遗传物质的分子基础
第二章遗传物质的分子基础
一、DNA作为主要遗传物质的证据
分子遗传学的大量直接和间接的证据，说明DNA是主要的遗传物质，而在缺乏DNA的某些病毒等中，RNA就是遗传物质
1、间接证据
从DNA含量、代谢、结构、染色体共有等方面均能间接证明遗传物质是DNA而不是其他物质
2、直接证据
（1）细菌的转化
肺炎双球菌两种类型：
光滑型(S型): SI 、SII 、SIII
粗糙型(R型): RI 、RII 、RIII
1928, Griffith首次将R II →S III ，实现了细菌遗传性状的定向转化。被加热杀死的S III 型肺炎双球菌必然含有某种促成这一转变的活性物质
1944 ，Avery等用生物化学方法证明这种活性物质是DNA，该提取物不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酸酶的影响，而只能为DNA酶所破坏
（2）噬菌体的侵染与繁殖
1952, Hershey等用同位素32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质
（3）烟草花叶病毒的感染和繁殖
1956, Frankel-Conrat，Singer 的实验：
RNA接种到烟叶→发病
RNA
RNA酶处理RNA →不发病
TMV
蛋白质：接种后不形成新的TMV →不发病
说明在不含DNA的TMV中RNA就是遗传物质
二、核酸的化学结构
核酸的构成单元是核苷酸，是核苷酸的多聚体
每个核苷酸包括三部分：五碳糖、磷酸、碱基
两个核苷酸之间由3’和5’位的磷酸二脂键相连
两种核酸的主要区别：
DNA：脱氧核糖，A、C、G、T，双链，分子链较长
RNA：核糖，A、C、G、U，单链，分子链较短
1、DNA的分子结构
1949-1951,Chargaff对多种生物来源的DNA的碱基成分的精密分析，发现DNA中:
A=T，G=C，A+G=C+T
说明碱基A与T之间、G与C之间存在互补配对关系，称为查尔格佛法则（Chargaff’s rule）
1953，Watson和Crick根据：查尔格佛法则(碱基互补配对的规律)和对DNA分子的X射线衍射结果，提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型。这个模型已为以后拍摄的电镜直观形象所证实
DNA分子模型最主要特点：
(1) 两条多核苷酸链以右手螺旋的形式，以一定的空间距离，环绕于同一轴相互盘旋而成
(2) 反向平行：5’－3’，3’－5’
(3) 两条单链间以碱基间氢键配对相连： A T，C G
(4) 每个螺旋34? (3.4nm)，含10bp，直径约为20?
(5) 分子表面大沟和小沟交替出现
A-T和C-G两种核苷酸对分子链内排列的位置和方向只有四种形式:
A---T C---G A---T G---C
C---G A---T G---C A---T
假设某一段DNA分子链有1000bp，则该段就可以有41000种不同的排列组合形式，反映出来的就是41000种不同性质的基因
2、RNA的分子结构
绝大部分RNA以单链形式存在，但可折叠起来形成若干双链区域。这些区域内，互补的碱基对间可形成氢键
一些以RNA为遗传物质的动物病毒含有双链RNA
三、DNA的复制
1、DNA复制的一般特点
（1）复制方式：半保留复制
（2）复制起点：原核生物一般只有一个复制起点，一个复制子；真核生物是多起点的，多个复制子
（3）复制方向：一般为双向复制
（4）具有复制的忠实性
2、原核生物DNA合成
（1）酶系统：DNA聚合酶、连接酶、解旋酶、拓扑异构酶等
（2）半保留复制，双向复制
（3）有引物的引导，为RNA
（4）延伸方向为5’－3’
（5）一条链一直从5’向3’方向延伸，称前导链，连续合成；另一条先沿5’－3’ 合成冈崎片段，再由连接酶连起来链，后随链，不连续合成
在前导链上，DNA引物酶只在起始点合成一次引物RNA，DNA聚合酶III开始DNA的合成* 在后随链上，每个冈崎片段的合成都需要先合成一段引物RNA，然后DNA聚合酶III才能进行DNA的合成
3、真核生物DNA合成
重点是真核生物DNA的复制与原核生物的主要不同点：
（1）DNA的合成只是在S期进行，原核生物则在整个细胞生长过程中都进行DNA合成（2）有二种不同的DNA聚合酶分别控制前导链（δ）和后随链α）的合成；在原核生物中由聚合酶III同时控制二条链的合成
（3）原核生物DNA的复制是单起点的，真核生物染色体的复制则为多起点的
（4）真核生物所需的RNA引物及合成的“冈崎片段”的长度比原核生物要短
（5）核小体的复制。组蛋白八聚体则以全保留的方式传递给子代分子
（6）真核生物染色体端体的复制：原核生物的染色体大多数为环状
4、RNA病毒中RNA的自我复制
先以自己为模板（“＋”链）合成一条互补的单链（“－”链），然后这个“－”链从“＋”链模板释放出来，它也以自己为模板复制出一条与自己互补的“＋”链，形成了一条新生的病毒RNA
四、RNA的转录及加工
1、RNA分子种类
（1）mRNA：传递遗传信息
（2）tRNA：最小的RNA，由70到90个核苷酸组成，具有稀有碱基的特点
（3）rRNA：核糖体的主要成分
在大肠杆菌中：rRNA量占细胞总RNA量的75-85％
tRNA占15％
mRNA占3-5％
（4）小核RNA(snRNA)、反义RNA
2、RNA合成的一般特点
（1）RNA合成不需要引物；DNA合成一定要引物的引导
（2）RNA合成所用原料为核苷三磷酸；在DNA合成时为脱氧核苷三磷酸
（3）只有一条DNA链被用作模板；DNA合成时，两条链分别用作模板
（4）RNA链的合成与DNA链的合成同样，也是从5’向3’端，由RNA聚合酶催化
（5）RNA合成的速度比DNA慢得多，一般每秒只有40个核苷酸左右，而DNA复制时每秒可达上千个核苷酸
3、原核生物RNA的合成
RNA的转录起始于RNA聚合酶与特定的启动部位-启动子-的结合，转录起始的第一个碱基称为启动点，在RNA聚合酶的作用下合成RNA，至终止子。
由启动子到终止子的序列称为转录单位。原核生物中一个转录单位通常含有多个基因，而在真核生物中大多只含有一个基因
转录起始点前面的序列称为上游（5′端），后面的序列称为下游（3′端）
RNA转录分三步：
(1) RNA链的起始
(2) RNA链的延长
(3) RNA链的终止及新链的释放
4、真核生物RNA的转录与加工
真核生物与原核生物RNA转录的不同点：
（1）真核生物RNA的转录是在细胞核内进行，而蛋白质的合成则是在细胞质内
（2）原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因；而少数较低等真核生物外，真核生物一个mRNA分子一般只编码一个基因
（3）原核生物只有一种RNA聚合酶催化所有RNA的合成；真核生物中则有RNA聚合酶I、II、III，分别催化不同种类型RNA的合成；原核生物RNA聚合酶直接起始转录合成RNA，真核生物三种RNA聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录（4）真核生物的启动子比原核生物复杂
真核生物mRNA在转录后的加工：
（1）5’端加上帽子(7－甲基鸟嘌呤核苷)：在蛋白质翻译时识别起始位置及防止被RNA酶降解
（2）3’端加上尾巴(聚腺苷酸,polyA)：对增加mRNA的稳定性及从细胞核向细胞质的运输具有重要作用
（3）切除非编码序列(内含子)，将编码序列(外显子)连接起来，形成成熟的mRNA分子，→RNA的剪接，才能进行蛋白质的翻译
五、遗传密码与蛋白质的翻译
1、遗传密码
(1) 三联体密码
(2) 遗传密码间无逗号,即在翻译过程中
遗传密码的译读是连续的
(3) 简并现象
(4) 遗传密码第三碱基的灵活性
(5) 起始密码子：AUG GUG
终止密码子: UAA UAG UGA
(6) 通用性，少数除外
2、蛋白质的合成
翻译：mRNA携带着从DNA上转录的遗传密码附着在细胞内的核糖体上，由tRNA运来各种氨基酸，按照mRNA的密码顺序，相互联结起来成为多肽链，并进一步通过修饰成为立体的蛋白质分子过程
