专题四第1讲遗传的物质基础

1、专题四遗传、变异和进化第1讲遗传的物质基础一、人类对遗传物质的探索过程一、人类对遗传物质的探索过程1.1.肺炎双球菌的转化实验：肺炎双球菌的转化实验：(1)(1)如图如图1 1为肺炎双球菌的转化实验中的部分图解：为肺炎双球菌的转化实验中的部分图解： 该实验在对该实验在对R R型细菌进行培养之前，必须首先进行的操作是型细菌进行培养之前，必须首先进行的操作是_。分离并提纯分离并提纯S S型细菌的型细菌的DNADNA、蛋白质、多糖等物质、蛋白质、多糖等物质(2)(2)依据上述图解，可以作出依据上述图解，可以作出_的假设。的假设。(3)(3)为了验证上面的假设，设计图为了验证上面的假设，设计图2 2所

2、示的实验：所示的实验：在该实验中加入在该实验中加入DNADNA酶，观察到的实验现象是酶，观察到的实验现象是_。DNADNA是遗传物质是遗传物质培养基中只长培养基中只长R R型细菌型细菌(4)(4)通过上面的实验仍然不能说明通过上面的实验仍然不能说明_，为此设计如图，为此设计如图3 3的实验：的实验：据此观察到的实验现象是培养基中据此观察到的实验现象是培养基中_，该实验能够，该实验能够说明说明_。蛋白质、多糖等不是遗传蛋白质、多糖等不是遗传物质物质只长只长R R型细菌型细菌蛋白质、多糖不是遗传物质蛋白质、多糖不是遗传物质2.2.噬菌体侵染细菌的实验：噬菌体侵染细菌的实验：(1)(1)仅用仅用32

3、32P P标记噬菌体的侵染实验，上清液中出现较弱放射性标记噬菌体的侵染实验，上清液中出现较弱放射性的原因。的原因。侵染时间过短：侵染时间过短：_。侵染时间过长：侵染时间过长：_。(2)(2)仅用仅用3535S S标记噬菌体的侵染实验，下层沉淀物中也有较弱放标记噬菌体的侵染实验，下层沉淀物中也有较弱放射性的原因：射性的原因：_。 许多噬菌体还没来得及侵入细菌许多噬菌体还没来得及侵入细菌子代噬菌体从细菌中释放出来子代噬菌体从细菌中释放出来搅拌不充分，部分噬菌体仍吸附在细菌表面搅拌不充分，部分噬菌体仍吸附在细菌表面二、二、DNADNA复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较1.1.判断判断DNA

4、DNA复制、转录和翻译的过程归属：复制、转录和翻译的过程归属：发生在核糖体中发生在核糖体中 以以DNADNA的两条链为模板的两条链为模板以以DNADNA的一条链为模板的一条链为模板以以mRNAmRNA为模板为模板以以4 4种脱氧核苷酸为原料种脱氧核苷酸为原料以以2020种氨基酸为原料种氨基酸为原料酶和酶和ATP ATP 产物为产物为RNARNA发生发生G-CG-C互补配对互补配对 发生发生A-UA-U互补配对互补配对 2.2.核酸种类的判定：核酸种类的判定：条件条件结论结论有有U U无无T(T(或有核糖或有核糖) )一定为一定为_有有T T无无U(U(或有脱氧核糖或有脱氧核糖) )且且ATAT

5、或嘌呤或嘌呤嘧啶嘧啶一定为一定为_有有T T无无U(U(或有脱氧核糖或有脱氧核糖) )且且A=TA=T或嘌呤或嘌呤= =嘧啶嘧啶一般为一般为_RNARNA单链单链DNADNA双链双链DNADNA三、基因对性状的控制三、基因对性状的控制1.1.用字母表示下列生物的遗传信息传递过程：用字母表示下列生物的遗传信息传递过程：(1)(1)噬菌体：噬菌体：_。(2)(2)烟草花叶病毒：烟草花叶病毒：_。(3)(3)玉米：玉米：_。(4)(4)艾滋病病毒：艾滋病病毒：_。 a a、b b、c cd d、c ca a、b b、c ce e、a a、b b、c c2.2.判断下列性状的控制方式：判断下列性状的控

6、制方式：(1)(1)镰刀型细胞贫血症：基因通过控制镰刀型细胞贫血症：基因通过控制_直接控制直接控制生物体的性状。生物体的性状。(2)(2)白化病：基因通过控制白化病：基因通过控制_进而控制进而控制生物体的性状。生物体的性状。蛋白质的结构蛋白质的结构酶的合成来控制代谢过程酶的合成来控制代谢过程1.(20131.(2013海南高考海南高考T13C)RNAT13C)RNA和和DNADNA都是都是T T2 2噬菌体的遗传物质。噬菌体的遗传物质。 ( )( )分析：分析：T T2 2噬菌体是由噬菌体是由DNADNA和蛋白质组成的，遗传物质是和蛋白质组成的，遗传物质是DNADNA。2.(20122.(20

