1、遺傳分子基礎相關計算專題考點一聚焦DNA分子的結構及堿基計算1觀察DNA分子結構模型，分析其空間結構(1)空間結構分析分類主鏈內側構成方式磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條主鏈呈反向平行，有規則盤旋成雙螺旋主鏈上對應堿基以氫鍵連接成對，對應堿基之間互補(AT，GC)配對，堿基平面之間平行動態變化相對穩定堿基比率和堿基序列可變(2)說出DNA三個結構特點的含義穩定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣。特異性：每種DNA都有區別于其他DNA的特定的堿基排列順序。2DNA堿基互補配對原則的有關計算規律1：互補的兩個堿基數量

2、相等，即AT，CG。規律2：任意兩個不互補的堿基和占總堿基的50%。規律3：一條鏈中互補堿基的和等于另一條鏈中這兩種堿基的和。規律4：若一條鏈中，n，則另一條鏈中n，n。規律5：若一條鏈中K，則另一條鏈中。易錯警示有關水解產物、氫鍵及堿基計算的易錯點(1)水解產物及氫鍵數目計算DNA水解產物：初步水解產物是脫氧核苷酸，徹底水解產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。氫鍵數目計算：若堿基對為n，則氫鍵數為2n3n；若已知A有m個，則氫鍵數為3nm。(2)堿基計算不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。該比值體現了不同生物DNA分子的特異性。若已知A占雙鏈的比例c

3、%，則A1/單鏈的比例無法確定，但最大值可求出為2c%，最小值為0。典例1如圖為核苷酸鏈結構圖，有關敘述不正確的是()A能構成一個完整核苷酸的是圖中的a和bB各核苷酸之間是通過化學鍵連接起來的CDNA連接酶可連接斷裂的化學鍵D若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的堿基是T2(雙選)下圖為真核細胞內某基因(15N標記)的結構示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是()A該基因一定存在于細胞核內的染色體DNA上B該基因的一條核苷酸鏈中(CG)/(AT)為32CDNA解旋酶只作用于部位，限制性核酸內切酶只作用于部位D將該基因置于14N培養液中復制3次后，含15N的DNA分子占1/4

4、 規律方法1DNA結構中化學鍵的形成與斷裂(1)氫鍵：配對的堿基間形成堿基對，通過氫鍵相連，可用DNA解旋酶斷裂，也可用高溫斷裂。(2)磷酸二酯鍵：連接磷酸和相鄰脫氧核苷酸的脫氧核糖的化學鍵，可用限制酶切斷，可用DNA連接酶或DNA聚合酶連接。2核酸種類的判斷方法(1)DNA和RNA的判斷：含有堿基T或脫氧核糖DNA含有堿基U或核糖RNA(2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷：若：雙鏈DNA若：嘌呤嘧啶單鏈DNA(3)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進行RNA的合成。考點二探究DNA分子的復

5、制和相關計算1DNA復制方式的探究關于DNA復制方式的探究，充分體現了假說演繹法，即在克里克假說的基礎上，通過演繹推理，最終通過實驗得以驗證。根據下面實驗過程，回答相關問題。(1)實驗材料：大腸桿菌。(2)實驗方法：放射性同位素標記技術和離心技術。(3)實驗假設：DNA以半保留的方式復制。(4)實驗過程(如圖)(5)實驗預期：離心后應出現3條DNA帶(如上圖)。(根據標記情況作答)重帶(密度最大)：15N標記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA(14N

6、/14N)。(6)實驗結果：與預期的相符。2DNA分子復制中的相關計算(1)某DNA分子中含某種堿基a個，則復制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a×(2n1)；第n次復制，需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a×2n1。(2)若以被同位素標記的DNA分子的兩條鏈為模板，復制n次后，標記的DNA分子占2/2n，標記的DNA單鏈占所有單鏈的1/2n；若用同位素標記原料，則復制n次后，標記的DNA分子占100%，標記的單鏈占11/2n。易錯警示關于DNA復制的2個易錯點(1)在做DNA分子復制的計算題時，應看準是“含”還是“只含”，是“DNA分子數”還是“鏈數”。(2)在分析細胞分裂問題

7、時，常以染色體或DNA分子為研究對象，而在分析DNA分子復制問題時，一定要從DNA分子兩條單鏈的角度考慮，所以復制后的一條染色體上的兩個DNA分子中都含有原來的單鏈。典例3如圖為DNA復制的圖解，請據圖回答下列問題：(1)DNA復制發生在_。(2)過程稱為_。(3)中的子鏈是_。(4)過程必須遵循_原則。(5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA復制具有_的特點。(6)用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，若該DNA分子在14N的培養基中連續復制四次，則結果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C復制過程中

