資源簡介

(共102張PPT)
第1講　DNA是主要的遺傳物質(zhì)
第六單元
遺傳的分子基礎(chǔ)
01
考點一
知識·能力·素養(yǎng)
考法·考技·考能
光滑
有
無
已經(jīng)加熱殺死的S型細菌中，含有使R型細菌轉(zhuǎn)化為
R型細菌無毒性、S型細菌有毒性
被加熱殺死的S型細菌無毒性
R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌
S型細菌的“轉(zhuǎn)化因子”
DNA有轉(zhuǎn)化作用，DNA的水解產(chǎn)物沒有轉(zhuǎn)化
莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用
作用
×
×
×
×
√
1
2
3
4
1
2
3
4
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2
3
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3
4
02
考點二
噬菌體侵染細菌
實驗
知識·能力·素養(yǎng)
考法·考技·考能
大腸桿菌的核糖體
四種脫氧核苷酸
大腸桿菌的氨基酸
沒有進入
上清液
吸附在細菌表面
沉淀物
進入
沉淀物
還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)
在大腸桿菌內(nèi)
增殖后釋放出子代T2噬菌體
×
√
×
√
×
×
03
考點三
煙草花葉病毒感染
煙草葉實驗及生物的遺傳物質(zhì)
知識·能力·素養(yǎng)
考法·考技·考能
RNA
蛋白質(zhì)
DNA
絕大多數(shù)
×
√
√
×
×
DNA或RNA
DNA和RNA
4
5
5
4
8
8
DNA或RNA
DNA
DNA
04
真題體驗
感悟高考
淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
[全國卷·命題研析借鑒]
1
2
3
4
5
1
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4
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5第1講　DNA是主要的遺傳物質(zhì)
課標要求
核心素養(yǎng)
親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上
1．認識DNA分子作為遺傳物質(zhì)所應具備的特征(生命觀念)2．總結(jié)細菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程(科學思維)3．分析人類對遺傳物質(zhì)探究的實驗設計思路(科學探究)
考點一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
1．肺炎雙球菌類型
　　　　特點類型　　　　
菌落
莢膜
毒性
S型
光滑
有
有
R型
粗糙
無
無
2．格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗
(1)實驗①②對比，說明R型細菌無毒性、S型細菌有毒性。
(2)實驗②③對比，說明被加熱殺死的S型細菌無毒性。
(3)實驗②③④對比，說明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。
(4)結(jié)論：已經(jīng)加熱殺死的S型細菌中，含有使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的“轉(zhuǎn)化因子”。
3．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗
(1)實驗①②分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。
(2)實驗③④說明DNA有轉(zhuǎn)化作用，DNA的水解產(chǎn)物沒有轉(zhuǎn)化作用。
1．格里菲思認為加熱殺死的S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子。
(×)
提示：格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗只是證明了S型細菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”，使無毒的R型細菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細菌。
2．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
(×)
提示：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗說明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
3．從格里菲思的第④組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細菌轉(zhuǎn)化而來的。
(×)
提示：S型活細菌是由R型細菌轉(zhuǎn)化而來的。
4．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗最關(guān)鍵的設計思路是將DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開，分別觀察其遺傳作用。
(√)
5．肺炎雙球菌屬于寄生細菌，其蛋白質(zhì)在寄主細胞的核糖體上合成。
(×)
提示：肺炎雙球菌是原核生物，其蛋白質(zhì)在自身核糖體上合成。
1．在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，如果沒有第三組實驗，能否得出格里菲思的結(jié)論？為什么？___________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：不能。因為無對照實驗，不能說明加熱后殺死的S型細菌中含有促成R型活細菌轉(zhuǎn)化成S型活細菌的“轉(zhuǎn)化因子”
2．體外轉(zhuǎn)化實驗中，設置“加入S型細菌的DNA和DNA酶”實驗組的作用是___________________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：起對照作用，用DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA，不能使R型細菌轉(zhuǎn)化，可見DNA被分解后的產(chǎn)物不能使R型細菌轉(zhuǎn)化，進一步說明DNA才是使R型細菌轉(zhuǎn)化的物質(zhì)
肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗的比較
項目
體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗
體外轉(zhuǎn)化實驗
培養(yǎng)細菌
小鼠體內(nèi)培養(yǎng)
培養(yǎng)基體外培養(yǎng)
實驗原則
R型細菌與S型細菌的毒性對照
S型細菌體內(nèi)各成分的相互對照
實驗結(jié)果
已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌
S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌
實驗結(jié)論
已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”
DNA是S型細菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
聯(lián)系
①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌；②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明加熱后殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA；③實驗設計都遵循對照原則、單一變量原則
請在格里菲思實驗的基礎(chǔ)上利用R型活細菌、加熱殺死的S型細菌、小鼠等為實驗材料，設計一個實驗方案證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。簡要寫出實驗思路并預期實驗結(jié)果及結(jié)論。
提示：實驗思路：(1)將加熱殺死的S型細菌體內(nèi)物質(zhì)分離，分別得到蛋白質(zhì)和DNA。(2)將分離得到的S型細菌蛋白質(zhì)和DNA分別與R型細菌混合一段時間后，再分別注射入甲、乙兩組小鼠體內(nèi)，觀察兩組小鼠的存活情況。實驗結(jié)果及結(jié)論：
甲組小鼠不死亡，乙組小鼠死亡，并在乙組小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的S型細菌，則證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
1．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗過程和結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．實驗1為空白對照組，實驗2、3和4均為實驗組
B．能從實驗2和實驗4中死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌和R型活細菌
C．該實驗證明了S型細菌的DNA可在R型活細菌內(nèi)表達出相應的蛋白質(zhì)
D．對比實驗2、3的結(jié)果，說明加熱能使有毒性的S型活細菌失去毒性
D　[本題主要考查遺傳物質(zhì)的探索歷程，考查學生的理解能力和實驗與探究能力。四組實驗相互對照，均為實驗組，A項錯誤；實驗2中小鼠體內(nèi)只存在S型細菌，B項錯誤；該實驗只能證明“轉(zhuǎn)化因子”的存在，但不能證明其化學成分，C項錯誤。]
2．(多選)(2021·山東曹縣一中月考)為研究R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型的轉(zhuǎn)化因子是DNA還是蛋白質(zhì)，進行了如圖所示的轉(zhuǎn)化實驗。對本實驗作出的分析，正確的是(　　)
甲組
乙組
丙組
A．本實驗通過酶解去除單一成分進行研究
B．甲、乙組培養(yǎng)基中只有S型菌落出現(xiàn)
C．蛋白酶處理結(jié)果顯示提取物仍有轉(zhuǎn)化活性
D．本實驗結(jié)果表明DNA使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化
ACD　[本實驗通過加蛋白酶和DNA酶解去除相應的物質(zhì)，將DNA、蛋白質(zhì)分開，用單一成分進行研究，A正確；甲組是混合培養(yǎng)，乙組是除去蛋白質(zhì)后再混合培養(yǎng)，均能發(fā)生轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化率低，培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落，B錯誤；乙組實驗中加蛋白酶處理后，培養(yǎng)皿中有S型菌落，則說明提取物仍有轉(zhuǎn)化活性，C正確；丙組實驗中加入DNA酶后，沒有S型菌落，說明DNA的結(jié)構(gòu)被破壞了，若是結(jié)構(gòu)完整，則有S型菌落，進一步對照說明DNA使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，D正確。]
肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的拓展考查
3．(2020·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)某同學對格里菲思的實驗進行了改良，將R型菌、S型菌、加熱殺死的S型菌、加熱殺死的S型菌和R型活菌的混合物分別接種到甲、乙、丙、丁四組相同的培養(yǎng)基上，在適宜無菌的條件下進行培養(yǎng)，一段時間后，菌落的生長情況如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
甲　　　　乙　　　　丙　　　
丁
A．若培養(yǎng)前在甲組培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA，得到的菌落類型與丁不同
B．甲、乙兩組作為丁組的對照組，丙組培養(yǎng)基無菌落產(chǎn)生，可以不必設置
C．丁組的實驗結(jié)果說明了使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是S型菌的DNA
D．該實驗中的無關(guān)變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)時間等
D　[培養(yǎng)前在甲組培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA，可使部分R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，得到的菌落類型與丁相同，A項錯誤；丙組作為丁組的對照組，排除加熱殺死的S型菌復活的可能，B項錯誤；丁組的實驗結(jié)果只能說明加熱殺死的S型菌可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，不能說明使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是S型菌的DNA，C項錯誤；該實驗中的無關(guān)變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)時間等，D項正確。]
4．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的部分DNA片段進入R型菌內(nèi)使這種R型菌轉(zhuǎn)化為能合成莢膜多糖的S型菌，下列敘述正確的是(　　)
A．R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的過程中，R型菌發(fā)生了染色體變異
B．進入R型菌的DNA片段上，可能有多個RNA聚合酶的結(jié)合位點
C．R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌前后的DNA中，嘌呤所占比例發(fā)生了改變
D．該實驗體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀
B　[原核細胞不含染色體，R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的過程中，R型菌發(fā)生了基因重組而不是染色體變異，A錯誤；基因是有遺傳效應的DNA片段，即一個DNA分子中有多個基因，每個基因都具有RNA聚合酶的結(jié)合位點，因此進入R型菌的DNA片段上，可能有多個RNA聚合酶的結(jié)合位點，B正確；R型菌和S型菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，其中堿基的配對遵循堿基互補配對原則，因此R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后的DNA中，嘌呤堿基總比例不會改變，依然占50%，C錯誤；莢膜多糖不屬于蛋白質(zhì)，所以該實驗不能體現(xiàn)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，D錯誤。]
　有關(guān)肺炎雙球菌“轉(zhuǎn)化”的兩個易錯點
(1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。
(2)并非所有的R型細菌都被轉(zhuǎn)化。由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，因此轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌都被轉(zhuǎn)化成S型細菌，而只是一小部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。
考點二　噬菌體侵染細菌實驗
1．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌等
(1)T2噬菌體的結(jié)構(gòu)
(2)T2噬菌體的復制式增殖
增殖需要的條件
內(nèi)容
模板
T2噬菌體的DNA
合成T2噬菌體DNA的原料
大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸
合成T2噬菌
原料
大腸桿菌的氨基酸
體蛋白質(zhì)
場所
大腸桿菌的核糖體
2．實驗方法：放射性同位素標記法。
3．實驗過程和結(jié)果
4．實驗結(jié)果分析
組別
現(xiàn)象
分析原因
35S標記T2噬菌體→細菌
