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分子生物学部分 复习 知识拾零 DNA是主要的遗传物质 基因的本质 格里菲思艾弗里蔡斯与赫尔希肺炎双球菌S型R型T2噬菌体32P35S烟草花叶病毒有遗传效应DNA片段 考纲要求 对遗传物质的探索过程 II 科学家 实验过程 现象 结论 DNA分子结构的主要特点 II 分子结构 相关计算题 DNA分子的复制 II 基因的概念 II 遗传信息的转录和翻译 II 基因与性状的关系 II 55 DNA不是一切生物的遗传物质 但一切细胞生物的遗传物质都是DNA 56 在肺炎双球菌转化实验中 R型与加热杀死的S型菌混合产生了S型 其生理基础是发生了基因重组 57 在噬菌体侵染细菌的实验中 同位素标记是一种基本的技术 在侵染实验前首先要获得同时含有32P与35S标记的噬菌体 58 噬菌体侵染细菌的实验不仅直接证明了DNA是遗传物质 也直接证明了蛋白质不是遗传物质 59 解旋酶 DNA聚合酶 DNA连接酶 限制性内切酶都能作用于DNA分子 它们的作用部位都是相同的 60 一条DNA与RNA的杂交分子 其DNA单链含ATGC4种碱基 则该杂交分子中共含有核苷酸8种 碱基5种 在非人为控制条件下 该杂交分子一定是在转录的过程中形成的 61 磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架 磷酸与脱氧核糖交替连接成的长链是DNA分子的基本骨架 62 每个DNA分子上的碱基排列顺序是一定的 其中蕴含了遗传信息 从而保持了物种的遗传特性 63 已知某双链DNA分子的一条链中 AC TG 0 25 AT GC 0 25 则同样是这两个比例在该DNA分子的另一条链中的比例为4与0 25 在整个DNA分子中是1与0 25 F F F F 64 一条含有不含32P标记的双链DNA分子 在含有32P的脱氧核苷酸原料中经过n次复制后 形成的DNA分子中含有32P的为2n 2 65 基因是有遗传效果的DNA片段 基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成实现的 66 基因突变不一定导致性状的改变 导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代 67 人体细胞中的某基因的碱基对数为N 则由其转录成的mRNA的碱基数等于N 由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于N 3 68 转运RNA与mRNA的基本单位相同 但前者是双链 后者是单链 且转运RNA是由三个碱基组成的 69 某细胞中 一条还未完成转录的mRNA已有核糖体与之结合 并翻译合成蛋白质 则该细胞一定不可能是真核细胞 70 碱基间的互补配对现象可能发生在染色体 核糖体 细胞核 线粒体 叶绿体等结构中 71 人体的不同细胞中 mRNA存在特异性差异 但tRNA则没有特异性差异 72 生物的表现型是由基因型决定的 基因型相同 表现型一定相同 表现型相同 基因型不一定相同 73 一种氨基酸有多种密码子 一种密码子也可以决定不同的氨基酸 F F F F F F 分子生物学 遗传物质探索历程 例题1 2017江苏 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 C 例题2 2017课标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 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 C 例题3 2012重庆理综 针对耐药菌日益增多的情况 利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注 下列有关噬菌体的叙述 正确的是A 利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B 以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C 外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成 使该细菌死亡D 能在宿主菌内以二分裂方式增殖 使该细菌裂解 分子生物学 遗传物质探索历程 A 分子生物学 遗传物质探索历程 格里菲思的体内转化实验实验材料 S型和R型肺炎双球菌 表面光滑 表面粗糙 有毒 无毒 分子生物学 遗传物质探索历程 实验过程和结果 3 分析 实验a b说明R型活细菌无毒性 S型活细菌 实验c说明加热杀死的S型细菌 实验d说明无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细菌混合后 转化为 并且这种性状的转化是的 4 实验结论 有毒性 无毒性 有毒性的S型活细菌 