课件62张PPT。第一节 核酸是遗传物质的证据1.概述噬菌体侵染细菌的过程。(重、难点)
2.概述肺炎双球菌转化实验。(重、难点)
3.简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。一、染色体的组成和功能
____
染 RNA
色 组成 蛋白质 _______
体 _________
功能：____________________DNA组蛋白非组蛋白遗传物质的主要载体【思考】细胞中哪种细胞器的组成和染色体相似?
提示： 核糖体。 二、证明DNA是遗传物质的实验
1.噬菌体侵染细菌的实验
(1)噬菌体的两大结构组成：DNA蛋白质①代谢特点：只能_____在细菌体内，不能独立地进行_____
_____。
②遗传特点：在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质
合成自身的组成成分。寄生新陈代谢(2)实验过程:标记培养搅拌离心检测含放射性物质含放射性物质①35S标记一部分噬菌体的_______，32P标记另一部分噬菌体的
_____。
②用两种被标记的T2噬菌体分别去侵染______。
③当T2噬菌体在细菌体内大量繁殖后，对标记物质进行____。
(3)____是噬菌体的遗传物质。蛋白质DNA细菌检测DNA2.肺炎双球菌转化实验
(1)肺炎双球菌的两种类型：光滑有毒性粗糙小鼠患病致死分
别
注
射
到
小
鼠
体
内R型活菌S型活菌加热杀死的S型菌R型活菌加热杀死的S型菌(2)活体细菌转化实验：
①实验过程：小鼠活小鼠活小鼠患病致死S型活菌②结论：加热杀死的S型菌中存在某种“_________”，能促使
R型菌转化为S型菌。
(3)离体细菌转化实验：
①实验思路：从活的S型菌中抽提____、_______和_____物
质，单独观察它们各自的作用。DNA蛋白质荚膜转化因子
活
的
R
型
菌
能转化为S型菌不能转化为S型菌不能转化为S型菌不能转化为S型菌③特点：____纯度越高，转化效率就越高。
④实验结论：DNA使R型菌产生稳定的遗传变异，____是遗传物质。DNADNADNA蛋白质②实验过程：活
的
S
型
菌__________荚膜物质DNA+
DNA酶【思考】①S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。大多数后代依然是R型菌；转化效率非常低，故R型菌转化为S型菌的仅仅是少部分。
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什么？
提示：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干扰。三、RNA是遗传物质的证据
1.烟草花叶病毒的组成
蛋白质和____。
2.烟草花叶病毒侵染过程3.实验结论
烟草花叶病毒的遗传物质是____。不感病感病不感病RNARNA【点拨】 ①所有细胞生物(真核生物、原核生物)的遗传物质都是DNA。
②只有部分病毒的遗传物质才是RNA。 一、噬菌体侵染细菌的实验分析
1.实验过程2.结果分析3.实验结论：DNA是遗传物质
4.噬菌体侵染细菌实验说明
(1)DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性。
(2)DNA能控制蛋白质的合成。【警示钟】
噬菌体侵染细菌的实验误差再认识
(1)用32P标记的噬菌体侵染细菌，理论上讲，含32P标记的DNA全部注入细菌内部，悬浮液中的放射性为0，但实际上悬浮液中含有少量放射性的原因是：
①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，经离心后分布于悬浮液中，使悬浮液中出现放射性。
②保温时间过长，噬菌体在细菌体内增殖后释放子代噬菌体，经离心后分布于悬浮液中，也会使悬浮液出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染细菌，理论上讲，含35S标记的蛋白质不能进入细菌内部，离心后全部存在于悬浮液中，实际上沉淀物中也有少量放射性的原因是：由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。【典例训练1】(2011·江苏高考)关于噬菌体侵染细菌的实验的叙述，正确的是( )
A.分别用含有放射性35S和32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性的原因可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质【思路点拨】解答本题的两点关键：一是明确噬菌体只能营寄生生活。二是明确本实验的实验结论是DNA是遗传物质。
【解析】选C。噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含有放射性的细菌培养才能使噬菌体带上放射性标记；实验中保温时间不能过长，否则会使一些含有32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于悬浮液中，导致悬浮液中检测出大量放射性；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。【变式训练】(2012·杭州高二检测)赫尔希和蔡斯利用同位素示踪法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。(1)图中锥形瓶内的培养液是用来培养__________。
(2)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的悬浮液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是______。
A.用含35S的培养液直接培养噬菌体
B.用含32P的培养液直接培养噬菌体
C.用含35S的培养液培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P的培养液培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
(3)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌，离心后，发现悬浮液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是______________________。【解析】(1)若要标记噬菌体，必须先标记细菌，再用噬菌体去侵染细菌，因为噬菌体只能寄生在活细胞中，不能用培养液直接培养噬菌体。
(2)若悬浮液中放射性较高，说明有35S标记的噬菌体的蛋白质外壳，若在沉淀物中放射性较高，则说明有32P标记的噬菌体的DNA。
(3)用32P标记噬菌体后，沉淀物中放射性较高。若悬浮液中也有少量放射性物质，可能的原因是：没有侵入细菌的噬菌体或侵入细菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体。答案：(1)细菌 (2)C
(3)没有侵入细菌的噬菌体或侵入细菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体【变式备选1】如图表示用同位素32P、32S和31P、35S分别标记噬菌体和细菌的DNA和蛋白质，然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬菌体和亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是
( )
A.31P 、32P 、32S
B.31P 、32P 、35S
C.31P 、32P 、32S 、35S
D.32P 、32S 、35S【解析】选B。由于噬菌体的蛋白质没有进入细菌，所以子代噬菌体的蛋白质只含有细菌的标记元素35S；亲代噬菌体的DNA侵入细菌体内，利用细菌的DNA合成子代的DNA，子代噬菌体的DNA中既含有自身的标记元素32P，又含有细菌的标记元素31P。二、DNA是遗传物质实验的比较
离体细菌转化实验与噬菌体侵染细菌的实验的比较
(1)设计思路：思路相同，都是设法将DNA与其他物质分开，单独地直接地研究它们各自不同的遗传功能。
(2)实验原则：两个实验遵循相同的实验原则——对照原则。①肺炎双球菌转化实验中的相互对照：②噬菌体侵染细菌实验中的相互对照：【方法台】
同位素示踪法的实验应用规律
(1)标记特征元素，探究化合物作用：如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，细菌内发现放射性；35S标记蛋白质，细菌内未发现放射性物质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(2)标记某元素，追踪其转移途径：如用18O标记H218O，光合作用只产生18O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自于CO2。
(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理：如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程。【典例训练2】艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表，从表可知( )A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜物质有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①～④说明DNA是主要的遗传物质
