2019高考生物二輪復習 專題三 遺傳、變異與進化 第一講 遺傳的分子基礎學案.docx

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第一講　遺傳的分子基礎 [考綱要求]　 1．人類對遺傳物質的探索過程(Ⅱ)　2.DNA分子結構的主要特點(Ⅱ)　3.基因的概念(Ⅱ)　4.DNA分子的復制(Ⅱ) 5．遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)　6.基因與性狀的關系(Ⅱ) [知識主干系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)]　　　　　　　　　　　　　　理基礎　建網(wǎng)絡　回扣關鍵知識 授課提示：對應學生用書第40頁 ■高考必背——記一記 1．關于肺炎雙球菌轉化的實驗 (1)轉化的實質是基因重組而非基因突變；轉化的只是少部分R型細菌。(2)體內轉化實驗證明了“轉化因子”的存在，體外轉化實驗證明了DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物質。 2．關于噬菌體侵染細菌的實驗 (1)不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質區(qū)分開。(2)35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。 3．DNA的結構、復制、轉錄和翻譯 (1)DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板；通過堿基互補配對原則，保證了復制能夠準確地進行。(2)密碼子具有簡并性一方面有利于提高翻譯速度；另一方面可增強容錯性，減少蛋白質或性狀差錯。(3)在個體發(fā)育過程中，生物個體的表現(xiàn)型不僅要受到基因的控制，也要受到環(huán)境的影響，表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境共同作用的結果。 ■易混易錯——判一判 1．判斷下列有關遺傳學經(jīng)典實驗敘述的正誤 (1)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解。(2018全國卷Ⅱ)() (2)格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(2017江蘇卷)() (3)培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中。(2017全國卷Ⅱ)(√) (4)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，證明了DNA的半保留復制。() 2．判斷下列有關遺傳信息的傳遞、表達敘述的正誤 (1)使DNA雙鏈不能解開的物質可導致細胞中的DNA復制和RNA轉錄發(fā)生障礙。(2016全國卷Ⅱ)(√) (2)一個tRNA分子中只有一個反密碼子。(2015全國卷Ⅰ)(√) (3)植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復制。(√) (4)正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA。(2015全國卷Ⅱ)(√) [高頻考點融會貫通]　　　　　　　　　　　　　　析考點　做題組　攻破熱點難點 授課提示：對應學生用書第41頁 考點一　DNA是遺傳物質的證據(jù) [真題試做明考向] 1．(2018高考全國卷Ⅱ)下列關于病毒的敘述，錯誤的是(　　) A．從煙草花葉病毒中可以提取到RNA B．T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解 C．HIV可引起人的獲得性免疫缺陷綜合征 D．阻斷病毒的傳播可降低其所致疾病的發(fā)病率 解析：煙草花葉病毒由RNA和蛋白質組成，故可從煙草花葉病毒中提取到RNA。T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌細胞內的病毒，在大腸桿菌體內增殖可導致其裂解。HIV主要攻擊人的T細胞，使人體免疫力下降直至完全喪失，引起人的獲得性免疫缺陷綜合征。病毒感染引發(fā)的疾病通常具有傳染性，阻斷病毒的傳播，即切斷傳播途徑，可降低其所致疾病的發(fā)病率。 答案：B 2．(2017高考全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是(　　) A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖 B．T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質 C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 解析：T2噬菌體的核酸是DNA，DNA的元素組成為C、H、O、N、P，培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主(大腸桿菌)攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C項正確；T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌中，不能寄生在肺炎雙球菌中，A項錯誤；T2噬菌體的mRNA和蛋白質的合成只能發(fā)生在其宿主細胞中，不能發(fā)生于病毒顆粒中，B項錯誤；人類免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌體的核酸是DNA，但二者的增殖過程不同，D項錯誤。 答案：C 3．(2017高考江蘇卷)下列關于探索DNA是遺傳物質的實驗，敘述正確的是(　　) A．格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B．艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C．赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中 D．赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記 解析：本題重點考查人類對遺傳物質探索過程中的經(jīng)典實驗。