2013年高考冲刺生物总复习课件：8遗传的分子基础

1、专题8 遗传的分子基础人类对遗传物质的探索过程熟练掌握证明DNA是遗传物质的经典实验的方法、设计思路及对实验结果的分析，并应用到解题中DNA分子结构的主要特点采用图文结合的方法理解记忆DNA的组成成分、结构特点，在理解的基础上灵活应用相关公式和规律基因的概念以DNA基因遗传信息为主线，从分子水平了解遗传物质，从微观层面上理解生物的多样性DNA分子的复制识记半保留复制的过程和特点；能够运用复制的规律进行相关计算遗传信息的转录和翻译要注意复制、转录和翻译过程的比较，并与中心法则相联系，形成一个有机的统一整体；明确DNA和mRNA的碱基与蛋白质中氨基酸之间的数量关系 DNA分子的复制【典例1】(20

2、11安徽高考)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C.DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次【审题视角】解答本题的思维流程为：【精讲精析】选D。A项错误，只有甲通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子；B项错误，甲、乙所示过程都在细胞核内进行；C项错误，甲、乙所示过程都需要解旋酶；D项正确，一个细胞周期中，DNA只复制一次，转录可进行多次。【命题人揭秘】命题规律：该题通过识图的形式

3、考查对中心法则的理解，是对构建物理模型能力的考查，命题越来越注重图文转化和对基因表达过程的理解。备考策略：解决这类问题在备考中需要注意：(1)理解DNA复制与转录的差异，特别是转录时模板链的差异，可以结合图示分析： 图甲为DNA的复制过程，图乙为转录过程。由于酶具有专一性，所以酶3与酶1、酶2不同。图丙中既含有T又含有U，因此含有8种核苷酸。(2)细胞内合成蛋白质时伴随着转录过程，而DNA的复制一般只发生在细胞分裂时。 转录和翻译【典例2】(2012安徽高考)图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在A真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内，转录促使mRN

4、A在核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译【审题视角】解答本题的关键点：(1)看清图中细胞内同时发生转录和翻译过程。(2)明确真、原核细胞转录和翻译的具体场所。【精讲精析】选C。从图示可看出，细胞内正在发生基因的转录、翻译过程，二者同时发生，应是原核细胞内基因的表达。真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程，在细胞核内完成转录，mRNA经核孔到达细胞质后进行翻译，转录和翻译二者的时间、空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的mRNA均能结合多个核糖体，同时合成多条多肽链。【命题人揭秘】命题规

5、律：基因只有表达出蛋白质产物才能控制生物的性状，转录和翻译是表达的两大基本过程，高考命题较多集中于转录和翻译两大过程的联系、区别和该过程中遗传信息的传递，命题方式多见选择题。备考策略：转录和翻译过程在教材中的篇幅较少，比较抽象，复习中需要抓住“对应关系”和“动态过程”，深入理解每个阶段发生的变化：DNA决定RNA，RNA决定蛋白质；读取密码子的方式等。可通过基因表达的简图来串联掌握。 人类对遗传物质的探索过程【典例3】(2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中惟一氮源14

6、NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代组别1组2组3组4组培养产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N) 请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是惟一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“

7、重”两条密度带，则“重带”DNA来自于_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_。【审题视角】解答本题需明确半保留复制形成的子代DNA两条链一条是模板链，另一条是新合成的链。【精讲精析】(1)根据表中的第1组和第2组实验结果，将大肠杆菌在15NH4Cl为惟一氮源的培养液中培养多代，可

8、得到大肠杆菌B。(2)要证明DNA的复制为半保留复制，需要证明后代DNA的两条链一条是原来的，另一条是新合成的，第3组的实验展示了将DNA被 15N标记的大肠杆菌放在14N的培养液中培养，子代的DNA仅有 15N/14N，再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。(3)“轻”DNA为14N/14N DNA，“重”DNA为15N/15N DNA，根据表中信息“重带”DNA来自于。出现的结果只能是后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。若将子代DNA双链分开后再离心，则无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。由表

