1、第 6单元 遗传 的分子基础 核心考点 -2- 1.噬菌体侵染细菌的实验过程 (1)标记噬菌体 :分别用含 35S、 32P的培养基培养 细菌 ,再用噬菌体分别感染标记的细菌 ,得到含 35S和 32P的 噬菌体 。 (2)含 35S的噬菌体 +细菌 (混合培养 ) 上清液 放射性 高 ,沉淀物放射性 很低 。 2.在噬菌体侵染细菌的实验中 ,证明 DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路是分别用 35S和 32P标记噬菌体的蛋白质和 DNA,单独观察蛋白质与 DNA在遗传中的作用 。 核心考点 -3- 3.DNA分子双螺旋结构的特点 (1)两条长链按 反向平行 的方式盘旋成双螺旋结构。 (2)
2、脱氧核糖 和 磷酸 交替连接 ,排列在双螺旋的外侧 ,构成基本骨架。 (3)DNA分子两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对 ,排列在双螺旋的 内侧 ,并且遵循 碱基互补配对 原则。 (4)DNA分子具有 多样性 、 特异性 和稳定性等特点。 4.基因是 DNA分子上有遗传效应的片段 ,是控制生物性状的遗传物质的 功能单位和结构单位 ;在染色体上呈 线性 排列 ;基因的基本组成单位是脱氧核苷酸 ;基因控制着 蛋白质 的合成 ,进而控制生物的性状。 5.DNA复制的特点 :边解旋边复制 ,半保留复制 。 核心考点 -4- 6.DNA分子能够准确复制的原因有两个 :其一是 DNA分子 规则的双螺旋
3、结构 (精确模板 ),其二是 严格的碱基互补配对原则 (保证准确无误 )。 7.复制、转录和翻译都需要 模板 、原料、能量和酶等条件 ,除此之外 ,翻译还需要运输工具 tRNA和装配机器 核糖体 。 8.一种氨基酸可对应 多 种密码子 ,可由 多 种 tRNA来运输 ,但一种密码子只对应 一 种氨基酸 ,一种 tRNA也只能运输 一 种氨基酸。 9 . 中心法则可表示为 。 -5- 1.有关肺炎双球菌转化的实质和影响因素的 3个错混点 (1)在加热杀死的 S型细菌中 ,其蛋白质变性失活 ,但不要认为 DNA也变性失活 ,DNA在加热过程中 ,双螺旋解开 ,氢键被打开 ,但缓慢冷却时 ,其结构可
4、恢复。 (2)转化的实质并不是基因发生突变 ,而是 S型细菌的 DNA片段整合到了 R型细菌的 DNA中 ,即实现了基因重组。 (3)在转化过程中并不是所有的 R型细菌均转化成 S型细菌 ,而是只有少部分 R型细菌转化为 S型细菌 ,原因是转化受 DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。 -6- 2.有关噬菌体侵染细菌实验中标记的 2个错混点 (1)因噬菌体的蛋白质含有 DNA没有的特殊元素 S,所以用 35S标记蛋白质 ;DNA含有蛋白质没有的元素 P(几乎都存在于 DNA分子中 ),所以用 32P标记 DNA;因 DNA和蛋白质都含有 C、 H、 O、 N元素 ,所以此实
5、验不能用 C、 H、 O、 N作为标记元素。 (2)35S(标记蛋白质 )和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上 ,因为放射性检测时只能检测到存在部位 ,不能确定是何种元素的放射性。 3.有关噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的 2个错混点 (1)前者采用放射性同位素标记法 ,即分别标记 DNA和蛋白质的特征元素 (32P和 35S)。 (2)后者采用直接分离法 ,即分离 S型细菌的 DNA、多糖、蛋白质等 ,分别与 R型细菌混合培养。 -7- 4.与 DNA的结构及复制相关的计算 (1)DNA分子中的碱基比例 不同生物的 DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同 ,
6、即(A+T)/(C+G)的值不同。该比值体现了不同生物 DNA分子的特异性。 若已知 A占双链的比例为 c%,则 A1占单链碱基数的比例无法确定 ,但最大值可求出 ,为 2c%,最小值为 0。 (2)DNA的水解产物及氢键数目的计算 DNA水解产物 :初步水解产物是脱氧核苷酸 ,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 氢键数目计算 :若碱基对为 n,则氢键数为 (2n3n);若已知 A有 m个 ,则氢键数为 (3n-m)。 -8- (3)与 DNA复制相关的计算 经 n次复制 ,DNA分子总数为 2n个 ;脱氧核苷酸链数为 2n+1条。 子代所有链中始终保持亲代的 2条母链 ,且占子代 DN
