课件45张PPT。第一节 核酸是遗传物质的证据生物的遗传现象
早在公元前3世纪，《吕氏春秋》中
就记载着“夫种麦而得麦，种稷而得稷，
人不怪已”。我们也常说“种瓜得瓜，种
豆得豆”。这些说法反映了亲代与子代之
间在形态、结构和生理功能上非常相似，
这就是遗传现象。正是生物的遗传特性，
才使生物界的物种能够保持相对稳定。请思考：
1.大多数生物的遗传物质是什么？
2.如何设计实验证明某一种物质是遗传物质？主题一 DNA是遗传物质的直接证据
____
RNA
蛋白质1.染色体的化学成分_______
_________DNA组蛋白非组蛋白2.噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验材料：噬菌体。
_______构成的外壳
____分子位于头部内
②特点：专门寄生在_____体内的病毒。
(2)实验思路：用不同的放射性同位素分别标记_______和
____，直接单独地去观察它们的作用。①结构蛋白质DNA细菌蛋白质DNA(3)实验过程：__________________________________________________________________培养离心检测含放射性物质几乎不含放射性物质含放射性物质(4)实验说明及结论：__________________________无无有有DNA是遗传物质【想一想】上述实验中，为什么选择35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA呢？用14C等同位素标记可行吗？
提示：因为蛋白质含有而DNA不含有的特殊元素是S，DNA含有而蛋白质几乎不含有的元素是P，所以用35S标记蛋白质而用32P标记DNA。由于蛋白质和DNA都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能用这四种元素的同位素标记。 1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了一个证明DNA是遗传物质的实验。请探讨下列问题。
1.解释标记T2噬菌体的方法
(1)用含放射性同位素35S和32P的培养基能直接标记T2噬菌体吗？为什么？
提示：不能。因为T2噬菌体属于病毒，只能寄生在宿主细胞内，离开活细胞不能繁殖。(2)如何用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA？
提示：先标记细菌，再用有标记的细菌培养噬菌体。
细菌+含35S的培养基 含35S的细菌——
标记蛋白质
细菌+含32P的培养基 含32P的细菌——
标记核酸
T2噬菌体+含35S的细菌 含35S的
T2噬菌体——标记外壳
T2噬菌体+含32P的细菌 含32P的
T2噬菌体——标记核酸①标记细菌②标记T2噬菌体2.分析实验数据的误差
(1)用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，
若离心所得的悬浮液中具有很高的放射
性，应如何解释？
提示：培养时间过短或过长，部分亲代噬菌体未侵染大肠杆菌或部分子代噬菌体已被释放出来。
【精讲点拨】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，悬浮液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性。从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过短或过长，则会使悬浮液的放射性含量较高。(2)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，若离心所得的沉淀中具有很高的放射性，应如何解释？
提示：①培养时间过短，T2噬菌体吸附在大肠杆菌表面，离心后，随大肠杆菌沉淀，使沉淀物中具有很高的放射性；②搅拌不充分，T2噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌沉淀从而使沉淀物中具有很高的放射性。噬菌体侵染细菌的实验结果
(1)含35S的噬菌体侵染细菌，悬浮液中放射性高，沉淀中放射性很低，说明噬菌体的外壳没有进入宿主细胞内。
(2)含32P的噬菌体侵染细菌，沉淀中放射性高，悬浮液中放射性很低，说明噬菌体的DNA进入宿主细胞内，起遗传物质的作用。【典题训练】(2012·湖州高二检测)在“噬菌体侵染细菌”的实验中，若放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则获得标记噬菌体的方法是( )
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体
C.先用含35S的培养基培养噬菌体，再用该噬菌体培养细菌
D.先用含32P的培养基培养细菌，再用该细菌培养噬菌体
【解题指南】噬菌体只能寄生在活细胞内，离心后含噬菌体DNA的宿主细菌位于沉淀中。【解析】选D。S仅存在于蛋白质分子中，99%的P都存在于DNA分子中；在“噬菌体侵染细菌”的实验中，离心管的沉淀物主要是被感染的细菌，所以应用32P标记噬菌体。由于病毒是活细胞寄生生物，所以应先用含32P的培养基培养细菌，再用该细菌培养噬菌体，才能获得含32P标记的噬菌体。【变式训练】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是( )
A.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
【解析】选A。保温时间过长，部分大肠杆菌裂解，其中含放射性的噬菌体被释放出来，所以在上清液中出现少量的放射性。主题二 肺炎双球菌转化实验
1.肺炎双球菌的类型及特点
致病的____：有_____，菌落_____
不致病的____：无_____，菌落_____肺炎双球菌S型R型荚膜光滑荚膜粗糙2.活体细菌转化实验
(2)结论：S型菌中的“转化因子”进入R型菌体内，引起R型菌
产生稳定的_________。①R型活菌注射②S型活菌③加热杀死
的S型菌R型活菌④加热杀死
的S型菌小鼠_______小鼠_____分离出________小鼠_______结果小鼠_____分离出________和
R型活菌
小
鼠
注射注射注射结果结果结果不死亡死亡S型活菌不死亡死亡S型活菌遗传变异3.离体细菌转化实验
(1)过程：DNA蛋白质荚膜物质DNA+ DNA酶活的S型菌分别与R型菌混合培养RSRRR(2)分析：
①S型菌的____能使R型菌发生转化。
②S型菌的_______等其他物质不能使R型菌发生转化。
(3)结论：____是遗传物质，它赋予了生物的_________。
【想一想】离体细菌转化实验最关键的设计思路是什么？
提示：设法将S型菌的各成分分开，分别观察各种成分的作
用。DNA蛋白质DNA遗传特性1.探讨活体细菌转化实验
请结合活体细菌转化实验过程，思考以下问题。
(1)在活体转化实验中有无设计对照实验？若有，则对照组和实验组分别是怎样设计的？
提示：实验中设计了对照实验，其中R型活菌和加热杀死的S型菌混合注射到小鼠体内的一组为实验组，其他三组均为对照组。(2)注射R型活菌与加热杀死的S型菌实验中从小鼠体内可分离出有毒性的S型活菌说明了什么？对这种有毒性S型活菌进行培养增殖，其后代也是有毒性的S型菌，这又说明了什么？
提示：该实验说明了无毒性的R型活菌转化为有毒性的S型活菌，并且这种性状的转化可以遗传。2.探讨离体细菌转化实验
请结合离体细菌转化实验过程，思考以下问题：
(1)S型活菌的DNA和R型活菌混合培养后，所有的R型菌均转化为S型菌吗？
提示：没有。由于转化效率非常低，故R型菌转化为S型菌的仅仅是少部分，大多数后代依然是R型菌。(2)从对照实验的角度分析,此实验的单一变量是什么？将可能作为“转化因子”的各种物质分别进行实验的设计意图是什么。