8、需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個D共產生16個DNA分子(7)具有N個堿基對的一個DNA分子片段中，含有m個腺嘌呤脫氧核苷酸。該片段完成n次復制需要_個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。該片段完成第n次復制需要_個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。A(2n1)(Nm) B2n1(Nm)C2n1(N/2m) D2n(N/2m)(8)若用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈。再將這些細胞轉入不含32P的培養基中培養，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是()A中期20和20、后期40和20B中期20和10、后期40和20C中期20和20、后期40和1

9、0D中期20和10、后期40和104取1個含有1對同源染色體的精原細胞，用15N標記細胞核中的DNA，然后放在含14N的培養基中培養，讓其連續進行兩次有絲分裂，形成4個細胞，這4個細胞中含15N的細胞個數可能是()A2 B3 C4 D前三項都對 規律方法以上面第4題為例，利用圖示法理解細胞分裂與DNA復制相結合的知識。這樣來看，最后形成的4個子細胞有3種情況：第一種情況是4個細胞都是；第2種情況是2個細胞是，1個細胞是，1個細胞是；第3種情況是2個細胞是，另外2個細胞是。考點三、聚焦基因的表達轉錄和翻譯1觀察下列DNA復制、轉錄、翻譯的過程圖示并完善下表。(1)區別復制轉錄翻譯時間細胞分裂的間

10、期生物個體發育的整個過程場所主要在細胞核主要在細胞核核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸條件解旋酶、DNA聚合酶、ATP解旋酶、RNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA產物2個雙鏈DNA1個單鏈RNA多肽鏈模板去向分別進入兩個子代DNA分子中恢復原樣，重新組成雙螺旋結構水解成單個核糖核苷酸(2)聯系2下圖為蛋白質的合成圖示，請據圖回答問題。(1)mRNA與核糖體的數量關系：一個mRNA可同時結合多個核糖體。(2)存在上述關系的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。(3)蛋白質合成的方向：從左向右(據上圖)，判斷依據是根據多肽

11、鏈的長短，長的翻譯在前。(4)蛋白質合成的結果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質還需要運送至內質網、高爾基體等結構中進一步加工。(5)討論：圖示中合成了幾條肽鏈？是否相同？3根據轉錄、翻譯過程中堿基配對關系，完善下表。DNAACGGATCTTTGCCTAGAAmRNA(密碼子)UGCCUAGAA反密碼子ACGGAUCUU氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸易錯警示與轉錄、翻譯有關的5個注意點(1)轉錄的產物有三種RNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，并且三種RNA都參與翻譯過程，只是分工不同。(2)密碼子的專一性和簡并性保證翻譯的準確性和蛋白質結構及遺傳性狀的穩定性。(3)翻譯進程中核糖體沿著mRNA移動，

12、讀取下一個密碼子，但mRNA不移動。(4)DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關系如下圖所示：(5)解答蛋白質合成的相關計算時，應看清是DNA上(或基因中)的堿基對數還是個數；是mRNA上密碼子的個數還是堿基的個數；是合成蛋白質中氨基酸的個數還是種類。典例5.如圖是蛋白質合成過程示意圖，下列相關敘述正確的是()A圖中共有2種RNAB圖示過程中堿基間的配對方式有3種C氨基酸將與氨基酸脫水縮合形成肽鍵D終止密碼子位于b端、6.如圖為某種真菌線粒體中蛋白質的生物合成示意圖，請據圖回答下列問題。(1)完成過程需要_等物質從細胞質進入細胞核。(2)從圖中分析，核糖體的分布場所有_。(3)已知溴化乙啶

13、、氯霉素分別抑制圖中過程，將該真菌分別接種到含溴化乙啶、氯霉素的培養基上培養，發現線粒體中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推測該RNA聚合酶由_中的基因指導合成。(4)用鵝膏蕈堿處理細胞后發現，細胞質基質中RNA含量顯著減少，那么推測鵝膏蕈堿抑制的過程是_(序號)，線粒體功能_(會或不會)受到影響。(5)已知AUG、GUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。某信使RNA的堿基排列順序如下：AUUCGAUGAC(40個堿基)CUCUAGAUCU。此信使RNA控制合成的蛋白質含氨基酸的個數為_。規律方法堿基與氨基酸數目計算根據蛋白質的合成過程，基因中每3個堿基對轉錄出mRNA中的3

