1、,單元綜合提升,題型歸納,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則相關(guān)解題,【典例剖析】 【例題】(2011上海單科)某雙鏈DNA分子含有400個(gè)堿基，其中一條鏈上ATGC1234。下列表述錯(cuò)誤的是,A該DNA分子的一個(gè)堿基改變，不一定會(huì)引起子代性狀的改變 B該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個(gè) C該DNA分子中4種堿基的比例為ATGC3377 D該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種,【解析】DNA分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有2003/1060個(gè)。該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為：360180個(gè)；DNA分子另一條鏈中ATGC2143，故該DNA分子中4種堿基比例為ATG

2、C3377；DNA雙鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)，即DNA分子中有200個(gè)堿基對(duì)，但因堿基數(shù)量比例已確定，故該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種。 【答案】B,【方法技巧】 一、有關(guān)堿基的計(jì)算及其應(yīng)用 1由堿基種類及比例可分析判斷核酸的種類 (1)若有U無(wú)T，則該核酸為RNA。 (2)若有T無(wú)U，且AT，GC，則該核酸一般為雙鏈DNA。 (3)若有T無(wú)U，且AT，GC，則該核酸為單鏈DNA。,2關(guān)于DNA及其轉(zhuǎn)錄的RNA計(jì)算 在雙鏈DNA及其轉(zhuǎn)錄的RNA之間，有下列關(guān)系：設(shè)雙鏈DNA中a鏈的堿基為A1、T1、C1、G1，b鏈的堿基為A2、T2、C2、G2，則A1T1A2T2RNA分子中(A十U)1/

3、2DNA雙鏈中的(A十T)；G1十C1G2C2RNA分子中(GC)1/2DNA雙鏈中的(GC)。,二、DNA復(fù)制中有關(guān)的計(jì)算 若取一個(gè)全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)，轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代。 1子代DNA分子中，含14N的有2n個(gè)，只含14N的有(2n2)個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。 2無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子數(shù)始終是2個(gè)，含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時(shí)，應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 3若一親代DNA分子有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需消耗游離的該種脫氧核苷酸數(shù)目為m(2n1)個(gè)。第n次復(fù)制，需該種脫氧核苷酸數(shù)為m2n1。,三、

4、計(jì)算中“最多”和“最少”的分析 1翻譯時(shí)，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說(shuō)，mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些?；蚧駾NA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 2在回答有關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)加上“最多”或“最少”等字。如：mRNA上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄該mRNA的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。 3蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)縮合產(chǎn)生的水分子數(shù)水解所需水分子數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)。,【特別提醒】 做題時(shí)應(yīng)看清是DNA上(或基因上)的堿基對(duì)數(shù)還是個(gè)數(shù)，是mRNA上密碼子的個(gè)數(shù)還是堿基個(gè)數(shù)。DNA(或基因)中的堿基對(duì)數(shù)密碼子個(gè)數(shù)氨基酸

5、個(gè)數(shù)311。,【強(qiáng)化訓(xùn)練】 1某噬菌體的DNA為單鏈DNA，四種堿基的比率是A0.28、G0.32、T0.24、C0.16。當(dāng)它感染宿主細(xì)胞時(shí)，能形成雜合型雙鏈DNA分子，則雜合型雙鏈DNA分子的上述四種堿基，A、G、C、T的比率依次是 A0.240.160.320.28 B0.260.240.240.26 C0.280.320.240.16 D0.240.260.260.24,解析雙鏈DNA分子中AT，GC，因此排除A、C；單鏈中的堿基A、T與互補(bǔ)鏈中的堿基T、A對(duì)應(yīng)，因此可計(jì)算出雙鏈DNA分子中AT，占0.26，同理求出CG，占0.24。 答案B,2(高考真題)在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與

6、胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥(niǎo)嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶分別占?jí)A基總數(shù)的 A24%,22%B22%,28% C26%,24% D23%,27%,解析在雙鏈DNA分子中，兩個(gè)配對(duì)的堿基之和占其所有堿基的比值與其任意一條鏈中的該比值相等。由題意可知，在該DNA分子中，A與T之和占該鏈所有堿基的54%，其中G占22%，則C為100%54%22%24%。由此鏈轉(zhuǎn)錄出的mRNA中G的比值等于該鏈中的C的比值為24%；C的比值等于該鏈中的G的比值為22%。 答案A,3(2012漳州模擬)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m

