高三生物教案：《遗传的物质基础》教学设计

　　遗传的物质基础

　　【本章知识框架】

　　【疑难精讲】

　　1．染色体在传种接代过程中的稳定性和连续性

　　每种生物都有恒定的染色体数。如玉米的染色体数是20，普通水稻的染色体数是24，猪的染色体数是38，黄牛的染色体数是60等。实验研究表明，染色体在细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中的行为和数目变化有明显的规律性，即染色体在生物的传种接代过程中具有一定的稳定性和连续性。

　　细胞中的染色体与遗传密切相关。分子生物学的进一步研究表明，染色体主要由DNA和蛋白质组成。如何确定DNA和蛋白质对遗传的决定性作用呢？科学家设法将生物体内的DNA和蛋白质分开，并证明将DNA放入另一生物体内时，原来那种生物的性状可在另一生物体中体现出来，而蛋白质没有这种作用。1928年格里菲斯的肺炎双球菌转化实验和1952年赫尔希的噬菌体侵染细菌的实验足以证明DNA和蛋白质在遗传过程中，DNA起决定性的作用。

　　2．DNA的传递载体

　　在真核生物中，DNA主要存在于细胞核的染色体上，伴随着生殖过程中发生的染色体复制及染色体进入不同的子细胞，DNA由亲代传递给子代。细胞质中线粒体、叶绿体中有少量的DNA，无染色体，在细胞质遗传中，这些DNA伴随着叶绿体、线粒体传递给子代细胞。

　　教材中的分离定律、自由组合定律、性别决定与伴性遗传均属细胞核遗传，生物的绝大多数的性状遗传归属细胞核遗传的范畴。

　　3．对“DNA是主要的遗传物质”以及“染色体是遗传物质的主要载体”中的“主要”二字的理解

　　生物的遗传物质有两种，即DNA和RNA。在真核生物、原核生物体内既有DNA也有RNA，它们的遗传物质是DNA而不是RNA。在病毒和类病毒中，有的只含DNA，有的只含有RNA，它们的遗传物质有的是DNA，有的是RNA。因此DNA是主要的遗传物质。

　　真核生物（占生物种类的绝大多数）体内的DNA主要存在于细胞核内的染色体上，少数存在于细胞质中的线粒体、叶绿体中，因此染色体是遗传物质的主要载体。又根据DNA的存在部位不同，将遗传方式划分为细胞核遗传和细胞质遗传。

　　4．对遗传物质必须具备四个条件的理解

　　（1）分子结构具有相对的稳定性，是指遗传物质本身在细胞组成和结构方面是相对稳定的，不像糖类、脂类、蛋白质那样，经常处于变化的状态。DNA分子是由成百上千个脱氧核苷酸（四种）组成的规则的双螺旋结构，碱基配对是严格的，碱基对的配对方式是稳定不变的，它们在细胞中的含量是相对稳定的。（2）能够进行自我复制，使生物前后代具有一定的连续性，是指遗传物质可以将自身的分子严格复制，并将复制后的分子向子代传递，使亲子代间遗传物质结构一定，保证前后代相应性状的稳定。（3）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状，这时遗传物质将遗传信息传到子代，只有控制子代个体发育中合成的特定结构的蛋白质，才能体现与亲代一致的生物性状。（4）产生可遗传的变异，是指遗传物质的分子结构发生变化，相应性状也发生变化，这种变化是遗传物质变化的结果，变化了的分子结构又具有相对稳定性，不断传递下去，使变异的性状在后代连续出现，即出现可遗传的变异。

　　5．噬菌体侵染细菌实验的几个问题

　　（1）噬菌体为细菌病毒，细菌是原核细胞，所以两者在结构上最大区别是有无细胞结构。两种生物体内均没有染色体，只有DNA，在两种生物的结构模式图中，表示遗传物质位置的黑线不能误看为染色体。

　　（2）如何说明侵染细菌时，进入细菌内的是噬菌体DNA，而非其外壳。用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体外壳蛋白质和内部的DNA，在细菌体内只能检测到32P，检测不到35S，由此证明侵染时，注入细菌的是DNA，蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内，也说明蛋白质分子在亲子代间不具备连续性。

　　（3）细菌细胞内噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白质合成所需要的原料、酶、能量、场所等条件均由细菌提供，这时细菌细胞内的一切变化是为噬菌体服务，这时的代谢活动由噬菌体DNA控制。

　　（4）噬菌体侵染细菌的实验还说明了噬菌体特有的增殖方式，这种方式不同于无性生殖和有性生殖，称为复制式繁殖。

　　（5）该实验能证明遗传物质的4个理论特点中的2个：能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状，正因如此，该实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。

　　6．DNA有三个结构特征

　　（1）其分子结构的稳定性体现在：一是分子骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变；二是每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的含氮碱基排列在内侧；三是两条链间碱基互补配对原则严格不变。

　　（2）其分子结构的多样性是指组成DNA的碱基对的排列方式是多种多样的，可总结为4种，指具有n对碱基对的排列方式，不同的DNA分子其碱基对的数量也不尽相同，这样就构成了DNA分子的多样性。

　　（3）DNA的多样性决定了DNA的特异性，DNA的特异性是指不同的DNA分子所具有的独特的碱基数目和排列顺序。

　　7．DNA的复制

　　（1）1958年，来西尔森（Meselson）和斯旦尔（Stanl）采用含15N同位素的NH4Cl培养大肠杆菌，放在正常的培养液里繁殖，然后用密度梯度离心技术测定分裂间期DNA复制时的密度变化，证实了DNA的半保留复制。它是指在DNA聚合酶的作用下，以一个DNA分子的两条链分别为模板，合成两个结构上完全相同的DNA分子的过程。

　　（2）DNA可以人工进行复制，条件是需要一条DNA链作模板，以含有A、T、G、C的四种碱基的脱氧核苷酸为原料、ATP为能源，加上DNA聚合酶和少量的Mg2＋（主要考点之一）。1973年，日本冈琦等人发现还要加一些引物RNA，具备了这些条件，才能完成复制。

　　（3）计算复制多代后，含有亲代DNA链数和分子个数也是重要考点之一，要重视与数学、物理、化学相关知识的运用。有些练习题在考查DNA的结构和复制的知识时会运用数学方面的乘法原理、列方程（组）解应用题等代数运算，也会运用到物理的离心运动以及化学上的放射性元素示踪等知识。

　　8．基因的概念

　　（1）每种生物有很多个单位性状，如人约有10万个，而每个细胞中的DNA数量是有限的，如人的体细胞核中有46个DNA分子，因此每个DNA分子实际上控制着多个单位性状。这样，一个DNA分子实际上分为若干个功能区段分别控制着不同的性状，每个功能区段称为一个基因，从而得出：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。

　　（2）DNA分子有若干基因，在相邻基因之间有一段不能控制生物性状、无遗传效应的基因间区，起到“连接”或“隔开”作用。

　　（3）基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息，但并不是DNA上所有脱氧核苷酸的排列顺序都含有遗传信息，因为间区无遗传信息。基因片段有二条单链，实际上只有一条链含有遗传信息，称为信息链，另一条链则不含这个基因的遗传信息，称为配对链。