提示：①此实验的单一变量是向R型菌培养液中加入的物质；②将可能作为“转化因子”的各种物质分别进行实验的设计意图是进行相互对照，可对实验结果进行对比分析，得出结论，同时可避免其他物质的干扰。(3)试分析在此实验中，又进一步加了一组实验，即用R型菌与S型菌的DNA+DNA酶混合培养，试分析这一组实验的目的是什么。
提示：DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸，水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，说明DNA必须保持完整性才能完成其功能。同时，也从反面证明DNA是遗传物质。活体与离体细菌转化的比较1.两个肺炎双球菌转化实验的异同
(1)相同点:
①材料相同：均使用R型菌和S型菌。
②实验原则相同：均遵循了对照原则。
(2)不同点:
①方法不同：一个是活体转化实验；另一个是离体转化实验。
②结论不同：活体细菌实验证明加热杀死的S型菌存在“转化因子”；离体细菌实验证明了“转化因子”是DNA。2.R型菌转化成S型菌的原理
(1)核酸对于温度的耐受力强于蛋白质，当恢复温度后，DNA能够恢复活性。
(2)转化作用的实质是外源DNA与受体DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。DNA纯度越高，转化效率越高。【典题训练】(2012·衢州高二检测)科学家通过实验证实了在肺炎双球菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型菌转化成S型菌的物质是DNA”，并预测实验结果及结论。
(1)实验设计方案：
第一步：从S型菌中提取DNA；
第二步：制备符合要求的培养基，将其均分为三份，标为A、B、C，分别做如下处理：第三步：____________________________________________；
第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，
观察菌落生长情况。
(2)预测实验结果并得出结论：__________________________
___________________________________________________。
(3)通过设计的实验，还能得出什么结论？_______________
_______________________________________。
【解题指南】该实验是验证性实验，A组是对照组，B组和C组
为实验组，实验结果要根据验证目的定性预测。【解析】本题主要考查实验的对照原则及实验结论的获得。由于表格中A组未加任何提取物，则另两组必然分别添加S型菌DNA、S型菌DNA和DNA酶。制备好培养基后需要接种并培养，由于DNA酶能水解DNA，因此加DNA酶的C组与不加任何提取物的A组结果相同，R型菌没有转化成S型菌，只有加入S型菌DNA的一组出现S型菌。答案：(1)第二步：g.加入提取出的S型菌DNA
h．加入提取出的S型菌DNA和DNA酶
第三步：将R型菌分别接种到三组培养基上
(2)A、C组中未出现S型菌，只有B组培养基中出现S型菌；说明DNA分子可以使R型菌转化为S型菌
(3)DNA结构要保持完整性才能促使R型菌转化为S型菌主题三 烟草花叶病毒的感染和重建实验
1.烟草花叶病毒的组成
_______外壳和一条____链。
2.过程
(1)烟草花叶病毒的蛋白质 烟草 烟草_______病毒。
(2)烟草花叶病毒的RNA 烟草 烟草_____病毒。蛋白质RNA侵染侵染不感染感染
(3)烟草花叶病毒的RNA+RNA酶 烟草 烟草_______病
毒。
重建病毒 烟草 ____后代。
重建病毒 烟草 ____后代。
3.结论
烟草花叶病毒的遗传物质是____。侵染(4)TMV A型蛋白质
TMV B型RNA侵染(5)TMV A型RNA
TMV B型蛋白质侵染不感染B型A型RNA【记一记】细胞生物与病毒的遗传物质
(1)由细胞构成的生物，包括原核生物和真核生物，它们的遗
传物质都是DNA。
(2)病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)，它含有的该种核酸就是
其遗传物质。结合烟草花叶病毒的感染和重建实验，探讨下列问题。
(1)该实验是如何形成对照的？实验结果说明了什么？
提示：两种组合的烟草花叶病毒形成对照。实验结果说明只有RNA而没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。
(2)为什么说DNA是主要的遗传物质？
提示：绝大多数生物的遗传物质是DNA，但含RNA的病毒的遗传物质是RNA。遗传物质、主要的遗传物质和遗传物质的主要载体之间的区别
(1)遗传物质：核酸(DNA或RNA)。
(2)DNA是主要的遗传物质。
(3)遗传物质的主要载体：染色体。遗传物质的分布
遗传物质主要存在于细胞核或拟核内，还有部分存在于线粒体、叶绿体和质粒中，所以生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果。【典题训练】科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是( )
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④【解题指南】子代烟草花叶病毒的类型及病斑是一致的，都是由亲代的RNA决定的。
【解析】选C。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而蛋白质不是遗传物质，因此在实验③中，组合病毒的遗传物质来自b型TMV，因此病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型也应是b型。【误区警示】DNA不一定是遗传物质
(1)一切有细胞结构的生物，遗传物质都是DNA，但部分病毒的遗传物质是RNA。
(2)对于整个生物界而言，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
(3)DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言，而不是针对某一个体。课件36张PPT。第二节 DNA的分子结构和特点欲用DNA辨别“曹操墓”
自从河南省文物局宣布安阳西高穴村发现
曹操墓起，有关陵墓的真伪引起了社会的
广泛关注。更令人兴奋的是复旦大学现代
人类学教育部重点实验室，公开宣布向全
国征集曹姓男性参与Y染色体检测，拟用
DNA技术辨别河南安阳曹操墓的真伪。复旦课题组曾与河南文物部门联系，为“曹操墓”主人进行DNA采样，但遗憾的是到目前为止未得到允许。 请思考：
1.用DNA分子辨别真伪的依据是什么？
2.DNA分子的结构有何特点？主题一 DNA的分子结构
1.DNA和RNA的化学组成比较DNA脱氧核糖核酸脱氧核苷酸（四种类型
A、T、C、
G）脱氧核苷脱氧核苷酸RNA（四种类
型A、 U、
G 、 C）核糖核酸核糖核苷酸核糖核苷核糖核苷酸2.DNA分子的结构模型
(1)构建者：_____和_______。
(2)内容：①DNA分子的基本单位是___________；
②DNA分子是脱氧核苷酸的_______。沃森克里克脱氧核苷酸多聚体【记一记】DNA的4种碱基的代表字母
(1)A在字母表里是首位，而腺嘌呤的“腺”谐音是“先”，可记为“A首位，腺优先”。
(2)G的读音好似小鸟的叫声“叽叽喳喳”，可联想记忆为“G—鸟嘌呤”。
(3)C的形状像和人拥抱时张开的双臂，可联想为“拥抱—胞嘧啶”。
