听课答案-第六单元-遗传分子基础

参考答案 / 听课手册第六单元遗传的分子基础第17讲DNA是主要的遗传物质【基础知识巩固】链接教材一、(一)1.(1)光滑粗糙有毒无毒(2)S型活细菌R型活细菌2(1) R型细菌(2)DNADNADNA酶(3)DNADNA(二)1.DNA磷外壳硫寄生2(1)DNA(2)大肠杆菌(3)大肠杆菌核糖体3同位素标记噬菌体的蛋白质和DNA4(1)含35S的大肠杆菌噬菌体含32P的大肠杆菌噬菌体(2)高低低高5含32P的DNA进入了宿主细胞内含35S的蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面 6DNA二、1.(1)RNA(2)RNA2DNADNARNA绝大多数生物的遗传物质是DNA衔接课堂1正误辨析(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)解析 (1)肺炎双球菌转化实验说明DNA是遗传物质。(2)格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了S型细菌中含有某种转化因子，并没有证明DNA是遗传物质。(3)在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中只有少数R型细菌发生了转化。(5)噬菌体属于病毒，寄生在宿主细胞内，不能直接用培养基培养。(6)两组实验不是分别说明，而是两组实验相互对照说明DNA是遗传物质。(7)噬菌体利用自身DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。(9)豌豆的遗传物质是DNA，不是“主要”是DNA。(10)烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明该病毒的遗传物质是RNA，有些病毒的遗传物质是DNA。2热图解读(1)(2)不含(3)搅拌、离心(4)未侵入大肠杆菌培养液【考点互动探究】考点一1D解析 从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A项正确；F组加入了S型菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，B项正确；而F组出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果，C项正确；A组经煮沸处理，D组为R型菌，两组均不能导致小鼠死亡，D项错误。2D解析 图中是分离、提纯S型菌的各组成成分，是将各提取物分别与R型菌混合培养，是转入固体培养基中培养，可能产生R型、S型两种菌落。3A解析 需要利用分别含有35S和32P的细菌；中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败，只要有大量噬菌体侵入细菌就能表明遗传物质的传递情况；的作用是使噬菌体和细菌分离；的结果是上清液或沉淀物中检测到放射性。4D解析 用噬菌体侵染细菌适宜时间后离心，上清液中是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未被标记的噬菌体侵染被35S标记的细菌，离心后放射性主要出现在沉淀物中。用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，离心后放射性主要出现在DNA即沉淀物中。用未被标记的噬菌体侵染被3H标记的细菌，离心后放射性主要在沉淀物中。用15N标记噬菌体，含有放射性的物质是蛋白质和DNA，离心后放射性位于上清液和沉淀物中。考点二1A解析 从图示可看出，将RNA接种到叶片上，叶片出现了病斑，而将蛋白质外壳接种到叶片上，叶片上没有出现病斑，所以该病原体是通过RNA遗传的。病毒都是寄生在细胞内的。2C解析 因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。3C解析 玉米的遗传物质是DNA，A项错误。格里菲思以肺炎双球菌为实验材料证明了转化因子的存在，但没有证明转化因子是什么，B项错误。T2噬菌体的蛋白质外壳中含有S，C项正确。HIV的遗传物质是RNA，其水解产物是4种核糖核苷酸，D项错误。4C解析 真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，其遗传物质是RNA。【考例考法直击】1D解析 格里菲思所做的实验中，R型细菌转化为S型细菌是基因重组的结果，A项错误。格里菲思所做的体内转化实验只能证明R型细菌中含有能让S型细菌发生转化的因子，但不能证明该转化因子是何种物质，B项错误。噬菌体属于病毒，不能用放射性同位素直接标记，C项错误。噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，D项正确。2D解析 沃森和克里克通过分析威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱，成功构建了DNA的双螺旋结构模型，不是破译了密码子，D项错误。3D解析 T2噬菌体由蛋白质和DNA构成，其蛋白质中含有S，而DNA中不含S，A项错误。T2噬菌体不能寄生在酵母菌中，B项错误。T2噬菌体的遗传物质是DNA，C项错误。4C解析 本题考查的是遗传物质发现历程的科学史。孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律；摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上；格里菲思通过肺炎双球菌体内转化实验推测出加热杀死的S型细菌中有将R型细菌转化为S型细菌的转化因子，艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验表明DNA是遗传物质；沃森和克里克根据DNA的X光衍射图谱推算出DNA分子呈双螺旋结构。