发布时间 : 星期二 文章专题二 生命物质与生命活动更新完毕开始阅读a7df2af2b9f3f90f77c61b03
亡，并在其体内分离出有荚膜的肺炎双球菌，如下图所示。
1944年，Avery·O．T等人把有荚膜的肺炎双球菌中的DNA和蛋白质分离开来，将有荚膜的肺炎双球菌的DNA加入到培养基中培养无荚膜的肺炎双球菌，结果发现少量的无荚膜肺炎双球菌转化成有荚膜的肺炎双球菌，而且有荚膜性状能稳定地遣传下去 由此证明肺炎双球菌的荚膜这一性状是由DNA控制的，不是由蛋白质控制的。 3.DNA的分子结构、DNA的复制和基因突变 构成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，许许多多脱氧核苷酸通过一定的化学键连接起来形成脱氧核苷酸链，每个DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成。 DNA分子结构的特点是： ①DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列的两条主链； ②两条主链是平行但反向，盘旋成的规则的双螺旋结构，一般是右手螺旋，排列于 Page 13 of 18 DNA分子的外侧； ③两条链之间是通过碱基配对连接在一起，碱基之碱基间是通过氢键配对在一起的，其中A与T以2个氢键相配对，C与C这间以3个氢键配对。 所以在一个DNA分子中，C和C的比例较高，则该DNA分子就比较稳定。 DNA分子结构具有相对的稳定性是由两个方面决定的： 一是基本骨架部分的两条长链是由磷酸和脱氧核糖相间排列的顺序稳定不变； 二是空间结构一般都是右旋的双螺旋结构。DNA分子的多样性是由碱基对的排列顺序的多样性决定的。 DNA分子的特异性是指对于控制某一特定性状的DNA分子中的碱基排列顺序是稳定不变的，如控制合成唾液淀粉酶的基因中，不论是何人，这段DNA分子中的碱基排列顺序是稳定不变的。 DNA复制的场所主要在细胞核，时间是细胞分裂间期。但在细胞质中也存在着DNA复制，如线粒体和叶绿体中的DNA也要复制，而且这些DNA复制的时间不一定在细胞分裂的间期。 DNA复制的特点有两点： 边解旋边复制和半保留复制。 半保留复制是指：新复制出的两个DNA分子中，有一条链是旧的，即原来DNA的；另一条链是新合成的。半保留复制的特点常被用于计算新链和旧链在复制若干代后所占的比例。 DNA复制需要满足4项基本条件： ①模板：开始解旋的DNA分子的两条单链； ②原料，是游离在核液中的脱氧核苷酸； ③能量：是通过水解ATP提供； ④酶：酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。 能够保证复制时正确无误，有二个原因： ①模板是精确的； ②碱基互补配对是严格的。 复制是严格的，在正常情况下是不会发生差错的。但在内外因素的干扰下，也有可能在复制时发生差错，从而导致基因突变的发生。 根据这个原理，有人为因素(适宜剂量的各种射线或某些化学药品)干扰DNA的复制，促使其产生基因突变。 基因突变是不定向的，人为条件只是提高基因突变的频率，但不能控制基因突变的方向。 4.RNA的分子结构及其转录 RNA分子是许许多多核糖核苷酸分子连接而成的链状结构。 RNA分子都是单链的。 根据RNA分子功能的不同，分为3种类型：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。 mRNA的功能将基因中的遗传信息传递到蛋白质上；mRNA的空间结构是链状的。 Page 14 of 18 tRNA的功能是识别遗传密码和运载特定的氨基酸；tRNA的空间结构是呈三叶草形，tRNA-端大环上的3个碱基能够与mRNA的密码子配对，识别密码子，所以这3个称为反密码子。 rRNA是核糖体中的RNA，在蛋白质合成的过程中起重要的作用(具体不作要求)；rRNA具有特定的空间结构，是核糖体的核心部位。RNA都是从DNA上转录下来的。 转录的场所是在细胞核，其中合成rRNA是在细胞核中的核仁部位完成的，核仁是形成核糖体的场所。 mRNA和tRNA是在细胞核中核仁以外的部位转录的。转录是以DNA分子中(基因中)的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。 5.遗传信息和遗传密码 遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸排列顺序或碱基的排列序列，位置在DNA分子上。 