(4)做操时“扩胸运动”的动作像个T字，可联想为“T—胸腺嘧啶”。核酸分为DNA和RNA两类，二者都是由核苷酸构成的多聚体，它们的化学组成如下图，请探讨下列问题。1.比较DNA与RNA的分子组成
(1)DNA与RNA都是由哪些元素组成的？
提示：核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。
(2)构成DNA与RNA的核苷酸有哪些区别？
提示：①五碳糖不同：脱氧核苷酸的五碳
糖是脱氧核糖，核糖核苷酸的五碳糖是核
糖。
②碱基不同：脱氧核苷酸特有的碱基是
胸腺嘧啶(T)，核糖核苷酸特有的碱基是
尿嘧啶(U)。【精讲点拨】一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的，DNA的五碳糖是脱氧核糖，比RNA的核糖少一个氧原子，此外二者的碱基也有区别，共有的是A、C、G，不同的是DNA特有T，RNA特有U。 2.判断生物细胞中的核酸情况 A、C、G、T、U脱氧核苷酸和核糖核
苷酸共8种DNA和RNADNAA、C、G、T脱氧核苷酸4种RNA
A、C、G、U核糖核苷酸4种比较核苷酸的种类
(1)核酸的基本单位是核苷酸，包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类。
(2)脱氧核苷酸有4种，即腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸；核糖核苷酸也有4种，即腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。【典题训练】如图四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的名称正确的是( )A.①腺嘌呤脱氧核苷酸 B.②腺苷
C.③腺嘌呤脱氧核苷酸 D.④腺嘌呤
【解题指南】明确在不同的分子中A的含义是不同的。根据结构简式和特殊的物质组成进行判断各简式代表的含义，如“T”是DNA的标志，“U”是RNA的标志。
【解析】选C。首先明确①②③④分别是ATP、核苷酸、DNA和RNA的组成成分。据图可以看出①中的A代表腺苷，其与１个磷酸基团结合成为腺嘌呤核糖核苷酸；②为腺嘌呤；③为腺嘌呤脱氧核苷酸；④为腺嘌呤核糖核苷酸。主题二 DNA分子的结构特点
1.规则的双螺旋结构
(1)两条链_____平行。
(2)基本骨架：由_________与_________结合形成。
(3)碱基位于主链_____。
2.遵循碱基互补配对原则
(1)_______与_________通过两个氢键相连。
(2)_______与_______通过三个氢键相连。反向脱氧核糖磷酸基团内侧腺嘌呤胸腺嘧啶鸟嘌呤胞嘧啶3.卡伽夫法则
(1)嘌呤数等于嘧啶数：_________。
(2)互补碱基之和：____≠____。
【想一想】某同学认为DNA分子的平面结构很像一架“梯
子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”之间的“阶梯”分别
代表DNA分子结构的哪些成分？
提示：组成这架“梯子”的“扶手”是磷酸基团和脱氧核糖；
“扶手”之间的“阶梯”是氢键。A=T，G=CA+TG+C1.分析DNA分子的多样性与稳定性
结合DNA分子的双螺旋结构，探究以下问题。
(1)一段DNA分子中含有几个游离的磷酸基团？并分析其位置有何特点。
提示：2个，两条脱氧核苷酸链各有1个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端。(2)两条长度相同的双链DNA分子的结构一样吗？差异主要体现在哪里？
提示：①不一样，DNA分子具有多样性。
②外侧均为磷酸基团和脱氧核糖交替排列，所以两个DNA分子的差异主要体现在双链内侧碱基对的排列顺序上。
(3)肺炎双球菌转化实验中，加热杀死的S型菌的DNA仍然具有活性。试结合DNA的结构分析DNA具有稳定性的原因。
提示：①DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成规则的双螺旋结构，其结构相对稳定。
②DNA分子双螺旋结构的碱基对之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定，且氢键数目越多，结构越稳定。2.总结DNA分子中的碱基计算规律
如图表示DNA分子两条链中的碱基种类及数量，探讨下列问题。(1)根据卡伽夫法则，完成下表。TCT2C2T1C1 11/mnn(2)互补碱基和之比( )在不同DNA分子中一定不变
吗？为什么？
提示：互补碱基和之比在不同DNA分子中是多样的，是DNA分子
多样性和特异性的表现。DNA分子的碱基计算规律
(1)双链DNA分子中，互补碱基的总数相等，且两条链中的对应互补碱基数分别相等。
(2)DNA双链中非互补碱基和之比恒等于1，两链间非互补碱基和之比互为倒数。
(3)DNA双链中互补碱基和之比在不同DNA分子中各不相同，但在同一DNA分子中，双链中互补碱基和之比等于单链中互补碱基和之比。DNA分子的特性
(1)稳定性：规则的双螺旋结构和碱基对之间的氢键使DNA结构稳定不易改变。
(2)多样性：构成每个DNA分子的碱基对数和排列顺序多种多样，形成了DNA分子的多样性。
(3)特异性：特定的DNA含有特定的碱基对数和排列顺序。【典题训练】(2012·金华高二检测)如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是( )A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．⑨的形成不遵循碱基互补配对原则
D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
【解题指南】解答本题的关键是明确组成脱氧核苷酸的三部分的连接方式，即磷酸连接在5号碳原子上。【解析】选D。②和①相间排列，构成了DNA分子的基本骨架；由于每个DNA分子是由两条反向平行排列的脱氧核苷酸单链构成，故④中的①不是这个胞嘧啶脱氧核苷酸的磷酸基团，④中②下方的磷酸基团与②③才共同构成这个胞嘧啶脱氧核苷酸的结构；⑨是氢键，是两条链之间的碱基通过碱基互补配对形成的；DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息。【变式训练】下列关于DNA结构的描述错误的是( )
A．每一个DNA分子由一条多核苷酸链盘绕而成螺旋结构
B．外侧是由磷酸基团与脱氧核糖交替连接构成的骨架，内部是碱基
C．DNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对、G与C配对
D．DNA的两条链等长，但是反向平行【解析】选A。DNA双螺旋结构具有如下特点：①一个DNA分子是由两条脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构，两条链等长且是反向平行的；②DNA分子中脱氧核糖和磷酸基团交替连接，排列在外侧构成了基本骨架，碱基排列在内侧；③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对时，具有一定规律：A与T配对，G与C配对。主题三 制作DNA双螺旋结构模型
1.原理
DNA分子规则的_______结构特点。
2.目的要求
通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对________________的
理解和认识。
3.材料用具
用不同_____和_____的材料分别代表脱氧核糖、磷酸和不同
的碱基。双螺旋DNA分子结构特点形状颜色4.方法步骤
(1)制作若干个_________、_____和___________的代表物体。
