1、考試報·高二生物第 21期第 2版遺傳的分子基礎考點梳理與典例分析葉望晴（金華市艾青中學321000）1分析噬菌體侵染細菌的實驗（ 1）噬菌體的結(jié)構(gòu)：外殼由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部含有DNA 。（ 2）實驗方法：放射性同位素標記法。（ 3）標記方法：用放射性元素35S 和 32P 分別標記噬菌體外殼蛋白質(zhì)和內(nèi)部的DNA 。（ 4）噬菌體侵染細菌的實驗過程：標記噬菌體噬菌體侵染細菌測試放射性。例 1、某科學家做 “噬菌體侵染細菌實驗 ”時，用放射性同位素標記噬菌體和細菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)（如下表所示） 。產(chǎn)生的 100 個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。噬菌體細菌DNA 或核苷酸32

2、P 標記31P 標記蛋白質(zhì)或氨基酸34S 標記35S 標記（ 1）子代噬菌體的DNA應含有表中的和元素，各占個和。（ 2）子代噬菌體中，只含3231個；同時含32P 的有個；只含 P 的有P、31P 的有個。（ 3）子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有元素，由此說明；子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有元素，這是因為。（ 4）此實驗得出的結(jié)論是。解析： 在 “噬菌體感染細菌的實驗 ”中要注意2 點：同位素標記法。如何說明侵染細菌時，進入細菌內(nèi)的是噬菌體DNA ，而非其外殼。用放射性元素35S 和 32P 分別標記噬菌體外殼蛋白質(zhì)和內(nèi)部的 DNA ，在細菌體內(nèi)只能檢測到32P，檢測不到35S，由此證明侵染時，注入細

3、菌的是 DNA ，蛋白質(zhì)成分的外殼未進入細菌細胞內(nèi)，也說明蛋白質(zhì)分子在親子代間不具備連續(xù)性。細菌細胞內(nèi)噬菌體DNA 復制及噬菌體蛋白質(zhì)合成所需要的原料、酶、能量、場所等條件均由細菌提供，這時細菌細胞內(nèi)的一切變化是為噬菌體服務，這時的代謝活動由噬1考試報·高二生物第 21期第 2版菌體 DNA 控制。本題考查 DNA 和蛋白質(zhì)組成元素的差別，DNA 的半保留復制和噬菌體侵染細菌實驗的有關(guān)知識。噬菌體由DNA 和蛋白質(zhì)組成， DNA 含有 P 不含 S，蛋白質(zhì)含有 S 不含 P。在噬菌體侵染細菌實驗時蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌內(nèi)，子代噬菌體的外殼（或蛋白質(zhì)）是在細菌內(nèi)用 35S 標記的氨基酸

4、為原料來合成的； 噬菌體的 DNA 進入細菌內(nèi)能自我復制， 能指導蛋白質(zhì)的生物合成；用35S 標記的氨基酸為原料來合成的子代噬菌體的外殼。所以此實驗得出結(jié)論是 DNA 是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。答案：（ 1）32P31P2100（2）0982（3） 34S 噬菌體侵染細菌時蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌內(nèi)35S 子代噬菌體的外殼 （或蛋白質(zhì)） 是在細菌內(nèi)用 35S 標記的氨基酸為原料來合成的（ 4）DNA 是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)2肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗（ 1）肺炎雙球菌：光滑型（ S）菌株（致病） 、粗糙型（ R）菌株（不致病） 。（ 2）活體細菌轉(zhuǎn)化實驗： 分別用 S 型菌、 R 型菌、

5、加熱殺死的 S 型菌 R 型菌混合進行活體注射，觀察對小鼠的作用結(jié)果。（ 3）離體細菌轉(zhuǎn)化實驗：從活的S 型菌中抽提 DNA 、蛋白質(zhì)和莢膜物質(zhì)，分別與活的R 型菌混合，并進行懸液培養(yǎng)。例 2、某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，進行了以下4 個實驗： S 型菌的 DNA DNA 酶 加入 R 型菌 注射入小鼠 R 型菌的 DNA DNA 酶 加入 S 型菌 注射入小鼠 R 型菌 DNA 酶 高溫加熱后冷卻 加入 S 型菌的 DNA 注射入小鼠 S 型菌 DNA 酶 高溫加熱后冷卻 加入 R 型菌的 DNA 注射入小鼠以上 4 個實驗中小鼠存活的情況依次是（）A存活、存活、存活、死亡B存活、死亡