【思路点拨】解答本题的关键是确定本转化实验的实验结果:DNA是遗传物质。【解析】选C。本实验说明只有加入DNA，R型菌才能转化为S型菌，DNA是转化因子，但不能说明荚膜物质有酶活性。③、④可组成对照实验，由实验结果与自变量的对应关系可知：S型菌的DNA是转化因子；实验①～④只能说明DNA是转化因子。【互动探究】(1)题中第④组实验的目的是什么？
提示：DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸，分解后的产物不能使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。
(2)从对照实验角度考虑，本实验的单一变量是什么？
提示：向R型菌培养基中加入的物质。【变式备选2】在肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型菌与R型菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型菌、R型菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项( )【解析】选B。随着R型菌转化成S型菌，S型菌的数量变化呈现S形曲线的变化。R型菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破坏，R型菌数量又开始增加。【探究点】探究实验中对照组的设计思路和结果预测方法
——禽流感病毒遗传物质的判定
【案例】自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：(1)实验室中获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是___________
____________________。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组成,原理是：
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
②___________________________________________________；
③DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。
(3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA，则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是
_____________________________________________________。(4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚所存在的几种可能性：
①如果蛋白质与RNA都有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传物质。
②如果RNA有遗传效应，蛋白质没有遗传效应说明___________
_____________________________________。
③如果______________________________________________，
说明RNA不是遗传物质，蛋白质是遗传物质。
④如果______________________________________________，
说明________________________________________________。【关键点突破】
(1)解答本题中的两个关键点：
①病毒培养基的选择：
病毒是没有细胞结构的一类生物，它们仅由核酸和蛋白质外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能在培养基上直接培养，只能利用宿主活细胞作为培养基。
②探究实验中如何设置单一变量：
禽流感病毒体内有多种物质成分，要探究到底哪一种是它的遗传物质，需要设置对照实验进行探究，而控制单一变量是设置对照实验所必须遵循的原则，所以需要单独观察每一种物质的作用效果，因此需利用分离提纯法或同位素示踪法。(2)探究性实验结果预测的方法：
探究性实验的预测实验结果不惟一，大多有三种可能：变量促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关。或结果与变量的浓度有关，还有就是本题(4)这种情况：“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。【标准答案】
(1)病毒的繁殖只能寄生在宿主的活细胞中进行
(2)②蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色
(3)设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用
(4)②RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
③RNA没有遗传效应，蛋白质有遗传效应
④RNA和蛋白质都没有遗传效应
RNA和蛋白质都不是遗传物质 【失分点警示】
得分要点
(1)必须体现“寄生在活细胞”。
(2)必须体现“双缩脲试剂、紫色”。
(3)必须体现“分开、单独”。
(4)必须体现“RNA……，蛋白质……”。失分案例
(1)错答为“活鸡胚内营养物质丰富”(混淆了病毒与细菌的不同生活方式)。
(2)②答为“双缩尿”错别字失分；错答为“蓝色”(不能清楚的理解蛋白质鉴定实验的现象)。
(3)答为“分离提纯”。
(4)在②说明中只写“RNA是遗传物质”而未写“蛋白质不是遗传物质”(没有明确实验的目的，从而忽略了实验的结论)。 1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是( )
A.分别提取DNA片段，研究其遗传效应
B.设法提高DNA纯度，研究其遗传效应
C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的遗传效应
D.应用同位素示踪法，研究DNA在亲代与子代之间的传递
【解析】选C。肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪法。2.(2012·桐乡高二检测)格里菲思和艾弗里用肺炎双球菌进行了著名的转化实验，关于此实验的叙述不正确的是( )
A.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
B.说明了R型活菌能够单独转化为S型菌
C.说明了R型活菌是无毒性的
D.说明了加热杀死的S型菌是无毒的
【解析】选B。单独的R型活菌不能够转化为S型菌，只有加入加热杀死的S型肺炎双球菌，才可以在S型肺炎双球菌内的“转化因子”作用下转化为S型菌。3.噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的DNA( )
A.在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的
B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的
C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
【解析】选A。当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。4.能证明RNA是遗传物质的实验是( )
A.烟草花叶病毒感染实验
B.噬菌体侵染细菌实验
C.豌豆杂交实验
D.肺炎双球菌的转化实验
【解析】选A。烟草花叶病毒的核酸是RNA，通过侵染实验证明RNA起遗传物质的作用；噬菌体是由蛋白质和DNA组成的病毒；豌豆杂交实验研究的是真核生物核内基因的传递规律；肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质。5.(2012·金华高二检测)下列能使小鼠致死的肺炎双球菌及组合是( )
①活R型菌
②活S型菌
③加热杀死的S型菌
④活R型菌+加热杀死的S型菌
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③【解析】选B。使小鼠致死的肺炎双球菌为活的有毒性的S型菌，R型菌无毒，不会使小鼠死亡；加热杀死的S型菌失去毒性，不会使小鼠死亡；但把加热杀死的S型菌与活R型菌混合培养后，发生转化，使一部分活R型菌转化为活S型菌，具有毒性，可使小鼠死亡。6.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a型、b型两个不同品系，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
【解析】选C。本题考查的是病毒遗传物质的特点。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是b型，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。7.在噬菌体侵染细菌的实验中，分别用同位素31P、32P和32S、35S作了如下标记：此实验得到的结果是子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同，请分析：
(1)子代噬菌体的DNA分子中含有的上述同位素是______，原因是__________________________________________________。
