2018-2019學(xué)年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 微專題四 遺傳的分子基礎(chǔ)的題型突破學(xué)案 浙科版必修2.doc

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微專題四　遺傳的分子基礎(chǔ)的題型突破 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.掌握同位素標(biāo)記法的應(yīng)用。2.明確DNA結(jié)構(gòu)中的堿基數(shù)量關(guān)系及相關(guān)計(jì)算。3.掌握DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算。4.比較遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同。 一、對(duì)照比較：同位素標(biāo)記噬菌體的有關(guān)分析 例1　關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是(　　) A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B.分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng) C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D.用32P、35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)分別說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　培養(yǎng)噬菌體需用含活細(xì)菌的培養(yǎng)基；在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中分別用被35S、32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行保溫培養(yǎng)，但時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)也不能過(guò)短；用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，若攪拌不充分，噬菌體的外殼沒(méi)有與細(xì)菌完全分離，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)僅能說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 方法總結(jié)　 1.噬菌體的結(jié)構(gòu)：噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)組成。 2.噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程 3.噬菌體的標(biāo)記方法 (1)標(biāo)記細(xì)菌：用含有32P或者35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，獲得含32P或者35S的細(xì)菌。 (2)標(biāo)記噬菌體：讓噬菌體侵染含32P或者35S的細(xì)菌，從而獲得含32P或者35S的噬菌體。 變式1　如圖為噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.本實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是放射性全部分布在上清液中 B.攪拌的目的是促使35S進(jìn)入細(xì)菌內(nèi) C.由于蛋白質(zhì)中含有C、H、O、N等元素，所以也可以用14C、3H、18O、15N對(duì)噬菌體進(jìn)行標(biāo)記 D.整個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)還需要用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌以進(jìn)行對(duì)照 答案　D 解析　由于在噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程中蛋白質(zhì)不侵入細(xì)菌，所以經(jīng)過(guò)攪拌和離心后，35S主要分布在上清液中，但沉淀物中也可能會(huì)含有少量的放射性；攪拌的目的是使噬菌體(或噬菌體外殼)與細(xì)菌分開(kāi)；由于蛋白質(zhì)和DNA都具有C、H、O、N等元素，所以不能用14C、3H、18O、15N對(duì)噬菌體進(jìn)行標(biāo)記；根據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)可知，還需要設(shè)置另一組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照，該組需要用32P對(duì)噬菌體進(jìn)行標(biāo)記。 二、模型構(gòu)建：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則中的計(jì)算規(guī)律 例2　某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，正確的是(　　) 答案　C 解析　設(shè)該單鏈中四種堿基含量分別為A1、T1、G1、C1，其互補(bǔ)鏈中四種堿基含量分別為A2、T2、C2、G2，DNA分子中四種堿基含量分別為A、T、G、C，由堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，＝1，A項(xiàng)中曲線應(yīng)為水平，A錯(cuò)誤；＝，當(dāng)＝0.5時(shí)，＝2，B錯(cuò)誤；＝＝＝，C正確、D錯(cuò)誤。 方法總結(jié)　 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是核酸中堿基數(shù)量計(jì)算的基礎(chǔ)?？赏浦韵露鄺l用于堿基計(jì)算的規(guī)律。 