　　（4）明确染色体、DNA、基因与脱氧核苷酸之间的关系。脱氧核苷酸是DNA的基本结构单位，基因是DNA的一个片段，DNA分子主要位于染色体上。因为染色体是DNA的主要载体，也是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列（DNA的一段，高度螺旋化）。一条染色体上含有一个DNA分子，而在细胞分裂间期的细胞中，经过复制后的染色体则含有2个DNA分子，分别位于两条姐妹染色单体上。

　　9．DNA和RNA

　　（1）判断DNA和RNA的关键是U（尿嘧啶、RNA特有）和T（胸腺嘧啶，DNA特有）；判断单链DNA或双链DNA的关键是A与T或G与C数目是否相等，RNA一般是单链结构。

　　（2）RNA分为三种：信使RNA（mRNA，携带遗传信息，指控制蛋白质合成的模板）；转运RNA（tRNA，多呈三叶草形，由一条链折叠盘绕而成，作用是运载氨基酸，1981年，我国合成了具有76个核苷酸的酵母丙氨酸转运RNA）；核糖体RNA（rRNA，约占核糖体质量的60%，主要功能是确保结合上去的mRNA分子正确地定向）。

　　10．遗传信息、密码子、遗传性状

　　（1）遗传信息是指控制生物遗传性状的一种信号，通常由DNA（基因）上的四种脱氧核苷酸排列顺序所决定。不同生物体内DNA不同，每种生物具有各自特定的遗传信息。

　　（2）密码子是指信使RNA上决定蛋白质合成时确定掺入的某一特定氨基酸在肽链上顺序排列的三个相邻碱基，也称“三联体”密码。

　　（3）遗传性状是指由遗传物质所控制的生物体所表现出的各种形态、结构和生理等方面的特征，主要由蛋白质体现。

　　（4）联系：①从描述方法和思维定式上看，遗传信息是抽象概念，它通过密码子作为中介，使生物的具体性状得以体现。这里有一个从抽象到具体的描述方法和思维过程。②转录和翻译过程是遗传信息传递的主要途径，即中心法则的主要内容。遗传信息、密码子和遗传性状是科学家在描述信息传递的过程中建立的三个基本概念。

　　（5）区别：①存在位置不同：遗传信息存在于DNA分子（基因）上；密码子存在于信使RNA分子上；遗传性状则是分布于生物体全身，由蛋白质来体现。②功能不同：遗传信息是生物体遗传性状的储存方式，它可通过复制、转录、翻译、逆转录等过程传递，最终使生物体表现出各种性状；密码子直接控制蛋白质中的氨基酸种类；遗传性状是遗传信息的具体体现，决定着不同生物和同种生物个体之间的遗传差异。

　　11．复制、转录和翻译三者之间的区别

　　（1）复制、转录、翻译过程中，都严格遵守碱基互补配对原则。只不过在复制过程中，A是与T配对，而在转录过程中，A则是与U配对；在翻译过程中氨基酸与信使RNA的碱基并不是直接对应关系，只能是转运RNA上一端的三个碱基（称反密码子）与信使RNA上的密码子配对，转运RNA的另一端则携带氨基酸。

　　（2）其他易混淆知识的比较

　　对比项目    复制    转录    翻译

　　场所    细胞核    细胞核    核糖体

　　模板    DNA解旋后的两条母链    DNA解旋后的一条母链    mRNA

　　原料    脱氧核苷酸    核糖核苷酸    氨基酸

　　产物    两个相同的DNA分子    mRNA分子    蛋白质（多肽链）

　　【学法指导】

　　本部分可用5～8课时完成，相关知识可用2～3课时，同步训练可用3～5课时。

　　遗传是指亲代与子代在性状上的相似：从遗传物质上分析，是指亲代遗传物质的准确复制并传递到子代的过程。变异是指亲代与子代之间、子代个体之间在性状上的差异：由于环境条件引起的变异叫不可遗传的变异，由于遗传物质的改变引起的变异叫可遗传的变异，可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。遗传和变异是生物的基本特征之一，是生物界普遍存在的极其复杂的生命现象，在生物个体生命活动、种族延续与进化发展中有着重要的作用。一般地说，遗传是相对的，变异是绝对的。本章内容属于遗传学内容，是目前生命科学的前沿学科，热点、焦点多，实验性、理论性强，在整个高中生物教材中以及历年的高考中都占有重要的地位，且题目灵活，富于变化，是历年高考突出考查的重点章节之一。

　　该章知识与其他章节联系密切。第一章中有关蛋白质和核酸，第二章有关核糖体、线粒体、叶绿体、细胞核、染色体等知识，是学习“遗传的物质基础”等内容的基础。第五章中有关减数分裂过程中同源染色体的联会和四分体时期，第一次分裂后期的同源染色体分开，非同源染色体之间的自由组合等知识，是基因遗传规律的细胞学基础。生物的遗传和变异是生物进化的内因，生物的变异为生物的进化提供了原始材料，因此本章内容又是第七章的基础知识。所以该章在整个教材中占有十分重要的地位。

　　本章包括五节内容。第一节“遗传的物质基础”分为三大部分。第一部分“DNA是主要的遗传物质”，要注意复习DNA是遗传物质的两个证据及特点；第二部分“DNA的结构和复制”，要在掌握“［实验九］DNA的粗提取与鉴定”和“［实验十］制作DNA双螺旋结构模型”的实验原理与方法步骤的基础上，进一步加深理解DNA的组成成分、空间结构、碱基互补配对原则及应用和复制过程；第三部分“基因的表达”应重点复习基因的概念、基因控制蛋白质的合成以及“中心法则”。第二节“遗传的基本规律”包括基因的分离定律、自由组合定律、基因的连锁和交换定律三部分内容，要注意复习一些重要的基本概念；三个定律的实质及应用；明确各定律的适用范围。第三节“性别决定与伴性遗传”要在明确人类染色体组型基础上，注意复习性别决定和伴性遗传的过程、实例和特点；正确区分常、性染色体上基因控制的遗传现象及有关遗传系谱题的解题方法与技巧。第四节“生物的变异”分为两大部分。第一部分“基因突变和基因重组”要注意复习比较两个概念、特点、原因及应用；第二部分“染色体变异”要注意复习染色体组、多倍体、单倍体；单倍体及多倍体的育种过程。第五节“人类遗传病与优生”在掌握单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病的基础上，明确遗传病对人类的危害、优生的概念和措施。

　　在本章内容中，“遗传的物质基础”部分，通过掌握DNA的结构，能帮助理解生物的遗传现象和生物的多样性；DNA的复制与细胞分裂及生物的遗传变异等知识密切相关；基因的有关知识则是学习遗传的基本规律和基因突变等知识的基础。因此，DNA的结构、DNA的复制和有遗传效应的DNA片段——基因，是本章的重点知识。

