【高考冲刺】2014年高考生物三轮复习专题六 遗传的分子基础
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| 名称 | 【高考冲刺】2014年高考生物三轮复习专题六 遗传的分子基础 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | |||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-05-10 10:02:24 | ||
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文档简介
第三单元 生命系统的遗传基础
专题六 遗传的分子基础
考点一 探究遗传物质成分的实验
1．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验
特别提示：①肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质。
②用35S、32P是通过标记细菌而去标记噬菌体的。这是因为我们利用的是已经形成了的噬菌体，其体内的蛋白质和核酸是不能被标记的。由于噬菌体是专性寄生在细胞内的，所以我们可以利用噬菌体在标记的细菌体内繁殖产生子代噬菌体，而被相应的同位素标记，然后再侵染未标记的细菌，通过观察放射性进行分析判断。
例1在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：
A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示。注：○为S型菌落，●为R型菌落)；
C．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(如图3－6－1)。
图3-6-1
①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。
②本实验中的对照组是_______________________。
③本实验能得出的结论是_________________。
④从你现有的知识分析，“R型菌变成S型菌”这一变异属于________，加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是___________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA。
第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为A、B、C，分别作如下处理。
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： _____________________。
③得出实验结论：DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持________才能完成此转化过程。
例2赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是( )
A．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B．不能用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
C．T2噬菌体在细菌中增殖时，需要利用RNA聚合酶、逆转录酶等
D．用35S标记的T2噬菌体侵染细菌、经离心处理，若沉淀物的放射性较高，可能原因是培养时间过长或过短
考点二 DNA分子的结构和复制及碱基计算的一般规律
1．同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表
例3已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A. 32.9%,17.1% B. 31.3%,18.7% C. 18.7%,31.3% D. 17.1%,32.9%
例4蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记
例5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复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，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Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于____________代，据此可判断DNA分子的复制方式不是________________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果______________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置______________，放射性强度发生变化的是______________带。
④若某次实验的结果中，子Ⅰ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DNA单链中的N尚有少部分为________________。
考点三 基因、DNA、性状和染色体相互之间的关系
1．有关基因的特点、功能和位置
(1)基因有三个特点：①是能严格地复制自己，以保持生物的基本特征；②是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。 ③基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决定mRNA的核苷酸顺序，进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。所以某一基因存在时，决定某种酶或其他蛋白质的合成，通过生理生化过程，出现某一性状。
(2)基因的功能：①通过复制传递遗传信息；②通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。
(3)基因在染色体上都有其特定的位置。在自然群体中往往有一种占多数的(因此常被视为正常的)等位基因，称为野生型基因；同一位置上的其他等位基因一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为突变型基因。