(2)将代表不同化合物的物体_____和_____在一起。
(3)展示自己制作的DNA双螺旋结构模型。脱氧核糖磷酸不同的碱基连接组装【练一练】制作DNA的脱氧核苷酸长链时，两条链中脱氧核苷
酸的个数必须_____(选填“相等”或“不等”)，碱基对必须
遵循_____________原则，两条长链走向要_____(选填“相
同”或“相反”)。相等碱基互补配对相反【典题训练】某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是( )
【解题指南】解答本题需明确以下两点：
(1)每个脱氧核苷酸的三个组成部分的连接方式。
(2)碱基之间的配对原则及氢键的数目。【解析】选A。选项B，A与T应形成两个氢键；选项C，右侧脱氧核糖与碱基和磷酸的连接方式不对，A与T应形成两个氢键；选项D，右侧脱氧核糖与碱基和磷酸的连接方式不对，G与C应形成三个氢键。
【误区警示】A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此DNA分子中G与C的比例越高，DNA分子的结构越稳定。课件32张PPT。第三节 遗传信息的传递人类聪明原因
据美国媒体报道，人类的大脑之所以
变大变聪明，原因可能是人类演化中发生
的两次DNA复制错误，即两次重复复制了
同一基因片段，一次是350万年前，一次是
250万年前。第二次复制不完整，只复制了
基因的部分片段。研究人员在老鼠身上进
行了测试，发现这个错误使啮齿类动物的
脑细胞活动更快，能在脑细胞之间建立更多连接。请思考：
1.DNA复制需要哪些条件？
2.DNA是如何完成复制过程的？主题一 探究DNA的复制过程
1.方法
_____________和密度梯度离心技术。
2.实验材料
_________。
3.实验原理
含15N的双链DNA密度___，含14N的双链DNA密度___，一条链含
15N、一条链含14N的双链DNA密度_____。同位素示踪法大肠杆菌大小居中4.实验过程
(1)培养含15N的大肠杆菌：用________作为唯一氮源的培养液
培养大肠杆菌若干代，使大肠杆菌的DNA都被放射性同位素
____标记。
(2)转入含14N的培养液中继续培养：用________作为唯一氮源
的培养液培养_____________一代和两代。
(3)离心：分别将上述一代和两代大肠杆菌的____分离出来，
做____________________和分析。15NH4Cl15N14NH4Cl上述大肠杆菌DNADNA密度梯度超速离心5.实验结果
(1)新合成的双链DNA分子中，一条链是来自__________，另一
条链则是_______的。
(2)细胞中DNA的复制是以亲代的__________为模板，按照
_________________，合成另一条具有_________的新链。
(3)复制出的DNA分子与亲代DNA分子_________。
6.结论
DNA的复制方式为___________。亲代的DNA新合成一条DNA链碱基互补配对原则互补碱基完全相同半保留复制1.DNA复制方式的探究
(1)实验中先后用15NH4Cl和14NH4Cl为唯一氮源的培养液的目的是什么？
提示：用15N标记亲代DNA，用14N为亲代DNA复制提供原料，从而跟踪亲代DNA分子的去向。(2)根据实验过程及结果，试填写下表：全在
中部20204221/2中部，
1/2上部40228261/4中部，
3/4上部8026162142.DNA复制的计算
一个DNA分子连续复制n次后，子代DNA分子总数及含原DNA母链的子代DNA分子各是多少？
提示：一个DNA分子复制n次共得2n个子代DNA分子，其中只有2个子代DNA分子分别含有一条母链，其余的子代DNA分子都是由新形成的子链组成的。DNA复制后离心的结果
(1)重带:
密度最大，最靠近试管底部；15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。
(2)中带:
密度居中，位置也居中，也称杂交带；一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA分子(15N/14N)。
(3)轻带:
密度最小，离试管底部最远；两条链都为14N标记的子代双链DNA分子(14N/14N)。【典题训练】(2012·杭州高二检测)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果错误的是( )
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个
C.含有14N的DNA分子占7/8
D.复制结果共产生16个DNA分子【解题指南】解答本题需明确以下几点：
(1)DNA连续复制所得后代的数目。
(2)子代DNA分子中链的组成。
(3)亲代DNA分子含有的腺嘌呤脱氧核苷酸个数。
【解析】选C。DNA分子连续复制4次，形成16个DNA分子，其中有2个含有15N和14N，只含有14N的DNA分子有14个，因此16个DNA分子都含有14N。最初的DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸为(100×2-60×2)∕2=40(个)，因此复制4次，共需要腺嘌呤脱氧核苷酸为40×(24-1)=600(个)。主题二 DNA的复制
1.概念
产生两个跟亲代DNA_________的新DNA分子的过程，称为DNA的
复制。 完全相同2.过程 解旋每一条新链与其对应的模板链盘绕成
双螺旋结构合成
子链形成子代DNA：(1)结果：一个DNA分子形成了____个与亲代_________的DNA分
子。
(2)特点：①_____________；②___________。
3.意义
使亲代的_________传递给了子代，从而保持了前后代遗传信
息的_______。两完全相同边解旋边复制半保留复制遗传信息连续性【判一判】
(1)DNA分子利用细胞提供的能量，在DNA聚合酶的作用下，把
两条螺旋的双链解开。( )
【分析】解旋酶能破坏碱基对之间的氢键，DNA聚合酶能使相
邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键。
(2)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，碱基
互补配对原则保证了复制能够准确地进行。( )×√1．DNA复制的条件和特点(1)由图中可知DNA复制需要哪些条件？
提示：DNA复制需要酶a(解旋酶)和酶b(DNA聚合酶)，需要模板(链a)。
(2)DNA复制除需要以上条件外，还需要哪些条件？
提示：能量、适宜的温度和原料。
(3)由图可知DNA复制有哪些特点？
提示：半保留复制、边解旋边复制。
(4)总结DNA复制的结果。
提示：一个DNA分子变成两个DNA分子，且每个DNA分子都保留一条母链，另一条链是新合成的。2.DNA复制的有关计算
若图中的亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，请结合图示分析下列问题。(1)该DNA分子复制n次能够得到多少个DNA分子？
提示：得到2n个DNA分子。
(2)该DNA分子复制n次需要消耗多少个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸？
提示：(2n-1)·m。
(3)在子代DNA分子中有多少个DNA分子含15N？
提示：2个。DNA复制的计算方法
一个DNA分子复制n次，则有如下规律：
(1)DNA分子数：
①子代DNA分子数＝2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个。
(2)脱氧核苷酸链数：