7、12重庆高考重庆高考T2B)T2B)噬菌体以宿主菌噬菌体以宿主菌DNADNA为模板合成子代噬为模板合成子代噬菌体的核酸。菌体的核酸。( )( )分析：分析：噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒，在噬菌体噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒，在噬菌体侵染细菌的过程中，以噬菌体侵染细菌的过程中，以噬菌体DNADNA为模板合成子代噬菌体的核为模板合成子代噬菌体的核酸，而不是以细菌酸，而不是以细菌DNADNA为模板。为模板。3.(20123.(2012上海高考上海高考T11C)T11C)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是因之一是DNADNA用用1515N N放

8、射性同位素标记。放射性同位素标记。( )( )分析：分析：噬菌体侵染细菌的实验是用噬菌体侵染细菌的实验是用3232P P标记噬菌体的标记噬菌体的DNADNA，而不，而不是用是用1515N N标记的标记的DNADNA。4.(20124.(2012江苏高考江苏高考T2B)T2B)人类对遗传物质本质的探索过程中，人类对遗传物质本质的探索过程中，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。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。 ( )( )分析：分析：艾弗里等人从艾弗里等人从S S型肺炎双球菌中提取的型肺炎双球菌中提取的DNADNA纯度最高的时纯度最高的时候还含有候还含有0.

9、02%0.02%的蛋白质，而噬菌体侵染细菌实验实现了将的蛋白质，而噬菌体侵染细菌实验实现了将DNADNA和蛋白质完全分离，因此噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体和蛋白质完全分离，因此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。外转化实验更具说服力。5.(20115.(2011江苏高考江苏高考T12D)T12D)在在“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”中用中用3232P P、3535S S标记的噬菌体侵染实验分别说明标记的噬菌体侵染实验分别说明DNADNA是遗传物质、蛋白是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。质不是遗传物质。( )( )分析：分析：噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体侵染细菌

10、的实验证明DNADNA是遗传物质，不能证明是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。6.(20116.(2011海南高考海南高考T25D)T25D)真核细胞染色体真核细胞染色体DNADNA的复制发生在有的复制发生在有丝分裂前期。丝分裂前期。( )( )分析：分析：真核细胞染色体真核细胞染色体DNADNA的复制发生在有丝分裂间期或减数的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。第一次分裂前的间期。7.(20117.(2011江苏高考江苏高考T7C)mRNAT7C)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。在核糖体上移动翻译

11、出蛋白质。 ( )( )分析：分析：在翻译过程中，核糖体在在翻译过程中，核糖体在mRNAmRNA上移动翻译出蛋白质，而上移动翻译出蛋白质，而不是不是mRNAmRNA在核糖体上移动。在核糖体上移动。8.(20108.(2010海南高考海南高考T12C)DNAT12C)DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。基酸的排列顺序。( )( )分析：分析：DNADNA能够通过转录将遗传信息传递给能够通过转录将遗传信息传递给mRNAmRNA，进一步通过，进一步通过翻译完成蛋白质的合成，所以翻译完成蛋白质的合成，所以DNADNA中的遗传信息可决定蛋白质中的遗传信息可决定蛋

12、白质中氨基酸的排列顺序。中氨基酸的排列顺序。热点考向热点考向 1 1 探索遗传物质的经典实验探索遗传物质的经典实验【典例【典例1 1】(2013(2013烟台模拟烟台模拟) )赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验，是人类探究细菌的实验，是人类探究“什么是遗传物质什么是遗传物质”的最具说服力的的最具说服力的实验。下图为用含实验。下图为用含3232P P的的T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌(T(T2 2噬菌体专性噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内寄生在大肠杆菌细胞内) )的实验，据图回答下列问题：的实验，据图回答下列问题：(1)T(1)T2 2噬菌体的组成

13、成分是蛋白质和噬菌体的组成成分是蛋白质和DNADNA。如果仅凭猜想，控制。如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质有可能是其性状的遗传物质有可能是_。(2)(2)怎样才能得到被怎样才能得到被3232P P标记的标记的T T2 2噬菌体噬菌体? ?请简述实验方案。请简述实验方案。(3)(3)科学家若用含有科学家若用含有1515N N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养菌培养T T2 2噬菌体，待大肠杆菌解体后，噬菌体，待大肠杆菌解体后，1515N N存在于存在于T T2 2噬菌体的噬菌体的_中。中。【解题探究【解题探究】(1)(1)解决本题首先要明确：解决本题首先

14、要明确：噬菌体侵染细菌的实验结论：噬菌体侵染细菌的实验结论： 。用用3232P P标记噬菌体的标记噬菌体的，用，用3535S S标记噬菌体标记噬菌体的的。噬菌体的生活方式：噬菌体的生活方式： 。提示：提示：DNADNA是遗传物质是遗传物质DNADNA蛋白质蛋白质寄生寄生(2)(2)关于放射性元素存在位置的理解：关于放射性元素存在位置的理解：仅用仅用3232P P标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于上清液标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于上清液中的原因是什么中的原因是什么? ?提示：提示：侵染时间过短会有很多噬菌体还没来得及侵入细菌；或侵染时间过短会有很多噬菌体还没来得及侵入细菌；或侵