2．染色体、DNA、基因的关系
(1)染色体与DNA的关系。染色体主要是由DNA分子和蛋白质组成， DNA是绝大多数生物的遗传物质，主要分布在细胞核中的染色体上，少量分布在细胞质中的线粒体、叶绿体中，所以染色体是遗传物质DNA的主要载体。
(2)基因与DNA的关系。基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，生物的遗传物质是DNA，因此基因的化学本质是DNA；生物的性状是多种多样的，决定性状的基因也是种类繁多的。事实上，每个DNA分子可划分成许多片段，具有遗传效应的DNA片段就是基因，没有遗传效应的DNA片段，称为基因间区。
(3)染色体与基因的关系。
①染色体是遗传物质DNA的载体，基因是具有遗传效应的DNA片段，所以染色体是基因的载体，基因位于染色体上，并呈线性排列。
②染色体行为与基因行为的平行关系
(ⅰ)基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。
(ⅱ)在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。
(ⅲ)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。
(ⅳ)非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
③染色体组与基因组：对二倍体生物而言，生殖细胞中的全部染色体叫一个染色体组，这套染色体的形态、大小都不相同，是一套非同源染色体。位于这个染色体组上的全部基因，就叫一个基因组，这些基因是一套非等位基因，它包含有控制这个生物性状发育所需的一套遗传信息，即基因组是形成并维持一个生物体所必需的全部基因的总和。人类由于具有X染色体和Y染色体这两种不同的染色体，因此通常所讲的人类基因组是包括X染色体和Y染色体及22条常染色体在内的共24条染色体的DNA中全部的基因。
例6果蝇是研究遗传学问题的良好材料，请回答：
(1)果蝇体细胞中有4对染色体，对其基因组进行研究应测序________条染色体。在精子的形成过程中，当染色体第二次移向细胞两极时，细胞中有________个着丝点。
(2)红眼(A)、正常刚毛(B)和灰身(D)的果蝇经过人工诱变可以产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因。
①人工诱变的物理方法有
__________________(至少写出2种)。
②若只研究眼色，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1果蝇表现型是________________。
③基因型为ddXbXb和DDXBY的果蝇杂交得F1，求F1代的基因型、表现型及其比例。
请以遗传图解简要说明。
(3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因和染色体的关系，即____________________。
考点四 遗传信息的传递与表达以及中心法则
1．发生过程：DNA→DNA、DNA→RNA、RNA→蛋白质过程发生在细胞生物(真核生物、原核生物)中和以DNA为遗传物质的病毒的增殖过程中，RNA→RNA、RNA→DNA只发生在以RNA为遗传物质的病毒的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。
2．DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制的比较
3.中心法则的意义
(1)遗传信息的传递的一般规律：
(2)意义：
①中心法则是对遗传物质作用原理的高度概括。
②中心法则是对DNA的两大基本功能的高度概括。体现了遗传信息的传递功能，和遗传信息的表达功能。
③中心法则是对遗传物质与性状关系的高度概括。基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状。
例7甲、乙表示真核细胞内基因表达的两个主要步骤，请回答(括号中填编号，横线上填文字)：
图甲进行的主要场所是________，所需要的原料是________。图乙所示过程称为________，完成此过程的细胞器是[ ]________。
图乙中⑥的名称是________，若其上的三个碱基为UGU，则在⑦上与之对应的三个碱基序列是________。
(3)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列(脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG)。
①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的(以图中①或②表示)。
②若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是：________。
教师备用习题
备选理由：考查遗传的物质基础等有关问题，与例1拓展使用。
1．下列关于遗传的物质基础的叙述，正确的是( )
A．一般情况下，同一生物个体的不同细胞DNA分子数均相同
B．具有A个碱基对、m个腺嘌呤的DNA分子片段，完成n次复制共需要(A－m)2n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．在一个细胞的分化过程中，核DNA的数量会发生变化
D．含2对同源染色体的精原细胞(DNA均被15N标记)，在供给14N标记胸腺嘧啶的环境中进行减数分裂，产生的4个精子中，含14N的精子所占的比例为50%
备选理由：考查的是中心法则的相关知识，与例7补充使用。
2．据下图所示的过程，有关说法错误的是( )
A．正常情况下，③、④在动植物细胞中都不可能发生
B．①、③过程的产物相同，催化的酶也相同
C．逆转录病毒在宿主细胞内能够发生的过程有①②③⑤
D．①、②、⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
参考答案
第三单元 生命系统的遗传基础
专题六 遗传的分子基础
例1【答案】 (1)②1、2、3组 ③S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌 ④基因重组 DNA对热稳定性较高 (2)①第二步：加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶 第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上 ②A、C组中未出现S型细菌；只有B组培养基中出现S型细菌 ③完整
