2018届高考生物二轮专题复习讲义: 遗传的物质基础
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专题整合训练(一) 生命系统的物质基础[全员必做题]1.下列与核酸有关的说法正确的是( )A.含RNA的生物一定含DNAB.含DNA的生物一定含RNAC.含RNA的细胞器一定含DNAD.含DNA的活细胞一定含RNA【答案】 D【解析】含RNA的病毒不含DNA;含DNA的病毒不含RNA;核糖体含RNA,但不含DNA;含DNA的活细胞无论是原核细胞还是真核细胞都含RNA。
2.下列关于化合物的说法,正确的是( )A.有些蛋白质具有信息传递作用,如性腺分泌的性激素B.水分和无机盐在人体内的平衡有利于保持内环境稳态C.真核生物的遗传物质都是DNA,部分原核生物遗传物质是RNAD.糖原是重要的多糖,当人体血糖浓度降低时,可通过肌糖原的分解来直接调节血糖平衡【答案】 B【解析】性激素属于固醇,不是蛋白质;所有细胞生物的遗传物质都是DNA;人体肌糖原分解后不能直接产生葡萄糖,无法直接调节血糖平衡。
3.(2017·安阳一检)下列关于细胞中物质组成的叙述,正确的是( )A.在活细胞中氧原子数量最多B.脱氧核糖是构成ATP和DNA的基本成分C.在干重状态下,动物体一般比植物含氮量多,是由于动物体含蛋白质较多D.核酸区别于脂质的元素是磷和氮【答案】 C【解析】由于活细胞中含量最多的成分是水,因而活细胞中氢原子数量最多;ATP是由核糖、磷酸和腺嘌呤构成的,脱氧核糖是构成DNA的基本成分;由于动物体含蛋白质较多,故在干重状态下,动物体一般比植物含氮量多;核酸的元素组成是C、H、O、N、P,脂质的元素组成是C、H、O,少数也含有N、P,故从元素组成上无法区别核酸和脂质。
4.磷是组成生物体的重要元素,下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能( ) A.构成各种生物膜的基本骨架B.催化基因转录出信使RNAC.在蛋白质合成中转运氨基酸D.直接为各项生命活动供能【答案】 B【解析】生物膜的基本骨架是由磷脂双分子层构成的,磷脂分子中含有P元素,A不合题意;催化基因转录出mRNA的物质是RNA聚合酶,本质是蛋白质,蛋白质中一般没有P,B符合题意;蛋白质合成过程中转运氨基酸的工具是tRNA,tRNA含有P,C不合题意;为细胞各项生命活动直接提供能量的能源物质是ATP,ATP含有P,D不合题意。
[重温考纲] 1.人类对遗传物质的探索过程(C)。
2.DNA分子结构的主要特点(B)。
3.基因和遗传信息的关系(B)。
4.DNA分子的复制(B)。
5.遗传信息的转录和翻译(B)。
6.基因与性状的关系(B)。
核心考点1遗传物质的探究1.理清两个经典实验的探索过程(1)肺炎双球菌体外转化实验S 型细菌⎩⎪⎨⎪⎧ DNA 荚膜多糖蛋白质DNA +DNA 酶+R 型细菌――→相互对照⎩⎪⎨⎪⎧ DNA 是遗传物质蛋白质等其他物质 不是遗传物质(2)噬菌体侵染细菌实验提醒 (1)格里菲思转化实验没有具体证明哪种物质是遗传物质。
(2)肺炎双球菌转化实验的实质是S 型细菌的DNA 片段整合到R 型细菌的DNA 中,实现了基因重组。
(3)S 型活细菌才具毒性,切不可认为S 型细菌的DNA 使小鼠致死。
(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。
(5)用35S 标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。
2.“两看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题3.比较肺炎双球菌和噬菌体(1)相同点:都营寄生生活,遗传物质均为DNA 。
(2)不同点①肺炎双球菌:为原核生物,具有独立的物质和能量供应系统。
②噬菌体:为非细胞结构的细菌病毒,必须寄生在活细胞中,利用宿主细胞的物质和能量进行增殖。
设计1 围绕遗传物质的探索考查理解能力1.(2017·江苏,2)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 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解析格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状,并没有证明转化因子就是DNA,A错误;艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌,单独的S型肺炎双球菌中提取的DNA无毒,不能使小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实验离心后,上清液主要是蛋白质外壳和游离的T2噬菌体,沉淀物主要是细菌,C正确;赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有含有母链DNA 的才带有32P标记,D错误。
二、考题规律