9、中实验结果知，DNA的复制方式为半保留复制，子代培养过程中，15N/14N DNA始终为2个，14N/14N DNA数量不断增加，15N/15N DNA数量始终为0。“中带”为15N/14N DNA，“中带”略宽，说明新合成的DNA单链中尚有少部分15N。答案：(1)多 15NH4Cl(2)3 1 2 半保留复制(3)B 半保留 不能 没有变化 轻15N失分警示 (3)子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，由于对试题不能正确分析，导致答不出原因。 备考策略 对于同位素标记法的应用，在备考时注意以下两点： (1)同位素标记法的主要用途：用于检测追踪放射性物质的转移路径。(2)应用到同

10、位素标记法的实验及过程：分泌蛋白的合成和分泌过程；【阅卷人点拨】备考策略 证明DNA的半保留复制；光合作用中追踪某元素的转移去向，如H218O、14CO2等； 噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA是遗传物质， 35S标记蛋白质，32P标记DNA分子。实例：若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子，转移到含 14N的培养基中培养(复制)若干代(代数用n表示)，则：a.子代DNA分子中，含14N的有 2n个，只含14N的有(2n-2)个。做题时应看准是“含”还是“只含”。b.无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个，含15N的链始终是2条。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。 人类对

11、遗传物质的探索过程高考指数:1.(2012江苏高考)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是( )A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B.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C.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D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA【解析】选B。孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律，但是没能揭示遗传因子的化学本质，所以A错误。艾弗里等人从S型肺炎双球菌中提取的DNA纯度最高的时候还含有0.02%的蛋白质,而噬菌体侵染细菌实验实现了将DNA和蛋白质完全分离，因此噬菌体侵染细菌实验比肺炎双

12、球菌体外转化实验更具说服力，故B正确。沃森和克里克在提出DNA双螺旋结构时依据：A和T的含量总是相等，G和C的含量也相等，所以C错误。烟草花叶病毒感染烟草实验说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，因此D错误。2.(2011江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( )A.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B.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C.用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D.32P、 35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质【解析】选

13、C。A项，应分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养噬菌体。B项，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行短时间的保温培养。C项，沉淀物存在少量放射性，说明沉淀物中有35S标记的噬菌体蛋白质外壳，可能是搅拌不充分所致。D项，噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内。【误区警示】病毒只能寄生在活细胞内，标记病毒的时候，需要先用含有放射性同位素的原料培养宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养病毒。对病毒的生活状态疏忽易错选A。3.(2010上海高考)如图是某生物模式图，组成结构a

14、的物质最有可能是( )A.蛋白质 B.RNA C.DNA D.脂质【解析】选A。结构a是噬菌体的蛋白质外壳，其成分是蛋白质，内部是一个DNA分子。4.(2010上海高考)若1个35S标记的大肠杆菌被1个 32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体( )A.一定有35S，可能有32P B.只有35SC.一定有32P，可能有35S D.只有32P【解题指南】注意看清题意，大肠杆菌的氨基酸被35S标记，亲代噬菌体被32P标记，是教材实验的改编。【解析】选A。子代噬菌体的蛋白质外壳都是利用大肠杆菌细胞内的氨基酸为原料合成的，子代噬菌体中，会有2个子代噬菌体的DNA分子一条链为32P标记的亲代链，一

15、条链为不含32P标记的新链。5.(2010海南高考)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、3 B.1、4 C.2、3 D.2、4【解析】选B。DNA和蛋白质这两种物质中DNA是噬菌体的遗传物质。所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋

16、白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。 DNA分子的结构和复制高考指数:6.(2012山东高考)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )A.该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D.该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变【解析】选C。具体分析如下：选项 具体分析 结论 A项 A=T=5 000220%=2 000，G=C=5

17、000230%=3 000。DNA复制n次后需要加入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数=(2n-1)1个DNA中的鸟嘌呤脱氧核苷酸数=993 000=2.97105错误B项 噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA进入作为模板，不需要细菌提供错误选项 具体分析 结论 C项 1个被32P标记的噬菌体经半保留复制形成的100个子代有2个子代噬菌体含32P，98个含31P，所以含32P的子代噬菌体与含31P的子代噬菌体的比例为298=149正确D项 由于一种氨基酸可以由多个密码子编码，所以DNA发生基因突变对应的氨基酸可能不变，控制的性状可能不变错误 7.(2012福建高考)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核