【解析】 此题考查的是与证明DNA是遗传物质的相关实验，属于实验评价层次。(1)通过对比可知加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明R型细菌中有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。(2)①第二步中要形成对比主要体现S型细菌的DNA能发生转化，而经过DNA酶使DNA水解而无法发生转化。②只有加入S型细菌的DNA才能发生转化成S型活细菌，经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA经过水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。③通过对比可知只加入R型细菌不会产生S型细菌，只有加入S型细菌的DNA能发生转化，从S型细菌DNA和DNA酶不能产生S型细菌从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。
【点评】人类对遗传物质的探索过程：
(1)肺炎双球菌的转化过程
实验目的：研究DNA和蛋白质中谁是遗传物质。
实验原理：S型肺炎双球菌能使人患肺炎或使小动物患败血症；R型肺炎双球菌对人和动物基本无影响。
(2)肺炎双球菌的体外转化实验
实验中，艾弗里等发现DNA的纯度越高，转化就越有效。
(3)噬菌体侵染细菌的实验
证明了T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，DNA才是遗传物质。
(4)烟草花叶病毒的感染和重建实验
证明了在只有RNA没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。
(5)朊病毒的发现，证实在某些情况下蛋白质可以作为生物体的遗传物质而存在。肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验是进一步证明，更直接、更具有说服力。而DNA作为遗传物质要具备的条件是：
①分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异；
②能自我复制，前后代保持一定的连续性；
③能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状；
④具有存储巨大数量遗传信息的能力。
例2【解析】 B 本题考查噬菌体侵染细菌实验，属于考纲理解、分析判断层次。该实验证明了DNA是遗传物质；T2噬菌体的遗传物质是DNA, 不需要进行逆转录，因此不需逆转录酶。
【点评】 T2噬菌体是噬菌体的一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹DNA作为遗传物质。侵染寄主时，尾鞘收缩，头部的DNA即通过中空的尾部注入细胞内。进而通过寄主体内的物质合成子代噬菌体。1952年，赫尔希和蔡斯等利用T2噬菌体侵染实验证明了遗传物质是DNA而非蛋白质。见下图：
噬菌体的生理特性，是侵染寄主细胞，注入DNA，用寄主细胞的营养合成蛋白质，复制DNA,35S是蛋白质特有的而DNA则不含有。所以可以用35S标记蛋白质。同理32P是DNA特有。来实现其自身的生长和增殖。一旦离开了宿主细胞，噬菌体既不能生长，也不能复制。被标记的物质如下：
①标记噬菌体
含35S的培养基含35S的细菌蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体细菌体内没有放射性35S
含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P
例3【解析】 B 考查DNA结构相关计算，属考纲分析推理层次。 由“G与C之和占全部碱基总数的35.8%”可知该DNA中G＝C＝17.9%；A＝T＝32.1%。一条链中T占该链32.9%，则该链中T占整个DNA比例为16.45%，则另一条链中的T占整个DNA的32.1%－16.45%＝15.65%，则另一条链中T占31.3%，同样方法可推出另一条链中C占18.7%。
【点评】双链DNA碱基的计算问题要注意的是规律：嘌呤和嘧啶的总数要相等；鸟嘌呤和胞嘧啶相等；腺嘌呤和胸腺嘧啶相等。对于碱基计算的这类题目，关键是抓住几个基础的关系。只要能掌握三个关系式，灵活运用这三个关系式，就可解决一般的碱基计算的题目。这三个关系式分别是：
1．如果把DNA的两条链分别定为Ⅰ链和Ⅱ链的话，那么根据碱基互补配对原则，Ⅰ链上的腺嘌呤(A)一定等于Ⅱ链上的胸腺嘧啶(T)，Ⅰ链上的鸟嘌呤(G)一定等于Ⅱ链上的胞嘧啶(C)，反之亦然。可简写为：AⅠ＝TⅡ，TⅠ＝AⅡ，CⅠ＝GⅡ，GⅠ＝CⅡ。
2．根据AⅠ＝TⅡ，TⅠ＝AⅡ，CⅠ＝GⅡ，GⅠ＝CⅡ，对于整个DNA分子来说，A的总量等于T的总量，C的总量等于G的总量。可简写为A总＝T总，G总＝C总。
3．若DNA的Ⅰ链中A＋T的量占Ⅰ链碱基总量的a%，由AⅠ＝TⅡ、TⅠ＝AⅡ及Ⅰ链的碱基总量等于Ⅱ链的总量，可得在DNA的Ⅱ链中A＋T的量也占Ⅱ链碱基总量的a%。同理，可得mRNA中的A＋U的量占mRNA碱基总量的a%。对于整个DNA分子来说，A总＋T总＝AⅠ＋AⅡ＋TⅡ＋TⅠ＝2(AⅠ＋TⅠ)，整个DNA分子的碱基总量等于2倍Ⅰ链碱基总量，所以A总＋T总的量占整个DNA分子碱基总量的a%。可简写为：若(AⅠ＋TⅠ)/Ⅰ总＝a%，则(AⅡ＋TⅡ)/Ⅱ总＝a%，(A总＋T总 )/DNA总＝a%，(A＋U)/mRNA＝a%。C＋G同样有此关系：若(CⅠ＋GⅠ)/Ⅰ总＝b%，则(CⅡ＋GⅡ)/Ⅱ总＝b%，(C总＋G总 )/DNA总＝b%，(C＋G)/mRNA＝b%。
例4【解析】 B 考查DNA复制与放射性同位素标记法的综合。由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。
【点评】 本题是一道经典实验题，即用含3H标记物的培养基处理蚕豆根尖细胞来观察DNA半保留复制。本题只在含3H的培养中培养一代，完成一次分裂后形成的每条染色体上的一个DNA分子两条链中一条有放射性一条没有放射性；再在不含放射性的培养茎中分裂至中期每条染色体上都有放射性，而每条染色体上的两条染色单体一条有放射性一条没有放射性。
例5【答案】(1)多 15N或15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④15N