項(xiàng)目 雙鏈DNA分子 1鏈 2鏈 A、G、T、C的關(guān)系 A＝T；G＝C A1＝T2；G1＝C2 A2＝T1；G2＝C1 A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝DNA中堿基總數(shù)50% 非互補(bǔ)堿基和之比：或 1 m 1/m 互補(bǔ)堿基和之比：或 n n n 某種堿基的比例(X為A、T、G、C中某種堿基的含量) (X1%＋X2%) X1% X2% 變式2　已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　　) A.34%和16% B.34%和18% C.16%和34% D.32%和18% 答案　A 解析　設(shè)該DNA分子的兩條鏈分別為1鏈和2鏈，雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，則A＋T占66%，又因?yàn)殡p鏈DNA分子中，互補(bǔ)配對(duì)的兩種堿基之和占整個(gè)DNA分子比例和每條鏈中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因?yàn)門(mén)1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則A1＝66%－32%＝34%，G1＝34%－18%＝16%。根據(jù)DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。 三、模型構(gòu)建：DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算 例3　(2018杭州測(cè)試)已知某DNA分子含有1 000個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈中A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，該DNA分子連續(xù)復(fù)制了3次。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.共形成了8個(gè)DNA分子，其中有7個(gè)DNA分子中的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈完全是新合成的 B.新合成的子代DNA分子中，A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4 C.第3次復(fù)制時(shí)，需要周圍環(huán)境中1 600個(gè)含A的脫氧核苷酸 D.3次復(fù)制共需周圍環(huán)境中4 800個(gè)含G的脫氧核苷酸 答案　C 解析　DNA復(fù)制形成8個(gè)DNA分子，其中有6個(gè)DNA分子完全由新子鏈構(gòu)成，A錯(cuò)誤；已知DNA分子一條鏈中A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，則其互補(bǔ)鏈中A∶G∶T∶C＝3∶4∶1∶2，整個(gè)分子中A∶G∶T∶C＝(1＋3)∶(2＋4)∶(3＋1)∶(4＋2)＝2∶3∶2∶3，B錯(cuò)誤；每個(gè)DNA分子中含A＝1 0002＝400個(gè)，第3次復(fù)制共產(chǎn)生8個(gè)DNA分子，由于是半保留復(fù)制，所以共需含A的脫氧核苷酸＝8400＝1 600個(gè)，C正確；每個(gè)DNA分子中含G＝1 0002＝600個(gè)，3次復(fù)制后，共需含G的脫氧核苷酸＝(23－1)600＝4 200個(gè)，D錯(cuò)誤。 方法總結(jié)　 假設(shè)將1個(gè)全部被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)n代，結(jié)果如圖所示。 1.DNA分子數(shù) (1)子代DNA分子總數(shù)＝2n個(gè)； (2)含15N的DNA分子數(shù)＝2個(gè)； (3)含14N的DNA分子數(shù)＝2n個(gè)； (4)只含15N的DNA分子數(shù)＝0個(gè)； (5)只含14N的DNA分子數(shù)＝(2n－2)個(gè)。 2.脫氧核苷酸鏈數(shù) (1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條； (2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條； (3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。 3.消耗的脫氧核苷酸數(shù) 設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則： (1)經(jīng)過(guò)n次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m(2n－1)個(gè)。 (2)在第n次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸m2n－1個(gè)。 變式3　某DNA分子含m對(duì)堿基，其中腺嘌呤有A個(gè)。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時(shí)所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A.在第一次復(fù)制時(shí)，需要(m－A)個(gè) B.在第二次復(fù)制時(shí)，需要2(m－A)個(gè) C.在第n次復(fù)制時(shí)，需要2n－1(m－A)個(gè) D.在n次復(fù)制過(guò)程中，總共需要2n(m－A)個(gè) 答案　D 解析　DNA復(fù)制n次是指DNA連續(xù)復(fù)制了n次，產(chǎn)生的子代DNA分子為2n個(gè)，形成的脫氧核苷酸鏈有2n＋1條。第n次復(fù)制是指DNA復(fù)制了n－1次，已產(chǎn)生子代的DNA分子繼續(xù)進(jìn)行第n次復(fù)制。兩種復(fù)制情況下所需的脫氧核苷酸的數(shù)目是不同的。在計(jì)算DNA分子在第n次復(fù)制過(guò)程中所需含某種堿基的脫氧核苷酸數(shù)目時(shí)，要先計(jì)算出n次復(fù)制時(shí)所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)，再減去(n－1)次復(fù)制過(guò)程中所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)。