7、A分子总链数的 1/2n。 一个 DNA分子第 n次复制时 ,形成的 DNA分子总数为 2n-1个。 若一个 DNA分子含有 a个 T,复制 n次 ,需要 a(2n-1)个 T,第 n次复制 ,需要 a2n-1个 T。 -9- 5.对基因的转录、翻译辨析不够 (1)转录的产物有三种 ,只有 mRNA携带遗传信息 ,但三种 RNA都参与翻译过程 ,只是分工不同。 (2)密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。 (3)翻译进程中核糖体沿着 mRNA移动 ,读取下一个密码子 ,mRNA不移动 。 -10- (4)DNA上的遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下图所示
8、: (5)解答蛋白质合成的相关计算时 ,应看清是 DNA上 (或基因中 )的碱基对数 ,还是个数 ;是 mRNA上密码子的个数 ,还是碱基的个数 ;是合成蛋白质中氨基酸的个数 ,还是种类。 -11- 6.“中心法则 ”的五大过程 (1)需要解旋的过程及相关酶 :DNA复制 (两条链都作为模板 ),需解旋酶解旋 ;转录 (DNA的一条链作为模板 ),需 RNA聚合酶解旋。 (2)高等动植物只进行 DNA复制、转录、翻译三个过程 ,但具体到不同细胞 ,情况不尽相同。例如 ,根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三个过程都进行 ;叶肉细胞等高度分化的细胞无 DNA复制 ,只有转录和翻译 ;哺乳动物的成
9、熟红细胞中三个过程都不进行。 (3)RNA复制和逆转录只发生在被 RNA病毒寄生的细胞中 ,是后来发现的 ,是对中心法则的补充和完善。 (4)DNA复制、转录、翻译、逆转录和 RNA复制过程中都进行碱基的互补配对 ;进行互补配对的场所有四个 ,即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。 -12- 1.加热杀死的 S型细菌和 R型活细菌混合注射到小鼠体内 ,从小鼠体内提取到的细菌是 S型活细菌和 R型活细菌。 ( ) 2.格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了 DNA是遗传物质。( ) 3.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明 DNA是遗传物质。( ) 4.噬菌体侵染细菌的实验除证明 DNA是遗传物质外
10、,还证明蛋白质不是遗传物质。 ( ) 5.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。 ( ) 6.豌豆细胞内既有 DNA,又有 RNA,但是 DNA是豌豆的主要遗传物质。 ( ) -13- 7.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。( ) 8.分别用含有放射性同位素 35S和放射性同位素 32P的培养基培养噬菌体。 ( ) 9.分别用 35S和 32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 ,进行长时间的保温培养。 ( ) 10.在 35S标记噬菌体的侵染实验中 ,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。 ( ) 11.HIV的遗传物质水解产生 4种脱氧核苷酸。
11、( ) 12.DNA分子的两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构。( ) -14- 13.DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。 ( ) 14.沃森和克里克提出在 DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。( ) 15.DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的。 ( ) 16.DNA复制遵循碱基互补配对原则 ,新合成的两条子链形成新的 DNA双链。 ( ) 17.DNA复制就是基因表达的过程。 ( ) 18.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。 ( ) 19.RNA分子可作为 DNA合成的模板 ,DNA是蛋白质合成的直接模板。 ( ) -15- 20