核糖体：蛋白质翻译的场所
Pro合成过程：
肽链的起始：
AUG 原核生物：甲酰化甲硫氨酸
真核生物：甲硫氨酸
肽链的延伸：
非常迅速，大肠杆菌合成300AA/15s
5’→3’ mRNA
肽链的终止: UAA, UAG, UGA
多核糖体与Pro合成
3、中心法则及其发展
六、基因的概念与发展
1、经典遗传学
孟德尔称控制性状的因子为遗传因子
1909年约翰生提出了基因这个名词，取代孟德尔的遗传因子
摩尔根等人对果蝇、玉米等的大量遗传研究，建立了以基因和染色体为主体的经典遗传学结构单位：重组单位，突变单位
基因
功能单位
2、现代遗传学
基因是DNA分子上的一定区段,携带有特殊的遗传信息，可转录、翻译，可对其他基因起调节作用
突变子：突变的最小单位
基因重组子：交换的最小单位
顺反子（作用子）：功能单位
3、顺反测验及基因的微细结构
互补作用与互补测验(顺反测验)：
假定有两个独立起源的隐性突变如a1与a2，它们具有类似的表型，如何判断它们是属于同一个基因的突变，还是分别属于两个基因的突变？即如何测知它们是等位基因？
需要建立一个双突变杂合二倍体，测定这两个突变间有无互补作用
基因的微细结构：
20世纪50年代的生化技术还无法进行DNA的序列测定，本泽尔利用经典的噬菌体突变和重组技术，对T4噬菌体rⅡ区基因的微细结构进行了详细分析
4、基因的类型
根据基因结构和功能可以把基因分为：
(1) 结构基因：可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列
(2) 调控基因：其产物参与调控其他结构基因表达的基因
(3) 重叠基因：指同一段DNA的编码顺序，由于阅读框架(ORF)的不同或终止早晚的不同，同时编码两个或两个以上多肽链的现象
(4) 隔裂基因：指一个结构基因内部为一个或更多的不翻译的编码顺序，如内含子所隔裂的现象
(5) 跳跃基因：可作为插入因子和转座因子移动的DNA序列，有人将它作为转座因子的同义词
(6) 假基因：同已知的基因相似，但位于不同位点，因缺失或突变而不能转录或翻译，是没有功能的基因
高中生物专题遗传的分子基础
10 遗传的分子基础 安徽4．.右图为细胞内某基因（15N标记）结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是（） A．该基因中不可能含有S元素 B．该基因的碱基（C+G）/（A+T）为3∶2 C．限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位 D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4 【试题答案】D 【试题解析】基因是有遗传效应的DNA片段，其元素只含C、H、O、N、P。在双链DNA 分子中，A等于T也占全部碱基的20%。由于A+T+G+C=100%、C=G,得出C和G各占全部碱基30%，所以该基因的碱基（C+G）/（A+T）为3∶2。限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于氢键。复制3次共产生8个DNA，16条脱氧核苷酸链，有两条母链含15N，所以含15N的脱氧核苷酸链占1/8. 安徽5．测定某mRNA分子中尿嘧啶占26％，腺嘌呤占18％，以这个mRNA反转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶的比例分别是（） A.18％、26％ B.28％、22％ C.26％、18％ D.44％、8％ 【试题答案】B 【试题解析】mRNA分子是单链，尿嘧啶占26％，腺嘌呤占18％，即U+A=44%，则C+G=56%。由此mRNA分子反转录形成的DNA分子的模板链中，A+T=44%，G+C=56%。由于DNA分子的两条链中，A=T,G=C,故A与T各占22%，G与C各占28%。 北京3、下图为某种真核生物遗传信息表达过程中的部分图解。有关图的说法正确的是 A．图中b表示RNA聚合酶，a表示核糖核苷酸链 B．该图表示DNA解旋，脱氧核苷酸链正在延伸 C．该图表示转录尚未结束，翻译即已开始 D．该图表示以氨基酸为原料，多肽链正在合成 【答案】A 【解析]本题考查转录过程，意在考查考生的识图能力。图中所示过程为转录过程，a表示核糖核苷酸链，b表示RNA聚合酶，A项正确。B、C、D均错误。 江苏10、下表表示某真核生物酶X的基因，当其序列的一个碱基被另一碱基替换时的假设 相对于酶X的活性相对于酶X的氨基酸数目 甲100% 不变 乙50% 不变 丙0% 减少 丁150% 不变 ①蛋白质甲的产生是由于一个碱基被另一个碱基替换后，对应的密码子没有改变 ②蛋白质乙的氨基酸序列一定发生了改变
遗传的分子基础
第1讲遗传的分子基础 考纲要求 1.人类对遗传物质的探索过程：(1)对遗传物质的早期推测(Ⅰ)；(2)肺炎双球菌的转化实验(Ⅱ)； (3)噬菌体侵染细菌的实验(Ⅱ)。 2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。 3.基因的概念：(1)说明基因与DNA关系的实例(Ⅰ)；(2)DNA片段中的遗传信息(Ⅱ)。 4.DNA分子的复制：(1)对DNA分子复制的推测(Ⅰ)；(2)DNA分子复制的过程(Ⅱ)。 5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。 6.基因与性状的关系(Ⅱ)。
提示 细胞增殖过程完成了遗传信息的传递，细胞分化过程完成遗传信息的表达。 考点1 遗传物质探索的经典实验 1． 肺炎双球菌的转化实验 (1)体内转化：无毒性R 型细菌＋加热杀死的S 型细菌混合――→注射 小鼠死亡。 分析： ①加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。 ②R 型细菌转化成S 型细菌的原因是S 型细菌的DNA 与R 型细菌的DNA 实现重组，表现出S 型细菌的性状，此变异属于基因重组。 (2)体外转化(如图) (3)体内转化与体外转化实验的关系：体内转化实验说明S 型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA 。 2． 噬菌体侵染细菌实验 3．
【思维辨析】 (1)格里菲斯的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA 是遗传物质 (2013·江苏，2C)( × ) 提示 格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明转化因子的存在。 (2)噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统 (2013·北京，5A)( √ ) 提示 噬菌体是病毒。 (3) 噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是DNA 用15N 放射性同位素标记 (2012·上海，11C)( × ) 提示 噬菌体侵染细菌的实验是用32P 标记噬菌体的DNA ，而不是用15N 标记的DNA 。 (4)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 (2012·江苏，2A)( √ ) 提示 肺炎双球菌转化实验中提取的DNA 纯度没有达到100%。 (5)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 (2012·江苏，2D)( × ) 提示 只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 。 (6)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 (2011·江苏，12D)( × ) 提示 没有说明蛋白质不是遗传物质。 (7)HIV 的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 (2009·江苏，5D)( × ) 提示 HIV 的遗传物质是RNA 。 【归纳提炼】 有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的问题分析 1． 体内转化实验中细菌数量变化曲线解读 体内转化实验中，小鼠体内S 型、R 型细菌含量的变化情况如图所示。 (1)ab 段：将加热杀死的S 型细菌与R 型细菌混合后注射到小鼠体内，ab 时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R 型细菌的抗体，故该时间段内R 型细菌数量增多。 (2)bc 段：小鼠体内形成大量的对抗R 型细菌的抗体，致使R 型细菌数量减少。 (3)cd 段：c 之前，已有少量R 型细菌转化为S 型细菌，S 型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R 型细菌大量繁殖，所以cd 段R 型细菌数量增多。