可以遗传 加热杀死的S型细菌中有转化因子 S型活细菌 不死亡 分子生物学 遗传物质探索历程 深挖教材 1 如果没有实验c 能否得出格里菲思的结论 为什么 提示 否 因为无对照实验 不能说明加热杀死后的S型细菌中含有促成R型活菌转化成S型活菌的转化因子 2 如果由你设计完成该实验 应该注意哪些无关变量对实验的影响 提示 四组实验应选用年龄 体重相同且健康的小鼠 所用R型活菌液 S型活菌液的浓度及注射量应该相同 分子生物学 遗传物质探索历程 艾弗里的体外转化实验 实验 分别说明 实验 说明 实验 在整组实验中起的作用是 说明 与实验 对比除说明DNA是遗传物质外还能说明 荚膜多糖 蛋白质没有转化作用 DNA有转化作用 对照作用 DNA降解物没有 转化作用 DNA只有保 持分子结构的完整性才有转化作用 R型 S型 R型 DNA 深化拓展 1 转化的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组 使受体细胞获得了新的遗传信息 因此 转化作用可以看成广义上的基因重组 2 转化效率受DNA纯度 两种细菌的亲缘关系 受体菌的状态等因素的影响 因此 并非所有R型细菌都能被转化只有小部分R型细菌被转化成S型细菌 分子生物学 遗传物质探索历程 分子生物学 遗传物质探索历程 1 2016 湖南岳阳模拟 格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下 将无毒的R型活细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡 将有毒的S型活细菌注入小鼠体内 小鼠患败血症死亡 将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后 注入小鼠体内 小鼠患败血症死亡 据此分析 下列说法正确的是 A 该实验证明DNA是转化因子B 只有实验 可作为实验 的对照C 实验 和实验 中的死亡小鼠体内都只能分离到S型活细菌D 重复实验 与 得到同样的结果 可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来 P95题组一 肺炎双球菌体内转化实验分析 D 分子生物学 遗传物质探索历程 解析 加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌 因此在死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种细菌 R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭 所以曲线bc段下降 随着小鼠免疫系统的破坏 R型细菌数量又开始增加 所以曲线cd段上升 R型细菌转化为S型细菌属于可遗传变异中的基因重组 2 将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后 注射到小鼠体内 在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示 下列有关叙述中错误的是 A 在死亡的小鼠体内可分离出S型和R型两种活细菌B 曲线bc段下降是因为部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭C 曲线cd段上升 与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关D S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因突变的结果 D 分子生物学 遗传物质探索历程 3 利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验 各组肺炎双球菌先进行如图所示的处理 再培养一段时间 相关说法不正确的是 A 通过e f对照 能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B f组可以分离出S和R两种肺炎双球菌C a d组混合后给健康小鼠注射 小鼠不会死亡D b c f三组中的菌可导致小鼠死亡 题组二 肺炎双球菌体外转化实验分析 C 分子生物学 遗传物质探索历程 4 2016 湖北孝感期末 如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤 其中步骤 需要加热处理 有关说法正确的是 A 要顺利完成该实验 需要加热处理B 要将所有提取物与R型菌共同培养C 的结果说明DNA是重要遗传物质D 的结果可能是有S型 R型两种菌落 解析 过程要加热处理 而 过程要获取蛋白质 DNA等成分 所以不能加热处理 是将不同的提取物分别与R型菌共同培养 的结果表明DNA是遗传物质 蛋白质等不是遗传物质 由于S型菌的DNA能使R型菌转化 所以 的结果可能是有S型 R型两种菌落 D 分子生物学 