　　在上述知识点中，“DNA是主要的遗传物质”是复习的重点，对这一重点知识的复习应从分析两个实验入手，得出DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质的结论，再从以下几点归纳出DNA是主要的遗传物质。①一切生物的遗传物质是核酸；②细胞生物和DNA病毒的遗传物质是DNA；③在只含RNA的少数病毒中，RNA才作为遗传物质。对DNA是遗传物质证据的两个实验的理解是本节的难点。关于肺炎双球菌的转化实验，通过对实验过程的研究，弄清S型细菌中，RNA是转化因子，DNA是遗传物质；关于噬菌体侵染细菌的实验，要抓住实验过程中的两个关键阶段：注入和释放，即抓住噬菌体染细菌过程中起作用的是DNA，以及子代噬菌体在大小、形态等方面都保持着原来亲代噬菌体的特点这两点内容，并通过分析实验过程，对比DNA所具有的遗传物质的特点，使教材相关知识的联系更加紧密并形成完整的知识体系。

　　关于染色体是遗传物质的主要载体是本节的又一重点，这主要是由真核细胞中的DNA主要存在于染色体上决定的。此外，在认识染色体是遗传物质主要载体的同时，不要忽略了细胞中还有少量DNA存在于线粒体和叶绿体中，线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体。受细胞核中染色体上DNA控制的遗传现象叫细胞核遗传，受细胞质中DNA控制的遗传现象叫细胞质遗传。

　　本部分知识内容抽象，概念多，易混淆，学习难度大。学习时要注意抽象知识的直观化手段——图解和模型（DNA结构模型、DNA复制图解等）。多比较：如DNA和RNA的比较；遗传信息与遗传密码的比较；转录、翻译以及DNA复制的比较；噬菌体与原核生物的比较等。多图（表）解：如DNA片段平面图解；中心法则图解（不仅清楚各组成成分的关系、位置，还利用碱基互补配对原则将“复制”“转录”“翻译”等重要过程有机地联系起来，区别开来）等。多举例：如要弄清DNA是遗传物质的证据，不仅要注意分析“噬菌体侵染细菌的实验”和“细菌转化实验”，还应自己去探究这两个实验的实质以及RNA在病毒的繁殖和遗传中起作用的例子（如TMV、HRV）等。这样，既能加深对“DNA是主要的遗传物质（DNA不是惟一的遗传物质，RNA也是遗传物质）”的理解，又能拓宽知识面。对于一些重要的概念要在理解的基础上，切实掌握，并弄清它的重要地位。如：基因这个概念，从内部看，它是有遗传效应的DNA片段；从外部看，基因在不同的染色体上与在同一染色体的不同位点上，所遵循的遗传规律不同，所表现的遗传效果也不同，这就为以后学习遗传的基本规律、伴性遗传以及生物的变异打下了基础。

　　【典型例题精讲】

　　［例1］下列关于DNA的叙述中，正确的是

　　A．玉米的卵细胞含有玉米的全部遗传信息

　　B．同种生物个体之间DNA完全相同

　　C．一个DNA分子只控制一个性状

　　D．病毒的遗传物质是DNA

　　【解析】在体细胞内，控制某一性状的基因是成对存在的。精子和卵细胞中控制某一性状的基因是体细胞中成对基因中的任何一个。基因中的脱氧核苷酸的排列顺序是遗传信息，因此精子和卵细胞含有本物种全部的遗传信息。同种生物不同个体之间，细胞核中DNA数目是相同的，但是不同的DNA含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。一个DNA上有许多基因，可控制多个性状。病毒的遗传物质是DNA或RNA，噬菌体的遗传物质是DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

　　【答案】A

　　［例2］染色体是遗传物质的主要载体，主要是因为

　　A．染色体中DNA的含量稳定

　　B．细胞分裂时染色体复制和DNA复制是同步

　　C．染色体容易被碱性染料染成深色

　　D．细胞内的DNA大部分在染色体上

　　【解析】A说明染色体在遗传上的作用实质上是由DNA决定；B说明染色体的行为同DNA的变化是一致的，D项说明主要的遗传物质DNA大部分位于染色体上，因而说明染色体是遗传物质的主要载体。C项只说明染色体的一种着色特点。

　　【答案】D

　　［例3］用同位素35S标记噬菌体的蛋白质外壳，32P标记其核酸分子。该噬菌体感染普通大肠杆菌，结果绝大多数子代噬菌体中

　　A．有35S                                    B．有32P

　　C．有35S和32P                            D．没有35S和32P

　　【解析】噬菌体侵染细菌时，注入细菌内的只有32P标记的噬菌体DNA，而35S标记的蛋白质外壳留在细菌外面，所以，所有的子代噬菌体均不含35S。32P标记的噬菌体DNA在细菌内以不含32P的四种脱氧核苷酸为原料进行半保留复制，因而在产生的子代噬菌体中，只有两个噬菌体含有32P，其他的绝大多数子代噬菌体均不含有32P。

　　【答案】D

　　［例4］在酶合成过程中，决定酶种类的是

　　A．核苷酸                                B．核酸

　　C．核糖体                                D．tRNA

　　【解析】考查DNA控制蛋白质的合成。酶是蛋白质，蛋白质的合成过程受DNA控制，一定结构的DNA能控制合成相应结构的信使RNA，进而由信使RNA控制合成相应结构的蛋白质，即DNA分子通过信使RNA为媒介决定蛋白质的性质。核糖体和tRNA分别作为合成蛋白质的场所和氨基酸的运载工具，对蛋白质的性质没有决定作用。另外，了解少数病毒以RNA为遗传物质，有以RNA控制蛋白质合成的事例，对解题更有帮助。不能正确理解DNA控制蛋白质合成的过程，可能导致本题误解。

　　【答案】B

　　［例5］蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫丝蛋白。这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推测丝腺细胞

　　A．只有丝蛋白基因

　　B．有血液蛋白和丝蛋白基因

　　C．有丝蛋白基因和其它基因，但没有血液蛋白基因

　　D．比合子的基因少

　　【解析】蚕的各种不同的体细胞均来自于同一个受精卵的有丝分裂，因而不同的体细胞应与受精卵含有相同的基因，只是不同的体细胞表达不同的基因，因而丝腺细胞含有受精卵所具有的所有基因，只是丝腺细胞在执行其生理功能时，它所含有的血液蛋白质基因不表达。

　　【答案】B

　　［例6］DNA的组成分析表明下列的相关比值其中有一个是可变的

　　A．A/T                                    B．G/C

　　C．（A＋T）/（G＋C）                        D．（A＋G）/（T＋C）

　　【解析】A和B都不对，根据DNA的碱基互补配对原则可知：A=T，G=C，这是因为DNA是互补双链分子，A与T配对，G与C配对，因此A/T和G/C都等于1，且不变。（A＋T）/（G＋C）的比值可因物种而异，有些生物的A＋T含量高于G＋C，有些生物则相反。D项中因为A=T，G=C，则A＋G=T＋C，即（A＋G）/（T＋C）的值为1，是不变的。

　　【答案】C

　　［例7］将一个DNA分子进行标记，让其连续复制3次，在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA链占DNA总链数的

