细菌 ⑤蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只生长R型细菌 蛋白质、多糖等不是遗传物质
(2)在赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验中 ①能否对亲代噬菌体的蛋白质和DNA同时标记?为什么? ②如果对35S标记的噬菌体的一组不充分搅拌,其结果会怎样?
提示 ①不能。无法确认子代噬菌体的放射性来源于哪种物质。②沉淀物中会出现较强的放射性。
解题模板 噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析 理论上 实际上 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中不含放射性,沉淀物中应具有很高的放射性 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中有较高的放射性,沉淀物中不含放射性 在离心后的上清液中也有一定的放射性 沉淀物中出现少量的放射性 ①保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,离心后分布于上清搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中 原因 液中; ②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出子代,离心后分布于上清液中 考点2 遗传信息的传递与表达
1. 判断复制、转录和翻译的过程归属
①发生在核糖体中 ②以DNA的两条链为模板 ③以DNA的一条链为模板
④以mRNA为模板
⑤以4种脱氧核苷酸为原料 ⑥以20种氨基酸为原料 ⑦酶和ATP ⑧产物为RNA ⑨发生G—C互补配对 (1)属于复制的是②⑤⑦⑨。 (2)属于转录的是③⑦⑧⑨⑩。 (3)属于翻译的是①④⑥⑦。
2. 写出下表中各类生物遗传信息的传递过程 生物种类 DNA病毒,如噬菌体 复制型RNA病毒,如烟草花叶病毒 遗传信息的传递过程 ⑩发生A—U互补配对
逆转录病毒,如艾滋病病毒 细胞生物 【思维辨析】
(1)DNA单链上相邻碱基以氢键连接
(2009·广东,24B)( × )
提示 DNA单链上相邻碱基以“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连。 (2)碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性
(经典高考题)( √ ) 提示 遗传信息蕴含在4种碱基的排列顺序之中,DNA分子中碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性。 (3)每种tRNA只转运一种氨基酸
(2009·广东,25B)( √ )
提示 tRNA上的反密码子有61种,组成生物体的氨基酸只有20种,每种tRNA只转运一种氨基酸,但是一种氨基酸可由多种tRNA转运。
(4)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则 (2010·海南,12)( × ) 提示 DNA病毒虽然没有RNA,其进入相应的宿主细胞后,遗传信息的传递仍要遵循中心法则。
(5)一种性状可以由单个基因控制,也可以由多个基因共同决定
(经典高考题)( √ )
提示 基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系,一种性状可以由单个基因控制,也可以由多个基因共同决定,如人的身高可能由多个基因决定。 (6)转录过程在细胞质基质中进行,以核糖核苷酸为原料,不需解旋酶
(2011江苏,7A和2011·安徽,5C改编)( × )
提示 转录主要在细胞核中进行,需解旋酶。
(7)RNA分子可作为DNA合成的模板,DNA 是蛋白质合成的直接模板
(2011·海南,25B和2010·广东,4A)( × )
提示 蛋白质合成的直接模板是mRNA。 【归纳提炼】
1. 图示法分析复制、转录和翻译过程
(1)图一表示DNA分子复制过程
①判断依据:模板为DNA,且形成具有双链结构的DNA。
②两个子代DNA分别由一条母链和一条子链组成,两个子代DNA分子在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分离。 (2)图二表示DNA分子的转录过程
①判断依据:模板为DNA,且合成单链RNA。
②由于图中d是已与模板DNA分离的游离的RNA片段,因此转录的方向是由右向左进行,且a为RNA聚合酶。
③b与c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。
④在真核细胞中该图示主要发生在细胞核中,叶绿体和线粒体中也可能进行。 (3)图三表示翻译过程
①判断依据:模板为RNA,且合成场所为核糖体。
②Ⅰ为tRNA,Ⅱ为核糖体,Ⅲ为mRNA,Ⅳ为多肽链,如图所示,核糖体内对应的DNA碱基对的排列顺序为GGCTTCTT=====。 2. 复制、转录、翻译过程中的几个误区
(1)误认为复制、转录只发生在细胞核中
DNA存在的部位都可发生,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。 (2)误认为转录产物只有mRNA