上清液放射性高
蛋白質(zhì)外殼沒有進入(填“進入”或“沒有進入”)大腸桿菌，離心后存在于上清液中
沉淀物放射性低
攪拌不充分，有少量含35S的T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中
32P標記T2噬菌體→細菌
沉淀物放射性高
DNA進入(填“進入”或“沒有進入”)大腸桿菌，離心后存在于沉淀物中
上清液放射性低
(1)保溫時間過短，有一部分T2噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)；(2)保溫時間過長，T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代T2噬菌體
1．噬菌體侵染細菌的實驗不如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗具有說服力。
(×)
提示：噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗更具有說服力。
2．赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，下列被標記的部位組合為①②。
(√)
3．分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。
(×)
提示：分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，而不是培養(yǎng)噬菌體，再用被標記的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。
4．噬菌體侵染細菌的實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中。
(√)
5．用1個含35S標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含35S。
(×)
提示：子代噬菌體都不含35S。
6．32P、35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
(×)
提示：不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
1．在生物實驗設計中，實驗材料是實驗成功的關(guān)鍵。在證明哪類物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實驗中，艾弗里和赫爾希選用細菌或病毒作實驗材料的優(yōu)點是_____________________________________________________________。
提示：(1)個體小、結(jié)構(gòu)簡單；(2)繁殖快
2．獲得32P標記的T2噬菌體的步驟是__________________________
_____________________________________________________________。
提示：(1)配制培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入用32P標記的脫氧核苷酸；(2)在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后再接種T2噬菌體，繼續(xù)進行培養(yǎng)；(3)在培養(yǎng)液中提取出所需要的T2噬菌體，其體內(nèi)的DNA被標記上32P
噬菌體侵染細菌實驗和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的比較
比較項目
噬菌體侵染細菌實驗
肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗
設計思路
設法將DNA和其他物質(zhì)分開，單獨研究它們各自不同的功能
處理方法
放射性同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素
直接分離法：分離S型細菌的多種組成物質(zhì)，分別與R型細菌混合培養(yǎng)
檢測結(jié)果的方式
檢測放射性位置
觀察菌落類型
結(jié)論
DNA是遺傳物質(zhì)
DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
1．結(jié)合教材兩大經(jīng)典實驗，嘗試總結(jié)作為遺傳物質(zhì)具備的條件有哪些。
提示：(1)在細胞生長和繁殖的過程中能夠精確地復制自己，使得前后代具有一定的連續(xù)性。
(2)能夠指導蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物體的性狀和新陳代謝的過程。
(3)具有儲存大量遺傳信息的潛在能力。
(4)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復制，并能遺傳給后代。
2．根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。
假設在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路，(2)預期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)
提示：(1)實驗思路：甲組，將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性；乙組，將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記的胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。　(2)預期實驗結(jié)果及結(jié)論：若甲組收集的病毒有放射性，而乙組無，則該新病毒為RNA病毒；反之，則為DNA病毒。
考查噬菌體侵染細菌實驗
1．(2020·常熟檢測)如圖是用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的過程，A代表噬菌體侵染細菌、B代表噬菌體空殼、C代表大腸桿菌。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，培養(yǎng)液中需含32P的無機鹽
B．若要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還需設計一組用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗作對照
C．保溫時間延長會提高噬菌體侵染細菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降
D．噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，大腸桿菌為噬菌體繁殖提供了所有條件
B　[該實驗用32P標記的噬菌體侵染無標記的大腸桿菌，故培養(yǎng)液不能用32P標記，A錯誤；再設計一組用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗作對照，才能證明DNA是遺傳物質(zhì)，B正確；保溫時間過長，會導致子代噬菌體釋放出來，出現(xiàn)在上清液，引起上清液的放射性增強，C錯誤；噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，DNA是噬菌體提供的，DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的原料，酶，場所等是大腸桿菌提供的，D錯誤。]
2．(多選)(2020·山東3月聯(lián)考)圖1、圖2表示T2噬菌體侵染大腸桿菌的兩個實驗，正確的是
(　　)
圖1
圖2
A．甲處的T2噬菌體一定含有放射性
B．乙處的T2噬菌體不一定含放射性
C．兩個實驗結(jié)合起來能證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)
D．如果培養(yǎng)2代以上，乙處含放射性的T2噬菌體并不增多
ABD　[甲處的T2噬菌體是利用被35S或32P標記的大腸桿菌培養(yǎng)出的子代噬菌體，其一定含有放射性，A正確；T2噬菌體利用大腸桿菌的原料進行DNA的半保留復制，在圖1中，子一代噬菌體都含有32P，子二代噬菌體則不一定含有32P，故乙處的T2噬菌體不一定含放射性，B正確；圖2實驗不能證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，C錯誤；由于DNA復制的特點是半保留復制，一個T2噬菌體復制n代，含32P的T2噬菌體占2/2n，即培養(yǎng)2代以上，乙處含放射性的T2噬菌體所占比例越來越小，D正確。]
　“二看法”判斷子代噬菌體標記情況
噬菌體侵染實驗的拓展考查
3．噬菌體展示技術(shù)是將編碼蛋白質(zhì)的基因?qū)胧删w的基因中，使外源蛋白和噬菌體蛋白融合表達，融合蛋白質(zhì)隨子代噬菌體的重新組裝而展示在噬菌體表面的一項技術(shù)，具體過程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．可用動物細胞代替大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體
B．外源基因表達所需要的模板和原料來自宿主細胞
C．子代噬菌體表面融合蛋白具有特定的生物功能
D．若用35S標記噬菌體外殼，則可在子代噬菌體表面融合蛋白上檢測到35S
C　[病毒的宿主細胞往往具有特異性，如T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)，A錯誤；外源基因表達所需要的模板來自自己，原料來自宿主細胞，B錯誤；融合蛋白具有特定的生物功能，C正確；若用35S標記噬菌體外殼，則子代噬菌體表面融合蛋白上檢測不到35S，D錯誤。]
4．(2020·濱州模擬)T4噬菌體有野生型和甲、乙、丙三種突變型，甲、乙、丙獨立感染大腸桿菌時均無法增殖。不同的突變型噬菌體成對組合同時感染大腸桿菌時，兩種噬菌體在大腸桿菌細胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以共用；兩個噬菌體的DNA會有類似真核生物有性生殖中遺傳物質(zhì)交叉互換的過程(如圖)。實驗發(fā)現(xiàn)，甲與乙同時感染大腸桿菌產(chǎn)生了子代噬菌體；甲與丙同時感染大腸桿菌大多數(shù)情況下不能產(chǎn)生子代噬菌體，但偶爾也會產(chǎn)生子代噬菌體。基于上述事實作出的推斷不合理的是(　　)
A．甲、乙突變體是由不同基因突變形成的
B．甲、丙突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補缺陷
C．甲、丙的相應突變基因是由不同基因突變而來
D．甲、丙突變體的DNA之間偶爾發(fā)生片段的交換
C　[甲與乙同時感染大腸桿菌，產(chǎn)生了子代噬菌體，表明甲、乙中的相應突變基因之間的關(guān)系應為不同基因，因為它們表達的蛋白質(zhì)可以相互彌補缺陷，從而實現(xiàn)產(chǎn)生子代的能力，A正確；甲與丙同時感染大腸桿菌，大多數(shù)情況下不能產(chǎn)生子代噬菌體。表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補缺陷，故可推測甲、丙的相應突變基因是由同一基因突變來的，B正確，C錯誤；甲與丙同時感染大腸桿菌后，偶爾也會產(chǎn)生子代噬菌體。原因可推測是兩個突變體的DNA之間發(fā)生片段的交換，使得其中一個噬菌體的DNA擁有了全部的正常基因，從而可以產(chǎn)生后代，D正確。]
考點三　煙草花葉病毒感染煙草葉實驗及生物的遺傳物質(zhì)
1．煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗
(1)實驗過程及現(xiàn)象
(2)實驗結(jié)論
RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。
2．探索結(jié)論
DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因為實驗證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。
1．只有細胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。
(×)
提示：病毒的核酸也是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。
2．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
(√)
3．生物的遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。
(√)
4．細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，細胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA。
(×)
提示：細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。
5．小麥的遺傳物質(zhì)主要是DNA。
(×)
提示：小麥的遺傳物質(zhì)是DNA。
1．把有煙草花葉病毒感染病斑的煙葉榨汁，用細菌過濾器過濾后的汁液去感染正常煙葉，煙葉會得病的原因是___________________________
_____________________________________________________。
提示：煙草花葉病毒很小，能通過細菌過濾器
2．對細胞生物和病毒的遺傳物質(zhì)的概述是__________________
_____________________________________________________。
提示：細胞生物和一部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，另一部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA
探索“遺傳物質(zhì)”的思路和方法
(1)探究思路
①若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)——設法將該物質(zhì)分開，單獨觀察其作用。
②若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性。
(2)4種方法
1．歸納不同生物的遺傳物質(zhì)
生物類型
病毒
原核生物
真核生物
體內(nèi)核酸種類
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
體內(nèi)堿基種類
4種
5種
5種
體內(nèi)核苷酸種類
4種
8種
8種
遺傳物質(zhì)
DNA或RNA
DNA
DNA
實例
噬菌體、煙草花葉病毒
乳酸菌、藍藻
玉米、小麥、人
2．將甲細菌提取物(含A、B、C、D四種有機物的混合物)和活的乙細菌混合培養(yǎng)一段時間后，從培養(yǎng)基中分離出了活的甲細菌。在無法對上述四種物質(zhì)進行分離和提純的前提下，為確定A～D中是哪種物質(zhì)能使乙細菌轉(zhuǎn)化為甲細菌，請根據(jù)題意設計相關(guān)實驗。要求寫出實驗設計思路、預期結(jié)果及結(jié)論。
提示：實驗設計思路：取適量的甲細菌的細胞提取物分成4等份，分別放在4支試管中并編號，再分別加入可分解A、B、C、D的酶，一段時間后，分別和有乙細菌的培養(yǎng)基混合培養(yǎng)并觀察結(jié)果。
預期結(jié)果和結(jié)論：其中有一組混合培養(yǎng)基中沒有分離出活的甲細菌；加酶后沒有分離出活的甲細菌的實驗組中所含對應的有機物為轉(zhuǎn)化物質(zhì)。
考查煙草花葉病毒侵染煙草葉實驗
1．科學家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是
(　　)
實驗編號
實驗過程
實驗結(jié)果
病斑類型
病斑中分離出的病毒類型
①
a型TMV感染植物
a型
a型
②
b型TMV感染植物
b型
b型
③
組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)＋b型TMV的RNA)→感染植物
b型
a型
④
組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)＋a型TMV的RNA)→感染植物
a型
a型
A.實驗①　　B．實驗②　　C．實驗③　　D．實驗④
C　[因為煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA，而不是蛋白質(zhì)。③中的RNA是b型TMV的，分離出的病毒類型就應該是b型。]
綜合考查人們對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探究歷程
2．(2020·張家口檢測)人們對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長曲折的過程，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．孟德爾使用豌豆進行實驗，證明了遺傳因子是某種物質(zhì)，即基因