　　A．1/32                                    B．1/16

　　C．1/8                                    D．1/4

　　【解析】本题与上题属同一类型题，但又有不同之处。标记了一个DNA分子之后，就等于标记了两条DNA链，那么，无论复制多少次，被标记的总是这两条链，所以本题的算法是用2除以最后得到的总的DNA链数，即2÷16=1/8，（亦即1/23）。

　　【答案】C

　　［例8］愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性（氚标记）。当这些细胞被固定后进行显微镜检，利用放射性显影发现放射性只集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以有理由地肯定被标记的化合物是

　　A．一种氨基酸                                B．尿嘧啶核苷酸

　　C．葡萄糖                                    D．胸腺嘧啶核苷酸

　　【解析】细胞核是遗传物质DNA贮存的场所、线粒体和叶绿体中也含有DNA和RNA。放射性只集中于细胞核、线粒体和叶绿体说明被标记的化合物是DNA的基本组成单位：脱氧核糖核苷酸。据此肯定被标记的化合物是胸腺嘧啶核苷酸。

　　【答案】D

　　［例9］某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下表所示）。产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。

　　?    噬菌体    细菌

　　DNA或核苷酸    32P标记    31P标记

　　蛋白质或氨基酸    34S标记    35S标记

　　（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的_________和_________元素，各占_________个和_________。

　　（2）子代噬菌体中，只含32P的有_________个；只含31P的有_________个；同时含32P、31P的有_________个。

　　（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有_________元素，由此说明____________________；子代噬菌体蛋白质都含有_________元素，这是因为_________________________________。

　　（4）因为此实验能证明遗传物质四个理论特点中的两个：

　　①_____________________________________________。

　　②_____________________________________________。

　　所以此实验得出的结论是_____________________________________________。

　　【解析】本题考查DNA和蛋白质组成元素的差别，DNA的半保留复制和噬菌体侵染细菌实验的有关知识。噬菌体由DNA和蛋白质组成。DNA含有P，蛋白质含有S。在噬菌体侵染细菌实验时蛋白质外壳没有进入细菌内，子代噬菌体的外壳（或蛋白质）是在细菌内用35S标记的氨基酸为原料来合成的；噬菌体的DNA进入细菌内能自我复制，能指导蛋白质的生物合成；用35S标记的氨基酸为原料来合成的子代噬菌体的外壳。所以此实验得出结论是DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

　　【答案】（1）32P  31P  2  100（2）0  98  2（3）34S噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌内35S子代噬菌体的外壳（或蛋白质）是在细菌内用35S标记的氨基酸为原料来合成的（4）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性  能指导蛋白质的生物合成  DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

　　［例10］烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶，但二者致病病斑不同，如下图所示。根据图B回答：

　　（1）（a）表示用_________感染烟叶，结果_________________。

　　（2）（b）表示用_________感染烟叶，结果_________________。

　　（3）（c）表示用_________感染烟叶，结果_________________。

　　（4）（d）表示的是用人工合成的新病毒产生的后代，其特征是______________________。

　　（5）整个实验说明___________________________。

　　【解析】本题是有关RNA在病毒繁殖和遗传中的作用的经典实验。一些植物病毒和动物病毒只含有RNA，而不含DNA。这些病毒的遗传性状是由RNA决定的。首先应仔细审题、审图，注意TMV的结构：实心螺旋代表RNA，空白方框代表蛋白质外壳；图HRV的结构：空心螺旋代表RNA，斜线方框代表蛋白质外壳，箭头表示感染。A图中的（a）、（b）分别表示两种病毒感染烟叶后的病斑性状不同。再看B图，实验证明把TMV的蛋白质外壳与RNA分离，单独用TMV的蛋白质侵染烟草叶，不产生病斑，也就是无致病性（B中（a））；而把HRV的RNA接种到烟叶上，结果烟叶发病，证明RNA起着遗传物质的作用（B中（b））。如果把HMV的RNA与TRV的蛋白质组合在一起，形成一个类似“杂交”的新病毒，感染实验结果得到的病斑特征决定于RNA的特异性，进一步证明RNA在遗传上的决定作用。

　　【答案】（1）TMV蛋白质外壳接种烟叶  没有侵染作用（2）HRV的RNA单独接种烟叶  有侵染作用（3）TMV外壳和HRV的RNA合成的病毒接种烟叶  有侵染作用（4）新病毒产生的后代全属HRV型（5）RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

　　［例11］如下图“DNA的粗提取和物理性状观察”实验装置，分析回答：

　　（1）实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中含有较高含量的_________。

　　（2）在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_________，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2摩尔/升NaCl溶液的目的是__________________，图中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_________。

　　（3）为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA可滴加_________溶液，结果丝状物被染成蓝绿色。

　　【解析】考查从鸡血细胞液中提取和鉴定DNA的实验步骤和原理。“DNA粗提取和物理性状观察”实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是DNA主要位于细胞核中，而血浆中不含DNA，使用鸡血细胞液提高了材料中的细胞数量和DNA含量，从而可以保证实验能提取到足够DNA的数量。题中图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤，图A通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而导致最终破裂，并释放出胞内物。图B通过纱布过滤使血细胞释出的DNA滤入收集的滤液中（将大量胶状物滤出），再在滤液中加入2摩尔/升NaCl溶液，使DNA溶解度增加（DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，如在0.14摩尔/升NaCl溶液中溶解度只有水中的1%，而在1摩尔/升NaCl溶液中的溶解度为水中的2倍），即使DNA分子溶解入NaCl溶液。图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水（大量），可使溶液的NaCl浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低（在0.14摩尔/升NaCl溶液中溶解度最低，浓度变小DNA溶解度将加大），使DNA低渗析出，经过滤等手段可以收集到DNA。甲基绿为比较常用的细胞核染色剂，染后细胞核、染色体呈绿色，属碱性染料，可以用来鉴定DNA。

　　【答案】（1）DNA（2）使血细胞破裂  使滤液中的DNA溶于浓盐溶液  使DNA析出（3）甲基绿

　　［例12］将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果：DNA复制的密度梯度离心试验如下图所示。

　　（1）中带含有的氮元素是_________。

　　（2）如果测定第四代DNA分子的密度，15N标记的比例表示为_________。

　　（3）如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为_________。

　　（4）上述实验表明，子代DNA合成的方式是_________。

　　【解析】考查DNA分子复制的特点。DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。一个亲代DNA分子复制到第二代形成22=4个DNA，其中两个各保留亲代DNA分子的一条链（含15N），另一条链为14N，另两个DNA分子的两条链均含14N；以后各代中含有一条15N链、一条14N链的DNA分子始终为2个（来自于同一个亲代DNA），其余DNA分子两条链均含14N。全含15N的DNA分子比纯含14N的DNA分子密度大，在密度梯度离心试验中，含15N的DNA分子均位于试管下部，而含14N的DNA分子应位于试管中较靠上的位置。一条链含15N，一条链含14N的DNA分子位置应后于前两者之间，试验的结果也证明了这一点。据此可知，（1）中带（DNA）含有氮元素为两种：14N和15N；（2）第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个，一条链为14N，一条链为15N的DNA分子为2个，占总数的1/8，位于梯度离心分离的中带，其余DNA分子含14N，有14个，占7/8，位于轻带；（3）将第一代DNA链（一条含15N，一条含14N）氢键断裂后（两链分开）测定密度，应含的一半链在轻带，一半含的链在重带。