該DNA分子含胞嘧啶數(shù)目為(m－A)個(gè)，復(fù)制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(m－A)(2n－1)個(gè)。 四、歸納比較：遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯 例4　下圖中的①②③表示真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞方向，有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A.③是翻譯過(guò)程，方向是從b到a B.每種氨基酸均可由不止一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) C.①②③也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行 D.一條mRNA可與多個(gè)核糖體結(jié)合，多個(gè)核糖體共同合成一條多肽鏈，加快了翻譯的速率 答案　C 解析　由題圖可知，③是翻譯過(guò)程，隨著翻譯的進(jìn)行，肽鏈由短到長(zhǎng)，所以方向是從a到b，A錯(cuò)誤；大多數(shù)氨基酸有多個(gè)密碼子，可由不止一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，但甲硫氨酸、色氨酸只有一種密碼子，只能由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，B錯(cuò)誤；圖中①為DNA的復(fù)制，②為轉(zhuǎn)錄，③為翻譯，這3個(gè)過(guò)程也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行，C正確；一條mRNA可與多個(gè)核糖體結(jié)合，能夠同時(shí)合成多條多肽鏈，提高翻譯的效率，D錯(cuò)誤。 方法總結(jié)　 真核生物DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 項(xiàng)目 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時(shí)間 有絲分裂間期；MⅠ前的間期 生長(zhǎng)發(fā)育的連續(xù)過(guò)程中 場(chǎng)所 主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體 主要在細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 原料 四種脫氧核苷酸 四種核糖核苷酸 主要是二十種氨基酸 模板 DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA 過(guò)程 DNA邊解旋邊以兩條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成兩條子鏈，子鏈與對(duì)應(yīng)母鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu) DNA解旋，以其中的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成RNA tRNA一端的堿基與mRNA上的密碼子配對(duì)，另一端攜帶相應(yīng)的氨基酸，合成具有一定氨基酸序列的多肽鏈 模板去向 分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分子中 恢復(fù)原樣，與非模板鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu) 分解成單個(gè)核苷酸 特點(diǎn) 半保留復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄 一條mRNA上可連續(xù)結(jié)合多個(gè)核糖體，分別合成多條肽鏈 產(chǎn)物 兩個(gè)雙鏈DNA分子 一條單鏈RNA 蛋白質(zhì) 變式4　甲、乙兩圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的代謝過(guò)程的示意圖，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.甲圖所示的過(guò)程叫做翻譯，多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的合成 B.乙圖所示過(guò)程叫做轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的作用一定是作為甲圖中的模板 C.甲圖所示翻譯過(guò)程的方向是從右到左 D.甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對(duì)且堿基互補(bǔ)配對(duì)方式相同 答案　C 解析　甲圖所示為翻譯過(guò)程，多個(gè)核糖體分別完成多條多肽鏈的合成，A錯(cuò)誤；乙是轉(zhuǎn)錄過(guò)程，其產(chǎn)物是RNA，包括mRNA、rRNA、tRNA，其中只有mRNA可以作為翻譯的模板，B錯(cuò)誤；甲圖中，根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)度可知，翻譯的方向是從右到左，C正確；甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對(duì)，但兩者配對(duì)方式不同，甲圖中堿基配對(duì)的方式為A—U、U—A、C—G、G—C，乙圖中堿基配對(duì)的方式為A—U、T—A、C—G、G—C，D錯(cuò)誤。 1.(2017溫州十校聯(lián)合體期末)下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) A.被標(biāo)記的噬菌體是直接接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的 B.培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)的含量 C.