证明DNA是遗传物质的经典实验及拓展应用;DNA的结构和复制中有关碱基互补配对的计算及应用,半保留复制的有关计算等是考查DNA结构的常见角度;基因的表达过程中遗传信息的传递和基因对性状的控制考查较多。
以上内容作为重点,在各种题型中都有渗透。
三、考向预测
1. 证明DNA作为遗传物质的经典实验从实验本身,所用材料等角度都可拓展出题。
2. 对于DNA复制的考查从单纯的计算题更多地转移到与细胞分裂相结合出题。
3. 基因表达过程中基因对性状控制的考题增多,这部分知识能够更广泛地考查学生的分析推理能力。
考点一:DNA是遗传物质的实验证据
DNA是转化因子,是遗传物质※R型菌转化的原因:高速繁殖的细菌成为感受态,细胞外的大分子物质容易进入细胞内。
当S型菌的DNA片段进入R型菌体内,并重组到其DNA分子上,R型菌就发生转化,成为S型菌,这种变异属于基因重组。
2. 噬菌体侵染细菌实验
(1)噬菌体介绍:T2噬菌体营寄生于大肠杆菌体内。
高考生物二轮复习—核心知识回顾五、遗传的分子基础【知识点总结】1.肺炎链球菌的转化实验(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论:已经加热致死的S型细菌中含有促使R型细菌转化为S型活细菌的“转化因子”。
(2)艾弗里等人的肺炎链球菌体外转化实验的设计思路:每个实验组特异性地去除了某种物质。
该实验证明了DNA是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质。
2.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验步骤:标记大肠杆菌→标记噬菌体→侵染未被标记的大肠杆菌→搅拌、离心→检测放射性。
(2)搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
(3)离心的目的:让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
(4)实验结果与分析(5)实验结论:DNA是遗传物质。
3.DNA分子的结构(1)基本组成元素:C、H、O、N、P。
(2)DNA分子的结构特点①DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成。
②DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键以碱基互补配对方式连接,A—T碱基对之间通过2个氢键连接,C—G碱基对之间通过3个氢键连接。
(3)DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性。
(4)DNA分子中有关碱基比例的计算①常用公式:在双链DNA分子中,A=T,G=C;A+G=T+C=A+C=T+G=50%。
②“单链中互补碱基之和”占该单链碱基数比例=“双链中互补碱基之和”占该双链总碱基数比例。
③某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数,如一条单链中(A+G)/(C+T)=m ,则其互补链中(A +G)/(C +T)=1/m ,而在整个双链DNA 分子中该比值等于1。
4.DNA 分子复制的5个常考点(1)复制时间(核DNA):细胞分裂前的间期。
(2)复制场所:主要在细胞核中。
(3)复制条件:模板——双链DNA 分子的两条链,原料——4种游离的脱氧核苷酸,酶——解旋酶和DNA 聚合酶,能量。
二轮复习之遗传的物质基础第一课时一、复习内容:遗传的物质基础(含基因的结构)二、教学目标1、D NA是主要的遗传物质(理解和掌握)2、D NA分子的结构和复制(理解和掌握)3、基因的概念(了解)4、原核细胞和真核细胞的基因结构(理解和掌握)5、基因控制蛋白质的合成(理解和掌握)6、人类对性状的控制(理解和掌握)7、人类基因组计划(了解)三、复习过程(一)、DNA是主要的遗传物质1、肺炎双球菌的转化实验格里菲斯实验材料:R型菌S型菌实验结果:艾弗里实验证实了:2、噬菌体侵染细菌实验实验设计巧妙之处:方法:噬菌体侵染细菌的过程:(二)、DNA分子的结构和复制(1)结构单元——脱氧核苷酸含氮碱基包括等四种。
既构成的脱氧核甘酸也有四种即等四种。
结构特点①:②:③:(2)DNA分子的复制复制的特点:复制需要等基本条件,DNA分子结构,为复制提供了精确的模板,通过,保证了复制能够准确地进行。
(三)、基因的表达基因是决定的基本单位,本质是。
基因控制蛋白质的合成转录概念:场所:翻译概念:场所:密码子:有种,其中有3个终止密码子,决定氨基酸的密码子有种。