18、苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )A.2种 B.3种 C.4种 D.5种【解题指南】解答本题的关键是：(1)注意题干关键信息“双脱氧核苷酸结构与脱氧核苷酸相似”，由此推出胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与碱基A能发生碱基互补配对。(2)注意特殊情况“胸腺嘧啶双脱氧核苷酸未与碱基A配对”。【解析】选D。由题干可知，胸腺嘧啶双

19、脱氧核苷酸可以与DNA序列中的碱基A发生互补配对，在人工合成的适量DNA序列中有4个碱基A，可以在4处与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸发生碱基互补配对产生4个不同的子链；若在这4处都没有发生碱基互补配对，则产生第5种子链，因此以该单链为模板最多能合成5种不同长度的子链。8.(2011海南高考)关于核酸生物合成的叙述，错误的是 ( )ADNA的复制需要消耗能量 BRNA分子可作为DNA合成的模板C真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期【解析】选D。A项,DNA分子的复制需要线粒体提供能量；B项，RNA可以逆转录合成DNA，因此某些逆转录病毒可以把RNA作为DNA合

20、成的模板;C项,DNA的复制，mRNA、tRNA 的合成都主要是在细胞核中完成的;D项,真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，不是有丝分裂前期。 9.(2010上海高考)细胞内某一DNA片段中有30的碱基为A，则该片段中( )A.G的含量为30 B.U的含量为30C.嘌呤含量为50 D.嘧啶含量为40【解析】选C。双链DNA分子中，A=T，C=G，且A+G=C+T，由A=30%，可知T也为30%，则C+G=40%，又C=G，故G=20%，A错误；DNA中不含U，B错误；由A+G=C+T，嘧啶含量与嘌呤含量相等都为50，C正确、D错误。【方法技巧】解答涉及碱基互

21、补配对原则题目的一般规律规律一：一个双链DNA分子中，AT、CG、AGCT，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(AT或CG)占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。 遗传信息的转录和翻译高考指数:10.(2012新课标全国卷)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合成的( )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【解析】选B。具体分析如下：选项 具体分析 结论 A

22、项 组成两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，则tRNA的种类也相同错误B项 蛋白质合成过程中，蛋白质的氨基酸排列顺序由mRNA的碱基排列顺序决定正确C项 所有的核糖体都是由蛋白质和rRNA组成错误D项 所有生物共用一套密码子，一个密码子只决定一种氨基酸错误 11.(2011江苏高考)关于转录和翻译的叙述，错误的是( )A.转录时以核糖核苷酸为原料B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性【解题指南】解答本题需明确以下两点：转录的模板是DNA的一条链，产物是RNA；翻译的模板是mRNA，产物是具有一定氨基酸

23、序列的蛋白质。【解析】选C。具体分析如下：选项判断 内容分析 A项正确转录时以4种核糖核苷酸为原料，合成RNAB项正确转录时，RNA聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止信号，促使聚合酶反应的停止C项错误核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质D项正确不同密码子编码同种氨基酸降低了翻译出错的几率，有利于稳定遗传 12.(2011海南高考)关于RNA的叙述，错误的是( )A少数RNA具有生物催化作用B真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的CmRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子D细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸【解析】选B。A项,绝大多数酶是蛋白质，少数为RNA

24、；B项，真核细胞中的mRNA主要是在细胞核中转录形成的；C项，密码子的概念：mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，称为一个密码子；D项，tRNA具有特异性，一种tRNA只能识别、转运一种氨基酸。13.(2011江苏高考)下列物质合成时，需要模板的是( )A.磷脂和蛋白质 B.DNA和酶C.性激素和胰岛素 D.神经递质和受体【解析】选B。A项，磷脂属于脂质，在内质网上合成，不需要模板。B项，DNA复制是以亲代DNA为模板，绝大多数酶是蛋白质，它的合成是以mRNA为模板。C项，性激素属于脂质，在内质网上合成，不需要模板。胰岛素的化学本质是蛋白质，它的合成是以mRNA为模板。D项，神经递质种类有很