B．摩爾根以果蠅為實驗材料，運用假說—演繹法證明了基因在染色體上
C．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，加熱處理后的蛋白質(zhì)和DNA均發(fā)生不可逆變性
D．煙草花葉病毒感染煙草實驗證明了病毒的遺傳物質(zhì)是RNA而不是蛋白質(zhì)
B　[孟德爾的豌豆雜交實驗證明了遺傳因子的存在及遺傳規(guī)律，并沒有證明遺傳因子是哪種物質(zhì)，A錯誤；摩爾根運用假說—演繹法證明了控制果蠅紅白眼的基因在X染色體上，B正確；對S型細菌進行加熱處理，蛋白質(zhì)變性是不可逆的，而DNA加熱冷卻后結(jié)構(gòu)依然保持原樣是可逆的，C錯誤；煙草花葉病毒感染煙草實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而不能證明所有病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA，D錯誤。]
易錯矯正
突破選擇題
長句背誦
突破非選擇題
1．細菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細菌的DNA進入R型細菌中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。2．加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨著溫度的降低又逐漸恢復活性。3．并非所有的R型細菌都能被轉(zhuǎn)化，只是小部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。轉(zhuǎn)化效率與DNA純度有關(guān)，純度越高，轉(zhuǎn)化效率越高。4．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠死亡，而是具有毒性的S型細菌可使小鼠死亡。
1．格里菲思實驗的結(jié)論是加熱殺死的S型細菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。2．艾弗里實驗的結(jié)論是DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)，且蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。3．在T2噬菌體的化學組成中，僅蛋白質(zhì)分子中含有S，P幾乎都存在于DNA分子中。4．證明DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實驗的實驗思路是設法將DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分離開，單獨地、直接地觀察它們的生理作用。5．病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA；細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。
真題體驗|
感悟高考　淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
1．(2020·7月浙江選考)下列關(guān)于“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”的敘述，正確的是(　　)
A．活體轉(zhuǎn)化實驗中，R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌不能穩(wěn)定遺傳
B．活體轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的莢膜物質(zhì)使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌
C．離體轉(zhuǎn)化實驗中，蛋白質(zhì)也能使部分R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌且可實現(xiàn)穩(wěn)定遺傳
D．離體轉(zhuǎn)化實驗中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌
D　[R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌屬于基因重組，是可遺傳變異，能夠穩(wěn)定遺傳，A項錯誤。能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子是S型菌的DNA，而不是莢膜物質(zhì)，B項錯誤。轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，所以蛋白質(zhì)不會使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，C項錯誤。S型菌提取物中的DNA經(jīng)過DNA酶處理后會被降解，從而不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，D項正確。]
[全國卷·命題研析借鑒]
2．(2019·海南高考)下列實驗及結(jié)果中，能作為直接證據(jù)說明“核糖核酸是遺傳物質(zhì)”的是(　　)
A．紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)1為紅花，F(xiàn)2中紅花∶白花＝3∶1
B．病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲
C．加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌
D．用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性
B　[紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)1為紅花，F(xiàn)2中紅花∶白花＝3∶1，屬于性狀分離現(xiàn)象，不能說明RNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲，說明病毒甲的RNA是遺傳物質(zhì)，B正確；加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌，只能說明加熱殺死的S型菌中存在轉(zhuǎn)化因子，不能說明RNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤；用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性，說明蛋白質(zhì)未進入大腸桿菌，不能證明RNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。]
3．(2019·江蘇高考)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是(　　)
A．實驗中可用15N代替32P標記DNA
B．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的
C．噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌
D．實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA
C　[蛋白質(zhì)和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P標記DNA，A錯誤；噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關(guān)基因編碼的，B錯誤；DNA的復制為半保留復制，噬菌體侵染大腸桿菌后，會利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成噬菌體DNA，C正確；該實驗證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯誤。]
4．(2018·浙江高考)下列關(guān)于“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的實驗的敘述，正確的是(　　)
A．噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性
B．肺炎雙球菌活體細菌轉(zhuǎn)化實驗中，R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結(jié)果
C．肺炎雙球菌離體細菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
D．煙草花葉病毒感染和重建實驗中，用TMV
A的RNA和TMV
B的蛋白質(zhì)重建的病毒感染煙草葉片細胞后，可檢測到A型病毒，說明RNA是TMV
A的遺傳物質(zhì)
D　[DNA復制為半保留復制，新鏈合成過程中的原料由細菌提供，故只有少部分子代噬菌體具有放射性，A錯誤；肺炎雙球菌活體細菌轉(zhuǎn)化實驗中，R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因重組的結(jié)果，B錯誤；肺炎雙球菌離體細菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，說明DNA是遺傳物質(zhì)，但沒有做S型菌的蛋白質(zhì)能否使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的實驗，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C錯誤；煙草花葉病毒感染和重建實驗中，用TMV
A的RNA和TMV
B的蛋白質(zhì)混合后感染煙草，所繁殖的病毒類型為A型，說明RNA是TMV
A的遺傳物質(zhì)，D正確。]
5．(2017·全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是(　　)
A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖
B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)
C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中
D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同
C　[T2噬菌體只能寄生在大腸桿菌中，并在其細胞中復制和增殖，A錯誤；T2噬菌體只有在宿主細胞內(nèi)才能合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯誤；培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后進入宿主細胞內(nèi)部，在宿主細胞內(nèi)，T2噬菌體以自身DNA為模板，以宿主細胞內(nèi)的物質(zhì)(含32P的脫氧核苷酸等)為原料合成子代噬菌體，因此培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C正確；人類免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA，T2噬菌體所含的核酸是DNA，故兩者的核酸類型不同，增殖過程不完全相同，D錯誤。]
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-(共81張PPT)
第2講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制與基因的本質(zhì)
第六單元
遺傳的分子基礎(chǔ)
01
考點一
DNA分子的結(jié)構(gòu)和
基因的本質(zhì)
知識·能力·素養(yǎng)
考法·考技·考能
磷酸和脫氧核糖
堿基互補配對
脫氧核苷酸
4n
堿基對排列順序
小于
4種堿基
×
√
×
×
×
2
脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖
氫鍵
磷酸二酯鍵
氫鍵
②
①
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
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4
1
2
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4
1
2
3
4
1
2
3
4
02
考點二
DNA分子的復制
知識·能力·素養(yǎng)
考法·考技·考能
親代DNA
子代DNA
有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期
半保留復制
雙螺旋
堿基互補配對原則
遺傳信息
連續(xù)性
3H、15N
×
×
×
√
√
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
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1
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4
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1
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5
6
1
2
3
4
5
6
03
真題體驗
感悟高考
淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
[全國卷·命題研析借鑒]
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
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3
4
5
1
2
3
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3
4
5
1
2
3
4
5第2講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制與基因的本質(zhì)
課標要求
核心素養(yǎng)
1．概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上2．概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息3．概述DNA分子通過半保留方式進行復制
1．DNA的結(jié)構(gòu)決定DNA的功能(生命觀念)2．建立DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(科學思維)3．驗證DNA分子通過半保留方式進行復制(科學探究)
考點一　DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因的本質(zhì)
1．DNA分子的結(jié)構(gòu)
2．DNA分子的特性
(1)相對穩(wěn)定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。
(2)多樣性：不同的DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目不同，排列順序多種多樣。若某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種。
(3)特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。
3．基因的本質(zhì)
(1)染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系
(2)基因與堿基的關(guān)系
遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的堿基總數(shù)。
(人教版必修2
P58“科學·技術(shù)·社會”)如何獲得DNA指紋圖譜？該技術(shù)有哪些應用？
提示：(1)應用DNA指紋技術(shù)，首先需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后形成DNA指紋圖。(2)由于每個人的DNA指紋圖是獨一無二的，所以我們可以根據(jù)分析指紋圖的吻合程度來幫助確認身份。因而此技術(shù)被廣泛應用于刑偵領(lǐng)域、親子鑒定、遺骸鑒定等。
1．沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時，運用了構(gòu)建物理模型的方法。
(√)
2．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連。
