遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
　　　　　編稿：趙曉剛　　　 審稿：陳月艷 　　　

遺傳物質(zhì)分析
遺傳物質(zhì)的特點
　　⑴ 分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定（貯存遺傳信息）
　?、?通過自我復(fù)制使前后代保持連續(xù)性（傳遞遺傳信息）
　?、?通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成控制生物性狀（表達遺傳信息）
　?、?引起生物遺傳的變異（改變遺傳信息）

DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
　?、?體內(nèi)轉(zhuǎn)化的實驗
　　　 肺炎雙球菌的類型和特點
　　　　　　　　　
　　　　　　 R型（無莢膜，無毒性） 　　　S型（有莢膜，有毒性）
　　　 ① 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：1928年，英國科學(xué)家Griffith
　　　　　實驗過程：（略）
　　　　　Griffith實驗結(jié)論：可能存在轉(zhuǎn)化因子將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌
　　　 ② 體外轉(zhuǎn)化的實驗過程：1944年，美國科學(xué)家Avery
　　　　　實驗過程：
　　　　　　　　
　　　 分析結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)
　　　 ① DNA能夠引起可遺傳的變異
　　　 ② DNA只有保持分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定才能行使遺傳功能
　　　 缺陷：Avery實驗中提取的DNA分子，純度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)
　　⑵ 噬菌體侵染細菌的實驗：1952年，Hershey和Chase
　　有關(guān)噬菌體侵染細菌的實驗研究方法分析(必修教材)
　　本實驗研究既能綜合體現(xiàn)生物實驗技術(shù)的應(yīng)用，又能體現(xiàn)科學(xué)家們的科學(xué)思維和科學(xué)研究方法，有助于同學(xué)們綜合應(yīng)用對所學(xué)知識分析和解決問題。在對本實驗進行分析過程中，同學(xué)們要關(guān)注一下關(guān)鍵性問題：
　　（1）要研究的問題是什么？
　　DNA和蛋白質(zhì)哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)？
　　（2）選用噬菌作為實驗材料有什么優(yōu)勢？
　　艾弗里實驗中提取的ＤＮＡ，純度最高時也還含有0.02%的蛋白質(zhì)，不能完全排除蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì)的可能性；噬菌體的化學(xué)組成單一，同時能夠把DNA和蛋白質(zhì)分開，因此可以用于進一步研究到底哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。
　　（3）對蛋白質(zhì)和核酸進行標記時，分別標記什么元素？為什么？
　　從ＤＮＡ和蛋白質(zhì)的元素組成上，S元素為蛋白質(zhì)所特有，而Ｐ為ＤＮＡ所特有，這樣分別標記噬菌體的Ｓ和Ｐ元素，就能通過放射自顯影技術(shù)追蹤噬菌體的蛋白質(zhì)和核酸的變化。
　　（4）對噬菌體蛋白質(zhì)和DNA進行同位素³⁵S、³²P的標記，技術(shù)方法是怎樣的？
　　首先，分別在含有放射性同位素³⁵S和³²P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細菌；然后用噬菌體分別侵染細菌，從而制備出DNA中含³²P或蛋白質(zhì)中含³⁵S的噬菌體．
　　（5）為什么不用同時標記了³⁵S和³²P的噬菌體進行實驗？
　　放射性同位素的檢測方法都是用放射自顯影技術(shù)，這樣，當我們檢測到放射性時，不能區(qū)分到底是蛋白質(zhì)還是ＤＮＡ，就不能追蹤和區(qū)分噬菌體的ＤＮＡ和蛋白質(zhì)的變化，就不能研究出決定親子代噬菌體相似的遺傳物質(zhì)到底是什么。
　　（6）分別用被³⁵S和³²P標記的噬菌體去感染未被標記的細菌，為什么要短時間保溫？
　　① 這本身是細菌和噬菌體的培養(yǎng)過程，微生物的生長和繁殖需要適宜的溫度。
　?、?最好子代噬菌體未釋放出來
　　（7）混合培養(yǎng)后攪拌離心，上清夜和沉淀中分別有什么？
　　混合培養(yǎng)一段時間后，進行攪拌離心，目的是把細菌和噬菌體分離開。上清液中存在的重量較清的噬菌體顆粒；沉淀物中含有的是被感染的細菌。
　　（8）如用³⁵S標記噬菌體，放射性強的是哪部分？新形成的噬菌體是否檢測到放射性？說明什么問題？
　　如用³⁵S標記噬菌體，放射性強的是上清液，新噬菌體中不能檢測到放射性，說明噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有進入到細菌體內(nèi)，新噬菌體的蛋白質(zhì)是利用細菌的氨基酸重新合成的。
　　（9）如用³²Ｐ標記噬菌體，放射性強的是哪部分？新形成的噬菌體是否檢測到放射性？比例是多少？說明什么問題。
　　如用³²Ｐ標記噬菌體，放射性強的是沉淀物，新形成的噬菌體能夠檢測到放射性，但是比例低。說明DNA進入到細菌體內(nèi)，并以它們?yōu)槟０?，以細菌的脫氧核甘酸為原料進行復(fù)制。
　　（10）本實驗研究結(jié)果說明什么問題?
　?。模危聊芡ㄟ^復(fù)制保持親代和子代之間的連續(xù)性；ＤＮＡ能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，控制生物的性狀。概括起來說，即DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。

RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
　　　　　　　　　　

DNA的分子結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)層次
　?、?基本元素組成　C、H、O、N、P等
　?、?基本組成物質(zhì)　脫氧核糖、含氮堿基、磷酸
　?、?基本結(jié)構(gòu)單位　4種脫氧核糖核苷酸
　　⑷ 化學(xué)結(jié)構(gòu)(一級結(jié)構(gòu)) 脫氧核糖核苷酸鏈
　?、?空間結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)
　　　 ① 磷酸-脫氧核糖交互排列在雙螺旋外側(cè)
　　　 ② 對應(yīng)堿基互補配對(A-T、G-C) 以氫鍵連結(jié)成對
　　　 ③ 兩條鏈反向平行，有規(guī)則向右盤繞成雙螺旋

結(jié)構(gòu)特點
　　⑴ 雙螺旋結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定性
　　 ?、?互補堿基之間的氫鍵作用
　　 ?、?堿基對之間的堆積力
　?、?特異性和多樣性——每一個DNA分子的堿基種類、數(shù)量、堿基序列不同

RNA分子結(jié)構(gòu)與DNA的差異
　　⑴ 化學(xué)組成上的差異——五碳糖和堿基的差異
　?、?結(jié)構(gòu)上的差異
　　 ?、?信使RNA（mRNA）是一條單鏈
　　 ?、?轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）呈三葉草結(jié)構(gòu)
　　 ?、?核糖體RNA（rRNA）構(gòu)成兩個亞單位

基因和遺傳信息
基因 — 蘊含遺傳信息的特定核苷酸序列
　?、?基因和性狀的關(guān)系——基因是決定生物性狀的基本單位
　?、?基因和DNA的關(guān)系——基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
　?、?基因和遺傳信息的關(guān)系——基因中脫氧核苷酸的排列順序代表一定的遺傳信息。
　?、?基因和染色體的關(guān)系——染色體是基因的載體，許多基因在染色體上呈線性排列