15、染时间过长，子代噬菌体从细菌中释放出来。侵染时间过长，子代噬菌体从细菌中释放出来。仅用仅用3535S S标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于沉淀物标记的噬菌体侵染细菌后离心，放射性存在于沉淀物中的最可能原因是什么中的最可能原因是什么? ?提示：提示：搅拌不充分。搅拌不充分。【解析【解析】(1)(1)单凭猜想，遗传物质可能会有三种情况：蛋白质和单凭猜想，遗传物质可能会有三种情况：蛋白质和DNADNA都是遗传物质，仅都是遗传物质，仅DNADNA是遗传物质，仅蛋白质是遗传物质。是遗传物质，仅蛋白质是遗传物质。(2)(2)解答该问题要考虑到病毒本身不能增殖，必须借助于宿主细解答该问题要考虑到病毒本

16、身不能增殖，必须借助于宿主细胞，因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞，然后再培养出有胞，因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞，然后再培养出有标记的噬菌体。标记的噬菌体。(3)T(3)T2 2噬菌体是由噬菌体是由DNADNA和蛋白质组成的，蛋白质分子中含有元素和蛋白质组成的，蛋白质分子中含有元素C C、H H、O O、N N，而，而DNADNA分子中含有元素分子中含有元素C C、H H、O O、N N、P P，噬菌体在大肠，噬菌体在大肠杆菌中增殖时，所用原料杆菌中增殖时，所用原料( (氨基酸和脱氧核苷酸氨基酸和脱氧核苷酸) )都来自大肠杆都来自大肠杆菌。由于大肠杆菌在含菌。由于大肠杆菌在含1515N

17、 N的培养基中培养，所以大肠杆菌内的的培养基中培养，所以大肠杆菌内的氨基酸和脱氧核苷酸都含氨基酸和脱氧核苷酸都含1515N N。因此，在子代噬菌体的蛋白质和。因此，在子代噬菌体的蛋白质和DNADNA中都含有中都含有1515N N。答案：答案：(1)(1)蛋白质和蛋白质和DNADNA都是遗传物质；蛋白质是遗传物质，都是遗传物质；蛋白质是遗传物质，DNADNA不是；不是；DNADNA是遗传物质，蛋白质不是是遗传物质，蛋白质不是(2)(2)将宿主细菌在含将宿主细菌在含3232P P的培养基中培养，获得含有的培养基中培养，获得含有3232P P的细菌；的细菌；用用T T2 2噬菌体去侵染被噬菌体去侵染

18、被3232P P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便会被出的噬菌体便会被3232P P标记。标记。(3)(3)蛋白质外壳蛋白质外壳( (或蛋白质或蛋白质) )和和DNADNA【总结提升【总结提升】遗传物质探索实验的解题规律遗传物质探索实验的解题规律(1)(1)艾弗里肺炎双球菌转化实验中的相互对照：艾弗里肺炎双球菌转化实验中的相互对照： (2)(2)子代噬菌体的放射性分析：子代噬菌体的放射性分析：被标记的物质被标记的物质子代噬菌体子代噬菌体用用3232P P标记亲代噬菌体的标记亲代噬菌体的DNADNA只有含有亲代噬菌体只有含有亲代噬菌体DNADNA链的

19、链的子代噬菌体具有放射性子代噬菌体具有放射性用用3535S S标记亲代噬菌体的蛋白标记亲代噬菌体的蛋白质质均不具有放射性均不具有放射性用用3232P P标记细菌内的含标记细菌内的含P P物质，物质，如如DNADNA、核苷酸等、核苷酸等因为合成子代噬菌体的原料全因为合成子代噬菌体的原料全部来自细菌，所以子代噬菌体部来自细菌，所以子代噬菌体均具有放射性均具有放射性用用3535S S标记细菌内的含标记细菌内的含S S物质，物质，如蛋白质、氨基酸等如蛋白质、氨基酸等【变式训练【变式训练】(2013(2013茂名模拟茂名模拟) )艾弗里的肺炎双球菌转化实验艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体

20、侵染细菌实验，都能证明和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明DNADNA是遗传是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：物质，对这两个实验的研究方法可能有：设法把设法把DNADNA与蛋白与蛋白质分开，研究各自的效应；质分开，研究各自的效应；放射性同位素标记法。下列有关放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是叙述正确的是( () )A.A.两者都运用了两者都运用了和和B.B.前者运用了前者运用了，后者运用了，后者运用了C.C.前者只运用了前者只运用了，后者运用了，后者运用了和和D.D.前者只运用了前者只运用了，后者运用了，后者运用了和和【解析【解析】选选D D。艾弗里等人的肺炎双球菌转化实

