专题四 生物的遗传
第1讲 遗传的物质基础
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知识内容
要求
1.人类对遗传物质的探索过程
Ⅱ
2.DNA分子结构的主要特点
Ⅱ
3.基因的概念
Ⅱ
4.DNA分子的复制
Ⅱ
5.遗传信息的转录和翻译
Ⅱ
考场传真
1.(2012·江苏,2)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
2.(2012·山东理综,5)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
3.(2012·安徽理综,5)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
4.(2012·课标全国理综,1)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同
D.同一密码子所决定的氨基酸不同
5.(2012·重庆理综,2)针对耐药菌日益增多的情况,利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述,正确的是( )
A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡
D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解
6.(2012·四川理综,2)将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆菌的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是( )
A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物
B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等
D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶
考向分析
本讲在高考中经常涉及的知识点有:探索DNA是遗传物质的经典实验、DNA分子的结构及复制过程、基因的表达及与性状间的关系。复习时应注重对DNA是遗传物质经典实验的分析,将基因突变和细胞分裂、DNA分子结构和复制联系起来,以模型建构的方式来复习遗传信息的流动过程等。
知识网络
①噬菌体侵染细菌实验 ②多样性 ③双螺旋结构 ④表达遗传信息 ⑤具有遗传效应的DNA片段
热点例析
热点一 DNA是遗传物质的两个经典实验
1.实验设计思路分析
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
思路相同
设法将DNA和蛋白质等其他物质分开,单独地、直接地去观察它们各自不同的作用
处理方式
有区别
直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养
同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)
2.实验过程分析
(1)本实验体现了一个完整的科学发现过程,即发现问题→提出假说→实验验证→得出结论。格里菲思的工作相当于前两步,艾弗里的工作相当于后两步,而赫尔希、蔡斯的工作属于进一步探究。
(2)两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则。
①肺炎双球菌转化实验:
+
②噬菌体侵染细菌实验:
3.实验结论比较
(1)肺炎双球菌转化实验的结论:证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(2)噬菌体侵染细菌实验的结论:证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质并没有进入细菌体内。
【例1】(2011·江苏,12)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素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大肠杆菌,进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性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
解析:噬菌体营寄生生活,不能用培养基直接培养,需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记,A项错误;实验中保温时间不能过长,若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中检测到32P,B项错误;35S标记的是噬菌体的蛋白质,理论上应存在于上清液中,但可能因搅拌不充分,部分噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中,C项正确;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,因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验,D项错误。
答案:C
归纳提升噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位:
触类旁通1(2012·安徽淮南模拟)在证明DNA是遗传物质的几个经典实验中,实验设计思路最关键的是( )
A.要用同位素标记DNA和蛋白质
B.要分离DNA和蛋白质
C.要区分DNA和蛋白质,单独观察它们的作用
D.要得到噬菌体和肺炎双球菌
特别提示判断生物遗传物质的一般方法
热点二 基因对性状的控制
1.中心法则
(1)遗传信息的流动。
①以DNA为遗传物质的生物。
②
(2)相关生理过程的比较。
遗传信息传递
遗传信息表达
复制
转录
翻译
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
个体发育过程中
场所
主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体
核糖体
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
mRNA
碱基
配对
A—T、G—C、
T—A、C—G
A—U、G—C、A—U、G—C、
T—A、C—G、U—A、C—G
特点
边解旋边复制,半保留复制
以基因为单位,边解旋边转录
一个mRNA上可连续结合多个核糖体,顺次合成多肽链
产物
两个双链DNA分子
三种单链RNA:
mRNA、tRNA、rRNA
蛋白质(多肽链)
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状
2.基因与性状的关系
(1)基因与性状并非简单的一一对应的关系,可存在如下情况。
①一个基因一种或多种性状。
②多个基因一种性状。
③基因之间可相互作用、相互影响,从而改变生物性状。如蚕茧的黄色(A)对白色(a)是显性,与蚕茧颜色有关的基因还有B、b,且只有基因型为A_bb时,才表现黄色。
④基因表达受环境影响,即表现型=基因型+环境条件,如相同基因型的水毛茛水中与水上叶片形状不同。
(2)基因对性状控制的两种方式。
①直接途径(如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病的病因):基因结构蛋白细胞结构。
②间接途径(如白化病、皱粒豌豆的成因):基因酶和激素(蛋白质类或肽类)细胞代谢。