基因的結(jié)構(gòu)
　?、?原核細胞基因的結(jié)構(gòu)
　　 ?、?包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)
　　 ?、?非編碼區(qū)內(nèi)有調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列（RNA聚合酶的結(jié)合位點）
　　 ?、?RNA聚合酶催化DNA轉(zhuǎn)錄為RNA。
　　⑵ 真核細胞基因的結(jié)構(gòu)和原核基因結(jié)構(gòu)的比較
　　 　相同點：① 包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)
　　 　　　　?、?非編碼區(qū)內(nèi)有調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列
　　 　不同點：③ 編碼區(qū)是間隔的，不連續(xù)的，含有能夠編碼蛋白質(zhì)的外顯子和不能編碼蛋白質(zhì)的內(nèi)含子
　　 　　　　　④ 真核細胞的每一個基因中都包含若干個外顯子和內(nèi)含子。

基因的功能
　　基因的功能：貯存、傳遞、表達和改變遺傳信息
DNA復(fù)制―傳遞遺傳信息
　?、?復(fù)制時間 有絲分裂間期和前減數(shù)分裂期
　?、?復(fù)制過程
　　　　　　　
　?、?復(fù)制基礎(chǔ)
　　 ?、?特定的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確模板
　　 　② 堿基互補配對能力保證復(fù)制準確進行
　?、?復(fù)制條件
　　 　① 以親代DNA分子的雙鏈為模板
　　 ?、?以核基質(zhì)中4種脫氧核苷三磷酸為原料
　　 ?、?DNA合成酶系的催化
　　 ?、?提供能量
　　⑸ 復(fù)制特點
　　 ?、?邊解旋邊復(fù)制，減少模板母鏈發(fā)生改變的機會。
　　 　② 遵循堿基互補配對原則，保證復(fù)制準確進行。
　　 ?、?分段雙向復(fù)制，提高復(fù)制速度。
　　 ?、?半保留復(fù)制。
　　⑹ 子代DNA的去向——分配到兩個子代細胞中或配子細胞中
　?、?復(fù)制意義 將親代遺傳信息傳遞給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性

基因控制蛋白質(zhì)合成―表達遺傳信息
　　轉(zhuǎn)錄——以DNA分子為模板合成RNA
　?、?部位：細胞核內(nèi)
　　⑵ 模板：DNA分子的非信息鏈
　?、?堿基互補配對原則：A―U、T―A、G―C、C―G
　?、?轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物特點：mRNA單鏈上攜帶遺傳信息
　　⑸ mRNA動向：通過核膜孔進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。
　　　　　　　　　

　　翻譯——以信使RNA分子為模板合成蛋白質(zhì)
　?、?直接模板——信使RNA
　　 ?、?信使RNA單鏈上以‘三聯(lián)體密碼’形式轉(zhuǎn)錄著遺傳信息
　　 ?、?信使RNA分子經(jīng)核膜孔移動到細胞質(zhì)中，并與核糖體相結(jié)合
　　⑵ 蛋白質(zhì)合成場所——核糖體
　　 　① 依次地逐一解讀信使RNA分子的“三聯(lián)體密碼”
　　 ?、?根據(jù)解讀的“三聯(lián)體密碼”信息選擇tRNA-氨基酸進位
　　 ?、?參與肽鏈延伸的過程，先進入的轉(zhuǎn)運RNA將自己的氨基酸給后一個轉(zhuǎn)運RNA
　?、?合成蛋白質(zhì)的運載工具——轉(zhuǎn)運RNA
　　 　① 每個轉(zhuǎn)運RNA分子的一端攜帶特異的氨基酸
　　 ?、?另一端的“反密碼子”識別mRNA 的“密碼子”
　　 ?、?通過進位將氨基酸運輸到核糖體的適當位置上
　　 ?、?參與肽鏈延伸的過程（從游離的氨基到羧基）
　　　　　　　　　

　　遺傳密碼
　?、?通常指mRNA單鏈的堿基序列
　?、?由相鄰的三個堿基組成一個密碼子，共有4³=64種密碼子
　　⑶ 有61個密碼子分別為20種氨基酸編碼，其余為終止密碼
　　⑷ 一個氨基酸可由1個以上的密碼子決定