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。
②亲代脱氧核苷酸链数＝2条。
③新合成的脱氧核苷酸链数＝2n＋1 -2条。(3)消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该游离的脱氧核苷酸m·(2n－1)个。
②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则第n次复制需要消耗该游离的脱氧核苷酸m·2n－1个。有关DNA复制的两点提醒
(1)DNA复制过程中，不是两条链完全解开后才合成新的子链，而是边解旋边复制。
(2)在细胞分裂过程中，DNA分子的复制发生在间期；复制后的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上，连在同一个着丝粒上；在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时分开，分别进入两个子细胞中。 【典题训练】如图为DNA的复制图解，请据图回答下列问题： (1)DNA复制主要发生在______________________________期。
(2)②过程称为______；③中的子链有______；③过程必须遵
循________________原则。
(3)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA
的复制具有_____________的特点。
(4)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培
养液中，连续分裂4次，问：含14N的细胞占总细胞数的_____，
含15N的细胞占总细胞数的______。
(5)已知原来DNA中有100个碱基对，其中含A为40个，则复制4
次，在复制过程中将需要______个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。【解题指南】明确图示的含义，①为亲代DNA分子，②为解旋，③分别以亲代的DNA分子的两条链为模板合成新的DNA分子。
【解析】DNA复制主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，复制过程包括解旋、形成子链、合成子代DNA分子。复制的特点是半保留复制，复制时严格遵循碱基互补配对原则，故子代DNA与亲代DNA一模一样，DNA分子复制4次可获得24=16个DNA分子，其中有两个DNA分子含有原DNA分子的一条链。DNA分子中有100个碱基对，A为40个，则T有40个，C和G均为60个，复制4次需要C的数目为(24-1)×60=900个。答案：(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间
(2)解旋 Ⅱ、Ⅲ 碱基互补配对
(3)半保留复制 (4)100% 1/8 (5)900【规律方法】巧记DNA的复制——“一所、两期、三步、四条件”
“一所”是指复制的场所主要是细胞核；
“两期”是指复制的时期主要是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期；
“三步”是指“三个步骤”即解旋、形成子链、母链与子链形成新的DNA分子；
“四条件”是指原料、模板、能量和酶。课件50张PPT。第四节 遗传信息的表达——
RNA和蛋白质的合成解密高原人
众所周知，西藏被称为“世界屋脊”，
藏族人群是世界上对高原低氧环境适应能
力最强的民族。研究发现，一系列基因在
藏族人群的高原适应中发挥作用，其中
“EPAS1”基因可能起着关键作用。藏族
人群特有的“EPAS1”基因不同于汉族人
群，正是这种遗传基因阻止了藏族人血红蛋白浓度的过度升高，降低了各种高原性疾病发生的可能性。 请思考：
1.血红蛋白是如何合成的？
2.简述遗传信息的传递方向。主题一 DNA的结构、功能及其转录
1.DNA的结构与功能
(1)功能：
① 携带_________；
② 表达_________。遗传信息遗传信息(2)RNA与DNA的区别：
2.转录
(1)含义：遗传信息由____传递到____上的过程。双链单链脱氧核糖核糖A、T、G、CA、U、G、CDNARNA(2)过程：解旋配对连接释放DNADNARNA
聚
合
酶(3)产物及功能：DNAtRNA核糖体1.区分DNA复制与转录
(1)DNA复制与转录所需的模板有何区别？
提示：DNA复制时DNA的两条链均为模板，而转录时只以DNA的一条链为模板。
(2)DNA复制与转录所需的酶有何异同？
提示：①相同点：都需要解旋酶，解开DNA的双螺旋结构。
②不同点：DNA复制的结果是形成DNA，需要DNA聚合酶，转录的结果是形成RNA，需要RNA聚合酶。2.分析转录的结果
如图所示为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录，试回答下列问题：
DNA α链：…… ATGATAGGGAAA……
β链：…… TACTATCCCTTT……
(1)写出对应的RNA的碱基顺序。
提示：按照碱基互补配对原则即A—U、T—A、G—C、C—G，对应的RNA的碱基顺序为…… AUGAUAGGGAAA……(2)转录形成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有何关系？与DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？
提示：①转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列遵循碱基互补配对原则，即A—U、T—A、G—C、C—G。
②相同点：碱基数目和排列顺序相同，都含有A、G、C 3种碱基；
不同点：DNA中的T在RNA的相应位置为U。转录的基本特征
(1)转录发生在所有DNA存在的部位，如细胞核、线粒体、叶绿体、核区、质粒等部位，但真核生物转录的主要场所是细胞核。
(2)转录时仅一条DNA链作为模板，称为模板链。
(3)转录所需原料是4种核糖核苷酸(A、U、C、G)，所需要的酶为RNA聚合酶。
(4)真核生物细胞核内转录的RNA产物需经加工，然后转移到细胞质中作为蛋白质合成的模板。核苷酸的种类
(1)DNA和RNA特有的碱基分别为T和U，特有的核苷酸分别为胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。
(2)DNA和RNA共有的碱基有3种，即A、C、G，但它们在DNA和RNA中组成的核苷酸种类不同。 【典题训练】(2012·绍兴高二检测)如图表示某真核生物细胞内DNA转录过程，请据图分析回答下列问题。
(1)在图中方框内用“→”或“←”标出转录的方向。
(2)b与c在结构组成上相同的化学基团为_________，不同的基团为________。(3)a为DNA转录过程必需的一种酶，其名称为_____________，化学本质是_________。
(4)在根尖细胞中，上述过程发生在________和________ 。若在叶肉细胞中，还可出现在________中。
【解题指南】解答本题的关键是根据图中链数及碱基判断该过程为转录，然后明确转录的方向、场所、参与的酶等问题。【解析】(1)DNA边解旋边转录，已转录好的RNA片段与模板链迅速分离，已转录过的部分模板链与编码链重新恢复双螺旋结构，所以从图中可知d是已与模板链分离的RNA片段，因此转录的方向应向左。
(2)b是DNA上的胞嘧啶脱氧核苷酸，c是RNA上的胞嘧啶核糖核苷酸，两者共有的成分是磷酸基和碱基，不同的成分是五碳糖，前者为脱氧核糖，后者为核糖。
(3)转录的启动需要RNA聚合酶，其化学本质是蛋白质。