(2)子代噬菌体的蛋白质外壳中含有的上述同位素是______，原因是______________________________________________。
(3)此实验结果证明了_________________________________。【解析】用DNA含32P、蛋白质含32S的噬菌体侵染细菌时，噬菌体把DNA注入细菌内，蛋白质外壳留在外面，然后在自身的DNA(含32P)的指导下，利用细菌中的物质合成子代噬菌体的DNA和蛋白质。细菌内的原料含有31P和35S，故子代噬菌体的DNA中既含有自身的32P，又含有细菌的31P，而蛋白质只含有细菌的35S。答案：(1)32P和31P 噬菌体的DNA(含32P)进入细菌内，利用细菌的脱氧核苷酸(含31P)合成自身的DNA
(2)35S 噬菌体的蛋白质外壳(含32S)没有进入细菌内，噬菌体利用细菌中的氨基酸(含35S)合成自身的蛋白质外壳
(3)DNA是遗传物质课件44张PPT。第二节 DNA的分子结构和特点1.简述核酸的分子组成。
2.概述DNA分子结构和特点。(重、难点)
3.制作DNA双螺旋结构模型。一、DNA和RNA的化学组成脱氧核苷TA脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷GCAUGC脱氧核糖核酸核糖核酸脱氧核苷酸【点拨】巧记DNA的分子结构
五(种元素)：C、H、O、N、P；
四(种碱基或脱氧核苷酸)：A、T、G、C；
三(种小分子或物质)：磷酸、脱氧核糖和含氮碱基；
二(条长链)：两条DNA单链；
一(种双螺旋结构)。 二、DNA分子的结构及特点
1.结构(1)该模型构建者：美国学者_____和英国学者_______。
(2)写出图中①②③④的结构名称。
①__，②__，③_________________，④_____。沃森克里克AG腺嘌呤脱氧核苷酸氢键2.主要特点
(1)DNA分子由两条链按_________的方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的_________和_____交替连接，排列在外侧，构
成基本骨架；_____排列在内侧。
(3)内侧的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基对按A一定与
__配对，G一定与__配对。
3.卡伽夫法则
在DNA分子中，__与__的分子数相等，__与__的分子数相等，
有(A+G)=(T+C)；但(A+T)不一定等于(G+C)。反向平行脱氧核糖磷酸碱基TCATGC【思考】①从DNA分子的结构特点看，DNA分子的稳定性和差异性分别体现在哪儿？
提示：稳定性体现在基本骨架和碱基互补配对上，差异性体现在碱基对的排列顺序上。
②在所有的双链DNA分子中，(A+G)/(C+T)的值是否相同？
提示：相同。在整个双链DNA分子中，由于A=T，G=C，所以嘌呤数等于嘧啶数，即A+G=C+T，可得(A+G)/(C+T)=1，因此在所有的双链DNA分子中(A+G)/(C+T)的值相同。三、制作DNA双螺旋结构模型
1.原理
________双螺旋结构的主要特点。
2.实验目的
通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对_____分子结构特点的理
解和认识。
3.材料用具
自选材料和用具。选取材料时，用不同形状和颜色的材料分别
代表_________、_____和不同的_____。注意选取作为支架和
连接的材料要有一定的强度和韧性，注意选取合适的工具。DNA分子DNA脱氧核糖磷酸碱基4.方法步骤
(1)将代表磷酸、__________、碱基的“零件”连接起来，并
且连接成_______________。
(2)将两条脱氧核苷酸长链_______平行连接，拼成DNA分子平
面结构图。
(3)旋转DNA分子平面结构形成立体结构——______________
______模型。脱氧核糖脱氧核苷酸长链反方向DNA分子双螺旋结构【思考】通过构建DNA结构模型，你认为DNA分子一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同？
提示：同一条链中连接相邻两个碱基的结构是脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖；而两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。 组成化合物一、DNA分子的结构特点
1.DNA分子的结构层次组成元素：C、H、O、N、P磷酸脱氧核糖含氮碱基A：腺嘌呤C：胞嘧啶G：鸟嘌呤T：胸腺嘧啶基本单位：脱氧核苷酸（4种）平面结构：两条长链空间结构：双螺旋结构2.两条长链反向平行盘旋形成规则的双螺旋结构的三个特点
(1)两条链反向平行；
(2)脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在主链外侧；
(3)碱基排列在内侧，且遵循碱基互补配对原则。【方法台】
DNA分子的有关数量关系
(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。
(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，C-G对占比例越大，DNA结构越稳定。
(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此一个DNA分子中含有2个游离的磷酸基。【典例训练1】(2012·义乌高二检测)如图为核苷酸链结构图，有关叙述正确的是( )A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B．在一条链上相邻碱基之间通过氢键相连
C．与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基C
D．每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连
【思路点拨】解答本题的关键是明确脱氧核糖核苷酸的基本组成和碱基之间的连接方式。【解析】选C。核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成；在一条链上相邻碱基之间依靠磷酸、脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此两个碱基之间的连接结构是-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-。每个脱氧核糖均只与一个碱基相连，但DNA除了两条链两端的脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧核糖都与两个磷酸相连。【互动探究】(1)可以通过上图判断出是DNA链还是RNA链吗？
提示：不能。
(2)在DNA分子中，碱基之间的连接方式有几种情况？
提示：两种，若两个碱基存在于一条脱氧核苷酸链上，则通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-相连，若两个碱基位于两条脱氧核苷酸链上，则通过氢键相连。二、双链DNA分子中的碱基数量关系
1.在双链DNA分子中，所有的嘌呤碱基之和等于所有的嘧啶碱基之和，即(A+G)/(C+T)=1。
2.在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。
设在双链DNA分子中，一条链上的A1+T1=n%，则A1+T1=A2+T2=A+T= n%。
简记为：配对的两个碱基之和在单双链中所占比例相等。3.在双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。
设DNA的两条链分别为α和β，如图所示。
根据碱基互补配对原则 Aα=Tβ,Cα=Gβ,Tα=Aβ,Gα=Cβ，所以若α链中(A+C)/(T+G)=m，则β链中(A+C)/(T+G)=1/m。4.在双链DNA分子中，某碱基占碱基总量的百分数等于分别在两条链中所占百分数的平均值。
举例：若某DNA分子中的一条链上的A所占该链碱基总数的百分数为15%，另一条链上的A所占该链碱基总数的百分数为25%，则整个DNA分子中腺嘌呤A所占的比例为(15%+25%)/2=20%。5.碱基比例与DNA分子的共性及特异性
(1)共性：
① = =1 ② = =1 ③ = =1
(2)特异性：
的比值是多样的，是DNA分子多样性和特异性的主要表现。【警示钟】
有关碱基计算的两个注意点
(1)运用碱基互补配对原则解决碱基比例问题时，应注意题中所给的和所求的碱基比例，是占整个DNA分子的比例还是占其中一条链的比例。
(2)运用碱基互补配对原则解决碱基比例问题时，应熟练掌握在双链DNA分子中，不配对的两种碱基之和占总数的一半。【典例训练2】(2012·温州高二检测)某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是( )
A.35% B.29% C.28% D.21%
【思路点拨】解答本题的突破口是明确一条链上所有碱基的比例之和为1；整个DNA分子中G+C所占比例与每一条链上G+C占该链碱基总数的比例相等。【解析】选A。整个DNA中的A+T占整个DNA碱基总数的44%，则G+C占整个DNA碱基总数的56%，又因整个DNA分子中G+C所占比例与每一条链上G+C所占该链碱基总数的比例相等。可知b链上G+C=56%，其中G(a链)=21%，可知C(b链)＝21%，推出G(b链)＝35%，故选A。【变式训练】从某生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA分子的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，则H链相对应的另一条链中腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的( )
