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)的題型突破課件 浙科版必修2
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1、微專題四遺傳的分子基礎(chǔ)的題型突破第三章遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)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)計算。3.掌握DNA復(fù)制的相關(guān)計算。4.比較遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同。內(nèi)容索引微型專題考題精選微型專題一、對照比較:同位素標(biāo)記噬菌體的有關(guān)分析例例1關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”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)行長時間 的保溫培養(yǎng)C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中,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
2、染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì) 不是遺傳物質(zhì)解析答案解析解析培養(yǎng)噬菌體需用含活細(xì)菌的培養(yǎng)基;在噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中分別用被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),但時間不能過長也不能過短;用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中,若攪拌不充分,噬菌體的外殼沒有與細(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)菌的實驗僅能說明DNA是遺傳物質(zhì),不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。方法總結(jié)方法總結(jié)1.噬菌體的結(jié)構(gòu):噬菌體由噬菌體的結(jié)構(gòu):噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)組成。和蛋白質(zhì)組成。2.噬菌體侵染細(xì)菌的過程噬菌體侵染細(xì)菌的過程3.噬菌體的標(biāo)記方法噬菌體的標(biāo)記方法(1)標(biāo)記細(xì)菌:用
3、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。變式變式1如圖為噬菌體侵染細(xì)菌實驗的部分實驗步驟示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是A.本實驗的現(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對噬菌體進(jìn)行標(biāo)記D.整個噬菌體侵染細(xì)菌的實驗還需要用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌以進(jìn)行 對照答案解析解析解析由于在噬菌體侵染細(xì)菌的過程中蛋白質(zhì)不侵入細(xì)菌,所以經(jīng)過攪拌和離心后,35S主要分布在上清液中,但
4、沉淀物中也可能會含有少量的放射性;攪拌的目的是使噬菌體(或噬菌體外殼)與細(xì)菌分開;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對噬菌體進(jìn)行標(biāo)記;根據(jù)教材中的實驗可知,還需要設(shè)置另一組實驗進(jìn)行對照,該組需要用32P對噬菌體進(jìn)行標(biāo)記。二、模型構(gòu)建:堿基互補配對原則中的計算規(guī)律例例2某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成,根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖,正確的是答案解析解析解析設(shè)該單鏈中四種堿基含量分別為A1、T1、G1、C1,其互補鏈中四種堿基含量分別為A2、T2、C2、G2,DN
5、A分子中四種堿基含量分別為A、T、G、C,由堿基互補配對原則可知, 1,A項中曲線應(yīng)為水平,A錯誤;方法總結(jié)方法總結(jié)堿基互補配對原則是核酸中堿基數(shù)量計算的基礎(chǔ)??赏浦韵露鄺l用于堿基計算的規(guī)律。項目雙鏈DNA分子1鏈2鏈A、G、T、C的關(guān)系A(chǔ)T;GCA1T2;G1C2A2T1;G2C1AGTCACTGDNA中堿基總數(shù)50%非互補堿基和之比:1m1/m 互補堿基和之比:nnn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%,則在它的互補鏈中,T
6、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%解析解析設(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AT占66%,又因為雙鏈DNA分子中,互補配對的兩種堿基之和占整個DNA分子比例和每條鏈中的比例相同,因此A1T166%,G1C134%,又因為T1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%,則A166%32%34%,G134%18%16%。根據(jù)DNA分子的堿基互補配對關(guān)系,所以T2A134%,C2G116%。答案解析三、模型構(gòu)建:DNA復(fù)制的有關(guān)計算例例3(2018杭州測試)已知某DNA分子含有