(4)根尖细胞中只有细胞核与线粒体中含有DNA，能发生转录，在叶肉细胞的叶绿体中也含有DNA。答案：(1)←
(2)磷酸基、碱基 五碳糖(b为脱氧核糖，c为核糖)
(3)RNA聚合酶 蛋白质
(4)细胞核 线粒体 叶绿体【规律方法】判断DNA复制与转录的方法
(1)看模板：若以DNA分子的两条链为模板，则为DNA复制，以DNA分子的一条链为模板，则为转录。
(2)看原料：以脱氧核苷酸为原料的属于DNA复制，以核糖核苷酸为原料的属于DNA转录。
(3)看产物。①看产物链数：产物为一条链的属于DNA转录，产物为双链的属于DNA复制。
②看产物碱基：产物中含有碱基T的为DNA复制，产物中含有碱基U的为DNA转录。主题二 翻译
1.场所：___________
2.过程
(1)起始：核糖体沿_____运行。
(2)延伸：在运行中核糖体认读_____上决定氨基酸种类的密
码，选择相应的_______，由对应的_____转运，加到延伸中的
肽链上。
(3)终止：当核糖体到达mRNA的___________时，多肽合成结
束。mRNAmRNA氨基酸tRNA终止密码子核糖体3.基因的表达
基因形成________以及_____被翻译为基因的蛋白质产物的过
程。
【记一记】转录和翻译的区别
(1)场所：真核生物的转录主要发生在细胞核内，而翻译发生
在细胞质中的核糖体上。
(2)模板：转录的模板是DNA的模板链，翻译的模板是mRNA。
(3)产物：通过转录能形成三种RNA，即mRNA、tRNA和rRNA；翻
译的结果是形成多肽链。RNA产物mRNA结合蛋白质合成示意图，探讨下列问题。
1.讨论翻译的过程
(1)若在试管内模拟翻译过程，除了加入核糖体之外，还需要在试管内加入哪些物质？它们各起什么作用？
提示：①mRNA，在翻译中作模板；②20种游离的氨基酸，翻译的原料；③ATP，提供翻译所需的能量；④酶，促进翻译的进行。(2)已知一个核糖体合成一条多肽链约需5 s，如此计算一条
mRNA合成120条该种多肽链需要10 min，实际上所需时间只为
1 min，请说明原因。
提示：一个mRNA上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，这种合成方式大大增加了翻译效率。2.分析基因、mRNA与蛋白质的对应数量关系
结合图解，探讨下列问题:
(1)基因中的碱基数、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之间有何数量关系？提示：mRNA是以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则转录而来，所以基因与mRNA分子中的碱基数之比为2∶1，蛋白质分子中的氨基酸由mRNA上的密码子决定，1个密码子由3个相邻的碱基组成。所以基因中的碱基、mRNA分子中的碱基与蛋白质分子中的氨基酸三者之间的数量比为6∶3∶1。(2)在蛋白质合成过程中，各碱基数、氨基酸数是否一定遵循以上数量关系？
提示：不一定。因为一段多肽链对应的mRNA中含有不编码氨基酸的终止密码子，而在其对应的DNA中，还含有一些不能转录为mRNA的DNA片段。遗传信息的翻译
(1)部位：核糖体。
(2)原料：各种游离氨基酸。
(3)模板：mRNA。
(4)结果：一定氨基酸顺序的多肽。
(5)实质：将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
(6)起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
(7)终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译就会停止。【典题训练】据图回答下列问题：(1)图b所示的过程是________，进行的场所是_________，所
需的原料是_________ ，此原料的种类主要有____种。
(2)图a中碱基①②③分别为____、____、____，图b中的Ⅰ、
Ⅱ分别为_________、_________。
(3)若已知R链中(A+G)/(T+C)的值为0.8，Y链中的(A+G)/(T+C)
的值为_______，R、Y链构成的DNA分子中(A+G)/(T+C)的值应
为_______。【解题指南】本题主要考查遗传信息的转录和翻译及相关计算，解答本题可从以下两点分析：
(1)明确转录和翻译的差异。
(2)应用碱基互补配对原则，并进行相关计算。【解析】(1)翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所是核糖体，原料是氨基酸，产物是具有一定氨基酸排列顺序的多肽。
(2)根据碱基互补配对原则可以判断①②③分别是U、G、C，在图b中Ⅰ是tRNA，是氨基酸的运载工具，Ⅱ为核糖体。
(3)在双链DNA分子中，A=T，G=C，所以(A+G)/(T+C)=1，但一条链上(A+G)/(T+C)与互补链上(A+G)/(T+C)互为倒数。
答案：(1)翻译 核糖体 氨基酸 20
(2)U G C 转运RNA(tRNA) 核糖体
(3)1.25 1【互动探究】
(1)若a图R链中，(A+G)/(T+C)=K，求由它转录形成的mRNA中，(A+G)/(U+C)的值。
提示：由于R链与mRNA互补，因此(A+G)/(U+C)=1/K。
(2)若某基因有900对碱基，则经过a和b过程所合成的肽链中最多有多少个氨基酸？
提示：300个。因为该基因有1 800个碱基，根据DNA的碱基数∶氨基酸数=6∶1，可知合成的肽链中氨基酸最多是300个。主题三 遗传密码
1.含义
_____上决定一种氨基酸的______________排列而成的三联
体。
2.特点
(1)除少数密码子外，生物界的遗传密码是_____的。
(2)除少数氨基酸只有1种遗传密码外，大多数氨基酸有
_________的遗传密码。mRNA3个相邻核苷酸统一两个以上【判一判】
(1)基因中编码链上决定一种氨基酸的3个相邻碱基可称为一个
遗传密码。( )
(2)起始密码是翻译第一个氨基酸的密码，但终止密码不编码
氨基酸，是翻译终止的信号。( )×√结合遗传密码表，探讨下列问题。
1.解释密码子的种类和特点
(1)已知构成mRNA的碱基有4种，且mRNA上3个相邻的碱基(密码子)决定1个氨基酸，则密码子共有多少种？其中有几种不编码氨基酸？
提示：①密码子共有：43=64(种)。②有3种是终止密码子，不编码氨基酸，因此只有61种密码子能编码氨基酸。(2)一种氨基酸可能对应多个密码子，这一现象称为密码的简并，密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？
提示：密码的简并对生物遗传的稳定性有一定的意义。
①当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并，可能并不会改变对应的氨基酸。
②当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。2.说明密码子的通用性的意义
密码子在病毒、原核生物和真核生物中都是通用的(即密码子的通用性)，几乎所有的生物共用一套密码子，该事实说明生物之间有何关系？
提示：说明所有生物可能具有共同的起源或生命在本质上是统一的。比较氨基酸、密码子和tRNA
(1)氨基酸与密码子的关系:
①一种氨基酸可由一种或几种密码子决定。
②一种密码子只决定一种氨基酸。
(2)氨基酸和tRNA的关系:
①一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。
②一种tRNA只能转运一种氨基酸。【典题训练】一个tRNA一端的三个碱基是CGA，这个tRNA运载的氨基酸是( )
A.酪氨酸(UAC) B.谷氨酸(GAG)