【例2】(2011·安徽理综,5)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是( )
甲
乙
A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子
B.甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行
C.DNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶
D.一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次
解析:由图可以看出,甲图所示为DNA分子的复制过程,其方式为半保留复制,产生两个相同的子代DNA分子;乙图所示为以DNA分子的一条链为模板,产生单链RNA的转录过程,故A项错误。DNA分子复制过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中,转录过程主要发生在细胞核中,B项错误。在上述两个过程中,均需要解旋酶参与,故C项错误。在一个细胞周期中,DNA分子只复制一次,在整个细胞周期中每时每刻都需要多种酶的参与,多数酶的化学本质是蛋白质,因而转录、翻译过程在细胞周期的间期中进行多次,因此乙图所示过程可起始多次,D项正确。
答案:D
触类旁通2(2012·安徽阜阳模拟)用15N标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代,a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N,如下图所示,这三种DNA分子的比例正确的是( )
思维深化DNA复制过程中相关计算规律
(1)1个DNA分子复制n次,可形成2n个子代DNA分子,其中含最初母链的DNA分子占DNA分子总数的2/2n,即1/2n-1;含有的最初母链占DNA单链总数的2/(2n×2)=1/2n。
(2)DNA分子复制过程,如图所示。若DNA分子含有某碱基a个,则此DNA分子复制n次需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n-1);第n次复制需要含有该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n-1。
1.(2012·安徽巢湖模拟)下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中,错误的是( )
A.需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定
B.配制培养基的成分应适合噬菌体生长和繁殖
C.转化的有效性与提取的DNA纯度密切相关
D.实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是
2.(2012·安徽明光模拟)有关格里菲思的肺炎双球菌的转化实验,下列说法不正确的是( )
A.实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分
B.该实验证明了DNA是转化因子
C.转化形成的S型细菌的翻译过程是在核糖体中进行的
D.R型细菌被转化的这种现象属于可遗传变异的基因重组
3.(2012·安徽阜阳模拟)赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,以下实验步骤的先后顺序为( )
①用分别含有35S和32P的培养基培养细菌
②利用培养基培养噬菌体
③用噬菌体分别与含有35S和32P的细菌混合培养
④放射性检测
⑤离心分离
A.①③⑤④ B.①③④⑤
C.①②③④⑤ D.②①③⑤④
4.(2012·安徽池州模拟)下列能够证明DNA是遗传物质的实验是( )
①艾弗里将S型细菌提纯的DNA、蛋白质和多糖等分别加入到培养基中培养R型细菌
②格里菲思以小鼠为实验材料进行肺炎双球菌的转化实验
③DNA双螺旋模型的构建
④噬菌体侵染细菌的实验
⑤孟德尔的豌豆杂交实验
⑥禽流感病毒感染家禽细胞的实验
A.①②③④⑤⑥ B.③④⑤⑥
C.②④⑥ D.①④
5.(2012·合肥模拟)对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较,结果如下表所示:
项目
甲
乙
丙
丁
细胞膜
有
无
有
无
遗传物质
DNA
RNA
DNA
DNA
是否遵循孟德尔遗传定律
否
否
是
否
其中最可能表示肺炎双球菌的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.(2012·湖北七市4月联考)AUG是甲硫氨酸的密码子,又是“翻译”时的起始密码子。但研究发现,人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸。这是新生肽链经过加工修饰的结果。下列有关叙述中,不正确的是( )
A.mRNA是控制合成人体血清白蛋白的模板
B.DNA分子上,直接控制合成起始密码子AUG的脱氧核苷酸的排列顺序是TAC
C.转运甲硫氨酸的tRNA上的密码子是UAC
D.加工修饰新生肽链的场所是内质网和高尔基体
7.(2012·大连、沈阳第二次联考)下图表示某细胞及正在进行的某生命活动过程,下列相关叙述正确的是( )
A.该图表示的细胞为已分化的动物细胞
B.该图表示了中心法则中的全部内容
C.与图示过程相关的RNA种类有三种
D.图示过程中核糖体移动的方向是从a到b
8.(2012·河北唐山一模)以下关于基因、染色体和性状的说法正确的是( )
A.非等位基因都位于非同源染色体上
B.基因突变一定能够改变生物体的表现型
C.基因与性状之间是一一对应的关系
D.位于X或Y染色体上的基因,其相应的性状表现与性别相关联
9.(2012·江苏苏北四市一模)图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等),据图回答下列问题。
图1
图2
(1)在蛋白质合成过程中,图1、图2分别表示______和______过程。
(2)图1中②和③在组成上的区别是______________________________________。如果②发生改变,生物的性状________改变,原因是________________________。
(3)图2中c表示______,色氨酸的密码子是______,若图中多肽a是由60个氨基酸脱水缩合而成,则①中至少含有______个碱基对。
10.(2012·河北邯郸一模)结合遗传物质的相关实验,请据图回答问题。
(1)上图为艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,如看到__________(答特征)的菌落,说明R型细菌转变成了S型菌。
(2)为了充分证明DNA是遗传物质,艾弗里还在培养R型细菌的培养基中加入________________________________________________________________________,
进一步验证实验结果。
(3)后来,赫尔希和蔡斯利用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA,表明DNA具有______性,说明DNA是遗传物质。
(4)______(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都被32P标记的DNA分子?______(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都是31P的DNA分子?