21、验和赫尔希、。艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验在设计思路上的共同点是设法把蔡斯的噬菌体侵染细菌实验在设计思路上的共同点是设法把DNADNA与蛋白质分开，研究各自的效应。后一个实验还运用了放与蛋白质分开，研究各自的效应。后一个实验还运用了放射性同位素标记法标记噬菌体，而后用含射性同位素标记法标记噬菌体，而后用含3232P P的的DNADNA或含或含3535S S的蛋的蛋白质的噬菌体分别侵染细菌。白质的噬菌体分别侵染细菌。热点考向热点考向 2 2 DNA DNA分子的结构、复制及相关计算分子的结构、复制及相关计算【典例【典例2 2】(2013(2013南京模拟南京模

22、拟) )某基因某基因( (1414N)N)含有含有3 0003 000个碱基，腺个碱基，腺嘌呤占嘌呤占35%35%。若该。若该DNADNA分子用分子用1515N N同位素标记过的同位素标记过的4 4种游离脱氧核种游离脱氧核苷酸为原料复制苷酸为原料复制3 3次。将全部复制产物进行密度梯度离心，得次。将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图到如图1 1结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图则得到如图2 2结果。下列有关分析正确的是结果。下列有关分析正确的是( () )A.XA.X层全部是仅含层全部是仅含1414N N的基因的基因B

23、.WB.W层中含层中含1515N N标记胞嘧啶标记胞嘧啶3 6003 600个个C.XC.X层中含有的氢键数是层中含有的氢键数是Y Y层的层的1/31/3D.WD.W层与层与Z Z层的核苷酸数之比为层的核苷酸数之比为1414【解题探究【解题探究】（1 1）明确）明确DNADNA复制的相关问题：复制的相关问题：复制方式：复制方式：_。相关计算：一个相关计算：一个DNADNA分子复制分子复制n n次，则有次，则有a.a.子代子代DNADNA分子数为分子数为2 2n nb.b.子代脱氧核苷子代脱氧核苷酸链数为酸链数为2 2n+1n+1提示：提示：半保留复制半保留复制a.2a.22 2n n-2-2b

24、.2b.2条条2 2n+1n+1-2-2条条含有亲代链的含有亲代链的DNADNA分子数为：分子数为：_不含有亲代链的不含有亲代链的DNADNA分子数为：分子数为：_条亲代脱氧核苷酸链为：条亲代脱氧核苷酸链为：_新合成的脱氧核苷酸链为：新合成的脱氧核苷酸链为：_(2)(2)依据题中依据题中DNADNA含有的标记元素，分析含有的标记元素，分析DNADNA复制离心后的情况：复制离心后的情况：DNADNA两条链的标记情况两条链的标记情况密度密度试管中的位置试管中的位置_最小最小_1515N/N/1414N N居中居中居中居中_最大最大_提示：提示：DNADNA两条链的标记情况两条链的标记情况密度密度试

25、管中的位置试管中的位置_1414N/N/1414N N远离底部远离底部1515N/N/1515N N靠近底部靠近底部【解析【解析】选选C C。某基因腺嘌呤占。某基因腺嘌呤占35%35%，因此胞嘧啶占，因此胞嘧啶占15%15%，若该，若该DNADNA分子用分子用1515N N同位素标记过的同位素标记过的4 4种游离脱氧核苷酸为原料复制种游离脱氧核苷酸为原料复制3 3次，则产生次，则产生8 8个个DNADNA分子，将全部复制产物进行密度梯度离心，分子，将全部复制产物进行密度梯度离心，由于由于DNADNA分子复制的半保留特点，分子复制的半保留特点，X X层的层的DNADNA既含既含1414N N又含

26、又含1515N N，Y Y层层DNADNA只含只含1515N N；X X层中含有层中含有2 2个个DNADNA分子，而分子，而Y Y层中含有层中含有6 6个个DNADNA分分子，因此子，因此X X层中含有的氢键数是层中含有的氢键数是Y Y层的层的1/31/3；如果将全部复制产；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则离心得到的是脱氧核苷酸长链，物加入解旋酶处理后再离心，则离心得到的是脱氧核苷酸长链，Z Z层含有层含有2 2条含条含1414N N的链，的链，W W层含有层含有1414条含条含1515N N的链，的链，W W层中含层中含1515N N标标记胞嘧啶数为记胞嘧啶数为3 0003 0

27、0015%15%7=3 1507=3 150个；个；W W层与层与Z Z层的核苷酸数层的核苷酸数之比为之比为142142即即7171。【总结提升【总结提升】与碱基互补配对或与碱基互补配对或DNADNA复制相关的计算方法复制相关的计算方法（1 1）双链）双链DNADNA分子中碱基含量的计算。分子中碱基含量的计算。规律一：双链规律一：双链DNADNA中，中，A+G=T+C=A+C=T+G=A+G=T+C=A+C=T+G=总碱基的一半。总碱基的一半。规律二：若在规律二：若在DNADNA一条链中一条链中 则在互补链中则在互补链中而在整个而在整个DNADNA分子中分子中规律三：若在一条链中规律三：若在一

