第一講生命的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

考情分析

一、本講考點：

1.蛋白質(zhì)

(1)組成蛋白質(zhì)分子的基本單位

(2)氨基酸的脫水縮合及相關(guān)運算

(3)蛋白質(zhì)分子的多樣性

(4)蛋白質(zhì)代謝

2.遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)

(l)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

(2)DNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制

(3)基因的概念

(4)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)

(5)基因控制蛋白質(zhì)的合成

(6)基因?qū)π誀畹目刂?/p>

(7)人類基因組研究

3.細(xì)胞增殖

(1)細(xì)胞周期

(2)有絲分裂

(3)無絲分裂

二、考點解讀：

本節(jié)內(nèi)容涉及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成、空間結(jié)構(gòu)和核酸的結(jié)構(gòu)組成，DNA為主要的遺傳物質(zhì)，基因控制

蛋白質(zhì)的合成，以及細(xì)胞增殖內(nèi)容。知識的遷移較大，跳躍較大。要求考生在一個較高的高度來掌握知識。

考向走勢

預(yù)測2006年高考，該部分的命題趨勢是：

根據(jù)近幾年高考情況分析可知，本專題命題難度不大，基礎(chǔ)性強，本專題仍以選擇題為主要考查形式,

但也出現(xiàn)了以社會熱點、新技術(shù)為背景而設(shè)計的多種材料題、實驗題。命題主要圍繞以下部分展開：

探究細(xì)胞中的水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等化合物的元素組成及其在細(xì)胞中的存在形式

及重要功能，特別是細(xì)胞中兩種生物大分子——蛋白質(zhì)、核酸的分子結(jié)構(gòu)特點、功能、多樣性形成原因及

合成方式，分子間的因果關(guān)系、數(shù)字運算等，如：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及運用；肽鏈中氨基酸的數(shù)目與肽鍵、

肽鏈的數(shù)目及失水間的關(guān)系；不同有機物的特有元素和共有元素及代謝產(chǎn)物間的關(guān)系；各種化合物在細(xì)胞

中的吸收、運輸及應(yīng)用。此外，由于該部分知識涉及較多的有機化學(xué)知識，極易命制跨學(xué)科綜合題。命題

既考查生化知識，又考查空間結(jié)構(gòu)的抽象思維能力和部分?jǐn)?shù)學(xué)運算能力。其中以材料、計算、結(jié)構(gòu)式的書

寫與識別等考查方式多見，這是近幾年高考試題比較明顯的一個特征。

本專題中有細(xì)胞內(nèi)重要化合物的鑒定實驗，因而利用教材實驗的原理與方法，結(jié)合社會熱點(劣質(zhì)牛奶

導(dǎo)致大頭娃娃事件)，進行新情境實驗的完善或設(shè)計，也是命題的重點，備考時應(yīng)特別注意，如：設(shè)計實驗

驗證唾液中唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，如何鑒別劣質(zhì)牛奶，如何驗證血液、尿液中是否有葡萄糖等。

考訓(xùn)指南

復(fù)習(xí)迎考中要注意以下幾點：

1.熟悉圖、表等表達(dá)形式的含義。近年來的高考試題中，以圖、表等形式的試題較為多見，復(fù)習(xí)和

解題時，要加強對圖表題含義的理解和分析，找準(zhǔn)解題的切入點和思路，提高解題的準(zhǔn)確性。

2.注重知識的靈活能力的培養(yǎng)，要善于抓住主干知識，如在基因表達(dá)過程中，則要抓住從DNA-RNA

一蛋白質(zhì)(性狀)這條主線，聯(lián)系DNA作為遺傳物質(zhì)，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，和mRNA的翻譯，經(jīng)過學(xué)生認(rèn)

真思考，建立起一個完整的知識體系。

第一課蛋白質(zhì)與生命活動

主干知識整合

1.組成元素

,有的蛋白質(zhì)還含有S等元素。

2.相對分子量

從幾千到100萬以上。高分子有機物。

3.基本單位

(1)種類：組成蛋白質(zhì)的氨基酸有種。

⑵結(jié)構(gòu)通式：

(3)結(jié)構(gòu)特點：每種氨基酸分子至少含有和,并且都有一

個氨基和一個竣基連接在±o

4.分子結(jié)構(gòu)

(1)縮合反應(yīng)：-個氨基酸分子的埃基(-COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(-NH》相連接，同時失去一

分子的水。這種反應(yīng)叫脫水縮合反應(yīng)，這種結(jié)合方式叫縮合。蛋白質(zhì)是由許多氨基酸通過縮合的方式形成

的一種高分子有機物。

(2)二肽和多肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物叫，由

縮合而成的化合物叫多肽，多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu)叫做。

(3)空間結(jié)構(gòu)：一條或幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵連接在一起，形成不同的空間結(jié)構(gòu)，就形成了不同的

