高二生物遗传的物质基础.docx
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高二生物遗传的物质基础
生物：
4.3《遗传的物质基础》导学案（新人教版）
【考纲点击】
1、人类对遗传物质的认识过程。
2、DNA分子结构的主要特点。
3、基因的概念。
4、DNA分子的复制。
5、遗传信息的转录和翻译。
【核心要点突破】
一、遗传物质的探索
1、经典实验
2、生物遗传物质总结
生物
所含核酸
所含核苷酸
含氮碱基
遗传物质
细胞生物
（原核、真核生物）
两种：
DNA、RNA
8种：
四种核糖核苷酸
四种脱氧核苷酸
5种：
A、T、C、G、U
均为DNA
病毒
DNA病毒
1种：
DNA
4种脱氧核糖核苷酸
4种：
A、T、C、G
DNA
RNA病毒
1种：
RNA
4种核糖核苷酸
4种：
A、U、C、G
RNA
【典例1】格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（）
①DNA是遗传物质②RNA是遗传物质③DNA是主要的遗传物质④蛋白质不是遗传物质⑤糖类不是遗传物质⑥DNA能产生可遗传的变异
A．①④⑤⑥B.②④⑤⑥
C.②③⑤⑥D.③④⑤⑥
【典例2】噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要（）
A.噬菌体的DNA和氨基酸B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
C.细菌的DNA和氨基酸D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
二、DNA分子的功能
2、DNA分子的复制、转录和翻译的比较
复制
转录
翻译
时间
细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂）间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
酶（解旋酶、DNA聚合酶等）、ATP
酶（解旋酶、RNA聚合酶等）、ATP
酶、ATP、tRNA
产物
两个相同的子代DNA
一个单链RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
多肽链
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
恢复原状，重新绕成双螺旋结构
分解成单个核糖核苷酸
特点
半保留，边解旋边复制
边解旋边复制
一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链
碱基配对
A-T,T-A
C-G,G-C
A-U,T-A
C-G,G-C
A-U,U-A
C-G,G-C
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
意义
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
注意：
（1）复制和转录发生在DNA存在的部位（因为这两个过程都是以DNA为模板的），如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。
（2）转录的产物有3类RNA，但是携带遗传信息的是mRNA，mRNA在翻译过程中起模板作用。
3、基因对性状的控制途径
4、基因与性状的关系
一个基因
一种或多种性状
多个基因一种性状
5、DNA复制和表达过程中的相关计算
（1）一个DNA分子复制n次，可形成
个子代DNA分子，其中含最初母链的DNA分子占DNA分子总数的2/
，即1/
；含有的最初母链占DNA单链总数的2/
=
。
（2）在DNA分子复制过程中，若DNA分子含有某碱基a个，则此DNA分子复制n次需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a（
-1）个；第n次复制需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a
。
（3）基因表达过程中的比例：
基因碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1，此比例为近似值，忽略了基因上终止密码子所对应的碱基。
【典例3】具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（ ）
A.60个B.80个
C.20个D.180个
6.关于DNA结构的计算
（1）在双链DNA中
①知一求三：
如C%=28%则G%=28%A%=T%=22%
②（A+G）%=（T+C）%=…=50%
③比值：
……
注意：
④特定值，代表着DNA的特异性
7.碱基比例的运用
由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类。
（1）若有U无T，则该核酸为RNA。
（2）若有T无U，且A=T，G=C，则该核酸一般为双链DNA。
（3）若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。
三、遗传信息的传递
解读图示：
1、基因是有遗传效应的DNA片段，随着DNA的复制而复制；遗传信息的表达实际上就是基因的表达。
2、原核生物DNA的复制核转录主要在拟核进行，转录和翻译同时进行。
3、“遗传信息”、“密码子”、“反密码子”关系图：
【典例4】（2010·海南高考·T12）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是（）
A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
【典例5】（2010·山东高考·T7）蚕豆根尖细胞在含
标记的胸腺嘧啶脱氧核苷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
专题4.3遗传的物质基础模拟演练
1．对遗传物质的最确切的描述是（）
A．生物体内由单核苷酸组成的一类物质B．细胞内核糖核酸和脱氧核糖核酸的总称
C．能够直接控制生物体内性状表现的物质D．具有传递、表达和改变遗传信息功能的物质
2．科学家常用同位素示踪法追踪物质运行和变化的过程。
试问：
如何才能使噬菌体含有放射性同位素32P（）