28、条链中 在互补链及整个在互补链及整个DNADNA分子分子中中规律四：某碱基在规律四：某碱基在DNADNA中所占比例等于它在每条链中所占比中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半，如例和的一半，如AGTC，AG1TC，AG1TC。ATmGC，ATmGC。12AA %A %2。总碱基（2 2）与）与DNADNA复制有关的计算。复制有关的计算。假设假设1 1个个DNADNA分子复制分子复制n n次，则次，则 含母链的含母链的DNADNA数：数：2 2子代子代DNADNA数为数为2 2n n 完全含母链的完全含母链的DNADNA数：数：0 0 不含母链的不含母链的DNADNA数：数：2 2n n-2

29、-2子代子代DNADNA链数为链数为2 2n+1n+1母链所占比例：母链所占比例：子链所占比例：子链所占比例：n12n11 2复制差错的计算：复制差错的计算：DNADNA复制过程中其中一条链发生差错，复复制过程中其中一条链发生差错，复制制n n代后，含有突变基因的异常代后，含有突变基因的异常DNADNA分子占分子占DNADNA总数的总数的50%50%。复制原料的计算：若某复制原料的计算：若某DNADNA分子含某碱基分子含某碱基m m个，该个，该DNADNA分子进分子进行行 n n次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m m（2 2n n-1-1）；）；进行

30、第进行第n n代复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为代复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m m 2 2n-1n-1。【变式训练【变式训练】(2013(2013威海模拟威海模拟) )在氮源为在氮源为1414N N的培养基上生长的的培养基上生长的大肠杆菌，其大肠杆菌，其DNADNA分子均为分子均为1414N-DNA(N-DNA(对照对照) )；在氮源为；在氮源为1515N N的培养的培养基上生长的大肠杆菌，其基上生长的大肠杆菌，其DNADNA分子均为分子均为1515N-DNA(N-DNA(亲代亲代) )。将亲代。将亲代大肠杆菌转移到含大肠杆菌转移到含1414N N的培养基上，再连续繁殖两代的培养

31、基上，再连续繁殖两代( (子代子代和和子代子代)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列有，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列有关说法错误的是关说法错误的是( () ) A.A.亲代、子代亲代、子代和子代和子代DNADNA分子在试管中的分布情况说明，分子在试管中的分布情况说明，DNADNA复制属于半保留复制复制属于半保留复制B.B.由实验结果可以推测子代由实验结果可以推测子代DNADNA分子一条链含分子一条链含1515N N，一条链含，一条链含1414N NC.C.预计子代预计子代DNADNA和子代和子代DNADNA分子在试管中的分布相同分子在试管中的分布相同D.D.复制复制n n

32、代后，含有代后，含有1515N N的脱氧核苷酸链占总脱氧核苷酸链的比的脱氧核苷酸链占总脱氧核苷酸链的比例是例是1/21/2n n【解析【解析】选选C C。亲代。亲代DNADNA分子中双链都为分子中双链都为1515N N，由于密度大，离心，由于密度大，离心后位于试管的底部。若后位于试管的底部。若DNADNA复制方式为半保留复制，则将该复制方式为半保留复制，则将该DNADNA分子放在含分子放在含1414N N的培养基上繁殖一代，得到的的培养基上繁殖一代，得到的2 2个个DNADNA分子都是一分子都是一条链含条链含1515N N，另一条链含，另一条链含1414N N，离心后位置都位于中间；若繁殖，离

33、心后位置都位于中间；若繁殖两代，得到两代，得到4 4个个DNADNA分子，其中分子，其中2 2个个DNADNA分子两条链都含分子两条链都含1414N N，位置，位置位于高处，另外位于高处，另外2 2个个DNADNA分子一条链含分子一条链含1515N N，另一条链含，另一条链含1414N N，位，位置位于中间；若繁殖三代，得到的置位于中间；若繁殖三代，得到的8 8个个DNADNA分子，其中分子，其中6 6个个DNADNA分分子两条链都含子两条链都含1414N N，位置位于高处，另外，位置位于高处，另外2 2个个DNADNA分子一条链含分子一条链含1515N N，另一条链含，另一条链含1414N

34、N，位置位于中间。复制，位置位于中间。复制n n代后，总脱氧核苷代后，总脱氧核苷酸链数目为酸链数目为2 2n+1n+1，含有，含有1515N N的脱氧核苷酸链为两条，所占比例是的脱氧核苷酸链为两条，所占比例是1/21/2n n。热点考向热点考向 3 3 遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译【典例【典例3 3】( (双选双选)(2013)(2013深圳模拟深圳模拟) )如图表示细胞中蛋白质合如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，以下叙述不正确的是成的部分过程，以下叙述不正确的是( () )A.A.甲、乙分子上含有甲、乙分子上含有A A、G G、C C、U U四种碱基四种碱基B.B.甲分子上有甲