(×)
提示：一條鏈上相鄰的堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖相連。
3．DNA分子的多樣性和特異性主要與它的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(×)
提示：DNA的空間結(jié)構(gòu)都是雙螺旋結(jié)構(gòu)，與多樣性和特異性無關(guān)。
4．DNA分子中G和C所占的比例越大，其穩(wěn)定性越低。
(×)
提示：G和C之間有三個氫鍵，A和T之間有兩個氫鍵，因此，DNA分子中G和C所占的比例越大，穩(wěn)定性越高。
5．基因研究最新發(fā)現(xiàn)表明，人與小鼠的基因約80%相同，則人與小鼠DNA堿基序列相同的比例也是80%。
(×)
提示：基因是有遺傳效應的DNA片段，DNA中還有大量的非基因序列，故無法確定相同比例是多少。
1．基因的本質(zhì)是_________________________________。
提示：具有遺傳效應的DNA片段
2．基因是堿基對隨機排列成的DNA分子片段嗎？為什么？
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：基因不是堿基對隨機排列成的DNA分子片段。在自然選擇過程中，大部分隨機排列的脫氧核苷酸序列控制的性狀，因生物不能成活，而被淘汰掉了
堿基互補配對原則及相關(guān)計算
DNA堿基互補配對原則是指在DNA分子形成堿基對時，A一定與T配對，G一定與C配對的一一對應關(guān)系。推論如下：
1．雙鏈DNA分子中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即A＋G＝T＋C。簡記為：DNA分子中兩個非互補堿基之和是DNA分子總堿基數(shù)的一半。
2．在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。
設在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%，則?A1＋T1＝A2＋T2＝n%，所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝＝n%。
簡記為：配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等。
3．雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)。
設雙鏈DNA分子中一條鏈上，＝m，則＝＝m，互補鏈中＝。
簡記為：DNA兩條互補鏈中，不配對兩堿基之和的比值互為倒數(shù)，乘積為1。
4．雙鏈DNA分子中，若＝b%，則＝%。
根據(jù)DNA的下列兩模型思考回答：
圖1　　　　　　　　　圖2
(1)由圖1可知，每個DNA分子片段中，游離磷酸基團含有2個。單鏈中相鄰堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接。互補鏈中相鄰堿基通過氫鍵連接。
(2)圖2是圖1的簡化形式，其中①是磷酸二酯鍵，②是氫鍵。解旋酶作用于②部位，限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位。
考查DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點
1．(2020·湖北部分重點中學考試)如圖為真核細胞內(nèi)某基因(15N標記)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是(　　)
A．該基因的特異性表現(xiàn)在堿基種類上
B．DNA聚合酶可催化①和③處化學鍵的形成
C．該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)為3/2
D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占1/8
C　[該基因的特異性表現(xiàn)在堿基對的排列順序上，A錯誤；①處的化學鍵為氫鍵，DNA聚合酶不能催化氫鍵的形成，B錯誤；該基因中A占20%，則T占20%，G和C分別占30%，該基因中＝，根據(jù)堿基互補配對原則，DNA分子的一條單鏈中的值等于其互補鏈和整個DNA分子中的值，因此該基因的一條脫氧核苷酸鏈中也為，C正確；將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占＝，D錯誤。]
2．(2020·湖北名校聯(lián)盟)利用DNA指紋技術(shù)進行親子鑒定具有極高的準確率，下列不能作為該項技術(shù)的科學依據(jù)的是(　　)
A．基因在染色體上呈線性排列
B．不同DNA分子具有特定的堿基排列順序
C．同一個體不同體細胞中的核DNA是相同的
D．子代的染色體一半來自父方一半來自母方
A　[無論是否有親子關(guān)系，真核生物的核基因在染色體上都呈線性排列，不能作為親子鑒定的依據(jù)，A符合題意；不同DNA分子具有特定的堿基排列順序，故DNA具有特異性，可以作為親子鑒定的依據(jù)，B不符合題意；同一個體不同體細胞是由有絲分裂而來的，故核DNA是相同的，可以作為親子鑒定的依據(jù)，C不符合題意；子代的染色體一半來自父方一半來自母方，即核DNA一半來自父方，一半來自母方，攜帶父母雙方的遺傳物質(zhì)，故可以作為親子鑒定的依據(jù)，D不符合題意。故選A。]
考查基因的本質(zhì)及與DNA和染色體的關(guān)系
3．(2020·重慶一模)下列有關(guān)基因的敘述，錯誤的是(　　)
A．摩爾根將孟德爾的“遺傳因子”這一名詞重新命名為“基因”
B．隨著細胞質(zhì)基因的發(fā)現(xiàn)，基因與染色體的關(guān)系可概括為染色體是基因的主要載體
C．一個DNA分子上有多個基因，基因是有遺傳效應的DNA片段
D．研究表明，基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系
A　[摩爾根運用假說—演繹法證明基因在染色體上，約翰遜給“遺傳因子”起了一個新名字為“基因”，A錯誤；DNA主要存在于染色體上，少量存在于細胞質(zhì)中，故染色體是基因的主要載體，B正確；基因是有遺傳效應的DNA片段，一個DNA分子上有多個基因，C正確；生物的性狀由基因和環(huán)境共同決定，基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系，D正確。]
4．(多選)(2020·煙臺教育評價檢測)下列關(guān)于染色體和基因的敘述，正確的是(　　)
A．性染色體上的基因所控制的性狀不一定和性別相聯(lián)系
B．同源染色體上的基因的遺傳不符合孟德爾自由組合定律
C．減數(shù)分裂中細胞內(nèi)核基因的行為和染色體的行為一致
D．摩爾根是第一個將基因定位在染色體上的科學家
BCD　[位于性染色體上的基因，屬于伴性遺傳，其相應的性狀表現(xiàn)一定與性別相關(guān)聯(lián)，A錯誤；同源染色體上的等位基因的遺傳符合孟德爾的分離定律，不符合自由組合定律，B正確；減數(shù)分裂后期，同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合，C正確；摩爾根通過果蠅的紅白眼實驗第一次證明基因在染色體上，D正確。]
考點二　DNA分子的復制
1．概念：以親代DNA為模板，合成子代DNA的過程。
2．時間：有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。
3．過程
4．特點
(1)復制方式為半保留復制。
(2)邊解旋邊復制。
5．DNA分子精確復制的原因
(1)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確的模板。
(2)堿基互補配對原則保證復制準確進行。
6．意義：使遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。
7．研究DNA復制的常用方法
同位素示蹤法和離心法，常用3H、15N標記，通過離心在試管中形成不同位置的DNA條帶。
1．DNA復制遵循堿基互補配對原則，新合成的DNA分子的兩條鏈均是新合成的。
(×)
提示：新合成的DNA分子的兩條鏈有一條鏈是新合成的。
2．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開始DNA的復制。
(×)
提示：DNA復制時邊解旋邊復制。
3．單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。
(×)
提示：在DNA聚合酶的作用下，單個脫氧核苷酸連接到DNA單鏈片段上形成子鏈。
4．在一個細胞周期中，DNA復制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間。
(√)
5．在人體內(nèi)，成熟的紅細胞、漿細胞中不發(fā)生DNA的復制。
(√)
1．將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記
2．將發(fā)生癌變的小腸上皮細胞用含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)，一段時間后再移至普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，不同間隔時間取樣，檢測到被標記的癌細胞比例減少，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：依據(jù)DNA半保留復制特點，移到普通培養(yǎng)液中的被標記的癌細胞，隨著細胞增殖次數(shù)的增加，不被標記的癌細胞開始出現(xiàn)并不斷增多，故被標記的癌細胞比例減少
1．DNA半保留復制的實驗證據(jù)
(1)實驗方法：放射性同位素示蹤法和密度梯度離心法。
(2)實驗原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。
(3)實驗假設：DNA以半保留的方式復制。
(4)實驗過程與結(jié)果：
(5)實驗結(jié)論：DNA的復制是以半保留方式進行的。
2．圖解法分析DNA復制的相關(guān)計算
一個親代DNA連續(xù)復制n次后，則：
(1)子代DNA分子數(shù)：2n個
①無論復制多少次，含15N的DNA分子始終是2個；
②含14N的DNA分子有2n個，只含14N的DNA分子有(2n－2)個。
(2)子代DNA分子總鏈數(shù)：2n×2＝2n＋1條
①無論復制多少次，含15N的鏈始終是2條；
②含14N的鏈數(shù)是(2n＋1－2)條。
(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)
①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復制需要消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m×(2n－1)個；
②若進行第n次復制，則需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m×2n－1個。
胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(簡稱胸苷)，在細胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料，用含有3H?胸苷的營養(yǎng)液，處理活的小腸黏膜層，半小時后洗去游離的3H?胸苷，連續(xù)48小時檢測小腸絨毛被標記的部位，結(jié)果如圖(黑點表示放射性部位)。
幾小時后檢測　　　24小時后檢測　　　48小時后檢測
思考回答：
(1)處理后開始的幾小時，發(fā)現(xiàn)只有a處能夠檢測到放射性，這說明什么？
(2)處理后24小時左右，在b處可以檢測到放射性，48小時左右，在c處檢測到放射性，為什么？
(3)如果繼續(xù)跟蹤檢測，小腸黏膜層上的放射性將發(fā)生怎樣的變化？
(4)上述實驗假如選用含有3H?尿嘧啶核糖核苷的營養(yǎng)液，請推測：幾小時內(nèi)小腸黏膜層上放射性出現(xiàn)的情況將會怎樣？為什么？
提示：(1)小腸黏膜層只有a處的細胞能進行DNA復制和細胞分裂。
(2)a處的細胞連續(xù)分裂把帶有放射性標記的細胞推向b處，直至c處。
(3)小腸黏膜細胞上的放射性將會因為細胞的衰老、死亡、脫落而消失。
(4)在小腸黏膜層的各處都可以檢測到放射性，因為小腸黏膜層上的細胞不斷進行mRNA的合成。
考查DNA分子復制的過程和特點
1．如圖為真核細胞中DNA復制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．由圖示得知，DNA分子復制的方式是半保留復制
B．解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要消耗ATP
C．DNA在復制過程中是先進行解旋，后進行半保留復制
D．從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的
C　[由圖分析得知，DNA分子復制時都保留了原來DNA分子中的一條鏈，這種方式叫做半保留復制，A正確；解旋酶能斷開雙鏈間的氫鍵，使雙鏈DNA解開，此過程需要消耗ATP，B正確；DNA在復制過程中，邊解旋邊進行半保留復制，C錯誤；DNA分子中的兩條鏈是反向平行的，而復制的時候只能是從5′端向3′端延伸，所以合成兩條子鏈的方向是相反的，D正確。]
2．正常情況下，DNA分子在復制時，DNA單鏈結(jié)合蛋白能與解旋后的DNA單鏈結(jié)合，使單鏈呈伸展狀態(tài)而有利于復制。如圖是大腸桿菌DNA復制過程的示意圖，下列有關(guān)分析錯誤的是(　　)
A．在真核細胞中，DNA復制可發(fā)生在細胞分裂的間期
B．DNA復制時，兩條子鏈復制的方向是相反的，且都是連續(xù)形成的
C．圖中所示過程可發(fā)生在大腸桿菌的擬核中，酶1和酶2都是在核糖體上合成的
D．DNA單鏈結(jié)合蛋白能防止解旋的DNA單鏈重新配對
B　[DNA分子的兩條鏈是反向平行的，從圖中可以看出，在復制的過程中，子鏈的形成是由片段連接而成的，B項錯誤。]
考查DNA半保留復制的實驗分析
3．細菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，細菌DNA的含氮堿基均含有15N，然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，提取親代及子代的DNA并離心，如圖①～⑤為可能的結(jié)果。下列敘述錯誤的是
(　　)
A．子一代DNA應為②
B．子二代DNA應為①
C．子三代DNA應為④
D．親代的DNA應為⑤
C　[DNA的復制方式是半保留復制，親代DNA為15N/15N，在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，子一代的DNA應全為14N/15N，即如圖中②，A項正確；子二代DNA中1/2為14N/15N、1/2為14N/14N，即如圖中①，B項正確；子三代DNA中1/4為14N/15N、3/4為14N/14N，即如圖中③，C項錯誤；親代的DNA應為15N/15N，即如圖中⑤，D項正確。]
4．(多選)(2020·濰坊模擬)某研究小組進行“探究DNA復制方式”的實驗，結(jié)果如圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示離心管編號，條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的位置分布。下列敘述正確的是(　　)
a　　
b　
c
A．本實驗所用的技術(shù)包括同位素示蹤技術(shù)和密度梯度離心技術(shù)
B．大腸桿菌在15NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)多代后可得到a管所示結(jié)果
C．c管的結(jié)果表明該管中大腸桿菌的DNA包括14N/15N及15N/15N
D．本實驗結(jié)果可證明DNA分子的復制方式為半保留復制
ABD　[a管中條帶為重帶(15N/15N)，b管中條帶為中帶(14N/15N)，c管中條帶為輕帶(14N/14N)和中帶(14N/15N)。A項正確：由題干信息“培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”“DNA離心后在離心管中的位置分布”可知，本實驗所用技術(shù)包括同位素示蹤技術(shù)和密度梯度離心技術(shù)；B項正確：大腸桿菌在帶15N標記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)多代后，根據(jù)DNA半保留復制的特點，絕大部分條帶為15N/15N，即重帶；C項錯誤：c管中的條帶包括一條中帶和一條輕帶，即DNA包括14N/15N和14N/14N；D項正確：據(jù)圖可知，整個實驗中的DNA經(jīng)離心后，出現(xiàn)15N/15N、14N/15N和14N/14N三種條帶，可證明DNA的復制方式為半保留復制。]
考查DNA復制的相關(guān)計算