蛋白質(zhì)分子，因此肽鏈一般不是蛋白質(zhì)。

(4)多樣性：組成每種蛋白質(zhì)分子的、和不同，每種

蛋白質(zhì)的千差萬別。造成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的。不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)有不同的

功能，所以，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了其功能的多樣性。蛋白質(zhì)的合成受的控制，因此，

的多樣性決定了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性。

5.生理功能

(1)有些是重要結(jié)構(gòu)物質(zhì)：如肌肉蛋白、紅細(xì)胞中的血幻:蛋白、膜中的蛋白質(zhì)等。

(2)有些有催化作用：具有催化作用的酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。

(3)有些有運輸作用：血紅蛋白運輸氧氣和二氧化碳，膜中的蛋白質(zhì)很多是運輸物質(zhì)的載體。

(4)有些有調(diào)節(jié)作用：胰島素、生長激素、促激素等。

(5)有些有免疫作用：抗體又稱免疫球蛋白(效應(yīng)B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后經(jīng)復(fù)雜的免疫反應(yīng)而產(chǎn)生)。

總之，蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者和主要承擔(dān)者。

6.蛋白質(zhì)形成過程中的有關(guān)計算

⑴失去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸分子總數(shù)-肽鏈數(shù)

(2)蛋白質(zhì)的相對分子量=氨基酸的相對分子量X氨基酸分子數(shù)-(氨基酸分子總數(shù)-肽鏈數(shù))X18

7.蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

(1)兩性化合物

蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，它的分子結(jié)構(gòu)中含有-NH2和-COOH,所以蛋白質(zhì)具有酸堿兩性。

⑵鹽析

蛋白質(zhì)溶液是一種膠體，加入濃的無機鹽溶液可以使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來，這個過程叫鹽析。鹽

析作用主要是破壞蛋白質(zhì)分子表面的水化層，并沒有破壞蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)鹽析出來的蛋白質(zhì)重

新用水處理時，沉淀重新溶解，蛋白質(zhì)的性質(zhì)不變。即鹽析是可逆的。利用此方法可分離、提取蛋白質(zhì)。

(3)變性和凝固

蛋白質(zhì)分子在一定的物理或化學(xué)因素的影響下，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，這個

變化是蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性后，不再溶于水，從溶液中凝結(jié)出來，這個過程是蛋白質(zhì)的凝固。

(4)水解反應(yīng)

蛋白質(zhì)在酸、堿和酶的作用下，能發(fā)生水解，最后生成氨基酸。蛋白質(zhì)的消化過程就是水解過程。

(5)顯色反應(yīng)

有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與硝酸作用呈黃色，所有蛋白質(zhì)與雙縮尿試劑作用呈紫色。

8.蛋白質(zhì)的代謝

.一成.各種組縱蛋—.

以及曲和激素等

食物中消化陛避-形成新的某酸

蛋普質(zhì)麗T氨基酸也娼Y(jié)虱部分:短基一尿素

—L不含缸蒙簪LCO：+H/>?能M.

部分11區(qū)由類、脂肪

蛋白質(zhì)代謝需要搞清下列問題：

(1)氨基酸的來源

①從腸道吸收而來

②自身蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生

③部分氨基酸通過氨基轉(zhuǎn)換產(chǎn)生

(2)氨基酸的去向

①合成各種組織蛋白以及酶和蛋白質(zhì)類激素

②通過轉(zhuǎn)氨基作用產(chǎn)生新的氨基酸

③通過脫氨基作用加以分解

(3)氨基轉(zhuǎn)換作用和脫氨基作用

①氨基轉(zhuǎn)換作用

氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到其他化合物上，形成新的氨基酸。通過氨基轉(zhuǎn)換作用只能形成非必需氨基酸。