12、.细胞中有多种 tRNA,一种 tRNA只能转运一种氨基酸。 ( ) 21.DNA病毒中没有 RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。( ) 22.非等位基因都位于非同源染色体上。 ( ) 23.肺炎双球菌体内转化实验中 S型细菌的 DNA可使小鼠致死。( ) 24.转录的产物只有 mRNA。 ( ) 25.某碱基在单链中所占比例与在双链中所占比例相同。 ( ) 26.DNA不是一切生物的遗传物质 ,但一切细胞生物的遗传物质都是 DNA。 ( ) 27.在肺炎双球菌转化实验中 ,R型细菌与加热杀死的 S型细菌混合产生了 S型细菌 ,其生理基础是发生了基因重组。 ( ) -16- 28.在噬菌体
13、侵染细菌的实验中 ,同位素标记是一种基本的技术。在侵染实验前首先要获得同时含有 32P与 35S标记的噬菌体。 ( ) 29.一条 DNA与 RNA的杂交分子 ,其 DNA单链含 A、 T、 G、 C 4种碱基 ,则该杂交分子中共含有 8种核苷酸 ,5种碱基 ;在非人为控制条件下 ,该杂交分子一定是在转录的过程中形成的。 ( ) 30.磷脂双分子层是细胞膜的基本支架 ;磷酸与脱氧核糖交替连接成的长链是 DNA分子的基本骨架。 ( ) 31.每个 DNA分子上的碱基排列顺序是一定的 ,其中蕴含了遗传信息 ,从而保持了物种的遗传特性。 ( ) 32.已知某双链 DNA分子的一条链中(A+C)/(T
14、+G)=0.25,(A+T)/(G+C)=0.25,则这两个比例在该 DNA分子的另一条链中的比值分别为 4与 0.25,在整个 DNA分子中的比值分别是 1与 0.25。 ( ) -17- 33.一条不含 32P标记的双链 DNA分子 ,在含有 32P的脱氧核苷酸原料中经过 n次复制后 ,形成的 DNA分子中含 32P的个数为 (2n-2)。( ) 34.基因是有遗传效应的 DNA片段 ,基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成实现的。 ( ) 35.基因突变不一定导致性状的改变 ,导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代。 ( ) 36.人体细胞中的某基因的碱基对数为 N,则由其转录
15、成的 mRNA的碱基数等于 N,由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于 N/3。( ) 37.tRNA与 mRNA的基本单位相同 ,但前者是双链 ,后者是单链 ,且tRNA是由 3个碱基组成的。 ( ) -18- 38.某细胞中 ,一条还未完成转录的 mRNA已有核糖体与之结合 ,并翻译合成蛋白质 ,则该细胞不可能是真核细胞。 ( ) 39.终止密码子不编码氨基酸。 ( ) 40.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。 ( ) 41.核糖体可在 mRNA上移动。 ( ) 42.若核酸中出现碱基 T或五碳糖为脱氧核糖 ,则必为 DNA。( ) 43.转录是以 DNA的两条链作为模板 ,只发生
16、在细胞核中 ,以 4种核糖核苷酸为原料。 ( ) -19- 44.转录时 ,RNA聚合酶只能起到催化作用 ,不能识别 DNA中特定的碱基序列。 ( ) 45.密码子位于 mRNA上 ,是由 3个相邻碱基组成的 ,密码子与氨基酸之间是一一对应的关系。 ( ) 46.基因 B1和由其突变而来的 B2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码。 ( ) 47.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性。 ( ) -20- 1.某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验 ,下列有关分析错误的是 ( ) A.仅通过图中实验过程并不能证明 DNA是遗传物质 B.沉淀物 b放射性的高低 ,与 过程中搅