综上所述，C项正确。5C解析 本题考查噬菌体侵染细菌的实验，同时考查学生的实验分析能力。噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中，不能用普通的培养基直接培养，A项错误。分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，不能进行长时间的保温培养，B项错误。用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，如果搅拌不充分，导致有放射性的蛋白质外壳不能从大肠杆菌上脱落，会使沉淀物中也有少量的放射性存在，C项正确。用32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验相互对照，共同说明DNA是遗传物质，D项错误。教师备用习题1艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A重组DNA片段，研究其表型效应B诱发DNA突变，研究其表型效应C设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的遗传效应D应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递解析 C艾弗里等人的肺炎双球菌体外转化实验，首次证明DNA是使R型细菌转化为S型细菌的物质；赫尔希与蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，两者都是设法将DNA与蛋白质分离，单独观察各自在遗传中的作用。肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术。2用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是()A离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌B搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳未与细菌分离C噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D32P标记了噬菌体的蛋白质外壳，离心后存在于上清液中解析 C噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液中是质量较轻的噬菌体外壳和噬菌体，沉淀物是大肠杆菌，A项错误；搅拌不充分，部分噬菌体外壳与细菌未分离，放射性应出现在沉淀物中，B项错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时将自身的DNA注入大肠杆菌中，子代噬菌体的DNA含32P，上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，C项正确，D项错误。3某同学做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验，有关分析错误的是()A35S标记的是噬菌体的DNAB沉淀物b中含放射性的高低与过程中搅拌是否充分有关C上清液a中放射性较强D上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质解析 A35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，DNA不含S，A项错误。充分搅拌、离心后，含放射性的蛋白质外壳进入上清液，使上清液a中放射性较强；若搅拌不充分，则一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离，会随大肠杆菌进入沉淀物中，使沉淀物中放射性升高，B、C项正确。该实验没有标记DNA，不能说明DNA的作用，故不能证明DNA是遗传物质，D项正确。42016哈三中期中 科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N()A不出现在T2噬菌体中B仅发现于T2噬菌体的DNA中C发现于T2噬菌体的外壳和DNA中D仅发现于T2噬菌体的外壳中解析 C蛋白质主要含有C、H、O、N等元素，DNA含有C、H、O、N、P，用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，子代T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA中都会有15N。5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Ot1时间内，噬菌体还未侵入细菌体内C在t1t2时间内，噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡D在t2t3时间内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖解析 B选项A，噬菌体侵染细菌的过程为吸附注入合成组装释放，侵染细菌时噬菌体只有DNA进入细菌体内，合成子代噬菌体需要的原料、酶、能量都由细菌提供。选项B，在Ot1时间内，噬菌体和细菌的数量基本稳定，此时噬菌体可能还未侵入细菌体内，也可能已经侵入细菌体内，只是细菌还未裂解释放子代噬菌体。选项C，在t1t2时间内，细菌大量死亡是由于噬菌体的侵入。选项D，在t2t3时间内，细菌裂解死亡，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖。6如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题：甲CONHCHCHCOOH乙丙(1)图丙中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图乙中的_。如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图甲中的_。(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是_。(3)仅有图丙的实验过程，_(填“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质，原因是_。答案 (1)(2)噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成(3)不能蛋白质外壳没有进入细菌体内解析 (1)32P标记的是(磷酸基团)，氨基酸中有些R基含S，故35S标记的是R基。(2)噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用，而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成，这是它被选为实验材料的原因之一。(3)图丙实验中蛋白质外壳没有进入细菌体内，不能说明噬菌体的蛋白质不是遗传物质。7在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：A将一部分S型细菌加热杀死；B制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；C将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况(如图所示)。 制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。本实验中的对照组是_。本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使_。从你现有的知识分析，“R型细菌变成S型细菌”这一变异属于_，加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是_。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作为试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。实验设计方案：第一步：从S型细菌中提取DNA。第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，编号为A、B、C，分别进行如下处理。编号ABC处理不加任何提取物加入提取出的S型细菌的DNA_第三步：将_分别接种到三组培养基上。第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。预测实验结果：_。得出实验结论：DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌，DNA结构要保持_才能完成此转化过程。答案 (1)1、2、3组R型细菌转化为S型细菌基因重组DNA热稳定性较高(2)加入提取出的S型细菌的DNA和DNA酶R型细菌A、C组中未出现S型菌落，只有B组培养基中出现S型菌落完整解析 (1)通过对比可知，加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。(2)第二步中要形成对照，主要体现S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化，而经过DNA酶水解后的S型细菌的DNA无法使R型细菌发生转化。只有加入S型细菌的DNA，才能使R型细菌转化成S型活细菌，而经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA，因水解失去原有DNA的作用而无法使R型细菌发生转化。通过对照可知，只加入R型细菌不会产生S型细菌，加入S型细菌的DNA才能使R型细菌发生转化产生S型细菌，而加入S型细菌的DNA和DNA酶后，不能产生S型细菌，从反面证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质【基础知识巩固】链接教材一、1.C、H、O、N、P脱氧核苷酸脱氧核糖与磷酸氢键AT、GC反向平行2(1)稳定氢键(2)多样4种碱基的排列顺序4n(3)特异特定的碱基排列顺序二、1.半保留复制2(1)亲代DNA子代DNA(2)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 (3)能量解旋DNA双链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对母链双螺旋(4)边解旋边复制(5)半保留复制(6)遗传信息遗传信息三、1.遗传效应DNA2(1)多个基因基因在染色体上呈线性排列(2)DNA基因(3)排列顺序3(1)传递(2)表达衔接课堂1正误辨析(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)解析 (1)tRNA分子中有氢键。(2)HIV的遗传物质是RNA，其水解产生4种核糖核苷酸。(6)双链DNA分子中一条链上相邻脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键相连。(7)GC碱基对有三个氢键，含GC碱基对比较多的DNA分子热稳定性较高。(8)碱基排列顺序不相同时，遗传信息就不同。