5．某DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有A個。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復制時所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中，錯誤的是
(　　)
A．在第一次復制時，需要(m－A)個
B．在第二次復制時，需要2(m－A)個
C．在第n次復制時，需要2n－1(m－A)個
D．在n次復制過程中，總共需要2n(m－A)個
D　[該DNA分子含胞嘧啶數(shù)目為(2m－2A)/2＝(m－A)個，故第一次復制，需要(m－A)個胞嘧啶脫氧核苷酸；第二次復制時是以兩個DNA分子為模板復制出4個DNA分子的過程，所以需要胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為2(m－A)個；DNA復制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(m－A)(2n－1)個；第n次復制所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目是n次復制所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)減去(n－1)次復制所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目，即(m－A)(2n－1)－(m－A)(2n－1－1)＝2n－1(m－A)個。]
6．(2020·河北衡水中學四調(diào))一個雙鏈均被32P標記的DNA由5
000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復制3次。下列敘述不正確的是
(　　)
A．DNA復制是一個邊解旋邊復制的過程
B．第三次復制需要2．1×104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7
D．子代DNA分子中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1∶4
B　[DNA分子中共有10
000個堿基，其中胞嘧啶3
000個，DNA第三次復制需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(23－1)×3
000－(22－1)×3
000＝1．2×104(個)。]
　準確把握DNA復制的相關(guān)計算問題
(1)復制次數(shù)：“DNA復制了n次”和“第n次復制”的區(qū)別：前者包括所有的復制，后者只包括最后一次復制。
(2)堿基數(shù)目：堿基的數(shù)目單位是“對”還是“個”。
(3)復制模板：在DNA復制過程中，無論復制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個。
(4)關(guān)鍵詞語：看清是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞。
課標要求
核心素養(yǎng)
1．DNA中并不是所有的脫氧核糖都連著兩個磷酸基團，兩條鏈各有一個3′端的脫氧核糖連著一個磷酸基團。2．并非所有DNA片段都是基因，基因是有遺傳效應的DNA片段，不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將不同的基因分割開的。3．細胞生物中凡存在DNA分子的場所均可進行DNA分子的復制，其場所除細胞核外，還包括葉綠體、線粒體、原核細胞的擬核及質(zhì)粒。4．DNA中氫鍵可由解旋酶催化斷裂，同時需要ATP供能，也可加熱斷裂(體外)；而氫鍵是自動形成的，不需要酶和能量。
1．DNA的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的。3．DNA上的堿基對嚴格遵循堿基互補配對原則，通過氫鍵連接。4．DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。5．DNA復制具有邊解旋邊復制、半保留復制的特點。6．DNA復制需要解旋酶和DNA聚合酶參與。7．基因是具有遺傳效應的DNA片段。8．染色體是基因的主要載體，線粒體、葉綠體中也存在基因。
真題體驗|
感悟高考　淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
1．(2020·北京等級考模擬)大腸桿菌擬核DNA是環(huán)狀DNA分子。將無放射性標記的大腸桿菌，置于含3H標記的dTTP的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使新合成的DNA鏈中的脫氧核苷酸均被3H標記。在第二次復制未完成時將DNA復制阻斷，結(jié)果如圖所示。下列對此實驗的理解錯誤的是(　　)
第一次復制得到的DNA　　第二次復制被阻斷后的DNA
A．DNA復制過程中，雙鏈會局部解旋
B．Ⅰ所示的DNA鏈被3H標記
C．雙鏈DNA復制僅以一條鏈作為模板
D．DNA復制方式是半保留復制
C　[雙鏈DNA復制是兩條鏈分別作為模板進行的。]
2．(2020·7月浙江選考)某DNA片段的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．①表示胞嘧啶　
B．②表示腺嘌呤
C．③表示葡萄糖
D．④表示氫鍵
D　[根據(jù)堿基互補配對原則可知，DNA結(jié)構(gòu)中與A配對的是T，①表示胸腺嘧啶，A項錯誤。與G配對的是C，②表示胞嘧啶，B項錯誤。脫氧核苷酸中的單糖③表示脫氧核糖，C項錯誤。④表示氫鍵，D項正確。
]
[全國卷·命題研析借鑒]
3．(2019·天津高考)用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細胞，可用于研究(　　)
A．DNA復制的場所
B．mRNA與核糖體的結(jié)合
C．分泌蛋白的運輸
D．細胞膜脂質(zhì)的流動
A　[脫氧核苷酸是合成DNA的原料，用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，然后注入真核細胞，可用于研究DNA復制的場所，A項符合題意。]
4．(2018·海南高考)現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N(表示為14N14N)的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是(　　)
A．有15N14N和14N14N兩種，其比例為1∶3
B．有15N15N和14N14N兩種，其比例為1∶1
C．有15N15N和14N14N兩種，其比例為3∶1
D．有15N14N和14N14N兩種，其比例為3∶1
D　[一個14N14N的DNA分子利用15N的培養(yǎng)基復制兩代，再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中復制一代共產(chǎn)生8個DNA分子，其中6個DNA分子為15N14N，兩個DNA分子為14N14N。]
5．(2017·海南高考)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個比值的敘述，正確的是(　　)
A．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同
B．前一個比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高
C．當兩個比值相同時，
可判斷這個DNA分子是雙鏈
D．經(jīng)半保留復制得到的DNA分子，后一比值等于1
D　[雙鏈DNA分子中A＝T，C＝G，前者之間是兩個氫鍵，后者之間是三個氫鍵，堿基序列不同的雙鏈DNA分子，前一比值不同，后一比值相同，A錯誤；前一個比值越小，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，B錯誤；當兩個比值相同時，不能判斷這個DNA分子是雙鏈，因為假設A＝30，G＝30，C＝30，T＝30，這條鏈可能是單鏈也有可能是雙鏈，C錯誤；雙鏈DNA的復制方式為半保留復制，經(jīng)半保留復制得到的DNA分子仍為雙鏈，后一比值等于1，D正確。]
PAGE
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13
-(共108張PPT)
第3講　基因的表達
第六單元
遺傳的分子基礎(chǔ)
01
考點一
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和
翻譯
知識·能力·素養(yǎng)
考法·考技·考能
核糖核苷酸
核孔
單
識別并轉(zhuǎn)運氨基酸
核糖體
蛋白質(zhì)
T(胸腺嘧啶)
核糖
單鏈
DNA的一條鏈
mRNA
mRNA
有利于提高翻譯的效率
61
3
地球上幾乎所有的生物體共用一套遺傳
密碼
各種生物都有一定的親緣關(guān)系
多種密碼子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象
增強了容錯性，減少蛋白質(zhì)或性狀的
差錯
mRNA
tRNA
核糖體
×
√
×
×
×
√
02
考點二
中心法則及基因?qū)?br/>性狀的控制
知識·能力·素養(yǎng)
考法·考技·考能
克里克
轉(zhuǎn)錄
RNA復制
逆轉(zhuǎn)錄
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
酶的合成來控制代謝過程
環(huán)境
基因
×
×
×
√
√
×
03
真題體驗
感悟高考
淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
[全國卷·命題研析借鑒]
1
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6第3講　基因的表達
課標要求
核心素養(yǎng)
1．概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成，細胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)2．概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象
1．結(jié)合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明DNA分子轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程(生命觀念)2．運用中心法則，闡明DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質(zhì)合成的過程(科學思維)3．結(jié)合實例分析基因表達的異常情況(社會責任)
考點一　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯
1．RNA的結(jié)構(gòu)和種類
(1)基本單位：核糖核苷酸。
(2)組成成分：
(3)結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，長度比DNA短；能通過核孔從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。
(4)種類及功能：
(5)DNA與RNA的區(qū)別：
物質(zhì)組成
結(jié)構(gòu)特點
五碳糖
特有堿基
DNA
脫氧核糖
T(胸腺嘧啶)
一般是雙鏈
RNA
核糖
U(尿嘧啶)
通常是單鏈
2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
(1)概念：以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補配對原則合成RNA的過程。
(2)轉(zhuǎn)錄過程(見圖)：
3．遺傳信息的翻譯
(1)概念：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。
(2)密碼子
①概念：mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱為1個密碼子。
②種類：64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，終止密碼子有3種。
③密碼子的統(tǒng)一性：地球上幾乎所有的生物體共用一套遺傳密碼。密碼子的統(tǒng)一性說明了各種生物都有一定的親緣關(guān)系。
④密碼子的簡并性：多種密碼子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象。密碼子簡并性的意義：一方面增強了容錯性，減少蛋白質(zhì)或性狀的差錯，另一方面有利于提高翻譯的效率。
(3)翻譯過程
總結(jié)：翻譯需要的6個條件：模板(mRNA)、原料(20種氨基酸)、能量(ATP)、酶、
tRNA、核糖體。
(人教版必修2
P67圖改編)(1)圖中a、b、c依次為何種物質(zhì)或結(jié)構(gòu)？圖中顯示a、b間存在何種數(shù)量關(guān)系？其意義何在？
(2)圖示翻譯方向是A→B還是B→A，判斷依據(jù)是什么？
(3)圖中c所指的3條鏈的氨基酸序列是否相同？為什么？
提示：(1)a是mRNA，b是核糖體，c是肽鏈。圖示表明一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，其意義是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。
(2)由c中三條鏈越往B側(cè)越延長，可確認翻譯方向是A→B。
(3)圖中c所指的三條鏈的模板相同(均為a)，故其氨基酸序列均相同。
1．tRNA分子中的部分堿基兩兩配對形成氫鍵。
(√)
2．細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率。
(×)
提示：基因進行轉(zhuǎn)錄時是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的。
3．一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個。
(×)
提示：DNA上可能有不具有遺傳效應的片段，且基因會選擇性表達，因此mRNA分子的堿基數(shù)小于n/2個。
4．mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應的反密碼子。
(×)
提示：終止密碼子無對應的反密碼子。
5．一種氨基酸只由一種tRNA轉(zhuǎn)運。
(×)
提示：一種tRNA轉(zhuǎn)運一種氨基酸，一種氨基酸可以由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運。
6．存在于葉綠體和線粒體中的DNA都能進行復制、轉(zhuǎn)錄，進而翻譯出蛋白質(zhì)。
(√)
1．真核細胞中控制某種蛋白質(zhì)合成的基因剛轉(zhuǎn)錄出來的mRNA含有900個堿基，而翻譯后從核糖體上脫離下來的多肽鏈只由76個氨基酸組成，這說明了________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：剛轉(zhuǎn)錄出來的mRNA需要加工
2．起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，而蛋白質(zhì)的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：翻譯生成的多肽鏈往往需進行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中會被剪切掉
3．原核生物的擬核基因表達速度往往比真核生物的核基因表達的速度要快很多，原因是________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：原核生物沒有核膜，基因表達時轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進行，真核生物有核膜，基因表達時先完成轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯
1．DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較
(1)區(qū)別
DNA復制
轉(zhuǎn)錄
翻譯
時間
有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期
個體生長發(fā)育的整個過程
場所
主要在細胞核
主要在細胞核
核糖體
模板
DNA的兩條鏈
DNA(或基因)的一條鏈
mRNA
原料
4種脫氧核苷酸
4種核糖核苷酸
20種氨基酸
條件
模板(DNA兩條鏈)、原料(脫氧核糖核苷酸)、酶(解旋酶、DNA聚合酶)、能量(ATP)
模板(DNA或基因的一條鏈)、原料(核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)、能量(ATP)
模板(mRNA)、原料(20種氨基酸)、能量(ATP)、酶、tRNA、核糖體
產(chǎn)物
2個雙鏈DNA
1個單鏈RNA
多肽鏈
產(chǎn)物去向