(5)艾弗里的细菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路都是把__________,直接地、单独地观察它们的作用。
(6)在蛋白质合成过程中,遗传信息的流动途径表达式是________________。
11.(2012·广东深圳一模)医学上常使用抗生素治疗由细菌所引起的疾病。图中①~⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况,字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F、R表示不同的结构。
(1)①表示______________;④表示______________。
(2)细菌在正常状态下,c过程中遗传信息的传递也会有损失,其原因是________________________________________________________________________。
(3)人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性,现代生物进化理论认为,其实质是________________________________________________________________________。
(4)在基因工程构建基因表达载体时,常用到图中的R,原因是_________________
________________________________________________________________________。
(5)将N个细菌的F用32P标记后,放在31P的培养液中连续分裂m次,含31P标记的细菌有______个。
12.(2012·安徽安庆一中模拟)英国细菌学家格里菲思想研制出能抗肺炎双球菌的疫苗。当时,他选择了两种肺炎双球菌:带有荚膜、有毒的S型细菌和没有荚膜、无毒的R型细菌。通过实验,格里菲思发现将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内,会使小鼠致死。检查死鼠血样,发现其体内竟然存在S型活细菌。请依据上述材料回答下列问题。
(1)格里菲思根据实验得出的结论是: __________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)小鼠体内产生的抗肺炎双球菌抗体的化学本质是__________。
(3)有人设想抗R型细菌的抗体也可能抗S型细菌(R型细菌可以作为S型细菌的疫苗)。请为他设计一个实验验证这一想法。
实验目的:验证抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌(R型细菌可以作为S型细菌的疫苗)。
实验原理: _______________________________________________________。
实验材料:小鼠若干只、S型活细菌、R型活细菌、生理盐水、注射器等。(提示:可用生理盐水配制一定浓度的活菌液,但浓度和剂量不做要求。)
实验过程:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
____________________;
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验预期:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
命题调研·明晰考向
考场传真
1.B 解析:孟德尔并没有弄清楚遗传因子的化学本质,遗传因子(即基因)是DNA的事实是艾弗里首先在实验中证明的;在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯并没有把DNA和蛋白质进行分离提纯,但使用同位素示踪的技术将DNA和蛋白质进行了分开研究,说服力更强;在沃森、克里克之前,查哥夫已证明DNA中嘌呤的数与嘧啶的数是相等的;烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不能说明其他病毒的遗传物质也是RNA。
2.C 解析:DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)的数量是(5 000×2-5 000×2×20%×2)÷2=3 000,复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为:3 000×(100-1)=2.97×105,A项错误;噬菌体增殖过程中的模板来自噬菌体本身,B项错误;经过多次复制后,含32P的子代噬菌体为2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶(100-2)=1∶49,C项正确;DNA突变后由于密码子的简并性等原因,其控制合成的蛋白质分子结构不一定发生变化,性状也不一定发生变化,D项错误。