基因与性状 例题1 2016海南 某种RNA病毒在增殖过程中 其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中 物质Y与脱氧核苷酸结构相似 可抑制该病毒的增殖 但不抑制宿主细胞的增殖 那么Y抑制该病毒增殖的机制是 抑制该病毒RNA的转录过程B 抑制该病毒蛋白质的翻译过程C 抑制该RNA病毒的反转录过程D 抑制该病毒RNA的自我复制过程 基因指导蛋白质的合成 中心法则 C 分子生物学 基因与性状 例题2 2015江苏 下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图 下列叙述正确的是 A 图中结构含有核糖体RNAB 甲硫氨酸处于图中a的位置C 密码子位于tRNA的环状结构上D mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 基因指导蛋白质的合成 A 例题3 2015安徽 Q 噬菌体的遗传物质 Q RNA 是一条单链RNA 当噬菌体侵染大肠杆菌后Q RNA立即作为模板翻译出成熟蛋白 外壳蛋白和RNA复制酶 如图所示 然后利用该复制酶复制Q RNA 下列叙述正确的是A Q RNA的复制需要经历一个逆转录过程B Q RNA的复制需要经历形成双链RNA的过程C 一条Q RNA模板只能翻译出一条肽链D Q RNA复制后 复制酶基因才能进行表达 分子生物学 基因与性状 基因指导蛋白质的合成 中心法则 B 分子生物学 基因与性状 概念 在细胞核中 以为模板合成的过程 DNA的一条链 RNA 游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 mRNA 转录 mRNA tRNA rRNA 过程 时期 细胞分裂期难以进行转录 核基因 特点 边解旋边转录 深挖教材 1 遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程 该过程需要解旋酶吗 提示 不需要 RNA聚合酶也有解旋功能 2 为什么说真核细胞的转录过程主要发生在细胞核中 提示 DNA主要存在于细胞核中 线粒体和叶绿体中也存在少量的DNA 因此叶绿体和线粒体也有部分遗传信息的转录过程 分子生物学 基因与性状 翻译 分子生物学 基因与性状 核糖体 tRNA mRNA 终止密码子 时期 细胞的整个生命历程 特点 一条mRNA分子上可同时连接多个核糖体 深挖教材 1 起始密码子AUG决定甲硫氨酸 为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸 提示 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰 甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉 2 结合在一个mRNA上的多个核糖体合成的多条肽链相同吗 为什么 提示 结合在一个mRNA的多个核糖体合成的多条肽链相同 因为作为模板的mRNA相同 深化拓展 原核细胞与真核细胞转录 翻译的不同原核生物的转录 翻译同时同地进行 边转录边翻译 真核生物的转录在细胞核中 翻译在细胞质中 先转录后翻译 分子生物学 基因与性状 易错点拨 1 正确理解转录的产物转录的产物不只是mRNA 还有tRNA rRNA 但只有mRNA携带遗传信息 3种RNA都参与翻译过程 只是作用不同 2 每种tRNA不只有3个碱基tRNA含有几十至上百个核糖核苷酸 碱基 不是仅由3个核糖核苷酸 碱基 构成 3 正确理解氨基酸与密码子 反密码子的数量关系 每种氨基酸对应一种或几种密码子 密码子简并性 可由一种或几种tRNA转运 一种密码子只能决定一种氨基酸 一种tRNA只能转运一种氨基酸 密码子有64种 3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子 反密码子理论上有61种 分子生物学 基因与性状 分子生物学 基因与性状 遗传信息 密码子和反密码子 基因中碱基 RNA中碱基与蛋白质中氨基酸数量的关系 基因中碱基数 mRNA碱基数 多肽链中氨基酸数 6 3 1 分子生物学 基因与性状 中心法则 分子生物学 基因与性状 例题4 某基因的反义基因可抑制该基因的表达 为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响 某研究小组以番茄的非转基因植株 A组 即对照组 反义X基因的转基因植株 B组 和反义Y基因的转基因植株 C组 为材料进行实验 在番茄植株长处果实后的不同天数 d 分别检测各组果实的乙烯释放量 果实中乙烯含量越高 乙烯的释放量就越大 结果如下表 回答下列问题 若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质 在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质 