35、分子上有m m个密码子，乙分子上有个密码子，乙分子上有n n个密码子，若不考虑终个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白质中有止密码子，该蛋白质中有m+n-1m+n-1个肽键个肽键C.C.若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换，那么丙的结构一定会受到影响换，那么丙的结构一定会受到影响D.D.丙的合成由两个基因共同控制丙的合成由两个基因共同控制【解题探究【解题探究】(1)(1)明确图中各标号的名称并理解相关信息：明确图中各标号的名称并理解相关信息：图中甲、乙的名称分别是什么图中甲、乙的名称分别是什么? ?提示：提示：mRNAmRNA

36、；mRNAmRNA。丙的形成场所与丙的形成场所与a a过程的场所相同吗过程的场所相同吗? ?为什么为什么? ?提示：提示：不相同。不相同。a a过程在核糖体中，而丙的形成发生在内质网过程在核糖体中，而丙的形成发生在内质网和高尔基体中。和高尔基体中。(2)(2)明确下列各类生物遗传信息的传递过程：明确下列各类生物遗传信息的传递过程：生物种类生物种类遗传信息的传递过程遗传信息的传递过程DNADNA病毒，如噬菌体病毒，如噬菌体_烟草花叶病毒烟草花叶病毒_逆转录病毒逆转录病毒_细胞生物细胞生物_提示：提示：生物种类生物种类遗传信息的传递过程遗传信息的传递过程DNADNA病病毒，如噬毒，如噬菌体菌体_烟

37、草花烟草花叶病毒叶病毒_逆转录逆转录病毒病毒_细胞生物细胞生物_【解析【解析】选选B B、C C。分析题图可知，甲、乙均为信使。分析题图可知，甲、乙均为信使RNARNA，含有，含有A A、G G、C C、U U四种碱基；在不考虑终止密码子的情况下，合成的该四种碱基；在不考虑终止密码子的情况下，合成的该蛋白质应该有氨基酸蛋白质应该有氨基酸m+nm+n个，因为合成两条肽链，所以肽键数个，因为合成两条肽链，所以肽键数为为m+n-2m+n-2；若基因发生了突变，如碱基对的替换，则蛋白质的；若基因发生了突变，如碱基对的替换，则蛋白质的结构可能发生改变，也可能不改变，因此丙的结构不一定会受结构可能发生改变

38、，也可能不改变，因此丙的结构不一定会受到影响；从图中可以看出，该蛋白质由两条不同的肽链构成，到影响；从图中可以看出，该蛋白质由两条不同的肽链构成，由两个基因共同控制。由两个基因共同控制。【总结提升【总结提升】DNADNA复制、转录和翻译的分析技巧复制、转录和翻译的分析技巧(1)DNA(1)DNA分子复制过程的分析：分子复制过程的分析：判断依据：模板为判断依据：模板为DNADNA的两条链，且合成双链的两条链，且合成双链DNADNA。子代子代DNADNA的组成：分别由一条母链和一条子链组成。的组成：分别由一条母链和一条子链组成。子代子代DNADNA的分离时期：有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。的分

39、离时期：有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。 (2)DNA(2)DNA分子转录过程的分析：分子转录过程的分析：判断依据：模板为判断依据：模板为DNADNA的一条链，且合成单链的一条链，且合成单链RNARNA。转录方向：由于图二中转录方向：由于图二中d d是已经与模板是已经与模板DNADNA分离的游离的分离的游离的RNARNA片段，因此可知转录的方向是由右向左进行，且片段，因此可知转录的方向是由右向左进行，且a a为为RNARNA聚合酶。聚合酶。标号名称：标号名称：b b与与c c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。糖核苷酸。发生场所：在真核细胞中

40、图二过程主要发生在细胞核中，叶发生场所：在真核细胞中图二过程主要发生在细胞核中，叶绿体和线粒体中也可进行。绿体和线粒体中也可进行。(3)(3)翻译过程的分析：翻译过程的分析：判断依据：模板为判断依据：模板为mRNAmRNA，且合成场所为核糖体。，且合成场所为核糖体。名称确定：名称确定：为为tRNAtRNA，为核糖体，为核糖体，为为mRNAmRNA，为多肽链。为多肽链。 【变式训练【变式训练】下图为某细胞中转录、翻译的示意图，据图判断下图为某细胞中转录、翻译的示意图，据图判断下列描述正确的是下列描述正确的是( () )A.A.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链一个基因在短时间内可表达出多条多肽

41、链B.B.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译C.C.图中表示图中表示4 4条多肽链正在合成条多肽链正在合成D.D.该细胞可以是人体成熟的红细胞该细胞可以是人体成熟的红细胞【解析【解析】选选A A。图示表明，在翻译过程中，一个。图示表明，在翻译过程中，一个mRNAmRNA分子可以分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条多肽链的合成，所以少量相继结合多个核糖体，同时进行多条多肽链的合成，所以少量的的mRNAmRNA分子就可以合成大量的蛋白质。图中附有核糖体的分子就可以合成大量的蛋白质。图中附有核糖体的4 4条条链是转录后的链是转录后的mRNAmRNA，而不是，而不