【解析】 本题考查以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，来证实DNA复制是半保留复制的经典实验。(1) 要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，即2组的结果，所以应培养多代，唯一氮源为15NH4Cl。(2)第3组实验最为重要，因为B为15N/15N，B的子一代为15N/14N，这就说明复制为半保留复制。但中带只有与轻带和重带进行比较才能得出。所以它要与第1组和第2组进行比较。这样才能说明DNA分子的复制方式为半保留复制。(3)①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，说明不是半保留复制，而是全保留复制。重带是原来的B。②若把DNA双链分开，就无法得知DNA的复制方式了。③当对子二代的14N/14N、15N/14N进行培养n代后，离心还是得两个密度带，位置和原来相同，密度带的数量和位置没有变化。④当新合成DNA单链中的N含有少量15N时，条带会比正常情况下宽一些。
【点评】以经典实验为背景，这是命题者出题时经常考虑的问题。本题模仿科学家的经典实验——以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，来证实DNA复制是半保留复制。Waston和Click在提出DNA双螺旋结构模型时曾就DNA复制过程进行过研究，他们推测，DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋分开，每条链分别作模板合成新链，每个子代DNA的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，故称之为半保留式复制。1958年Meselson和Stahl进行了实验证明了DNA分子是以半保留方式进行自我复制。首先让大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中连续培养12代，使所有的DNA分子都被标记上15N。15N－DNA的密度比普通14N－DNA的大，在氯化铯密度梯度离心时，这两种DNA形成位置不同的区带。如果将有15N标记的大肠杆菌转移到普通的培养基(含14N的氮源)中培养，经过一代之后，所有DNA的密度都介于15N－DNA和14N－DNA之间，即形成15N－14N杂合分子。两代后，14N分子和15N－14N杂合分子等量出现。若再继续培养，可以看到14N－DNA增多，当把15N－14N杂合分子加热变性时，它们只形成含15N的重链DNA与只含14N的轻链DNA(即单链无15N－14N杂合)。
例6【答案】 (1)5 8
(2)①各种射线辐射，高热、低温、超声波或次声波等(酌情给分)
②红眼雌果蝇和白眼雄果蝇(只写1个且对给1分)
③P：黑身、异常刚毛雌果蝇 灰身、正常刚毛雄果蝇
P、配子、F1、×箭头均标明清楚(1分)；亲本、配子、F1的基因型写对(1～2个1分、全对2分)，亲本、配子、F1的表现型写对(1～2个1分、全对2分)；F1的比例(1分)
(3)基因在染色体上，呈线性排列
【解析】 (1)果蝇是雌雄异体的动物，对其基因组进行研究应测序5条染色体；在精子的形成过程中，当染色体第二次(减Ⅱ)移向细胞两极时，由于细胞中姐妹染色单体分开，共有8个着丝点。
(2)①诱发基因突变的物理因素包括各种射线(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)、高热、低温、超声波或次声波等。
②若只研究眼色，白眼雌果蝇XbXb与红眼雄果蝇XBY杂交，F1果蝇表现型是红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。
③基因型为ddXbXb和DDXBY的果蝇杂交得F1，求F1代的基因型、表现型及其比例可画出遗传图解，见答案。
(3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上，基因在染色上呈线性排列；此题注意不能与萨顿的推论：基因和染色体行为存在着明显的平等关系混淆。
【点评】 平行也就是一致的意思，基因实际就是DNA中有遗传效应的片段。基因在染色体上，伴随染色体的运动而运动，它的行为当然跟染色体的一致。其实严格的说，基因不全在染色体上，细胞质里的叶绿体、线粒体、质粒里都有基因，只是含量相对较少，有时没有考虑。基因发生突变而染色体没有发生变化不能说明两者行为变化的一致性。
例7【答案】 (1)细胞核 核糖核苷酸(答“核苷酸”不给分) 翻译 ⑧核糖体 (2)转运RNA(或tRNA) ACA (3)② T→C
【解析】 本题考查基因的转录与翻译，属理解分析层次的考查。(1)真核细胞的DNA主要位于细胞核中，转录大多在细胞核中进行，原料是四种核糖核苷酸，翻译是在细胞质中的核糖体上进行。(2)转运氨基酸的结构是tRNA，其上有三个碱基(反密码子)与⑦(mRNA)上的密码子互补，故对应的三个碱基序列是ACA。(3)几个脯氨酸密码子的第一个碱基都是C，故其模板链上相应的碱基应为G，翻译多肽的mRNA就是由该基因的②链转录而来。由题可知，第3个氨基酸由谷氨酸变成为甘氨酸，其他氨基酸不变，比较谷氨酸和甘氨酸的密码子，只有一个碱基发生改变的是GAG→GGG，其模板链中T变成了C。
【点评】 1.转录是遗传信息由DNA转换到RNA的过程。作为蛋白质生物合成的第一步，转录是mRNA以及非编码RNA(tRNA、rRNA等)的合成步骤。转录是通过碱基互补的原则来生成一条带有互补碱基的mRNA，通过它携有的密码子到核糖体中可以实现蛋白质的合成。转录是中心法则和碱基互补配对原则的体现，如图
2．密码子反密码子遗传信息的区别
存在位置 含 义 生理作用
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 mRNA mRNA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
3.联系
(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用。
教师备用习题
1．【解析】 B 此题考查的是遗传物质的相关知识，属于考纲综合运用层次。 同一生物个体的不同细胞DNA分子数会有所不同；分化过程中，核DNA的数量不会发生变化；产生的4个精子中，含14N的精子所占的比例为100%。