【典型例題】
　　1．已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新病毒，要確定
　 　　其核酸屬于上述那一種類型，應(yīng)該
　　A 分析堿基類型，確定堿基比率
　　B 分析堿基類型，分析核糖類型
　　C 分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型
　　D 分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型
　　【解析】分析堿基類型，能分析出該病毒的核酸是DNA還是RNA（如果病毒的核酸中含有尿嘧啶，即為RNA；如果病毒的核酸中含有胸腺嘧啶，則為DNA），分析堿基比率，能分析出DNA或RNA分子是單鏈還是雙鏈，因為雙鏈的核酸分子嚴格遵循堿基互補配對原則，Ａ的數(shù)量等于Ｔ的數(shù)量，Ｇ的數(shù)量等于Ｃ的數(shù)量。
　　答案：Ａ

　　2．如果用³²P和³⁵S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，當它侵染到細菌體內(nèi)后，經(jīng)多次復(fù)制，所釋放
　 　　出來的子噬菌體
　　A 不含³²P 　　　B 少量含³²P 　　　C 含³⁵S 　　　D 含少量³⁵S
　　【解析】因為蛋白質(zhì)中含S而不含P，而DNA中含P而不含S，所以可以用³²P和³⁵S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼。噬菌體侵染細菌時，注入到細菌體內(nèi)的是噬菌體DNA分子，噬菌體蛋白質(zhì)沒有進入到細菌中，復(fù)制出來的噬菌體的蛋白質(zhì)是在噬菌體DNA的指導(dǎo)下重新合成的。所以，所釋放出來的噬菌體不含³⁵S。如果一個噬菌體侵染細菌，復(fù)制若干代后（n），DNA分子總數(shù)是2ⁿ，而帶有³²P模板母鏈只有兩條，所以帶有³²P標記的DNA分子只有兩條。
　　答案：B

　　3．一個轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）的一端的三個堿基是CGA，那么，此轉(zhuǎn)運RNA運載的氨基酸是
　　A 丙氨酸 （遺傳密碼GCU）　　　　 B 精氨酸（遺傳密碼CGA）
　　C 酪氨酸（遺傳密碼UAU）　　　　　D 谷氨酸（遺傳密碼GAG）
　　【解析】遺傳密碼是指信使RNA的堿基排列順序，轉(zhuǎn)運RNA（tRNA的一端的三個堿基是CGA，其識別的信使RNA的密碼子為GCU。
　　答案：A

　　4．原核細胞的基因結(jié)構(gòu)和真核細胞基因結(jié)構(gòu)的不同之處是
　　A 原核細胞的基因結(jié)構(gòu)沒有編碼區(qū)
　　B 原核細胞的基因結(jié)構(gòu)沒有調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列
　　C 原核細胞的基因結(jié)構(gòu)沒有RNA聚合酶的結(jié)合點
　　D 原核細胞的基因結(jié)構(gòu)中沒有外顯子和內(nèi)含子
　　【解析】原核細胞和真核細胞的基因結(jié)構(gòu)均包括非編碼區(qū)和編碼區(qū)；原核基因編碼區(qū)是連續(xù)的，真核基因的編碼區(qū)不連續(xù)，包括外顯子和內(nèi)含子。
　　答案：D

　　5．若DNA分子上某一段編碼多肽鏈的堿基排列順序為TACGCCCAT，而tRNA所攜帶的氨基酸與反密碼子的
　 　　關(guān)系如下表

反密碼子	AUG	UAC	CAU	GUA	CGG	GCC
所帶的氨基酸	a	b	c	d	e	f

　 　　試問將來合成蛋白質(zhì)時，氨基酸的排列順序為
　　A a-b-c 　　　B b-f-c 　　　C d-e-f　　　 D d-b-f
　　【解析】DNA分子上編碼多肽鏈的堿基排列順序為TACGCCCAT，如果它是模板鏈則信使RNA上密碼子堿基為AUGCGGGUA，所以tRNA所攜帶的反密碼子堿基為UACGCCCAU，即氨基酸為b-f-c。
　　答案：B

