考能专项突破(六).doc

考能专项突破(六)

6.DNA的复制、转录和翻译的图示解读
热图呈现

解读

复制
转录
翻译
场所
主要是细胞核
主要是细胞核
细胞质
模板
亲代DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种游离的脱氧核苷酸
4种游离的核糖核苷酸
20种氨基酸
模板
去向
子代DNA分子中
DNA链重新聚合
降解成核糖核苷酸
产物
完全相同的两个DNA分子
mRNA
蛋白质(多肽)
碱基
配对
A—T、T—A、C—G、G—C
A—U、T—A、C—G、G—C
A—U、U—A、
C—G、G—C
典例剖析
图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题：

(1)图示甲、乙、丙过程分别表示______________、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在______________及______________中。
(2)生物学中，经常使用3H－TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)研究甲过程的物质合成情况，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)转录时，与DNA中起点结合的酶是____________。在一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始________次。
(4)丙过程在核糖体中进行，通过______________的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经________________________和________________________加工修饰的结果。
答案　(1)DNA复制　线粒体　叶绿体
(2)3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况
(3)RNA聚合酶　一　(4)tRNA　内质网　高尔基体
解析　(1)图示甲、乙、丙过程分别表示DNA复制、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在线粒体和叶绿体中。(2)常用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷来研究DNA的复制情况，因为3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况。(3)转录时，与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶，在一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程是DNA复制，在每个起点一般起始一次。即在一个细胞周期中，DNA只复制一次。(4)丙过程在核糖体上进行，通过tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经内质网和高尔基体加工修饰的结果。
跟踪训练
下图表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，有关分析正确的是(　　)

A．图中①、②过程中均可发生基因突变
B．核糖体在mRNA上的移动方向是由b到a
C．图中rRNA和核糖体的合成与核仁有关
D．图中③、④最终合成的物质结构相同
答案　D
解析　图中①表示DNA分子的复制过程，②表示转录过程，在转录过程中不会发生基因突变。图示中与a相邻的核糖体合成的多肽链较短，说明该核糖体离转录的起点较近，即核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b。原核细胞中没有核仁。③、④以同一条mRNA为模板，最终合成的物质结构相同。
6.DNA复制方式的实验探究
典例剖析
将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培养若干代后，细菌DNA分子中所有氮原子均为15N，它比14N重，然后将DNA分子被15N标记的大肠杆菌移到含14N的培养基中培养，每隔4小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次，测定不同世代细菌DNA分子的密度。DNA分子的密度梯度离心实验结果如图所示。

(1)中带含有的氮原子是____________。
(2)如果测定第4代DNA分子密度，含15N的DNA分子所占比例为____________。
(3)如果将第1代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的四条DNA单链在试管中的分布位置应为____________。
(4)上述实验表明，DNA分子复制的方式是________________________。
答案　(1)14N、15N　(2)1/8　(3)1/2重带、1/2轻带　(4)半保留复制
解析　两条DNA单链均被15N标记的DNA分子为全重DNA分子，在离心管的最下边；含全重DNA分子的大肠杆菌转入含14N的培养基中培养后，第1代全部为一条链含15N、另一条链含14N的DNA分子，在离心管的中间；第2代为1/2中带DNA分子，1/2轻带DNA分子；第4代为2/24中带DNA分子，(24－2)/24轻带DNA分子。根据这一实验结果可以证明：DNA分子复制的方式是半保留复制。
技能归纳
1．实验材料：大肠杆菌。
2．实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。
3．实验假设：DNA分子以半保留的方式复制。
4．实验过程：如图所示。

(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中增殖多代，使DNA双链充分被15N标记。
(2)将15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养基中培养。
(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌增殖一代所需的时间)。
(4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。
5．实验预期：离心后应出现3种类型的DNA带。
(1)重带(密度最大)：两条链都被15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。
(2)中带(密度居中)：一条链被15N标记，另一条链被14N标记的子代双链DNA(15N/14N)。
(3)轻带(密度最小)：两条子链都被14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。
6．实验结果：与预期的相符(如图)。
(1)立即取出，提取DNA→离心→全部重带(15N/15N)。
(2)增殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带(14N/15N)。
(3)增殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。
7．实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。
即时巩固
科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中
唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
离心结果
仅为轻带
(14N/14N)
仅为重带
(15N/15N)
仅为中带
(15N/14N)
1/2轻带
(14N/14N)
1/2中带
(15N/14N)
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过__________代培养，且培养液中的____________是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________________________。
(3)分析讨论：
①若B的子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将B的子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果__________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将B的子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，放射性强度发生变化的是________带。
④若某次实验的结果中，B的子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为________。
答案　(1)多　15N(15NH4Cl)　(2)3　1　2　半保留复制　(3)①B　半保留　②不能　③没有变化　轻　④15N
解析　本题主要考查DNA分子复制的相关知识，意在考查考生对同位素示踪技术与密度梯度离心方法的掌握情况。在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两条单链均被15N标记，“轻带”为两条单链均被14N标记，“中带”为一条单链被14N标记，另一条单链被15N标记。