17、拌是否充分有关 C.离心前混合时间过长会导致上清液放射性升高 D. 过程中与 35S标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌 答案 解析 解析关闭 仅通过图中实验过程并不能证明 DNA是遗传物质。沉淀物 b放射性的高低 ,与 过程中搅拌是否充分有关 ,搅拌充分 ,几乎没有放射性 ,搅拌不充分 ,具有放射性。离心前混合时间过长会导致大肠杆菌裂解释放噬菌体 ,但新形成的噬菌体没有放射性 ,上清液放射性没有变化。 过程中与 35S标记的噬菌体混合培养的大肠杆菌应是没有标记的。 答案解析关闭 C -21- 2.烟草花叶病毒 (TMV)和车前草病毒 (HRV)均为能感染烟叶而使之出现感染斑的 RNA病
18、毒 ,用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而只留下 RNA,由于两者的亲缘关系较近 ,能重组其 RNA和蛋白质形成类似 “杂种 ”的新品系病毒感染烟叶 ,如下图所示 ,下列分析错误的是( ) 注 a为 TMV的蛋白质感染 ,b为 TMV的 RNA感染 ,c为 HRV的蛋白质感染 ,d为 HRV的 RNA感染 ,e为 HRV的蛋白质与 TMV的 RNA杂交感染 ,f为 TMV的蛋白质与 HRV的 RNA杂交感染。 -22- A.b与 d的结果不同 ,说明不同的 RNA控制合成不同的蛋白质 ,表现出不同的性状 B.e中的杂交病毒感染后 ,在繁殖子代病毒的过程中 ,合成蛋白质的模板是 TMV的 RNA C
19、.f中的杂交病毒感染后 ,繁殖出来的子代病毒具有 HRV的 RNA和 HRV的蛋白质 D.a与 b、 c与 d的结果不同 ,说明 RNA是遗传物质 ,从而证明 DNA是主要的遗传物质 答案 解析 解析关闭 两种病毒均为 RNA病毒 ,分析实验结果可知 RNA是其遗传物质 ,但该实验不能证明 DNA是主要的遗传物质。病毒复制时所需模板是其 RNA,原料均来自宿主细胞 烟叶细胞。 答案解析关闭 D -23- 3.一个用 15N标记的 DNA分子有 1 200个碱基对 ,其中腺嘌呤 700个。该 DNA分子在无放射性标记的溶液中复制 2次 ,则 ( ) A.复制完成后 ,含 15N的腺嘌呤共有 1
20、400个 B.复制过程中 ,共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸 1 500个 C.含有放射性的 DNA分子的两条链都有放射性 D.复制完成后 ,不含 15N的 DNA分子总数与含 15N的 DNA分子总数之比为 3 1 答案 解析 解析关闭 由于亲代 DNA分子的两条链仍存在于溶液中 ,故复制 2次后含 15N的腺嘌呤仍是 700个。复制过程中 ,共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数 =500 (22-1)=1 500(个 )。由于 DNA分子是半保留复制 ,所以含有放射性的 DNA分子只有一条链含有放射性。复制完成后 ,不含 15N的 DNA分子总数为 2个 ,含 15N 的DNA分子总数也是 2个 ,两者之比为
21、1 1。 答案解析关闭 B -24- 4.将人的一个精原细胞的 DNA用 15N标记 ,然后放在含 14N的培养基中培养 ,通过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞 ,再通过第二次分裂形成四个精细胞。下列叙述正确的是 ( ) A.四个精细胞中 ,每条染色体都含 15N B.两个次级精母细胞均有一半染色体含 15N C.两个精细胞的染色体含 15N,另两个精细胞的染色体只含 14N D.一个次级精母细胞的染色体含 15N,另一个次级精母细胞的染色体只含 14N 答案 解析 解析关闭 减数分裂细胞连续分裂两次 ,DNA分子复制一次。 DNA的复制方式是半保留复制 ,细胞减数分裂间期 DNA分子复制后
22、 ,每个 DNA分子都有一条 15N标记的母链和一条 14N 的子链 ,因此一个精原细胞的 DNA用 15N标记形成的次级精母细胞、精细胞中的所有染色体 DNA都含有 15N。 答案解析关闭 A -25- 5.(2018黑龙江双鸭山一中月考 )下列关于基因表达的叙述 ,正确的是 ( ) A.T细胞受病毒刺激后有特定 mRNA的合成 B.转运 20种氨基酸的 tRNA总共有 64种 C.线粒体、叶绿体和核糖体中均存在 AT和 UA的配对方式 D.基因的两条链可分别作模板进行转录 ,以提高蛋白质合成的效率 答案 解析 解析关闭 T细胞受病毒刺激后会增殖分化形成记忆细胞和效应 T细胞 ,因此会有特定