　　6．在一個真核細胞基因的編碼區(qū)中，有兩個外顯子和一個內(nèi)含子，測得一個外顯子有132個堿基，另一
　 　　個外顯子有180個堿基，內(nèi)含子有36個堿基，那么這個編碼區(qū)的堿基編碼序列最多能編碼的氨基酸個
　 　　數(shù)是
　　A 114 　　　B 57 　　　C 171 　　　D 52
　　【解析】基因是蘊含遺傳信息的雙鏈DNA，DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA在編碼蛋白質(zhì)時，每3個相鄰堿基（1個密碼子）決定1個氨基酸，所以該基因編碼氨基酸個數(shù)（132＋180）×1/2×1/3=52個
　　答案：D

　　7．某條多肽的相對分子質(zhì)量為2778，若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為110，如考慮終止密碼子，則編碼
　 　　該多肽的基因長度至少是
　　A 75對堿基　　　 B 78對堿基　　　 C 90對堿基　　　 D 93對堿基
　　【解析】根據(jù)題中條件可知該多肽由30個氨基酸組成，加上終止密碼子應(yīng)為31個密碼子，則編碼該多肽的基因堿基對數(shù)為31×3=93。
　　答案：D

　　8．從某生物中提取出DNA進行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46％，又知該DNA的
　 　　一條鏈（H鏈）所含的堿基中28％是腺嘌呤，問與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)
　 　　的（ ）
　　A 26%　　　　B 24%　　　　C 14％　　 D 11％
　　【解析】DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中單鏈中（A+T）/（G+C）的比值等于整個DNA分子（雙鏈）中（A+T）/（G+C）的比值，即
　　　　　　　　　
　　與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺(A₂+T₂)%＝1－（C₂＋G₂）%=1－46％＝54％。又知H鏈所含28％是 A₁，則對應(yīng)鏈T₂為28％，所以A₂=54％- T₂=26%。
　　答案：A

　　9．關(guān)于病毒遺傳物質(zhì)的敘述中，正確的是
　　A 都是脫氧核糖核酸
　　B 都是核糖核酸
　　C 同時存在脫氧核糖核酸和核糖核酸
　　D 有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸
　　【解析】生物的遺傳物質(zhì)是核酸（包括DNA和RNA），對一個具體生物來說，它的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。對病毒來說，有些病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，如噬菌體；有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如煙草花葉病毒。
　　答案：D

　　10．格里菲思（F.Griffith）用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉(zhuǎn)化實驗，此實驗結(jié)果
　　A 證明了DNA是遺傳物質(zhì)　　　　　　B 證明了RNA是遺傳物質(zhì)
　　C 證明了蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)　　　　 D 沒有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)
　　答案：D

　　11．將從S型細菌中提取的DNA加入已培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中，R型細菌可以轉(zhuǎn)化為S型細菌；用DNA酶
　　　　處理從S型細菌中提取的DNA，使之分解，就不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列關(guān)于這一實驗的敘述，
　　　　不正確的是
　　A 該實驗證實DNA水解產(chǎn)物不是遺傳物質(zhì)
　　B 該實驗證明了DNA只有結(jié)構(gòu)保持完整才能行使遺傳功能
　　C 該實驗證實了DNA分解產(chǎn)物不是轉(zhuǎn)化因子
　　D 該實驗是格里菲思實驗的主要環(huán)節(jié)
　　答案：D