　　【答案】（1）14N和15N（2）1/8中，7/8轻（3）1/2重，1/2轻（4）半保留复制

　　［例13］已知甲、乙、丙三种类型的病毒，它们的遗传信息的遗传方式分别用下图表示。

　　（1）对三种类型的病毒分别举例（从以下供选答案中选出：瘤病毒、噬菌体、流感病毒）

　　甲_________；乙_________；丙_________。

　　（2）图中3、10表示遗传物质的_________过程，此过程正常进行所必备的条件有：_________酶、_________酶、___________________________。

　　（3）图中1、8表示遗传信息的_________过程；图中2、5、9表示遗传信息的_________过程。

　　（4）图中7表示遗传信息的_________过程，此过程的进行需要_________的催化，发现这一现象的意义是___________________________。

　　（5）图甲中遗传信息传递的过程图式为：_________________，甲生物的这些过程发生在_________细胞内。

　　【解析】噬菌体的遗传物质是DNA，进入细菌后的DNA能够自我复制，转录形成信使RNA，并利用细菌的核糖体翻译形成蛋白质；由此推知甲为噬菌体。流感病毒的遗传物质是RNA，能够自我复制，转录形成信使RNA，并利用寄主细胞的核糖体翻译形成蛋白质；由此推知乙为流感病毒。瘤病毒的遗传物质是RNA，进入细胞后能够自我复制，在逆转录酶的作用下形成DNA（先形成DNA的一条链，再配对形成两条链），再转录形成信使RNA，并利用寄主细胞的核糖体翻译形成蛋白质。

　　【答案】（1）噬菌体致 流感病毒  瘤病毒

　　（2）复制  解旋  聚合  ATP及四种脱氧核苷酸

　　（3）转录  翻译

　　（4）逆转录    逆转录酶对中心法则的补充

　　（5）DNA→DNARNA蛋白质细菌

　　?

　　【达标训练】

　　一、选择题

　　1．DNA分子上有遗传效应的片段是基因，与基因有关的不正确叙述是

　　A．基因能复制

　　B．基因能转录

　　C．基因在A、B中都要解旋

　　D．基因只复制而不转录

　　【解析】复制是产生与亲代DNA分子完全相同的子代DNA的过程，所以DNA的任何片段都应复制；转录是产生信使RNA进而翻译为蛋白质决定生物的某一性状，所以DNA转录时，只转录有遗传效应的DNA片段（基因）。

　　【答案】D

　　2．具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为

　　A．60个                                    B．80个

　　C．120个                                D．180个

　　【解析】考查DNA分子的化学结构和复制的有关知识。题干“具有100个碱基对的1个DNA分子区段”，提示该DNA分子为双链DNA，根据碱基互补配对原则，该DNA分子含有40个T，则必然含有40个A，其余碱基的数量为G=C=60；根据DNA复制的特点，该DNA复制一次，需要60个C，形成两个完全一样的子代DNA，两个子代DNA继续复制一次又各需60个C，所以该DNA连续复制两次共需180个C。搞清脱氧核苷酸与碱基的关系，熟练掌握DNA复制的特点，是解答本题的关键。

　　【答案】D

　　3．一种动物体内的某种酶由150个氨基酸组成，在控制这个酶合成的基因中核苷酸的最少个数是

　　A．300个                                B．450个

　　C．600个                                D．900个

　　【解析】考查基因控制蛋白质合成的过程。在信使RNA中，三个相邻的碱基决定一个氨基酸，而信使RNA是由DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成的。所以，一个氨基酸和基因中的三个碱基对（6个碱基）相对应。基因是由两条脱氧核苷酸链构成的（尽管只有一条链具有转录功能），解题过程中忽略基因和信使RNA的对应情况，是解题失误的主要原因。

　　【答案】D

　　4．在蛋白质合成的翻译过程中，碱基互补配对发生于哪两者之间

　　A．氨基酸与转运RNA

　　B．信使RNA与转运RNA

　　C．DNA与信使RNA

　　D．核糖体与信使RNA

　　【解析】A、D不存在碱基互补配对关系，C是转录过程中发生的碱基配对关系。

　　【答案】B

　　5．（2003年上海高考题）下列细胞中不能合成蛋白质的是

　　A．胰腺细胞                                B．肠粘膜细胞

　　C．成熟红细胞                            D．白细胞

　　【解析】细胞内蛋白质的合成必须在DNA的指导下，经过转录、翻译过程，最后合成蛋白质。而成熟的红细胞中无细胞核，故不能转录形成mRNA，也就不能合成蛋白质。

　　【答案】C

　　6．由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是

　　A．氨基酸、葡萄糖、碱基

　　B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖

　　C．核糖、碱基、磷酸

　　D．脱氧核糖、碱基、磷酸

　　【解析】考查DNA、RNA结构单位的化学组成。DNA的基本单位脱氧核苷酸是由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成的，RNA的基本结构单位核糖核苷酸是由核糖、磷酸、含氮碱基组成的，它们是核酸水解后形成的最小分子。本题设问RNA的水解产物，故答案为C。对DNA和RNA的化学组成记忆不清，对题干所述中心词把握不准，是本题出错的主要原因。

　　【答案】C

　　7．已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的多肽链中，最多含有多少种氨基酸

　　A．8000                                    B．4000

　　C．16000                                D．20

　　【解析】考查蛋白质分子的化学组成。天然氨基酸种类较多，但构成蛋白质的氨基酸约有20种。本题已知条件较多，但与题目解答并无直接联系，主要起迷惑干扰作用。这就要求学生解题时认真、全面审视题目要求。根据题目提供的诸多条件，错误认为本题会考查多肽链所含氨基酸的数量，从而根据转录、翻译的过程求解获得答案A，是本题出错的最主要原因。