7、1 000個堿基對,其中一條鏈中AGTC1234,該DNA分子連續(xù)復(fù)制了3次。下列說法中正確的是A.共形成了8個DNA分子,其中有7個DNA分子中的脫氧核苷酸長鏈完全 是新合成的B.新合成的子代DNA分子中,AGTC1234C.第3次復(fù)制時,需要周圍環(huán)境中1 600個含A的脫氧核苷酸D.3次復(fù)制共需周圍環(huán)境中4 800個含G的脫氧核苷酸解析答案解析解析DNA復(fù)制形成8個DNA分子,其中有6個DNA分子完全由新子鏈構(gòu)成,A錯誤;已知DNA分子一條鏈中AGTC1234,則其互補鏈中AGTC3412,整個分子中AGTC(13)(24)(31)(42)2323,B錯誤;每個DNA分子中含G1 0002
8、 600個,3次復(fù)制后,共需含G的脫氧核苷酸(231)6004 200個,D錯誤。方法總結(jié)方法總結(jié)假設(shè)將1個全部被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)分子數(shù)(1)子代DNA分子總數(shù)2n個;(2)含15N的DNA分子數(shù)2個;(3)含14N的DNA分子數(shù)2n個;(4)只含15N的DNA分子數(shù)0個;(5)只含14N的DNA分子數(shù)(2n2)個。2.脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1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)(2n12)條。3.消耗的脫氧核苷酸數(shù)消耗的脫氧核苷酸數(shù)設(shè)親
9、代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個,則:(1)經(jīng)過n次復(fù)制,共需消耗游離的該脫氧核苷酸m(2n1)個。(2)在第n次復(fù)制時,需消耗游離的該脫氧核苷酸m2n1個。變式變式3某DNA分子含m對堿基,其中腺嘌呤有A個。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中,錯誤的是A.在第一次復(fù)制時,需要(mA)個B.在第二次復(fù)制時,需要2(mA)個C.在第n次復(fù)制時,需要2n1(mA)個D.在n次復(fù)制過程中,總共需要2n(mA)個解析答案解析解析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,形成的脫氧核苷酸鏈有2n1條。第n次復(fù)制是指DNA復(fù)制了n1次,已產(chǎn)生子代
10、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。在計算DNA分子在第n次復(fù)制過程中所需含某種堿基的脫氧核苷酸數(shù)目時,要先計算出n次復(fù)制時所需要的該種脫氧核苷酸數(shù),再減去(n1)次復(fù)制過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(mA)個,復(fù)制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(mA)(2n1)個。四、歸納比較:遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯例例4下圖中的表示真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞方向,有關(guān)說法正確的是A.是翻譯過程,方向是從b到aB.每種氨基酸均可由不止一種tRNA轉(zhuǎn)運C.也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行D.一條mRNA可與多個核糖體結(jié)合,多個核糖體共同
11、合成一條多肽鏈, 加快了翻譯的速率解析答案解析解析由題圖可知,是翻譯過程,隨著翻譯的進(jìn)行,肽鏈由短到長,所以方向是從a到b,A錯誤;大多數(shù)氨基酸有多個密碼子,可由不止一種tRNA轉(zhuǎn)運,但甲硫氨酸、色氨酸只有一種密碼子,只能由一種tRNA轉(zhuǎn)運,B錯誤;圖中為DNA的復(fù)制,為轉(zhuǎn)錄,為翻譯,這3個過程也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行,C正確;一條mRNA可與多個核糖體結(jié)合,能夠同時合成多條多肽鏈,提高翻譯的效率,D錯誤。方法總結(jié)方法總結(jié)真核生物真核生物DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間有絲分裂間期;M前的間期生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所主要在細(xì)胞核,少部分在
12、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過程DNA邊解旋邊以兩條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,合成兩條子鏈,子鏈與對應(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,按照堿基互補配對原則形成RNAtRNA一端的堿基與mRNA上的密碼子配對,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)分解成單個核苷酸特點半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一條mRNA上可連續(xù)結(jié)合多個核糖體,分別合成多條肽鏈產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子一條單鏈RNA蛋白質(zhì)變式變式
13、4甲、乙兩圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的代謝過程的示意圖,下列說法正確的是A.甲圖所示的過程叫做翻譯,多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成B.乙圖所示過程叫做轉(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)生了堿基互補配對且堿基互補配對方式相同解析答案解析解析甲圖所示為翻譯過程,多個核糖體分別完成多條多肽鏈的合成,A錯誤;乙是轉(zhuǎn)錄過程,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錯誤;甲圖中,根據(jù)多肽鏈的長度可知,翻譯的方向是從右到左,C正確;甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補配對,但兩者配對方式不同,甲圖中堿基配對的