A.26%、22% B.24%、28%
C.14%、11% D.11%、14%【解析】选A。由DNA分子中G与C之和占全部碱基数的46%，可知DNA分子中A与T之和占全部碱基数的54%，则在DNA分子双链中A=T=27%，G=C=23%，H链中A=28%，C=24%，则与H链相对应的另一条链中，A占2×27%-28%=26%，C占2×23%-24%=22%。【变式备选】在测定不同生物DNA的有关碱基比值时，下列哪一个比值通常能够区分不同的生物( )
A.A/T B.C/G
C.(A+T)/(C+G) D.(A+G)/(C+T)
【解析】选C。在双链DNA中，(A+T)/(C+G)的值是多样的，不同的物种其比值不同，具有特异性。1.下列关于DNA分子结构的叙述中，错误的是( )
A.每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸
B.每个核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
C.每个DNA分子的碱基数=磷酸数=脱氧核糖数
D.DNA分子中腺嘌呤和胸腺嘧啶配对【解析】选B。本题主要考查DNA分子的结构。每个双链DNA分子均含有四种脱氧核苷酸；DNA分子中含有的糖是脱氧核糖，而不是核糖；每一个脱氧核苷酸中含有一个碱基，一个磷酸和一个脱氧核糖，因此，在一个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数；DNA分子中腺嘌呤和胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤和胞嘧啶配对。2.(2012·金华高二检测)如图是DNA分子的部分平面结构示意图，下列有关叙述不正确的是( )A.图中4的全称是腺嘌呤脱氧核苷酸
B.构成DNA的核苷酸种类的不同与2有关
C.N元素存在于图中的含氮碱基中
D.从主链上看，两条脱氧核苷酸链反向平行
【解析】选B。构成DNA的核苷酸共有4种，其差异是由碱基种类决定的，与脱氧核糖(2)无关。3.双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上(A+T)/(C+G)＝2/5,问该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( )
A.150个 B.200个 C.300个 D.400个
【解析】选B。双链DNA分子的一条链中，(A+T)/(G+C)与另一条互补链中以及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)相等。DNA分子的一条单链上(A+T)/(C+G)＝2/5,那么整个DNA分子中(A+T)/(C+G)＝2/5,因此可以推导出A+T占DNA分子碱基总数的2/7。双链DNA分子共有含氮碱基1 400个，A＝T，则DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是(1 400×2/7)/2＝200(个)。4.有一对靠氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有1个腺嘌呤，则它的其他组成应是( )
A.3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
B.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
D.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶【解析】选C。根据题意可知这2个脱氧核苷酸如图所示：
A与T之间由2个氢键连接，除了1个腺嘌呤外，还有1个胸腺嘧啶(T)、2个磷酸、2个脱氧核糖。5.如图为大肠杆菌DNA分子片段结构示意图，请据图回答问题。(1)图中1表示______，2表示______，1、2、3结合在一起的结构为______。
(2)3有______种，中文名称分别是______________。
(3)DNA分子中3和4通过______连接起来，任意一条单链中两个相邻的脱氧核苷酸通过______连接起来。(填化学键)
(4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是______(用序号表示)。(5)完成下列计算：
①已知在DNA分子的一条单链中(A+C)/(T+G)=m，则另一条互补链中这种比例是_______，这个比例关系在整个DNA分子中是_______。
②如果DNA分子中一条链的A占该链全部碱基总数的15%，互补链中的A占该链全部碱基总数的25%，则整个DNA分子中A占_______。【解析】(1)图中1表示磷酸，2表示脱氧核糖，3、4表示含氮碱基，1、2、3结合在一起形成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。
(2)在DNA分子中，碱基对G与C之间有三个氢键，而A与T之间有两个氢键，由于3、4之间有三个氢键，所以该碱基对为C-G或G-C，即3可能为C(胞嘧啶)或G(鸟嘌呤)。
(3)图中3和4通过氢键连接起来，一条单链中两个相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来。
(4)3、4为含氮碱基，含有N，而1和2分别是磷酸和脱氧核糖，均不含N，所以DNA彻底氧化分解后，3和4能产生含氮废物。(5)①设DNA的两条链分别为α和β，根据碱基互补配对原则，Aα=Tβ,Cα=Gβ,Tα=Aβ,Gα=Cβ，所以若α链中(A+C)/(T+G)=m，则β链中(A+C)/(T+G)=1/m。由于在DNA分子中，A=T，C=G，所以(A+C)/(T+G)在整个DNA分子中的比值为1。②在双链DNA分子中，某碱基占碱基总量的百分数等于分别在两条链中所占百分数的平均值。由于DNA分子中的一条链上的A所占该链碱基总数的百分数为15%，另一条链上的A所占该链碱基总数的百分数为25%，则整个DNA分子中腺嘌呤A所占的比例为(15%+25%)/2=20%。答案：(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸
(2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶
(3)氢键 磷酸二酯键
(4)3与4 (5)①1/m 1 ②20%课件52张PPT。第三节 遗传信息的传递1.概述DNA分子的复制。(重点)
2.通过“探究DNA复制的过程”加深对DNA复制过程的理解。(难点)一、DNA分子的复制过程探究
1.DNA复制的概念
产生_____跟亲代DNA完全相同的__________的过程。
2.DNA复制的探究过程新DNA分子两个同位素示踪法大小15N一次两次半保留复制【思考】 ①新合成的DNA分子中的两条链全是子链吗？
提示：不是，是一条母链和一条子链。
②DNA复制所形成的子代DNA分子是否是亲代DNA链和子代DNA链随机结合的？
提示：不是，是亲代DNA链与其相应的子链结合形成的子代DNA分子。二、DNA复制的过程和意义
1.复制过程能量解旋酶母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对双螺旋结构2.意义
将遗传信息传递给子代，保持了前后代________的连续性。遗传信息【点拨】①新合成的双链DNA分子中，一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的。
②复制出的DNA分子与亲代DNA分子完全相同(不考虑变异)。
③DNA分子复制遵循碱基互补配对原则。 一、有关DNA复制的理解
DNA分子复制的场所、时期、特点及结果DNA复制的场所主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶
绿体、细胞溶胶(如质粒)中也进行DNA复制规则的双螺旋结构为复制提供精确的模板；
碱基互补配对原则保证了复制的准确进行一切以DNA为遗传物质的生物在体细胞中发生在有丝分裂间期在有性生殖过程中发生在减数第一次分裂
前的间期真核生物细胞
核中DNA复制发
生的时间能够进行DNA复
制的生物DNA精确复制的
原因DNA分子复制进
行的基本条件模板原料能量酶亲代DNA分子的两条链四种游离的脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶等DNA复制的特点边解旋边复制，半保留复制DNA复制的结果一个DNA分子形成两个完全相同的子代
DNA分子两个子代
DNA的位置
及分开时间复制产生的两个子代DNA分子位于一对姐妹
染色单体上，由着丝粒连在一起，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 【警示钟】
DNA分子复制过程中的三点认识误区
(1)在分析被标记DNA分子所占的比例时，要注意是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数，二者之间的关系不是1∶1。
(2)在解答消耗某种脱氧核苷酸数量时，要除去亲代DNA分子中所含有的相应脱氧核苷酸数量。
(3)不能将经过n次复制和第n次复制混为一谈，二者之间不是等同关系。【典例训练1】科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探究实验，实验内容及结果见下表。请分析并回答：