(9)DNA分子的复制是边解旋边复制。(10)DNA分子复制时遵循AT、GC的碱基互补配对原则。2深度思考(1)该同学要画的为DNA分子结构图，图中的错误有五碳糖应为脱氧核糖；碱基不能含尿嘧啶(U)；磷酸与磷酸之间无化学键的连接，磷酸应与脱氧核糖交替连接，故乙同学评价较合理。(2)不同生物，其DNA分子各不相同；同一生物不同细胞，其DNA分子基本相同；不同DNA分子的中，只有具特异性，其余各项均不具特异性。【考点互动探究】考点一1D解析 DNA分子中氢键越多，DNA的稳定性越高，A项错误。不能表示一个脱氧核苷酸，B项错误。DNA连接酶连接的是一条链上相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，C项错误。DNA分子的两条链反向平行构成双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架，D项正确。2B解析 DNA上碱基对的数目和排列顺序多种多样，构成了DNA分子的多样性，A项正确；两条DNA单链间配对的碱基通过氢键相连，如A与T之间形成2个氢键，C与G之间形成3个氢键，但DNA单链上相邻的碱基之间不通过氢键连接，B项错误，C项正确；DNA的两条单链反向平行，碱基互补配对，D项正确。3B解析 该DNA分子的一条链上ATGC1234，另一条链上ATGC2143，整个DNA分子中ATGC3377；若该DNA中A为p个，占全部碱基的，则碱基总数为个，则Gp；该DNA分子含有100个碱基对，30个AT碱基对，70个GC碱基对，碱基排列方式应少于4100种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸。4A解析 双链DNA分子中AT64%，一条链上A130%，双链DNA分子中互补配对碱基之和所占比例与任一条链上该比例相等，因此一条链上的A1T164%，所以另一条链上A2T164%30%34%，该链中A占整个DNA分子碱基的比例为1/234%17%。考点二1D解析 酶是解旋酶，能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开；图中可体现出半保留复制的特点；通过复制，将亲代DNA的遗传信息传递给子代DNA；复制形成的两条子链方向相反，碱基序列不相同，而是彼此互补。2A解析 从图中能看出DNA复制有多个复制起点，但并不是同时开始的。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的。真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。真核生物的这种复制模式提高了复制速率。3A解析 该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，得到2416(个)DNA分子、32条链，其中含14N的DNA占100%，含15N的链有2条，占1/16，A项正确，C项错误；根据已知条件，每个DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有40个，复制过程中消耗A40(241)600(个)，B项错误；子代DNA分子中嘌呤和嘧啶互补配对，两者之比是11，D项错误。4C解析 该DNA分子经过n次复制后得到的DNA分子数为2n个，其中有2个DNA分子中各有一条链有15N 标记，故仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为(2n2)271，解得n4。5A解析 BrdU相当于一种标记物，到第二个细胞周期的中期，相当于经过两次复制，这时细胞内每条染色体有两条姐妹染色单体，每条染色单体含有一个DNA分子，每个DNA分子上都有BrdU，所以每条染色体的两条单体都含有BrdU。6A解析 依据DNA分子的半保留复制，细胞进行一次有丝分裂后，子细胞内所有染色体均含有3H；细胞进行无丝分裂时DNA分子也进行复制，子细胞内也会含3H；精原细胞中DNA分子进行半保留复制，减数分裂后产生的精细胞全部含有3H；高等动物的精细胞一般不分裂。考点三1C解析 确认两个基因是相同的基因主要看二者的碱基排列顺序是否相同，故A项正确。真核生物细胞和原核生物细胞中都有基因，在病毒中也有控制性状的基因，故B项正确。基因是具有遗传效应的DNA片段，绿色植物的根尖细胞中没有叶绿体，故C项错误。豌豆中控制高茎的基因和控制矮茎的基因是一对等位基因，位于同源染色体上，基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，故D项正确。2A解析 基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，A错误。【考例考法直击】1C解析 DNA是边解旋边复制或边转录的，该物质插入DNA分子中后DNA双链不能解开，会导致DNA的复制和转录过程发生障碍，A、B项正确。DNA的复制发生在分裂间期，故该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。该物质可阻断细胞周期，因此对癌细胞的增殖有抑制作用，D项正确。2C解析 根据题意“STR 是DNA 分子上以26 个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异”，所以能利用STR进行亲子鉴定，只有筛选出一系列不同位点的STR并且用于亲子鉴定的STR具有稳定性，才能保证亲子鉴定的准确率；有丝分裂后期的特点是每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，所以图中(GATA)8 和(GATA)14每个子细胞中都有；该女性在进行减数分裂形成卵细胞时，两条X同源染色体彼此分开，所以儿子的X染色体来自于(GATA)11的X染色体和(GATA)13的X染色体的概率各占1/2。