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章末整合提升,第三章 遺傳的分子基礎,,,,內容索引,梳理知識 構建綱要,整合重點 提升技能,梳理知識 構建綱要,,返回,答案,①__________；②____________；③___________；④_______；⑤____；⑥_____。,脫氧核苷酸,脫氧核苷酸鏈,肺炎雙球菌,噬菌體,轉錄,翻譯,整合重點 提升技能,方法一 巧解同位素標記噬菌體 典例1 有人試圖通過實驗來了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程。設計實驗如圖：,一段時間后，檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表對結果的預測中，最可能發(fā)生的是( ),,解析答案,解析 病毒侵染細胞時，蛋白質外殼留在外面，只有核酸注入細胞，由圖可知，病毒先在含32P的宿主細胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標記)，然后轉移到含35S的宿主細胞2中培養(yǎng)。病毒復制自身的遺傳物質所用的原料有宿主細胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸多數(shù)含31P，少數(shù)含32P；病毒合成的蛋白質外殼所用的原料都是宿主細胞2的，故全被35S標記。 答案 D,1.噬菌體的結構：噬菌體由DNA和蛋白質組成。,,,方法鏈接,2.噬菌體侵染細菌的過程,3.噬菌體的標記方法 (1)標記細菌：用含有32P或者35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，獲得含32P或者35S的細菌。 (2)標記噬菌體：讓噬菌體侵染含32P或者35S的細菌，從而獲得含32P或者35S的噬菌體。,1.“噬菌體侵染細菌的實驗”是研究遺傳物質的經(jīng)典實驗，主要過程如下： ①標記噬菌體→②噬菌體與細菌混合培養(yǎng)→③攪拌、離心→④檢測放射性 下列敘述正確的是( ) A.完整的實驗過程需要利用分別含有35S和32P及既不含35S也不含32P的細菌 B.②中少量噬菌體未侵入細菌會導致上清液中的放射性強度都偏高 C.③的作用是加速細菌的解體，促進噬菌體從細菌體內釋放出來 D.用32P標記的噬菌體進行該實驗，④的結果是只能在沉淀物中檢測到放 射性,,解析答案,,,遷移訓練,解析 由于噬菌體是病毒，沒有細胞結構，不能獨立生活，所以在標記噬菌體時，需要利用細菌；檢測放射性時不能區(qū)分何種元素，所以要分別利用含有35S和32P去標記既不含35S也不含32P的細菌，A正確； 若用35S標記的噬菌體侵染細菌，若②中少量噬菌體未侵入細菌，不會導致上清液中的放射性強度偏高，B錯誤； 攪拌和離心的作用是讓細菌和噬菌體分開，C錯誤； 用32P標記的噬菌體進行該實驗，④的結果是在沉淀物中檢測到較強的放射性，但在上清液中也會有少量的放射性，D錯誤。 答案 A,,解析答案,方法二 巧解DNA分子結構的計算 典例2 某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關系圖，下列正確的是( ),解析 A項，無論DNA分子的一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值為多少，整個DNA分子中(A＋C)/(T＋G)都等于1； B項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值與其互補鏈中的(A＋C)/(T＋G)的值互為倒數(shù)； C項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)的值與整個DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值相等； D項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)的值與其互補鏈中(A＋T)/(G＋C)的值相等。 答案 C,,,方法鏈接,堿基互補配對原則是核酸中堿基數(shù)量計算的基礎?？赏浦韵露鄺l用于堿基計算的規(guī)律。,,,遷移訓練,2.已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的( ) A.34%和16% B.34%和18% C.16%和34% D.32%和18%,,解析答案,解析 設該DNA分子的兩條鏈分別為1鏈和2鏈，雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，則A＋T占66%，又因為雙鏈DNA分子中，互補配對的兩種堿基之和占整個DNA分子比例和每條鏈中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因為T1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則A1＝66%－32%＝34%，G1＝34%－18%＝16%。