格里菲思實驗只是證明了轉化因子的存在，沒有證明轉化因子是DNA，A錯誤；艾弗里實驗證明了轉化因子是DNA，從S型肺炎雙球菌中提取的DNA使R型細菌轉化為S型細菌而導致小鼠死亡，B錯誤；赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌出現(xiàn)在沉淀中，對沉淀后的細菌繼續(xù)培養(yǎng)，待其裂解后得到的噬菌體并不都帶有32P標記，故C正確，D錯誤。 答案：C 4．(2016高考江蘇卷)下列關于探索DNA是遺傳物質實驗的敘述，正確的是(　　) A．格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因突變的結果 B．格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質 C．赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的 D．赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質 解析：格里菲思實驗中，加熱殺死的S型細菌的DNA使肺炎雙球菌由R型轉化為S型，是基因重組的結果，A項錯誤；格里菲思實驗只能說明加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉化因子”，并沒有證明DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質，B項錯誤；噬菌體是一種病毒，需寄生在宿主細胞內，不能用32P直接標記噬菌體，而應先用32P標記的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用含32P標記的細菌培養(yǎng)噬菌體使其帶上放射性標記，C項錯誤；赫爾希和蔡斯實驗將DNA和蛋白質分開單獨研究，證明了T2噬菌體的遺傳物質是DNA，D項正確。 答案：D [融會貫通析考點] 1．肺炎雙球菌體外轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較 肺炎雙球菌體外轉化實驗 噬菌體侵染細菌實驗 思路相同 設法將DNA與其他物質分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能 處理方式的區(qū)別 直接分離：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質等，分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質的特征元素 實驗結論 ①DNA是遺傳物質； ②蛋白質等不是遺傳物質 DNA是遺傳物質 2.兩個實驗遵循相同的實驗設計原則——對照原則 (1)肺炎雙球菌體外轉化實驗中的相互對照 S型細菌 (2)噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照 [方法技巧會應用] 1．DNA是遺傳物質的實驗證據(jù)相關試題的解題策略 解答DNA是遺傳物質實驗比對類實題時，要牢記以下幾點： (1)R型細菌轉化成S型細菌的實質是S型細菌的DNA與R型細菌DNA實現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型細菌的性狀，此變異屬于廣義上的基因重組。 (2)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。 (3)噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質，但是沒有證明蛋白質不是遺傳物質。 2．噬菌體侵染細菌實驗放射性分析方法——“兩看法” [鞏固提升練題組] ?題組一　肺炎雙球菌轉化實驗考查 5．下列關于肺炎雙球菌體外轉化實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．需對S型細菌中的物質進行分離、提純和鑒定 B．R型細菌轉化為S型細菌的實質是發(fā)生了基因重組 C．S型細菌的DNA使部分R型細菌轉化為S型細菌 D．該實驗的思路是將DNA和蛋白質分開，單獨觀察DNA的作用 解析：肺炎雙球菌體外轉化實驗需對S型細菌中的物質進行分離、提純和鑒定，以便確定轉化因子是何種物質，A正確；在肺炎雙球菌轉化實驗中，細菌轉化的實質是發(fā)生了基因重組，B正確；將S型菌的DNA與R型菌混合后在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中既有S型細菌，又有R型細菌，說明并沒有將R型菌全部轉化為S型菌，C正確；該實驗設計思路是將蛋白質和DNA分開，單獨觀察蛋白質和DNA的作用，D錯誤。 答案：D 6．利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關轉化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內。下列說法不正確的是(　　) A．通過E、F對照，能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質 B．F組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 C．F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果 D．能導致小鼠死亡的是A、B、C、D四組 解析：從圖示實驗過程看出，通過E、F對照，能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質，A正確；F組加入了S型菌的DNA，可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌，B正確；F組出現(xiàn)的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果，C正確；A組經(jīng)煮沸，D和E組為R型菌，均不能導致小鼠死亡，D錯誤。 答案：D ?題組二　噬菌體侵染細菌的實驗考查 7．在“噬菌體侵染細菌的實驗”中，如果對35S標記的噬菌體一組(甲組)不進行攪拌、32P標記的噬菌體一組(乙組)保溫時間過長，其結果是(　　) A．甲組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性，乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 B．甲組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性，乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 C．