNA能自我复制
C.DNA能控制性状D.DNA能产生可遗传的变异
3．如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素情形为（）
A.可在外壳中找到15N和35SB.可在DNA中找到15N和32P
C.可在外壳中找到15ND.可在DNA中找到15N、32P、35S
4．在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有（）
①少无毒R型②多无毒R型③少有毒S型④多有毒S型
A．①④B．②③C．③D．①③
5．噬菌体在繁殖过程中利用的原料是（）
A．噬菌体的核苷酸和氨基酸B．噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸
C．细菌的核苷酸和氨基酸D．噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸
6．噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是（ ）
Ａ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成
Ｂ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成
Ｃ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成
Ｄ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成
7．下列说法正确的是（
）
A．一切生物的遗传物质都是DNA B．一切生物的遗传物质都是RNA
C．一切生物的遗传物质是核酸 D．一切生物的遗传物质是蛋白质
8、用噬菌体去感染体内含有大量3H的细菌，待细菌解体后3H（ ）
A.随细菌的解体而消失 Ｂ.发现于噬菌体的外壳及ＤＮＡ中
Ｃ.仅发现于噬菌体的ＤＮＡ中 Ｄ.仅发现于噬菌体的外壳中
9．做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。
产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
试回答：
噬菌体
细菌
核苷酸
32P标记
31P
氨基酸
34S
35S标记
（1）子代噬菌体中，只含有32P的有个，只含有31P的有个，同时含有32P和31P的有个。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有元素，由此说明
；
子代噬菌体的蛋白质分子都含有元素，这是因为；
子代噬菌体的蛋白质合成的场所是。
（3）该实验能够说明：
（）
A．噬菌体比细菌高等B．DNA是主要的遗传物质
C．细菌的遗传物质是DNAD．DNA能控制蛋白质的合成
（4）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA？
可否用14C和18O标记？
说明理由：
。
10.赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。
然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出实验论证。
据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。
现请你完成以下关键性的实验设计：
①实验室已制备好分别含3H、14C．15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基。
你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记：
_____________________________________________________________________________________________。
②你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？
请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。
_____________________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
③为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA___________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
④用上述32P和35S标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，子代噬菌体的DNA分子中含有_______________（31P、32P），原因是_______________________________；
子代噬菌体的蛋白质中含有____________（32S、35S），原因是______________________。
此实验结果证明了__________________________________________________________。
知识点二：
DNA的结构与复制
1、DNA分子的结构
DNA双螺旋结构模型的构建
1、模型名称：
模型
2、构建者：
美国生物学家和英国物理学家
3、构建依据
（1）DNA分子是以4种为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有四种碱基。
（2）威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈结构。
（3）查哥夫测定DNA的分子组成，发现腺嘌呤（A）的量总是等于的量；
的量总是等于的量。
模型构建1：
脱氧核苷酸
代表
名称：
在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种
（A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种
它们的名称是：
12
34
模型构建2：
脱氧核苷酸链
模型构建3：
DNA双链（平面结构）
1
1是：
2是：
2
模型构建4：
DNA双螺旋结构
（1）规则的双螺旋结构特点
1>
、
2>
3>
（2）碱基互补配对原则：
所以：