14、個堿基(一個密碼子)，再翻譯成1個氨基酸(無特別說明，不考慮終止密碼)。數量關系式：練習題：一、單項選擇題1、甲、乙兩圖為真核細胞中發生的代謝過程示意圖，下列有關說法中，正確的是()A甲圖所示過程叫做翻譯，多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成B甲圖所示過程中核糖體移動的方向是從右到左C乙圖所示過程叫做轉錄，轉錄產物的作用一定是作為甲圖中的模板D甲圖和乙圖所示過程中都發生了堿基配對，并且堿基互補配對方式相同2、經檢測得知，一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數目為x，其占堿基總量的比例是y，以下推斷正確的是()A與鳥嘌呤互補的堿基所占的比例是(1y)B該DNA分子的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值是x/yC該DNA

15、分子的堿基之間的氫鍵數是x(12/y)D與鳥嘌呤不互補的堿基數目是x(12y)/y3、已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的32.9%和17.1%，則在它的互補鏈中，T和 C分別占該鏈堿基總數的()A32.9%和17.l% B31.3%和18.7%C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%4、某DNA分子有2 000個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上AGTC1234，若該DNA分子復制一次，則需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數量是()A200個 B300個C400個 D800個5、用32P標記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再

16、將這些細胞轉入不含32P的培養基中培養，讓其分裂n次，若一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是40條和2條，則該細胞至少是處于第幾次分裂的分裂期()A第一次 B第二次C第三次 D第四次5關于如圖所示生理過程的描述中，最合理的是()A可能發生于硝化細菌細胞內B表示噬菌體的轉錄和翻譯過程C圖中現象也可能出現在人體細胞核基因的表達過程中D圖中兩核糖體合成的蛋白質不同6如圖所示為高等生物多聚核糖體合成肽鏈的過程，有關該過程的說法正確的是()A該圖表示翻譯過程，圖中核糖體從左向右移動，共同翻譯出一條多肽鏈B多聚核糖體合成的多條肽鏈在氨基酸的排列順序上互不相同C若合成某條肽鏈時脫去了10

17、0個水分子，則該肽鏈中至少含有102個氧原子DmRNA上結合的核糖體越多，合成一條肽鏈所需時間越短8 如圖是中心法則的部分示意圖，該示意圖可以表示的過程包括()DNA復制轉錄逆轉錄翻譯A B C D二、雙項選擇題9從某種生物中提取出核酸樣品，經科學家檢測和計算后，堿基之間的相互關系如下：(AT)/(GC)1，(AG)/(TC)1。據此結果，該樣品()A確定是雙鏈DNA B確定是單鏈DNAC無法確定單雙鏈 D主要存在于細胞核中10、下列關于DNA復制的敘述，正確的是()ADNA復制時，嚴格遵循AT、CG的堿基互補配對原則BDNA復制時，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板CDNA分子全部解旋后才開始進行

18、DNA復制D脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈11在真核生物細胞內發生的tRNA和mRNA堿基互補配對的過程中，下列所述情況可能發生的是()AtRNA和mRNA要分別穿過0層生物膜才能進行堿基互補配對B該過程發生在真核細胞的核糖體中C遺傳信息的流向是tRNAmRNADmRNA上的反密碼子與tRNA上的密碼子發生堿基互補配對12如圖所示為真核細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程。下列相關敘述正確的是()A過程中堿基配對情況不同B過程發生的場所相同C過程所需要的酶相同D過程中核糖體的移動方向是從左向右三、非選擇題13下圖是某DNA分子的局部結構示意圖，請據圖回答。(1)寫出下列圖中序號代表

19、的結構的中文名稱：_，_，_，_。(2)圖中DNA片段中堿基對有_對，該DNA分子應有_個游離的磷酸基。(3)從主鏈上看，兩條單鏈_；從堿基關系看，兩條單鏈_。(4)如果將14N標記的細胞培養在含15N標記的脫氧核苷酸的培養液中，此圖所示的_(填圖中序號)中可測到15N。若細胞在該培養液中分裂四次，該DNA分子也復制四次，則得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例為_。(5)若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子復制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為_個。14在生命科學研究中，“放射性同位素示蹤法”是常用的研究手段。請分析下列幾個科學實驗，回

20、答有關問題：(1)將大腸桿菌的DNA分子用3H標記后，放在普通培養基上繁殖兩代，如下圖所示。該實驗有力地證明了DNA分子的復制方式是_。若在此過程中，共消耗了游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個，則親代DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸_個。(2)用含放射性元素的氨基酸培養豚鼠的胰腺細胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌過程，放射性在核糖體上出現后，依次經過_、_和_，最后出現在細胞外。15DNA的復制方式，可以通過設想來進行預測，可能的情況是全保留復制、半保留復制、分散(彌散)復制三種。究竟是哪種復制方式呢？下面設計實驗來證明DNA的復制方式。實驗步驟：a在氮源為14N的培養基中生長的大腸桿菌，其DNA