遗传变异的分子基础
第三单元遗传与变异的分子基础 第一章遗传的物质基础 一、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，菌体有夹膜，有毒性 R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性 2、实验过程（看书肺炎双球菌的转化实验） 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。 4、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”。 二、1944年艾弗里的实验： 1、实验过程（看书肺炎双球菌的体外转化实验） 2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 （即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）
三、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（看书噬菌体侵染细菌） 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） 四、1956年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。 五、小结： 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。 六、DNA的结构 1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P 2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种） 3、DNA的结构： ①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 ②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧：由氢键相连的碱基对组成。 ③碱基配对有一定规律： A ＝ T；G ≡ C。（碱基互补配对原则） 4、DNA的特性： ①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数) ②特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。 5、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）。 6、与DNA有关的计算： 在双链DNA分子中： ① A=T、G=C ②任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半 例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基 七、DNA的复制 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Ⅰ前的间期 3、场所：主要在细胞核 4、过程：①解旋②合成子链③子、母链盘绕形成子代DNA分子 5、特点：半保留复制 6、原则：碱基互补配对原则
专题05 遗传的分子基础-2018年高考题汇编(解析版)
2018年高考真题及模拟试题分项解析 专题05 遗传的分子基础 1．（2018海南卷，10）下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是（） A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子 B．合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量 C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键 D．转录时有DNA双链解开和恢复的过程 【答案】B 【解析】线粒体和叶绿体中都含有少量的DNA和RNA分子，A正确；真核细胞内合成核酸的酶促反应过程，需消耗细胞代谢产生的能量，B错误；DNA由双链构成，RNA一般由单链构成，两者都含有磷酸二酯键，C正确；转录时有DNA双链解开和恢复的过程，D正确。 2．（2018江苏卷，3）下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是（） A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物 B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成 C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质 D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与 【答案】D 3．（2018全国Ⅰ卷，2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（） A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物学，科网 B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 【答案】B
【解析】真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA-蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA-蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA-蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶（成分为蛋白质）的结合，也能形成DNA-蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成,属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。 4．（2018海南卷，13）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（） A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶 C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸 D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板 【答案】C 5．（2018浙江卷，22）某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是（） A．本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术 B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的 C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNA D．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的 【答案】B 【解析】由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知：本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，A正确；分析图示可知：a管