14、方式為AU、UA、CG、GC,乙圖中堿基配對的方式為AU、TA、CG、GC,D錯誤。考題精選1.(2017溫州十校聯(lián)合體期末)下面是噬菌體侵染細(xì)菌實驗的部分實驗步驟示意圖,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)時間過長會影響上清液中放射性物質(zhì)的含量C.培養(yǎng)時間過短會影響上清液中放射性物質(zhì)的含量D.攪拌不充分會影響上清液中放射性物質(zhì)的含量12345答案解析12345解析解析噬菌體為病毒,不能直接利用培養(yǎng)基培養(yǎng),A錯誤;題圖實驗過程采用35S標(biāo)記,培養(yǎng)時間長短不會影響上清液中放射性物質(zhì)含量,本組實驗放射性物質(zhì)含量與攪拌是否均勻有關(guān),若攪拌不均勻,上清液中放
15、射性含量會降低,沉淀物中放射性含量增加,B、C錯誤,D正確。2.經(jīng)檢測得知,一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)目為x,其占堿基總數(shù)量的比例是y,以下推斷正確的是答案解析12345A項,與鳥嘌呤互補的堿基比例是y;B項,該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1;123453.將一個不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀,共含有m個堿基,其中有a個胸腺嘧啶)放在含有32P 胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間,檢測到下圖、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)該實驗的結(jié)果預(yù)測與分析,正確的是A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有、 兩種類型,比例為13B.DNA復(fù)制
16、后分配到兩個子細(xì)胞時,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2n12條12345答案解析12345基因的分離定律只適用于真核生物,B錯誤;復(fù)制n次,脫氧核苷酸鏈有2n1條,不含放射性的有2條,故含有放射性的有2n12條,D正確。4.(2018杭州質(zhì)檢)下列關(guān)于圖中、兩種分子的說法正確的是A.為DNA,在正常情況下復(fù)制后形成兩個相同的DNAB.為tRNA,一種tRNA可攜帶不同的氨基酸C.遺傳信息位于上,密碼子位于上D.和共有的堿基是A、C和U12345答案解析12345解析解析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DNA
17、是相同的,A項正確;一種tRNA只能攜帶一種氨基酸,B項錯誤;密碼子位于mRNA上,反密碼子位于(tRNA)上,C項錯誤;和共有的堿基是A、C和G,D項錯誤。5.如圖表示真核細(xì)胞內(nèi)的三個重要生理過程,據(jù)圖回答下列問題:(1)甲圖所示為_過程,從結(jié)果分析該過程的特點是_,在正常情況下,甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莀。12345答案解析DNA復(fù)制半保留復(fù)制a和c、b和d12345解析解析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關(guān)系。因此a和c、b和d
18、上的堿基序列相同。(2)在甲圖所示的一個DNA分子片段中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占堿基總數(shù)的44%,其中一條鏈(a)上的鳥嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的21%,那么,對應(yīng)的另一條互補鏈(b)上的鳥嘌呤占b鏈堿基總數(shù)的比例是_。12345答案解析解析解析整個DNA分子中AT占44%,則GC占56%,其中一條鏈上GC也占該鏈堿基總數(shù)的56%,又因為其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%,所以與a鏈對應(yīng)的互補鏈(b)上的G占b鏈堿基總數(shù)的比例為56%21%35%。35%(3)在玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生乙過程的場所有_;乙過程_(填“能”或“不能”)發(fā)生在哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中。解析解析玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生轉(zhuǎn)
19、錄的場所包括細(xì)胞核、線粒體和葉綠體;哺乳動物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器,不會發(fā)生過程乙。細(xì)胞核、 線粒體、 葉綠體不能12345答案解析(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)合位點位于分子_上,起始密碼和終止密碼位于乙中的_分子上(填寫字母)。解析解析乙圖中f是RNA,丙圖中k是mRNA,二者堿基種類相同;轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶與DNA模板鏈上的特定位點結(jié)合啟動轉(zhuǎn)錄過程,密碼子位于mRNA上。kef12345答案解析(5)如果丙圖中的k由351個基本單位構(gòu)成,則對應(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)。12345答案解析解析解析鏈k由351個基本單位構(gòu)成,則最多對應(yīng)117個密碼子,不考慮終止密碼子,最多對應(yīng)117個氨基酸,脫掉116個水分子。116
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