21、分子均為14NDNA(對照)。b在氮源為15N的培養基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。c將親代15N大腸桿菌轉移到氮源為含14N的培養基中，再連續繁殖兩代(和)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。實驗預測：(1)如果與對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶：一條_帶和一條_帶，則可以排除_。(2)如果子代只有一條中密度帶，則可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一條中密度帶，再繼續做子代DNA密度鑒定：若子代可以分出_和_，則可以排除分散復制，同時肯定半保留復制；如果子代不能分出_密度兩條帶，則排除_，同時確定

22、為_。熱點聚焦練4遺傳分子基礎相關計算專題集訓一、單項選擇題1已知某DNA分子的一條單鏈中(AC)/(TG)m，則()A它的互補鏈中的這個比例也是mB以它為模板轉錄的信使RNA上(AC)/(UG)1/mC該DNA分子中的(AC)/(TG)mD當m1時，這條單鏈中的ACTG2如圖是真核生物細胞中的某過程示意圖，下列敘述不正確的是()A圖中正在進行的過程是轉錄，進行該過程的主要部位是細胞核B從化學結構上看，圖中的2和5相同C若已知a鏈上形成e鏈的功能段中堿基比例為ATGC1234，則形成的e鏈的堿基比例是UAGC1243D通過該過程，遺傳信息由a傳遞到了e上，再由e傳遞到蛋白質上3已知一條完全標記

23、上15N的DNA分子在只含14N的培養基中經n次復制后，僅含14N的DNA分子總數與含15N的DNA分子總數之比為71，則n是()A2 B3 C4 D5答案C解析該DNA分子經過n次復制后得到DNA分子數為2n個，其中有2個DNA分子中各有一條鏈帶有15N標記，故有(2n2)/27/1，所以n4。4下圖中，DNA分子片段中一條鏈由15N構成，另一條鏈由14N構成。下列有關說法不正確的是()A處為磷酸二酯鍵，DNA解旋酶作用于處B是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸C若該DNA分子中一條鏈上GC56%，則無法確定整個DNA分子中T的含量D把此DNA放在含15N的培養液中復制兩代，子代中含15N的DNA占10

24、0%5小鼠有40條染色體，將其卵原細胞的DNA分子用15N標記，并供給14N的原料，該小鼠進行減數分裂產生的卵細胞中，含15N標記的DNA的卵細胞的可能性為()A0 B25%C50% D100%6一mRNA含有a個堿基，其中C、G之和為b，經過反轉錄得到一單鏈DNA分子，利用該單鏈DNA得到n個雙鏈DNA分子，合成這些雙鏈DNA分子共需胸腺嘧啶脫氧核苷酸的個數為()A無法計算 B(n1)(ab)C2n(ab) Dn(ab)7分析一個DNA分子時，發現30%的脫氧核苷酸含有腺嘌呤，則該DNA分子中一條鏈上鳥嘌呤含量占此鏈堿基總數的最大值為()A20% B30%C40% D70%8 一個噬菌體中的

25、DNA分子含有800個堿基對，其中含有600個A。該噬菌體侵入大腸桿菌后增殖了若干代，共消耗大腸桿菌細胞內的鳥嘌呤脫氧核苷酸6 200個，該噬菌體增殖的代數是()A4代 B5代 C6代 D7代9 將一個被15N標記的DNA分子放入含14N的培養基中連續培養四代，則后代DNA分子中只含14N的DNA分子與含有15N的DNA分子之比為()A11 B71 C81 D151二、雙項選擇題10某DNA分子有、兩條鏈，將鏈上某一區域放大后如圖所示，下列敘述不正確的是()ADNA分子在體內細胞中進行復制時DNA解旋酶斷裂的是兩條鏈之間的磷酸二酯鍵B限制酶的作用是打開DNA分子中兩個相鄰脫氧核苷酸之間的3，5磷酸二酯鍵C若DNA在復制過程中，鏈上的一個堿基發生改變，由AT，該DNA分子經3次復制后所產生的異常DNA分子所占比例為1/4D參與DNA轉錄的酶是RNA聚合酶，圖中鏈的片段轉錄出來的堿基序列為AUC11在氮源為14N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)；在氮源為15N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養基上，再連續繁