②脫氨基作用

氨基酸中的氨基脫下來，成為氨的過程。形成的氨在肝臟內(nèi)和二氧化碳結(jié)合形成尿素等排出體外。

重點難點聚集

蛋白質(zhì)（或多肽）分子中的有關(guān)計算

1.肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)、水解時需要的水分子數(shù)的計算

氨基酸形成蛋白質(zhì)時，一個氨基酸分子的氨基（一NH2）與另一個氨基酸分子的竣基（一COOH）相連

接，形成一個肽鍵（一NH—CO—）,同時失去一分子的水。一個蛋白質(zhì)分子可以含有一條肽鏈，也可以含

有幾條肽鏈。當(dāng)只含有一條肽鏈時，由于肽鍵總是存在于相鄰的氨基酸分子之間，因此，2個氨基酸分子

組成的二肽含有1個肽鍵，3個氨基酸分子組成的三肽含有2個肽鍵……，依此類推，m個氨基酸分子組

成的m肽含有m—I個肽鍵。當(dāng)含有幾條肽鏈時，由于肽鏈與肽鏈之間不是通過肽鍵來連接的，兩條肽鏈

比一條肽鏈少形成I個肽鍵，三條肽鏈比一條肽鏈少形成2個肽鍵……，依此類推，n條肽鏈比一條肽鏈

少形成n-l個肽鍵，因此，含有"條肽鏈的由m個氨基酸分子組成的蛋白質(zhì)含有的肽鍵數(shù)=（m-l）—（n-

l）=（m-n）o

由于在蛋白質(zhì)的形成過程中，每形成一個肽鍵的同時就失去一分子的水，因此，蛋白質(zhì)中含有多少個

肽鍵，形成時就失去多少個分子的水，完全水解時就需加入多少個分子的水。

2.蛋白質(zhì)分子至少含有的氨基、竣基的計算

下式是一條肽鏈：

HHH

III

HN—c—co—HN—c—CO???HN—c—COOH

2III

RiR2R3

從式中可以看出，在形成多肽的過程中，前一個氨基酸的竣基和后一個氨基酸的氨基脫水縮合形成肽

鍵，不再是游離的氨基、竣基了。因有的氨基酸的R基上有氨基或竣基，有的則沒有，故除了氨基酸R基

上的氨基、段基難以確定之外，僅肽鏈?zhǔn)级说陌被釟埢嫌?個游離的氨基，末端的氨基酸殘基上有1

個游離的竣基。所以，一條肽鏈中，至少有1個游離的氨基和1個游離的竣基，與氨基酸數(shù)無關(guān)。

蛋白質(zhì)分子含有幾條肽鏈就至少含有幾個氨基和竣基（除R基中的外）。

3.多肽種類的計算

以三種氨基酸形成三肽為例進行分析。若A、B、C三種氨基酸任意排列（允許重復(fù)）構(gòu)成三肽（如下圖

所示），在“口一口一口”中，第1個“口”中可以是A,也可以B,也可以是C,有3種可能的排法；第

2個“口”中可以是A,也可以是B,也可以是C,也有3種可能的排法；第3個“口”同理，可能有3

種排法。

口一□一口

可能排列（種）333

故3種氨基酸任意排列形成的三肽的種類有33=27種。

同樣道理，20種氨基酸任意排列形成的三肽有2（）3種。

若要求三肽中氨基酸種類彼此不同（如下圖所示），則“□-口一口”中，第1個“口”中可以是A,

也可以是B,也可以是C,有3種可能的排法；第2個“口”中由于不能與第1個“□”中的氨基酸相同,

所以只有2種可能的排法；第3個“口”只有1種可能的排法。

口一口一口

可能排列（種）321

所以3種氨基酸（不允許重復(fù)）可以形成的三肽的種類有3X2X1=6種。

4.蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算

由m個氨基酸形成的含有n條肽鏈的蛋白質(zhì)分子，若氨基酸分子的平均相對分子質(zhì)量是a,則該蛋白

質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量為（a—18）m+18n。

相反，由m個氨基酸形成的含有n條肽鏈的蛋白質(zhì)分子，其相對分子質(zhì)量是A,則組成它的氨基酸分

子的平均相對分子質(zhì)量是[A+（m—n）18]/m?

真題新題探究

【例1】血紅蛋白分子中，含有574個氨基酸和4條肽鏈，問在形成蛋白質(zhì)分子時，失去水分子數(shù)

和形成肽鍵數(shù)分別是（D）

A.570、573B.573、573C.287、287D.570、570

【解析】在氨基酸形成肽鍵的過程中，每形成一個肽鍵伴隨著失去一個水分子，因此，形成的肽鍵

數(shù)和失去的水分子數(shù)是一致的。每兩個氨基酸分子縮合形成一個肽鍵，失去1分子水，三個氨基酸縮合形

成二個肽鍵，失去2分子水；N個氨基酸縮合，形成N7個肽鍵，失去N-I個水分子。在氨基酸形成蛋

白質(zhì)過程中，每增加一個肽鍵,就多產(chǎn)生1分子水，因此正確答案是：574-4=570。

2005年?上海I某22肽被水解成1個4肽,2個3肽，2個6肽，則這些短肽的氨基總數(shù)的最

小值及肽鍵總數(shù)依次是（）

A.6、18B.5、18C.5、17D.6、17

【例2】谷氨酸的R基為CHQ2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子數(shù)依次是（A）

A.5、9、4、1B.4、8、5、1C.5、8、4、1D.4、9、4、1

【解析】構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸符合氨基酸的通式：

NHz-C-COOH,所以氨基酸中每種元素的數(shù)量是R基與其他部分中該元素之和。

2004年?江蘇植物從土壤中吸收的氮元素，可以用來合成下列哪種物質(zhì)（）

A.葡萄糖B.淀粉C.脂肪D.蛋白質(zhì)

