1、专题7 遗传的分子基础【关键点填一填】1.证明DNA是遗传物质的实验思路是：设法把_与蛋白质等分开，单独直接地观察_的作用。2S型细菌的_能使活的R型细菌转化为S型细菌。3噬菌体由_和_组成，在侵染细菌时只有_注入细菌内。4.肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只证明_（而没有证明它是主要遗传物质）5.绝大多数生物的遗传物质是_，只有少数病毒（如烟草花叶病病毒、SARS、HIV、禽流感病毒）的遗传物质是_，因此说_是主要的遗传物质。病毒的遗传物质是_或_。5DNA分子双螺旋结构的特点(1)两条长链按_方式盘旋成双螺旋结构。(2) _和_交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基
2、排列在内侧。(3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循_原则。7DNA分子具有_、_和稳定性等特点。8基因的本质是有_。9基因的功能是遗传信息的_和_。10DNA复制的特点是边解旋边复制和_复制。11复制、转录和翻译都需要_、原料、能量和酶等条件，除此之外，翻译还需要运输工具_。12. _是DNA的主要载体（但不是唯一载体）；基因在染色体上呈_；_是基因的基本组成单位。每个基因含有_个脱氧核苷酸，基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表_。13一种氨基酸可对应_密码子，可由_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。14生物的表现型是由_和_共同
3、决定的。14中心法则可表示为。16中心法则体现了DNA的两大基本功能(1)通过_完成了对遗传信息的传递功能。(2)通过_完成了对遗传信息的表达功能。17基因对性状的控制：间接途径：一些基因就是通过控制_的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的。白化病是由于基因突变导致不能合成促使黑色素形成的酪氨酸酶。直接途径：一些基因通过控制蛋白质分子的_来直接影响性状的。（如：镰刀型细胞贫血症）。【易混点辨一辨】(1)S型肺炎双球菌有毒性，R型肺炎双球菌无毒性 ( )(2)格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子 ( )(3)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质( )(4
4、)豌豆细胞内既有DNA，也有RNA，但是DNA是豌豆的主要遗传物质 ( )(5)细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA ( ) (6)艾弗里证明用DNA酶分解后的S型活细菌的DNA不能使R型细菌发生转化 ( )(7)噬菌体增殖过程中所需的氨基酸、核苷酸、酶、能量、核糖体全来自细菌 ( )(8)DNA是人体主要的遗传物质，由C、H、O、N、P五种化学元素组成( )(9)蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制( )(10)有细胞的生物以DNA作为主要遗传物质( )(11)有少数病毒不含DNA，只有RNA，此时RNA才是遗传物质( )(12)酵母菌的遗传物质主要分布在染色
5、体上( )(13)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个( )(14)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即AU，GC( )(15)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较高 ( )(16)经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的 ( )(17)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在DNA子链与其互补的母链( )(18)DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 ( )(19)决定DNA分子特异性的是(AC)/(TG) ( )(20)T2噬菌体DNA中碱基对的排列顺序是千变万化的 ( )(21)影响细胞呼吸的所有因素都可能影响DNA复制 (
6、)(22)有遗传效应的片段只有DNA片段 ( )(23)构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等 ( )(24)基因是有遗传效应的DNA片段，能决定一种氨基酸的位置 ( )(25)某个体遗传物质的遗传信息在该个体中均被表达 ( )(26)遗传信息的遗传均符合遗传定律 ( )(27)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 ( )学(28)DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变 ( )(29)转录是以DNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原( )(30) 一个mRNA分子只能合成一条多肽链 ( )(31)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译
7、( )(32) 决定氨基酸的密码子有64种，反密码子位于tRNA上，也有64种 ( ) 【基本技能讲一讲】技能1 遗传物质的验证实验1分析肺炎双球菌转化实验（1）体内和体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及其同事培养细菌在小鼠体内体外培养基实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用联系体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸。（2）肺炎双球菌转化实验中的相互对照S型细菌R型细菌相互对照时
8、每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组实验结果对比得出。延伸肺炎双球菌转化的实质(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。2.分析噬菌体侵染细菌的实验（1）如何用32P或35S标记噬菌体？噬菌体属于细菌病毒，由蛋白质和DNA组成。只能依靠相应的寄主生活，如T2依靠大肠杆菌等细菌生活，因此用32P或35S标记噬菌体，必需先把大肠
9、杆菌培养在含32P或35S的培养基中，一段时间后大肠杆菌被含P或S的物质分别被标记上了同位素32P或35S；然后再用被标记上了同位素32P或35S的大肠杆菌和未被标记的噬菌体混合培养在培养基上，一段时间后，一部分噬菌体即被标记上了同位素32P或35S。（2）结果及分析：项目结果结果分析含32P噬菌体+细菌上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内含32P的DNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体+细菌宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中含35S的蛋白质外壳未进入宿主细胞留在外面温馨提醒噬菌体侵染细菌实验中的标记误区：不能标记C、H、O、N等DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和