遗传的分子基础知识点(最新整理)
专题四遗传的分子基础 【探索遗传物质的过程】 一、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，菌体有夹膜，有毒性 R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性 2、实验过程（看书） 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”。 二、1944年艾弗里的实验： 1、实验过程： 分析：实验的思路：将S菌的DNA和蛋白质等物质分开，分别单独观察它们的作用 2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 （即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质） 3、从变异的角度看，R菌转化成S菌，属于基因重组（R菌的DNA中插入了可表达的 外源DNA） 三、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（看书） 1)实验方法：同位素标记法 2)如何标记噬菌体：用被标记的细菌培养噬菌体（注意不能用培养基直接培养噬菌体） 3)搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 4)离心的目的：使上清液析出噬菌体，沉淀物中留下大肠杆菌 5)对照：两组实验之间是相互对照 6)误差分析：35S标记蛋白质，搅拌不充分，会使沉淀物中放射性升高 32P标记DNA，若保温时间太短或过长，会使上清液中放射性升高； 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） （该实验不能证明蛋白质不是遗传物质） 四、1956年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。 五、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。 【DNA的结构和DNA的复制】 一、DNA的结构 1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P 2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种） 3、DNA的结构： ①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双 螺旋结构。 ②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧：由氢键相连的碱基对组成。 ③碱基配对有一定规律： A ＝T；G ≡C。（碱基互补配对原则） ④两条链之间通过氢键连接，一条链中相邻的碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连 接 4、DNA的特性： ①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数) ②特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
2020高考生物二轮专题复习第一部分专题三遗传变异和进化小专题6遗传的分子基础试题
【2019最新】精选高考生物二轮专题复习第一部分专题三遗传变异和 进化小专题6遗传的分子基础试题 一、选择题 1.（2016·德州模拟）关于肺炎双球菌的描述，正确的是（） A.DNA是主要的遗传物质 B.基因的表达离不开核糖体 C.嘌呤碱基和嘧啶碱基数目相等 D.遗传信息不能从DNA流向DNA 解析：肺炎双球菌含有DNA和RNA，其中只有DNA是遗传物质，A错误；基因的 表达包括转录和翻译两个过程，而翻译的场所是核糖体，所以基因的表达离不开核糖体，B正确；在双链DNA中嘌呤碱基和嘧啶碱基数目相等，而在RNA分子中，嘌呤碱基和嘧啶碱基数目一般不相等，C错误；肺炎双球菌细胞内能进行DNA分子复制，所 以遗传信息能从DNA流向DNA，D错误。 答案：B 2.（2016·南京模拟）某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分 实验，有关分析错误的是（） A.35S标记的是噬菌体的DNA B.沉淀物b中含放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关 C.上清液a中放射性比较强 D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质 解析：35S标记的应该是噬菌体的外壳，外壳中含有S元素，而DNA中不含S元素；在②过程中，如果不充分搅拌，会使较多的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上，这样沉淀物中含有的放射性较高，如果搅拌充分，沉淀物的放射性较低；在上清液中含有较多的噬菌体外壳，所以放射性相对较高；上述实验没有证明DNA是遗传物质。
答案：A 3.（2016·揭阳模拟）DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为X） 变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对 分别为U－A、A－T、G－C、C－G，推测“X”可能是（） A.胸腺嘧啶 B.胞嘧啶 D.胸腺嘧啶或腺嘌呤 C.腺嘌呤 解析：由4个子代DNA分子的碱基对可知该DNA分子经过诱变处理后，其中1条 链上的碱基发生了突变，另一条链是正常的，所以得到的4个子代DAN分子中正常的DNA分子和异常的DNA分子各占1/2，因此含有G与C、C与G的2个DNA分子是未发生突变的。这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA 分子中的碱基组成是G－C或C－G，因此X可能是G或C。 答案：B 4.（2016·湖南三十校联考）假定某高等生物体细胞内染色体数是20条，其中 染色体中的DNA用3H标记，将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代，则在第二次有丝分裂后期，每个细胞中没有被标记的染色体数为（） A.5条 B.40条 C.20条 D.10条 解析：DNA有两条链，由于是半保留复制，第一次有丝分裂后所得的DNA分子中 有一条链被3H标记，另一条链中不合3H，这样的一条DNA分子在不含有标记的环境中再复制一次，将得到两条DNA分子，其中一个DNA分子的两条链均不被标记，而另一条DNA分子中有一条链被标记。由于有丝分裂后期的染色体数目加倍，所以在40 条染色体中有20条被标记，另外20条没有被标记。 答案：C 5.（2016·温州二模）真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。下列相关叙述 中，错误的是（） A.该过程不会发生在细胞质中 B.该过程两个RNA聚合酶反向移动