7、，腺嘌呤堿基數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述正確的是 脫氧核苷酸數(shù)磷酸數(shù)堿基總數(shù)m堿基之間的氫鍵數(shù)為 一條鏈中AT的數(shù)量為nG的數(shù)量為mn A B C D,答案D,4一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中GC有n個(gè)；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的AT數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是 Am、m/31 Bm、m/32 C2(mn)、m/31 D2(mn)、m/32 解析mRNA分子中AU數(shù)為mn，故DNA分子的AT數(shù)為2(mn)，氨基酸數(shù)為m/3，合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)為m/32。 答案D,【典例剖析】 【例題】科學(xué)家從牛的胰臟中分離出一種由76個(gè)氨基酸組成的多肽(Ub)，通過(guò)研

8、究發(fā)現(xiàn)Ub在細(xì)胞自我監(jiān)測(cè)和去除某些“不適用蛋白質(zhì)”(即靶蛋白)的機(jī)制中扮演著重要角色。如果某蛋白質(zhì)分子被貼上了Ub這個(gè)標(biāo)簽，就會(huì)被運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶處，被水解掉，其過(guò)程如下圖1所示(注：AMP表示一磷酸腺苷)。下列說(shuō)法中不正確的是,題型研析,材料信息類解題技巧,A完成過(guò)程所需的主要條件是酶和ATP B去除“不適用蛋白質(zhì)”所需要的ATP主要是由線粒體提供的 C上述過(guò)程得到的氨基酸的通式為圖2所示 D如果靶蛋白不與Ub結(jié)合，但是仍然能被水解 【解析】據(jù)圖可知，蛋白質(zhì)分子只有被貼上Ub這個(gè)標(biāo)簽，才會(huì)被水解掉。完成過(guò)程所需的主要條件是酶和ATP。該蛋白質(zhì)水解所得到氨基酸都是氨基酸，符合圖2氨基酸的通

9、式。生成ATP的主要場(chǎng)所在線粒體中。 【答案】D,【方法技巧】 1新情境信息題常以生物的前沿科技、生命科學(xué)發(fā)展中的熱點(diǎn)問(wèn)題、社會(huì)生活中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、生物實(shí)驗(yàn)等為命題材料，用文字、數(shù)據(jù)、圖表、圖形、圖線等形式向考生提供資料信息，考生通過(guò)分析和處理信息，把握事件呈現(xiàn)的特征，進(jìn)而選擇或提煉有關(guān)問(wèn)題的答案，重點(diǎn)考查運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和理解文字、圖表、表格等表達(dá)的生物學(xué)信息的能力，以及搜集信息、加工處理信息、信息轉(zhuǎn)移、交流信息的能力。其特點(diǎn)可概括為“新情境、舊知識(shí)”。也就是說(shuō)無(wú)論情境有多新，但所設(shè)問(wèn)題最終回歸考試大綱規(guī)定的核心范圍內(nèi)容。所以這種題型往往是高起點(diǎn)低落點(diǎn)。,2遇到此類試題從心理上決不能

10、有畏懼心理，其實(shí)這種題的答案往往就在題干中。解決此類試題只要按下面的步驟進(jìn)行就可以：首先，要審讀材料，提取信息，要求能從材料中的文字?jǐn)⑹龌蛩峁┑膱D、表資料中，找出關(guān)鍵信息，提取有價(jià)值的信息，剔除干擾信息；然后回歸教材，定位知識(shí)；最后構(gòu)建解題思路，發(fā)揮聯(lián)想，對(duì)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵信息和已有的舊知識(shí)進(jìn)行搭橋，運(yùn)用比較、歸納、推理的方法，選擇正確答案或運(yùn)用學(xué)科語(yǔ)言組織好要表達(dá)的答案。,【強(qiáng)化訓(xùn)練】 據(jù)報(bào)道，美國(guó)耶魯大學(xué)的生物學(xué)家正在從事將病毒引誘到人體“陷阱細(xì)胞”中以防止病毒繁殖的實(shí)驗(yàn)研究。例如，HIV通過(guò)T細(xì)胞表面的CD4識(shí)別T細(xì)胞(如圖甲)如果給AIDS患者注射大量用CD4分子修飾過(guò)的紅細(xì)胞(如圖乙)，