25、多，主要有乙酰胆碱、多巴胺等，合成不需要模板。14.(2010上海高考)以“GAATTG”的互补链转录mRNA，则此段mRNA的序列是( )A.GAAUUG B.CTTAACC.CUUAAC D.GAATTG【解析】选A。互补链转录的mRNA序列与该链本身类似，只是mRNA中不含有胸腺嘧啶，所以用尿嘧啶代替胸腺嘧啶的位置即可。15.(2010天津高考)根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )A.TGU B.UGA C.ACU D.UCUDNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸【解析】选C。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。据表mRNA的密

26、码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG_，另一条链为AC_，若DNA转录时的模板链为TG_链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC_链，则mRNA的密码子为UGU。 中心法则及其应用高考指数:16.(2010海南高考)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【解析】选D。线粒体和叶绿体中也有少量的 DNA和RNA，能

27、够进行DNA 的复制、转录和翻译的过程，遵循中心法则，A正确；DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA，进一步通过翻译完成蛋白质的合成，所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，故B、C正确；DNA病毒中只有DNA，能进行DNA复制、转录、翻译，故其遗传信息的传递遵循中心法则，D错误。17.(2010广东高考)下列叙述正确的是( )A.DNA是蛋白质合成的直接模板B.每种氨基酸仅由一种密码子编码C.DNA复制就是基因表达的过程D.DNA是主要的遗传物质【解析】选D。A错误，mRNA 是蛋白质合成的直接模板；B错误，密码子具有简并性，一种氨基酸可能对应多种密码子；C错误，基因表达的

28、过程包括转录和翻译两个阶段；D正确，有细胞结构的生物中，DNA是遗传物质，多数病毒的遗传物质也是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。【实验探究体验】 18.(2011广东高考)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( )实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R型R荚膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(经DNA酶处理)R型A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明S型菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质【解题指南】该实验的目的是寻找“转化因子”，“转化因子”即可以导致后

29、代发生变化的物质。【解析】选C。A项，组：R+S型菌的蛋白质，只长出R型菌，说明蛋白质不是转化因子。B项，组：R+S型菌的荚膜多糖，只长出R型菌，说明荚膜多糖不是转化因子。无法证明S型菌的荚膜多糖有酶活性。C项，组：R+S型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌，组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。D项，此实验只涉及R型和S型肺炎双球菌，没有涉及RNA病毒及其他生物，无法证明DNA是主要的遗传物质。 体内转化实验与体外转化实验的两点比较1.设计思路比较体内转

30、化实验体外转化实验实验层次在细菌个体水平上在有机分子水平上设计思路整体处理细菌个体，加热杀死S型细菌对S型细菌中的物质进行提取、分离，分别单独观察各种物质的作用 2.过程比较体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及同事培养细菌小鼠(体内)培养基(体外)实验结果加热后杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质体内转化实验体外转化实验联系(1)所用材料相同，都是肺炎双球菌(R型和S型)(2)实验目的都是研究哪种物质是遗传物质(3)体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验

31、进一步证明“转化因子”是DNA(4)两个转化实验都遵循对照原则、单一变量原则【名师点睛】 1.肺炎双球菌的荚膜(1)概念及功能：荚膜是某些细菌在细胞壁外的一层胶状物，荚膜对宿主细胞有毒害作用，还能抵抗吞噬细胞的分解。(2)S型细菌有荚膜，R型细菌无荚膜：S型细菌进入吞噬细胞后，由于荚膜的保护，迅速繁殖、扩散，引发机体发生疾病，严重时会引起死亡；而R型细菌无荚膜，会被吞噬细胞吞噬、消化，所以不能使机体患病。2.DNA失活的本质加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，而DNA加热过程中，双螺旋打开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。3.转化的实质转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的

32、DNA中，即实现了基因重组。 噬菌体侵染细菌的实验1.实验方法：放射性同位素标记法标记结果如下表：DNA蛋白质噬菌体32P35S细菌31P32S子代噬菌体32P、31P32P2.实验过程及结果(1)标记噬菌体：用分别含35S和32P的培养基培养细菌，再用培养的细菌培养T2噬菌体，分别得到蛋白质被35S标记和DNA被32P标记的噬菌体。3.结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的。4.结论：DNA是遗传物质【名师点睛】细菌和噬菌体的培养(1)培养方法：实验中要用人工培养基培养大肠杆菌，用大肠杆菌培养T2噬菌体