3.C 解析:据图可知,转录和翻译过程同时进行,由此判断该过程发生在原核细胞内,C项正确。真核细胞核内转录完成后,初始转录的mRNA经加工修饰后通过核孔进入细胞质,与核糖体结合完成翻译过程,转录和翻译不能同时进行,A、D两项错误。翻译是核糖体沿mRNA移动合成肽链的过程,B项错误。
4.B 解析:在任何细胞中tRNA的种类都是相同的;核糖体的成分也是相同的,都是由蛋白质和rRNA组成的;同一种密码子决定的氨基酸是相同的; 同一物种的不同细胞中,由于遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达,这将导致不同细胞中基因转录的mRNA不同。
5.A 解析:噬菌体是专一寄生在细菌细胞中的一类病毒。在侵染过程中,噬菌体自身的核酸注入宿主细胞中,蛋白质外壳留在宿主细胞外。核酸进入宿主细胞后,噬菌体以自身的核酸为模板合成子代噬菌体的核酸,B项错误。由于噬菌体在细菌内大量增殖造成细菌的裂解死亡,C项错误。噬菌体的增殖方式为复制增殖,而二分裂是原核生物的增殖方式,D项错误。以自身核酸为模板,以宿主菌的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质,A项正确。
6.B 解析:利用基因工程生产人生长激素是将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因,导入大肠杆菌细胞内,生产人的生长激素。生长激素不是大肠杆菌生命活动所必需的初级代谢产物,所以A项错;大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异是因为遗传物质改变引起的,属于可遗传的变异,所以B项正确;质粒是环状的DNA分子,不含有尿嘧啶,因此C项错;基因转录需要RNA聚合酶,转录产物为信使RNA,所以D项错。
体系构建·聚焦热点
知识网络
答案:①噬菌体侵染细菌实验 ②多样性 ③双螺旋结构 ④表达遗传信息 ⑤具有遗传效应的DNA片段
热点例析
【触类旁通1】C 解析:本题考查的是证明DNA是遗传物质的实验设计思路。肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌的设计思路都是使DNA与蛋白质等其他物质分开,单独、直接观察各自的作用。
【触类旁通2】D 解析:假设亲代DNA分子为n个,则繁殖四代后,DNA分子总数为16n,其中,只含15N的DNA分子为0个,同时含14N和15N的2n个,只含14N的有14n个,它们呈现的比例为D项所示。
创新模拟·预测演练
1.B 解析:噬菌体是寄生在细菌体内的,因此培养基直接培养的是细菌。
2.B 解析:S型细菌的菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,R型细菌的菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙;该实验没有把DNA和其他成分分开单独观察各自的作用,因此不能证明DNA就是转化因子。
3.A 解析:噬菌体不能用一般培养基培养,应先获得分别由35S和32P标记的细菌,再让噬菌体分别侵染被35S和32P标记的细菌,从而获得分别用35S和32P标记的噬菌体,与无标记的细菌混合培养,再离心分离,最后进行放射性检测。
4.D 解析:DNA双螺旋模型的构建揭示了DNA的空间结构和组成单体的组合方式;孟德尔的豌豆杂交实验提出了遗传因子;禽流感病毒是RNA病毒;格里菲思以小鼠为实验材料进行肺炎双球菌的转化实验中提出了“转化因子”,没有指出“转化因子”是DNA。
5.A 解析:肺炎双球菌属于原核生物,具有细胞膜,其遗传物质是DNA,由于不能进行有性生殖,所以不遵循孟德尔的遗传定律。
6.C 解析:mRNA是蛋白质合成的直接模板,A项正确;DNA模板链上的碱基与mRNA上的碱基互补配对,B项正确;转运RNA上与密码子碱基互补配对的称为反密码子,C项错误;人血清白蛋白属分泌型蛋白质,加工的场所有内质网和高尔基体,D项正确。
7.C 解析:由图可知此细胞内DNA分子呈环状,且边转录边翻译,因此可断定此细胞为原核细胞,A项错误;图中无DNA复制和RNA复制及逆转录过程,因此不能表示中心法则中的全部内容,B项错误;图示过程中有mRNA,翻译过程用到tRNA,核糖体中有rRNA,所以C项正确;核糖体移动的方向是从b到a,D项错误。