DNA分子中A=TG=C
（3）DNA特点
①稳定性：
脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对的方式不变；
碱基对之间的氢键和两条脱氧核糖核苷酸的空间螺旋加强了DNA的稳定性
②多样性：
一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对，可能的排列方式有44000，排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性。
（4n，n是碱基对的数目）
碱基对的这种排列顺序代表着
③特异性：
每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。
（4）碱基互补配对原则的应用
规律一：
互补碱基两两相等，即A＝T，C＝G
规律二：
两不互补的碱基之和比值相等，（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=1规律三：
任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50％，即（A+C）％=（T+G）%=50%
规律四：
DNA分子的一条链上（A+T）／（C+G）=a，（A+C）/（T+G）＝b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1／b。
2、DNA分子的复制
时间
____________-的间期和______________________________的间期
主要发生在细胞核中
条件
DNA分子的两条脱氧核苷酸链
游离的4种____________________
酶
________________、____________________
能量
直接由ATP提供
遵循原则
碱基互补配对原则
过程特点
_________________________，包括：
_____、合成子链、形成子代DNA三步
结果特点
_________________
结果
1个秦代DNA分子2个子代DNA分子
意义
使_______________从亲代传给子代，从而保证了遗传信息的连续性
考场演练2
1．有3个核酸分子，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条多核苷酸链，它的组成是
A．一个DNA分子，两个RNA分子B．三个DNA分子，一个RNA分子
C．三个DNA分子D．三个RNA分子
2．右图示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。
一般地说，下列各项错误的是
A．b和c的碱基序列互补
B．a和c的碱基序列互补
C．a链中（A+T）/（G+C）的比值与b链中同项比值相同
D．a链中（A+T）/（G+C）的比值与c链中同项比值相同
3.在大豆细胞的生理活动中，当T和U两种碱基被大量利用时，下列说法正确的是
选项
大量利用的碱基
细胞生理活动
A
U
DNA分子正在复制
B
U和T
正处于分裂间期
C
T
正在大量合成转运RNA
D
正在大量合成蛋白质
4.以某DNA分子片段为模板，转录成一个RNA分子，其中A和U碱基分别占全部碱基的16%和32%，那么这段DNA分子中胸腺嘧啶占全部碱基的
A．48%B．32%C．24%D．16%
5.DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M，占总碱基数的比例为q，若此DNA分子连续复制ｎ次需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸（）
A．（2n－1）MB．M（1/2q－1）C．（2n－1）M（1－2q）/2qD．（2n－1）M/2nq
6.据图回答：
（1）图中所示正在进行的过程是_________________，进行该过程的主要部位是。
（2）从化学结构上看，图中的2和5相同吗？
______________________________。
（3）图中3和4的核苷酸相同否？
说明理由。
（4）若已知a链上形成e链的功能段中有这样的碱基比例关系：
A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则形成e链的碱基比是_________________________。
（5）图示生理过程的基本单位是____________。
A.染色体B.DNA分子
C.基因D.脱氧核苷酸
ABBCC
（1）转录细胞核
（2）不同（3）不同，3是核糖核苷酸，4是脱氧核糖核苷酸（4）U∶A∶C∶G=1∶2∶3∶4
知识点三：
基因的表达
1、基因与DNA和性状之间的关系
1.基因是具有_______________________的DNA片段。
2.一个DNA分子含有__________个基因。
3.基因与性状的关系：
基因是控制____________________的结构单位和功能单位。
2、DNA和RNA的区别
核酸
项目
DNA
RNA
结构
通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构
通常是单链结构
基本单位
五碳糖
碱基
产生途径
DNA复制、逆转录
转录、RNA复制
存在部位
主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上
主要位于细胞质中
功能
传递和表达遗传信息
①mRNA：
转录遗传信息，翻译的模板
②tRNA：
运输特定氨基酸
③rRNA：
核糖体的组成成分
3、基因的表达过程
1.转录
（1）概念：
在中，以的一条链为模板合成的过程。
（2）①场所（主要）
（3）条件：
①模板②酶
③原料④能量
（4）产物：
（5）过程：
解旋→游离的碰撞DNA上的碱基，并以键按照碱基互补配对原则结合→合成分子→RNA从DNA链上释放，DNA双链。
2.翻译
游离在细胞质中的各种，以为模板，合成具有一定过程
（2）条件：
场所：
①模板②原料③能量
（5）运载工具：
3、基因对性状的控制
1.中心法则：
（1）提出者：
___________
（2）补充后的内容图解：
2.基因、蛋白质与性状的关系
（1）基因通过控制___________________来直接控制性状。
（2）基因通过控制________的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物体的性状。
四、基因表达相关的计算题
基因表达过程中，DNA片段中碱基数：