【例3】人體免疫球蛋白中，IgG由4條肽鏈構(gòu)成，共有764個氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少含

有游離的氨基和竣基分別是（D）

A.764和764B.760和760C.762和762D.4和4

【解析】肽鏈合成過程中，一個氨基酸的氨基與相鄰氨基酸的段基縮合，形成肽鍵，所以一條肽鏈

的一端含有一個粉基，而另一端含有一個氨基。由于肽鏈中的R基上也可能含有竣基或氨基，所以每條肽

鏈中至少含有一個氨基和一個竣基。

變式題某蛋白質(zhì)山n條肽鏈組成，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a,控制該蛋白質(zhì)合成的基因含b

個堿基對，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量約為（）

A.2/3ab-6b+18n

B.1/3ab-6b

C.(l/3b-a)X18

D.l/3ab-(l/3b-n)X18

能力思維沖浪

一、選擇題部分：

2005年?江蘇F列物質(zhì)中，不在核糖體上合成的是（）

A.麥芽糖酶B.核糖核酸C.胰島素D.載體蛋白

2005年?遼寧I關(guān)于人體內(nèi)蛋白質(zhì)的敘述,錯誤的是（）

A.合成蛋白質(zhì)的氨基酸全部為必需氨基酸

B.蛋白質(zhì)也可被氧化分解釋放能量

C.組成肌肉細(xì)胞的有機物中蛋白質(zhì)含量最多

D.有些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)新陳代謝的作用

3.蛋白質(zhì)經(jīng)消化后的終產(chǎn)物是（）

A.多種氨基酸B.各種分子量不等的多肽

C.CO2、HQ和尿素D.以上所列均是消化后的終產(chǎn)物

4.人體小腸中的氨基酸進入骨骼肌細(xì)胞的正確途徑是（）

A.血液一組織液一肌細(xì)胞B.淋巴一血液一組織液一肌細(xì)胞

C.血液一淋巴一組織液一肌細(xì)胞D.淋巴一組織液一肌細(xì)胞

5.在動物體內(nèi)，與尿素生成密切相關(guān)的生物化學(xué)過程是（）

A.氨基轉(zhuǎn)換作用B.氨基酸縮合作用

C.脫氨基作用D.核甘酸聚合作用

6.人體內(nèi)合成蛋白質(zhì)所利用的氨基酸有三個來源，下列敘述中錯誤的是（）

A.直接由小腸吸收的B.經(jīng)脫氨基作用產(chǎn)生的

C.經(jīng)狐基轉(zhuǎn)換作用產(chǎn)生的D.自身蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的

7.小腸嚴(yán)重吸收不良的病人，采用靜脈輸入全營養(yǎng)液的方法提供營養(yǎng)，全營養(yǎng)液的成分不能含有

（）

A.葡萄糖B.無機鹽和維生素C.蛋白質(zhì)D.氨基酸

2005年?廣東I多選）下列關(guān)于生物大分子的敘述，正確的是（）

A.蛋白質(zhì)是由多個氨基酸分子通過肽鍵相互連接而成的高分子化合物

B.DNA是一切生物遺傳信息的載體

C.酶是生物體產(chǎn)生的具有催化活性的生物大分子

D.RNA通常只有?條鏈，它的堿基組成與DNA完全不同

9.下列關(guān)于細(xì)胞主要化學(xué)成分的敘述，不正確的是（）

A.蛋白質(zhì)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目、排序等有關(guān)

B.脫氧核糖核酸是染色體的主要成分之一

C.膽固醇、性激素、維生素都屬于脂質(zhì)

D.動物乳汁中的乳糖和植物細(xì)胞中的纖維素都屬于多糖

10.某一多肽鏈同共有肽鍵109個，則此分子中含有-NH2和-COOH的數(shù)目至少為（）

A.110,110B.109,109

C.9,9D.1,1

11.由DNA分子蘊藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是（）

A.氨基酸、葡萄糖、堿基B.氨基酸、核甘酸、葡萄糖

C.核糖、堿基、磷酸D.脫氧核糖、堿基、磷酸

12.下面有關(guān)酶、維生素、激素的敘述，哪項是正確的（）

A.都是由活細(xì)胞產(chǎn)生的B,都是蛋白質(zhì)類物質(zhì)

C.都有催化作用和調(diào)節(jié)新陳代謝作用D.都是高效能的物質(zhì)

13.分子式為C6sHmO29N17S2的多肽化合物中，最多能有多少個肽鍵()

A.63個B.62個C.17個D.16個

14.經(jīng)分析，某一有機小分子樣品，含有C、H、0、N等元素，該分子很可能是()