转录的产物有mRNA,tRNA和rRNA,但携带遗传信息的只有mRNA。 (3)误认为所有密码子都能决定氨基酸
共有64种密码子,有3种密码子并不决定氨基酸,属于终止密码子。
CCGAAGAA
例2 (2013·江苏卷,32)图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。
请回答下列问题:
(1)细胞中过程②发生的主要场所是____________。
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是______________________。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是____________________________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择),其原因是_____________________________。 破题思路 据图列过程→由设问联想知识→瞄准设问限制点准确作答。
个性分析 (1)图①为DNA的复制,图②为转录,图③为翻译;(2)本小题的注意点是求算对应的DNA区段,而不是模板链,通过绘图,可求得模板链上碱基G占19%,C占29%,A占25%,T占27%,因此该区段DNA双链中A与T之和为52%,故A和T各占26%。(3)本小题注意是一对碱基的替换,通过密码子的对应关系可确定,密码子的变化是AUU→ACU或AUC→ACC或AUA→ACA,则模板链上对应的碱基变化是A→G,基因中碱基对的变化就是A∥T→G∥C。(4)过程①只发生于分裂的细胞中,而过程②③可发生在具有DNA的所有活细胞中,因此浆细胞和效应T细胞不分裂,不发生过程①,可发生过程②③,成熟的红细胞无细胞核,不能发生过程①②③,记忆细胞可发生过程①②③。(5)不同组织细胞发生细胞的分化,基因选择性表达,因此同一DNA中不同基因表达情况有差异,故转录的起点不完全相同。
答案 (1)细胞核 (2)26% (3)T∥A替换为C∥G(A∥T替换为G∥C) (4)浆细胞和效应T细胞 (5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达 思维延伸 (1)①过程在有丝分裂中期可以发生吗? 提示 不可以。
(2)核糖体在此过程中正在向哪种方向移动? 提示 由左向右移动。
(3)上述哪些过程会有碱基互补配对? 提示 ①、②、③。
(4)上述哪些过程伴随有水的生成? 提示 ①、②、③。
解题模板 如何快速解答DNA复制、转录中碱基的计算
(1)DNA分子中,一条链中=m,则另一条链中=m,整个DNA分子中=G+CG+CG+Cm,转录形成的信使RNA中
A+U
=m。 G+CA+T
A+T
A+T
A+GA+G1A+G
(2)若在DNA一条链中=a,则在互补链中=,而在整个DNA分子中=T+CT+CaT+C1。
(3)双链DNA分子中,A+G=T+C=A+C=T+G=总碱基数的一半。
(4)已知DNA分子中某碱基数为m,则复制n次需游离的此碱基数=m·(2n-1),第n次复制需游离的此碱基数=m·2n-1。
2
(5)亲代DNA用放射性同位素标记,复制n次后标记DNA占总DNA分子数=n,含标2
2
记元素的DNA链占总DNA链的比例=n1。
2+
1. (2013·海南卷,13)关于T2噬菌体的叙述,正确的是
A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 答案 D
解析 核酸中不含硫元素,故A错误。T2噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中,故B错误。任何生物的遗传物质只能是DNA或RNA中的一种,T2噬菌体的遗传物质是DNA,故C错误。T2噬菌体作为病毒,只能利用宿主细胞的物质进行增殖,D正确。
2. (2013·新课标全国卷Ⅱ,5)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是( )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验 A.①② 答案 C
解析 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律;摩尔根通过果蝇的杂交实验发现了伴性遗传;DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。
3. (2013·广东卷,2)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在
于
( )
B.②③
C.③④
D.④⑤
( )
①证明DNA是主要的遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何储存遗传信息 ④为DNA复制机制的阐明奠定基础 A.①③ 答案 D
解析 DNA的双螺旋结构揭示了DNA的组成,即DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸
B.②③
C.②④
D.③④