相应的mRNA中碱基数：
氨基酸数=。
考场演练3
1.关于密码子的错误叙述的是（）
A、能决定氨基酸的密码子为64个B、一种氨基酸可有多种对应的密码子
C、同一种密码子在人和猴子细胞中决定同一种氨基酸D、CTA肯定不是密码子
2.如果DNA分子上某一片段是基因，则该片段（）
①携带遗传信息②上面有密码子③能转录产生mRNA
④能进入核糖体⑤能运载氨基酸⑥能控制蛋白质的合成
A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．②④⑤
3.已知某转运RNA（tRNA）一端的3个碱基顺序是GAU,它运载的是亮氨酸（亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG），那么决定此亮氨酸的密码子是由DNA模板链上的哪个碱基序列转录而来的（）
A．GATB．GAUC．CUAD．CAT
4.下图所示的过程，一般情况下在动、植物细胞中都不可能发生的是
A.①②B.③④⑥C.⑤⑥D.②④
5.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1000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55B．166和20C．333和111D．333和20
6.上面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图，据图回答：
（1）在蛋白质合成过程中，该图表示的过程称为_______，图中4的结构名称是________，该过程的模板是［ ］________。
（2）由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为____________________。
（3）根据图并参考下表分析：
［1］__________上携带的氨基酸是__________，这个氨基酸与前面的氨基酸是通过____________反应连接在一起的。
丙氨酸
苏氨酸
精氨酸
色氨酸
密码子
GCA
ACU
CGU
UGG
GCG
ACC
CGC
GCC
ACA
CGA
GCU
ACG
CGG
（4）在物质3合成过程中，与其DNA模板链上碱基A相配对的碱基是__________。
（5）在丝腺细胞中，与蛛丝蛋白加工、分泌有关的细胞器是____________________。
ACAB
5.1）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中碱基的个数及相应蛋白质中氨基酸的个数的比值为3∶3∶1
6.
（1）翻译 核糖体 3 信使RNA
（2）ACCCGATTTGGC
（3）转运RNA 丙氨酸 脱水缩合（4）U（尿嘧啶）（5）核糖体、内质网、高尔基体
【课堂小结】
1.人类对遗传物质的探索
2.DNA分子的结构与复制
3.基因的表达
【课后提升】
1.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。
请据图分析，正确的选项是（ C ）
A．①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA
B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使得结构蛋白发生变化所致
D．某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
2.DNA分子片段复制的情况如图所示，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，下列说法错误的是（ C ）
A．b和c的碱基序列可以互补
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）的比值不同
D．a中（A＋G）/（T＋C）的比值与d中（A＋G）/（T＋C）的比值一般不同，但两值的积为1
3.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。
其原因是参与这两种蛋白质和成的（B）
A.tRNA种类不同B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同D.同一密码子所决定的氨基酸不同
4.格里菲思（F.Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果（）
A.证明了DNA是遗传物质B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
5.
根据下图回答下列问题：
（1）A～E结构的名称分别是：
A___________B____________C___________D___________E___________
（2）上图表示蛋白质合成中的____________过程，是在____________内进行的。
（3）由图中的mRNA链可知DNA分子中模板链上对应的碱基序列为____________。
（4）该图表明图中所合成的蛋白质的氨基酸排列顺序是由mRNA上的____________排列顺序决定的，而mRNA上的这种顺序是由基因的____________________________________排列顺序决定的。
6.下图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：
h+
g元素
（1）基因和h的关系是____________，h合成时的直接模板来源于____________过程，该模板进入合成h的场所需经过____________层磷脂双分子层。
（2）如果基因存在于____________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是____________。
这种遗传方式既遵循____________定律，又有特殊性。
（3）b的空间结构是_______________________，若其中的（A＋T）/（G＋C）＝0.25，则G占总碱基数比例为____________，其中一条单链中（A＋T）/（G＋C）＝____________，b的功能是_____________________。
答案：
（1）基因控制h合成 转录 0
（2）性染色体 伴性遗传 基
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