A.蛋白質(zhì)B.核甘酸C.磷脂D.氨基酸

二、非選擇題部分：

15.用含有35s標(biāo)記氨基酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細(xì)胞，該細(xì)胞能合成并分泌一種含35s蛋白質(zhì)。

(D請寫出35s在細(xì)胞各結(jié)構(gòu)間移動的先后順序(用“f”表示先后順序)。

(2)寫出上述蛋白質(zhì)合成和分泌過程中相關(guān)細(xì)胞器的功能。

16.異亮氨酸的R基為CH3—CH2—CH—,試求異亮氨酸分子中C和H的比為。

17.如圖1-1-1為結(jié)晶牛胰島素的一個模式圖，其中a鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸。試

問：

圖ITT

(1)這51個氨基酸彼此之間通過反應(yīng)結(jié)合成胰島素。

(2)這51個氨基酸形成胰島素后，分子量比原來減少了

18.用氨基酸自動分析儀測試幾種肽類化合物的氨基酸數(shù)目如下:

肽類化合物①②③④⑤⑥

的名稱催產(chǎn)素牛加壓素血管舒張素平滑肌舒張豬促黑色素人促黑色素

素細(xì)胞激素細(xì)胞激素

氨基酸數(shù)9個9個9個10個13個22個

(1)表中①②③的氨基酸數(shù)目雖然相同，但其生理作用彼此不同，這是因為它們的不同。

(2)表中③與④或⑤與⑥雖然功能相同，但各具有專一性，它們之間的差異取決于o

(3)在不知血管舒張素具體結(jié)構(gòu)的情況下，推知這種肽類化合物至少有個氨基和個竣基,

這些氨基和竣基位于肽類化合物的哪一一位置？。

(4)⑥中常見的氨基酸最多有種。

(5)假若構(gòu)成這六類化合物的每一種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量均為m,則⑤的相對分子質(zhì)量比④的相

對分子質(zhì)量多。

圖1-1-2

(1)人體內(nèi)氨基酸的來源可包括圖中的①、④、⑤等過程:其中由①獲得的氨基酸被為

可通過作用形成。

(2)圖中過程②由控制，直接以為模板。假設(shè)合成的蛋白質(zhì)由270個氨基酸構(gòu)成,

則最多有種密碼子參與了該蛋白質(zhì)氨基酸序列的編碼過程。

(3)三大營養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化分解時，除釋放能量外，還形成相同的代謝終產(chǎn)物。

(4)若鏈狀蛋白質(zhì)在過程④中徹底水解消耗了310個水分子，則至少可得個氨基酸分子。

(5)糖尿病患者不宜多吃富含蛋白質(zhì)食物，其主要原因是o對于大多數(shù)人，若多吃

糖類食物且運動少，則容易發(fā)胖，其主要原因是。

第二課核酸與生命活動

主干知識整合

1.DNA是主要的遺傳物質(zhì)

生物的遺傳物質(zhì)

rDNA：絕大多數(shù)生物(如__________________________等)

IRNA：少數(shù)病毒(如等)

2.DNA分子的結(jié)構(gòu)

(1)化學(xué)結(jié)構(gòu)

基本單位：脫氧核甘酸＜_____________________________________

L-----------------------------------------------------------------------------------

DNA是由許多脫氧核甘酸分子連接而成的兩條長鏈組成。

(2)空間結(jié)構(gòu)——規(guī)則的,1953年由美國科學(xué)家沃森和英國科學(xué)家克里克共同提出。

3.DNA的復(fù)制

概念：以為模板來合成的過程。

時間：分裂間期(包括間期和間期)。

場所：主要是(其次是細(xì)胞質(zhì))。

條件:、、能量(ATP^o

過程：邊解旋、邊復(fù)制。

特點：、多起點(形成岡崎片段)。

結(jié)果：1個DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制后，可得到完全相同的DNA分子共2n個。