(1)要使大肠杆菌B中的DNA中的N全部被标记，必须经过_____代培养，且培养液中的______是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第____组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第_____组和第_____组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_______。(3)分析讨论：
①若子一代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于_______。据此可判断DNA分子的复制方式不是_______复制。
②若双链分开后再离心，其结果是_______(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。③若在同等条件下将子二代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_______(有无变化)，放射性强度发生变化的是_______带。
④若某次实验的结果中，子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_______。【思路点拨】解答本题的关键是①理解“轻、中、重”的含义；②正确分析复制后的DNA分子中及每条链中N元素的标记情况和培养液中氮源的关系。 【解析】(1)根据表中的第1组和第2组实验结果，将大肠杆菌培养在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。
(2)若证明DNA的复制为半保留复制，需要证明后代DNA的两条链一条是原来的，另一条是新合成的，第3组的实验展示了将DNA被15N标记的大肠杆菌放在14N的培养基中培养，子一代的DNA仅有15N/14N，再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。(3)①“轻”DNA为14N/14N—DNA，“重”DNA为15N/15N—DNA，根据表中信息“重带”DNA来自于B代。出现①的结果只能是后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。
②若将子一代DNA双链分开后再离心，则无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。③因为DNA是半保留复制，不管复制多少代，两条母链始终存在，所以在同等条件下将子二代继续培养，子n代DNA的情况为有两个为14N/15N—DNA，其余全为14N/14N—DNA，所以子n代DNA离心结果是：密度带的数量始终是一条中带、一条轻带，位置也没有变化，中带的放射性强度不变，发生变化的是轻带。
④“中带”为15N/14N—DNA，“中带”略宽，说明新合成的DNA单链中尚有少部分15N。答案：(1)多 15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能
③无变化 轻 ④15N【变式训练】(2012·杭州高二检测)用含32P的培养基培养玉米体细胞(2N＝20)若干代后，再将这些细胞转入不含放射性的培养基中培养，在细胞第二次分裂中期和后期时，每个细胞中被32P标记的染色体条数分别是( )
A.10、20 B.20、20 C.20、40 D.10、20
【解析】选B。依据DNA分子的半保留复制特点，细胞第一次分裂后每条染色体中的每一个DNA分子中有一条链含有32P。第二次分裂的中期，20条染色体中每条染色体中有一条染色单体含有32P；第二次分裂的后期，40条染色体中有20条染色体含有32P。【变式备选1】沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是( )
A.DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂
B.以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上
C.形成的DNA分子包括一条模板链和一条新链
D.形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成的
【解析】选D。沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制，即新形成的DNA分子包括一条模板链和一条新链。二、DNA分子复制过程中的数量变化规律
1.已知某一DNA分子用15N标记(0代)，将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如表：世
代DNA分子的特点分子
总数细胞中的
DNA分子
离心后在
管中的位
置不同DNA分子
占全部DNA分
子之比仅含
15N含14N、
15N仅含
14NDNA中脱氧核苷酸
链的特点链
的
总
数含14N、15N链
占全部链数
之比含15N含14N亲
代123n1全部在下部1002102全部在中部01041/21/241/2中部，
1/2上部01/21/281/43/481/4中部，
3/4上部01/43/4161/87/82n1/2n-1中部，
1-1/2n-1上部01/2n-12n+11/2n1-1/2n2.DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：
(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；
③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=(2n-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：
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸(2n-1)·m个。【方法台】
认识DNA分子复制的本质
(1)无论1个DNA分子复制几次，含母链的子代DNA分子只有2个。
(2)DNA分子复制并非一定准确无误，在复制过程中，也可能发生差错，它是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。【典例训练2】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四次。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
【思路点拨】解答本题的关键是区分复制4次和第四次复制之间的关系。【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，只含有14N的DNA分子有14个，全部DNA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)。复制4次，共需要40×(24-1)=600个腺嘌呤脱氧核苷酸。【互动探究】复制4次，含有14N的脱氧核苷酸链占多少？
提示：15/16。 【变式备选2】某一DNA分子(设为第一代)含有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个。该DNA分子连续复制数次后，总共消耗了周围环境中的鸟嘌呤脱氧核苷酸6 200个，那么，该DNA分子已经复制了( )
A.4次 B.5次 C.6次 D.7次
【解析】选B。该DNA分子含有碱基A 600个，则含有碱基G的数量为(800×2-600×2)/2=200(个)。
复制n次后消耗周围环境中的碱基G=(2n-1)×200=6 200，n=5，即已复制了5次。【探究点】探究性实验结果及结论预测规律
——探究某物质对DNA复制的影响
【案例】(2011·浙江高考)为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思路：
(1)实验分组：
甲组：培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组：培养液+Y细胞+3H-TdR+X(用生理盐水配制)
每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。
(提示与说明，答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答：
(1)实验目的：______________________________________。
(2)预测实验结果及结论：
①如果乙组CRD明显高于甲组，________________________。
②______________________________，说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响。
③如果乙组CRD明显低于甲组，_______________________。
(3)实验中采用3H-TdR的原因：__________________________
______________________________。【关键点突破】解答本题的关键点：
(1)题干中提示信息的利用：
根据提示“3H-TdR是3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷”，推知3H-TdR是合成DNA的原料，根据提示“Y细胞是能增殖的高等动物体细胞”，推知该实验中Y细胞进行DNA复制。(2)自变量和因变量的确定：
比较两组实验可知，自变量是加不加X，因变量是Y细胞增殖(DNA合成)的速率。所以，该实验的目的就是探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。
(3)预测实验结果及结论：