A．用含32P的培养基直接培养噬菌体
B．先用含32P的培养基培养细菌，再用含32P的细菌培养噬菌体
C．用含32P的活鸡胚培养噬菌体D．以上三种方法都可以
3．用同位素32p标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其侵人大肠杆菌增殖，最后放出200个噬菌体，则子代噬菌体中含有32P的噬菌体占总数的（）
A．2％B．1％C．10％D．50％
4．在豌豆中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入了外来DNA片段而不能合成淀粉分支酶，使得
豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。
此事实说明（）
A．基因是生物体性状的载体B．基因能直接控制生物体的性状
C．基因可以通过控制酶的合成控制生物性状D．基因可以通过控制蛋白质结构来控制生物性状
5．对某生物组织中提取的DNA进行碱基数目分析，测出鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46％，又知该DNA的一条链（H链）所含的碱基中有28％是腺嘌呤，问与H链相互补的另一条链中腺嘌呤占该链碱基总数的（）
A．26％B．28％C．22％D．24％
6．在DNA的一条单链中，（A+G）/（C+T）=0.25，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是（）
A．0.25和0.75B．4和1C．0.25和0.25D．0.75和1
7．关于DNA分子的半保留复制叙述不正确的是（）
A．复制完成后，亲代DNA分子仍由原来的两条链组成
B．进行自我复制，保证代与代之间DNA分子的连续性
C．连续两次复制后，才会出现含两条新链的DNA分子
D．复制后的DNA分子，A/G的值不变
8．某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M，占该DNA分子总碱基数的比例为q，若此DNA分子连续复制n次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为（）
A.（2n－1）MB.M（1/2q－1）C.（2n－1）M/2nqD.（2n－1）M（1－2q）/2q
9．某DNA分子中含有1000个碱基对（P元素都是32P）。
若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代DNA的相对分子质量平均比原来（）
A．减少1500B．增加1500C．增加1000D．减少1000
10．科学家将含人的α—抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α—抗胰蛋白酶的奶。
这一过程不涉及
A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制B．DNA以其一条链为模板合成RNA
C．RNA以自身为模板自我复制D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
11．洋葱根尖生长点细胞中，含碱基A、G、C、T的核苷酸种类有（）
A．4种B．5种C．7种D．8种
12．关于密码子的叙述正确的是（）
A．能编码氨基酸的密码子为64个B．一种氨基酸可能有多种对应的密码子
C．GTA只能编码一种氨基酸 D．同一种密码子在人和大肠杆菌细胞中编码的氨基酸不同
13．关于图示DNA分子的说法正确的是（）
A．DNA酶可作用于①部位，也作用于③部位
B．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+C）／（G+T）的比例上
C．若该DNA中腺嘌呤为p个，占全部碱基的n／m（m>2n），则G的个数为pm／2n-p
D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2次，子代中含15N的DNA占3／4
14．关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是（）
A.DNA分子有四种脱氧核苷酸
B.每个DNA分子中，碱基数等于磷酸数等于脱氧核苷酸数等于脱氧核糖数
C.双链DNA分子中的一段，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌嘌呤
D.每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基
15．用32P标记了水稻体细胞（2n=24）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期一个细胞内不含32P标记的染色体条数是（）
A．0 B．12 C．24D．48
16．科研人员测得一多肽链片段为“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”，其密码子分别为：
甲硫氨酸（AUG）、脯氨酸（CCU、CCC、CCA）、苏氨酸（ACU、ACC、ACA）、甘氨酸（GGU、GGA、GGG）、缬氨酸（GUU、GUC、GUA、GUG）。
控制该多肽链合成的相应DNA片段为
根据以上材料，下列叙述正确的是（）
A．该DNA片段中含有5个密码子
B．在基因工程中，限制酶作用于①处，DNA连接酶作用于②处
C．该DNA片段转录的模板是β链
D．若该DNA片段最右侧碱基对
替换，不会引起性状的改变
17．下列说法不正确的是（）
A．一种转运RNA只能转运一种氨基酸B．一种氨基酸的密码子可以有多种
C．一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运D．一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
18．下列生理功能与RNA功能无关的是（）
A．催化细胞内的某些生化反应B．转运氨基酸
C．作为模板，可逆转录形成DNAD．携带着生物体细胞内的全部遗传信息
19．某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为（）
A．24%、13%B．23%、27%C．48%、26%D．22%、28%