　　【答案】D

　　8．关于转运RNA和氨基酸之间相互关系的说法，正确的是

　　A．每种氨基酸都可由几种转运RNA携带

　　B．每种氨基酸都有它特定的一种转运RNA

　　C．一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸

　　D．一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA来将它带到核糖体上

　　【答案】D

　　9．下列哪一组是DNA的组成成分

　　A．脱氧核糖、核酸和磷酸

　　B．脱氧核糖、含氮的碱基和磷酸

　　C．核糖、嘧啶和磷酸

　　D．核糖、含氮的碱基和磷酸

　　【答案】B

　　10．DNA复制需要

　　A．能量                                    B．酶和模板

　　C．脱氧核苷酸                            D．上述三个答案

　　【解析】DNA复制的条件是：①模板；②能量；③原料：脱氧核苷酸；④酶。

　　【答案】D

　　11．下列有关遗传规律的正确叙述是

　　A．遗传规律适用于一切生物

　　B．遗传规律只适用于高等植物

　　C．遗传规律在配子的形成过程中起作用

　　D．遗传规律在受精作用过程中起作用

　　【答案】C

　　12．若用物理或化学方法抑制恶性肿瘤细胞的DNA复制，这些细胞将停留在细胞周期的

　　A．前期                                    B．中期

　　C．后期                                    D．间期

　　【答案】D

　　13．某种DNA分子中，胸腺嘧啶数占全部碱基的23.8%，则腺嘌呤数与胞嘧啶数之和占全部碱基数的

　　A．23.8%                                B．26.2%

　　C．50%                                    D．76.2%

　　【解析】本题主要考查碱基互补配对原则。解此类题目首先应弄清楚：任意两个互不配对的碱基比率之和都占总量的50%，也就是A＋G=T＋C=A＋C=T＋G，而与单个碱基占总数的比例无关，由此可知，腺嘌呤数与胞嘧啶数之和占全部碱基总数的50%。

　　【答案】C

　　14．某DNA分子的一条单链中（A＋G）/（T＋C）=0.4，上述比例在其互补单链中和整个DNA分子中分别是

　　A．0.4和0.4                            B．0.4和0.6

　　C．0.6和1.0                            D．2.5和1.0

　　【解析】本题主要考查对碱基互补配对原则的理解。根据碱基互补配对原则可知，在每个DNA分子中，嘌呤碱基（A＋G）和嘧啶碱基（T＋C）是相等的，而两条链上的碱基又是互补的，也就是说一条链上的A＋G等于另一条链上的T＋C，同样一条链上的T＋C等于另一条链上的A＋G。则两条链上的（A＋G）/（T＋C）的比值是互为倒数。现在，一条链上的A＋G/T＋C=0.4，那么，其互补链上的则是2.5，而整个DNA分子中的这个比值应是1。

　　【答案】D

　　15．已知某信使RNA的碱基中，U占20%，A占10%，求它的模板基因中胞嘧啶占

　　A．25%                                    B．30%

　　C．35%                                    D．70%

　　【解析】本题主要考查对转录的理解。信使RNA分子是通过DNA上基因中的一条链转录而来的，则信使RNA分子中碱基比率与模板链的碱基比率是相对应的，根据题意，U占20%，A占10%，则基因模板链中的A＋T就占该链的30%，而根据碱基互补配对原则，基因中的一条链的A＋T占该链的比率与另一条链中的A＋T占另一条链的比率及整个基因中A＋T的比率是相等的，即整个基因中的A和T之和占全部碱基的30%，那么G＋C就占全部碱基的70%，又因为G=C，所以胞嘧啶C占35%。

　　【答案】C

　　16．关于DNA分子复制的叙述，错误的是

　　A．复制发生在细胞分裂间期

　　B．边解旋边复制

　　C．复制需要氨基酸和酶

　　D．复制遵循碱基互补配对原则

　　【解析】本题主要考查对DNA分子复制的理解及DNA分子的复制与染色体复制的差别。在四个选项中，C是错误的，因为DNA分子的复制需要的原料是脱氧核苷酸，而不是氨基酸，只有在染色体复制时，合成有关蛋白质才需要氨基酸。

　　【答案】C

　　17．一条多肽链中有1000个氨基酸，则作为合成多肽链的信使RNA分子和用来转录该信使RNA分子的基因中，分别至少要有碱基多少个

　　A．1000和2000                            B．2000和4000

　　C．3000和3000                            D．3000和6000

　　【解析】本题主要考查基因控制蛋白质合成中DNA分子、RNA分子的碱基数与蛋白质中氨基酸数的关系。基因以其一条链为模板合成了信使RNA分子，则基因中碱基数与信使RNA的碱基数之比应为2：1，而信使RNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸，则信使RNA的碱基数与其合成的多肽链中的氨基酸数之比应为3：1，将其合起来即：

　　基因→信使RNA→蛋白质

　　碱基数目：碱基数目：氨基酸数目

　　6：3：1

　　根据这个原理，我们就可以顺利做出这道题，即信使RNA的碱基数应至少是3000个，而基因中的碱基数至少是6000个。

　　【答案】D

　　18．某生物精原细胞的染色体上有2n个基因，DNA含量为6.4c（单位），则该生物肝细胞的染色体上含有基因数和DNA含量为

　　A．n和3.2c                                B．2n和6.4c

　　C．2n和3.2c                            D．4n和12.8c

　　【解析】考查不同类型细胞中染色体、DNA和基因的关系。在生物的生殖细胞及其形成过程的某些阶段细胞内染色体、DNA和基因数量同正常体细胞相比会发生成倍的变化，某些特殊的组织细胞中其含量同体细胞也有差别。本题精原细胞同肝细胞一样都是体细胞，它们染色体上含有的基因数和DNA含量应相同。把精原细胞误解为初级精母细胞（DNA发生了复制）是本题出错的常见原因。

　　【答案】B

　　19．某一DNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤二者共占碱基总量的46%，其中一条链上腺嘌呤占此链碱基量的28%，则另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的百分比为

　　A．46%                                    B．26%

　　C．54%                                    D．24%

　　【解析】解决这类题目的关键是：两条链上的碱基通过氢键连接起来形成碱基对，碱基对的组成遵循碱基互补配对原则，即A与T，G与C配对，其数量关系是A=T，G=C。

　　在解题时，不仅要准，还要快，在不改变题意的前提下，尽量把题目简化。具体做法是：画出草图：，变抽象为具体，从而使问题简单化，根据碱基互补配对原则，求一条链上的A等于求另一条链上的T。由题意知A＋T占两条链的54%，因此单链上的A＋T占该链的百分数也为54%（分子、分母都减半），而A又占该链的28%，所以T占26%，即另一条链上的A占该链的26%。

　　【答案】B

　　20．噬菌体侵染细菌后，在形成子代噬菌体时用来作模板的物质是

　　A．噬菌体的蛋白质外壳

　　B．细菌内的蛋白质

　　C．噬菌体的DNA分子

　　D．细菌内的DNA分子

　　【解析】在细菌细胞内，以噬菌体DNA为模板，复制产生许多子代噬菌体DNA，同时以噬菌体DNA为模板，转录形成信使RNA，再以信使RNA为模板翻译形成噬菌体蛋白质外壳。

　　【答案】C

　　21．（2001年广东河南高考题）下列关于双链DNA的叙述错误的是

　　A．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等

　　B．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T

　　C．若一条链上的A：T：G：C=1：2：3：4，则另一条链上也是A：T：G：C：=1：2：3：4

　　D．若一条链上的A：T：G：C=1：2：3：4，则另一条链上为A：T：G：C=2：1：4：3

　　【解析】本题考查双链DNA分子中碱基互补配对原则。由于双链DNA分子中一条链上的A的数目等于另一条链上的T的数目，一条链上G的数目等于另一条链上C的数目，所以题中A、B、D三项成立。在C项中，一条链上的A等于另一条链上的A不符合碱基互补配对原则，故C项的表达是错误的。