6、、存活、死亡C死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、存活解析：在此實驗中， S 型細菌的 DNA 進入了少數(shù) R 型細菌， 并且和 R 型細菌的 DNA 發(fā)生了重組， 使少數(shù) R 型細菌的遺傳信息發(fā)生了變化。 本實驗需要說明的是 S 型細菌被加熱殺死的溫度為60左右，不能太高，只能使蛋白質(zhì)變性，DNA 結(jié)構(gòu)沒有被破壞，具有一定的功能；如果溫度過高，比如用高壓蒸汽加熱，DNA 也會變性，這時S 型細菌的DNA 就不能使 R 型細菌轉(zhuǎn)化。本題考查肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化問題，轉(zhuǎn)化作用的實質(zhì)是外源DNA 與受體細胞DNA 之間的重組，使受體細胞獲得了新的遺傳信息。本題理解的關(guān)鍵就是只有R 型活菌 +加熱

7、殺死的S菌的 DNA 才能發(fā)生轉(zhuǎn)化。DNA 酶分解 S 型菌的 DNA 故小鼠存活； S 型菌是致死型的，2考試報·高二生物第 21期第 2版故小鼠死亡； R 型菌高溫加熱被殺死，再加入 S 型菌的 DNA ，不能發(fā)生轉(zhuǎn)化， 故小鼠存活； S 型菌高溫加熱被殺死，加入R 型菌的 DNA ，小鼠也存活。答案： D3 DNA 的分子組成、結(jié)構(gòu)和特點（ 1）組成： DNA 是由成百上千的四種脫氧核苷酸縮合而成的兩條長鏈。（ 2）結(jié)構(gòu)：由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈組成雙螺旋結(jié)構(gòu)，外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替排列，構(gòu)成基本骨架；內(nèi)側(cè)雙鏈間堿基通過氫鍵配對成堿基對，AT、CG。（ 3）特點：穩(wěn)定性

8、，多樣性，特異性。例 3、從某生物組織中提取DNA 進行分析， 其四種堿基數(shù)的比例是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的48，又知該DNA 的一條鏈（ H 鏈）所含的堿基中28是腺嘌呤，問與H鏈相對應的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的比值為（）A 26B 24C 14D 11解析：本題考查 DNA 分子中堿基數(shù)的計算。 一個雙鏈 DNA 分子中， A T 、C G、A G CT ，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)， 堿基互補配對原則是DNA 分子中堿基數(shù)量計算的基礎。解此類題目可以用“特殊值標注法 ”。如右圖所示，假設DNA 雙鏈中共有堿基100 個（特殊值），在圖中標上已知條件，標注完畢答案即得

9、。答案： B4、遺傳信息的傳遞（DNA 分子的復制）基因中的遺傳信息在細胞分裂的間期隨 DNA 分子的復制而復制，再隨細胞分裂進入子細胞中去，這樣就將親代細胞中的遺傳信息傳遞到子代細胞或者通過減數(shù)分裂和受精作用將遺傳信息傳遞給下一代，基因中的遺傳信息就這樣一代一代地傳遞下去。（ 1）時間：有絲分裂間期、減數(shù)分裂前的間期。（ 2）條件：模板、原料、能量、酶。（ 3）過程：解旋、合成、復旋，為半保留復制。例 4、已知某 DNA 分子含有1000 個堿基對， 其中一條鏈中A G T C1 2 3 4，該 DNA 分子連續(xù)復制了3 次，下列說法正確的是（）A共形成了8 個 DNA 分子，其中有7 個