培養(yǎng)時(shí)間過(guò)短會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)的含量 D.攪拌不充分會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)的含量 答案　D 解析　噬菌體為病毒，不能直接利用培養(yǎng)基培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；題圖實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用35S標(biāo)記，培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短不會(huì)影響上清液中放射性物質(zhì)含量，本組實(shí)驗(yàn)放射性物質(zhì)含量與攪拌是否均勻有關(guān)，若攪拌不均勻，上清液中放射性含量會(huì)降低，沉淀物中放射性含量增加，B、C錯(cuò)誤，D正確。 2.經(jīng)檢測(cè)得知，一雙鏈DNA分子中鳥(niǎo)嘌呤的數(shù)目為x，其占?jí)A基總數(shù)量的比例是y，以下推斷正確的是(　　) A.與鳥(niǎo)嘌呤互補(bǔ)的堿基比例是1－y B.該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是 C.該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是 D.與鳥(niǎo)嘌呤不互補(bǔ)的堿基數(shù)目是 答案　D 解析　由題意可知，G、C數(shù)量都為x，所占比例都為y；A、T所占比例都為1/2－y，數(shù)量都為＝－x。A項(xiàng)，與鳥(niǎo)嘌呤互補(bǔ)的堿基比例是y；B項(xiàng)，該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1；C項(xiàng)，G、C之間有三個(gè)氫鍵，A、T之間有兩個(gè)氫鍵，該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是3x＋2(－x)＝x＋；D項(xiàng)，A、T與鳥(niǎo)嘌呤不互補(bǔ)，其數(shù)目為。 3.將一個(gè)不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個(gè)堿基，其中有a個(gè)胸腺嘧啶)放在含有32P －胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間，檢測(cè)到下圖Ⅰ、Ⅱ兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測(cè)與分析，正確的是(　　) A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ兩種類型，比例為1∶3 B.DNA復(fù)制后分配到兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)，其上的基因遵循基因分離定律 C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是 D.復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈為2n＋1－2條 答案　D 解析　由題可知，T＝a個(gè)，故C＝－a，DNA第二次復(fù)制，總的DNA有4個(gè)，其中子代DNA有Ⅰ、Ⅱ兩種類各2個(gè)，A錯(cuò)誤；基因的分離定律只適用于真核生物，B錯(cuò)誤；復(fù)制n次，需要C＝(－a)(2n－1)，C錯(cuò)誤；復(fù)制n次，脫氧核苷酸鏈有2n＋1條，不含放射性的有2條，故含有放射性的有2n＋1－2條，D正確。 4.(2018杭州質(zhì)檢)下列關(guān)于圖中①、②兩種分子的說(shuō)法正確的是(　　) A.①為DNA，在正常情況下復(fù)制后形成兩個(gè)相同的DNA B.②為tRNA，一種tRNA可攜帶不同的氨基酸 C.遺傳信息位于①上，密碼子位于②上 D.①和②共有的堿基是A、C和U 答案　A 解析　DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，在正常情況下復(fù)制后形成的兩個(gè)DNA是相同的，A項(xiàng)正確；一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；密碼子位于mRNA上，反密碼子位于②(tRNA)上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；①和②共有的堿基是A、C和G，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.如圖表示真核細(xì)胞內(nèi)的三個(gè)重要生理過(guò)程，據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)甲圖所示為_(kāi)_______過(guò)程，從結(jié)果分析該過(guò)程的特點(diǎn)是____________________，在正常情況下，甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莀_________________________。 (2)在甲圖所示的一個(gè)DNA分子片段中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占?jí)A基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的鳥(niǎo)嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的鳥(niǎo)嘌呤占b鏈堿基總數(shù)的比例是________。 (3)在玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生乙過(guò)程的場(chǎng)所有______________；乙過(guò)程________(填“能”或“不能”)發(fā)生在哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中。 (4)乙圖中f的堿基種類與丙圖中的________相同，乙圖中的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)位于分子________上，起始密碼和終止密碼位于乙中的________分子上(填寫(xiě)字母)。 (5)如果丙圖中的k由351個(gè)基本單位構(gòu)成，則對(duì)應(yīng)合成完整的n鏈，最多需要脫掉________分子的水(不考慮終止密碼子)。 答案　(1)DNA復(fù)制　半保留復(fù)制　a和c、b和d (2)35%　(3)細(xì)胞核、線粒體、葉綠體　不能 (4)k　e　f　(5)116 解析　(1)DNA復(fù)制以DNA兩條鏈為模板，轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，翻譯以mRNA為模板。故甲、乙、丙分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程。a和d分別是親代DNA分子的兩條鏈，二者的堿基序列成互補(bǔ)關(guān)系。因此a和c、b和d上的堿基序列相同。(2)整個(gè)DNA分子中A＋T占44%，則G＋C占56%，其中一條鏈上G＋C也占該鏈堿基總數(shù)的56%，又因?yàn)槠渲幸粭l鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，所以與a鏈對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈(b)上的G占b鏈堿基總數(shù)的比例為56%－21%＝35%。(3)玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所包括細(xì)胞核、線粒體和葉綠體；哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，不會(huì)發(fā)生過(guò)程乙。(4)乙圖中f是RNA，丙圖中k是mRNA，二者堿基種類相同；轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶與DNA模板鏈上的特定位點(diǎn)結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程，密碼子位于mRNA上。(5)鏈k由351個(gè)基本單位構(gòu)成，則最多對(duì)應(yīng)117個(gè)密碼子，不考慮終止密碼子，最多對(duì)應(yīng)117個(gè)氨基酸，脫掉116個(gè)水分子。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　同位素標(biāo)記法 1.用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，然后用已標(biāo)記的噬菌體做侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的成分有(　　) A.35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P 答案　B 解析　用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記噬菌體的DNA，在侵染過(guò)程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。 2.關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是(　　) A.噬菌體吸收和利用培養(yǎng)基中含有35S的氨基酸而被標(biāo)記 B.用32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，子代噬菌體全都含32P C.用32P標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，上清液出現(xiàn)較強(qiáng)放射性可能是保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng) D.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　噬菌體是一種專門(mén)寄生在細(xì)菌中的病毒，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；用32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，子代噬菌體只有少部分含32P，B錯(cuò)誤；侵染時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(長(zhǎng)時(shí)間保溫培養(yǎng))，大腸桿菌裂解后釋放出子代噬菌體，使上清液中出現(xiàn)較強(qiáng)放射性，C正確；用35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明蛋白質(zhì)未進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞中，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。 3.“32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌”實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：標(biāo)記噬菌體→32P標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合培養(yǎng)→攪拌→離心→檢測(cè)放射性高低。對(duì)此過(guò)程的有關(guān)敘述中正確的是(　　) A.為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的混合培養(yǎng) B.進(jìn)行攪拌和離心的目的是為了使DNA和蛋白質(zhì)分離 C.攪拌和離心后只可能在沉淀物中才會(huì)有放射性物質(zhì)32P D.選噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料的主要原因是其成分只有蛋白質(zhì)和DNA 答案　D 解析　長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)會(huì)使上清液的放射性增加，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，A錯(cuò)誤；進(jìn)行攪拌的目的是使噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體，B錯(cuò)誤；攪拌和離心后，由于實(shí)驗(yàn)誤差，可能在上清液中出現(xiàn)放射性，C錯(cuò)誤；選擇噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要原因是噬菌體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只由蛋白質(zhì)和DNA構(gòu)成，便于實(shí)驗(yàn)中排除無(wú)關(guān)變量的干擾，D正確。 題組二　堿基互補(bǔ)配對(duì)原則中的計(jì)算規(guī)律 4.關(guān)于堿基互補(bǔ)配對(duì)的含義的敘述不正確的是(　　) A.DNA分子中有一個(gè)嘌呤就會(huì)有一個(gè)與之相配對(duì)的嘧啶 B.DNA分子中一條鏈的嘌呤數(shù)或嘧啶數(shù)一定等于另一條鏈的嘌呤數(shù)或嘧啶數(shù) C.DNA分子中嘌呤總數(shù)一定等于嘧啶總數(shù)且各占50% D.DNA分子中任何一種堿基所占的比例是兩條鏈上該堿基所占比例的平均數(shù) 答案　B 解析　在DNA分子的雙鏈中嘌呤和嘧啶互補(bǔ)配對(duì)，DNA分子中一條鏈的嘌呤數(shù)或嘧啶數(shù)一定等于另一條鏈的嘧啶數(shù)或嘌呤數(shù)。 5.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是(　　) A.每個(gè)DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸 B.每個(gè)DNA分子中，都是堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) C.每個(gè)脫氧核糖均只與一個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)含氮堿基相連 D.正常情況下，雙鏈DNA分子中的一段，若含有30個(gè)胞嘧啶，就一定會(huì)同時(shí)含有30個(gè)鳥(niǎo)嘌呤 答案　C 解析　從DNA分子的結(jié)構(gòu)模式圖來(lái)看，五碳糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，通常每個(gè)脫氧核糖與兩個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)堿基相連，但位于鏈兩端的脫氧核糖與一個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)堿基相鏈。 6.(2017紹興一中期末)從某生物組織提取DNA并進(jìn)行分析，其中鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%，已知該DNA的1號(hào)鏈所含的堿基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，則與1號(hào)鏈相對(duì)應(yīng)的2號(hào)鏈中腺嘌呤和胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的(　　) A.26%、22% B.24%、28% C.14%、11% D.11%、14% 答案　A 解析　已知DNA分子中，鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的46%，即C＋G＝46%，則C＝G＝23%、A＝T＝50%－23%＝27%。又已知該DNA的1號(hào)鏈所含的堿基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，即A1＝28%、C1＝24%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝(A1＋A2)2，C＝(C1＋C2)2，則A2＝26%，C2＝22%，A項(xiàng)符合題意。 題組三　DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算 7.某一DNA分子中，A為200個(gè)，復(fù)制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含A的脫氧核苷酸3 000個(gè)，該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了(　　) A.4次 B.3次 C.5次 D.6次 答案　A 解析　3 000200＝15，同時(shí)依據(jù)DNA的復(fù)制屬于半保留復(fù)制，原來(lái)的母鏈總會(huì)保存在后代中，由此形成的子代DNA應(yīng)為16個(gè)，即復(fù)制了4次。 8.一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子有1 200個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤700個(gè)。該DNA分子在無(wú)放射性標(biāo)記的溶液中復(fù)制2次，則(　　) A.復(fù)制完成后，具有放射性的腺嘌呤共有1 400個(gè) B.復(fù)制完成后，不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為3∶1 C.復(fù)制過(guò)程中，共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸1 500個(gè) D.含有放射性的DNA分子的兩條鏈都有放射性 答案　C 解析　復(fù)制2次后具有放射性的腺嘌呤仍是700個(gè)，A錯(cuò)誤；復(fù)制完成后，不含15N的DNA分子總數(shù)為2個(gè)，含15N的DNA分子總數(shù)也是2個(gè)，兩者之比為1∶1，B錯(cuò)誤；復(fù)制過(guò)程中，共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸＝500(22－1)＝1 500個(gè)，C正確；由于DNA分子是半保留復(fù)制，所以含有放射性的DNA分子的一條鏈含有放射性，D錯(cuò)誤。 9.