　　12．下列有關(guān)科學(xué)家實驗研究的敘述中，錯誤的是

	實驗材料	實驗過程	實驗結(jié)果與結(jié)論
A	R型和S型 肺炎雙球菌	將R型活菌與S型菌的DNA與DNA水解酶混合培養(yǎng)	只生長R型菌，說明DNA被水解后就失去遺傳效應(yīng)。
B	噬菌體 大腸桿菌	用含有35S標記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌，短時間保溫	離心獲得的上清液中的放射性很高，說明DNA是遺傳物質(zhì)
C	煙草花葉病毒 煙草	用從煙草花葉病毒分離出的RNA侵染煙草。	煙草感染出現(xiàn)病斑，說明煙草花葉病毒RNA可能是遺傳物質(zhì)。
D	大腸桿菌	將已用15N標記DNA的大腸桿菌，培養(yǎng)在普通（14N）培養(yǎng)基中。	經(jīng)三次分裂后，含15N的DNA占DNA總數(shù)的1/4。說明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。

　　答案：B

　　13．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌試驗都證明了DNA是遺傳物
　　　　質(zhì)。這兩個實驗在設(shè)計思路上的共同點是
　　A 重組DNA片段，研究其表型效應(yīng)
　　B 誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應(yīng)
　　C 設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)
　　D 應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞
　　【解析】肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗沒有用到同位素示蹤技術(shù)，兩實驗都沒有突變和重組。
　　答案：C

　　14．有關(guān)真核細胞DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄這兩種過程的敘述，錯誤的是
　　A 兩種過程都可在細胞核中發(fā)生
　　B 兩種過程都有酶參與反應(yīng)
　　C 兩種過程都以脫氧核糖核苷酸為原料
　　D 兩種過程都以DNA為模板
　　【解析】DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都是以DNA為模板，都在細胞核、線粒體和葉綠體中進行，但復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的原料不同，復(fù)制的原料是脫氧核糖核苷酸，轉(zhuǎn)錄原料是核糖核苷酸。
　　答案：C

　　15．下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是
　　　　　　　　
　　A 圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點同時開始的
　　B 圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的
　　C 真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶
　　D 真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率
　　【解析】本題通過圖示信息，考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識。從圖中看出有多個復(fù)制起點，但由于復(fù)制的DNA長度不同，所以不能同時開始，所以A不對。圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶，DNA聚合酶等參與。這種半保留復(fù)制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復(fù)制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，提高了效率。
　　答案：A

　　16．將大腸桿菌放在含有¹⁵N同位素的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)若干代之后，大腸桿菌DNA的所有的N原子均
　　　　為¹⁵N。帶有¹⁵N標記的DNA分子密度大，將DNA分子帶有¹⁵N標記的大腸桿菌，轉(zhuǎn)移到含有^N14的培養(yǎng)
　　　　基上培養(yǎng)，每隔4小時取樣一次（相當于一個世代），利用離心法測定不同世代細菌DNA分子的密度
　　　　如下：
　　　　　　　　　
　　DNA分子密度梯度的離心實驗
　?、?在正常培養(yǎng)基上，對于帶有¹⁵N標記的大腸桿菌繁殖的后代，不同世代的DNA分子密度顯示的差異變
　 　　化，你的正確解釋是：___________________
　　⑵ 如果將第一代（全中）雙鏈DNA分子的氫鍵斷裂，再離心測定其分子密度，它的兩條DNA單鏈在試管
　 　　中的分布是__________，你做出上述判斷的理由是__________。
　?、?若第三代大腸桿菌再繁殖一代，請在下面的離心試管圖中畫出其后代DNA分子密度
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　【解析】本題題干涉及的實驗，為DNA的半保留復(fù)制假說提供了充分的實驗證據(jù)，從而證明該假說是正確的。本題給出實驗現(xiàn)象，要求學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象，運用所學(xué)的DNA分子結(jié)構(gòu)復(fù)制知識分析解釋實驗現(xiàn)象，獲得正確結(jié)論。既考察了分析實驗現(xiàn)象獲得正確結(jié)論的能力，又考察了根據(jù)實驗現(xiàn)象進行推理、預(yù)測進一步的實驗結(jié)果的能力。
　　答案：
　?、?DNA分子進行半保留復(fù)制
　?、?1/2的DNA單鏈在底部，1/2的DNA單鏈在上部，中部沒有DNA單鏈的分布；因為由于半保留復(fù)制，第
　 　　一代DNA分子的兩條鏈一條為重鏈，即含¹⁵N的鏈，一條為輕鏈，即含¹⁴N的鏈。
　?、恰　　　　　　　?
　　 　　　　　　　　　　　0 1/8 　7/8