遗传的分子基础、变异、进化
专题检测(四) (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分) 1．(2012大纲全国卷Ⅰ，4)关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是() A．在某种条件下两种基因的频率可以相等 B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境 D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零 2．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是() A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制 B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP C．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的 D．DNA分子的复制需要RNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 3．(2012·上海卷，4)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30% C．嘌呤含量为50% D．嘧啶含量为40% 4．(2011·海南卷，6)关于哺乳动物红细胞和血红蛋白的叙述，错误的是() A．机体缺铁时，血红蛋白的合成量会减少 B．成熟红细胞中没有血红蛋白mRNA的合成 C．血浆中的氧和Na＋通过主动运输进入红细胞 D．血红蛋白基因突变可导致镰刀型细胞贫血症 5．(2012·江苏卷，7)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的容错性 6．如图1是果蝇体细胞示意图，图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为，请判断下列说法正确的是()
高中生物专题复习：遗传的分子基础
遗传的分子基础 一、选择题 1．(四川内江模拟)胰岛素是由51个氨基酸经脱水缩合形成的含两条肽链的蛋白质类激素,具有降低血糖的作用。下列相关叙述正确的是( ) A．胰岛素基因中的两条核糖核苷酸链同时转录成两条mRNA,分别翻译出一条肽链 B．核糖体与胰岛素mRNA结合的部位有2个tRNA的结合位点,翻译共需51种tRNA C．与胰岛素基因结合的RNA聚合酶以胞吞方式进入细胞核体现了核膜的结构特点 D．胰岛素基因中替换3个碱基对后,遗传信息发生了改变,合成的胰岛素可能不变 答案：D 2．下列相关实验中,叙述正确的是( ) A．赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是主要的遗传物质 B．可用含有充足营养物质的完全培养基培养噬菌体 C．噬菌体侵染细菌实验中,同位素32P标记的一组中,上清液中放射性较强 D．艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质,实验中没有完全排除蛋白质的作用 答案：D 3．在噬菌体侵染细菌的实验中,随着培养时间的延长,培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示,下列相关叙述不正确的是( ) A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌 B．在t0～t1时间内,噬菌体还未侵入细菌体内 C．在t1～t2时间内,噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡 D．在t2～t3时间内,噬菌体因失去寄生场所而停止增殖 答案：B 4．(东北三省三校联考)基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解,下图是S基因的表达过程,则下列有关叙述正确的是( ) A．异常mRNA的出现是基因突变的结果
B．图中所示的①为转录,②为翻译过程 C．图中②过程使用的酶是反转录酶 D．S基因中存在不能翻译多肽链的片段 答案：D 5．埃博拉出血热(EBHF)是由EBV(一种丝状单链RNA病毒)引起的,EBV与宿主细胞结合后,将其核酸—蛋白复合体释放至细胞质,通过下图途径进行增殖。若直接将EBV的RNA注入人体细胞,则不会引起EBHF。下列推断正确的是( ) A．过程②的场所是宿主细胞的核糖体,过程①所需的酶可来自宿主细胞 B．过程②合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量相同 C．EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP D．过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同 答案：D 6．赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌,离心后,甲组上清液放射性低,沉淀物放射性高；乙组刚好相反。下列说法正确的是( ) A．甲组的噬菌体是用35S标记其蛋白质 B．乙组的噬菌体是用32P标记其蛋白质 C．甲组产生的子代噬菌体均含有放射性 D．乙组产生的子代噬菌体均不含放射性 答案：D 7．用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养,保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物,并测量放射性。对此实验的叙述,不正确的是( ) A．实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质 B．保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低 C．搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高 D．实验所获得的子代噬菌体不含35S,而部分可含有32P 答案：B 8．“人类肝脏蛋白质组计划”是继人类基因组计划之后,生命科学领域的又一重大科学命题,它将揭示并确认肝脏蛋白质的“基因规律”。下列相关叙述错误的是( ) A．蛋白质的结构由基因决定 B．该计划包括肝细胞中各种酶的研究 C．肝细胞中的蛋白质与胰脏细胞的蛋白质有差异 D．人和老鼠的基因组99%以上相同,人和老鼠肝脏蛋白质99%以上也相同
【高考真题】高考生物试题分项解析：专题07 遗传的分子学基础(含答案)