20．下列有关科学家实验室研究的叙述中，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型菌的DNA与DNA水解酶混合培养
只生长R型菌，说明DNA被水解后，就失去遗传效应。
B
噬菌体和大肠杆菌
用含35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，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
用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草
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的大肠杆菌培养在普通（14N）培养基中
经三次分裂后，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
21．治疗艾滋病（其遗传物质为RNA）的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。
试问AZT抑制病毒繁殖的机制是什么（）
A．抑制艾滋病RNA基因的转录B．抑制艾滋病RNA基因的反转录
C．抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制
22.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。
这两个实验在设计思路上的共同点是（）
A．诱发DNA突变，研究其表型效应B．重组DNA片段，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
23.（2011·安徽省淮南二中高三月考）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、3B．1、4C．2、3D．2、4
24.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是（）
25.（2011·浙江温州十校联合体高三联考）右图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是（）
A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．当DNA复制时，⑨的形成需要DNA连接酶
D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
26.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。
请根据图分析，不正确的选项是（）
A．①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖苷酸为原料合成mRNA
B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C．某段NDA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，使结构蛋白发生变化所致
27.下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是（）
A．基因与性状的关系呈线性关系，即一种性状由一个基因控制
B．人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的
C．皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高
D．70%的囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异
28.如图表示在一条mRNA上有多个核糖体同时在合成肽链，下列说法正确的是（）
A.该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质
B.该过程的模板是核糖核苷酸，原料是20种游离的氨基酸
C.最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同
D.合成①的场所是细胞核，形成⑥的场所是细胞质
29.下图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系，关于三者之间关系的叙述错误的是（）
A．每条染色体上含有1个或2个DNA分子，DNA分子上含有多个基因
B．都能复制、分离和传递，且三者行为一致
C．三者都是生物细胞内的遗传物质
D．在生物的传宗接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为
30.（2010·广东高考·T4）下列叙述正确的是（）。
A.DNA是蛋白质合成的直接模板B.每种氨基酸仅有一种密码子编码
C.DNA复制就是基因表达的过程D.DNA是主要的遗传物质
31.（2010·天津理综卷T2）根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是（）
A.TGUB.UGA
C.ACUD.UCU
32.如果将DNA彻底水解，产物为（）
A．脱氧核苷酸B.核糖、磷酸和A、T、C、G四种碱基
C．核糖、磷酸和A、U、C、GD.脱氧核糖、磷酸和A、T、C、G四种碱基
33.DNA分子的一条链中（C+T）／（G+A）＝1.25，那么其互补链中其比例应是 （ ）
A．0.4B．0.8 C．1.25 D．2.5
34.揭示基因化学本质的表述是（）
A．基因是遗传物质的功能单位B．基因是有遗传效应的DNA片段
C．基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列D．基因在染色体上呈直线排列
35.决定DNA遗传特异性的是（）
A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点B．嘌呤总数与嘧啶总数的比值
C．碱基互补配对的原则D．碱基排列顺序
36.中新网10月8日电，瑞典皇家科学院7日宣布，美国科学家拉马克里希南和施泰茨，及以色列女科学家约纳特共同获得2009年诺贝尔化学奖，3人因“对核糖体结构和功能的研究”而获奖。