甲組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性，乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 D．甲組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性，乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 解析：噬菌體侵染細菌的實驗中對35S標記的噬菌體一組(甲組)不進行攪拌，則噬菌體的外殼不易從大腸桿菌上脫落，所以沉淀物中會有較強的放射性；而32P標記的噬菌體一組(乙組)保溫時間過長，大腸桿菌中的噬菌體釋放出來，使得上清液中的放射性較強。 答案：A 8．圖甲是將加熱殺死的S型細菌與R型活菌混合注射到小鼠體內后兩種細菌的含量變化，圖乙是利用同位素標記技術完成噬菌體侵染細菌實驗的部分操作步驟。下列相關敘述中，不正確的是(　　) A．圖甲中ab對應的時間段內，小鼠體內還沒形成大量的抗R型細菌的抗體 B．圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌轉化并增殖而來的 C．圖乙沉淀物中新形成的子代噬菌體完全沒有放射性 D．圖乙中若用32P標記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中大部分具有放射性 解析：圖甲中ab對應的時間段內，R型活菌迅速增加，原因是小鼠體內還沒形成大量的抗R型細菌的抗體，A項正確；將加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合注射到小鼠體內后，部分R型活菌轉化成S型細菌并分裂增殖，B項正確；35S標記的噬菌體蛋白質，不參與子代噬菌體的形成，新形成的子代噬菌體完全沒有放射性，C項正確；圖乙中若用32P標記親代噬菌體，由于DNA的半保留復制，如果標記親代一個噬菌體，則不管復制多少代，只有兩個子代噬菌體具有放射性，D項錯誤。 答案：D 考點二　遺傳信息的傳遞和表達 [真題試做明考向] 1．(2017高考全國卷Ⅲ)下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是(　　) A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來 B．同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 解析：真核細胞的各種RNA都是通過DNA的不同片段轉錄產(chǎn)生的，A正確；由于轉錄產(chǎn)生不同RNA時的DNA片段不同，因此同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生，B正確；真核細胞細胞質中葉綠體、線粒體中的DNA可以轉錄形成RNA，C錯誤；轉錄的過程遵循堿基互補配對原則，因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補，D正確。 答案：C 2．(2016高考全國卷Ⅱ)某種物質可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．隨后細胞中的DNA復制發(fā)生障礙 B．隨后細胞中的RNA轉錄發(fā)生障礙 C．該物質可將細胞周期阻斷在分裂中期 D．可推測該物質對癌細胞的增殖有抑制作用 解析：在DNA分子的復制過程中，DNA分子需要先經(jīng)過解旋，即DNA雙鏈解開，加入該物質后DNA分子雙鏈不能解開，故細胞中DNA的復制會發(fā)生障礙，A項正確。DNA分子轉錄產(chǎn)生RNA的過程中，DNA分子也需要在RNA聚合酶作用下先將雙鏈解開，再以DNA的一條鏈為模板進行轉錄，加入該物質后DNA分子雙鏈不能解開，故細胞中的RNA轉錄會發(fā)生障礙，B項正確。因DNA復制發(fā)生在細胞分裂間期，故該物質阻斷的是分裂間期DNA分子的復制過程，從而將細胞周期阻斷在分裂間期，C項錯誤。癌細胞的增殖方式是有絲分裂，其分裂過程中可發(fā)生DNA復制和轉錄，加入該物質會阻礙這兩個過程，從而抑制癌細胞的增殖，D項正確。 答案：C 3．(2015高考全國卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白質組成，該酶能結合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是(　　) A．大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒 B．端粒酶中的蛋白質為RNA聚合酶 C．正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA D．正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變長 解析：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒，大腸桿菌是原核生物，原核生物中沒有染色體，不含端粒，A項錯誤。從試題信息可知，端粒酶中的蛋白質是逆轉錄酶，而非RNA聚合酶，B項錯誤。正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA，C項正確。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，所以正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變短，D項錯誤。 答案：C [融會貫通析考點] 1．DNA復制、轉錄和翻譯過程分析 (1)DNA分子復制 (2)轉錄 (3)翻譯 2．遺傳信息的傳遞過程分析 生物種類 遺傳信息的傳遞過程 DNA病毒，如噬菌體 復制型RNA病毒，如煙草花葉病毒 逆轉錄病毒，如艾滋病病毒 細胞生物 [方法技巧會應用] 1．DNA結構及復制的相關計算 解答DNA結構及復制計算類試題時，應分以下層次： (1)堿基計算 ①不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。 ②若已知A占雙鏈堿基的比例＝c%，則A1/單鏈堿基的比例無法確定，但最大值可求出為2c%，最小值為0。 (2)水解產(chǎn)物及氫鍵數(shù)目計算 ①DNA水解產(chǎn)物：初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸，徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。 ②氫鍵數(shù)目計算：若堿基對為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n；若已知A有m個，則氫鍵數(shù)為3n－m。 (3)DNA復制計算 在做DNA分子復制的計算題時，應看準是“含”還是“只含”，是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 2．遺傳信息傳遞、表達解題步驟 以“示意圖”為信息載體是本部分?？碱}型，解答時可按照以下模板進行：第一步，閱讀試題，分析題干文字、示意圖，明確考查意圖；第二步，根據(jù)考查意圖，分析示意圖表示的生理過程，如確定是DNA復制還是轉錄、翻譯，即定位過程；第三步，聯(lián)系教材知識，結合題目選項或問題綜合分析，判斷或確定答案；第四步，若是非選擇題，注意用科學、準確的生物專業(yè)術語回答，如DNA聚合酶不能寫為聚合酶(因為還有RNA聚合酶)、DNA聚合酶不能寫為DNA連接酶、DNA復制不能寫為復制(因為還有RNA復制)等。 [鞏固提升練題組] ?題組一　DNA結構和復制的考查 4．下列關于DNA分子結構與復制的說法，正確的是(　　) A．DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異 B．DNA分子中每個磷酸基團都連接2個脫氧核糖 C．減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換一般不會導致DNA分子結構的改變 D．邊解旋邊復制是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準確性的關鍵 解析：肺炎雙球菌S型菌有多糖莢膜，具有毒性，R型菌無莢膜，不具有致病性，根本原因是二者DNA分子中的遺傳信息不同，所以DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異，A正確；DNA分子中大多數(shù)磷酸基團連接2個脫氧核糖，但位于兩條鏈兩端的兩個游離的磷酸基團各連接一個脫氧核糖，B錯誤；減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換，一般會導致DNA分子結構的改變，C錯誤；堿基互補配對原則保證了DNA復制能準確無誤地進行，D錯誤。 答案：A 5．圖中①～③分別表示人體細胞中發(fā)生的三種物質合成過程。下列說法錯誤的是(　　) A．過程①、②發(fā)生的場所只有細胞核 B．過程①雙向合成，過程②單向合成 C．過程②的α鏈中A占17%，U占21%，則對應的DNA片段中T占19% D．漿細胞中可以發(fā)生圖示過程②③，記憶細胞可以發(fā)生圖示過程①②③ 解析：細胞中過程①、②分別表示DNA復制和轉錄過程，復制和轉錄主要發(fā)生在細胞核中，但是在線粒體和葉綠體中也有少量DNA，也能發(fā)生DNA復制和轉錄，A錯誤；分析圖解可知，過程①雙向合成，過程②單向合成，B正確；過程②的α鏈中A占17%，U占21%，則對應的DNA模板鏈中T占17%，A占21%，則另一條鏈中T占21%，因此該DNA片段中T占(17%＋21%)2＝19%，C正確；漿細胞不能增殖，即不能發(fā)生DNA復制，只能發(fā)生轉錄和翻譯，因此可以發(fā)生圖示過程②③；而記憶細胞具有分裂能力，因此可以發(fā)生圖示過程①②③，D正確。 答案：A ?題組二　基因表達過程的考查 6．(2018河北唐山月考)如圖1和圖2是基因控制胰蛋白酶合成的兩個主要步驟。下列敘述正確的是(　　) A．圖1和圖2所示過程的進行方向都是從右往左 B．圖1中乙與丁是同一種物質 C．圖2中共有RNA、多肽和多糖三種大分子物質 D．圖1和圖2中的堿基互補配對方式相同 解析：根據(jù)圖1中RNA聚合酶的位置可知，該過程進行的方向是從右向左；根據(jù)圖2中多肽鏈的長度可知，該過程進行的方向是從右向左，A項正確；圖1中乙為胞嘧啶脫氧核苷酸，丁為胞嘧啶核糖核苷酸，兩者不是同一種物質，B項錯誤；圖2中共有rRNA、多肽和蛋白質三種大分子物質，C項錯誤；圖1中堿基配對方式為A－U、T－A、C－G、G－C，而圖2中的堿基互補配對方式為A－U、U－A、C－G、G－C，圖1和圖2中的堿基配對方式不完全相同，D項錯誤。 答案：A 7．下列有關基因表達的敘述，不正確的是(　　) A．線粒體內也能發(fā)生翻譯過程 B．一個mRNA結合多個核糖體可以縮短每一條肽鏈合成的時間 C．某人的肝細胞與神經(jīng)細胞形態(tài)差異的根本原因是細胞中mRNA的不同 D．一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子的堿基數(shù)應小于n/2 解析：線粒體中含有DNA和核糖體，也能進行轉錄和翻譯過程，A正確；一個核糖體完成一條肽鏈的合成，一個mRNA結合多個核糖體可同時合成多條相同的肽鏈，但不能縮短每一條肽鏈合成的時間，B錯誤；同一個體中所有體細胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，都具有相同的遺傳物質，但不同細胞選擇表達的基因不同，因此某人的肝細胞與神經(jīng)細胞形態(tài)差異的根本原因是細胞中mRNA的不同，C正確；基因包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)，其中編碼區(qū)能轉錄形成mRNA，而非編碼區(qū)不能轉錄形成mRNA，因此一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子的堿基數(shù)小于個，D正確。 答案：B ?題組三　基因對性狀的控制 8．下列關于基因和性狀關系的敘述正確的是(　　) A．基因相同的同種生物，性狀一定相同 B．基因與性狀并不都是簡單的線性關系 C．基因通過控制酶的合成直接控制生物體的性狀 D．線粒體DNA不能控制生物性狀，因而線粒體DNA上無基因 解析：性狀是基因型與環(huán)境共同決定的，基因型相同，性狀不一定相同，A錯誤；基因與性狀并不都是簡單的線性關系，B正確；基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀，C錯誤；線粒體DNA上含有基因，能控制生物的性狀，D錯誤。 答案：B 9．豌豆的圓粒性狀是由R基因控制的，當R基因中插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為控制皺粒性狀的r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機制如圖，下列說法錯誤的是(　　) A．