42、是4 4条肽链。人体成熟的红细胞没有条肽链。人体成熟的红细胞没有DNADNA，无法进行转录和翻译。，无法进行转录和翻译。【备选考向【备选考向】基因、基因、DNADNA、染色体、蛋白质及性状的关系、染色体、蛋白质及性状的关系【备选典例【备选典例】(2013(2013中山模拟中山模拟) )如图为基因与性状的关系流程如图为基因与性状的关系流程示意图，下列说法正确的是示意图，下列说法正确的是( () )A.A.过程是转录，它以过程是转录，它以DNADNA的两条链为模板、四种核苷酸为原的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成料合成mRNAmRNAB.B.过程中只需要过程中只需要mRNAmRNA、氨基酸、核糖

43、体、酶、氨基酸、核糖体、酶、ATPATP即可完成即可完成C.C.人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质而直接控制性人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质而直接控制性状状D.D.某段某段DNADNA上发生了基因突变，则形成的上发生了基因突变，则形成的mRNAmRNA、蛋白质一定会、蛋白质一定会改变改变【解题指南【解题指南】解答本题关键是明确下列三个方面：解答本题关键是明确下列三个方面：(1)(1)明确明确两个过程的含义以及所需要的条件；两个过程的含义以及所需要的条件；(2)(2)明确基因控制性状的两条途径；明确基因控制性状的两条途径；(3)(3)理解密码子的简并性。理解密码子的简并性。【解析

44、【解析】选选C C。转录时以。转录时以DNADNA的一条链为模板；的一条链为模板；过程是翻译，过程是翻译，翻译需要模板、原料、能量、酶，同时需要适宜的条件以及翻译需要模板、原料、能量、酶，同时需要适宜的条件以及tRNAtRNA；基因突变导致转录成的；基因突变导致转录成的mRNAmRNA发生改变，但不同的密码子发生改变，但不同的密码子也可以决定同一种氨基酸，因此形成的蛋白质不一定改变。也可以决定同一种氨基酸，因此形成的蛋白质不一定改变。【总结提升【总结提升】基因与性状的关系基因与性状的关系(1)(1)基因的选择性表达：从分子水平看，个体发育的根本原因基因的选择性表达：从分子水平看，个体发育的根本

45、原因是基因的选择性表达。是基因的选择性表达。(2)(2)基因控制性状的两种途径：基因控制性状的两种途径：直接途径：基因直接途径：基因 蛋白质结构蛋白质结构 细胞结构细胞结构 生物生物体性状体性状( (如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病) )。间接途径：基因间接途径：基因 酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢 生物体生物体性状性状( (如白化病、豌豆的粒形如白化病、豌豆的粒形) )。控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制(3)(3)基因与性状间的关系：基因与性状间的关系：基因与性状并非简单的一一对应关系，可存在如下情况：基因与性状并非简单的一一对应关系，可存在如

46、下情况：一个基因一个基因 一种或多种性状。一种或多种性状。多个基因多个基因 一种性状。一种性状。基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状。如蚕基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状。如蚕茧的黄色茧的黄色(A)(A)对白色对白色(a)(a)是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有B B、b b，且只有基因型为，且只有基因型为A_bbA_bb时，才表现黄色。时，才表现黄色。基因表达还受环境影响，即表现型基因表达还受环境影响，即表现型= =基因型基因型+ +环境条件，如相环境条件，如相同基因型的水毛茛水中与水上叶片形态不同。同基因型的水毛茛水中与水上叶片形态不同

47、。控制控制共同控制共同控制【变式训练【变式训练】下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是正确的是( () )A.A.皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成皱粒豌豆种子中，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淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高B.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体的性状来实现的C.C.基因与性状的关系为线性关系，即一种性状由一个基因控制基因与性状的关系为线性关系，即一种性状由一个基因控制D.

48、D.人体衰老引起白发的主要原因是人体细胞中不能产生酪氨酸人体衰老引起白发的主要原因是人体细胞中不能产生酪氨酸酶而引起的酶而引起的【解析【解析】选选A A。皱粒豌豆是由于。皱粒豌豆是由于DNADNA中插入了一段外来中插入了一段外来DNADNA序列，序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉合成减少，进而影响打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉合成减少，进而影响吸水而皱缩；人类白化病是基因通过控制酪氨酸酶的合成控制吸水而皱缩；人类白化病是基因通过控制酪氨酸酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物的性状；有些基因参与了多种性代谢过程，进而间接控制生物的性状；有些基因参与了多种性状的控制，有些性状由多个

