专题二 : 遗传的分子基础 【考点】 一：人类对遗传物质的探索过程( 必修二 P42-P46) 1. 1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验： （1）肺炎双球菌有两种类型类型： S型细菌：菌落光滑，菌体有荚膜，有毒性 R型细菌：菌落粗糙，菌体无荚膜，无毒性 (2) 实验过程（ P43 图 3-2 ） (3) 实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒 性的 S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。 推论（格里菲思） ：在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中， 必然含有某种促成这 一转化的活性物质“转化因子”。 2. 1944年艾弗里的实验： （1）实验过程： （ P44图 3-3 ） （2）实验证明：DNA才是 R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3. 1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验 （1）T2 噬菌体机构和元素组成： （2）实验过程：（P44 图 3-6 ） （3）实验结论：子代噬菌体的各种性状 是通过亲代的DNA遗传的。（即： DNA是 遗传物质） 4. 烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在 只有 RNA的病毒中， RNA是遗传物质。 小结： 细胞生物（真核、原核）非细胞生物（病毒） 核酸DNA和 RNA DNA RNA 遗传物质DNA DNA RNA 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA ，所以 DNA是主要的遗传物质。 二： DNA分子结构的主要特点( 必修二 P47-P49) 1.DNA的结构 （1）DNA的组成元素：C、H、 O 、N、P （2）DNA的基本单位：脱氧核苷酸（4 种） （3）DNA的结构： 由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 两条链上的碱基通过氢键连结成碱基对，碱基配对有一定规律： A 一定与 T 配对； G 一 定与 C 配对。 （碱基互补配对原则） 2.DNA的特性： 多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4 n(n 为碱基对对数 ) 特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。 3.DNA的功能： 携带遗传信息（DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）。 4. 与 DNA有关的计算： 在双链 DNA分子中： A=T、G=C 任意两个不互补的碱基之和相等；且等于碱基总数的一半。 例： A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2碱基总数 三： DNA分子的复制（必修二P54） 1概念： 以亲代 DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程 2时间：有丝分裂间期和减前的间期 3场所： 主要在细胞核 4过程：（看书） 解旋 以母链为模板进行碱基配对，合成子链 子、母链盘绕形成子代DNA分子 5特点：边解旋边复制，半保留复制 6原则： 碱基互补配对原则 7条件 : 模板： 亲代 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、 DNA聚合酶等 8DNA能精确复制的原因： 独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板; 碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。 9意义： DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。 10与 DNA复制有关的计算： 复制出 DNA数 =2 n（n 为复制次数） 含亲代链的DNA数 =2 四：基因的概念（必修二P55-P57） 1. 基因：是具有遗传效应的DNA片段。 2.DNA分子中有足够多的遗传信息。遗传信息蕴藏在4 种碱基的排列顺序中。碱基对的排列 顺序就代表了遗传信息。组成 DNA分子的碱基虽然只有4 种，但是，碱基对的排列顺序却是 千变万化的， 如有 n 个碱基对，这些碱基对可能的排列方式最多有4 n 种 3. 基因与 DNA分子、染色体、核苷酸的关系： （1）基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。 （2）基因在染色体上呈线性排列； （3）基因的基本组成单位是：脱氧核苷酸。 五：遗传信息的转录和翻译（必修二P62-P67） 1转录： （1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过 程。 （注：叶绿体、线粒体也有转录） （2）过程（ P63图 4-4 ） （3）条件： 模板： DNA的一条链（模板链） 原料： 4 种核糖核苷酸 能量： ATP 酶： 解旋酶、 RNA聚合酶等 （4）原则： 碱基互补配对原则（AU、TA、G C 、CG） （5）产物： 信使 RNA （mRNA ） 、核糖体RNA （rRNA） 、转运 RNA （tRNA） 2翻译： （1）概念： 游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA 为模板， 合成具有一定氨基酸顺序的蛋 白质的过程。 （注：叶绿体、线粒体也有翻译） （2）过程：（P66图 4-6 ） （3）条件： 模板： mRNA 原料： 氨基酸（ 20 种） 能量： ATP 酶： 多种酶 搬运工具：tRNA 装配机器：核糖体 （4）原则： 碱基互补配对原则（AU、UA、G C 、CG） （5）产物： 多肽链 3与基因表达有关的计算 基因中碱基数：mRNA 分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1 【典型例题】 例 1：已知 1 个 DNA分子中有4000 个碱基对，其中胞嘧啶有2200 个，这个 DNA分子中应含 有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是：（） A.4000 个和 900 个 B.4000个和 1800 个 C.8000 个和 1800 个 D.8000个和 3600 个 【答案】 C 【说明】考查DNA分子结构的相关知识。