傳遞到兩個子細胞或子代
通過核孔進入細胞質(zhì)
組成細胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白
特點
①半保留復制②邊解旋邊復制
邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA雙鏈全保留
一條mRNA上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈
堿基配對方式
A—T，T—A，G—C，C—G
A—U，T—A，G—C，C—G
A—U，U—A，G—C，C—G
信息傳遞
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白質(zhì)
意義
傳遞遺傳信息
表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀
(2)聯(lián)系：
2．轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中相關(guān)數(shù)量的計算
(1)相關(guān)數(shù)量關(guān)系：基因堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1(忽略終止密碼子)。
(2)關(guān)注計算中“最多”和“最少”問題。
①mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。
②DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。
③不能忽略“最多”或“最少”等字(忽略終止密碼子)：如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。
1．油菜植物體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運向種子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖甲所示，其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成。
甲　　　　　　　　　　　乙
(1)據(jù)圖甲分析，寫出提高油菜產(chǎn)油量的基本思路。
(2)圖乙表示基因B，α鏈是轉(zhuǎn)錄鏈，經(jīng)誘導β鏈也能轉(zhuǎn)錄，誘導基因B的β鏈轉(zhuǎn)錄后，提高了產(chǎn)油量，請解析原因。
提示：(1)抑制酶b合成(活性)，促進酶a合成(活性)。
(2)基因B的β鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA與α鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA互補配對成雙鏈RNA，雙鏈RNA不能與核糖體結(jié)合，不能翻譯成酶b，而酶a正常合成，因此生成油脂的量增多。
2．為了研究線粒體內(nèi)RNA聚合酶的合成，科學家采用溴化乙啶(能專一性抑制線粒體DNA的轉(zhuǎn)錄)完成了下表實驗。
分組
實驗處理
實驗結(jié)果
實驗組
用含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉
鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量很高
對照組
用不含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉
鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量正常
從實驗結(jié)果來看鏈孢霉線粒體內(nèi)的RNA聚合酶是由細胞核DNA控制合成的還是線粒體DNA控制合成？線粒體基因表達的產(chǎn)物對細胞核基因的表達有沒有影響？
提示：由實驗結(jié)果看出鏈孢霉線粒體內(nèi)的RNA聚合酶由細胞核DNA控制合成，因為線粒體DNA的轉(zhuǎn)錄被抑制后，鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量很高。線粒體基因表達的產(chǎn)物對細胞核基因的表達有反饋作用，線粒體DNA轉(zhuǎn)錄不被抑制時，鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量正常。
考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程
1．(2020·莆田市檢測)下列關(guān)于真核細胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是(　　)
A．轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基序列與非模板鏈相同
B．細胞內(nèi)所有的RNA都在細胞核內(nèi)合成
C．轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列
D．一個DNA分子只能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生一種RNA分子
C　[轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基序列中有U，非模板鏈中有T，A項錯誤；線粒體和葉綠體中也能合成RNA，B項錯誤；轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列，C項正確；轉(zhuǎn)錄是以基因為單位的，因此一個DNA分子能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多種RNA分子，D項錯誤。]
2．如圖是蛋白質(zhì)合成過程示意圖，合成過程由5′端開始，到3′端結(jié)束。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．⑤是蛋白質(zhì)的徹底水解產(chǎn)物之一
B．合成過程中，“肽鏈—tRNA”由P位進入A位
C．②與③之間可能發(fā)生堿基互補配對
D．唾液腺細胞中的①多于心肌細胞中的①
B　[⑤表示氨基酸，是蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物之一，A正確；核糖體沿mRNA分子從5′端向3′端移動一個密碼子距離，使A位的“肽鏈—tRNA”進入P位，B錯誤；②表示密碼子，③表示反密碼子，②與③之間可能發(fā)生堿基互補配對，C正確；①表示核糖體，唾液腺細胞要分泌唾液，細胞內(nèi)的核糖體要多于心肌細胞中的，D正確。]
3．(2020·湖北部分重點中學模擬)某生物細胞中基因表達過程如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．該過程可表示毛霉合成蛋白酶的過程
B．過程②四個核糖體合成的蛋白質(zhì)不同
C．過程①中的酶能使DNA堿基對間的氫鍵斷裂
D．與過程②相比，過程①中特有“A—U”配對
C　[根據(jù)圖示分析可知，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行，可推測該過程發(fā)生在原核細胞中，而毛霉屬于真核生物，A錯誤；過程②四個核糖體利用的模板相同，因此合成的蛋白質(zhì)相同，B錯誤；過程①為轉(zhuǎn)錄，催化該過程的酶是RNA聚合酶，當RNA聚合酶與DNA的某一部位結(jié)合時，DNA片段的雙螺旋解開，以其中的一條鏈為模板，以游離的核糖核苷酸為原料完成轉(zhuǎn)錄，C正確；轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都存在“A—U”配對，D錯誤。]
考查遺傳信息、密碼子和反密碼子
4．下列關(guān)于遺傳信息、密碼子、反密碼子的敘述，正確的是(　　)
A．mRNA上三個相鄰的堿基，決定一個氨基酸，稱為密碼子
B．每一種密碼子都與一種反密碼子相互對應
C．DNA上核糖核苷酸的排列順序代表遺傳信息
D．每個氨基酸都對應一種密碼子
A　[遺傳密碼是指mRNA中決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基，A正確；終止密碼子不對應任何一種氨基酸，故不是每一種密碼子都與一個反密碼子相互對應，B錯誤；DNA上脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息，C錯誤；密碼子具有簡并性，一種氨基酸可以對應一種或多種密碼子，如甘氨酸對應的密碼子有GGU、GGC、GGA、GGG，D錯誤。]
5．(多選)(2021·遼寧適應性測試)如圖中甲表示酵母丙氨酸t(yī)RNA的結(jié)構(gòu)示意圖。乙和丙是甲相應部分的放大圖，其中I表示次黃嘌呤，能夠與A、U或C配對。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖中tRNA的p端是結(jié)合氨基酸的部位
B．丙氨酸的密碼子與反密碼子是一一對應的
C．單鏈tRNA分子內(nèi)部存在堿基互補配對
D．轉(zhuǎn)錄丙所示序列的雙鏈DNA片段含有3個腺嘌呤
[答案]　CD
　遺傳信息、密碼子與反密碼子的關(guān)系
結(jié)合信息考查基因的表達及調(diào)控
6．真核生物基因中編碼蛋白質(zhì)的序列(外顯子)被一些不編碼蛋白質(zhì)的序列(內(nèi)含子)隔開。基因的模板鏈在轉(zhuǎn)錄過程中會將外顯子與內(nèi)含子都轉(zhuǎn)錄在一條前體mRNA中，前體mRNA中由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的片段被剪切后，再重新將其余片段拼接起來成為成熟的mRNA。下列敘述錯誤的是(　　)
A．前體mRNA的合成過程需要RNA聚合酶參與
B．基因的內(nèi)含子中含有轉(zhuǎn)錄成終止密碼子的片段
C．內(nèi)含子發(fā)生堿基對的缺失可能不會導致性狀改變
D．將模板鏈與成熟mRNA結(jié)合可檢測內(nèi)含子的位置
B　[前體mRNA通過轉(zhuǎn)錄過程合成，而轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶的參與，A正確；前體mRNA中由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的片段會被剪切掉，因此基因的內(nèi)含子中不含有轉(zhuǎn)錄成終止密碼子的片段，B錯誤；前體mRNA中由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的片段會被剪切掉，因此內(nèi)含子發(fā)生堿基對的缺失可能不會導致性狀改變，C正確；前體mRNA中由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的片段會被剪切掉，因此將模板鏈與成熟mRNA結(jié)合可檢測內(nèi)含子的位置，D正確。]
7．(多選)(2020·章丘四中月考)如圖是科研人員利用乙烯合成酶的反義基因，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得耐儲存的轉(zhuǎn)基因番茄的過程。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．該轉(zhuǎn)基因技術(shù)所用的目的基因是乙烯合成酶基因
B．乙烯合成酶的反義基因與乙烯合成酶基因的區(qū)別是轉(zhuǎn)錄mRNA的模板鏈不同
C．由圖可知過程⑤依據(jù)的原理是堿基互補配對原則
D．轉(zhuǎn)基因番茄中乙烯含量低的原因可能是乙烯合成酶基因的翻譯過程受阻
BCD　[由圖示可知，該轉(zhuǎn)基因技術(shù)所用的目的基因是乙烯合成酶的反義基因，A錯誤；由圖示可知，乙烯合成酶的反義基因與乙烯合成酶基因都是由α鏈和β鏈組成，區(qū)別是轉(zhuǎn)錄mRNA的模板鏈相反，使二者轉(zhuǎn)錄出的mRNA能互補配對，形成雙鏈RNA，B正確；由圖可知過程⑤依據(jù)的原理是堿基互補配對原則，通過反義mRNA與乙烯合成酶轉(zhuǎn)錄的mRNA結(jié)合，阻礙乙烯合成酶mRNA的翻譯過程，C正確；由以上分析可知，轉(zhuǎn)基因番茄中乙烯含量低的原因是由于乙烯合成酶基因的反義拷貝轉(zhuǎn)錄出的反義mRNA與翻譯模板的結(jié)合，使乙烯合成酶基因的翻譯過程受阻，D正確。]
考點二　中心法則及基因?qū)π誀畹目刂?br/>1．中心法則
(1)提出者：克里克。
(2)補充后的內(nèi)容圖解：
①DNA的復制；②轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④RNA復制；⑤逆轉(zhuǎn)錄。
(3)請寫出洋蔥表皮細胞內(nèi)遺傳信息傳遞式：
DNARNA蛋白質(zhì)。
(4)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式：
。
2．基因控制性狀的途徑
(1)直接控制途徑
①方式：基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。
②實例：鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病等
(2)間接控制途徑
①方式：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀
②實例：
a．白化病致病機理圖解
b．豌豆的圓粒和皺粒的形成機理圖解
3．基因與性狀的關(guān)系
(1)一個基因一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)
(2)一個基因多種性狀(如基因間相互作用)
(3)多個基因一種性狀(如身高、體重等)
(4)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。基因型相同，表現(xiàn)型可能不同；基因型不同，表現(xiàn)型也可能相同。
(人教版必修2
P70)線粒體和葉綠體中的DNA，都能夠進行半自主自我復制，并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成，進而控制生物的性狀。線粒體和葉綠體中基因控制的性狀只能通過母方遺傳給后代，請解釋原因。
提示：受精時，精子的頭部進入卵細胞中，受精卵中的細胞質(zhì)基因幾乎全部來自卵細胞。
1．HIV中能完成逆轉(zhuǎn)錄過程。
(×)
提示：HIV感染人體細胞，在細胞內(nèi)完成逆轉(zhuǎn)錄過程。
2．豌豆粒形的形成機理體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。
(×)
提示：豌豆粒形的形成機理體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物體的性狀。
3．白化病是酪氨酸酶活性降低造成的。
(×)
提示：白化病是病人體內(nèi)不能合成酪氨酸酶造成的。
4．某些性狀由多個基因共同決定，有的基因可能影響多個性狀。
(√)
5．兩個個體的身高相同，二者的基因型可能相同，也可能不同。
(√)
6．淀粉分支酶基因中插入一段外來DNA，屬于基因重組。
(×)
提示：基因中插入一段外來DNA，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，屬于基因突變。
1．在寒冷水域和溫暖水域中生活的章魚，二者K＋通道的基因序列相同，但在相同強度的刺激下，K＋通道靈敏度有很大差異，這一現(xiàn)象說明
____________________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：生物的性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果
2．端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。由此可推知發(fā)生了怎樣的生理過程？其中端粒酶中的蛋白質(zhì)起著怎樣的作用？
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：發(fā)生了逆轉(zhuǎn)錄過程，端粒酶中的蛋白質(zhì)為逆轉(zhuǎn)錄酶，起著催化以RNA為模板合成DNA的作用
不同細胞或生物的中心法則
(1)能分裂的細胞及噬菌體等DNA病毒的中心法則：
(2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則：
(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則：
(4)不能分裂的細胞的中心法則：
在一個蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(如圖所示)，DNA被甲基化后會干擾RNA聚合酶的識別。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。據(jù)此研究解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因。