C.精氨酸(CGA) D.丙氨酸(GCU)
【解析】选D。tRNA一端的三个碱基构成反密码子，与mRNA上的密码子互补配对，则反密码子CGA对应的密码子是GCU，因此该tRNA运载丙氨酸。 【误区警示】密码子与反密码子的位置不同
(1)密码子只位于mRNA上，mRNA上相邻的3个碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称做1个密码子。
(2)反密码子只位于tRNA的一端，与密码子互补配对，由于一种密码子只决定一种氨基酸，因此一个tRNA只运载一种氨基酸。主题四 中心法则
1.提出者：_______
2.要点
(1)遗传信息由____传递到____。
(2)RNA决定_______的特异性。
(3)_______是生物体性状的体现者。
3.发展
(1)逆转录：在_________的作用下，以RNA为模板反向地合成
________。克里克DNARNA蛋白质蛋白质逆转录酶单链DNA(2)图解：
4.基因的概念与本质
(1)概念：基因是_____的一个基本功能单位，它在适当的环境
条件下控制生物的_____，并以一定的次序排列在_______上。
(2)本质：基因在大多数生物中是一段____，而在RNA病毒中是
一段____。转录翻译逆转录遗传性状染色体DNARNA1.在以DNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的？请书写传递过程图解。
提示：2.在含有RNA复制酶或逆转录酶的以RNA为遗传物质的生物中遗传信息分别是如何传递的？请书写传递过程图解。
提示：①含有RNA复制酶的生物：
②含有逆转录酶的生物：中心法则的内涵
(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但不同细胞情况不同。
(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中。
(3)进行碱基互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。
(4)需要解旋酶的过程：DNA复制和转录。【典题训练】(2012·上饶高二检测)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是( )A．①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶
B．②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行；④过程发生在某些病毒体内
C．④⑤过程不可能发生在肺炎双球菌中
D．①②③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同
【解题指南】解答本题的关键是明确过程①②③④⑤⑥所代表的含义，各个过程进行的场所及条件；结合选项进行分析。【解析】选B。①②③④⑤⑥所代表的过程分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制、翻译，其中①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶，选项A正确；②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行，由于病毒寄生在细胞内才能够完成代谢，所以④过程是发生在被该病毒侵入的细胞中，所以选项B不正确；④⑤过程只发生在以RNA为遗传物质的病毒中，所以选项C正确；①②③过程遵循碱基互补配对原则，①过程中存在碱基配对A-T，②过程中存在碱基配对A-U，③过程中既存在碱基配对A-U，也存在碱基配对U-A，配对方式不完全相同，选项D正确。【互动探究】(1)能发生④过程的生物，还能发生哪些过程？
提示：①②③。
(2)上图中以核糖核苷酸为原料的过程有哪些？
提示：②⑤。课件38张PPT。第三章 阶段复习课一、DNA是主要的遗传物质
1.活体细菌转化实验
(1)实验过程及结果：(2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型活细菌转化为S型活细菌的“转化因子”。
2.离体细菌转化实验
(1)实验过程及结果：(2)结论：
①DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。
②荚膜物质、蛋白质不是遗传物质。3.噬菌体侵染细菌的实验
(1)原理：T2噬菌体以自己的DNA为模板，利用细菌体内的物质合成自身组成成分而实现增殖。
(2)方法：放射性同位素示踪法，用35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用32P标记另一部分噬菌体的DNA。
(3)材料：
①T2噬菌体的核酸为DNA，存在于头部;尾部及头部外壳为蛋白质。
②T2噬菌体的生活方式是寄生，寄主细胞为大肠杆菌，不能在普通培养基上繁殖。(4)过程及结论：
①过程：
第一步：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。
第二步：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。
第三步：噬菌体侵染细菌。
含35S的噬菌体+细菌宿主细胞内没有35S，35S分布在宿主细胞外；含32P的噬菌体+细菌宿主细胞外几乎没有32P，32P主要分布在宿主细胞内。
②结果和结论：
(5)指导思想：将DNA和蛋白质等分开，直接地、单独地去观察各自的作用。二、DNA分子的复制及结构
1.DNA分子的结构
(1)DNA分子组成：(2)空间结构——规则的双螺旋结构：
①DNA双链反向平行。
②外侧磷酸与脱氧核糖交替排列，构成基本骨架，碱基排列在内侧。
③两条链之间相邻的碱基遵循碱基互补配对原则。
2.DNA复制的条件3.DNA复制的过程4.DNA分子复制的有关计算
(1)假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代，结果如下：注：1个被15N标记的DNA分子，无论复制多少代，总有2个DNA分子含15N，2条含15N的脱氧核苷酸链。
(2)消耗的脱氧核苷酸数：
设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：
①经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m·(2n-1)个。
②在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m·2n-1个。三、基因的表达
1.遗传信息、密码子和反密码子遗传信息DNA脱氧核苷酸(碱基
对)的排列顺序 直接决定mRNA中碱
基排列顺序，间接
决定氨基酸的排列
顺序 密码子mRNAmRNA上3个相邻
的碱基直接决定氨基酸的排列顺序反密码子tRNA与密码子互补的
三个碱基 识别密码子 起始密码子：2种，AUG、GUG，同时
编码氨基酸
普通密码子：59种，只编码氨基酸
终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG，不编码氨基酸，
只是终止信号
②一种氨基酸可以由一种或几种密码子来决定。
③一种密码子只能决定一种氨基酸。
(2)①反密码子61种。
②一种转运RNA只能运输一种氨基酸。
③一种氨基酸可由一种或几种转运RNA运输。(1)①61种编码氨基酸2.转录和翻译个体生长发育的整个过程主要是细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链mRNA4种核糖核苷酸20种氨基酸都需要特定的酶和ATP 表达遗传信息,使生物表现出各种性状3.中心法则