　　【答案】C

　　22．“DNA是主要的遗传物质”是指

　　A．遗传物质的主要载体是染色体

　　B．多数生物的遗传物质是DNA

　　C．细胞里的DNA大部分在染色体上

　　D．染色体在遗传中起主要作用

　　【答案】B

　　23．DNA分子自我复制发生在

　　A．有丝分裂前期或减数第一次分裂前期

　　B．有丝分裂中期或减数第一次分裂中期

　　C．有丝分裂后期或减数第一次分裂后期

　　D．有丝分裂间期或减数第一次分裂的间期

　　【解析】从细胞分裂各期特点知：细胞的有丝分裂间期或减数第一次分裂的间期进行一系列的重要生命活动，如DNA分子的复制、有关蛋白质的合成等，为细胞的分裂做好准备。

　　【答案】D

　　24．下列关于遗传密码子的叙述中，错误的是

　　A．一种氨基酸可能有多种与之对应的遗传密码

　　B．GTA肯定不是遗传密码子

　　C．每种密码都有与之对应的氨基酸

　　D．信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸

　　【解析】密码子是信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，由于RNA分子中不含碱基T，所以B选择项说法正确。由于信使RNA上的四种碱基组合成的遗传密码子有64种，氨基酸只有20种，所以一种氨基酸可能有多种遗传密码子，A选项说法正确。由于遗传密码子在一切生物体内都是一样的，所以D答案所述正确。因密码子有UAA等终止密码，故C选项说法错误。

　　【答案】C

　　25．在DNA水解酶的作用下，初步水解DNA分子可以获得

　　A．四种核苷酸

　　B．磷酸、核糖和A、C、G、U四种碱基

　　C．四种脱氧核苷酸

　　D．磷酸、脱氧核糖和A、T、C、G四种碱基

　　【解析】DNA在DNA水解酶的作用下，初步水解DNA分子产物是四种脱氧核苷酸。被小肠吸收进入细胞内，经代谢分解为二氧化碳、水、尿酸等。

　　【答案】C

　　26．对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是

　　A．每条染色体上含有一或两个DNA，DNA分子上含有多个基因

　　B．都能复制、分离和传递，且三者行为一致

　　C．三者都是生物细胞内的遗传物质

　　D．生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为

　　【解析】每条染色体含有一个DNA（未复制时）或2个DNA（复制后）。染色体是DNA和基因的主要载体，因而染色体的行为决定着DNA和基因的行为（复制、分离、组合、传递）。染色体是遗传物质的主要载体，染色体的遗传作用是由DNA或基因决定的，因而不能说染色体是遗传物质。

　　【答案】C

　　27．DNA在真核细胞内的存在部位可能有

　　A．细胞核、核糖体、线粒体

　　B．叶绿体、高尔基体、内质网

　　C．细胞核、线粒体、叶绿体

　　D．线粒体、染色体、核糖体

　　【答案】C

　　28．下列有关染色体的叙述不正确的是

　　A．染色体主要由DNA和蛋白质组成

　　B．染色体是遗传物质的主要载体

　　C．DNA在染色体上含量基本稳定

　　D．细胞内的DNA都存在于染色体上

　　【答案】D

　　29．用2mol/L的氯化钠溶液溶解细胞核内的DNA的原因主要是

　　A．DNA在高浓度氯化钠溶液中溶解度大

　　B．DNA在高浓度氯化钠溶液中溶解度小

　　C．2mol/L氯化钠能溶解DNA

　　D．A、B、C三者都正确

　　【答案】A

　　30．下列哪一组物质是DNA的组成成分

　　A．脱氧核糖、磷酸、核酸

　　B．脱氧核糖、碱基、磷酸

　　C．核糖、碱基、磷酸

　　D．核糖、嘧啶、嘌呤、磷酸

　　【答案】B

　　?

　　二、非选择题

　　31．将野生鳑鲏鱼受精卵的细胞核除去，然后注入金鱼受精卵的细胞核，由这样的受精卵发育成的成鱼具备金鱼和鳑鲏鱼两个亲体的性状。该实验说明生物的遗传是_________。

　　【解析】生物的性状是由遗传物质控制的，遗传物质主要存在于细胞核中，细胞质中也含有少量的遗传物质，该成鱼具备金鱼和鳑鲏鱼两个亲本的性状，说明生物的遗传既受细胞核（金鱼提供）内遗传物质的控制，又受细胞质（鳑鲏鱼提供）内遗传物质的控制。

　　【答案】细胞核和细胞质共同作用的结果

　　32．已知有荚膜的肺炎球菌引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎球菌对动物无害。请仔细阅读下列实验过程和结果：

　　（1）注射有荚膜菌→使动物死亡→动物体内出现有荚膜菌（如下图）

　　（2）注射杀死的有荚膜菌→对动物无害→动物体内不出现有荚膜菌（如下图）

　　（3）注射无荚膜菌→对动物无害→动物体内出现无荚膜菌（如下图）

　　（4）注射无荚膜菌加杀死的有荚膜菌→使动物死亡→动物体内出现有荚膜菌后代有荚膜菌使动物死亡（如下图）

　　（5）注射无荚膜菌加由杀死的有荚膜菌中提取的DNA→使动物死亡→动物体内出现有荚膜菌后代有荚膜菌使动物死亡（如下图）

　　（6）注射无荚膜菌加由杀死的有荚膜菌提取的蛋白质→对动物无害→动物体内出现无荚膜菌（如下图）

　　根据以上实验结果，可以说明：___________________________。

　　【解析】注射无荚膜菌加杀死的有荚膜菌，使动物死亡，动物体内出现有荚膜菌。注射无荚膜菌加由杀死的有荚膜菌中提取的DNA，使动物死亡，动物体内出现有荚膜菌，注射无荚膜菌加由杀死的有荚膜菌提取的蛋白质→对动物无害→动物体内出现无荚膜菌。说明有荚膜菌中提取的DNA可使无荚膜菌转化为有荚膜菌，有荚膜菌提取的蛋白质则不能。进而说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

　　【答案】①注射无荚膜菌加杀死的有荚膜菌，可使无荚膜菌转化为有荚膜菌；②DNA可使无荚膜菌转化为有荚膜菌；③DNA是遗传物质；④蛋白质不是遗传物质

　　33．根据遗传信息传递的规律，填写下表，丙氨酸的密码子是GCA，GCC，GCG，GCU。

　　DNA    （1）    ?    ?    ?

　　（2）    ?    C    ?

　　信使RNA    ?    ?    ?