提示：蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，使DNMT3基因不表達，一些基因正常表達而發(fā)育成蜂王。
考查中心法則
1．(多選)(2020·青島模擬)新型冠狀病毒為單股正鏈RNA病毒，用(＋)RNA表示。如圖表示冠狀病毒的增殖過程。下列說法正確的是(　　)
A．冠狀病毒屬于RNA病毒，病毒自身含有逆轉(zhuǎn)錄酶
B．病毒RNA復制時需要的酶在宿主細胞的核糖體上合成
C．病毒RNA可直接作為翻譯的模板
D．RNA上結(jié)合多個核糖體的意義是可以迅速合成大量病毒所需的蛋白質(zhì)
BCD　[冠狀病毒屬于RNA病毒，由于圖示沒有體現(xiàn)以RNA為模板合成DNA過程，所以不能說明冠狀病毒體內(nèi)含有逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，其RNA復制時需要的酶在宿主細胞內(nèi)合成，B正確；根據(jù)圖示，病毒RNA可直接作為翻譯的模板，合成病毒蛋白，C正確；RNA上結(jié)合多個核糖體可以迅速合成大量病毒所需的蛋白質(zhì)，D正確。]
2．研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒(HIV)的RNA在宿主細胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。依據(jù)中心法則(如圖)，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過④②③過程
B．HIV攻擊人體細胞時，人體細胞不能產(chǎn)生HIV的抗體
C．通過④過程形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上
D．科學家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病
B　[人類免疫缺陷病毒(HIV)的RNA在宿主細胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板，需要經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄過程形成DNA，然后再通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程形成蛋白質(zhì)外殼，即子代病毒蛋白質(zhì)外殼至少要通過圖中的④②③過程完成，A正確；人體細胞可以在HIV的刺激下產(chǎn)生相應的抗體，B錯誤；通過④(逆轉(zhuǎn)錄)過程形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上，并伴隨宿主細胞DNA復制而復制，C正確；HIV為逆轉(zhuǎn)錄病毒，逆轉(zhuǎn)錄過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，因此科學家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病，D正確。]
　“三看法”判斷中心法則各過程
考查基因?qū)π誀畹目刂?br/>3．(2020·河北衡水冀州中學期中)如圖所示為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，下列敘述正確的是
(　　)
A．①②和⑦⑥都表示基因的表達過程，但發(fā)生在不同細胞中
B．由題中信息判斷基因1和基因2的遺傳一定遵循基因的自由組合定律
C．生物體中一個基因只能決定一種性狀
D．⑦→⑥→⑤過程說明基因可通過控制酶的合成，直接控制生物的性狀
A　[由圖可知，①和⑦表示轉(zhuǎn)錄，②和⑥表示翻譯，基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，圖中的血紅蛋白的形成只發(fā)生在紅細胞中，酪氨酸酶在皮膚和眼睛等組織細胞中表達，A正確；僅由題中信息不能確定基因1和基因2的遺傳是否遵循基因的自由組合定律，因為僅由題中信息不能確定這兩個基因是否位于同一對同源染色體上，B錯誤；生物體中一個基因可以參與控制多種性狀，C錯誤；⑦→⑥→⑤過程說明基因可通過控制酶的合成，間接控制生物的性狀，D錯誤。]
4．(2020·廣東六校聯(lián)考)長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25
℃，將孵化后4～7天的長翅果蠅幼蟲放在35～37
℃的環(huán)境中處理6～24小時后，得到了一些殘翅果蠅，這些殘翅果蠅在25
℃下產(chǎn)生的后代仍是長翅果蠅。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．環(huán)境條件的改變可以引起生物性狀的改變
B．控制果蠅翅型基因的表達受溫度影響
C．果蠅翅的發(fā)育可能與某種酶有關(guān)
D．本實驗中殘翅果蠅的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果
D　[生物的性狀是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果，根據(jù)題目信息，長翅果蠅發(fā)生的變異是環(huán)境影響的結(jié)果。環(huán)境溫度影響酶的活性，進一步影響了基因的表達，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。]
易錯矯正
突破選擇題
長句背誦
突破非選擇題
1．轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。2．翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。3．并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸。4．一種密碼子只決定一種氨基酸，但一種氨基酸可對應一種或多種密碼子。5．RNA復制酶、逆轉(zhuǎn)錄酶均來自病毒自身，但是該酶起初應在寄主細胞核糖體上，由寄主細胞提供原料合成。
1．RNA與DNA在化學組成上的區(qū)別：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。2．轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈作為模板，主要發(fā)生在細胞核中，以4種核糖核苷酸為原料。3．決定氨基酸的密碼子位于mRNA上，有61種，反密碼子位于tRNA上。4．基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑：一是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；二是基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。
真題體驗|
感悟高考　淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
1．(2021·廣東選擇考適應性測試)同工酶是指催化相同的化學反應，但其分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學性質(zhì)不相同的一組酶。同工酶可因編碼基因的不同、轉(zhuǎn)錄或翻譯后加工過程的不同而產(chǎn)生差異。對同一個體而言，下列敘述錯誤的是(　　)
A．相同反應條件，同工酶催化效率相同
B．不同的組織，同工酶催化的底物相似
C．不同的同工酶，mRNA序列可能相同
D．相同的細胞，同工酶的編碼基因相同
A　[同工酶的分子結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)存在差異，在相同的反應條件下，催化效率不一定相同，A錯誤；因為同工酶催化相同的化學反應，故它們催化的底物相似，B正確；同工酶可因翻譯后加工過程的不同而產(chǎn)生差異，故不同的同工酶，mRNA序列可能相同，C正確；同一個體的相同細胞中，同工酶的編碼基因相同，D正確。]
2．(多選)(2021·河北選擇性考試模擬)生物體中編碼tRNA的DNA某些堿基改變后，可以產(chǎn)生被稱為校正tRNA的分子。某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識別精氨酸遺傳密碼的tRNA。下列敘述正確的是(　　)
A．tRNA分子上的反密碼子決定了其攜帶的氨基酸
B．新合成的多肽鏈中，原來精氨酸的位置可被替換為甘氨酸
C．此種突變改變了編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列
D．校正tRNA分子的存在可以彌補某些突變引發(fā)的遺傳缺陷
BD　[A、mRNA分子上的密碼子決定了相應的tRNA攜帶的氨基酸的種類，A錯誤；B、題中顯示，某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識別精氨酸遺傳密碼的tRNA，該tRNA的存在可能使新合成的多肽鏈中，原來精氨酸的位置被替換為甘氨酸，B正確；C、根據(jù)題目信息可知，此種突變產(chǎn)生了校正tRNA，并沒有改變編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列中的遺傳密碼序列，C錯誤；D、校正tRNA分子的作用是校正發(fā)生錯誤的翻譯的過程，故某些突變引發(fā)密碼子改變，但由于校正tRNA分子的存在使得該位置的氨基酸未發(fā)生改變，D正確。故選BD。]
3．(2020·海南等級考)下列關(guān)于人胃蛋白酶基因在細胞中表達的敘述，正確的是(　　)
A．轉(zhuǎn)錄時基因的兩條鏈可同時作為模板
B．轉(zhuǎn)錄時會形成DNA?RNA雜合雙鏈區(qū)
C．RNA聚合酶結(jié)合起始密碼子啟動翻譯過程
D．翻譯產(chǎn)生的新生多肽鏈具有胃蛋白酶的生物學活性
B　[轉(zhuǎn)錄是以DNA(基因)的一條鏈為模板的，A錯誤；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA分子的過程，會形成DNA?RNA雜合雙鏈區(qū)，B正確；RNA聚合酶結(jié)合啟動子啟動轉(zhuǎn)錄過程，C錯誤；翻譯產(chǎn)生的新生多肽鏈還需要經(jīng)過加工才能成為具有生物學活性的胃蛋白酶，D錯誤。]
4．(2020·海南等級考)赤霉素(GA)和脫落酸(ABA)參與種子萌發(fā)的調(diào)控。某課題組首先證實，GA處理大麥種子能引起α?淀粉酶基因轉(zhuǎn)錄生成的mRNA量增加，他們又進一步用GA、ABA對大麥種子進行不同處理，檢測處理后的大麥種子α?淀粉酶合成量，結(jié)果如表(“＋”表示有，“－”表示無，其中“＋”的數(shù)量表示α?淀粉酶合成量的多少)。
分組處理
對照組
加GA
加ABA
加GA和ABA
α?淀粉酶合成量
＋＋
＋＋＋
－
＋
下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．GA在翻譯水平上誘導α?淀粉酶的合成
B．ABA能促進大麥種子淀粉的水解
C．GA與ABA在α?淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D．能合成ABA的大麥種子易穗上發(fā)芽
C　[由題可知，“GA處理大麥種子能引起α?淀粉酶基因轉(zhuǎn)錄生成的mRNA量增加”，GA在轉(zhuǎn)錄水平上誘導α?淀粉酶的合成，A錯誤；α?淀粉酶促進淀粉的水解，當α?淀粉酶減少，淀粉的水解受到抑制，B錯誤；GA促進α?淀粉酶的合成，ABA抑制α?淀粉酶的合成，C正確；因為ABA抑制α?淀粉酶的合成，因此ABA抑制種子的萌發(fā)，能合成ABA的大麥種子穗上發(fā)芽現(xiàn)象減弱，D錯誤。]
[全國卷·命題研析借鑒]
5．(2020·全國卷Ⅲ)細胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)。含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是(　　)
A．一種反密碼子可以識別不同的密碼子
B．密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合
C．tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成
D．mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變
C　[根據(jù)圖像可知，反密碼子CCI可與mRNA中的GGU、GGC、GGA互補配對，說明一種反密碼子可以識別不同的密碼子，A項正確；密碼子與反密碼子的堿基互補配對，密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合，B項正確；tRNA分子和mRNA分子都是單鏈結(jié)構(gòu)，C項錯誤；由于某些氨基酸可對應多種密碼子，故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，D項正確。]
6．(2020·全國卷Ⅱ)大豆蛋白在人體內(nèi)經(jīng)消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽鏈)。回答下列問題：
(1)在大豆細胞中，以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時，除mRNA外還需要其他種類的核酸分子參與，它們是________________。
(2)大豆細胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位需要經(jīng)過核孔。就細胞核和細胞質(zhì)這兩個部位來說，作為mRNA合成部位的是________，作為mRNA執(zhí)行功能部位的是________；作為RNA聚合酶合成部位的是________，作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是________。
(3)部分氨基酸的密碼子如表所示。若來自大豆的某小肽對應的編碼序列為UACGAACAUUGG，則該小肽的氨基酸序列是________。若該小肽對應的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，則此時編碼小肽的RNA序列為____________________________________________________
____________________________________________________。
氨基酸
密碼子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA　GAG
酪氨酸
UAC　UAU
組氨酸
CAU　CAC
[解析]　(1)在大豆細胞中，以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時，還需要rRNA參與構(gòu)成核糖體、tRNA參與氨基酸的轉(zhuǎn)運。(2)大豆細胞中，僅考慮細胞核和細胞質(zhì)這兩個部位，mRNA的合成部位是細胞核，mRNA合成以后通過核孔進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合起來進行翻譯過程；RNA聚合酶在細胞質(zhì)中的核糖體上合成，經(jīng)加工后，通過核孔進入細胞核，與DNA結(jié)合起來進行轉(zhuǎn)錄過程。(3)根據(jù)該小肽對應的編碼序列，結(jié)合表格中部分氨基酸的密碼子可知，該小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸。若該小肽對應的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，結(jié)合表格中部分氨基酸的密碼子可知，谷氨酸、酪氨酸和組氨酸的密碼子均有兩個，且均為最后一個堿基不同，因此應該是這三種氨基酸分別對應的密碼子的最后一個堿基發(fā)生了替換，此時編碼小肽的RNA序列為UAUGAGCACUGG。
[答案]　(1)rRNA、tRNA　(2)細胞核　細胞質(zhì)　細胞質(zhì)　細胞核　(3)酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸　UAUGAGCACUGG
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17
-(共42張PPT)
素養(yǎng)加強課6
同位素標記法及其應用
第六單元
遺傳的分子基礎(chǔ)
01
類型一　
[典例引領(lǐng)]
[素養(yǎng)建構(gòu)]
[素能訓練]
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
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4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
02
類型二
DNA半保留復制與細胞分裂綜合中的同位素標記法　
[典例引領(lǐng)]
[素養(yǎng)建構(gòu)]