2．【解析】 B 此题考查的是中心法则的相关知识，属于考纲理解层次。正常情况下动植物细胞中可以发生①、②、⑤过程；③是逆转录产物即DNA，需要逆转录酶，①是DNA自我复制形成DNA需要DNA聚合酶；逆转录病毒(HIV)在宿主细胞内能够发生的过程有①②③⑤；①是DNA自我复制，原料脱氧核苷酸，②转录原料是核糖核苷酸，⑤翻译原料是氨基酸。
专题六 遗传的分子基础
考点一 探究遗传物质成分的实验
1．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验
特别提示：①肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质。
②用35S、32P是通过标记细菌而去标记噬菌体的。这是因为我们利用的是已经形成了的噬菌体，其体内的蛋白质和核酸是不能被标记的。由于噬菌体是专性寄生在细胞内的，所以我们可以利用噬菌体在标记的细菌体内繁殖产生子代噬菌体，而被相应的同位素标记，然后再侵染未标记的细菌，通过观察放射性进行分析判断。
例1在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：
A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示。注：○为S型菌落，●为R型菌落)；
C．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(如图3－6－1)。
图3-6-1
①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。
②本实验中的对照组是_______________________。
③本实验能得出的结论是_________________。
④从你现有的知识分析，“R型菌变成S型菌”这一变异属于________，加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是___________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA。
第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为A、B、C，分别作如下处理。
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： _____________________。
③得出实验结论：DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持________才能完成此转化过程。
例2赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是( )
A．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B．不能用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
C．T2噬菌体在细菌中增殖时，需要利用RNA聚合酶、逆转录酶等
D．用35S标记的T2噬菌体侵染细菌、经离心处理，若沉淀物的放射性较高，可能原因是培养时间过长或过短
考点二 DNA分子的结构和复制及碱基计算的一般规律
1．同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表
例3已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A. 32.9%,17.1% B. 31.3%,18.7% C. 18.7%,31.3% D. 17.1%,32.9%
例4蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记
例5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复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，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Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于____________代，据此可判断DNA分子的复制方式不是________________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果______________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置______________，放射性强度发生变化的是______________带。
④若某次实验的结果中，子Ⅰ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DNA单链中的N尚有少部分为________________。
考点三 基因、DNA、性状和染色体相互之间的关系
1．有关基因的特点、功能和位置
(1)基因有三个特点：①是能严格地复制自己，以保持生物的基本特征；②是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。 ③基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决定mRNA的核苷酸顺序，进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。所以某一基因存在时，决定某种酶或其他蛋白质的合成，通过生理生化过程，出现某一性状。
(2)基因的功能：①通过复制传递遗传信息；②通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。
(3)基因在染色体上都有其特定的位置。在自然群体中往往有一种占多数的(因此常被视为正常的)等位基因，称为野生型基因；同一位置上的其他等位基因一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为突变型基因。
2．染色体、DNA、基因的关系
(1)染色体与DNA的关系。染色体主要是由DNA分子和蛋白质组成， DNA是绝大多数生物的遗传物质，主要分布在细胞核中的染色体上，少量分布在细胞质中的线粒体、叶绿体中，所以染色体是遗传物质DNA的主要载体。