中心法则:原核和真核细胞基因结构的不同点:四、典型例题:[例1l若用DNA酶处理S型细菌,使之与活的R型细菌一起感染小鼠,结果或结论错误的是( )A.小鼠死亡 B.能证明DNA是否为遗传物质C.多糖不是遗传物质 D.能证明蛋白质不是遗传物质[例2]用噬苗体去感染体内含32P的细菌,在细菌解体后,含32P的应是 ( )A.子代噬菌体DNA B.子代噬苗体蛋白质外壳C.子代噬菌体的蛋白质和DNA D.部分子代噬菌体DNA例3[同类变式]用32P标记的噬菌体侵染某细菌,释放出n个噬菌体,则含有放射性的噬菌体最多有多少个? ( )A.1 B.2 C.n/2 D.n例4大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类共有 ( )A.8种B.7种C.5种D.4种[例5]含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P质量大。
遗传的物质基础遗传的物质基础是历年高考考查的重点,预计2017年仍会以遗传物质的探究实验的设计思路、方法和结论分析,以及DNA 分子的结构、复制、基因表达为命题热点,题型以选择题为主。
14.相关计算的规律总结(1)碱基互补配对的推论DNA双链中,一条单链的的A+ T / G +C值,与另一条互补单链的A+T/G+C的值是相等的,也与整个DNA分子中的A+ T / G +C的值是相等的。
(2)1个DNA分子复制n次,则(3)若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗的脱氧核苷酸为(2n-1)m个。
第n次复制时需要该脱氧核苷酸得数目为m2n-1个(4)蛋白质中氨基酸数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA碱基数目1.(2016新课标全国卷II)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA 双链不能解开。
若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用2.(2015新课标全国卷I)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。
PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。
PrPsc 可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。
据此判断,下列叙述正确的是A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程3.(2014新课标全国卷II) 关于核酸的叙述,错误的是A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布1.(2017浙江宁波九校联考)在探究核酸是遗传物质的科学历程中,有如下重要实验:噬菌体侵染细菌实验、肺炎双球菌转化实验、烟草花叶病毒感染和重建实验。
专题五遗传的物质基础【教法指引】考查形式看,大体上可以分为五种类型:⑴考查基本概念的识记试题主要考查生对生物专业术语和基本概念的掌握情况,这类试题大多只限于考查识记能力,比较简单。
⑵考查基本原理和规律的理解这类试题综合程度不高,步骤不难,直直去,主要考查生对生物有关过程、规律和现象的理解情况,与实际联系不强,生如能对教材知识基本理解,问题不大⑶考查基本原理和规律的应用这类题目主要考查生运用生物知识分析、解决问题的能力。
这类试题不仅需要熟练掌握生物的基础知识,还需要较强的综合、分析和推理能力。
生不但要正确识别、理解试题提供的各种图表、资料,全面把握试题提供的客观条件,还要有清晰的解题思路。
试题中的难题较多地集中在这种类型上面。
⑷考查设计程序(实验)解决实际问题的能力这类试题量不大,但对生的能力要求更高,要处理这类问题,必须建立起完整的体系,能熟练驾驭所知识,会使用的语言准确地描述生物现象、过程,能“灵活应用”所知识解决生产、生活中的实际问题。
这类试题由于考试形式限制,—般不会很难,但实际教中因重理论轻实践,所以生做起很不适应。
根据考试改革的信息看,这类试题的比重有逐渐加大的趋势。
⑸考查追求新知的自主习能力⑴遗传的细胞基础复习“遗传的细胞基础”内容时,首先要抓住减数分裂过程“染色体、DNA数目的变化过程”,这是习减数分裂的主线,还要注意减数分裂与行丝分裂的比较记忆,如细胞图、曲线图、数字表格等方画的比较,同时还要有针对性地多分析一些与有丝分裂,减数分裂的两次分裂,精子形成、卵细胞形成的差异性相关的图像分析题,曲线(DNA、染色体数目变化)分析题,以及图像曲线综合题,以提升该方面的解题能力。
⑵遗传的分子基础要通过复习“遗传的分子基础”部分,初步形成遗传物质的结构和功能相统—、多样性与共同性相统一的观点;要结合相应的图解理解和记忆DNA分子结构和复制、转录和翻译、中心法则、基因对性状的控制原理等内容。
关于转求和翻译的知识要从三个层面习:概念、过程和原理,这样会使到的知识便于理解和记忆还要以中心法则为主线,从DNA(基因)→RNA→蛋白质(性状),联系DNA与基因本质的关系、DNA 多样性与蛋白质多样性的关系、DNA结构和稳定性的维持与基因突变的发生、DNA复制与细胞分裂的关系、DNA 复制过程中的相关碱基比例的计算等知识另外,要根据教材中的相关实验,从中提取出进行实验的思想方法,如实验的具体的过程、方法及每个实验所能最终说明的结论等。