考查对知识的理解能力。属中等难度，理解水平。 例2：下列关于 DNA 复制的叙述中，正确的是（） A.复制均在细胞核内进行 B.复制仅发生在有丝分裂的间期 C.复制过程是先解旋后复制 D.碱基互补配对保证了复制的准确性 【答案】 D 【说明】考查DNA分子复制的相关知识。考查对知识的理解能力。属中等难度，理解水平。 例 3：决定氨基酸的密码子指（） A.DNA上的 3 个相邻的碱基 B.tRNA上的 3 个相邻的碱基 C. mRNA上的 3 个相邻的碱基 D. 基因上的3 个相邻的碱基 【答案】 C 【说明】考查对密码子概念的理解，属低难度，了解水平。 例 4：下列关于转录和翻译的比较，错误的是（） A.需要的原料不同 B.所需酶的种类不同 C.所需的模板不同 D.碱基配对的方式相同 【答案】 D 【说明】考查遗传信息的转录和翻译的相关知识。考查对知识的理解能力。属中等难度，理 解水平。 例 5：基因是指： （） A.有遗传效应的脱氧核苷酸序列 B.脱氧核苷酸序列 C.氨基酸序列 D.核苷酸序列 【答案】 A 【说明】考查对基因概念的理解，属低难度，了解水平。 【巩固练习】 1. 肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A 、B、C、D四个试管中，依次分别加入从 S型活细菌中提取的DNA 、 DNA 和 DNA酶、蛋白质、多糖，如下图所示。经过培养后进行检 查，发现有S型细菌形成的试管是（）。 2. 用同位素 35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA ，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌 的实验，进入细菌体内的有（）。 A. 35S B. 32P C. 35S和32P D.不含 35S和32P 3. 烟草花叶病毒的遗传物质是（）。 A.DNA B.细胞质C.蛋白质D.RNA 4. 在 DNA 分子中，下列哪种比例因生物种类的不同而不同（）。 A（ A+C ）/( G+T ) B(C+G )/( A+T ) C(A+G ) / （C+T）DC/ G 或 A/ T 5. 已知某 DNA分子有 1 000 个碱基对，其中一条单链上碱基AGT C1234，若 该 DNA分子连续复制了3 次，下列说法正确的是：（）。 A.共形成了8 个 DNA分子，其中有7 个 DNA分子中的脱氧核苷酸长链完全是新合成的 B. 新合成的子代DNA分子中， A G TC1234 C.3 次复制共需要周围环境中4800 个鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.第三次复制时，需要周围环境中1600 个腺嘌呤脱氧核苷酸 6. 含有 2000 个碱基的DNA ，每条链上的碱基排列方式最多有（）种。 A4 2000 B 4 1000 C 2 2000 D 2 1000 7. 在遗传信息的传递过程中，一般不可能发生的是( ) ADNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则 B核基因转录形成的mRNA 穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程 CDNA复制、转录都是以DNA 一条链为模板，翻译则是以mRNA 为模板 DDNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 8. 下列有关基因的说法中，正确的是（）。 A.基因就是一段DNA分子 B.基因一定位于染色体上 C.基因是有遗传效应的DNA片段 D.不同基因上带有的遗传信息相同 9. 下图是 DNA分子结构模式图，请按要求回答下面的问题。 （1）用文字填写名称： ； ； ； 。 （2）连接 G与 C，A与 T 之间的化学键名称 是。 （3）有人形象的将DNA的平面结构比喻为一架“梯子”，那么组成这个“梯子”“扶手” 的物质是和， 它形成了 DNA分子的基本骨架； 相当于两个 “扶手” 间“阶梯”的物质是，它的形成靠相连，并严格遵 循原则。 (4) 若该 DNA分子一条单链中（A+G ）/ （T+C）=a，则其互补链中该比值为；整 个 DNA分子中该比值为。 若该 DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)=b ，则其互补链中该比值为；整个 DNA 分子中该比值为。 【考点测试】 1. 下列有关DNA分子的叙述中，正确的是（） A. 构成 DNA分子的基本单位是脱氧核糖核酸 B. DNA 结构中碱基对排列在双螺旋的外侧 C.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序 D.DNA 复制时，必须首先解旋成两条独立的单链 2. 下列不是DNA复制条件的是（） 学科网 A解旋酶、 DNA聚合酶B脱氧核苷酸 CDNA模板和能量 DDNA酶 3.DNA复制的过程中，解旋酶能够将哪种键打开（） 学科网 A.肽键 B.氢键 C.高能磷酸键 D.普通化学键 学科网 4洋葱根尖分生区细胞中，细胞核DNA复制的时期是指（） A有丝分裂间期 B 联会时期 C有丝分裂前期 D 减数分裂第一次分裂的间期 5. 1条染色单体含有1 个双链的 DNA 分子，那么，四分体时期中的1条染色体含有（） A.4个双链的 DNA 分子B.2个双链的 DNA 分子 C.2 个单链的DNA 分子D.1 个双链的DNA 分子 6. 下列叙述中错误 的是 （） A.决定氨基酸的密码子是指mRNA 上的 3个相邻的碱基 B.若某转运RNA的反密码子为CAU,它所转运的氨基酸是甲硫氨酸（密码子为AUG ） C. 杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组 D. 诱变育种的原理是基因突变 7. 1 个DNA 分子经过 4次复制，形成16个 DNA 分子，其中含有最初DNA 分子长链的 DNA 分 子有（） A.2 个B.8 个C.16 个D.32 个 8马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但它们的性状差异很大，根本原因是（） A.生活环境不同B.DNA分子中碱基对排列顺序不同 C.DNA分子中碱基配对方式不同D.染色体上的着丝点数目不同 9下列关于基因的叙述中，正确的是（） A基因和DNA是同一概念 B. 基因是 4 种碱基对的随机排列 C基因是有遗