3C解析 由碱基互补配对原则可知，不同双链DNA分子中，一条单链中的值与DNA分子双链中的值总是相等；一条单链中的值是不确定的，而DNA分子双链中的值都为1，故C项正确。4(1)(2)(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记解析 本题考查ATP的水解及其与DNA在结构上的联系和DNA的半保留复制等相关知识，主要考查学生的灵活应用能力。(1)ATP中远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂，产生ADP和一个磷酸基团。(2)DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸，即dATP脱去两个磷酸基团，产生的脱氧核苷酸可用于合成DNA，所以32P标记的磷酸基团应在dATP的位上。(3)由于DNA分子是半保留复制，亲代DNA的两条含32P的单链分别进入两个子代DNA分子中，所以n个噬菌体中只有2个带有标记。教师备用习题1关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是()ADNA分子中含有四种核糖核苷酸B在双链DNA分子中A/T的值不等于G/C的值CDNA复制不仅需要以氨基酸为原料，还需要ATP供能DDNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中解析 DDNA分子的基本单位是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸；DNA复制不需要以氨基酸为原料，而需要以脱氧核苷酸为原料。在双链DNA分子中A/TG/C1。2某高等生物体细胞内的染色体数是8条，若染色体中的DNA全部用3H标记，将该体细胞放入普通的培养液中连续培养2代，在第二次有丝分裂中期，每个细胞中被标记的染色体数为()A2条 B4条 C8条 D16条解析 C根据DNA分子半保留复制的特点，在第二次有丝分裂中期，细胞中每条染色体包括两条姐妹染色单体，其中一条染色单体上含有同位素标记，另一条上没有。3在一对等位基因中，一定相同的是()A氢键数目 B碱基数目C遗传信息 D基本骨架解析 D等位基因是通过基因突变形成的，一对等位基因中碱基对的数目和排列次序可能不同，氢键数目也可能不相同，所携带遗传信息不同A、B、C项错误。等位基因都是有遗传效应的DNA片段，都以磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本骨架，D项正确。4用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是()A0条 B20条C大于0条小于20条 D以上都有可能解析 D第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条子染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条子染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条；如果移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0条小于20条。52016西安二模 将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到含14N的培养基中培养，每隔4 h(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次，测定其不同世代细菌DNA分子的密度。DNA分子的密度梯度离心实验结果如图所示。请回答：(1)中带含有的氮元素是_。(2)如果测定第4代DNA分子密度，含15N的DNA分子所占比例为_。(3)如果将第1代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的4条DNA单链在试管中的分布位置应为_。(4)上述实验表明，DNA分子复制的方式是_。答案 (1)14N、15N(2)1/8(3)1/2重带、1/2轻带(4)半保留复制解析 两条DNA单链均被15N标记的DNA分子为全重DNA分子，在离心管的最下边；将含全重DNA分子的大肠杆菌转入含14N的培养基中培养后，第1代全部为一条链含15N、另一条链含14N的DNA分子，在离心管的中间；第2代为1/2中带DNA分子、1/2轻带DNA分子；第4代为2/24中带DNA分子、(242)/24轻带DNA分子。这一实验结果可以证明，DNA分子复制的方式是半保留复制。7图甲为DNA分子结构模型图解，图乙为DNA复制过程模式图，据图回答有关问题：(1)由图甲可知，除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖均连接着_个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有_个。(2)在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过_相连接，互补链的两个碱基之间通过_相连。 (3)碱基A与T之间有_个氢键，G与C之间有_个氢键。若某双链DNA中，碱基对数为n，已知A有m个，则氢键数为_。(4)图乙中的解旋酶的作用是_，DNA聚合酶的作用是_。(5)由图乙得知，DNA分子复制的方式是_。(6)DNA初步水解的产物是_，彻底水解的产物是_。