(2)基因与DNA的关系。基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，生物的遗传物质是DNA，因此基因的化学本质是DNA；生物的性状是多种多样的，决定性状的基因也是种类繁多的。事实上，每个DNA分子可划分成许多片段，具有遗传效应的DNA片段就是基因，没有遗传效应的DNA片段，称为基因间区。
(3)染色体与基因的关系。
①染色体是遗传物质DNA的载体，基因是具有遗传效应的DNA片段，所以染色体是基因的载体，基因位于染色体上，并呈线性排列。
②染色体行为与基因行为的平行关系
(ⅰ)基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。
(ⅱ)在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。
(ⅲ)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。
(ⅳ)非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
③染色体组与基因组：对二倍体生物而言，生殖细胞中的全部染色体叫一个染色体组，这套染色体的形态、大小都不相同，是一套非同源染色体。位于这个染色体组上的全部基因，就叫一个基因组，这些基因是一套非等位基因，它包含有控制这个生物性状发育所需的一套遗传信息，即基因组是形成并维持一个生物体所必需的全部基因的总和。人类由于具有X染色体和Y染色体这两种不同的染色体，因此通常所讲的人类基因组是包括X染色体和Y染色体及22条常染色体在内的共24条染色体的DNA中全部的基因。
例6果蝇是研究遗传学问题的良好材料，请回答：
(1)果蝇体细胞中有4对染色体，对其基因组进行研究应测序________条染色体。在精子的形成过程中，当染色体第二次移向细胞两极时，细胞中有________个着丝点。
(2)红眼(A)、正常刚毛(B)和灰身(D)的果蝇经过人工诱变可以产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因。
①人工诱变的物理方法有
__________________(至少写出2种)。
②若只研究眼色，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1果蝇表现型是________________。
③基因型为ddXbXb和DDXBY的果蝇杂交得F1，求F1代的基因型、表现型及其比例。
请以遗传图解简要说明。
(3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因和染色体的关系，即____________________。
考点四 遗传信息的传递与表达以及中心法则
1．发生过程：DNA→DNA、DNA→RNA、RNA→蛋白质过程发生在细胞生物(真核生物、原核生物)中和以DNA为遗传物质的病毒的增殖过程中，RNA→RNA、RNA→DNA只发生在以RNA为遗传物质的病毒的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。
2．DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制的比较
3.中心法则的意义
(1)遗传信息的传递的一般规律：
(2)意义：
①中心法则是对遗传物质作用原理的高度概括。
②中心法则是对DNA的两大基本功能的高度概括。体现了遗传信息的传递功能，和遗传信息的表达功能。
③中心法则是对遗传物质与性状关系的高度概括。基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状。
例7甲、乙表示真核细胞内基因表达的两个主要步骤，请回答(括号中填编号，横线上填文字)：
图甲进行的主要场所是________，所需要的原料是________。图乙所示过程称为________，完成此过程的细胞器是[ ]________。
图乙中⑥的名称是________，若其上的三个碱基为UGU，则在⑦上与之对应的三个碱基序列是________。
(3)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列(脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG)。
①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的(以图中①或②表示)。
②若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是：________。
教师备用习题
备选理由：考查遗传的物质基础等有关问题，与例1拓展使用。
1．下列关于遗传的物质基础的叙述，正确的是( )
A．一般情况下，同一生物个体的不同细胞DNA分子数均相同
B．具有A个碱基对、m个腺嘌呤的DNA分子片段，完成n次复制共需要(A－m)2n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．在一个细胞的分化过程中，核DNA的数量会发生变化
D．含2对同源染色体的精原细胞(DNA均被15N标记)，在供给14N标记胸腺嘧啶的环境中进行减数分裂，产生的4个精子中，含14N的精子所占的比例为50%
备选理由：考查的是中心法则的相关知识，与例7补充使用。
2．据下图所示的过程，有关说法错误的是( )
A．正常情况下，③、④在动植物细胞中都不可能发生
B．①、③过程的产物相同，催化的酶也相同
C．逆转录病毒在宿主细胞内能够发生的过程有①②③⑤
D．①、②、⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
参考答案
第三单元 生命系统的遗传基础
专题六 遗传的分子基础
例1【答案】 (1)②1、2、3组 ③S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌 ④基因重组 DNA对热稳定性较高 (2)①第二步：加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶 第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上 ②A、C组中未出现S型细菌；只有B组培养基中出现S型细菌 ③完整