可推测 A组果实中与乙烯含量有关的基因有 B组果实中与乙烯含量有关的基因有 三组果实中 成熟最早的是 组 其原因是 如果在35天时采摘A组与B组果实 在常温下储存时间较长的应是 组 X基因和Y基因 X基因 Y基因和反义X基因 A 乙烯具有促进果实成熟的作用 该组果实乙烯含量 或释放量 高于其他组 B 1 2016 河南洛阳期末 有关RNA的说法中 错误的是 A mRNA一般为较短的单链 能通过核孔 适于作DNA的信使B rRNA是核糖体的组成成分 可由核仁参与合成C tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键D 一个mRNA分子上结合多个核糖体 共同合成一条多肽链 P题组一 RNA分子的结构和功能 D 解析 mRNA一般呈单链 比DNA短 能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中 rRNA是核糖体的组成成分 核仁参与其合成过程 tRNA分子呈现三叶草形 有单链部分 但也有部分碱基两两配对形成氢键 一个mRNA分子上结合多个核糖体 能同时合成多条肽链 分子生物学 基因与性状 基因与性状 分子生物学 解析 核糖体的主要成分是核糖体RNA和蛋白质 某些病毒的遗传信息是RNA RNA水解的产物是核糖核苷酸 而直接能源物质是ATP 有少数酶是RNA 具有催化功能 即降低化学反应的活化能进而提高化学反应的速率 2 下列关于RNA的叙述 不正确的是 A 有些RNA是细胞器的组成成分B 有些RNA可作为生物遗传信息的载体C 有些RNA水解的产物可作为直接能源物质D 有些RNA可通过降低化学反应的活化能来提高反应速率 C 基因与性状 分子生物学 题组二 遗传信息的转录过程 解析 起始密码是翻译开始的信号 A错误 基因转录的产物是RNA RNA包括tRNA rRNA和mRNA三种 B正确 蛋白质合成旺盛的细胞中 核糖体较多 转录成的mRNA分子也较多 但是其细胞内的DNA分子并不多 C错误 真核细胞在细胞核转录 翻译过程在核糖体中进行的 不能边转录边翻译 一个mRNA上结合多个核糖体同时进行翻译 D错误 3 下列关于真核细胞核基因表达的相关叙述正确的是 A 起始密码对应的区段是基因转录的启动信号B 正常人体细胞中mRNA tRNA rRNA都是基因区段转录的产物C 蛋白质合成旺盛的细胞中 DNA分子较多 转录成的mRNA分子也较多D 可以边转录边翻译 并且在一个mRNA分子上可以有多个核糖体同时进行翻译 B 基因与性状 分子生物学 4 2016 安徽淮北模拟 如图为细胞核内某重要生理活动的示意图 A D代表不同的物质 相关表述错误的是 A 图中A物质是DNA B物质是RNAB 图中C物质是RNA聚合酶 在线粒体和叶绿体中也存在C D物质是游离的氨基酸 由转运RNA运输D E区域的存在是通过碱基互补配对实现的 解析 根据分析 图示为转录过程 所以A物质是DNA B物质是RNA 由于在线粒体和叶绿体中存在少量DNA分子 也能进行转录 图中C物质是RNA聚合酶 在线粒体和叶绿体中也存在 D物质是游离的核糖核苷酸 用于合成RNA E区域的存在是通过碱基互补配对实现的 配对原则是A U T A G C C G C 基因与性状 分子生物学 题组三 遗传信息的翻译过程 5 某生物基因表达过程如图所示 下列叙述与该图相符的是 A 在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B DNA RNA杂交区域中A应与T配对C mRNA翻译只能得到一条肽链D 该过程发生在真核细胞中 解析 题图表示边转录边翻译的现象 当RNA聚合酶与DNA分子某一启动部位结合时 DNA片段的双螺旋解开 DNARNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的U配对 一个mRNA分子可以同时结合多个核糖体 同时合成多条肽链 在真核细胞中 转录主要在细胞核内进行 翻译在核糖体上进行 两者不能同时进行 A 基因与性状 分子生物学 6 如图是大豆细胞内某基因控制合成的mRNA示意图 已知AUG为起始密码子 UAA为终止密码子 该mRNA控制合成的多肽链为 甲硫氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 半胱氨酸 下列分析正确的是 G C A U G C U A U U U G C U U U G C U A A U U U G C U A A A 图中字母 A 代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸B 合成上述多肽链时 转运亮氨酸的tRNA至少有3种C 转录该mRNA时一个碱基 箭头处 缺失 缺失后的mRNA翻译出的第5个氨基酸是半胱氨酸D 若该基因中编码半胱氨酸的ACG突变成ACT 翻译就此终止 说明ACT也是终止密码子 C 7 2016 安徽蚌埠期末 