a(chǎn)、b過程都遵循堿基互補配對原則 B．b過程中，每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸 C．R基因中插入一段800個堿基對的DNA片段屬于基因重組 D．該事實說明基因能通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制性狀 解析：由圖可知，a、b過程分別表示轉錄和翻譯過程，都遵循堿基互補配對原則，A正確；翻譯時，每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，B正確；根據(jù)題意，R基因中插入一段800個堿基對的DNA片段后成為控制隱性性狀的r基因，故屬于基因突變，C錯誤；圖中R基因經(jīng)轉錄、翻譯合成淀粉分支酶，在該酶的作用下將蔗糖合成為淀粉，淀粉吸水脹大表現(xiàn)出圓粒性狀，說明基因能通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制性狀，D正確。 答案：C [課堂加固訓練]　　　　　　　　　　　　　　　　　練模擬　做典題　提高解題能力 授課提示：對應學生用書第44頁 1．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗是關于探究遺傳物質的兩個經(jīng)典實驗，下列敘述正確的是(　　) A．兩個實驗均采用了對照實驗和同位素標記的方法 B．兩者的關鍵設計思路都是把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應 C．赫爾希與蔡斯對同一組噬菌體的蛋白質和DNA分別采用35S和32P標記 D．噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是主要的遺傳物質 解析：肺炎雙球菌轉化實驗采用了對照實驗的方法，噬菌體侵染細菌的實驗采用了同位素標記的方法，A錯誤；肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質的關鍵設計思路是設法將DNA與其他物質分開，單獨地、直接地觀察它們各自的作用，B正確；赫爾希與蔡斯對不同噬菌體的蛋白質和DNA分別采用35S和32P標記，C錯誤；噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質，但不能證明是主要的遺傳物質，D錯誤。 答案：B 2．(2018高考全國卷Ⅲ)下列研究工作中由我國科學家完成的是(　　) A．以豌豆為材料發(fā)現(xiàn)性狀遺傳規(guī)律的實驗 B．用小球藻發(fā)現(xiàn)光合作用暗反應途徑的實驗 C．證明DNA是遺傳物質的肺炎雙球菌轉化實驗 D．首例具有生物活性的結晶牛胰島素的人工合成 解析：奧地利科學家孟德爾以豌豆為材料進行遺傳學實驗，發(fā)現(xiàn)了性狀遺傳規(guī)律。美國科學家卡爾文等用小球藻進行實驗，探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑。證明DNA是遺傳物質的肺炎雙球菌轉化實驗是由美國科學家艾弗里及其同事完成的。1965年，我國科學家在世界上第一次用人工方法合成了具有生物活性的結晶牛胰島素，開辟了人工合成蛋白質的時代。 答案：D 3．下列關于圖示的說法錯誤的是(　　) A．圖一所示過程相當于圖三的⑩過程，主要發(fā)生于細胞核中 B．若圖一的③中A占23%，U占25%，則相應的雙鏈DNA片段中A占24% C．圖二所示過程相當于圖三的?過程，所需原料是氨基酸 D．正常情況下圖三中在動植物細胞中可能發(fā)生的是⑨⑩???過程 解析：圖一所示為轉錄過程，相當于圖三的⑩過程，主要發(fā)生于細胞核中，A正確；若圖一的③中A占23%，U占25%，即A＋U占48%，則根據(jù)堿基互補配對原則，控制③合成的相應的雙鏈DNA片段中A＋T也占48%，而A＝T，因此該雙鏈DNA片段中A占24%，B正確；圖二所示為翻譯過程，相當于圖三的?過程，所需原料是氨基酸，C正確；?或?只能發(fā)生在被某些病毒侵染的細胞中，D錯誤。 答案：D 4．下圖表示用32P標記噬菌體并侵染細菌的過程，其中過程②是利用過程①獲得的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，相關敘述錯誤的是(　　) A．過程①的目的是獲得含32P的大腸桿菌 B．過程③培養(yǎng)時間越長，實驗效果越好 C．離心的目的是析出噬菌體，使大腸桿菌沉淀 D．放射性主要分布在沉淀中 解析：噬菌體屬于病毒，只能寄生在細胞內，因此先要用32P來標記大腸桿菌，A正確；過程③培養(yǎng)時間越長，噬菌體從大腸桿菌中釋放出來，導致沉淀物中放射性比較低，B錯誤；離心的目的是讓噬菌體外殼和大腸桿菌分離開來，C正確；32P標記的是噬菌體的DNA，噬菌體的DNA能進入大腸桿菌，因此放射性主要分布在沉淀中，D正確。 答案：B 5．請回答下列有關遺傳信息傳遞的問題。 (1)為研究某病毒的致病過程，在實驗室中做了如圖所示的模擬實驗。 ①從病毒中分離得到的物質A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為—GAACAUGUU—。將物質A加入試管甲中，反應后得到產(chǎn)物X。經(jīng)測定，產(chǎn)物X的部分堿基序列是—CTTGTACAA—。則試管甲中模擬的是________過程，該過程需要添加的酶是________，原料是________。 ②將提純的產(chǎn)物X加入試管乙中，反應后得到產(chǎn)物Y。產(chǎn)物Y是能與核糖體結合的單鏈大分子，則產(chǎn)物Y是________，試管乙中模擬的是________過程。 (2)科學家已經(jīng)證明了密碼子是mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。 ①根據(jù)理論推測，mRNA上的三個相鄰的堿基可以構成________種排列方式，實際mRNA上決定氨基酸的密碼子共有________種。 ②第一個被科學家破譯的是決定苯丙氨酸的密碼子：UUU。1959年，科學家M.W.Nirenberg和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA為模板，在一定的條件下合成了只由苯丙氨酸組成的多肽，這里的一定條件應是________________。 解析：(1)物質A呈單鏈，且含有堿基U，可推測是RNA；產(chǎn)物X含有T，可推測是DNA，所以甲試管中模擬的是逆轉錄。