1、微专题四 遗传的分子基础的题型突破,第三章 遗传的分子基础,学习目标 1.掌握同位素标记法的应用。 2.明确DNA结构中的碱基数量关系及相关计算。 3.掌握DNA复制的相关计算。 4.比较遗传信息的复制、转录和翻译的异同。,内容索引,微型专题,考题精选,微型专题,一、对照比较：同位素标记噬菌体的有关分析,例1 关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D.用32
2、P、35S标记噬菌体的侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,解析,答案,解析 培养噬菌体需用含活细菌的培养基；在噬菌体侵染细菌的实验中分别用被35S、32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行保温培养，但时间不能过长也不能过短；用35S标记噬菌体的侵染实验中，若搅拌不充分，噬菌体的外壳没有与细菌完全分离，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌体侵染细菌的实验仅能说明DNA是遗传物质，不能说明蛋白质不是遗传物质。,方法总结,1.噬菌体的结构：噬菌体由DNA和蛋白质组成。,2.噬菌体侵染细菌的过程,3.噬菌体的标记方法 (1)标记细菌：用含有32P或者35S的培养基培养细菌，获得含
3、32P或者35S的细菌。 (2)标记噬菌体：让噬菌体侵染含32P或者35S的细菌，从而获得含32P或者35S的噬菌体。,变式1 如图为噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，下列有关叙述正确的是,A.本实验的现象是放射性全部分布在上清液中 B.搅拌的目的是促使35S进入细菌内 C.由于蛋白质中含有C、H、O、N等元素，所以也可以用14C、3H、18O、15N对噬菌体进行标记 D.整个噬菌体侵染细菌的实验还需要用32P标记的噬菌体侵染细菌以进行对照,答案,解析,解析 由于在噬菌体侵染细菌的过程中蛋白质不侵入细菌，所以经过搅拌和离心后，35S主要分布在上清液中，但沉淀物中也可能会含有少量的放射性；
4、搅拌的目的是使噬菌体(或噬菌体外壳)与细菌分开；由于蛋白质和DNA都具有C、H、O、N等元素，所以不能用14C、3H、18O、15N对噬菌体进行标记；根据教材中的实验可知，还需要设置另一组实验进行对照，该组需要用32P对噬菌体进行标记。,二、模型构建：碱基互补配对原则中的计算规律,例2 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，正确的是,答案,解析,解析 设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量分别为A2、T2、C2、G2，DNA分子中四种碱基含量分别为
5、A、T、G、C，由碱基互补配对原则可知， 1，A项中曲线应为水平，A错误；,方法总结,碱基互补配对原则是核酸中碱基数量计算的基础。可推知以下多条用于碱基计算的规律。,变式2 已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 A.34%和16% B.34%和18% C.16%和34% D.32%和18% 解析 设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则AT占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链
6、中的比例相同，因此A1T166%，G1C134%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A166%32%34%，G134%18%16%。根据DNA分子的碱基互补配对关系，所以T2A134%，C2G116%。,答案,解析,三、模型构建：DNA复制的有关计算,例3 (2018杭州测试)已知某DNA分子含有1 000个碱基对，其中一条链中AGTC1234，该DNA分子连续复制了3次。下列说法中正确的是 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，AGTC1234 C.第3次复制时，需要周围环境中1 600个含A的脱氧
7、核苷酸 D.3次复制共需周围环境中4 800个含G的脱氧核苷酸,解析,答案,解析 DNA复制形成8个DNA分子，其中有6个DNA分子完全由新子链构成，A错误； 已知DNA分子一条链中AGTC1234，则其互补链中AGTC3412，整个分子中AGTC(13)(24)(31)(42)2323，B错误；,每个DNA分子中含G1 0002 600个，3次复制后，共需含G的脱氧核苷酸(231)6004 200个，D错误。,方法总结,假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代，结果如图所示。,1.DNA分子数 (1)子代DNA分子总数2n个； (2)含15N的DNA分子
8、数2个； (3)含14N的DNA分子数2n个； (4)只含15N的DNA分子数0个； (5)只含14N的DNA分子数(2n2)个。 2.脱氧核苷酸链数 (1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条； (2)含15N的脱氧核苷酸链数2条； (3)含14N的脱氧核苷酸链数(2n12)条。,3.消耗的脱氧核苷酸数 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则： (1)经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n1)个。 (2)在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。,变式3 某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误
9、的是 A.在第一次复制时，需要(mA)个 B.在第二次复制时，需要2(mA)个 C.在第n次复制时，需要2n1(mA)个 D.在n次复制过程中，总共需要2n(mA)个,解析,答案,解析 DNA复制n次是指DNA连续复制了n次，产生的子代DNA分子为2n个，形成的脱氧核苷酸链有2n1条。第n次复制是指DNA复制了n1次，已产生子代的DNA分子继续进行第n次复制。两种复制情况下所需的脱氧核苷酸的数目是不同的。在计算DNA分子在第n次复制过程中所需含某种碱基的脱氧核苷酸数目时，要先计算出n次复制时所需要的该种脱氧核苷酸数，再减去(n1)次复制过程中所需要的该种脱氧核苷酸数。该DNA分子含胞嘧啶数目为
10、(mA)个，复制n次需胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(mA)(2n1)个。,四、归纳比较：遗传信息的复制、转录和翻译,例4 下图中的表示真核细胞中遗传信息的传递方向，有关说法正确的是,A.是翻译过程，方向是从b到a B.每种氨基酸均可由不止一种tRNA转运 C.也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行 D.一条mRNA可与多个核糖体结合，多个核糖体共同合成一条多肽链，加快了翻译的速率,解析,答案,解析 由题图可知，是翻译过程，随着翻译的进行，肽链由短到长，所以方向是从a到b，A错误； 大多数氨基酸有多个密码子，可由不止一种tRNA转运，但甲硫氨酸、色氨酸只有一种密码子，只能由一种tRNA转运，B错误； 图