根據(jù)DNA分子的堿基互補配對關系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。 答案 A,方法三 巧解DNA復制的有關計算 典例3 某DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有A個。下列有關此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,,解析答案,解析 DNA復制n次是指DNA連續(xù)復制了n次，產生的子代DNA分子為2n個，形成的脫氧核苷酸鏈有2n＋1條。第n次復制是指DNA復制了n－1次，已產生子代的DNA分子繼續(xù)進行第n次復制。兩種復制情況下所需的脫氧核苷酸的數(shù)目是不同的。在計算DNA分子在第n次復制過程中所需含某種堿基的脫氧核苷酸數(shù)目時，要先計算出n次復制時所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)，再減去(n－1)次復制過程中所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)。該DNA分子含胞嘧啶數(shù)目為(m－A)個，復制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(m－A)(2n－1)個。 答案 D,,,方法鏈接,1.DNA復制n次所需的某種游離脫氧核苷酸數(shù)＝m(2n－1)，其中m為所求脫氧核苷酸在親代DNA中的含量，n為復制次數(shù)。如下圖所示：,2.DNA第n次復制所需的某種游離脫氧核苷酸數(shù)＝m2n－1。 3.用15N標記的DNA分子在含14N培養(yǎng)基中復制n次后，含15N標記的DNA分子數(shù)是2個，含15N標記的DNA單鏈數(shù)也是2個。,,,遷移訓練,3.用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次。其結果不可能是( ) A.含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占7/8 C.復制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個 D.復制結果共產生16個DNA分子,,解析答案,解析 由于DNA的復制是半保留復制，經(jīng)過四次復制形成16個DNA分子都含有14N，有2個DNA分子中一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，其余14個DNA分子兩條鏈全部含有14N，該DNA分子中含有胞嘧啶60個，由此計算出含有鳥嘌呤60個，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個，復制4次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為40(24－1)＝600(個)，選項A、C、D正確，B錯誤。 答案 B,方法四 巧辨基因、DNA與染色體之間的關系 典例4 下列敘述中正確的是( ) A.細胞中的基因都在染色體上 B.細胞中每條染色體上都只有一個DNA分子 C.在體細胞中，基因和染色體一般成對存在 D.非等位基因在形成配子時都是自由組合的,,解析答案,解析 基因與染色體的行為雖然存在著明顯的平行關系，但基因實質上是位于DNA上的，除染色體上有DNA外，細胞質中的線粒體、葉綠體等細胞器內也含有DNA，其上面也有基因(稱為細胞質基因)，所以A項錯誤； 細胞中的染色體經(jīng)過復制后，每條染色體上含有兩條染色單體，即兩個DNA分子，所以B項錯誤； 減數(shù)分裂過程中，發(fā)生自由組合的基因是位于非同源染色體上的非等位基因，同源染色體上的非等位基因不發(fā)生自由組合，故D項也錯誤。 答案 C,,,方法鏈接,右圖是一對染色體，其中一條染色體來自母本，另一條來自父本。 它們都含有相同的基因，而且這些基因都按照相同的順序從染色體 的一端排到另一端。在一對染色體上同一位置的基因都相同嗎？這 些基因與染色體呈現(xiàn)出何種關系？ 科學家觀察到基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系，通過類 比的方法，推斷出基因位于染色體上并得到證明，且測定出了基因 在染色體上的相對位置，在染色體上呈線性排列。每種生物的體細 胞含有一定數(shù)目的染色體，真核細胞中DNA主要存在于細胞核內， 少量存在于線粒體、葉綠體中。前者DNA位于染色體上，復制前每條染色體上有1個DNA分子，復制后每條染色體上有2個DNA分子；而后者DNA是裸露的。每個DNA分子上含有許多基因，基因在染色體上呈線性排列。,,,遷移訓練,4.用a表示DNA，b表示基因，c表示脫氧核苷酸，d表示堿基，則四者的關系是( ),,解析答案,解析 基因是有遺傳效應的DNA片段，兩者的基本組成單位均為脫氧核苷酸，每一分子脫氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基組成的。