①明确实验的观察现象，该实验观察到的实验现象是Y细胞的增殖速率；
②预测实验可能出现的几种情况。【标准答案】
(1)探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响
(2)①说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用
②如果乙组CRD与甲组基本相同
③说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用
(3)3H-TdR是合成DNA的原料之一，可根据CRD的变化来判断细胞增殖(DNA合成)的情况【失分点警示】
得分要点
(1)必须体现自变量“X”与因变量“细胞增殖(DNA合成)”。
(2)必须体现 “甲组和乙组的比较”及“促进、抑制、无影响”。
(3)必须体现“合成DNA的原料”。
失分案例
(1)答为“探究X的作用”。(错误原因是没有写明因变量)
(2)只答出预测的实验结果而没有写出结论，或只写了结论而无结果预测。(没有认识到结果与结论是两个不同的问题)1.DNA复制的结果是形成两个携带完全相同遗传信息的DNA分子，这两个相同的DNA分子形成在( )
A.有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
B.有丝分裂前期和减数第一次分裂中期
C.减数第二次分裂前期
D.有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
【解析】选A。两个相同DNA分子是DNA复制的结果，DNA复制的时期是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。2.某个DNA片段由500对碱基组成，G+C占碱基总数的34%，若该DNA片段连续复制3次，第三次复制时，需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为( )
A.1 155 B.1 320 C.2 310 D.2 640
【解析】选B。由于G+C=34%，所以A+T=66%，A=T=33%，整个DNA片段中含有500对碱基，该DNA片段中腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为33%×1 000=330个，在第三次复制时需新合成8条DNA单链，相当于4个DNA分子，因此需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为330×4=1 320(个)。3.DNA分子片段复制的情况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法不正确的是
( )A.b和c的碱基序列可以互补
B.a和c的碱基序列可以互补
C.a中(A+T)/(G+C)的比值与b中(A+T)/(G+C)的比值相同
D.a中(A+G)/(T+C)的比值与d中(A+G)/(T+C)的比值一般不相同【解析】选B。a和d互补，b和c互补，如果不发生变异，a和c、b和d的碱基组成相同。A正确，B错误。某条脱氧核苷酸链上(A+T)/(G+C)的比值与其互补链上的比值相同，而(A+G)/(T+C)的比值与其互补链上的比值一般不相同，所以C项和D项中的说法均正确。4.DNA的复制保持了亲子代间遗传的连续性，DNA的复制不可能发生在( )
A.细胞核 B.叶绿体
C.线粒体 D.核糖体
【解析】选D。细胞核、叶绿体、线粒体中都有DNA，均可发生复制，而核糖体中无DNA。5.已知DNA分子的一条母链上的部分碱基排列顺序为—A—C—G—T—，那么，以另一条母链为模板，经复制后得到的对应子链的碱基排列顺序是( )
A.—T—G—C—A— B.—A—C—G—T—
C.—U—G—C—A— D.—A—C—G—U—
【解析】选B。注意题中的信息，模板为另一条母链，所以复制后得到的碱基排列顺序应该和这条母链相同。6.(2012·金华高二检测)下列有关DNA复制的叙述，不正确的是( )
A.DNA在复制过程中可能会发生差错
B.DNA的复制过程是先解旋后复制
C.DNA的复制通常发生在细胞分裂间期
D.DNA复制过程需要DNA聚合酶
【解析】选B。DNA的复制过程是边解旋边复制；DNA复制通常发生在细胞分裂间期，需要DNA聚合酶等；一般情况下，子代DNA与亲代DNA保持一致，也有可能发生差错。7.如图为细胞内DNA分子复制简图，请据图回答：(1)该过程发生的时间为细胞周期的_________。
(2)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的_________为原料，按照________原则，合成与母链互补的子链。
(3)若亲代DNA分子中A+T占60％，则子代DNA分子中A+T占
____％。
(4)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占_____，含15N的占______，这说明DNA的复制特点是________，其意义是_______________________________________。【解析】DNA复制发生在细胞周期的分裂间期，复制时，以解开的母链为模板，以细胞中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则合成子链。A+T占碱基总数的比例在整个DNA分子中和单链中的比例是相同的，所以若亲代DNA分子中A+T占
60％，则以其单链为模板复制而得到的子代DNA分子中A+T占
60％。DNA复制是半保留复制，复制n次后形成2n个DNA分子，其中所有的DNA都含有15N，只有2个DNA含有14N。答案：(1)分裂间期
(2)脱氧核苷酸 碱基互补配对
(3)60 (4)1／2n-1 100％ 半保留复制 保持了遗传信息的连续性课件68张PPT。第四节 遗传信息的表达
——RNA和蛋白质的合成1.列举DNA的功能，并比较DNA与RNA的异同。
2.概述遗传信息的转录和翻译过程。(重、难点)
3.说明遗传密码和中心法则的含义。一、DNA的两大功能
1.携带遗传信息
以自身为模板，_______地进行复制，保持遗传信息的_______。
2.表达遗传信息
所贮存的遗传信息决定_______的结构。半保留稳定性蛋白质【思考】是否所有生物的遗传信息均由DNA携带？
提示：不是。部分病毒的遗传物质是RNA，RNA也可携带遗传信息。二、遗传信息的转录
1.含义
遗传信息由_____传递到_____上的过程。DNARNA解旋酶碱基碱基互补配对一条链核糖核苷酸mRNADNA链双螺旋2.过程3.三种转录产物及其功能
(1)mRNA：传达____上的遗传信息。
(2)tRNA：把_______运送到核糖体上；识别_______。
(3)rRNA：_______的重要成分。DNA氨基酸密码子核糖体【点拨】①真核生物中，细胞核中转录而来的mRNA要经过加工才能成为成熟的RNA。
②真核生物细胞中，转录的主要场所是细胞核，在细胞器中也存在遗传物质的转录。(如线粒体、叶绿体中) 三、遗传信息的翻译
1.场所 _______。
2.过程核糖体mRNAmRNAtRNA氨基酸终止密码子终止：当核糖体到达mRNA的___________时，多肽合成结束延伸：在移动中核糖体认读______上决定_______种类的密
码，选择相应的氨基酸，由对应的_____转运，结合
到延伸中的肽链上起始：核糖体沿______运行【思考】①mRNA上的碱基序列是遗传信息吗？
提示：不是。遗传信息是DNA上的碱基排列顺序，mRNA上碱基排列顺序能组成遗传密码。
②细胞核中的基因通过哪种媒介将信息传递给蛋白质？
提示：mRNA。四、遗传密码
1.概念
_____上决定一种氨基酸的_______________排列而成的三联体。
2.种类(___种)
起始密码：__种，起始并___________
普通密码：59种，只编码氨基酸
终止密码：__种，不编码氨基酸，只是________mRNA3个相邻核苷酸642编码氨基酸3终止信号3.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。统一两个以上【点拨】组成蛋白质的氨基酸共有20种，由61种遗传密码来决定。会出现一种遗传密码只编码一种氨基酸，一种氨基酸可能由几种密码子决定的现象。 五、中心法则的提出和发展
1.中心法则的提出及发展克里克DNARNA蛋白质逆转录酶RNA单链DNA2.图解3.基因的本质
一段包含一个完整的_____________的有功能的核酸分子片
断——在大多数生物中是一段DNA，而在________中则是一段
RNA。转录逆转录翻译遗传信息单位RNA病毒一、DNA复制、转录和翻译的比较项目比较DNA复制转录翻译时间在细胞分裂(有丝分
裂和减数分裂)的间
期，发生在具有分
裂能力的细胞中后代的个体发育过程中，
几乎所有的细胞均发生场所主要在细胞核，
少量在线粒体、
叶绿体主要在细胞
核，少量在线
粒体、叶绿体细胞质中
的核糖体模板以DNA的两条链为
模板以DNA的一条
链为模板以mRNA为
模板项目比较DNA复制转录翻译原料4种脱氧核苷酸(A、
T、C、G)4种核糖核苷酸
(A、U、C、G)20种氨基酸条件需要酶(解旋酶、
DNA聚合酶等)、
ATP、原料、模
板需要酶(RNA聚合
酶等)、ATP、原
料、模板需要酶、
mRNA、ATP、
tRNA、核糖
体、原料过程以两条母链为模板，
按碱基互补配对原则
各自形成一条子链，
子链与对应的母链形
成子代DNA分子以DNA的一条链
为模板，按碱基
互补配对原则形
成RNA单链以mRNA为模
板，合成具
有一定氨基
酸序列的多
肽链 项目比较DNA复制转录翻译产物两个双链DNA
分子一条单链RNA分子
(包括mRNA、tRNA、
rRNA)具有特定氨基酸
顺序的多肽链特点半保留复制转录后DNA仍然保