答案 (1)22(2)脱氧核糖磷酸脱氧核糖氢键(3)233nm(4)使氢键打开，DNA双链发生解旋催化形成新的子链(5)半保留复制(6)脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖和含氮碱基第19讲基因的表达【基础知识巩固】链接教材一、1.(1)TUUT(2)DNARNA(3)DNARNA(4)DNARNA(5)脱氧核苷酸核糖核苷酸2(1)蛋白质(2)核糖体(3)氨基酸(4)某些(5)降低二、1.RNA聚合酶一条链核糖核苷酸RNADNA链双螺旋结构2(1)氨基酸(2)tRNA(3)核糖体(4)mRNA(5)多肽或蛋白质3(1)转录翻译细胞核细胞质中核糖体DNA的一条链mRNA核糖核苷酸RNA(2)64613(3)tRNA三、1.(1)abc(2)逆转录2(1)蛋白质的结构酶的合成代谢过程(2)线性多一种(3)基因型环境衔接课堂1正误辨析(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)解析 (1)基因上的碱基排列顺序可以称为遗传信息，而mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基被称为密码子，tRNA上与mRNA上密码子互补配对的三个相邻碱基被称为反密码子。(4)mRNA、tRNA、rRNA中只有mRNA携带有遗传信息。(5)氨基酸与tRNA并不一定是一一对应关系，有的氨基酸可由多种tRNA转运。(6)原核细胞因无核膜，因此转录和翻译可以同时进行，而真核细胞的细胞核有核膜，因此在细胞核内转录产生的mRNA需通过核孔进入细胞质中与核糖体结合后才能进行翻译。(7)DNA聚合酶与RNA 聚合酶的结合位点都在DNA上。(8)不具遗传效应的DNA片段不转录，不会形成mRNA；所以mRNA分子的碱基数小于n/2个。(9)自然界中所有的生物体共用同一套遗传密码。(10)由于密码子的简并性等原因，不同的核苷酸序列可表达出相同的蛋白质，基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础。2热图解读(1)翻译mRNA核糖体多肽链自右向左(2)原核转录和翻译DNA模板链mRNA(3)一个mRNA上可同时结合多个核糖体少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质【考点互动探究】考点一1C解析 分析题图，为DNA复制过程，所需原料是脱氧核苷酸，A项错误。为转录过程，其产物有mRNA、tRNA和rRNA三种，作为翻译过程模板的只能是mRNA，B项错误。翻译过程中核糖体的移动方向就是肽链延长的方向，即图中从左向右的方向，C项正确。活细胞都能完成转录和翻译，但只有分裂的细胞才能完成DNA的复制，D项错误。2C解析 以RNA为模板，可以进行RNA复制，也可以进行逆转录形成DNA，A项错误；图乙表示翻译过程，如果图甲中模拟该过程，则X为mRNA，Y为多肽，B项错误；由于图乙中的翻译过程共用一条模板，所以完成翻译过程后，形成的产物为同一种物质，C项正确；核糖体的主要成分是蛋白质和rRNA，是mRNA，不属于核糖体的成分，D项错误。3B解析 根据甲硫氨酸的密码子可推出转录的模板链是乙链；一个完整的DNA分子有两个游离的磷酸基团，对中间的一段DNA片段来说没有游离的磷酸基团；图中共6个氨基酸，在不考虑终止密码的情况下，转录形成的mRNA片段中至少有18个核糖核苷酸，6个密码子；若图示箭头位置碱基对被替换，由于密码子的简并性，则其编码的氨基酸序列可能不会改变。4C解析 因tRNA上反密码子与mRNA上的密码子配对，故密码子的一个碱基发生替换，对应的tRNA一定改变。又因一种氨基酸可能对应多种密码子，故密码子改变不一定会引起氨基酸的改变。5C解析 根据碱基互补配对原则，从图中的碱基组成可以确定链是转录的模板，蓝藻是原核生物，没有细胞核。RNA包括mRNA(图中)、tRNA(图中)和rRNA(核糖体RNA)。图中翻译过程在核糖体上进行。是tRNA，能够转运氨基酸，理论上其种类有61种。考点二1C解析 ae过程分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制。细胞分裂间期主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，即发生a、b、c过程，A项正确。翻译的场所是核糖体，原料氨基酸由转运RNA运输，B项正确。真核生物中，DNA复制和转录发生的主要场所都是细胞核，C项错误。只有被某些病毒侵染的细胞才发生逆转录或RNA复制过程，D项正确。2A解析 图甲表示遗传信息的转录和翻译过程，对应图乙中的b和c过程，A错误。图乙中涉及碱基A与U配对的过程有转录(b)、翻译(c)、逆转录(e)、RNA复制(d)，B正确。分析图乙可知，遗传信息可以从RNA通过逆转录过程流向DNA，C正确。运用同位素示踪技术可证明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。3A解析 皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了细胞中编码淀粉分支酶基因的正常表达，导致淀粉合成减少，运输到种子细胞中的淀粉减少。人类白化病是基因通过控制酪氨酸酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物的性状；有些基因参与了多种性状的控制，有些性状由多种基因控制；编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基导致的是基因分子结构的改变，该种变异属于基因突变。4C解析 过程为转录，发生在细胞核中；过程为翻译，发生在细胞质内的核糖体上，二者遵循的碱基互补配对方式不完全相同。