　　转运RNA    ?    ?    A

　　氨基酸    丙氨酸

　　【解析】解题的思路是先根据已知的碱基（转运RNA上的碱基A）填出信使RNA上相应位置上的碱基U，再根据信使RNA上的已知碱基U选定丙氨酸的密码子是GCU，然后根据碱基互补配对原则即可写出信使RNA的模板链（1）上的碱基，最后仍然根据碱基互补配对原则可求出另一条DNA链（2）上的碱基。

　　【答案】DNA双链：（1）CGA（2）GCT信使RNA：GCU转运RNA：CGA

　　34．（2003年上海高考题）下面是关于生命科学发展史和科学方法的问题。

　　（1）孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律，从而成为遗传学的奠基人。请回答：

　　①孟德尔选用豌豆为试验材料，是因为豌豆各品种间的___________________________，而且是_________和_________植物，可以避免外来花粉的干扰。研究性状遗传时，由简到繁，先从_________对相对性状着手，然后再研究_________相对性状，以减少干扰。在处理观察到的数据时，应用_________方法，得到前人未注意到的子代比例关系。他根据试验中得到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传规律。

　　②孟德尔的遗传规律是____________________________。

　　（2）今年是DNA结构发现50周年。1953年，青年学者沃森和克里克发现了DNA的结构并构建了模型，从而获得诺贝尔奖，他们的成就开创了分子生物学的时代。请回答：

　　①沃森和克里克发现的DNA结构特点为____________________________。

　　②组成DNA分子的四种脱氧核苷酸的全称是____________________________________。

　　【解析】孟德尔是遗传学的奠基人，他选用豌豆作遗传材料，优点是：豌豆能严格自花传粉，而且是闭花授粉；品种之间具有易区分的性状，例如高茎和矮茎。

　　孟德尔取得成功的主要原因有三个：一是选用豌豆作实验材料；二是先针对一对相对性状进行研究，再针对二对以上相对性状进行研究，三是采用统计学的方法。

　　沃森和克里克于1953年提出了著名的DNA双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础，开始了分子生物学时代。组成DNA的脱氧核糖核酸共有四种：腺嘌呤脱氧核糖核酸、鸟嘌呤脱氧核糖核酸、啶脱氧核糖核酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核酸。

　　【答案】（1）①相对性状易于区分  自花传粉  闭花授粉  二  二对以上  统计②基因的分离规律、基因的自由组合规律（2）①双螺旋结构②腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸

　　35．下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：

　　（1）图中所合成多肽链的原料来自_________和_________。

　　（2）图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_________步骤，该步骤发生在细胞的_________部分。

　　（3）图中（Ⅰ）是_________。按从左到右次序写出（Ⅱ）_________内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序_________。

　　（4）该过程不可能发生在_________。

　　A．神经细胞                                B．肝细胞

　　C．成熟的红细胞                            D．脂肪细胞

　　【解析】考查基因控制蛋白质的合成过程。本题图示为翻译的过程。以信使RNA为模板，以转运RNA为运载工具，按照碱基互补配对原则，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程称翻译。翻译过程中需要的原料氨基酸可以是人体从食物中吸收来的，也可以来自人体原有蛋白质的分解或者转氨基作用合成。人成熟的红细胞是特化的细胞，无细胞核，因此不能控制蛋白质的合成过程。

　　【答案】（1）食物人体  自身合成（2）翻译  细胞质（或核糖体）（3）tRNA（转运RNA）核糖体TGATTCGAA（4）C

　　36．自1985年我国发现第一例艾滋病病人到现在，艾滋病已传播全国31个省、自治区和直辖市，艾滋病的流行趋势已十分严峻。截至2001年底，专家预测我国艾滋病病毒感染者已超过160万，传播势头迅速。请结合下图的艾滋病病毒（HIV）［提示：HIV是一种球形病毒，外有蛋白质外壳，内有两条RNA分子］侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程的图解，回答下列问题：

　　（1）图中3表示病毒正在侵入淋巴细胞，进入淋巴细胞内的是病毒的_________。

　　（2）图中4至5所示的过程在生物学上称为_________，该过程必须在_________酶的参与下完成。

　　（3）图6至8是形成病毒RNA的过程，图中6的腺嘌呤与8中的_________相配对。

　　（4）目前艾滋病病毒在我国传播的途径主要有：通过_________传播；通过_________传播；通过_________传播和通过_________传播。

　　【解析】本题主要考查对中心法则的理解。试题选择社会、科技发展中的热点问题——艾滋病的传播为命题材料，着重考查转录、逆转录及碱基配对等生物学基础知识以及科普知识中艾滋病病毒传播途径，这些都属于常识范围内知识。从能力方面，着重考查对生物学基础知识的应用能力、识图能力以及图文信息转换能力。解题时，首先要识别图解，辩认病毒的蛋白质外壳和病毒的RNA，联想噬菌体侵染细菌的实验，注入细菌细胞的是遗传物质，蛋白质不进入细胞，第一小题便可解。联系中心法则，4和5的过程是逆转录，即以病毒RNA为模板合成DNA，然后整合到淋巴细胞DNA上。再以DNA为模板转录病毒RNA，最后与病毒的蛋白质外壳组装成艾滋病病毒，完成其繁殖过程。艾滋病病毒的传播途径在我国主要是四条：性传播、输血、母婴、毒品注射。

　　【答案】（1）两个RNA分子（2）逆转录  逆转录（3）尿嘧啶（U）（4）静脉注射毒品血液  母婴  性

　　37．上海医学院遗传研究所培育出第一头携带人类白蛋白基因的转基因牛，并研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法。

　　（1）“转基因动物”是指_________。

　　A．提供基因的动物

　　B．基因组中导入了外源基因的动物

　　C．能产生白蛋白的动物

　　D．能表达基因信息的动物

　　（2）“基因表达水平”是指_________。

　　A．基因中遗传信息的传递速度

　　B．基因转录信使RNA的速度

　　C．基因控制蛋白质合成的速度

　　D．基因控制性状的速度

　　（3）转基因谷物的种植面积98%分布在3个国家：美国、加拿大和阿根廷，除上述3个国家外，世界上还有哪些主要的粮食出口国_________。

　　A．中国、印度                            B．俄罗斯、巴西

　　C．法国、澳大利亚                        D．英国、德国

　　（4）转基因西红柿使普通西红柿保存期从4天提高到4个月，产量从75000kg/hm2提高到90000kg/hm2，这说明_________。

　　A．转基因产品都能实现高产

　　B．转基因科学研究取得了质的飞跃

　　C．高科技都与人们的生活密切相关

　　D．生物技术孕育了高产优质蔬菜

　　【答案】（1）B（2）C（3）C（4）D

　　38．某生物体的体细胞中，有10对同源染色体。生殖细胞里的DNA总计约有7×109个脱氧核苷酸对。假设：每个基因中平均含有脱氧核苷酸1.4×104个。

　　（1）该生物的生殖细胞中，平均每个染色体上最多含有的基因数目是_________。

　　（2）该生物的体细胞中，全部DNA共有的碱基或脱氧核糖的数目是_________。

　　【解析】每个基因中平均含有脱氧核苷酸1.4×104个，而此体细胞中DNA总计约有2×7×109个脱氧核苷酸对，共有10对同源染色体，因此平均每个染色体上最多含有的基因数目是（2×7×109）/（2×10×1.4×104）=105。该生物体细胞全部DNA共有的碱基或脱氧核糖的数目是1.4×1010×2=2.8×1010。

　　【答案】（1）1×105（2）2.8×1010