专题07 遗传的分子学基础 1．（2018海南卷，10）下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是 A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子 B．合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量 C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键 D．转录时有DNA双链解开和恢复的过程 【答案】B 2．（2018江苏卷，3）下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是 A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物 B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成 C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质 D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与 【答案】D 【解析】原核细胞内DNA的合成需要RNA为引物，A错误；真核细胞中的DNA和RNA的合成主要发生在细胞核中，此外线粒体和叶绿体中也能合成DNA和RNA，B错误；肺炎双球菌的体内转化实验说明了转化因子的存在，体外转化试验证明了其遗传物质是DNA，C错误；真核细胞和原核细胞中基因的表达过程都包括转录和翻译两个过程，都需要DNA和RNA的参与，D正确。 3．（2018全国Ⅰ卷，2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是 A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 【答案】B 【解析】真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，
2020届高考生物课标版二轮习题：专题四第6讲 遗传的分子基础 含解析
第6讲遗传的分子基础 一、选择题 1.(2019湖南岳阳质检)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,有关 叙述正确的是( ) A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的 B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量 C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量 D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量 答案 D 病毒必须寄生在活细胞中,不能用培养基直接培养,A错误;培养时间的 长短会影响32P标记的实验结果,不影响35S标记的实验结果,因此B、C错误;搅拌不充分会使部分噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面,使沉淀物中有少量放射 性,D正确。 2.(2019福建龙岩期末)下列关于探索DNA是遗传物质的实验叙述,正确的是( ) A.格里菲思实验证明DNA是使R型肺炎双球菌产生稳定遗传变化的物质 B.艾弗里提取的S型菌的DNA与R型活菌混合培养后可观察到两种菌落 C.赫尔希和蔡斯实验中搅拌的目的是裂解细菌释放出T 2 噬菌体 D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的T 2 噬菌体都带有32P标记 答案 B 格里菲思的体内转化实验得出的结论是加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”,可使R型活细菌转化为S型活细菌,A错误;将S型菌的DNA与R型活菌混合培养,部分R型菌转化为S型菌,一段时间后培养基中会有两种菌落并存,B正 确;在赫尔希和蔡斯的T 2 噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上 的T 2噬菌体与细菌脱离,C错误;赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的T 2 噬菌体 并不都带有32P标记,32P标记的是T 2 噬菌体的DNA,由于DNA的半保留复制,只有含有亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体才带有32P标记,D错误。
遗传物质的分子基础(答案)
第二章遗传物质的分子基础（答案） 1. 从化学上分析，真核生物的染色体是核酸和蛋白质的复合物。其中核酸主要是脱氧核糖 核酸（DNA），在染色体上平均约占27%，其次是核糖核酸（RNA），约占6%；蛋白质占66%，是由组蛋白与非组蛋白构成的，两者的含量大致相等，但根据细胞的类型与代谢活动，非组蛋白的含量与性质变化较大。此外还有少量的拟脂与无机物质。 2. 分子遗传学已拥有大量直接和间接证据，说明DNA是主要的遗传物质。 ⑴ DNA作为主要遗传物质的间接证据。 ①每个物种不同组织的细胞不论其大小和功能如何，它们的DNA含量是恒定的。而且配子中的DNA含量正好是体细胞的一半，多倍体系列的一些物种，其细胞中DNA的含量随染色体倍数的增加也呈现倍数性的递增。 ② DNA在代谢上是比较稳定的。 ③ DNA是所有生物的染色体所共有的，从噬菌体、病毒，直到人类的染色体中都含有DNA。 ④用不同波长的紫外线诱发各种生物突变时，其最有效波长均为2600A，这与DNA所吸收的紫外线光谱是一致的。 ⑵ DNA作为主要遗传物质的直接证据。 ①细菌的转化：1928年，格里费斯（ Griffith , F . ）首次将一种类型的肺炎双球菌RII转化为另一种类型RIII，实现了细菌遗传性状的定向转化。16年后，阿委瑞( Avery , O . T . )等用生物化学方法证明这种转化物质是DNA。 ②噬菌体的侵染与繁殖：赫而歇等用同位素32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质。然后用标记的T2噬菌体分别感染大肠杆菌，经10分钟后，用搅拌器甩掉附着于细胞外面的噬菌体外壳。发现用32P标记，放射性活动见于细菌内而不被甩掉并可传递给子代。用35S标记，放射性活动大部分见于被甩掉的外壳中，细菌内只有较低的放射性活动，但不能传递给子代。这样看来主要是由于DNA进入细胞内才产生完整的噬菌体。所以说DNA是具有连续性的遗传物质。 3. ①由两条互补的多核苷酸链，彼此以一定的空间距离，在同一轴上互相盘旋起来，很 象一个扭曲起来的梯子。 ②在DNA双链中，一条链的走向从5ˊ到 3ˊ、，另一条链的走向从3ˊ到 5ˊ。两条 链呈反向平行。 ③ A与T以两个氢键配对相连，G与C是以三个氢键配对相连。 ④各对碱基上下之间的距离为3.4A，每个螺旋的距离34A，也就是说，每个螺旋包括10对碱基。 4. a. 这条链是DNA。 b. 如以之为模板，形成互补DNA链，它的碱基顺序为：T-G-G-C-A-A-A-T c. 如以之为模板，形成互补RNA链，它的碱基顺序为：U-G-G-C-A-A-A-U
生物变异和遗传的分子基础练习
生物变异和遗传的分子基础练习 一、选择题 1、引起生物可遗传变异的原因有三个，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生 物性状的产生，来源于同一种变异类型的是（） ①蝇的白眼②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒③八倍体小黑麦的出现 ④人类的色盲⑤玉米的高茎皱形叶⑥人类的镰刀型细胞贫血症 A．①②③B．④⑤⑥C．①④⑥D．②③⑤ 2、一个基因型为AaBb的个体，两对基因位于一对染色体上，但在形成配子时非姐妹染色单体之间发生了交换，基因从而发生了交换，那么，这两对等位基因的分离发生于（）A.卵原细胞中 B.减数第一次分裂和减数第二次分裂 C.都在第二次分裂中 D.都在第一次分裂中 3、一双链DNA分子，在复制解旋时，一条链上的G变成C，则DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA占（） A.1／2 B.1／2 n-1 C.1／2n D.1／2n+1 4、家蚕的性别决定为ZW型。用X射线处理使第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易 位到W染色体上，再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法依据的原理是--------（）A．基因突变B．基因重组 C．