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。
(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：
①
② 一、DNA与RNA的比较通常是双螺旋结构，极
少数病毒的DNA是单链通常是单链，极少数
病毒的RNA是双链脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸A、G、C、TA、G、C、UDNA复制、逆转录转录、RNA复制主要位于细胞核中
的染色体上，少数
位于线粒体和叶绿
体中 主要位于细胞溶胶中储存、传递和表达
遗传信息①mRNA：翻译的模板
②tRNA：运输氨基酸
③rRNA：核糖体的成分【训练1】(2012·杭州高二检测)组成DNA结构的基本成分是
( )
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A.①③④⑤ B.①②④⑥
C.②③④⑤ D.②③④⑥
【解析】选C。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，它由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。碱基的种类是腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T。二、DNA复制、转录和翻译的比较主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体核糖体4种脱氧核糖核苷酸4种核糖核苷酸 20种氨基酸以DNA解旋后的两条链为模板 以DNA解旋后的一条链为模板 以mRNA
为模板解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶多种酶子代DNA分子RNA 蛋白质(多
肽)、水A—T、T—A、
C—G、G—CA—U、T—A、
C—G、G—CA—U、U—A、
C—G、G —CDNA→DNADNA→RNARNA→蛋白质边解旋边复制、
半保留复制边解旋边转录、
单链转录一个RNA分子上
可以结合多个核
糖体，同时进行
多条肽链的合成复制遗传信息，
使遗传信息从
亲代传给子代 表达遗传信息，使生物表现
各种性状 【训练2】根据图示回答下列问题：(1)图B生理过程与图A中相对应的序号是____，图C生理过程与
图A中相对应的序号是____，图D生理过程与图A中相对应的序
号是____。
(2)看图回答(有关空格可用图B、C、D中所示符号填写)，上述
图示中，图_______(填图序号)含有DNA分子，图中用________
_________表示脱氧核苷酸长链。图_______(填图序号)含有
mRNA，图中用________表示核糖核苷酸长链。
(3)能完成图A中③、④的生物是__________，有细胞结构的生
物中只能发生图A中_________的过程。(4)图D过程不可能发生在_____中。
A．神经元细胞 B．肝细胞
C．心肌细胞 D．人成熟的红细胞
(5)图E是__________，其作用是________________，在生物细胞中共有_____种。
【解析】本题综合考查了基因指导蛋白质合成和中心法则的知识。(1)图A显示的是遗传信息的传递规律，图B显示的生理过程为复制，对应于图A中的①，图C显示的是转录过程，对应图A中的②，图D生理过程为翻译，对应于图A中的⑤。(2)图B、C分别表示复制和转录的过程，都是以DNA为模板，含有DNA分子，且图中的P链、T链、A链、B链均为脱氧核苷酸长链；图C中的C链为以B链为模板合成的mRNA，图D为翻译过程，以D链(mRNA)为模板。(3)图A中的③④表示RNA的逆转录和RNA的复制，只能发生在少数的以RNA为遗传物质的生物中，即RNA病毒；有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，只能发生图A中的①②⑤过程。(4)人的成熟的红细胞中没有DNA，也没有核糖体等众多的细胞器，不能够发生DNA的转录和翻译。(5)图E是呈三叶草结构的tRNA，其能够识别mRNA上的密码子并携带相应的氨基酸，在生物体内共有61种。答案：(1)① ② ⑤ (2)B、C P链、T链、A链、B链 C、D C链、D链 (3)RNA病毒 ①②⑤ (4)D
(5)转运RNA(tRNA) 识别密码子，携带氨基酸 61三、推断核酸的类型及有关计算
1.根据五碳糖和碱基推测核酸的类型
(1)据五碳糖种类推测：
①有脱氧核糖，必为DNA；
②有核糖，必为RNA。
(2)据碱基种类推测：
①有T无U，必为DNA；
②有U无T，必为RNA。
(3)据碱基数量推测：
①若A=T且C=G，则通常为双链DNA；
②若A≠T或C≠G，且无U，则必为单链DNA。2.密码子、反密码子与氨基酸之间的对应关系
(1)密码子与氨基酸的对应关系：
①决定20种氨基酸的密码子共有61种。
②一种氨基酸可以由一种或几种密码子来决定(简并性)。
③一种密码子只能决定一种氨基酸。
(2)反密码子与氨基酸的对应关系：
①一种tRNA只能运输一种氨基酸。
②一种氨基酸可由一种或几种tRNA运输。3.计算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确的说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸的数目的6倍还要多一些。在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。如：mRNA上有n个碱基，转录该mRNA的基因中至少有2n个碱基，该mRNA上指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。(2)蛋白质中肽键数=缩合产生的水分子数=水解所需水分子数=氨基酸数-肽链数。
(3)做题时应看清是DNA(或基因)上的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数。【训练3】下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是
( )
A．一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运
B．该过程需要含有三个高能磷酸键的ATP提供能量
C．该过程一定遵循碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对
D．DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸【解析】选D。一种氨基酸可以对应一种或多种密码子，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运；基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段，需要含有两个高能磷酸键的ATP提供能量。转录时，A与U配对，T与A配对，C和G配对，原料是4种核糖核苷酸；翻译时，A和U配对，G和C配对，原料是20种氨基酸。【训练4】某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( )
A．75对碱基 B.78对碱基
C．90对碱基 D.93对碱基
【解析】选D。根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则mRNA应为30个密码子再加上1个终止密码子，编码多肽的基因碱基为31×6＝186,93对碱基。