33、，因为T2噬菌体同其他病毒一样必须寄生在活体细胞中才能进行增殖。要标记T2噬菌体，其实是用含标记元素的人工培养基培养大肠杆菌，用T2噬菌体去侵染大肠杆菌。(2)细菌细胞内噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白质合成所需要的原料、酶、能量、场所等条件均由细菌提供，其代谢活动由噬菌体DNA控制。 艾弗里实验和噬菌体侵染细菌实验的比较1.异同点相同点(1)均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同(2)都遵循了对照原则(3)都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质 不同点方法不同艾弗里实验直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别

34、与R型细菌混合培养噬菌体侵染细菌实验放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和 35S)，侵染时自然分离 2.对照原则分析(1)肺炎双球菌转化实验中的相互对照：S DNA型 糖类 R DNA是遗传物质细 蛋白质 + 型 其他物质不是遗传物质菌 脂质 细 DNA水解物也不是遗传物质 DNA水解物 菌相互对照结果推知(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照：3.关于遗传物质的重要结论(1)细胞内既含有DNA又含有RNA的生物和体内只有DNA的生物，遗传物质是DNA。凡是细胞生物，其遗传物质都是DNA。(2)在只含RNA的少数病毒中，RNA才作为遗传物质。(3)由于绝大多数生物的遗传

35、物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。(4)由于细胞生物的遗传物质是DNA，而在真核细胞中，DNA主要存在于细胞核内的染色体上，只有极少数的DNA存在于细胞质(线粒体、叶绿体)中。因此，遗传物质的主要载体是染色体。【名师点睛】与遗传物质相关的概念(1)遗传物质：核酸(DNA或RNA)。(2)主要的遗传物质：DNA。(3)遗传物质的主要载体:染色体，还有部分在线粒体、叶绿体和质粒中，所以，生物的遗传是细胞核和细胞质内遗传物质共同作用的结果。(4)遗传信息：DNA或RNA中核苷酸或碱基的排列顺序。 DNA的结构特点 磷酸 组成单位脱氧核苷酸 脱氧核糖 碱基1.DNA的结构 平面结构骨架：磷酸

36、、脱氧核糖交替连接而成 (梯形结构) 内侧：碱基 空间结构：规则的双螺旋结构(旋梯式结构)2.DNA的两条链反向平行3.碱基对的形成遵循碱基互补配对原则由该原则知：A=T，G=C，因此：A+G=T+C=A+C=T+G=50%。4.碱基比的共性与特性(1)共性： 注意：上述比值不因生物种类的不同而不同，即不具有物种特异性。(2)特异性：每个DNA分子的 的比值是不同的，恰是DNA分子多样性和特异性的体现。5.碱基互补配对原则及其应用(1)碱基互补配对原则：A-T，G-C，即(2)有关碱基互补配对计算的一般规律：规律一：一个双链DNA分子中，A=T，C=G，A+G=T+C，A+C=G+T，即嘌呤碱

37、基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基数的50%；不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%，简记为“不配对碱基之和占总数一半”。根据碱基互补配对原则有： A+G=C+T A1=T2 A2=T1 A=T A+C=G+TG1=C2 G2=C1 G=C (A+G)/(C+T)=1 (A+C)/(T+G)=1简记为“双链中，不配对的两种碱基之和的比值为1。”规律二：双链DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值是另一条互补链中这一比值的倒数。设双链DNA分子中，一条链上：简记为：DNA两互补链中，不配对的两种碱基之和的比值乘积为1。规律三：双链DNA分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例等

38、于在整个DNA分子中所占比例。设双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%， 因为A1=T2，A2=T1，则：A1+T1=A2+T2=n%。所以A+T=(A1+A2+T1+T2)/2= =n%。简记为：配对的两种碱基之和在双、单链中所占比例相等。规律四:在一个双链DNA分子中,某碱基占碱基总量的百分数等于两条链中百分比的平均值。设双链DNA分子中的一条链上的腺嘌呤A所占的百分数为A1%，另一条链上的腺嘌呤A所占的百分数为A2%，则整个DNA分子中腺嘌呤A所占的比例为 。简记为：整个双链DNA分子中，某种碱基所占百分比等于两条链中百分比的平均值。【名师点睛】 1.游离磷酸基团的数量每个DNA片段