高考生物二轮复习遗传的物质基础名师讲义遗传的物质基础1.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质。
()【答案】×分析:T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,遗传物质是DNA。
2.噬菌体以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。
() 【答案】×分析:噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒,在噬菌体侵染细菌的过程中,以噬菌体DNA为模板合成子代噬菌体的核酸,而不是以细菌DNA为模板。
3.噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是DNA用1N放射性同位素标记。
()【答案】×分析:噬菌体侵染细菌的实验是用32P标记噬菌体的DNA,而不是用1N标记的DNA。
4.人类对遗传物质本质的探索过程中,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。
()【答案】√分析:艾弗里等人从S型肺炎双球菌中提取的DNA 纯度最高的时候还含有002%的蛋白质,而噬菌体侵染细菌实验实现了将DNA和蛋白质完全分离,因此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。
.在“噬菌体侵染细菌的实验”中用32P、3S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。
()【答案】×分析:噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内。
6.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。
()【答案】×分析:真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
7.RNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。
()【答案】×分析:在翻译过程中,核糖体在RNA上移动翻译出蛋白质,而不是RNA在核糖体上移动。
8.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
() 【答案】√分析:DNA能够通过转录将遗传信息传递给RNA,进一步通过翻译完成蛋白质的合成,所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
探索遗传物质的经典实验【典例1】(2014•烟台模拟)赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验,是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。
遗传的物质基础1.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质。
()【答案】×分析:T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,遗传物质是DNA。
2.噬菌体以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。
()【答案】×分析:噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒,在噬菌体侵染细菌的过程中,以噬菌体DNA为模板合成子代噬菌体的核酸,而不是以细菌DNA为模板。
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。
()【答案】×分析: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.人类对遗传物质本质的探索过程中,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。
()【答案】√分析:艾弗里等人从S型肺炎双球菌中提取的DNA纯度最高的时候还含有0.02%的蛋白质,而噬菌体侵染细菌实验实现了将DNA和蛋白质完全分离,因此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。
5.在“噬菌体侵染细菌的实验”中用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。
()【答案】×分析:噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内。
6.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。
()【答案】×分析:真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