若復(fù)制時堿基配對發(fā)生差錯，則可能會導(dǎo)致。

4.基因控制蛋白質(zhì)合成

⑴基因

概念：是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位，是有的DNA片段。

作用：控制生物性狀。

本質(zhì)：有遺傳效應(yīng)的DNA片段，雙鏈DNA結(jié)構(gòu)。

理解：基因從分子水平看：是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。

基因從細(xì)胞水平看：在染色體上呈o

基因從現(xiàn)代遺傳的觀點看：是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位。

(2)過程：包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個重要步驟。

①轉(zhuǎn)錄：是指以為模板，按照，合成的過程。由此

可以推知：轉(zhuǎn)錄的場所在；轉(zhuǎn)錄的模板是。

轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：合成。

DNA:A-T-G-C

轉(zhuǎn)錄過程中遵循的堿基互補配對原則是：RNA:L4】上

②翻譯：是指以為模板，合成具有一定的蛋白質(zhì)的過程。由此可以推知：

翻譯的場所在；翻譯的模板是；翻譯的結(jié)果是；翻譯過程

中運載氨基酸的工具是o

RNA:A-U-G-C

翻譯過程中遵循的堿基互補配對原則是（即mRNA與tRNA之間）：RNA：1146

（3）遺傳密碼

概念：把mRNA上決定一個氨基酸的,叫做一個密碼子。

組成：A、U、G、C中的任意三個（可相同，也可不同）。

數(shù)目：64個，其中決定20種氨基酸的密碼子61個，另外三個為o

注意：①遺傳密碼對一切生物都通用，說明生物之間彼此存在著親緣關(guān)系。

②tRNA具專一性。種類61種。

③合成蛋白質(zhì)的直接模板是mRNA,最終模板是DNA中的一條鏈（模板鏈）。

（4）中心法則：是指基因?qū)π誀畹目刂谱饔?，遺傳信息的傳遞過程（遺傳學(xué)上，把遺傳信息的流動方向

叫做信息流）。一般可總結(jié)為（圖1-2-1）：

foNA（基因）二—二RNA一蛋白質(zhì)（件狀）

逆轉(zhuǎn)錄、一，

圖1-2-1

5.基因?qū)π誀畹目刂?/p>

生物的一切遺傳性狀都是受基因控制的?；蚩刂菩誀畋憩F(xiàn)在兩個方面：一是一些基因通過控制酶的

合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀。例如人類白化病，就是由于缺少控制合成酪氨酸酶的基因，不

能合成酪氨酸酶，因而不能將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏囟憩F(xiàn)出白化癥狀。二是通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來

直接影響性狀。例如人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥就是由于基因突變使其控制合成的血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生異

常的結(jié)果。

重點難點聚集

一、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)——規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)

1.其特點有：

（1）穩(wěn)定性：

①由兩條反向平行的長鏈組成。每條鏈上有一個游離的磷酸基。

②磷酸和脫氧核糖交替排列，磷酸在外側(cè)，堿基在內(nèi)側(cè)，構(gòu)成DNA的基本骨架。

③嚴(yán)格遵守堿基互補配對原則。A=T,G=C；A+G=T+C=50%o

雙鏈中G+C_單鏈中G+C

雙鏈堿基總數(shù)=單鏈堿基總數(shù)

（若A=T,G=C,則可能為雙鏈，不等則肯定為單鏈）

（2）多樣性：由于DNA分子中堿基的種類、數(shù)目、排列順序都可發(fā)生變化，所以導(dǎo)致DNA分子多種

多樣。DNA分子的多樣性是自然界生物種類多樣性的根本原因（直接原因是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性）。

（3）特異性：也就是每種生物的DNA分子有自己獨特的堿基種類、數(shù)目和排列順序。

2.附：RNA的結(jié)構(gòu)：（常為單鏈）

（1）基本單位——核糖核甘酸

核糖

含氮堿基（4種：U、A、G、C）

(2)種類及功能

信使RNA(mRNA)：合成蛋白質(zhì)的直接模板

轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)：合成蛋白質(zhì)時運載氨基酸的工具

核糖體RNA(rRNA)：組成核糖體的成分

3.注意：①DNA特含堿基T,RNA特含堿基U。

②一個雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基。

③對只含有DNA或RNA的病毒來講，其體內(nèi)所含的核甘酸種類、堿基種類都各只有4種；而對高等

生物來講，其細(xì)胞內(nèi)所含的核甘酸種類、堿基種類分別有8種和5種。

二、基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系

(1)轉(zhuǎn)錄時，組成基因的兩條鏈只有一條能轉(zhuǎn)錄稱為信息鏈或模板鏈，另一條鏈則不能轉(zhuǎn)錄。因此，轉(zhuǎn)

錄形成的RNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的l/2o在轉(zhuǎn)錄時，基因模板鏈中的(A+T)或(G+C),與

RNA分子中的(U+A)或(C+G湘等。

(2)翻譯過程中，信使RNA中每3個堿基決定一個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸

數(shù)目是信使RNA的堿基數(shù)目的1/3。

總之，在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，基因中堿基數(shù)(指雙鏈)、RNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸

數(shù)之比為6：3：1。參考下面圖解：

有關(guān)計算的關(guān)系式可總結(jié)為：蛋白質(zhì)中肽鏈的條數(shù)+蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)(或縮合時脫下的水分子數(shù))=蛋白

質(zhì)中氨基酸的數(shù)目=參加轉(zhuǎn)運的tRNA的堿基數(shù)=1/6基因中堿基數(shù)=1/3基因中堿基對數(shù)目。

DNA(基因)信使RNA

?f?CGU_蛋白質(zhì)