以下是某种分泌蛋白的合成过程示意图 下列相关叙述正确的是 A 此过程有水生成 主要发生在细胞核中B 上面所有的碱基都可以和 上相应的碱基配对C 上通常可以相继结合多个 以提高翻译的效率D 形成后即进入高尔基体加工 然后分泌出细胞 解析 分析图解可知 该过程表示蛋白质合成的翻译过程 图中氨基酸会发生脱水缩合产生水 但是翻译过程中发生在细胞质中的核糖体上 mRNA上不是所有的碱基都控制蛋白质合成 在mRNA的两端存在一些无效序列 因此不与 上相应的碱基配对 B错误 一条mRNA上可以相继结合多个核糖体 同时合成多肽链 可以提高翻译的效率 多肽链合成后首先通过内质网的加工 然后再运输给高尔基体进一步加工 C 基因与性状 分子生物学 8 2016 河南郑州一模 由一个DNA分子一条链转录出来的mRNA中碱基的构成是 20 U 30 C 10 A 40 G 那么 该DNA分子中的碱基构成情况是 A 20 A 30 G 10 T和40 CB 15 A 35 G 15 T和35 CC 10 A 40 G 20 T和30 CD 35 A 15 G 35 T和15 C 解析 由mRNA中碱基的构成是 20 U 30 C 10 A 40 G 根据碱基互补配对原则推知 形成该mRNA的模板DNA单链中碱基的构成是 20 A 30 G 10 T 40 C 另一条非模板链中碱基的构成为20 T 30 C 10 A 40 G 又双链DNA分子中 A A1 A2 2 其他碱基同理 因此该DNA分子中的碱基构成情况是 15 A 35 G 15 T和35 C B 题组四 基因表达过程中的相关计算 基因与性状 分子生物学 基因与性状 分子生物学 9 如图的基因模型为某种酶的基因内部和周围的DNA片段情况 距离以千碱基对 kb 表示 但未按比例画出 基因长度共8kb 人为划分出a g7个区间 转录直接生成的RNA中d区间所对应的区域会被加工切除 成为成熟的mRNA 下列相关分析错误的是 A 该酶是由299个氨基酸组成的B 基因的长度大于其转录的mRNA的长度C 成熟的mRNA是由3100个核糖核苷酸组成D 起始密码子对应的位点是RNA聚合酶结合的位点 解析 成熟的mRNA的长度 7 5 1 2 5 2 2 0 3 1 kb 即由3100个核糖核苷酸组成 而基因的长度共8kb 所以基因的长度大于其转录的mRNA的长度 能翻译的mRNA的长度为 2 0 1 7 5 8 5 2 0 9 kb 由于一个密码子由相邻3个碱基构成 且终止密码子不编码氨基酸 因此该酶是由900 3 1 299 个 氨基酸组成 转录起点对应的位点是RNA聚合酶结合的位点 D 基因与性状 分子生物学 基因控制蛋白质的结构来控制生物体性状 以镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病的病因为例 基因与性状 基因与性状 分子生物学 基因与性状 基因控制酶合成来控制细胞代谢进而控制生物性状 以白化病的病因为例 基因与性状 分子生物学 基因与性状 基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系 基因与基因 基因与基因产物 基因与环境之间存在着复杂的相互作用 这种相互作用形成了一个错综复杂的网络 精细地调控着生物体的性状 基因与性状 分子生物学 1 2015 重庆卷 5 结合下图分析 下列叙述错误的是 A 生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C 遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D 编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 P109题组一 通过中心法则分析遗传信息的传递过程 D 解析 生物的遗传物质是DNA或RNA 遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 A正确 由于密码子的简并性 核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译 表达出相同的蛋白质 B正确 DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质 性状才得以表现 C正确 基因的两条单链间的碱基互补配对 两条单链所含遗传信息不同 D错误 基因与性状 分子生物学 2 2016 四川内江四模 图甲为中心法则及其发展示意图 图乙表示医学上常使用抗生素治疗由细菌所引起的疾病示意图 图中 分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况 a c分别表示某种生理过程 下列说法正确的是 A 图甲中 与 相比 过程特有的碱基配对方式是A TB 图乙中 表示促进细菌细胞壁的形成C 图乙中 分别表示抑制细菌DNA复制和转录D 吞噬细胞和根尖分生区细胞均