　　17．同位素的發(fā)現(xiàn)為探明許多生命的奧秘起了很重要的作用，1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記完
　　　　成了噬菌體侵染細菌的實驗，實驗的部分過程如下：
　　　　
　?。?）寫出以上實驗的部分操作過程。
　　　　 第一步：___________________________________________________
　　　　 第二步：___________________________________________________
　?。?）以上實驗結(jié)果是_____________________________________________。
　　　　 ③ 現(xiàn)已制備好分別含³H、¹⁴C、¹⁵N、¹⁸O、³²P、³⁵S等6種放射性同位素的培養(yǎng)基，植物愈傷組織
　　　　 細胞，動物組織細胞，大腸桿菌及其他必需的器材。請從中選取所需材料，實現(xiàn)第一步操作。
　　　　 實驗原理：__________________________________________________。
　　　　 實驗步驟：
　　　　 A.__________________________________________________________
　　　　 B.__________________________________________________________
　　　　 C.__________________________________________________________
　　答案：
　?。?）第一步：用³⁵S標記噬菌體（的蛋白質(zhì)外殼）
　　　　 第二步：用³⁵S標記的噬菌體與細菌混合
　?。?）噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進入到細菌體內(nèi)
　　（3）實驗原理：噬菌體蛋白質(zhì)外殼含有S，DNA分子不含S；噬菌體只能進行寄生生活(答出一條即給分)
　　　　 實驗步驟：A 選取含³⁵S放射性同位素的培養(yǎng)基進行滅菌
　　　　 　　　　　B 向培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，置于適宜的環(huán)境中培養(yǎng)
　　　　 　　　　　C 用上述大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體

　　18．請根據(jù)下圖和密碼子表回答問題
　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　遺傳密碼子表

第一字母	第二字母				第三字母
	U	C	A	G
U	苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸	絲氨酸 絲氨酸 絲氨酸 絲氨酸	酪氨酸 酪氨酸 終止 終止	半胱酰胺 半胱酰胺 終止 色氨酸	U C A G
C	亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸	脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸	組氨酸 組氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺	精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸	U C A G
A	異亮氨酸 異亮氨酸 異亮氨酸 甲硫氨酸 （起始）	蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸	天冬酰胺 天冬酰胺 賴氨酸 賴氨酸	絲氨酸 絲氨酸 精氨酸 精氨酸	U C A G
G	纈氨酸 纈氨酸 纈氨酸 纈氨酸 （起始）	丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸	天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸	甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸	U C A G

　?、?上圖所示是基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的___________步驟，該過程發(fā)生的場所為______________。
　　　 ②識別并攜帶的氨基酸是_____。該過程不可能發(fā)生在人體的下列哪些細胞中________。（填序號）
　　　 A 神經(jīng)元 　　　B 口腔上皮細胞　　　 C 成熟的紅細胞 　　　D 骨骼肌細胞
　?、?圖中③是以_________________為模板，以_________________為原料，在___________酶的催化下，
　　　 按照_________________原則在細胞核中合成的。
　?、?生物體編碼20種氨基酸的密碼子有_________種，據(jù)表分析，密碼子第______個堿基改變對氨基酸的
　　　 影響較小，此機制的生物學(xué)意義是_______________________________________
　　答案：
　　⑴ 翻譯；核糖體；丙氨酸；C
　?、?DNA（基因）的一條鏈（模板鏈/非信息鏈）；4種核糖核苷酸；RNA 聚合；堿基互補配對；
　　⑶ 61 3 減少基因突變的多害性