11、則該紅細(xì)胞也會(huì)被HIV識(shí)別、入侵。但HIV在紅細(xì)胞中無(wú)法完成復(fù)制增殖過(guò)程，最后隨紅細(xì)胞的死亡而被清除，該方法目前已經(jīng)在小鼠體內(nèi)獲得階段性成果。,(1)病毒侵入人體后，主要由免疫系統(tǒng)將其清除。人體的免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和_等免疫活性物質(zhì)組成。 (2)T細(xì)胞在特異性免疫中的作用是_，_(試從體液免疫、細(xì)胞免疫兩方面分析)；T細(xì)胞與紅細(xì)胞共同來(lái)源于_細(xì)胞。 (3)人體成熟的紅細(xì)胞之所以能成為“陷阱細(xì)胞”，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)角度分析是因?yàn)開(kāi)，不具備HIV增殖的條件。 (4)CD4是HIV識(shí)別T細(xì)胞的重要特征物質(zhì)，該物質(zhì)最可能的成分是_。 (5)衰老的紅細(xì)胞成為_(kāi)，由人體的免疫系統(tǒng)清除。,解析本題所呈現(xiàn)

12、的情境材料有些陌生，通過(guò)閱讀材料篩選與答題有關(guān)的信息。人體的免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫活性物質(zhì)組成，其中免疫活性物質(zhì)有抗體、淋巴因子、溶菌酶等。T細(xì)胞在體液免疫中的作用是受抗原刺激后產(chǎn)生淋巴因子，作用于B細(xì)胞，T細(xì)胞在細(xì)胞免疫中的作用是受抗原刺激后分化為效應(yīng)T細(xì)胞；T細(xì)胞與紅細(xì)胞共同來(lái)源于骨髓造血干細(xì)胞。人體成熟的紅細(xì)胞之所以能成為“陷阱細(xì)胞”，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上看是因?yàn)槌墒斓募t細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和核糖體等結(jié)構(gòu)，所以HIV在紅細(xì)胞中不能增殖。糖蛋白與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)。衰老的紅細(xì)胞將被視為“非己”成分的抗原，由人體的免疫系統(tǒng)清除。,答案(1)抗體、淋巴因子、溶菌酶(任選其二)(2)受抗原刺激后產(chǎn)生淋巴

13、因子，作用于B細(xì)胞受抗原刺激后分化為效應(yīng)T細(xì)胞骨髓造血干(3)成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和核糖體(4)糖蛋白(5)抗原,【命題設(shè)計(jì)】 同位素標(biāo)記法是生物研究中的常用方法，若以3H標(biāo)記的腺嘌呤脫氧核苷酸為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行某項(xiàng)研究，該研究不可能應(yīng)用于,實(shí)驗(yàn)技能,同位素示蹤法,A測(cè)定肺癌細(xì)胞的分裂速率 B測(cè)定人體內(nèi)肝細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的速率 C研究生物細(xì)胞中腺嘌呤的代謝途徑 D比較不同組織細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的情況 解析首先要確定腺嘌呤脫氧核苷酸與細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)合成、腺嘌呤代謝、DNA復(fù)制的關(guān)系。腺嘌呤脫氧核苷酸是合成DNA的原料，用3H標(biāo)記腺嘌呤脫氧核苷酸可以研究DNA分子的復(fù)制、細(xì)胞的分裂、腺嘌呤的代謝途徑等