11、中为DNA的复制，为转录，为翻译，这3个过程也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行，C正确； 一条mRNA可与多个核糖体结合，能够同时合成多条多肽链，提高翻译的效率，D错误。,方法总结,真核生物DNA复制、转录和翻译的比较,变式4 甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，下列说法正确的是,A.甲图所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成 B.乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板 C.甲图所示翻译过程的方向是从右到左 D.甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同,解析,答案,解析 甲图所示为翻译过程，多个核糖体分别完成多条多肽链的合成，A错误
12、； 乙是转录过程，其产物是RNA，包括mRNA、rRNA、tRNA，其中只有mRNA可以作为翻译的模板，B错误； 甲图中，根据多肽链的长度可知，翻译的方向是从右到左，C正确； 甲图和乙图中都发生了碱基互补配对，但两者配对方式不同，甲图中碱基配对的方式为AU、UA、CG、GC，乙图中碱基配对的方式为AU、TA、CG、GC，D错误。,考题精选,1.(2017温州十校联合体期末)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
13、拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 噬菌体为病毒，不能直接利用培养基培养，A错误； 题图实验过程采用35S标记，培养时间长短不会影响上清液中放射性物质含量，本组实验放射性物质含量与搅拌是否均匀有关，若搅拌不均匀，上清液中放射性含量会降低，沉淀物中放射性含量增加，B、C错误，D正确。,2.经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总数量的比例是y，以下推断正确的是,答案,解析,1,2,3,4,5,A项，与鸟嘌呤互补的碱基比例是y； B项，该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1；,1,2,3,4,5,3.将一个不含放射性同位素
14、32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P 胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图、两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是 A.DNA第二次复制产生的子代DNA有、两种类型，比例为13 B.DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律 C.复制n次需要胞嘧啶的数目是 D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n12条,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,基因的分离定律只适用于真核生物，B错误；,复制n次，脱氧核苷酸链有2n1条，不含放射性的有2条，
15、故含有放射性的有2n12条，D正确。,4.(2018杭州质检)下列关于图中、两种分子的说法正确的是,A.为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNA B.为tRNA，一种tRNA可携带不同的氨基酸 C.遗传信息位于上，密码子位于上 D.和共有的碱基是A、C和U,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 DNA复制是半保留复制，在正常情况下复制后形成的两个DNA是相同的，A项正确； 一种tRNA只能携带一种氨基酸，B项错误； 密码子位于mRNA上，反密码子位于(tRNA)上，C项错误； 和共有的碱基是A、C和G，D项错误。,5.如图表示真核细胞内的三个重要生理过程，据图回答下
16、列问题：,(1)甲图所示为_过程，从结果分析该过程的特点是_，在正常情况下，甲图中碱基的排列顺序相同的单链是_。,1,2,3,4,5,答案,解析,DNA复制,半保留复制,a和c、b和d,1,2,3,4,5,解析 DNA复制以DNA两条链为模板，转录以DNA的一条链为模板，翻译以mRNA为模板。故甲、乙、丙分别表示DNA复制、转录、翻译过程。a和d分别是亲代DNA分子的两条链，二者的碱基序列成互补关系。因此a和c、b和d上的碱基序列相同。,(2)在甲图所示的一个DNA分子片段中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的44%，其中一条链(a)上的鸟嘌呤占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)
17、上的鸟嘌呤占b链碱基总数的比例是_。,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 整个DNA分子中AT占44%，则GC占56%， 其中一条链上GC也占该链碱基总数的56%，又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，所以与a链对应的互补链(b)上的G占b链碱基总数的比例为56%21%35%。,35%,(3)在玉米的叶肉细胞中能发生乙过程的场所有_；乙过程_(填“能”或“不能”)发生在哺乳动物成熟的红细胞中。解析 玉米的叶肉细胞中能发生转录的场所包括细胞核、线粒体和叶绿体；哺乳动物成熟红细胞内没有细胞核和众多细胞器，不会发生过程乙。,细胞核、线粒体、叶绿体,不能,1,2,3,4,5,答案,解析
18、,(4)乙图中f的碱基种类与丙图中的_相同，乙图中的RNA聚合酶结合位点位于分子_上，起始密码和终止密码位于乙中的_分子上(填写字母)。解析 乙图中f是RNA，丙图中k是mRNA，二者碱基种类相同；转录时RNA聚合酶与DNA模板链上的特定位点结合启动转录过程，密码子位于mRNA上。,k,e,f,1,2,3,4,5,答案,解析,(5)如果丙图中的k由351个基本单位构成，则对应合成完整的n链，最多需要脱掉_分子的水(不考虑终止密码子)。,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 链k由351个基本单位构成，则最多对应117个密码子，不考虑终止密码子，最多对应117个氨基酸，脱掉116个水分子。,116,