【解析】 此题考查的是与证明DNA是遗传物质的相关实验，属于实验评价层次。(1)通过对比可知加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明R型细菌中有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。(2)①第二步中要形成对比主要体现S型细菌的DNA能发生转化，而经过DNA酶使DNA水解而无法发生转化。②只有加入S型细菌的DNA才能发生转化成S型活细菌，经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA经过水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。③通过对比可知只加入R型细菌不会产生S型细菌，只有加入S型细菌的DNA能发生转化，从S型细菌DNA和DNA酶不能产生S型细菌从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。
【点评】人类对遗传物质的探索过程：
(1)肺炎双球菌的转化过程
实验目的：研究DNA和蛋白质中谁是遗传物质。
实验原理：S型肺炎双球菌能使人患肺炎或使小动物患败血症；R型肺炎双球菌对人和动物基本无影响。
(2)肺炎双球菌的体外转化实验
实验中，艾弗里等发现DNA的纯度越高，转化就越有效。
(3)噬菌体侵染细菌的实验
证明了T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，DNA才是遗传物质。
(4)烟草花叶病毒的感染和重建实验
证明了在只有RNA没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。
(5)朊病毒的发现，证实在某些情况下蛋白质可以作为生物体的遗传物质而存在。肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验是进一步证明，更直接、更具有说服力。而DNA作为遗传物质要具备的条件是：
①分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异；
②能自我复制，前后代保持一定的连续性；
③能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状；
④具有存储巨大数量遗传信息的能力。
例2【解析】 B 本题考查噬菌体侵染细菌实验，属于考纲理解、分析判断层次。该实验证明了DNA是遗传物质；T2噬菌体的遗传物质是DNA, 不需要进行逆转录，因此不需逆转录酶。
【点评】 T2噬菌体是噬菌体的一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹DNA作为遗传物质。侵染寄主时，尾鞘收缩，头部的DNA即通过中空的尾部注入细胞内。进而通过寄主体内的物质合成子代噬菌体。1952年，赫尔希和蔡斯等利用T2噬菌体侵染实验证明了遗传物质是DNA而非蛋白质。见下图：
噬菌体的生理特性，是侵染寄主细胞，注入DNA，用寄主细胞的营养合成蛋白质，复制DNA,35S是蛋白质特有的而DNA则不含有。所以可以用35S标记蛋白质。同理32P是DNA特有。来实现其自身的生长和增殖。一旦离开了宿主细胞，噬菌体既不能生长，也不能复制。被标记的物质如下：
①标记噬菌体
含35S的培养基含35S的细菌蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体细菌体内没有放射性35S
含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P
例3【解析】 B 考查DNA结构相关计算，属考纲分析推理层次。 由“G与C之和占全部碱基总数的35.8%”可知该DNA中G＝C＝17.9%；A＝T＝32.1%。一条链中T占该链32.9%，则该链中T占整个DNA比例为16.45%，则另一条链中的T占整个DNA的32.1%－16.45%＝15.65%，则另一条链中T占31.3%，同样方法可推出另一条链中C占18.7%。
【点评】双链DNA碱基的计算问题要注意的是规律：嘌呤和嘧啶的总数要相等；鸟嘌呤和胞嘧啶相等；腺嘌呤和胸腺嘧啶相等。对于碱基计算的这类题目，关键是抓住几个基础的关系。只要能掌握三个关系式，灵活运用这三个关系式，就可解决一般的碱基计算的题目。这三个关系式分别是：
1．如果把DNA的两条链分别定为Ⅰ链和Ⅱ链的话，那么根据碱基互补配对原则，Ⅰ链上的腺嘌呤(A)一定等于Ⅱ链上的胸腺嘧啶(T)，Ⅰ链上的鸟嘌呤(G)一定等于Ⅱ链上的胞嘧啶(C)，反之亦然。可简写为：AⅠ＝TⅡ，TⅠ＝AⅡ，CⅠ＝GⅡ，GⅠ＝CⅡ。
2．根据AⅠ＝TⅡ，TⅠ＝AⅡ，CⅠ＝GⅡ，GⅠ＝CⅡ，对于整个DNA分子来说，A的总量等于T的总量，C的总量等于G的总量。可简写为A总＝T总，G总＝C总。
3．若DNA的Ⅰ链中A＋T的量占Ⅰ链碱基总量的a%，由AⅠ＝TⅡ、TⅠ＝AⅡ及Ⅰ链的碱基总量等于Ⅱ链的总量，可得在DNA的Ⅱ链中A＋T的量也占Ⅱ链碱基总量的a%。同理，可得mRNA中的A＋U的量占mRNA碱基总量的a%。对于整个DNA分子来说，A总＋T总＝AⅠ＋AⅡ＋TⅡ＋TⅠ＝2(AⅠ＋TⅠ)，整个DNA分子的碱基总量等于2倍Ⅰ链碱基总量，所以A总＋T总的量占整个DNA分子碱基总量的a%。可简写为：若(AⅠ＋TⅠ)/Ⅰ总＝a%，则(AⅡ＋TⅡ)/Ⅱ总＝a%，(A总＋T总 )/DNA总＝a%，(A＋U)/mRNA＝a%。C＋G同样有此关系：若(CⅠ＋GⅠ)/Ⅰ总＝b%，则(CⅡ＋GⅡ)/Ⅱ总＝b%，(C总＋G总 )/DNA总＝b%，(C＋G)/mRNA＝b%。
例4【解析】 B 考查DNA复制与放射性同位素标记法的综合。由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。
【点评】 本题是一道经典实验题，即用含3H标记物的培养基处理蚕豆根尖细胞来观察DNA半保留复制。本题只在含3H的培养中培养一代，完成一次分裂后形成的每条染色体上的一个DNA分子两条链中一条有放射性一条没有放射性；再在不含放射性的培养茎中分裂至中期每条染色体上都有放射性，而每条染色体上的两条染色单体一条有放射性一条没有放射性。
例5【答案】(1)多 15N或15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④15N