10、蛋白质区分开。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）实验误差分析用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：a.保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。b.保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。例1【2013新课标卷II 】在生命
11、科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是( )孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验A B C D【解析】：证明DNA是遗传物质的实验是肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验；孟德尔的豌豆杂交实验提出基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根的果蝇杂交实验证明基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验确认DNA的双螺旋结构。故选C。【答案】C技能2 DNA分子的结构及碱基计算（1）DNA分子结构分类主链内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之
12、间互补(AT，GC)配对，碱基平面之间平行动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变（2）DNA碱基互补配对原则的有关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。规律4：若一条链中，n，则另一条链中n，n。规律5：若一条链中K，则另一条链中。例2【2014年高考山东卷】某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )【解析】DNA分子中的两条链是通过严格的碱基互补配对而
13、成。双链DNA分子中：A=T、G=C，A+G(C)/T+C(G)=1,一条单链中A+G(C)/T+C(G)与另一条单链中该值是倒数关系。整个DNA分子中，A+T / G +C=每一条单链中A+T / G +C，只有C正确。【答案】C技能3 DNA分子的复制和相关计算（1）DNA复制方式的探究实验材料：大肠杆菌。实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。实验假设：DNA以半保留的方式复制。实验过程(如图)实验预期：离心后应出现3条DNA带(如上图)。(根据标记情况作答)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链
14、DNA(15N/14N)。轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。(6)实验结果：与预期的相符。（2）DNA分子复制中的相关计算某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记的DNA分子占2/2n，标记的DNA单链占所有单链的1/2n；若用同位素标记原料，则复制n次后，标记的DNA分子占100%，标记的单链占11/2n。例3【2013江苏卷】图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:（1）细
15、胞中过程发生的主要场所是 。（2）已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是 。（4）在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是 。（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程时启用的起始点 （在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），
16、其原因是 。【解析】 （1）图表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要在细胞核中。（2）RNA中G+U=54%、C+A=46%，则其DNA模板链中C（29%）+A=54%、G（19%）+T=46%，计算得DNA一条链中A+T=52%，故双链中A+T=52%，A=T=26%。（3）该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是基因中T/A替换为了C/G（或A/T替换为了G / C）。（4）人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行D
17、NA的复制。（5）1个DNA分子中含许多个基因，不同组织细胞因基因的选择性表达，故进行转录过程时启用的起始点不完全相同。 【答案】（1）细胞核 （2）26% （3）T/A替换为C/G（A/T替换为G/C）（4）浆细胞和效应T细胞 （5）不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达技能4 基因的表达转录和翻译（1）DNA复制、转录、翻译的过程复制转录翻译时间细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体模板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种氨基酸条件解旋酶、DNA聚合酶、ATP解旋酶、RNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA产物2
18、个双链DNA1个单链RNA多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸联系：（2）下图为蛋白质的合成图示，请据图回答问题。mRNA与核糖体的数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。 存在上述关系的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 蛋白质合成的方向：从左向右(据上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。 蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。例4 【2015年江苏卷】下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是（ ）A.图中结构含有核糖体 R
19、NA B. 甲硫氨酸处于图中a的位置C. 密码子位于 tRNA 的环状结构上D. mRNA 上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类【解析】图示为翻译过程，图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA，A正确；甲硫氨酸的密码子是起始密码子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸不在图中a位置，B错误；密码子位于mRNA上，是mRNA上三个相邻的碱基，C错误；由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变不一定改变肽键的氨基酸的种类，D错误。【答案】A（3）利用流程图分类剖析中心法则 细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则 烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则 HIV等逆转录病毒的中心法则 总结所有生物的中心法则例