39、中，游离的磷酸基团有2个。2.基本单位成分的比例磷酸脱氧核糖碱基=1113.磷酸与五碳糖之间的连接方式磷酸和五碳糖之间的化学键为磷酸二酯键。相邻两脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键用限制酶(限制性核酸内切酶)处理可切断，用DNA连接酶处理可连接。4.碱基与碱基之间的连接方式及特点碱基与碱基之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键。含GC碱基对较多的DNA片段热稳定性高。5.除DNA分子两端的两个脱氧核糖外，每个脱氧核糖连接着2个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接相连。【状元心得】运用碱基互补配对原则时的两个注意(1)应注意题中所给的和所求的碱基比例，是占

40、整个DNA分子的比例还是占其中一条链的比例。(2)应注意熟练掌握在双链DNA分子中，不配对的两种碱基之和占总数的一半。 DNA分子的复制1.概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2.发生时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期3.过程(1)解旋：在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。(2)合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。(3)形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构。 (1)边解旋边复制。 (2)半保留复制。5.条件模板DNA分子的两条链原料4种游离的脱氧核苷酸能量ATP酶解旋酶和DNA聚合酶等 4

41、.特点6.准确复制的原因(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。(2)通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。7.意义：将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性8.若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代)，转移到只含 14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下表世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸的特点分子总数DNA分子离心后在管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含 15N的分子含 14N、15N的杂种分子只含 14N的分子含15N的链含 14N的链01全在下部100210世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸的特点

42、分子总数DNA分子离心后在管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含 15N的分子含 14N、15N的杂种分子只含 14N的分子含15N的链含 14N的链12全在中部01042408世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸的特点分子总数DNA分子离心后在管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含 15N的分子含 14N、15N的杂种分子只含 14N的分子含15N的链含 14N的链38 016世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸的特点分子总数DNA分子离心后在管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧

43、核苷酸链占全部链之比只含 15N的分子含 14N、15N的杂种分子只含 14N的分子含15N的链含 14N的链n2n02n+1【名师点睛】 1.边解旋边复制不是两条母链完全解开后才合成新的子链，而是边解旋边复制。2.DNA的解旋亲代DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下使氢键断裂，部分双螺旋解旋为2条平行链。【状元心得】 DNA复制中有关数量计算DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：(1)DNA分子数：子代DNA分子数=2n个；含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个；不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。(2)脱氧核苷酸链数：子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=

44、2n+1条；亲代脱氧核苷酸链数=2条；新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数：若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸(2n-1)m个，第n次复制需要消耗的该脱氧核苷酸为2n-1m个。 基因是有遗传效应的DNA片段1.基因与DNA的关系一个DNA分子上有许多基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。2.基因的实质：有遗传效应的DNA片段3.遗传信息与DNA的关系遗传信息蕴藏在DNA分子的4种碱基的排列顺序之中。4.DNA分子的三个特性(1)多样性：主要取决于碱基排列顺序。(2)特异性：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的

45、。(3)稳定性：主要取决于DNA分子的双螺旋结构。【名师点睛】基因概念的理解(1)基因是控制生物性状的结构和功能的基本单位，特定基因控制特定的性状。(2)基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。(3)基因位于染色体上，呈线性排列。 DNA复制、转录和翻译1.区别复制转录翻译时间细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂前)的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的两条链DNA的一条链mRNA原料4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸20种游离的氨基酸条件酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP酶(RNA聚合酶等)、ATP酶、ATP、tRN

46、A 复制转录翻译产物2个双链DNA1个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽链模板去向分别进入2个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体同时合成多条肽链复制转录翻译碱基配对A-T,T-A,C-G,G-CA-U,T-A,C-G,G-CA-U,U-A,C-G,G-C遗传信息传递DNADNADNAmRNAmRNA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 2.联系 【名师点睛】 1.提高翻译效率的方式在翻译过程中，一条mRNA上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时