染色体结构的变异D．染色体数目的变异 5、离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对谷氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，正确的是（） A．诱变处理破坏了细胞中催化A TP合成的相关酶系 B．细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化 C．细胞膜的结构发生变化，导致通透性降低 D．细胞的遗传物质发生了改变 6、下列说法错误 ．．的是（） A．三倍体无子西瓜的性状可以遗传，但它不是一个新物种。用一定浓度的生长素处理未授粉的四倍体西瓜幼苗，可获无子西瓜，这种性状不可遗传 B．一块水稻田中偶尔发现一株矮秆水稻，它连续自交后代都是矮秆，这种变异可能源自于体细胞或生殖细胞的基因突变 C．染色体结构变异和基因突变的实质都是染色体上的DNA中碱基对排列顺序的改变D．一个基因型为AaBbCC的植物（三对基因可自由组合），用其花粉离体培养获得n株幼苗，其中aabbCC的个体的比例为0 7、以下关于生物变异的叙述，正确的是 A．高度分化的细胞不会再发生基因突变 B．基因突变会使人患遗传病，所以对人类来说，变异都是不利的 C．非同源染色体的交叉互换导致的变异叫基因重组
第4单元 专题1 遗传的分子基础(教案)
专题一遗传的分子基础 （一）做真题品高考 1.（2017·全国课标卷Ⅱ，2）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大 肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（） A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。 答案 C 2.（2013·全国新课标）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是 （） ①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实验 A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤ 解析孟德尔的豌豆杂交实验提出了遗传的基本规律；摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上，也验证了孟德尔遗传规律；肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质；根据DNA的X光衍射实验发现了DNA的螺旋结构。 答案 C 3.（2017·全国课标卷Ⅰ，29）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病
专题六 遗传的分子基础
专题六遗传的分子基础 【紧扣考纲】 【知识再现】 型细菌，小鼠死亡。 二．DNA 分子的结构 1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P 2、DNA 的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种） 3、DNA的结构：①由两条、反向平行的脱氧核 苷酸链盘旋成双螺旋结构。 ②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。 ③碱基配对有一定规律：A ＝T；G ≡C（碱基互补配对原则）
4．特点①稳定性：DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 ②多样性：DNA分子中碱基对的排列顺序不同（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不同 ③特异性：DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序 三．DNA的复制 1．场所：细胞核 2.时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期）3．基本条件：①模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）； ②原料：4种脱氧核苷酸；③能量；④酶：解旋酶、DNA聚合酶等。 4．特点：①边解旋边复制；②半保留复5．原则：碱基互补配对原则 四．基因指导蛋白质的合成 （一）RNA的结构： 1、组成元素：C、H、O、N、P 2、基本单位：核糖核苷酸（4种） （二）基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染 色体上 （三）、基因控制蛋白质合成： 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）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（A—U、T—A、G—C、C—G） （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）条件：模板：mRNA；原料：氨基酸（20种）；能量：ATP；酶：多种酶；搬运工具：tRNA；场所：核糖体 （4）原则：碱基互补配对原则（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 4、密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基 五．基因对性状的控制 1、中心法则（克里克） 2、基因控制性状的方式： （1）间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等。（2）直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。 注：生物体性状的多基因因素：基因与基因；基因与基因产物；与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细的调控生物体的性状。 【挑战真题】 (07)14．在人类探究遗传物质的过程中，科学家以T2噬菌体作为实验材料，利用放射性同位素标记技术完成了噬菌体侵染细菌的实验，在此实验中，用35S、32P分别标记的是噬菌体的 A．DNA、蛋白质 B．蛋白质、蛋白质 C．DNA、DNA D．蛋白质、DNA (07)15．在双链DNA分子结构中，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，下列碱基配对正 确的是
遗传的分子基础(知识点)
基础课时案17DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌转化实验 1．格里菲思体内转化实验 (1)过程 (2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。2．艾弗里体外转化实验 (1)实验过程及结果 (2)结论：DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。 二、噬菌体侵染细菌的实验 1．实验材料 噬菌体和大肠杆菌等。 (1)噬菌体的结构及生活方式 (2)