10、DNA 分子中的脫氧核苷酸長鏈完全是新合成的B新合成的子代DNA 分子中， A G T C=12 343考試報·高二生物第 21期第 2版C第 3 次復制時，需要周圍環(huán)境中1600 個含 A 的脫氧核苷酸D 3 次復制共需周圍環(huán)境中4800 個含 G 的脫氧核苷酸解析：本題考查DNA 復制和堿基數(shù)的計算。解答本題時，應先求出每個DNA 分子中各類堿基的數(shù)量， 再結(jié)合半保留復制的特點逐項計算。DNA 分子復制過程是半保留復制，每次復制產(chǎn)生的子代DNA 分子中，總有一條鏈是保留親本的模板鏈，另一條鏈是新合成的，所以形成的8 個 DNA 分子中，其中有2 個 DNA 含模板鏈，另外6 個

11、DNA 分子完全由新子鏈構(gòu)成；已知DNA 分子一條鏈中A G T C 1 23 4，則其互補鏈中A G T C3 4 1 2，整個 DNA 分子中 A G T C 2 3 23，容易計算每個DNA 分子中含 A為 400 個，第 3 次復制共產(chǎn)生8 個 DNA 分子，由于是半保留復制，所以共需含A 的脫氧核苷酸 A 的個數(shù) ×2n-1 400×23-1 1600 個；每個 DNA 分子中含 G 為 600 個， 3 次復制后，共需含 G 的脫氧核苷酸 =G 的個數(shù) ×（ 2n 1） 600×（ 231） 4200 個。答案： C5遺傳信息的表達基因中的遺

12、傳信息在后代的個體發(fā)育中以一定方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，導致后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀，這一過程叫遺傳信息的表達。（ 1）轉(zhuǎn)錄：是在細胞核內(nèi)進行的，是以DNA 雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA 的過程。通過轉(zhuǎn)錄，DNA 上的遺傳信息傳遞到信使RNA 上。（ 2）翻譯：在細胞質(zhì)的核糖體中進行，是以mRNA 為模板，以tRNA 為運轉(zhuǎn)工具，按照堿基互補配對原則，合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)的過程。（ 3）中心法則：例 5、有人從四種生物中提取出核酸，分析它們的堿基比例如表。表中事實不能說明的是（）A從生物乙中提取的核酸是RNA生物AGUTC甲2525142319乙23242725丙31

13、193119丁ab?20B從生物丙中提取的核酸可能是雙鏈DNAC生物甲一定是具有細胞結(jié)構(gòu)的生物D從生物丁中提取的核酸分子，經(jīng)分析后已知a b 50，腺嘌呤是 150 個，鳥嘌呤 225個，則該生物很可能是噬菌體解析： 判斷 DNA 和 RNA 的關(guān)鍵是U（尿嘧啶、 RNA 特有）和T（胸腺嘧啶， DNA 特4考試報·高二生物第 21期第 2版有）；判斷單鏈 DNA 或雙鏈 DNA 的關(guān)鍵是 A 與 T 或 G 與 C 數(shù)目是否相等， RNA 一般是單鏈結(jié)構(gòu)。 甲既有 DNA 又有 RNA ，所以是具有細胞結(jié)構(gòu)的生物， 因為病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA或 RNA ，不會同時具有兩者；丙沒有

14、U 而 A T， C G，滿足堿基互補配對原則，所以應該是雙鏈 DNA ；而乙沒有 T，說明是 RNA 。而丁生物 A G 150 225， ab 50，所以 a 20， b 30， GC，不可能是噬菌體。答案： D例 6、中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA 向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程。 請回答下列問題。（ 1）a、b、c、d 所表示的四個過程依次分別是、和。（ 2）需要 tRNA 和核糖體同時參與的過程是（用圖中的字母回答） 。（ 3） a 過程發(fā)生在真核細胞分裂的期。（ 4）在真核細胞中，a 和 b 兩個過程發(fā)生的主要場所是。（ 5）能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是，后者所攜帶的分子是。（ 6） RNA 病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑有（用類似本題圖中的形式表述）：；。解析： 中心法則實際上是對本章內(nèi)容的總結(jié)，a、b、 c、 d 分別代表DNA 自我復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和逆轉(zhuǎn)錄四個過程。需要tRNA 和核糖體同時參與的是翻譯過程c，真核細胞中a過程發(fā)生在分