【解析】 本题考查以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，来证实DNA复制是半保留复制的经典实验。(1) 要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，即2组的结果，所以应培养多代，唯一氮源为15NH4Cl。(2)第3组实验最为重要，因为B为15N/15N，B的子一代为15N/14N，这就说明复制为半保留复制。但中带只有与轻带和重带进行比较才能得出。所以它要与第1组和第2组进行比较。这样才能说明DNA分子的复制方式为半保留复制。(3)①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，说明不是半保留复制，而是全保留复制。重带是原来的B。②若把DNA双链分开，就无法得知DNA的复制方式了。③当对子二代的14N/14N、15N/14N进行培养n代后，离心还是得两个密度带，位置和原来相同，密度带的数量和位置没有变化。④当新合成DNA单链中的N含有少量15N时，条带会比正常情况下宽一些。
【点评】以经典实验为背景，这是命题者出题时经常考虑的问题。本题模仿科学家的经典实验——以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，来证实DNA复制是半保留复制。Waston和Click在提出DNA双螺旋结构模型时曾就DNA复制过程进行过研究，他们推测，DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋分开，每条链分别作模板合成新链，每个子代DNA的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，故称之为半保留式复制。1958年Meselson和Stahl进行了实验证明了DNA分子是以半保留方式进行自我复制。首先让大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中连续培养12代，使所有的DNA分子都被标记上15N。15N－DNA的密度比普通14N－DNA的大，在氯化铯密度梯度离心时，这两种DNA形成位置不同的区带。如果将有15N标记的大肠杆菌转移到普通的培养基(含14N的氮源)中培养，经过一代之后，所有DNA的密度都介于15N－DNA和14N－DNA之间，即形成15N－14N杂合分子。两代后，14N分子和15N－14N杂合分子等量出现。若再继续培养，可以看到14N－DNA增多，当把15N－14N杂合分子加热变性时，它们只形成含15N的重链DNA与只含14N的轻链DNA(即单链无15N－14N杂合)。
例6【答案】 (1)5 8
(2)①各种射线辐射，高热、低温、超声波或次声波等(酌情给分)
②红眼雌果蝇和白眼雄果蝇(只写1个且对给1分)
③P：黑身、异常刚毛雌果蝇 灰身、正常刚毛雄果蝇
P、配子、F1、×箭头均标明清楚(1分)；亲本、配子、F1的基因型写对(1～2个1分、全对2分)，亲本、配子、F1的表现型写对(1～2个1分、全对2分)；F1的比例(1分)
(3)基因在染色体上，呈线性排列
【解析】 (1)果蝇是雌雄异体的动物，对其基因组进行研究应测序5条染色体；在精子的形成过程中，当染色体第二次(减Ⅱ)移向细胞两极时，由于细胞中姐妹染色单体分开，共有8个着丝点。
(2)①诱发基因突变的物理因素包括各种射线(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)、高热、低温、超声波或次声波等。
②若只研究眼色，白眼雌果蝇XbXb与红眼雄果蝇XBY杂交，F1果蝇表现型是红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。
③基因型为ddXbXb和DDXBY的果蝇杂交得F1，求F1代的基因型、表现型及其比例可画出遗传图解，见答案。
(3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上，基因在染色上呈线性排列；此题注意不能与萨顿的推论：基因和染色体行为存在着明显的平等关系混淆。
【点评】 平行也就是一致的意思，基因实际就是DNA中有遗传效应的片段。基因在染色体上，伴随染色体的运动而运动，它的行为当然跟染色体的一致。其实严格的说，基因不全在染色体上，细胞质里的叶绿体、线粒体、质粒里都有基因，只是含量相对较少，有时没有考虑。基因发生突变而染色体没有发生变化不能说明两者行为变化的一致性。
例7【答案】 (1)细胞核 核糖核苷酸(答“核苷酸”不给分) 翻译 ⑧核糖体 (2)转运RNA(或tRNA) ACA (3)② T→C
【解析】 本题考查基因的转录与翻译，属理解分析层次的考查。(1)真核细胞的DNA主要位于细胞核中，转录大多在细胞核中进行，原料是四种核糖核苷酸，翻译是在细胞质中的核糖体上进行。(2)转运氨基酸的结构是tRNA，其上有三个碱基(反密码子)与⑦(mRNA)上的密码子互补，故对应的三个碱基序列是ACA。(3)几个脯氨酸密码子的第一个碱基都是C，故其模板链上相应的碱基应为G，翻译多肽的mRNA就是由该基因的②链转录而来。由题可知，第3个氨基酸由谷氨酸变成为甘氨酸，其他氨基酸不变，比较谷氨酸和甘氨酸的密码子，只有一个碱基发生改变的是GAG→GGG，其模板链中T变成了C。
【点评】 1.转录是遗传信息由DNA转换到RNA的过程。作为蛋白质生物合成的第一步，转录是mRNA以及非编码RNA(tRNA、rRNA等)的合成步骤。转录是通过碱基互补的原则来生成一条带有互补碱基的mRNA，通过它携有的密码子到核糖体中可以实现蛋白质的合成。转录是中心法则和碱基互补配对原则的体现，如图
2．密码子反密码子遗传信息的区别
存在位置 含 义 生理作用
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 mRNA mRNA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
3.联系
(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用。
教师备用习题
1．【解析】 B 此题考查的是遗传物质的相关知识，属于考纲综合运用层次。 同一生物个体的不同细胞DNA分子数会有所不同；分化过程中，核DNA的数量不会发生变化；产生的4个精子中，含14N的精子所占的比例为100%。
2．【解析】 B 此题考查的是中心法则的相关知识，属于考纲理解层次。正常情况下动植物细胞中可以发生①、②、⑤过程；③是逆转录产物即DNA，需要逆转录酶，①是DNA自我复制形成DNA需要DNA聚合酶；逆转录病毒(HIV)在宿主细胞内能够发生的过程有①②③⑤；①是DNA自我复制，原料脱氧核苷酸，②转录原料是核糖核苷酸，⑤翻译原料是氨基酸。
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