,D,方法五 巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子 典例5 下列為某一段多肽鏈和控制它合成的DNA雙鏈的一段。 “—甲硫氨酸—脯氨酸—蘇氨酸—甘氨酸—纈氨酸—”,密碼子表： 甲硫氨酸：AUG； 脯氨酸：CCA、CCC、CCU、CCG； 蘇氨酸：ACU、ACC、ACA、ACG； 甘氨酸：GGU、GGA、GGG、GGC； 纈氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG。,根據(jù)上述材料，下列描述中錯誤的是( ) A.這條多肽鏈中有 4個“—CO—NH—”的結構 B.決定這段多肽鏈的遺傳密碼子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA C.這段DNA中的①鏈起了轉錄模板的作用 D.若①鏈中CCC堿基變?yōu)镃CT，則該多肽鏈的結構一定發(fā)生改變 解析 5個氨基酸脫水縮合時應產生4個肽鍵，由甲硫氨酸的密碼子組成，可推知①鏈為轉錄時的模板鏈，故密碼子應依次為AUG、CCC、ACC、GGG、GUA；若①鏈中CCC堿基變?yōu)镃CT，由于密碼子具有簡并性，其決定的氨基酸并沒有改變，該多肽鏈的結構也未改變。,D,,解析答案,,,方法鏈接,,,遷移訓練,5.根據(jù)蛋白質合成中遺傳信息的傳遞過程，在下面表格中的空白處填入相應的字母并回答問題：,,解析答案,(1)丙氨酸的密碼子是____，決定合成該氨基酸的DNA上的堿基是_______。 (2)第二個氨基酸( ？)應是________。 供選答案：半胱氨酸(UGC)、絲氨酸(UCC)、蘇氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)。 (3)DNA雙鏈中，____鏈為轉錄模板鏈，遺傳密碼存在于________鏈上。,(1)GCA CGT,答案,解析 DNA模板鏈中的堿基排列順序，如將T換為U就與轉運RNA中的堿基順序相同；DNA非模板鏈中的堿基排列順序，如將T換為U就與信使RNA中的堿基順序相同。,(2)半胱氨酸,(3)a c,方法六 巧解復制、轉錄和翻譯 典例6 如圖所示，下列有關的敘述中，不正確的是( ),A.甲是DNA，乙為RNA，此過程要以甲為模板，酶為RNA聚合酶 B.甲是DNA，乙為DNA，此過程要以甲為模板，酶為DNA聚合酶 C.甲是RNA，乙為DNA，此過程為轉錄，原料為脫氧核苷酸 D.甲是RNA，乙為蛋白質，此過程為翻譯，原料為氨基酸,解析 考查遺傳信息的傳遞過程，C項中甲RNA是模板，產物是DNA，所以模擬的應該是逆轉錄的過程，而不是轉錄。,C,,解析答案,,,方法鏈接,,,遷移訓練,,解析答案,6.關于轉錄和翻譯的敘述，錯誤的是( ) A.轉錄時以核糖核苷酸為原料 B.轉錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列 C.mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質 D.不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性 解析 轉錄是以DNA的一條鏈為模板、以核糖核苷酸為原料合成RNA的過程；轉錄需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先結合到基因的啟動子上，從而開始轉錄過程；以mRNA為模板翻譯、合成蛋白質時移動的是核糖體；一個氨基酸可以有幾種不同的密碼子，這樣有時由于差錯導致的密碼子改變卻不會改變氨基酸，從而保持生物性狀的穩(wěn)定性。,C,方法七 巧算轉錄與翻譯中的堿基與氨基酸的關系 典例7 已知一個蛋白質由兩條多肽鏈組成，連接氨基酸的肽鍵共有198個，翻譯該蛋白質的mRNA中有A和G共250個，則轉錄該mRNA的基因中C和T不少于( ) A.200個 B.400個 C.600個 D.800個 解析 已知該蛋白質由200個氨基酸組成，則mRNA中至少有600個堿基，轉錄該mRNA的基因至少有1 200個堿基，而雙鏈DNA中C和T占堿基總數(shù)的一半，故轉錄該mRNA的基因中C和T不少于600個。,C,,解析答案,,,方法鏈接,1.轉錄成mRNA的DNA分子中的堿基數(shù)至少是該mRNA堿基數(shù)的2倍。 2.由n個堿基組成的基因控制合成的蛋白質中所含氨基酸數(shù)最多為n/6。,,,遷移訓練,,解析答案,返回,7.一條多肽鏈中有氨基酸1 000個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉錄該信使RNA的基因分別至少有堿基( ) A.3 000個和3 000個 B.1 000個和3 000個 C.1 000個和4 000個 D.3 000個和6 000個 解析 本題是一道較常見的有關氨基酸和堿基之間關系的計算題，主要考查對知識的理解運用能力和知識的遷移能力。掌握了它們的關系：氨基酸個數(shù)∶mRNA上的堿基數(shù)目∶DNA上的堿基數(shù)目＝1∶3∶6，馬上可以指出正確的答案。,D,