20、5【2015年高考重庆卷】结合题图分析，下列叙述错误的是（ ）A生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链【解析】核苷酸的排列顺序代表遗传信息，有些生物的遗传物质是DNA，有些生物的遗传物质是RNA，由此可知：生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中；A正确。密码子具有简并性，由此可推断核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质；B正确。基因对性状的控制有2条途径：通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状；直接控制蛋白质的分子结构直接控制生物的性状，由
21、此可知遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础；C正确。编码蛋白质的基因含两条单链，但两条链上相应位置的碱基序列互补，由此可推知两条链代表的遗传信息不同；D错误。【答案】D【趁热打铁练一练】1（2016届黑龙江省大庆实验高三第三次月考生物试卷）下列代谢过程和现象中，与碱基互补配对原则无关的是（ ）A蛋白质的合成过程 BDNA分子结构的稳定性C遗传物质的复制，转录及表达 D联会2.（2016秋开县校级高三月考）如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是（ ）A链的碱基A与链的碱基T互补配对B是以4种核糖核苷酸为原料合成的C如果表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶D转录完成后，需通过两
22、层生物膜才能与核糖体结合3（2016春南京期初）1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型，两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是（ ）ADNA分子由两条反向平行的链组成B脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C碱基对构成DNA分子的基本骨架D两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对4（2015秋浙江校级月考）下列有关实验或科学史的叙述正确的是（ ）A萨顿假说和摩尔根果蝇杂交实验应用了类比推理法B赫尔希等人用T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明DNA是主要的遗传物质C摩尔根通过果蝇杂交实验证明了遗传因子在染色体上，并将遗传因子命名为基因D克里克最
23、先预见了遗传信息传递的一般规律，并将其命名为中心法则5（2015秋哈尔滨校级期末）如图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，据图判断不正确的是（ ）A的合成主要在细胞核内，需要RNA聚合酶的参与B的成分是蛋白质与RNAC图示过程是以DNA的一条单链为模版D多个核糖体同时在上工作，可提高蛋白质合成速率6（2015秋泰安校级期中）遗传信息、密码子、遗传物质的功能和结构单位，分别是指（ ）信使RNA上核苷酸的排列顺序DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基信使RAN上决定氨基酸的三个相邻的碱基DNA上脱氧核苷酸的排列顺序转运RNA上一端的三个碱基有遗传效应的DNA片段A B C D7（2015秋洛阳月
24、考）下面关于DNA分子结构的叙述正确的是（ ）ADNA分子的任一条链中A=T，G=CB每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连DDNA分子两条链上的A与T通过氢键连接8.（2016届山东烟台市莱山一中高三上学期12月月考生物试卷）如图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，为正在合成的肽链，A、B为mRNA的两端。下列说法正确的是（ ）A该过程表示翻译过程，核糖体沿着mRNA由A向B移动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该过程遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对D该过程表明一个基因在短时间内可表达出多种多肽链9.（2016届
25、河南郑州高三上学期第一次质量预测生物试卷）下列关于遗传物质的相关叙述，正确的是A艾弗里进行的肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是主要的遗传物质BS型菌的DNA与R型菌混合培养后，能够得到S型和R型两种细菌C同位素示踪实验证明了DNA半保留复制，通过DNA复制实现遗传信息的表达D在培养基中加入含35S的氨基酸可获得被35S标记的噬菌体10.（2016届湖北稳派高三一轮复习质检考试理综生物试卷）以下关于基因本质及基因表达的叙述，正确的是（ ）ADNA是一切生物的遗传物质BHIV的遗传信息传递过程为RNADNA-RNA-蛋白质C遗传信息转录时按照A-U，G-C的方式进行碱基互补配对D基因与生物的性状呈
26、现一一对应的关系12.（2016届山东省潍坊市高三上学期期末考试生物试卷）下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是A需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定BR型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组CS型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌D该实验的思路是将DNA和蛋白质分开，单独观察DNA的作用13.（2016届广东潮州朝安凤凰中学高三期中考试理科综合生物试卷）图甲为基因表达过程，图乙为中心法则，表示生理过程。下列叙述正确的是（ ）A图乙中涉及碱基 A与 U 配对的过程B图甲为染色体 DNA 上的基因表达过程，需要多种酶参与C生长激素影响核糖体在 mRNA 上移动，故影响基因的
27、转录过程D图甲所示过程为图乙中的过程14.（2015秋修文县校级期中）根据图一至图三遗传信息的传递和表达过程，回答相关问题（1）图一中的1表示 过程，需要 酶的作用（2）分析DNA复制过程的场所一般在细胞核内；模板是原DNA母链；原料是 ；酶需要 等；能量由 提供（3）DNA复制，一般是严格的 复制，DNA复制的遗传学意义是为 在上下代之间的传递准备了物质基础（4）图二所示的过程是 ，构成C链的基本单位是 （5）图三过程不可能发生在 中A神经元 B肝细胞 C心肌细胞 D哺乳动物成熟的红细胞（6）若图三合成的产物中有n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数大于3n原因之一是 （7）中心法则完整表达式是 ，图一至图三中没有发生的过程是 15（2015秋修文县校级期中）如图为DNA分子（片段）的结构示意图，请据图回答：（1）DNA的基本单位是 ，它是由 、 、 三个部分组成的DNA的空间结构是 ，两条链是通过 方式联系在一起的，DNA分子的基本骨架由 构成（2）请用文字写出以下编号的名称7 8 9 10 （3）若该DNA分子的一条链中=0.5，那么在它的互补链中，应为