基因1通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，基因2通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。M1和M2分别是基因1和基因2转录出的mRNA，由于基因的选择性表达，基因1在红细胞中处于表达状态，在皮肤细胞中处于关闭状态；基因2在皮肤细胞中处于表达状态，在红细胞中处于关闭状态，所以M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中。老年人头发基部的黑色素细胞衰老，导致细胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少。【考例考法直击】1C解析 DNA是边解旋边复制或边转录的，该物质插入DNA分子中后DNA双链不能解开，会导致DNA的复制和转录过程发生障碍，A、B项正确。DNA的复制发生在分裂间期，故该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。该物质可阻断细胞周期，因此对癌细胞的增殖有抑制作用，D项正确。2C解析 蛋白质都是基因表达的结果，翻译阶段在核糖体上完成，A项正确。核酸中的双链区都是通过碱基互补配对连接在一起的，碱基配对都要遵循碱基互补配对原则，B项正确。逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程，所以向导RNA不可能通过逆转录过程产生，C项错误。识别序列属于向导RNA中的序列，所以识别序列中有U而没有T，其余的碱基与链剪切位点附近序列的碱基相同，D项正确。3C解析 据题可知，朊粒是一种蛋白质，其侵入机体后不可能整合到宿主的基因组中，A项错误。朊粒的增殖是蛋白质(PrPc)结构的改变，而肺炎双球菌的增殖方式是二分裂，其过程不仅有DNA分子的复制，还有蛋白质的合成，二者并不相同，B项错误。由于结构和功能相适应，因此蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化，C项正确。PrPc转变为PrPsc的过程属于蛋白质结构的改变，而遗传信息的翻译过程是核糖体上合成肽链的过程，D项错误。4B解析 逆转录过程是以RNA为模板合成DNA的过程，Q RNA在复制酶的作用下复制产生Q RNA的过程不属于逆转录过程，A项错误。Q RNA的复制遵循碱基互补配对原则，需以Q RNA为模板先合成双链Q RNA，B项正确。由题意可知，Q噬菌体中的Q RNA可以作为模板合成三种蛋白质，因此一条Q RNA模板翻译出的肽链不止一条，C项错误。Q RNA的复制需要RNA复制酶的催化作用，复制酶基因的表达应在Q RNA复制之前，D项错误。5C解析 本题理解基因及其与染色体的关系是解题的关键。动物细胞中有DNA和RNA，DNA由四种脱氧核苷酸形成，有四种碱基：A、T、C、G，RNA由四种核糖核苷酸形成，有四种碱基：A、U、C、G，两种核酸共有5种碱基和8种核苷酸，A项正确。基因是有遗传效应的DNA片段，DNA中的四种碱基的排列顺序包含了遗传信息，当转录形成mRNA时，遗传信息也就传递给mRNA，B项正确。DNA为双链结构，DNA复制为半保留复制，染色体(没复制时一条染色体含一个DNA分子)是DNA的载体，体细胞中的染色体复制一次，细胞分裂一次，染色体数保持不变，细胞分裂n次，形成2n个细胞，其中有32P的细胞是2个，所以子细胞中32P标记的细胞占1/2n1，C项错误。由于密码子的简并性，一种氨基酸可能对应几个密码子，所以tRNA与氨基酸种类数不一定相等，D项正确。教师备用习题1美国科学家安德鲁菲尔和克雷格梅洛发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中，错误的是()A有的RNA具有生物催化作用BtRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物CmRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应D分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同解析 C有的RNA是酶，具有生物催化作用；RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因转录的产物；mRNA上的终止密码子没有与之对应的tRNA；细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，不同形态的细胞中mRNA种类和数量有所不同。2如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是()AtRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B与此tRNA反密码子配对的密码子为UCGC图中戊处上下链中间为氢键D蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA由丙到丁移动解析 B由题图可知，tRNA上结合氨基酸分子的部位是甲端，A项正确。tRNA分子上的反密码子的读取方向是从甲端到乙端(“高端”“低端”)，即CGA，那么与之互补配对的密码子应为GCU，B项错误。单链tRNA分子中部分碱基通过氢键互补配对，形成三叶草结构，C项正确。由密码子GCU可知，在翻译过程中，核糖体是沿着mRNA由丙向丁移动，D项正确。3关于图示生理过程的说法，正确的是()图6191A能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核BmRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子C该图表示的是转录和翻译D该图表示的生理过程所需要的能量都是由线