留原来的双螺旋
结构1个mRNA分子可
以连续结合多个
核糖体，进行多
肽链的合成信息
传递亲代DNA→
子代DNADNA→RNAmRNA→
蛋白质项目比较DNA复制转录翻译研究
方法可用放射性同位
素标记“T”可用放射性同位
素标记“U”可用放射性同位素
标记“氨基酸”联系 【警示钟】
转录、翻译过程中的两点认识误区
(1)不能认为原核生物的转录、翻译和真核生物一样：真核生物的转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中的核糖体上进行，两个过程不能同时进行；原核生物的转录和翻译是同时进行的。
(2)不能认为真核生物转录的场所仅是细胞核，在细胞器中也存在转录的过程，如线粒体和叶绿体中。【典例训练1】(2012·安徽高考)图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在( )A.真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
【思路点拨】解答本题的关键点：
(1)看清图中细胞内同时发生转录和翻译过程。
(2)明确真、原核细胞转录和翻译的具体场所。【解析】选C。从图示可看出，细胞内正在发生基因的转录、翻译过程，二者同时发生，应是原核细胞内基因的表达。真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程，在细胞核内完成转录，mRNA经核孔到达细胞质后进行翻译，转录和翻译二者的时间、空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的mRNA均能结合多个核糖体，同时合成多条多肽链。【变式训练】(2012·南昌高一检测)甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程示意图，下列有关说法正确的是( )A.图甲所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成
B.图甲所示翻译过程的方向是从右到左
C.图乙所示的过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为图甲中的模板
D.图甲和图乙中都发生了碱基配对并且碱基互补配对方式相同【解析】选B。图甲中一条mRNA有多个核糖体，能够在较短的时间内合成大量的蛋白质，各个核糖体合成的蛋白质是相同的，选项A错误；通过核糖体上所具有的肽链的长短判断出合成的先后顺序，肽链越短的，距离翻译的起点越近，选项B正确；图乙所示的过程表示的是转录过程，mRNA是转录的产物，但转录的产物还有tRNA、rRNA，选项C错误；图甲中翻译过程存在A-U，U-A配对，而图乙的转录中存在的是A-U，T-A配对，所以两者的碱基互补配对方式不完全相同，选项D错误。【变式备选1】(2011·江苏高考)关于转录和翻译的叙述，错误的是( )
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 【解析】选C。A项，转录时以4种核糖核苷酸为原料，合成RNA。B项，转录时RNA聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止信号，促使聚合酶反应的停止。C项，核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质；D项，不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性，有利于稳定遗传。二、遗传信息、遗传密码和反遗传密码的比较遗传信息遗传密码反遗传密码概
念基因中脱氧核
苷酸的排列
顺序mRNA中决定一
个氨基酸的3
个相邻碱基tRNA中与mRNA
遗传密码互补配
对的3个碱基作
用控制生物的遗
传性状直接决定蛋白
质中的氨基酸
序列识别遗传密码，转
运氨基酸遗传信息遗传密码反遗传密码种
类基因中脱氧核苷
酸种类、数目和
排列顺序的不
同，决定了遗传
信息的多样性共64种
61种能翻译成氨
基酸
3种终止密码，不
能翻译成氨基酸61种联
系决定①基因中脱氧核苷酸的序列 mRNA中核糖核苷
酸的序列
②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配
对
③遗传密码与相应反遗传密码的序列互补配对【方法台】
密码子、反密码子和氨基酸之间的对应关系(1)一种氨基酸可有多种密码子，可由多种tRNA来转运。
(2)一种密码子只决定一种氨基酸，一种tRNA只转运一种氨基酸。
(3)基因控制蛋白质合成过程中基因的碱基数∶mRNA上的碱基数∶蛋白质中氨基酸个数=6∶3∶1。【典例训练2】(2012·金华高二检测)根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
【思路点拨】明确密码子与反密码子、mRNA上的碱基与DNA有义链上的碱基相配对是解题的关键。【解析】选C。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称做1个密码子。据表，mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；对应的DNA的一条链为TG_，另一条链为AC_，若DNA转录时的模板链为TG_，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC_，则mRNA的密码子为UGU。【互动探究】若B项是决定苏氨酸的密码子，则其反密码子是什么？
提示：反密码子为ACU。【变式备选2】(2012·杭州高二检测)遗传信息和密码子、反密码子分别是指( )
①信使RNA上核苷酸的排列顺序
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序
③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基
④转运RNA上一端的3个碱基
⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基
⑥有遗传效应的DNA片段
A.⑤①③ B.②⑤④ C.⑤①② D.⑥③④【解析】选B。本题主要考查遗传信息、密码子、反密码子的含义。遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基，反密码子是转运RNA上一端的3个碱基。三、有关基因表达中的计算
1.转录过程(1)α链、β链、γ链的碱基数与DNA分子碱基数关系为：
α链碱基数=β链碱基数=γ链碱基数=DNA分子碱基总数的一半。
(2)α链、β链、γ链上的各碱基之间数量关系为：
Aα=Tβ=Aγ；Gα=Cβ=Gγ；Cα=Gβ=Cγ；Tα=Aβ=Uγ。(3)γ链上(Aγ+Uγ)、(Gγ+Cγ)与DNA分子上的对应的碱基数之间的联系为：
(Aα+Tα)%(占α链的碱基比率)=(Aβ+Tβ)%(占β链的碱基比率)=(Aγ+Uγ)%(占γ链的碱基比率)=(A+T)%(占整个DNA分子中A+T的碱基比率)。
同理，(Gα+Cα)%=(Gβ+Cβ)%=(Gγ+Cγ)%=(G+C)%。
即DNA分子中两互补配对的碱基之和在一条链上所占的比例等于另一条链上该碱基的比例，也等于整个DNA分子中该碱基所占的比例，还等于mRNA上相应的碱基所占的比例。2.翻译过程
mRNA上3个相连的核糖核苷酸构成一个遗传密码，一个遗传密码编码一个氨基酸(不考虑终止密码)。
即：蛋白质中氨基酸数目=tRNA数目=1/3 mRNA碱基数目=
1/6 DNA碱基数目。【警示钟】
不可忽视的“最多”和“最少”
(1)翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
(3)在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等。如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。【典例训练3】(2012·温州高二检测)艾滋病病毒属于RNA病毒,具有逆转录酶,如果它决定某性状的一段RNA含碱基A=19%、C=26%、G=32%，则通过逆转录过程形成的双链DNA含碱基A的比例是( )
A.19% B.21% C.23% D.42%
【思路点拨】解答该题的关键是搞清RNA与DNA上的碱基对应关系，明确碱基互补配对原则在解题中的应用。【解析】选B。由下图可知：(根据碱基互补配对原则)因为在RNA中G+C=32%+26%=58%，所以A+U=1-58%=42%，在逆转录形成的双链DNA中A+T=42%，又因为A=T，所以A=21%。【变式训练】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。设该多肽由n个氨基酸构成，根据题意可以列方程110n-18(n-1)=2 778，解得n=30，即该多肽由30个氨基酸组成，若考虑终止密码子则应为30个密码子再加上终止密码子至少应为31，编码多肽的基因碱基数为31×6=186，所以为93对碱基。【变式备选3】下列有关图中的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的叙述中，不正确的是( )A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B.①链中(A+T)／(G+C)的比值与②链中此项比值相同
C.一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸
D.遗传信息由③传递到⑤需要RNA作工具【解析】选C。具体分析如下：【探究点】生物遗传特点的探究
——病毒的致病过程探究