7.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。
()【答案】×分析:在翻译过程中,核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质,而不是mRNA在核糖体上移动。
8.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
()【答案】√分析:DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA,进一步通过翻译完成蛋白质的合成,所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
探索遗传物质的经典实验(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。
如果仅凭猜想,控制其性状的遗传物质有可能是_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _______。
(2)怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体?请简述实验方案。
(3)科学家若用含有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存在于T2噬菌体的________________________中。
【解析】(1)单凭猜想,遗传物质可能会有三种情况:蛋白质和DNA都是遗传物质,仅DNA是遗传物质,仅蛋白质是遗传物质。
(2)解答该问题要考虑到病毒本身不能增殖,必须借助于宿主细胞,因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞,然后再培养出有标记的噬菌体。
(3)T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,蛋白质分子中含有元素C、H、O、N,而DNA分子中含有元素C、H、O、N、P,噬菌体在大肠杆菌中增殖时,所用原料(氨基酸和脱氧核苷酸)都来自大肠杆菌。
由于大肠杆菌在含15N的培养基中培养,所以大肠杆菌内的氨基酸和脱氧核苷酸都含15N。
因此,在子代噬菌体的蛋白质和DNA中都含有15N。
【答案】(1)蛋白质和DNA都是遗传物质;蛋白质是遗传物质,DNA不是;DNA是遗传物质,蛋白质不是(2)将宿主细菌在含32P的培养基中培养,获得含有32P的细菌;用T2噬菌体去侵染被32P标记的细菌,待细菌细胞裂解后,释放出的噬菌体便会被32P标记。
(3)蛋白质外壳(或蛋白质)和DNA(1)解决本题首先要明确:①噬菌体侵染细菌的实验结论:_______________________________________________________________________。
②用32P标记噬菌体的____________,用35S标记噬菌体的________________。
③噬菌体的生活方式:________________________。
(2)关于放射性元素存在位置的理解:①仅用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,放射性存在于上清液中的原因是什么?②仅用35S标记的噬菌体侵染细菌后离心,放射性存在于沉淀物中的最可能原因是什么?【答案】(1)提示:①DNA是遗传物质②DNA蛋白质③寄生(2)①提示:侵染时间过短会有很多噬菌体还没来得及侵入细菌;或侵染时间过长,子代噬菌体从细菌中释放出来。
②提示:搅拌不充分。
【总结提升】遗传物质探究实验的解题规律(1)艾弗里肺炎双球菌转化实验中的相互对照:S 型细菌⎩⎪⎨⎪⎧ DNA 多糖蛋白质脂质DNA 分解物+R 型细菌――→相互对照⎩⎨⎧ ①DNA 是遗传物质②其他物质不是遗传 物质 (2)子代噬菌体的放射性分析: 被标记的物质子代噬菌体 用32P 标记亲代噬菌体的DNA只有含有亲代噬菌体DNA 链的子代噬菌体具有放射性 用35S 标记亲代噬菌体的蛋白质均不具有放射性用32P 标记细菌内的含P 物质,如DNA 、核苷酸等用35S 标记细菌内的含S 物质,如蛋白质、氨基酸等 因为合成子代噬菌体的原料全部来自细菌,所以子代噬菌体均具有放射性DNA 分子的结构、复制及相关计算【典例2】 (2014·山东理综)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,下列正确的是( ) 【解析】 DNA 分子中(A +C)/(T +G)应始终等于1;一条单链中(A +C)/(T+G)与其互补链中(A +C)/(T +G)互为倒数,一条单链中(A +C)/(T +G)=0.5时 ,互补链中(A +C)/(T +G)=2;一条单链中(A +T)/(G +C)与其互补链中(A +T)/(G +C)及DNA 分子中(A +T)/(G +C)都相等。