Y能與核糖體結合，說明Y是mRNA，試管乙中模擬的是轉錄過程。(2)RNA中含有4種堿基(A、U、C、G)，mRNA上三個相鄰的堿基可以有444＝64(種)排列方式，其中有三個終止密碼，這三個密碼子不決定任何氨基酸，則mRNA上參與編碼蛋白質氨基酸序列的密碼子共有61種。翻譯過程中，模板為mRNA，場所為核糖體，原料為氨基酸，另外需要tRNA、ATP、酶等。 答案：(1)①逆轉錄　逆轉錄酶　4種脫氧核苷酸 ②mRNA　轉錄 (2)①64　61　②核糖體、氨基酸、tRNA、ATP、酶等 [限時規(guī)范訓練]　　　　　　　　　　　　　　　　　練思維　練規(guī)范　練就考場滿分 單獨成冊　對應學生用書第135頁 一、選擇題 1．赫爾希和蔡斯用噬菌體侵染大腸桿菌，離心后，甲組上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙組剛好相反。下列說法正確的是(　　) A．甲組的噬菌體是用35S標記其蛋白質 B．乙組的噬菌體是用32P標記其蛋白質 C．甲組產(chǎn)生的子代噬菌體均含有放射性 D．乙組產(chǎn)生的子代噬菌體均不含放射性 解析：由于離心后，甲組上清液放射性低，沉淀物放射性高，所以甲組的噬菌體是用32P標記其DNA，A錯誤；由于乙組上清液放射性高，沉淀物放射性低，所以乙組的噬菌體是用35S標記其蛋白質，B錯誤；甲組產(chǎn)生的子代噬菌體只有少部分含有放射性，C錯誤；由于蛋白質外殼不進入細菌，所以乙組產(chǎn)生的子代噬菌體均不含放射性，D正確。 答案：D 2．用32P或35S標記T2噬菌體并分別與無標記的細菌混合培養(yǎng)，保溫一定時間后經(jīng)攪拌、離心得到上清液和沉淀物，并測量放射性。對此實驗的敘述，不正確的是(　　) A．實驗目的是研究遺傳物質是DNA還是蛋白質 B．保溫時間過長會使32P標記組上清液的放射性偏低 C．攪拌不充分會使35S標記組沉淀物的放射性偏高 D．實驗所獲得的子代噬菌體不含35S，而部分可含有32P 解析：本實驗是將噬菌體的DNA與蛋白質分別進行放射性標記，來研究遺傳物質是DNA還是蛋白質，A正確；保溫時間過長，細菌裂解，噬菌體釋放出來，使32P標記組上清液放射性偏高，B錯誤；35S標記組攪拌不充分，會導致親代噬菌體外殼吸附在細菌上，隨著細菌一起沉淀，沉淀物放射性偏高，C正確；35S標記組，35S標記的親代噬菌體的外殼，未能侵入細菌內部，子代噬菌體不含35S。32P標記組，32P標記的親代噬菌體的DNA，會侵入細菌中，子代噬菌體部分含有32P，D正確。 答案：B 3．“人類肝臟蛋白質組計劃”是繼人類基因組計劃之后，生命科學領域的又一重大科學命題，它將揭示并確認肝臟蛋白質的“基因規(guī)律”。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．蛋白質的結構由基因決定 B．該計劃包括肝細胞中各種酶的研究 C．肝細胞中的蛋白質與胰臟細胞的蛋白質有差異 D．人和老鼠的基因組99%以上相同，人和老鼠肝臟蛋白質99%以上也相同 解析：蛋白質是由基因控制合成的，所以蛋白質的結構由基因決定，A正確；大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質，“人類肝臟蛋白質組計劃”包括肝細胞中各種酶的研究，B正確；不同的細胞中基因是選擇性表達的，所以肝細胞中的蛋白質與胰臟細胞的蛋白質有差異，C正確；人和老鼠的基因組99%以上相同，但人和老鼠肝臟蛋白質不一定99%以上相同，因為基因是選擇性表達的，D錯誤。 答案：D 4．丙肝病毒(HCV)的正鏈RNA(HCV－RNA，由a個核苷酸組成)能編碼NS3等多種蛋白質，NS3參與解旋HCV－RNA分子，以協(xié)助RNA的復制。一個正鏈RNA復制時，先合成出該RNA的互補鏈，再以互補鏈為模板合成該正鏈RNA。下列相關敘述不正確的是(　　) A．一個正鏈RNA復制n次，消耗的核苷酸數(shù)為na B．翻譯時，轉運NS3起始端氨基酸的tRNA中含有反密碼子 C．HCV的遺傳物質是正鏈RNA，分子內可能含有氫鍵 D．HCV－RNA在復制和翻譯過程中遵循的堿基配對方式不存在差異 解析：一個正鏈RNA復制n次，共合成出該RNA的互補鏈n條，形成該正鏈RNAn條，所以共消耗的核苷酸數(shù)為2na，A錯誤；翻譯時，轉運NS3起始端氨基酸的mRNA中含有起始密碼子，tRNA上存在反密碼子，B正確；HCV是一種RNA病毒，其遺傳物質是正鏈RNA，分子內可能含有氫鍵，C正確；HCV－RNA在復制和翻譯過程中只有RNA，沒有出現(xiàn)DNA，所以遵循的堿基配對方式不存在差異，D正確。 答案：A 5．科學研究發(fā)現(xiàn)細胞可通過多種方式對基因表達過程進行調控，如原核細胞中的阻遏蛋白和真核細胞中的miRNA(一類約由20～24個核苷酸組成的短RNA分子)，前者可以與基因中的特定序列結合，阻止RNA聚合酶的識別和結合；后者可與特定的信使RNA結合形成雙鏈，導致基因不能表達。下列有關分析不正確的是(　　) A．細胞內的轉錄過程需要RNA聚合酶、核糖核酸、ATP、模板 B．阻遏蛋白調控的是基因的轉錄過程 C．miRNA調控的是基因的翻譯過程 D．miRNA與特定的信使RNA結合利用的是堿基互補配對原則 解析：細胞內的轉錄過程是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，需要的四個基本條件是DNA模板鏈、核糖核苷酸(原料)、能量和酶(RNA聚合酶)，A錯誤；阻遏蛋白可以與基因中的特定序列結合，阻止RNA聚合酶識別和結合，說明阻遏蛋白調控的是基因的轉錄過程，B正確；真核細胞中的miRNA可與特定的信使RNA結合形成雙鏈，導致基因不能翻譯出相應的蛋白質，C正確；miRNA與特定的信使RNA結合形成雙鏈，利用了堿基互補配對原則，D正確。 答案：A 6．(2018四川內江模擬)胰島素是由51個氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的含兩條肽鏈的蛋白質類激素，具有降低血糖的作用。下列相關敘述正確的是(　　) A．胰島素基因中的兩條核糖核苷酸鏈同時轉錄成兩條mRNA，分別翻譯出一條肽鏈 B．核糖體與胰島素mRNA結合的部位有2個tRNA的結合位點，翻譯共需51種tRNA C．與胰島素基因結合的RNA聚合酶以胞吞方式進入細胞核體現(xiàn)了核膜的結構特點 D．胰島素基因中替換3個堿基對后，遺傳信息發(fā)生了改變，合成的胰島素可能不變 解析：胰島素基因中的兩條脫氧核苷酸鏈，只有一條鏈轉錄成一條mRNA，翻譯出兩條肽鏈，A錯誤；核糖體與胰島素mRNA結合，結合部位有2個tRNA的結合位點，翻譯形成胰島素的氨基酸是51個，但轉運RNA不一定是51種，B錯誤；RNA聚合酶通過核孔進入細胞核，C錯誤；基因中替換3個堿基對后，遺傳信息發(fā)生了改變，但由于密碼子的簡并性，合成的胰島素可能不變，D正確。 