8.D 解析:同源染色体不同位置上的基因也称为非等位基因,A项错误;由于密码子具简并性等原因,基因突变后不一定能改变生物体的表现型,B项错误;基因与性状不是简单的一一对应关系,C项错误;性染色体上的基因遗传时总与性别相关联,因此其相应的性状表现也与性别相关联,D项正确。
9.解析:(1)根据图中显示的结构和所进行的生理活动等可判断1为转录,2为翻译。
(2)②为胞嘧啶脱氧核苷酸,③为胞嘧啶核糖核苷酸,二者只有五碳糖不同。②发生的改变为基因突变,基因突变不一定改变性状,原因可能是密码子的简并性或突变成隐性基因等。
(3)读图即可看出转运RNA及色氨酸的密码子。编码由60个氨基酸合成的多肽,mRNA中至少含有180个碱基,基因中至少含有180个碱基对。
答案:(1)转录 翻译
(2)②含有脱氧核糖,③含有核糖 不一定 密码子的简并性等
(3)tRNA UGG 180
10.解析:(1)S型细菌有荚膜,所以形成的菌落表面光滑。(2)艾弗里利用酶的专一性,将S型细菌的DNA和DNA酶混合,用以进一步确认DNA是否是遗传物质。(3)作为遗传物质的条件之一是亲子代之间是否具有连续性。(4)由于DNA分子是半保留式复制,因此,不能在子代中找到两条链都被32P标记的DNA分子;若复制2次以上,就能找到两条链都是31P的DNA分子。(5)细菌体外转化及噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路是把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地观察它们所起的作用。(6)蛋白质合成过程包括转录和翻译,因此遗传信息流动途径为:DNARNA蛋白质。
答案:(1)表面光滑
(2)S型细菌的DNA和DNA酶
(3)连续
(4)不能 能
(5)DNA和蛋白质分开
(6)DNARNA蛋白质
11.解析:(1)根据图示可知①表示抗生素抑制细菌细胞壁的形成,④表示抗生素抑制细菌DNA的转录。(2)c表示翻译过程,由于终止密码子不一定就在mRNA的最尾端,因此终止密码子及终止密码子以后的碱基序列不再编码蛋白质,所以,翻译过程中遗传信息的传递也会有损失。(3)由于抗生素的定向选择,会使抗药基因频率不断增加,从而细菌不断产生耐药性。(4)图中的R表示质粒,由于其具有多个限制酶切点,有标记基因,能在受体细胞中复制,因此常做基因工程中的运载体。(5)F指细菌的拟核DNA,1个细菌的DNA被标记,经m次复制后,子代的DNA分子中都含有31P,只有2个DNA分子含32P,每个细菌经m次复制后的DNA个数为2m个,所以这样的N个细菌经m次分裂后,有2m·N个细菌含31P标记。
答案:(1)抑制细菌细胞壁的形成 抑制细菌DNA的转录
(2)mRNA上有些碱基序列不能编码氨基酸,如终止密码
(3)定向选择,菌群中抗药基因频率增加
(4)R的DNA分子较小、裸露,独立于拟核之外;有限制酶的切点;有标记基因;在受体细胞能复制(自我复制或整合到受体细胞染色体DNA上,进行同步复制)
(5)2mN
12.解析:(1)在格里菲思生活的年代,还没有提出基因的概念,在他的实验中,他提出加热杀死的S型细菌中必然含某种“转化因子”,使R型细菌转化成S型细菌。
(2)抗体的化学本质是蛋白质(或免疫球蛋白)。
(3)作为机体的免疫机制,动物体受到外界抗原性物质刺激可产生特异性抗体,将抗原消灭,这是该实验设计的原理。为探究抗R型细菌的抗体也可能抗S型细菌,需要按照对照原则进行实验设计,具体设计步骤见答案。实验预期结果应该有两种结果,一是若甲组小鼠存活,而乙组小鼠死亡,说明抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌(R型细菌可以作为S型细菌的疫苗);二是若甲、乙两组小鼠都死亡,说明抗R型细菌的抗体不能抗S型细菌(R型细菌不可以作为S型细菌的疫苗)。
答案:(1)加热杀死的S型细菌中必然含某种“转化因子”,使R型细菌转化成S型细菌
(2)蛋白质
(3)实验原理:动物体受到外界抗原性物质刺激可产生特异性抗体,将抗原消灭
实验过程:①取小鼠若干只,均等地分为两组,编号为甲组和乙组
②在甲组体内注射用生理盐水配制的R型活细菌液1 mL,在乙组体内注射等量的生理盐水
③一段时间后,再分别给甲、乙两组注射用生理盐水配制的S型活细菌液1 mL,观察两组小鼠的生活状况
实验预期:①若甲组小鼠存活,而乙组小鼠死亡,说明抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌(R型细菌可以作为S型细菌的疫苗)
②若甲、乙两组小鼠都死亡,说明抗R型细菌的抗体不能抗S型细菌(R型细菌不可以作为S型细菌的疫苗)
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