2.实验方法 同位素示踪法。 3．实验过程及结果 (1)标记噬菌体 (2)侵染细菌 4．实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞中，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遗传的。 5.结论DNA是遗传物质。 (1)肺炎双球菌转化实验的3个误区 ①体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌使小鼠致死。 ②在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。 ③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)噬菌体侵染细菌实验的2个关键环节 ①侵染时间要合适，若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。,②搅拌要充分，如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。 三、RNA是某些病毒的遗传物质 1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 (1)实验过程及现象 (2)结论 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。 2．生物的遗传物质[连线] 考点一肺炎双球菌转化实验
(天津)高考生物二轮复习 专题能力训练6 遗传的分子基础(含解析)
专题能力训练六遗传的分子基础 一、选择题 1.下列关于探索DNA 是遗传物质相关实验的叙述,正确的是( ) A.格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状 B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡 C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中 D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记 答案:C 解析:格里菲思实验证明加热杀死的S型细菌内存在一种转化因子,能使活的R型细菌转化为活的S型细菌,并没有证明这种转化因子就是DNA,A项错误。艾弗里的体外转化实验,证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA可使R型细菌转化为S型细菌,未涉及小鼠,B项错误。赫尔希和蔡斯实验中,离心后细菌比噬菌体外壳比重大,所以细菌主要存在于沉淀物中,C项正确。赫尔希和蔡斯实验中,用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,32P标记的噬菌体DNA在大肠杆菌内进行半保留复制,细菌裂解后得到的噬菌体部分含32P,D项错误。 2.(2019河北定州测试)甲组用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染普通细菌,乙组用普通噬菌体侵染用15N、32P、35S标记的细菌。在产生的子代噬菌体的组成成分中,能够找到的放射性元素为( ) A.甲组在DNA中找到15N和32P,在外壳中找到15N和35S B.甲组在DNA中找到32P,在外壳中找到15N和35S C.乙组在DNA中找到15N和32P,在外壳中找到15N和35S D.乙组在DNA中找到32P,在外壳中找到15N和35S 答案:C 解析:甲组用15N、32P、35S标记噬菌体后,15N在亲代噬菌体DNA和蛋白质中都有,32P只存在于亲代噬菌体DNA中,35S只存在于亲代噬菌体蛋白质中;噬菌体侵染细菌后,蛋白质外壳没有进入细菌,其DNA进入细菌,以自身DNA为模板,利用细菌提供的原料进行繁殖,所以可在子代噬菌体的DNA中找到15N和32P,不能在外壳中找到15N和35S。乙组用普通噬菌体侵染用15N、32P、35S标记的细菌,普通噬菌体利用细菌的原料进行DNA复制和蛋白质合成,所以可在子代噬菌体的DNA 中找到15N和32P,在外壳中找到15N和35S。 3.(2019山东济宁模拟)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是( ) A.三个实验的设计思路是一致的 B.三个实验都用到了同位素标记法 C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论 D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA 答案:D 解析:三个实验中,只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同,A 项错误。肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法,B项错误。肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论,C项错误。三个实验所涉及的生物有噬菌体、小鼠、细菌,它们的遗传物质都是DNA,D项正确。 4.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )
专题07遗传的分子学基础(解析版)
1.（2016上海卷.8）在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中，对图3中相关结构的正确描述是 A. 图3 表示一条染色体的显微结构 B. 箭头所指处由一个DNA分子构成 C. 染色体上一条横纹代表一个基因 D. 根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇 【答案】D 【考点定位】本题考查果蝇唾液腺细胞染色体的观察。 【名师点睛】本题考查对果蝇唾液腺细胞染色体的理解。属于容易题。解题关键是明确果蝇唾液腺染色体是果蝇三龄幼虫的唾液腺发育到一定阶段后，细胞的有丝分裂停留在间期，每条染色体经过多次复制形成一大束宽而长的带状物。本题易错选B项。错因在于混淆了果蝇唾腺染色体和常见染色体图像的区别。 2.（2016上海卷.28）在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基（A有6个）的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为 A.58 B.78 C.82 D.88 【答案】C
【解析】构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个个脱氧核苷酸总共需要40个；一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链间的氢键数共有20错误!未找到引用源。总共需要订书钉40错误!未找到引用源。 【考点定位】本题考查DNA的结构。 【名师点睛】本题考查DNA双螺旋结构模型中的化学键。属于中档题。解题关键是熟悉DNA的三种组成成分之间、基本单位之间、双链之间的连接方式。 3.（2016上海卷.29）从同一个体的浆细胞（L）和胰岛B细胞（P）分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA（L-cDNA 和P-cDNA）。其中，能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码 ①核糖体蛋白的mRNA ②胰岛素的mRNA ③抗体蛋白的mRNA ④血红蛋白的mRNA A. ①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】A 【考点定位】本题考查细胞分化、基因文库。 【名师点睛】本题考查细胞分化的实质、cDNA构建方法。属于中档题。解题关键是理解细胞分化过程中遗传物质不变，只是基因的选择性表达。 4.（2016上海卷.30）大量研究发现，很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。图10 A所示的链霉菌某一mRNA的部分序列整体大致符合图10 B所示的链霉菌密码子碱基组成规律，试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子（AUG或GUG）可能是