答案：D 7．下列相關實驗中，敘述正確的是(　　) A．赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA，證明了DNA是主要的遺傳物質 B．可用含有充足營養(yǎng)物質的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 C．噬菌體侵染細菌實驗中，同位素32P標記的一組中，上清液中放射性較強 D．艾弗里提取的DNA摻雜有非常少量的蛋白質，實驗中沒有完全排除蛋白質的作用 解析：噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌，蛋白質外殼留在細菌外面，因此該實驗只能證明DNA是遺傳物質，不能證明DNA是主要的遺傳物質，A錯誤；噬菌體是病毒，沒有細胞結構，不能在培養(yǎng)基上獨立生存，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體，B錯誤；32P標記的是噬菌體的DNA，噬菌體在侵染細菌時，DNA進入細菌，并隨著細菌離心到沉淀物中，所以放射性主要分布在沉淀物中，C錯誤；艾弗里提取的DNA不純，含有少量的蛋白質，沒有完全排除蛋白質的干擾，D正確。 答案：D 8．在噬菌體侵染細菌的實驗中，隨著培養(yǎng)時間的延長，培養(yǎng)基內噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示，下列相關敘述不正確的是(　　) A．噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌 B．在t0～t1時間內，噬菌體還未侵入細菌體內 C．在t1～t2時間內，噬菌體侵入細菌體內導致細菌大量死亡 D．在t2～t3時間內，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖 解析：噬菌體侵染細菌的過程為吸附→注入→合成→組裝→釋放，侵入細菌時噬菌體只有DNA進入細菌體內，合成子代噬菌體需要的原料、酶、能量都由細菌提供，A正確。在t0～t1時間內，噬菌體和細菌的數(shù)量基本穩(wěn)定，此時噬菌體可能還未侵入細菌體內，也可能已經(jīng)侵入細菌體內，只是細菌還未裂解釋放子代噬菌體，B錯誤。在t1～t2時間內，細菌大量死亡主要是由于噬菌體的侵入導致的，C正確。在t2～t3時間內，細菌裂解死亡，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖，D正確。 答案：B 9．(2018東北三省三校聯(lián)考)基因在表達過程中如有異常mRNA會被細胞分解，下圖是S基因的表達過程，則下列有關敘述正確的是(　　) A．異常mRNA的出現(xiàn)是基因突變的結果 B．圖中所示的①為轉錄，②為翻譯過程 C．圖中②過程使用的酶是反轉錄酶 D．S基因中存在不能翻譯多肽鏈的片段 解析：由圖可以直接看出異常mRNA出現(xiàn)是對前體RNA剪切出現(xiàn)異常造成的，不是基因突變的結果，A錯誤；圖示②為對前體RNA剪切的過程，不需要反轉錄酶，B、C錯誤；S基因轉錄形成的RNA前體需經(jīng)過剪切才能指導蛋白質合成，說明S基因中存在不能翻譯多肽的序列，D正確。 答案：D 10．埃博拉出血熱(EBHF)是由EBV(一種絲狀單鏈RNA病毒)引起的，EBV與宿主細胞結合后，將其核酸—蛋白復合體釋放至細胞質，通過下圖途徑進行增殖。若直接將EBV的RNA注入人體細胞，則不會引起EBHF。下列推斷正確的是(　　) A．過程②的場所是宿主細胞的核糖體，過程①所需的酶可來自宿主細胞 B．過程②合成兩種物質時所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量相同 C．EBV增殖過程需細胞提供四種脫氧核苷酸和ATP D．過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同 解析：根據(jù)題干信息過程②的場所是宿主細胞的核糖體，過程①所需的酶不能來自宿主細胞，A錯誤；過程②翻譯形成兩種不同的蛋白質，因此所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量不同，B錯誤；EBV增殖過程需要細胞提供四種核糖核苷酸、ATP等，C錯誤；根據(jù)堿基互補配對原則，RNA中嘧啶比例與mRNA中嘌呤比例相同，因此過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同，D正確。 答案：D 二、非選擇題 11．請回答下列問題。 (1)在利用噬菌體侵染細菌研究DNA和蛋白質的遺傳功能時，該實驗設計的關鍵思路是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)DNA分子的雙螺旋結構為復制提供了________，通過________________保證了復制的準確性，因而DNA分子能比較準確地在親子代間傳遞信息。 (3)為研究DNA的結構和功能，科學家做了如下實驗。 實驗一：取四支試管，都放入等量的四種脫氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，在各試管中分別放入等量的四種DNA分子，它們分別是枯草桿菌、大腸桿菌、小牛胸腺細胞、T2噬菌體的DNA。在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時間，測定各試管中殘留的每一種脫氧核苷酸的含量。該實驗要探究的是_________________________________________________ ________________________________________________________________________， 若結果發(fā)現(xiàn)殘留的四種脫氧核苷酸的量不同，則說明______________________________。 實驗二：將大腸桿菌中提取的DNA分子加到具有足量的四種核糖核苷酸的另一支試管中，在適宜的溫度下培養(yǎng)，一段時間后測定產(chǎn)物的含量。該實驗模擬的是________過程。結果沒有檢測到產(chǎn)物，原因是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)利用噬菌體侵染細菌的過程研究DNA和蛋白質遺傳功能的關鍵是將DNA和蛋白質分開，單獨觀察其作用。(2)DNA分子的雙螺旋結構為DNA復制提供了精確的模板，而堿基互補配對原則保證了復制的準確性。