(2017溫州九校期末)在利用大腸桿菌“探究DNA復(fù)制過(guò)程”的活動(dòng)中若含有m個(gè)堿基對(duì)的DNA分子被15N標(biāo)記，其中鳥(niǎo)嘌呤有n個(gè)，含該DNA分子的大腸桿菌在含14N的培養(yǎng)基中分裂三次，獲取DNA并在試管中離心。若僅考慮該DNA分子的復(fù)制情況，下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A.細(xì)胞中的每次復(fù)制產(chǎn)生的2個(gè)DNA分子連在同一個(gè)著絲粒上 B.離心后試管中DNA分子在輕帶與中帶的比值為3∶1 C.3次復(fù)制共消耗游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸7(m－n)個(gè) D.該過(guò)程需DNA聚合酶催化形成磷酸二酯鍵 答案　A 解析　大腸桿菌不含有染色體，復(fù)制后的DNA分子不連在同一個(gè)著絲粒上，A錯(cuò)誤；復(fù)制3次，含有15N－14N的DNA分子(中帶)為2個(gè)，含有14N－14N(輕帶)的DNA分子為6個(gè)，輕帶與中帶比值為3∶1，B正確；根據(jù)題意可知，每個(gè)DNA分子中含有胸腺嘧啶數(shù)目＝＝m－n，復(fù)制3次，消耗胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目＝(23－1)(m－n)＝7(m－n)，C正確；DNA復(fù)制過(guò)程中，在DNA聚合酶的作用下，相鄰的脫氧核苷酸間形成磷酸二酯鍵，D正確。 題組四　遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 10.下列關(guān)于DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的敘述，正確的是(　　) A.細(xì)胞中最多有61種tRNA，一種tRNA能轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸 B.DNA復(fù)制時(shí)，兩條脫氧核糖核苷酸鏈均可作為模板，轉(zhuǎn)錄以一條脫氧核苷酸鏈為模板 C.DNA復(fù)制一次得到一個(gè)和親代DNA相同的分子、轉(zhuǎn)錄一次得到一個(gè)和DNA單鏈等長(zhǎng)的RNA分子 D.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的原料分別是脫氧核苷酸、核糖核酸、氨基酸 答案　B 解析　一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，A錯(cuò)誤；DNA復(fù)制一次得到兩個(gè)和親代DNA相同的分子、轉(zhuǎn)錄一次得到一個(gè)比DNA單鏈短的RNA分子，C錯(cuò)誤；DNA轉(zhuǎn)錄的原料是核糖核苷酸，D錯(cuò)誤。 11.下列有關(guān)敘述，正確的是(　　) a　…—A—T—G—C—C—C… b　…—U—A—C—G—G—G… ①a→b表示DNA轉(zhuǎn)錄，b→a表示逆轉(zhuǎn)錄　②共有5種堿基?、踑、b中共有6種核苷酸　④若b代表mRNA，則圖中共有4個(gè)密碼子　⑤在真核生物中a→b過(guò)程主要在細(xì)胞核中進(jìn)行 A.①②④ B.①②⑤ C.②③⑤ D.①③⑤ 答案　B 解析　a為DNA單鏈，b為RNA單鏈，a、b中共有8種核苷酸；若b代表mRNA，則有2個(gè)密碼子；真核生物中a→b過(guò)程主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，故選B。 12.(2018紹興模擬)如圖為真核生物核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過(guò)程示意圖，敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.①為編碼鏈 B.DNA在甲處剛剛由解旋狀態(tài)恢復(fù)雙螺旋 C.合成的RNA分子比DNA分子短 D.RNA將在細(xì)胞質(zhì)加工為mRNA 答案　D 解析　據(jù)圖分析，②和③形成雜合的RNA－DNA雙鏈，其中②為模板鏈，③為RNA，則①為非模板鏈(編碼鏈)，A正確；DNA在甲處轉(zhuǎn)錄完成后，可由解旋狀態(tài)恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，B正確；由于基因的選擇性表達(dá)，合成的RNA分子比DNA分子短，C正確；RNA將在細(xì)胞核中加工為信使RNA，D錯(cuò)誤。 [綜合強(qiáng)化] 13.將大腸桿菌置于含15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。這樣，后代大腸桿菌細(xì)胞中的DNA雙鏈均被15N標(biāo)記。然后將被15N標(biāo)記的大腸桿菌作為親代轉(zhuǎn)移到普通培養(yǎng)基中，繁殖兩代。親代、第一代、第二代大腸桿菌DNA的狀況如圖所示： (1)第一代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息完全相同的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果將第二代大腸桿菌的DNA分子總量作為整體1，其中，帶有15N的第二代大腸桿菌DNA分子約占總量的________%。 (3)如果將第二代大腸桿菌的DNA單鏈總量作為整體1，其中第二代大腸桿菌的DNA中被15N標(biāo)記的DNA單鏈約占總量的________%。 答案　(1)以親代15N標(biāo)記的DNA分子為模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成　　(2)50 (3)25 解析　(1)DNA復(fù)制精確的原因：一是以含15N的親代DNA分子作模板，二是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(2)親代DNA為標(biāo)有15N的DNA，第一代DNA為雜合DNA分子(即一條鏈含15N，一條鏈含14N)，第二代以兩個(gè)雜合DNA為模板，以含14N的脫氧核苷酸為原料，共合成4個(gè)DNA分子，其中兩個(gè)完全標(biāo)有14N，兩個(gè)仍為雜合(即含14N和15N)占總量的50%。