::精氨酸

CGT

堿基數(shù)目(三聯(lián)體密碼堿基數(shù)目)第基酸數(shù)目

631

三、染色體、DNA、基因的平行性

染色體、DNA、基因這三者是從不同的層次上對遺傳物質(zhì)的描述，DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)，染

色體是DNA的主要載體，基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段。

細(xì)胞水平分子水平分子水平

----------?|~DNA-I-------------------

DNA的匕要:載體匕要遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能單位，

“遺傳效應(yīng)的DNA片斷,在

染色體匕呈線性排列

在體細(xì)胞的增殖(即有絲分裂)過程中，親代細(xì)胞通過染色體的復(fù)制(即DNA的復(fù)制)，平均分配到兩個

子代細(xì)胞中，使子代細(xì)胞之間以及子代細(xì)胞與親代細(xì)胞之間的染色體、DNA、基因相同，從而使前后代細(xì)

胞之間的性狀保持一致。

真題新題探究

2005年?全國理綜人體神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同，其根本原因是這兩種細(xì)

胞的(D)

A.DNA堿基排列順序不同B.核糖體不同

C.轉(zhuǎn)運RNA不同D.信使RNA不同

【命題意圖】本題考查的是基因控制性狀的問題。本題看似簡單明了，但很容易陷入命題者設(shè)的圈

套中而誤選。

【解析】本題易誤選A。由于都是人體的神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞，所以細(xì)胞核中遺傳信息相同，DNA

堿基排列順序是相同的。神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同，是不同的器官和組織中細(xì)胞的基因選擇性

表達(dá)的結(jié)果，即合成了不同種類的mRNAo

變式題

在同一草場，牛吃了草長成牛，羊吃了草長成羊，這是由于牛和羊的（）

A.染色體數(shù)目不同B.消化能力不同

C.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同D.不同的DNA控制合成不同的蛋白質(zhì)

2005年?上海|含有2000個堿基的DNA,每條鏈上的堿基排列方式有（）

、42^^個B個c22°皿個D21°?個

【命題意圖】本題考查的是DNA分子結(jié)構(gòu)的特點以及DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性。

【解析】組成DNA分子的脫氧核昔酸有4種，它們的含氮堿基分別為：A、G、C、T。含2000個

堿基的DNA,共含有1000個堿基對，故堿基的排列方式為：4'畋種。

變式題測得某個DNA分子中的腺喋吟的含量為m,若該DNA分子連續(xù)復(fù)制n次，則需原料腺口票吟

的量為（）

A.（2n-l）mB.2"?mC.2n-'-mD.2n+l-m

能力思維沖浪

一、選擇題部分：

2005年?上海|組成DNA的結(jié)構(gòu)的基本成分是（）

①核糖②脫氧核糖③磷酸④腺喋吟、鳥喋吟、胞啜咤⑤胸腺嗜咤⑥尿嚏咤

A.①③④⑤B.①②④⑥C.②③④⑤D.②③④⑥

2005年?上海I1921年弗雷德里克?班廷從狗的體內(nèi)分離得到天然胰島素。40多年后，首次人

工合成結(jié)晶牛胰島素的科學(xué)家是（）

A.中國人B.加拿大人C.美國人D.德國人

3.侈選）圖1-2-2示DNA分子復(fù)制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核甘酸鏈。一般地說,

下列各項正確的是（）

A.a和c的堿基序列互補

B.b和c的堿基序列相同

C.a鏈中（A+T）/（G+C）的比值與b鏈中同項比值相同

D.a鏈中（A+T）/（G+C）的比值與c鏈中同項比值相同

4.關(guān)于DNA的粗提取與鑒定的實驗中，依據(jù)的原理有不正確的是

A.DNA在NaCl溶液中的溶解度，隨NaCl濃度的不同而不同

B.利用DNA不溶于酒精的性質(zhì)，可除去細(xì)胞中溶于酒精的物質(zhì)圖1-2-2

而得到較純的DNA

C.大分子有機物，不溶于水而溶于某些有機溶劑

D.沸水中DNA遇二苯胺會出現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)

5.現(xiàn)有4瓶失去標(biāo)簽的無色透明液體，分別裝有：溶解著DNA分子的NaCl溶液、大腸桿菌超標(biāo)

的自來水、葡萄糖溶液及淀粉酶溶液。下列用于鑒別這4種溶液的方法的敘述，不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ?/p>