23、mRNA的合成。由于 mRNA上有 3个终止密码子 ,不编码氨基酸 ,所以转运氨基酸的 tRNA上的反密码子只有 61种 ,即转运氨基酸的 tRNA有 61种。线粒体和叶绿体中含有少量的 DNA和 RNA,但核糖体中没有 DNA只有 RNA,所以不存在 AT的配对方式。转录过程中只能以 DNA分子的一条链作模板进行转录 ,但一条 mRNA可以结合多个核糖体 ,以提高蛋白质合成的效率。 答案解析关闭 A -26- 6.(2018湖南浏阳三中月考 )下图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析 ,下列叙述中不正确的是 ( ) A.两种表达过程均主要由线粒体提供能量 ,由细胞质提供原料 B.甲细
24、胞没有由核膜包被的细胞核 ,所以转录、翻译同时发生在同一空间内 C.乙细胞的基因转录形成的 mRNA需要通过核孔才能进入细胞质 D.甲、乙细胞均需要 RNA聚合酶 答案 解析 解析关闭 从图中可以看出 ,甲细胞是原核细胞 ,乙细胞是真核细胞 ,则甲细胞不含线粒体 ,A项错误。原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中 ,B项正确。乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体 ,细胞核基因转录出来的 mRNA必须通过核孔进入细胞质 ,C项正确。甲、乙细胞内均存在转录过程 ,均需 RNA聚合酶 ,D项正确。 答案解析关闭 A -27- 7.市面上的大米多种多样 ,如白米、红米和黑米。右图为基因控制大米性状的示意图
25、。已知基因 G、 g位于 号染色体上 ,基因 E、e位于 号染色体上 ;用红米和白米杂交得到的 F1全为黑米。下列有关说法错误的是 ( ) A.亲代基因型为 ggEE和 GGee B.F1黑米自交得到 F2,则 F2的基因型有 9种 ,表现型有 4种 C.大米颜色的遗传 ,说明基因和生物性状之间并不都是简单的线性关系 D.基因控制酶 1和酶 2合成的过程也会受到环境因素的影响 答案 解析 解析关闭 根据题图可知 ,当基因 G、 E同时存在时 ,表现为黑米 ,红米没有基因 E,说明亲本的白米中有基因 E,同理红米中有基因 G,又因 F1全为黑米 ,所以亲代基因型为 ggEE和 GGee,F1基因
26、型为 GgEe,F1黑米自交得到 F2,则 F2的基因型有 9种 ,表现型有 3种。 答案解析关闭 B -28- 8.动物细胞的线粒体 DNA分子通常呈环状双链 ,即 H链和 L链。 H链上有两个复制起始区 ,一个用于 H链合成 (简称 OH),一个用于 L链合成 (简称 OL)。该 DNA复制时 ,OH首先被启动 ,以 L链为模板 ,合成一段 RNA作为引物 ,然后合成 H链片段 ,新 H链一边合成 ,一边取代原来的 H链 ,被取代的 H链以环的形式游离出来 ,由于像字母 D,被称为D-环复制。当 H链合成约 2/3时 ,OL启动 ,以被取代的 H链为模板 ,合成新的 L链 ,待全部复制完成
27、后 ,新的 H链和老的 L链、新的 L链和老的 H链组合成两个环状双螺旋 DNA分子。整个过程如下图所示 ,下列相关叙述错误的是 ( ) -29- A.动物细胞线粒体 DNA分子不含游离的磷酸基 B.RNA引物的基本组成单位是核糖核苷酸 C.若此 DNA连续复制 N次 ,共需要 (2N-2)条引物 D.D-环复制过程中 ,H链和 L链不同时完成复制 答案 解析 解析关闭 由图可知 ,线粒体 DNA为环状双链 DNA分子 ,所以动物细胞线粒体 DNA未复制时含 0个游离的磷酸基 ,A项正确。 RNA引物的基本组成单位是核糖核苷酸 ,B项正确。 DNA连续复制 N次 ,最终形成 2N个环状 DNA
28、分子 ,共 2N+1条单链 ,由于 DNA复制是半保留复制 ,需新合成 (2N+1-2)条单链 ,共需要 (2N+1-2)条引物 ,C项错误。 H链合成约 2/3时 ,OL启动合成新的 L链 ,所以 D -环复制过程中 ,当 H链完成复制的时候 ,L链复制完成了约 1/3,D项正确。 答案解析关闭 C -30- 9.如图为基因表达过程的示意图 ,下列叙述正确的是 ( ) A. 是 DNA,其双链均可作为 的转录模板 B. 上有 n个碱基 ,则新形成的肽链含有 n-1个肽键 C. 是核糖体 ,翻译过程将由 3向 5方向移动 D. 是 tRNA,能识别 mRNA上的密码子 答案 解析 解析关闭 是 DNA,其一条链作为 的转录模板 ,A项错误 ; 上有 n个碱基 ,则新形成的肽链理论上最多含有 n/3-1个肽键 ,B项错误 ; 是核糖体 ,翻译过程将由 5向 3方向移动 ,C项错误 ; 是 tRNA,能识别 mRNA上的密码子并转运相应的氨基酸 ,D项正确。 答案解析关闭 D