(3)第二代4個(gè)DNA分子中，含15N的鏈有兩條，占總鏈的比例為2/8＝25%。 14.如圖分別表示生物體細(xì)胞內(nèi)的兩個(gè)生理過(guò)程。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)圖甲所示的生理過(guò)程是________，進(jìn)行的主要場(chǎng)所是________，所需要的原料是________。 (2)圖乙所示的生理過(guò)程是____________，進(jìn)行的場(chǎng)所是________。e鏈?zhǔn)峭瓿稍撋磉^(guò)程的模板，稱為_(kāi)_______________。 (3)若形成的c鏈中，A和U堿基分別占全部堿基的16%和32%，那么a、b鏈中胸腺嘧啶占全部堿基的比例是________。 (4)圖乙中的Ⅰ是________。若其上的三個(gè)堿基為UAC，則此時(shí)Ⅰ所對(duì)應(yīng)e鏈上的三個(gè)堿基(序列)是________，這三個(gè)相鄰的堿基稱為_(kāi)_______。 答案　(1)轉(zhuǎn)錄　細(xì)胞核　核糖核苷酸　(2)翻譯　核糖體(細(xì)胞質(zhì))　信使RNA(mRNA)　(3)24%　(4)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA　AUG　密碼子 解析　(1)分析題圖可知：圖甲表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，原料是核糖核苷酸。(2)圖乙表示翻譯過(guò)程，在核糖體中進(jìn)行。e鏈?zhǔn)莔RNA，可作為翻譯的模板。(3)若c鏈中A和U堿基分別占全部堿基的16%和32%，那么a鏈中T和A分別占該鏈全部堿基的16%和32%，所以b鏈中A和T堿基分別占該鏈全部堿基的16%和32%，所以a、b鏈中胸腺嘧啶分別占全部堿基的比例是(16%＋32%)2＝24%。(4)圖乙中的Ⅰ是tRNA，若其上的三個(gè)堿基為UAC，則根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，Ⅰ所對(duì)應(yīng)的mRNA上的三個(gè)堿基是AUG。mRNA上三個(gè)相鄰的堿基稱為一個(gè)密碼子。 15.在遺傳物質(zhì)的科學(xué)探究中，格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說(shuō)明加熱殺死的S型菌可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但不能證明轉(zhuǎn)化因子(遺傳物質(zhì))是DNA，埃弗里等人的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。請(qǐng)分析回答這些科學(xué)家實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)問(wèn)題： (1)埃弗里和赫爾希與蔡斯的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)有_____________________。 (2)在肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中能說(shuō)明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子的一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)是________________。 實(shí)驗(yàn)組號(hào) 接種菌型 加入S型菌的物質(zhì) 培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況 ① R型 蛋白質(zhì) R型 ② R型 莢膜多糖 R型 ③ R型 DNA R型和S型 ④ R型 經(jīng)DNA酶處理的DNA R型 (3)赫爾希和蔡斯采用放射性同位素示蹤技術(shù)首先用分別含有32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)獲得分別含有32P和35S的________________，再用它們培養(yǎng)獲得分別含有32P和35S的____________。 (4)兩組侵染實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后都需要用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測(cè)上清液、沉淀物中的放射性。攪拌的目的是____________________________。用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)組，如果保溫培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在攪拌、離心后上清液也會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的放射性，原因是__________________________________。 答案　(1)設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，研究它們各自的作用　(2)③和④　(3)大腸桿菌　噬菌體　(4)將噬菌體和大腸桿菌分離　被侵染的大腸桿菌裂解，子代噬菌體被釋放出來(lái) 解析　埃弗里和赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)都是在分子水平上將DNA分子和蛋白質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，單獨(dú)地觀察兩者的作用。③與④組中的自變量是有無(wú)S型菌的DNA分子，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果就能得出DNA分子是轉(zhuǎn)化因子的結(jié)論。大腸桿菌是噬菌體的寄主，所以先培養(yǎng)大腸桿菌，然后用T2噬菌體侵染大腸桿菌。攪拌是為了使T2噬菌體與大腸桿菌充分分開(kāi)。若保溫培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可導(dǎo)致大腸桿菌裂解，釋放出的子代T2噬菌體進(jìn)入上清液。