A.各取4種液體少許，分別倒入4支試管中，再緩慢加入蒸儲水，出現(xiàn)絲狀物的為溶解著DNA

的NaCl溶液

B.各取4種液體少許，分別加入4個含有伊紅一美藍(lán)的培養(yǎng)基中，把培養(yǎng)基放在適宜條件下

-一段時間。出現(xiàn)深紫色菌落的培養(yǎng)基中加入的液體是大腸桿菌超標(biāo)的自來水

C.各取4種液體少許，分別放入4支試管中，加入斐林試劑，并在沸水中加熱，出現(xiàn)磚紅色

沉淀的為葡萄糖溶液

D.各取4種液體少許，分別放入4支試管中，滴入少量碘液，溶液變藍(lán)的為淀粉酶溶液

6.人與其他絕大數(shù)多生物一樣，也以DNA作為遺傳物質(zhì)。下表是化學(xué)測定人和豬的DNA堿基組

成的部分?jǐn)?shù)據(jù)，分析表中數(shù)據(jù)，不能得出的結(jié)論是)

堿基比例人豬

肺肝精子

A/T1.051.011.011.00

噂吟/口密啜1.041.001.001.01

A+T/G+C1.521.301.301.25

A.DNA分子中，A、T兩種堿基數(shù)量相同，喋吟總量和嗒唬總量相同

B.不同物種的DNA,A+T/G+C不同，DNA分子具有多樣性

C.同一個體不同體細(xì)胞的DNA組成相同，DNA分子具有特異性

D.同個體的體細(xì)胞和生殖細(xì)胞間DNA組成略有差異，人的DNA總長度比豬的長

7.雙鏈DNA的一條鏈在體外轉(zhuǎn)錄mRNA,其中--種mRNA堿基組成為A：G：C：U=32.0:

22.0：28.0：38.0,問該mRNA是表中哪一鏈合成的（）

DNA一條鏈AGCT

DNA—13223.527.037.5

DNA—237.527.523.431.5

DNA—333.022026.03&0

DNA—431.024.02&060.0

A.DNA—1B.DNA—2C.DNA—3D.DNA—4

2005年?上海ItRNA與mRNA堿基互補配對現(xiàn)象可出現(xiàn)在真核細(xì)胞的（）

A.細(xì)胞核中B.核糖體上C.核膜上D.核孔處

2005年?上海1段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA

分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)，依次為（）

A.33、11B.36、12C.12、36D.11、36

10.若DNA分子的某個基因含240個脫氧核昔酸和80個鳥嗯吟，則該片斷轉(zhuǎn)錄成的信使RNA中,

含有的尿嗑咤數(shù)為)

A.0個~4。個B.1個~4。個C.40個D.80個

11.2005年?廣東SARS病原體是一種冠狀病毒，其遺傳物質(zhì)是一條單鏈RNA,F列關(guān)于SARS

病毒的敘述中，正確的是（）

A.可獨立生活和復(fù)制B.DNA和RNA同時存在

C.能在寄主細(xì)胞內(nèi)合成多種蛋白質(zhì)D.含有簡單的細(xì)胞器

12.已停止分裂的細(xì)胞，其遺傳信息的傳遞情況可能是)

A.DNA—DNAB.RNA—RNA

C.DNA—RNAD.蛋白質(zhì)fRNA

13.某基因由9000個脫氧核甘酸組成，該基因控制合成的蛋白質(zhì)有兩條多肽鏈。此蛋白質(zhì)含有的

氨基酸分子數(shù)、肽鍵數(shù)和至少含有的氨基數(shù)依次是（）

A.1500個、1498個和2個B.4500個、4598個和2個

C.1500個、1499個和1個D.4500個、4599個和1個

14.下面是關(guān)于基因、蛋白質(zhì)、性狀之間關(guān)系的敘述，其中不正確的是（）

A.一個性狀受一個基因的控制B.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以直接影響性狀

C.蛋白質(zhì)的合成是受基因控制的D.蛋白質(zhì)的功能之一是可以表現(xiàn)性狀

15.已知牛的初級精母細(xì)胞中有15個四分體，而牛的體細(xì)胞中共有6X109個脫氧核甘酸，假設(shè)平

均每1000個堿基對中有一基因。牛的體細(xì)胞中有n條染色體，每條染色體上平均有m個基因，則n和

m依次是多少（）

A.60、5X104B.30、5X104

C.60、IXIO、D.30、1X105

2005年?江蘇|下列有關(guān)遺傳信息的敘述,錯誤的是（）

A.遺傳信息可以通過DNA復(fù)制傳遞給后代

B.遺傳信息控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

C.遺傳信息是指DNA分子的脫氧核甘酸的排列順序

D.遺傳信息全部以密碼子的方式體現(xiàn)出來

2005年?北京春季|在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中,腺口票吟與胸腺嗑咤之間有2個氫鍵，胞口密唬

與鳥噤吟之間有3個氫鍵。現(xiàn)有4種DNA樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來自嗜熱菌

（生活在高溫環(huán)境中）的是（）

A.含胸腺喀咤32%的樣品B.含腺噪吟17%的樣品

C.含腺喋吟30%的樣