【案例】为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。(1)从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是__________过程。
(2)将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是________，试管乙中模拟的是_________过程。(3)将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是_________。
(4)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自_________，而决定该化合物合成的遗传信息来自_________。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套____________。该病毒遗传信息的传递过程为_________。【关键点突破】
(1)根据碱基序列判断DNA和RNA：
RNA一般为单链，碱基U是其特有成分；DNA一般为双链，碱基T是其特有成分。根据题干碱基序列可判断A为RNA，X为DNA。
(2)根据核糖体和病毒的物质组成判断产物名称：
①根据题干信息“Y是能与核糖体结合的单链大分子”，推知Y是RNA，试管乙中模拟的是转录过程；
②根据题干信息“Z是组成该病毒外壳的化合物”，推知Z是蛋白质，试管丙中模拟的是翻译过程。【标准答案】
(1)逆转录 (2)mRNA 转录
(3)多肽(或蛋白质)
(4)小鼠上皮细胞 病毒 RNA密码子【失分点警示】
得分要点
(1)必须为“逆转录”。
(2)必须为“mRNA”。
(4)第二空必须为“病毒RNA”。
失分案例
(1)答为“转录”。(错因：混淆了逆转录和转录之间的不同)
(2)答为“RNA”。(没有弄清楚RNA的种类，忽略了体外转录与细胞内转录的产物的不同)
(4)第二空答为“RNA”。(混淆了病毒RNA与RNA之间的关系)1.(2012·嘉兴高二检测)如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是( )A.该过程共涉及5种核苷酸
B.该过程共涉及8种碱基
C.该过程需要解旋酶和DNA聚合酶
D.该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗
【解析】选D。由图中的游离碱基U可以判断出，该过程是转录过程，涉及碱基互补配对和ATP的消耗，不需要DNA聚合酶，需要RNA聚合酶。图中共有5种碱基和8种核苷酸。2.下面关于tRNA和氨基酸相互关系的说法，正确的是( )
A.每种氨基酸都由一种特定的tRNA携带
B.每种氨基酸都可由几种tRNA携带
C.一种转运RNA可以携带几种结构相似的氨基酸
D.一种氨基酸可由一种或几种tRNA携带
【解析】选D。tRNA中的反密码子和mRNA中的密码子一一对应，由于密码子存在简并现象，一种氨基酸可由一种或几种tRNA携带。3.下列对遗传信息的翻译过程的说法中，错误的是( )
A.以细胞质中游离的氨基酸为原料
B.以核糖体RNA作为遗传信息模板
C.以转运RNA为运输工具运载氨基酸
D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白质
【解析】选B。翻译是以mRNA为模板，利用细胞质中游离的氨基酸合成蛋白质的过程，在合成过程中需tRNA作为氨基酸的运输工具，合成场所是核糖体。4.如图所示的过程，正常情况下在病毒中可能发生的是( )A.①② B.①②③④⑤ C.⑤⑥ D.②④
【解析】选B。正常情况下，①DNA的自我复制，②转录，⑤翻译在DNA病毒中可发生，③逆转录、④RNA的自我复制在RNA病毒中可发生。5.决定DNA分子有特异性的因素是( )
A.两条长链上的脱氧核苷酸与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的
B.构成DNA分子的脱氧核苷酸只有四种
C.严格的碱基互补配对原则
D.每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序
【解析】选D。每种生物个体DNA分子上特定的碱基排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序，体现了DNA分子的特异性。6.某信使RNA的碱基中，尿嘧啶占20%，腺嘌呤占10%，则作为它的模板的DNA分子中胞嘧啶占( )
A.30% B.35%
C.70% D.无法计算
【解析】选B。由已知条件可以推出DNA分子作为模板链时(A+T)=30%，在DNA分子中(A+T)也等于30%，则(G+C)=70%，又因为G=C，所以C占35%。7.下表是DNA分子中遗传信息表达过程中的某部分。已知氨基酸及其对应的遗传密码如下：组氨酸(CAC)、苏氨酸(ACG)、赖氨酸(AAG)、半胱氨酸(UGC)、缬氨酸(GUG)、苯丙氨酸(UUC)。注：过程方向为从左到右(1)细胞内蛋白质的合成包括_______和_______两个过程。
(2)在蛋白质的合成过程中，信使RNA在_______内以DNA分子的链_______(填“α”或“β”)为模板，通过_______过程合成后，通过_______进入细胞质，直接指导蛋白质的合成。(3)蛋白质的合成场所是_______，除需要mRNA作为信息模板之外，还需要_______运输氨基酸和ATP提供能量。
(4)DNA的α链开始3个碱基序列是_________，信使RNA上最后3个碱基序列是_______，第一个氨基酸的名称是_______。【解析】信使RNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则通过转录过程合成的；由于信使RNA是大分子，只能通过核孔进入细胞质，与蛋白质的合成场所核糖体结合在一起，直接指导蛋白质合成的翻译过程，此时还需要转运RNA运输氨基酸和ATP提供能量。由于缬氨酸的密码子是GUG，可以推断转录过程中的DNA模板链是α链，再按照碱基互补配对原则即可推断出DNA、信使RNA和转运RNA分子中各位置碱基的种类。答案：(1)转录 翻译
(2)细胞核 α 转录 核孔
(3)核糖体 转运RNA
(4)ACG UUC 半胱氨酸课件12张PPT。第三章 阶段复习课有关DNA计算命题类型的分析
1.计算原则——碱基互补配对原则
(1)DNA分子自我复制时的碱基配对：A-T、T-A、G-C、C-G。
(2)转录时的碱基配对：A-U、T-A、G-C、C-G。
(3)翻译时的碱基配对：A-U、U-A、G-C、C-G。 2.计算规律
(1)DNA分子多样性的计算：
DNA分子多样性与碱基的数目、种类和排列顺序有关，如果一个DNA分子含有碱基对数为n，则最多可形成DNA的种类为4n种。
(2)DNA复制过程中的计算：
双链DNA复制n次，形成的子代中含亲代DNA分子链的子代DNA的数目总是2个，占子代DNA总数的比例为2/2n。 (3)DNA分子中的碱基计算：
规律一：DNA双链中A＋G＝T＋C＝A＋C＝G＋T＝50%，即不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%。
规律二： 在DNA双链中，一条单链的(A+G)/(T+C)的值与另一条互补链的值互为倒数。
规律三： 在DNA双链中，互补配对的碱基之和的比值与每一条单链中这一比值相等。
规律四： 双链DNA分子中，如含某种碱基x个，复制n次，则需加入的含该碱基的脱氧核苷酸数为(2n-1)×x。 (4)DNA转录过程中的计算：
转录成mRNA的DNA分子中的碱基数是该mRNA碱基数的两倍。
(5)翻译过程中的计算：
在涉及该部分内容的计算时，要注意题干中是否需要考虑终止密码及基因中不能翻译的片段，如果题目中未作说明，一般按照以下规律计算：
DNA →mRNA→ 氨基酸
6n ∶ 3n ∶ n1.双链DNA分子在复制解旋时，一条链上的G变成C，则DNA经n次复制后，发生差错的DNA占( )
A.1/2 B.1/(2n-1)
C.1/2n D.1/(2n+1)
【解析】选A。DNA分子复制时，以亲代的两条链为模板，以周围游离的脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则进行半保留复制。如果亲代DNA分子的一条链上的碱基发生差错，则不论再复制多少次，总有一半DNA发生差错。2.DNA分子片段中碱基为2 400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸( )
A.800种 B.400种
C.200种 D.20种
【解析】选D。由于1个密码子决定1个氨基酸的合成，所以DNA中碱基数∶RNA中碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1，此DNA片段控制合成的多肽链中最多有氨基酸800个，而组成生物体蛋白质的氨基酸共有20种。3.某DNA分子中含有1 000个碱基对(P只是32P)，若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中，让其在适宜的条件下复制2次，则子代DNA的相对分子质量平均比原来( )
A.减少1 500 B.增加1 500
C.增加1 000 D.减少1 000【解析】选A。具有1 000个碱基对的DNA分子连续复制2次，形成4个DNA分子，这4个DNA分子中有2个DNA分子的每条链都是含31P，还有2个DNA分子都是一条链含31P，另一条链含32P。前2个DNA分子的相对分子质量比原DNA共减少了4 000，后2个DNA分子的相对分子质量比原DNA共减少了2 000，这样4个DNA分子的相对分子质量平均比原来减少了6 000/4=1 500。