一般认为遗传信息在有遗传效应的一段DNA分子的一条链上，称为信息链。 另一条链上的碱基序列不代表遗传信息，但不是没有作用，其功能是对DNA分子的双螺旋结构起稳定作用，在复制的时候起模板作用。 以DNA一条链为模板转录成mRNA，mRNA上的碱基排列顺序称为遗传密码。 所以经过转录后，遗传信息就转化成遗传密码。 遗传密码的位置在mRNA，mRNA上相邻的3个碱基决定—个氨基酸，这3个相邻的碱基称为密码子。遗传密码现已查明，共有64个密码子，其中有61个有效密码子，代表着20种氨基酸；每种氨基酸的密码子数目差别很大，有些氨基酸有几种密码子，如亮氨酸一共有6个密码子(UUA、UUG、CUU、CUG、CUA、CUC)，而甲硫氨酸只有一个密码子(AUC)。 在地球上，除极少数的生物(如某些原核生物有小部分不同)外，遗传密码是通用的，这说明地球上的所有生物都是由共同的祖先进化而来的。 6.中心法则 中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。 在某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病毒等)和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程(某些致癌病毒)是对中心法则的补充。RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，只有寄生到寄主细胞中后才发生。 逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。在基因工程中是获得目的基因的重要手段。 3231 [例4] (99上海)含有P或P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分 323131 子的组成，但P比P质量大。将某哺乳动物的细胞放在含有P磷酸的培养基中，连续 32 培养数代后得到G0代细胞。然后将GO代细胞移到含有P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如图所示。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置，请回答： Page 15 of 18 (1)G0、G1、G2三代DNA分子离心后的试管分别是图中的： G0 ；G1 ；G2 。 (2)G2代在①、②、②三条带中DNA数的比例是 。 (3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是： 条带① ；条带② 。 (4)上述实验结果证明DNA的复制方式是 。DNA的自我复制能使生物的 保持相对稳定。 [析] 本题考查学生对DNA分子结构、DNA分子半保留复制和DNA复制与细菌繁殖关系等知识的掌握，同时也联系到了同位素方面的有关物理和化学方面的知识。 3231313231 P是P的同位素，分子量要比P大，所以P-DNA分子在质量上比P-DNA分子要 3231 重。而一条链为P和另一条链为P的DNA分子在质量上介于两者之间。 如果把这3种DNA的氯化铯溶液置于离心管中进行高速离心，利用高加速度，能把这3种DNA分子彼比分开。 3231 P-DNA分子最重，在试管的最下部；P-DNA分子最轻，在试管的最上部；一条链含3132 P，另一条链含P的DNA分子质量居中，位于试管的中间。 3131 G0代细胞是在P的培养基中培养了若干代后得到的细胞，其中的DNA分子上均有P，经密度梯度离心后应在试管的最上部。 32 G0代细胞在含P的培养基上培养一代，得到的G1细胞，由于复制是半保留复制，其 3132 中的DNA分子中一条链上含P，另一条链上含有P。这样的DNA分子经密度梯度离心后，应在试管的中部。 G0代的一个细胞培养到第二代，应有4个细胞，其中2个细胞的DNA分子中一条含313232 有P，另一条链含有P，另2个细胞的DNA分子中均为P。所以提取G2代的细胞的DNA分子，经密度梯度离心后，其中的DNA分子有一半在试管的中部，另一半在试管的下部。 313132 [答案] (1)A B D (2)0∶1∶1 (3)P P P (4)半保留复制 遗传特性 [例5] 已知甲、乙、丙3种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示。请对图仔细分析后回答下列问题： Page 16 of 18