遗传的分子基础知识精讲 高考生物 第5讲

一、知识要点：
1．DNA是遗传物质的实验
（1）肺炎双球菌转化实验
项目 1928年英国格里菲思（体内转化实验） 1944年美国艾弗里（体外转化实验）
过程结果   
分析 R型细菌无毒性、S型细菌有毒性；S型细菌内存在着使R型细菌转化为S型细菌的物质 S型细菌的DNA使R型细菌发生转化；S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化
结论 加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”  S型细菌体内的DNA是“转化因子”，DNA是生物的遗传物质
（2）噬菌体侵染细菌实验
步骤 ①标记细菌 细菌＋含35S的培养基→含35S的细菌
细菌＋含32P的培养基→含32P的细菌
 ②标记噬菌体 噬菌体＋含35S的细菌→含35S的噬菌体
噬菌体＋含32P的细菌→含32P的噬菌体
 ③噬菌体侵染细菌  含35S的噬菌体＋细菌→上清液放射性高，沉淀物放射性很低，新形成的噬菌体没有检测到35S
含32P的噬菌体＋细菌→上清液放射性低，沉淀物放射性很高，新形成的噬菌体检测到32P
分析 35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，而是留在细胞外；32P标记的DNA进入了宿主细胞内
结论 子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的，DNA是噬菌体的遗传物质
特别提示：
①艾弗里实验的结果是通过观察培养皿中的菌落特征而确定的。
②S型菌DNA重组到R型菌DNA分子上，使R型菌转化为S型菌，这是一种可遗传的变异，这种变异属于基因重组。
③被32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，上清液应无放射性，若存在放射性，其原因之一可能是培养时间过长，细菌裂解，子代噬菌体已被释放出来。原因之二是部分噬菌体并未侵入细菌内。
2．DNA分子的结构和特性
（1）DNA分子的结构及特点图解 

①规则的双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架，内侧是碱基，在碱基A与T之间有两个氢键，C与G之间有三个氢键；
②一个DNA分子中有两个游离的磷酸基；
③脱氧核糖与磷酸基、碱基的相连情况：在DNA分子单链一端的脱氧核糖与1个磷酸基和1个碱基相连；在DNA单链中间的脱氧核糖与2个磷酸基和1个碱基相连。
（2）DNA分子结构中的碱基比例关系
规律 公式
1 互补碱基两两相等 A＝T，C＝G
2 两不互补的碱基之和比值相等 （A＋G）/（T＋C）＝（A＋C）/（T＋G）＝1
3 任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50% （A＋C）/（A＋C＋T＋G）＝（T＋G）/（A＋C＋T＋G）＝50%
4 单链和互补链碱基比例关系 一条链上（A＋T）/（C＋G）＝a，（A＋C）/（T＋G）＝b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1/b
5 双链DNA中互补的碱基之和相等 A1＋T1（或C1＋G1）＝A2＋T2（或C2＋G2）
3．基因的表达
（1）复制、转录和翻译的比较
项目 复制 转录 翻译
场所 主要在细胞核中（线粒体、叶绿体） 主要在细胞核中（线粒体、叶绿体） 细胞质中的核糖体上
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
条件 酶（解旋酶，DNA聚合酶等）和能量 酶（RNA聚合酶等）和能量 特定的酶、能量和tRNA
原则 A－T；G－C A－U；G－C；T－A A－U；G－C
产生 形成2条DNA双链 一条单链RNA分子（mRNA） 具有一定氨基酸排列顺序的多肽——蛋白质
特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录；转录后DNA仍保留原来双链结构 一个mRNA分子上可连续结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度
传递
方向 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质（性状）
（2）DNA复制过程中的碱基数目计算（其双链DNA分子中含某种碱基a个）
①复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a•（2n－1）。如图所示：
 
②第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a•2n－1。
（3）中心法则

二、习题巩固：
1．1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是D 

2．澳大利亚等国的科学家近日研究发现，海绵拥有的基因竟然近70%和人类基因相同，其中包括大量的与典型疾病和癌症有关的基因。下列有关叙述不正确的是C
A．基因是有遗传效应的DNA片段
B．细胞分裂素延迟植物衰老与基因的作用有关
C．基因内增加一个碱基对，只会改变肽链上一个氨基酸
D．基因表达时存在 RNA 分子间的碱基互补配对
3．如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是
A．该基因一定存在于干细胞内的染色体DNA上
B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2
C．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8
4．根据遗传信息及其传递过程判断，下列选项正确的是C
A．细胞中的遗传信息只能储存于细胞核中
B．转录和翻译时碱基互补配对方式相同
C．同一细胞在不同时期，转录的产物可以不同
D．真核细胞与原核细胞共用一套密码子，说明真核生物由原核生物进化而来
5．在同一生物体内，下列有关叙述错误的是CD
A．不同DNA分子中，可能储存有相同的遗传信息
B．不同组织细胞中，可能有相同的基因进行表达
C．不同mRNA分子中，不可能含有相同的密码子
D．不同核糖体中，不可能翻译出相同的多肽
6．下图为人体内基因对性状的控制过程，由图可推知B
 A．不摄入酪氨酸会使皮肤变白
B．X1和X2不可能同时出现于同一个细胞中
C．镰刀型红细胞是由于①过程发生基因突变引起的
D．基因是通过控制蛋白质的结构间接控制生物的性状
7．如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是C
 

A．图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内
B．图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的
C．图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链
D．图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸
8．如图是某DNA片段的碱基序列，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG)，下列相关叙述一定正确的是C

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