【答案】 C(1)明确DNA 复制的相关问题:①复制方式:_____________________________________。
②相关计算:一个DNA 分子复制n 次,则有a.子代DNA 分子数为2n ⎩⎨⎧ 含有亲代链的DNA 分子数为: 不含有亲代链的DNA 分子数为:b.子代脱氧核苷酸链数为2n +1条⎩⎨⎧ 亲代脱氧核苷酸链为: 新合成的脱氧核苷酸链为:(2)依据题中DNA 含有的标记元素,分析DNA 复制离心后的情况:DNA 两条链的标记情况密度 试管中的位置 ________ 最小________ 15N/14N 居中 居中________ 最大________ 【答案】 (1)提示:①半保留复制②a.2 2n -2 b .2条 2n +1-2条(2)提示:DNA 两条链的标记情况密度 试管中的位置 14N/14N 远离底部15N/15N 靠近底部【总结提升】与碱基互补配对或DNA 复制相关的计算方法(1)双链DNA 分子中碱基含量的计算。
①规律一:双链DNA 中,A +G =T +C =A +C =T +G =总碱基的一半。
②规律二:若在DNA 一条链中A +G T +C =a ,则在互补链中A +G T +C =1a,而在整个DNA 分子中A +G T +C=1。
③规律三:若在一条链中A +T G +C =m ,在互补链及整个DNA 分子中A +T G +C=m 。
④规律四:某碱基在DNA 中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半,如A 总碱基=A 1%+A 2%2。
(2)与DNA 复制有关的计算。
假设1个DNA 分子复制n 次,则①子代DNA 数为2n { 含母链的DNA 数:2 完全含母链的DNA 数:0 不含母链的DNA 数:2n -2②子代DNA 链数为2n +1⎩⎨⎧母链所占比例:12n 子链所占比例:1-12n③复制差错的计算:DNA复制过程中其中一条链发生差错,复制n代后,含有突变基因的异常DNA分子占DNA总数的50%。
④复制原料的计算:若某DNA分子含某碱基m个,该DNA分子进行n次复制,则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×(2n-1);进行第n代复制时,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2n-1。
遗传信息的转录和翻译【典例3】(2014·孝感模拟)下图表示真核细胞细胞核内某种遗传信息流动过程,相关叙述正确的是()A.细胞分裂间期一定有该过程发生,衰老细胞中不再发生该过程B.图示能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程C.图中的d代表核糖体,细胞中的c一般有20种D.细胞的分裂和分化过程中都一定会发生图示过程【解析】在真核细胞中,该过程表示DNA分子的转录过程,细胞分裂间期一定有该过程发生,衰老细胞中也可以发生该过程;该图不能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程,只能表示DNA分子的转录过程;图中的d 代表RNA聚合酶,c代表核糖核苷酸,细胞中的c(核糖核苷酸)一般有4种;无论细胞的分裂还是细胞的分化过程都会产生蛋白质,都会发生DNA分子的转录过程。
【答案】 D(1)明确图中各标号的名称并理解相关信息:①图中a、b、c、d的名称分别是什么?②由a形成b的过程中模板是哪一条?原料是什么?(2)明确下列各类生物遗传信息的传递过程:生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒,如噬菌体________烟草花叶病毒________逆转录病毒________细胞生物________【答案】(1)①提示:双链DNA、mRNA、核糖核苷酸、RNA聚合酶。
②提示:甲,c(核糖核苷酸)。
(2)提示:生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒,如噬菌体烟草花叶病毒逆转录病毒细胞生物【总结提升】DNA复制、转录和翻译的分析技巧(1)DNA分子复制过程的分析:①判断依据:模板为DNA的两条链,且合成双链DNA。
②子代DNA的组成:分别由一条母链和一条子链组成。
③子代DNA的分离时期:有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
(2)DNA分子转录过程的分析:①判断依据:模板为DNA的一条链,且合成单链RNA。
②转录方向:由于图二中d是已经与模板DNA分离的游离的RNA片段,因此可知转录的方向是由右向左进行,且a为RNA聚合酶。
③标号名称:b与c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。
④发生场所:在真核细胞中图二过程主要发生在细胞核中,叶绿体和线粒体中也可进行。
(3)翻译过程的分析:①判断依据:模板为mRNA,且合成场所为核糖体。
②名称确定:Ⅰ为tRNA,Ⅱ为核糖体,Ⅲ为mRNA,Ⅳ为多肽链。