49、基因控制；人体衰老引起白发的主状的控制，有些性状由多个基因控制；人体衰老引起白发的主要原因是酪氨酸酶活性下降。要原因是酪氨酸酶活性下降。1.(20131.(2013郑州模拟郑州模拟) )肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，均不能证明的是的实验，均不能证明的是( () )A.DNAA.DNA可以产生可遗传的变异可以产生可遗传的变异B.B.蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质C.DNAC.DNA可以控制生物的性状可以控制生物的性状D.DNAD.DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【解析【解析】选选D D。肺炎双球菌的转化实验可证明。肺炎双球菌的转化实验

50、可证明DNADNA是遗传物质，是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验只能证明蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNADNA是是遗传物质；两实验均不能证明遗传物质；两实验均不能证明DNADNA是主要的遗传物质这一结论。是主要的遗传物质这一结论。2.(20132.(2013南京模拟南京模拟) )用用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%10%，沉淀物的放射性，沉淀物的放射性占占90%90%。上清液带有放射性的原因可能是。上清液带有放射性的原因可能是( (

51、) )A.A.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌B.B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C.C.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D.D.3232P P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【解析【解析】选选C C。噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上。噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻的噬菌体外壳，沉淀物是被侵染的大肠杆菌；清液是质量较轻的噬菌体

52、外壳，沉淀物是被侵染的大肠杆菌；搅拌不充分，噬菌体与大肠杆菌未分离，放射性应出现在沉淀搅拌不充分，噬菌体与大肠杆菌未分离，放射性应出现在沉淀物中；物中；3232P P标记的是噬菌体的标记的是噬菌体的DNADNA，噬菌体侵染大肠杆菌时注入，噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的自身的DNADNA，子代噬菌体的，子代噬菌体的DNADNA含含3232P P，上清液带有放射性的原因，上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体。体。3.(20133.(2013武汉模拟武汉模拟)DNA)DNA是以半保留方式进行复制的，如果放

53、是以半保留方式进行复制的，如果放射性完全标记的射性完全标记的1 1个双链个双链DNADNA分子在无放射性标记的溶液中复制分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的两次，那么所产生的4 4个个DNADNA分子的特点是分子的特点是( () )A.A.部分部分DNADNA分子含有放射性分子含有放射性B.B.全部全部DNADNA分子含有放射性分子含有放射性C.C.所有分子的一条链含有放射性所有分子的一条链含有放射性D.D.所有分子的两条链都没有放射性所有分子的两条链都没有放射性【解析【解析】选选A A。根据。根据DNADNA分子半保留复制的特点，完全标记的分子半保留复制的特点，完全标记的1 1个

54、双链个双链DNADNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次形成分子在无放射性标记的溶液中复制两次形成4 4个个DNADNA分子，其中分子，其中2 2个个DNADNA分子的两条链都没有放射性；另外分子的两条链都没有放射性；另外2 2个个DNADNA分分子都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。两次复制过程子都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。两次复制过程如下图所示：如下图所示：4.(20134.(2013韶关模拟韶关模拟) )关于下图关于下图DNADNA分子片段的说法正确的是分子片段的说法正确的是( () )A.A.限制性核酸内切酶可作用于限制性核酸内切酶可作用于处处B.“G”B.“G”是鸟嘌

55、呤脱氧核糖核苷酸是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C.C.该该DNADNA的特异性表现在碱基种类和的特异性表现在碱基种类和(A+G)/(C+T)(A+G)/(C+T)的比例上的比例上D.D.把此把此DNADNA放在含放在含1515N N的培养液中复制的培养液中复制2 2代，子代中含代，子代中含1515N N的的DNADNA占占3/43/4【解析【解析】选选B B。限制性核酸内切酶能识别双链。限制性核酸内切酶能识别双链DNADNA分子中特定的分子中特定的核苷酸序列并切割特定的核苷酸之间的磷酸二酯键，图示核苷酸序列并切割特定的核苷酸之间的磷酸二酯键，图示处处不是限制性核酸内切酶的作用位点；所有不是限制性核酸内

56、切酶的作用位点；所有DNADNA分子都具有相同分子都具有相同的碱基种类，在双链的碱基种类，在双链DNADNA分子中，分子中，(A+G)/(C+T)=1(A+G)/(C+T)=1，不具有分子，不具有分子的特异性；此的特异性；此DNADNA在含在含1515N N的培养液中复制的培养液中复制2 2代后，得到的代后，得到的4 4个子个子代代DNADNA分子均含有分子均含有1515N N。5.(5.(双选双选) )下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。青霉素：抑制细菌细胞壁的合成。青霉素：抑制细菌细胞壁的合成。环丙沙星：抑制细菌环丙沙星：抑制细菌DNADNA解旋酶的活性。解旋酶的活性。红霉素：能与核糖体结合以阻止其发挥作用。红霉素：能与核糖体结合以阻止其发挥作用。利福平：抑制利福平：抑制RNARNA聚合酶的活性。聚合酶的活性。以下有关说法错误的是以下有关说法错误的是( () )A.A.环丙沙星会抑制环丙沙星会抑制a a过程，利福平将会抑制过程，利福平将会抑制e e过程过程B.B.除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用的作用C.C.过程过程d