核糖体是进行蛋白质合成的重要细胞器，下列是蛋白质在核糖体中的合成示意图（图中甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸），请回答问题：
（1）该图表示_____过程。
图中组成②的单体是_________。
（2）丙氨酸的密码子是_________。
若合成的蛋白质由570个氨基酸组成，那么与③对应的基因中有______对碱基。
（3）图中④表示甲和丙之间的结合方式是_______，甲和丙之间的化学键结构式是___________。
（4）若③上的某一个碱基发生了改变，不一定引起相应的氨基酸的改变，因为______________。
（5）该过程不可能发生在___________。
A.神经细胞B.肝细胞C.成熟的红细胞D.脂肪细胞
37、请回答下列有关遗传信息传递的问题。
（1）为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。
①从病毒中分离得到物质A。
已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。
将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。
经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是______过程。
②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。
产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是___________，试管乙中模拟的是____________过程。
（2）科学家已经证明了密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
①根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成_____种排列方法，实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有________种。
②第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子：
UUU。
1959年，科学家M.W.Nirenberg和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA为模板，在一定的条件下合成了只由苯丙氨酸组成的多肽，这里的一定条件应是__________________。
38．下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
（1）组成DNA的基本单位是[]______________________。
（2）图中[8]表示的是________。
在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为________。
3）DNA分子复制时，由[6]改变而产生的变异叫________；由于解旋酶的作用使
[]________断裂，两条扭成螺旋的双链解开。
（4）若[8]的碱基序列为AATCGTACTTTA，则以[8]的互补链为模板合成mRNA的碱基序列为：
_____________；
以该mRNA为模板合成的多肽链的氨基酸顺序为：
______________________________________________。
（密码子：
AAU天冬氨酸、ACU一苏氨酸、CGU一精氨酸、GCA一丙氨酸、UUA一亮氨酸、UGA一终止）
39．下图为蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题：
氨基酸
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
（1）图中所示属于蛋白质合成过程中的________步骤，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）根据图并参考右表分析：
[1]___________上携带的氨基酸是_____________，这个氨基酸与前接
的氨基酸是通过____________反应连接在一起的。
39．根据下列图解回答下列问题：
⑴此图解全过程叫_________________。
⑵图中①的生理过程叫_____________，进行的场所是细胞的_______________内，进行的时间是细胞分裂的__________期。
⑶图中②的生理过程叫_____________，进行的场所是细胞的_______________内。
⑷图中③的生理过程叫_____________，该过程需要在_________作用下才能进行。
⑸图中④的生理过程叫_____________，该过程的发现，说明RNA也可作为生物的_____________。
⑹图中⑤的生理过程叫______________，进行的场所是细胞内的______________。
⑺从DNA的功能看，图中①过程属于DNA的____________________功能，图中②和⑤过程属于DNA的____________________功能。
专题4.3遗传的物质基础模拟演练答案
1—5DBBCA6—10BADAC11—15CBCDC16—20DDDAB
21—25BCBBD26---30BCACD31---35CDBBD
36、答案：
（1）翻译核糖核苷酸
（2）GCU1710
（3）脱水缩合—NH—CO—
（4）一种氨基酸可能对应多种密码子（或：
密码子具有简并性）（5）C
37.答案：
（1）①逆转录②mRNA转录
（2）①6461②核糖体、氨基酸、tRNA、ATP、酶
38答案：
（1）[5]脱氧（核糖）核苷酸
（2）脱氧核苷酸链（片段）嘌呤数等于嘧啶数（3）基因突变[7]氢键
（4）AAUCGUACUUUA天冬酰胺一精氨酸一苏氨酸一亮氨酸
39答案：
（1）翻译3mRNA
（2）ACCCGATTTGGC
（3）tRNA丙氨酸脱水缩合
答案．⑴中心法则及其扩展⑵DNA的复制；细胞核；间
⑶转录；细胞核
⑷逆转录；逆转录酶⑸RNA的复制；遗传物质
⑹翻译；核糖体（或细胞质）
⑺遗传信息的传递；遗传信息的表达
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