[素能訓練]
高考贅源網(wǎng)
高考資源
邊的高考專家!】
堿基
(A/G/C/T)
Ho-P-0-P--0-P--0--CH2
0
000
HH
X在
ddntP中表示H
x在dNTP中表示0H區(qū)
點此進入
解析答案
實驗
細菌N培養(yǎng)基破碎細菌細離心產(chǎn)
胞提取DNA
結(jié)果A
實驗二:/細N培養(yǎng)基」破碎細菌細離心結(jié)果B
胞提取DNA
1N培養(yǎng)基破碎細菌
細胞提取
離
培養(yǎng)20
min
DNA
心7果
細|15N培養(yǎng)基細
破碎細菌結(jié)
菌培養(yǎng)一段時間
菌
4N培養(yǎng)基細胞提取離果
培養(yǎng)40min
DNA
D
破碎細菌
14N培養(yǎng)基
細胞提取^果
培養(yǎng)60
min
DNA
輕鏈
雜合鏈
輕鏈DNA
DNA
重鏈
DNA
雜合鏈
⑦DNA
DNA
結(jié)果A結(jié)果B
結(jié)果C
結(jié)果D
結(jié)果F
親代剛兩條深色鏈表示具有“放射性
99
1個DNA
(供給無放射性的原料)
分子
著絲點
新鏈1每個子代DNA均含
第一次
舊鏈∫親代DNA鏈
復制8
著絲占,∠
第二次復制中期:每條
舊鏈染色體都帶“放射性”,
m第二次人
復制
>新鏈但每條染色體都只有
條染色單體帶“放射性”
僅分析
著絲點分
其中一第二次復制后期:因著絲
Ⅳ裂,染色
條染色點分裂導致染色體數(shù)目加
單體分開圖/體著絲倍,但每條染色體移向哪
點分裂一板具有"隨機性”
隨機移向兩極狀況
第一次分裂
第二次分裂
復制/V
細胞
復/著絲點(人
C著絲點
染色體一/制分裂(y/復制分裂(A
∏轉(zhuǎn)換
(人b
每條染色體
上的DNA
或或
注:“”為親代DNA鏈;“”為利用原料合成的子鏈
第一次分裂
第二次分裂
著絲點(
細胞
分裂(v)
染色體
復制
轉(zhuǎn)換
每條染色體
上的DNA
注:“”為親代DNA鏈;“;”為利用原料合成的子鏈同位素標記法及其應用
類型一　同位素標記法在高中生物實驗中的應用歸納
(2020·山東等級考試樣卷)雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)與脫氧核苷三磷酸(dNTP)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知ddNTP按堿基互補配對的方式加到正在復制的子鏈中后，子鏈的伸延立即終止。某同學要通過PCR技術(shù)獲得被32P標記且以堿基“C”為末端的、不同長度的子鏈DNA片段。在反應管中已經(jīng)有單鏈模板、引物、DNA聚合酶和相應的緩沖液等，還需要加入下列哪些原料
(　　)
①dGTP，dATP，dTTP，dCTP
②dGTP，dATP，dTTP
③α位32P標記的ddCTP
④γ位32P標記的ddCTP
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
[審題指導]　(1)ddNTP能夠使正在復制的DNA子鏈延伸終止。(2)要得到被32P標記的以堿基“C”為末端的，不同長度的子鏈DNA片段。(3)PCR技術(shù)合成DNA的原料是dNTP。
A　[由題意可知，該同學的目的是得到放射性標記C為末端的、不同長度的子鏈DNA片段。則必須提供四種dNTP，若沒有dCTP，則所有片段長度均一致，因為所有子鏈在合成時均在第一個C處摻入雙脫氧的C而停止復制，故需有①。由圖可知，ddCTP要作為DNA復制的原料則需要脫去兩個磷酸基團，故應將放射性32P標記于α位，故需有③。]
1．同位素標記法在高中生物學中的應用總結(jié)
實驗目的
標記物
標記物轉(zhuǎn)移情況
實驗結(jié)論
研究分泌蛋白的合成和分泌過程
用3H標記的亮氨酸
核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜
各種細胞器既有明確的分工，相互之間又協(xié)調(diào)配合
研究光合作用過程中物質(zhì)的利用
HO
HO→18O2
光合作用的反應物H2O的O以O2的形式放出，CO2中的C用于合成有機物
14CO2
14CO2→14C3→(14CH2O)
探究生物的遺傳物質(zhì)
親代噬菌體中的32P(DNA)、35S(蛋白質(zhì))
子代噬菌體檢測到放射性32P，未檢測到35S
DNA是遺傳物質(zhì)
驗證DNA的復制方式
親代雙鏈用15N標記
親代DNA→子一代DNA的一條鏈含15N
DNA的復制方式為半保留復制
探究DNA復制、轉(zhuǎn)錄的原料
3H或15N標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸
標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸主要集中在細胞核，尿嘧啶核糖核苷酸主要集中在細胞質(zhì)
標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸用于合成DNA，尿嘧啶核糖核苷酸用于合成RNA
生長素的極性運輸
含14C的生長素
標記物在形態(tài)學上端，在形態(tài)學下端可檢測到標記物，反之不行
生長素只能從植物體的形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端
2．與熒光標記法的區(qū)別
(1)常用的熒光蛋白有綠色和紅色兩種
①綠色熒光蛋白(GFP)常用的是來源于發(fā)光水母的一種功能獨特的蛋白質(zhì)，藍光或近紫外光照射，發(fā)射綠色熒光。
②紅色熒光蛋白來源于珊瑚蟲，是一種與綠色熒光蛋白同源的熒光蛋白，在紫外光的照射下可發(fā)射紅色熒光。
(2)人教版教材中用到的熒光標記法
①《必修1》　P67“細胞融合實驗”：這一實驗很有力地證明了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。
②《必修2》　P30“基因在染色體上的實驗證據(jù)”：通過現(xiàn)代分子生物學技術(shù)，運用熒光標記的手段，可以很直觀地觀察到某一基因在染色體上的位置。
1．(2020·莆田市檢測)下列關(guān)于同位素標記法應用的描述，不恰當?shù)氖?　　)
A．可用18O2探究有氧呼吸的整個過程
B．可用14CO2探究光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑
C．可用3H標記的亮氨酸研究分泌蛋白合成和分泌過程
D．可用131I研究甲狀腺吸收碘量與甲狀腺激素合成的關(guān)系
A　[用18O2只能探究有氧呼吸的第三階段，不能探究有氧呼吸的整個過程。]
2．同位素標記法是生物科學研究中常用的方法。下列敘述錯誤的是(　　)
A．用14C標記的CO2供給小球藻進行光合作用可證明碳的轉(zhuǎn)化途徑
B．將3H標記的亮氨酸注射到胰腺腺泡細胞中可證明生物膜間有聯(lián)系
C．用14C或18O標記的噬菌體分別侵染細菌可證明DNA是遺傳物質(zhì)
D．將被15N標記的細菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中可證明DNA的復制方式
C　[用32P或35S標記的噬菌體分別侵染細菌可證明DNA是遺傳物質(zhì)。]
3．(2020·濰坊期中)物理學和化學方法可用于生物學的研究。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．沃森和克里克利用X射線衍射法研究并推算出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)
B．科學家通過熒光標記的人、鼠細胞融合實驗證明了細胞膜具有流動性
C．赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記和離心技術(shù)證明DNA是遺傳物質(zhì)
D．科學家運用同位素示蹤和離心技術(shù)證實了DNA的半保留復制
A　[在遺傳物質(zhì)的研究歷史上，沃森和克里克以威爾金斯和其同事富蘭克林提供的DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算出DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。]
4．科學家在研究DNA分子復制方式時進行了如下的實驗研究(已知培養(yǎng)用的細菌大約每20
min分裂一次，產(chǎn)生子代，實驗結(jié)果見相關(guān)圖示)：
(1)實驗一、實驗二的作用是______________________。
(2)從結(jié)果C、D看，DNA復制具有________________________的特點。根據(jù)這一特點，理論上結(jié)果E中含14N的DNA分子所占比例為________。
(3)復制過程除需要模板DNA、脫氧核苷酸外，還需要________等條件。
(4)若對結(jié)果C中的DNA分子先用解旋酶處理，然后再離心，結(jié)果為F，請在圖中表示出。
(5)如果實驗C、D、E的結(jié)果都為圖G，據(jù)此可判斷DNA分子的復制方式________(填“是”或“不是”)半保留復制。
[解析]　(1)實驗一和實驗二分別表示被14N和15N標記的DNA的離心結(jié)果，其作用是與后面的實驗結(jié)果形成對照。(2)從結(jié)果C、D看，新形成的DNA保留了原來DNA的兩條鏈，DNA復制具有半保留復制的特點；經(jīng)過60
min后，DNA復制了3次，共形成8個DNA分子，其中有2個DNA分子是15N/14N，其余6個DNA分子為14N/14N。(3)復制過程需要模板DNA、原料(四種脫氧核苷酸)、酶和能量等條件。(4)結(jié)果C中的DNA分子為15N/14N，解旋后形成的單鏈為一條重鏈15N和一條輕鏈14N。(5)結(jié)果G表明原來被15N標記的DNA的兩條鏈沒有分開，因此可判斷DNA分子的復制方式不是半保留復制。
[答案]　(1)對照　(2)半保留復制　1　(3)酶、能量　(4)如圖
(5)不是
類型二　DNA半保留復制與細胞分裂綜合中的同位素標記法
(2020·北京101中學檢測)蠶豆根尖細胞在含3H標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是(　　)
A．每條染色體的兩條單體都被標記
B．每條染色體中都只有一條單體被標記
C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記
D．每條染色體的兩條單體都不被標記
[審題指導]　(1)確定親代DNA分子標記情況。根據(jù)題干信息和DNA半保留復制的特點，可確定親代DNA分子(未被標記)→放入含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，所得子代DNA分子均有一條鏈被標記。(2)確定原料的標記情況：放入不含放射性標記的培養(yǎng)基培養(yǎng)至中期，所得子代DNA分子一半未被標記，一半只有一條鏈被標記。
B　[蠶豆根尖細胞在含3H標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后，產(chǎn)生的子細胞中，每條染色體的DNA分子的兩條鏈有一條被標記，然后在不含3H放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，中期的染色體的兩條染色單體只有一條染色單體被標記。]
1．DNA分子半保留復制圖像及解讀
2．有絲分裂中核DNA和染色體的標記情況分析
有絲分裂過程中DNA復制一次細胞分裂一次，如圖為連續(xù)分裂兩次的過程圖(以一條染色體為例)。
由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個子細胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條子鏈組成；第二次有絲分裂后最終形成的子細胞中含親代DNA鏈的染色體條數(shù)是0～2n(以體細胞染色體數(shù)為2n為例)。
3．減數(shù)分裂中核DNA和染色體的標記情況分析
在減數(shù)分裂過程中，DNA復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次。如圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果(以一對同源染色體為例)。
由圖可以看出，減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂兩次，但DNA只復制一次，所以四個子細胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成。
1．用32P標記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其分裂1次……N次。若一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是40條和2條，則這至少是第幾次分裂的分裂期(　　)
A．第1次　　B．第2次　　C．第3次　　D．第4次
C　[由染色體總條數(shù)為40條可知是分裂后期，若是第1次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數(shù)應為40條；若是第2次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數(shù)應為20條；若是第3次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數(shù)應為0～20條。]
2．將某雄性動物(染色體數(shù)為2N)的一個生殖細胞的全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標記后，置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生4個子細胞，檢測子細胞中的情況。下列推斷正確的是(　　)
A．若進行有絲分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1/2
B．若進行減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1
C．若子細胞中的染色體都含32P，則一定進行有絲分裂
D．若子細胞中的染色體不都含32P，則一定進行減數(shù)分裂
B　[若進行有絲分裂，第一次有絲分裂后，子細胞中每條染色體都含有32P；當細胞處于第二次有絲分裂中期時，每條染色體上只有1個染色單體含32P，當細胞處于第二次有絲分裂后期時，著絲點分裂后新形成的子染色體隨機移向細胞兩極，所以經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生的4個子細胞中，含32P染色體的子細胞為2個或3個或4個，A錯誤；若進行減數(shù)分裂，DNA只復制一次，經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生4個子細胞，子細胞中每條染色體都含32P，因此含32P染色體的子細胞比例一定為1，B正確；若子細胞中的染色體都含32P，說明DNA只復制一次，則一定進行減數(shù)分裂，C錯誤；若子細胞中的染色體不都含32P，說明DNA分子復制不止一次，則一定進行有絲分裂，D錯誤。]
3．(2020·深圳模擬)取某XY型性別決定的動物(2n＝8)的一個精原細胞，在含3H標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后，將所得子細胞全部轉(zhuǎn)移至普通培養(yǎng)基中完成減數(shù)分裂(不考慮染色體片段交換、實驗誤差和質(zhì)DNA)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．一個初級精母細胞中含3H的染色體共有8條
B．一個次級精母細胞可能有2條含3H的X染色體
C．一個精細胞中可能有1條含3H的Y染色體
D．該過程形成的DNA含3H的精細胞可能有6個
B　[由于DNA半保留復制，經(jīng)過一個細胞周期后，形成的2個精原細胞中所有核DNA都有1條鏈帶有3H標記。由精原細胞到初級精母細胞時，又經(jīng)過了一次DNA復制，此時，每條染色體都有1條染色單體含3H，即含3H的染色體共有8條，A項正確；一個次級精母細胞有0、1或2條X染色體，但由于初級精母細胞染色體的DNA只有一條鏈含3H，所以即便在減數(shù)第二次分裂后期，某次級精母細胞中含有2條X染色體的情況下，該細胞也只有1條X染色體含3H，B項錯誤；經(jīng)減數(shù)分裂形成的兩個含有1條Y染色體的精細胞中，其中一個精細胞中Y染色體不含3H，一個精細胞中Y染色體含3H，C項正確；由于在減數(shù)第二次分裂后期含3H的核DNA分子將隨機分配到細胞的兩極，因此一個精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的DNA含3H的精細胞可能是2、3、4個，由于進行減數(shù)分裂的精原細胞有2個，而2個精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂可形成8個精細胞，其中DNA含3H的精細胞可能有4、6、8個，D項正確。]
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