14、；蛋白質(zhì)的合成速率與基因表達(dá)有關(guān)，不涉及DNA的合成。 答案B,【理論指導(dǎo)】 一、適應(yīng)范圍及實(shí)驗(yàn)原理 放射性同位素示蹤法，就是在需要研究的物質(zhì)體系中，加入一些放射性同位素原子(示蹤原子)，用放射性監(jiān)測(cè)手段來(lái)跟蹤其行跡，進(jìn)而研究出該系統(tǒng)的變化規(guī)律的方法。同位素標(biāo)記法是生物學(xué)中用來(lái)研究元素在生物與環(huán)境之間、生物與生物之間、同一生物個(gè)體內(nèi)各細(xì)胞之間以及細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器之間、各物質(zhì)之間的運(yùn)行和變化的一種重要的研究方法，運(yùn)用這種方法可以探究生物學(xué)中的許多未知規(guī)律。,二、實(shí)驗(yàn)方法及探究歷程 1方法 用于示蹤技術(shù)的放射性同位素一般是構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。

15、2歷程,三、考點(diǎn)內(nèi)容梳理 1利用放射性同位素標(biāo)記自顯影技術(shù)，證明間期細(xì)胞最大的特點(diǎn)是完成DNA復(fù)制、RNA和蛋白質(zhì)的合成。用放射性元素標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸并追蹤、研究DNA的復(fù)制；用放射性元素標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸并追蹤、研究RNA的合成；用放射性元素標(biāo)記氨基酸并追蹤、研究蛋白質(zhì)的合成。,2科學(xué)家在豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸并進(jìn)行追蹤、研究分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成之后，是按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜的方向運(yùn)輸?shù)?。證明生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。 3美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法，證明光合作用釋放的O2全部來(lái)自水。 4科學(xué)家用放射性同位素35S和32

16、P，證明DNA是遺傳物質(zhì)。,5用放射性同位素(如32P)或熒光分子等標(biāo)記的DNA分子作探針，根據(jù)DNA分子的雜交原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息。應(yīng)用于產(chǎn)前診斷和環(huán)境監(jiān)測(cè)，達(dá)到檢測(cè)疾病和檢測(cè)飲用水中病毒含量的目的。 6利用一些物質(zhì)的特征元素追蹤該物質(zhì)在生物體內(nèi)的變化情況。如用放射性的碘元素標(biāo)記甲狀腺激素，追蹤甲狀腺激素在體內(nèi)的變化等。,【強(qiáng)化訓(xùn)練】 1胸腺嘧啶脫氧核苷(簡(jiǎn)稱胸苷)在細(xì)胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料。用含有3H胸苷的營(yíng)養(yǎng)液，處理活的菜豆的幼根處，一定時(shí)間后洗去游離的3H胸苷。連續(xù)48小時(shí)檢測(cè)下圖a和b部位(a是分生區(qū))，則隨生長(zhǎng)進(jìn)程，a和b部位的放射

17、性含量變化情況為,解析標(biāo)記的物質(zhì)是合成DNA的原料，a為分生區(qū)，b為伸長(zhǎng)區(qū)。 答案B,2(2011濟(jì)南市一模)在生命科學(xué)研究中，“放射性同位素示蹤法”是常用的研究手段。請(qǐng)分析下列幾個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)將大腸桿菌的DNA分子用3H標(biāo)記后，放在普通培養(yǎng)基上繁殖兩代，如下圖所示。該實(shí)驗(yàn)有力地證明了DNA分子的復(fù)制方式是_。若在此過(guò)程中，共消耗了游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個(gè)，則親代DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸_個(gè)。,(2)魯賓和卡門(mén)用放射性18O分別標(biāo)記H2O和CO2分子，證明了光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的O2來(lái)自_；卡爾文用14C標(biāo)記的CO2研究光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中C的轉(zhuǎn)移途徑，14C在化合物中的出現(xiàn)順序依次是：14CO2_(化合物)_。 (3)用含放射性元素的氨基酸培養(yǎng)豚鼠胰腺細(xì)胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌過(guò)程，放射性在核糖體出現(xiàn)后，依次經(jīng)過(guò)_、_和_，最后出現(xiàn)在細(xì)胞外。,解析用放射性同位素示蹤法可以有力地證明DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。DNA分子復(fù)制兩次，凈增加