(3)在實驗一中，由于四支試管中加入的脫氧核苷酸、ATP及酶均相同，所以，可根據(jù)試管中最后剩余的脫氧核苷酸來確定四種生物DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量及比例。在實驗二中，試管中加入核糖核苷酸模擬的是轉錄過程，但轉錄過程還需要RNA聚合酶及能量等，所以最后試管中沒有相關產(chǎn)物形成。 答案：(1)把DNA與蛋白質分開，單獨觀察其作用 (2)精確的模板　堿基互補配對 (3)四種生物的DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例　四種生物的DNA中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例不同　轉錄　缺少轉錄時所需的酶與能量 12．肥厚型心肌病屬于常染色體顯性遺傳病，以心肌細胞蛋白質合成的增加和細胞體積的增大為主要特征，受多個基因的影響。研究發(fā)現(xiàn)，基因型不同，臨床表現(xiàn)不同。下表是3種致病基因、基因位置和臨床表現(xiàn)。 請回答下列問題。 基因 基因所在染色體 控制合成的蛋白質 臨床表現(xiàn) A 第14號 β肌球蛋白重鏈 輕度至重度，發(fā)病早 B 第11號 肌球蛋白結合蛋白 輕度至重度，發(fā)病晚 C 第1號 肌鈣蛋白T2 輕度肥厚，易猝死 (1)基因型為AaBbcc和AabbCc的夫婦所生育的后代，出現(xiàn)的臨床表現(xiàn)至少有_______種。 (2)A與a基因在結構上的區(qū)別是_______________________________________________。 β肌球蛋白重鏈基因突變可發(fā)生在該基因的不同部位，體現(xiàn)了基因突變的________?；蛲蛔兛梢鹦募〉鞍捉Y構改變而使人體出現(xiàn)不同的臨床表現(xiàn)，說明上述致病基因對性狀控制的方式是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知A基因含23000個堿基對，其中一條單鏈A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4。用PCR擴增時，該基因連續(xù)復制3次至少需要________個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸，溫度降低到55℃的目的是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)生長激素和甲狀腺激素作用于心肌細胞后，心肌細胞能合成不同的蛋白質，其根本原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 甲狀腺激素作用的受體是______________，當其作用于________________(結構)時，能抑制該結構分泌相關激素，使血液中甲狀腺激素含量下降，這樣的調節(jié)方式稱為 ________________________________________________________________________。 解析：基因型為AaBbcc和AabbCc的夫婦所生育的后代中基因型有12種，研究發(fā)現(xiàn)，基因型不同，臨床表現(xiàn)不同，故至少有12種臨床表現(xiàn)。不同的基因堿基序列不同。已知一條鏈中A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈中T∶G∶A∶C＝1∶2∶3∶4，所以該DNA分子中A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，其中G＝460003/10＝13800(個)，連續(xù)復制三次，需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為(23－1)13800＝96600(個)。 答案：(1)12 (2)堿基的排列順序不同　隨機性　通過控制蛋白質的結構而直接控制生物體的性狀 (3)96600　使引物通過堿基互補配對與單鏈DNA結合 (4)兩種激素引起了心肌細胞內基因的選擇性表達　幾乎全身細胞(全身細胞膜上的糖蛋白)　下丘腦和垂體　負反饋調節(jié) 13．在許多脊椎動物和無脊椎動物的未受精的卵細胞質中貯存了許多mRNA，科學家為探究mRNA作用的發(fā)揮與卵細胞是否受精的關系，用海膽的未受精卵和受精卵作實驗材料進行以下實驗： 實驗一：放線菌素D是海膽卵RNA合成的抑制劑。在有放線菌素D或沒有放線菌素D存在情況下，海膽受精卵對14C－纈氨酸的摻入比例實驗結果如圖A。 實驗二：將未受精的海膽卵和受精的海膽卵分別懸浮在含有14C－亮氨酸的條件下進行培養(yǎng)(0時間表示受精的時刻)，定時測定細胞中放射性亮氨酸的摻入累積量，得到的實驗結果繪制成的曲線如圖B。 請根據(jù)以上實驗原理和結果回答下列問題： (1)海膽細胞中合成mRNA的場所是________，mRNA的主要作用是 ________________________________________________________________________。 (2)直接將14C標記的纈氨酸用于蛋白質合成的細胞器是________，該過程在生物學上稱為________；此過程所依賴的模板是________分子，合成該分子所需的原料是_____________。 (3)圖A中10h之前兩曲線的變化基本一致，說明海膽________________________。受精10h后，處理組與對照組的區(qū)別說明________________________。 (4)圖B未受精的卵細胞中14C－亮氨酸的摻入累積量變化很小，說明______________。受精的卵細胞中14C－亮氨酸的摻入累積量與未受精的卵細胞相比較，說明_______________。 解析：由圖A可知，受精卵發(fā)育初期合成蛋白質所需的mRNA源于卵細胞的細胞質，而后期合成蛋白質所需的mRNA則為新合成的mRNA。由圖B可知，未受精的卵細胞中大部分mRNA不能用來合成蛋白質，而受精后的mRNA可用于蛋白質的合成。 答案：(1)細胞核和線粒體　攜帶遺傳信息，作為蛋白質合成的模板　(2)核糖體　翻譯　mRNA　核糖核苷酸　(3)受精卵在發(fā)育初期合成蛋白質的模板mRNA來自于卵細胞，并不依賴新合成的mRNA　受精卵發(fā)育后期合成蛋白質所需模板為新合成的mRNA(4)未受精的卵細胞中大部分的mRNA不能用來翻譯蛋白質　受精卵中絕大部分的mRNA從無活性轉變?yōu)橛谢钚?，蛋白質合成速率顯著提高