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1、单元综合提升题型归纳碱基互补配对原则相关解题【典例剖析】【例题】(2011上上海海单单科科)某某双双链链DNA分分子子含含有有400个个碱碱基，其中一条链上基，其中一条链上ATGC1234。下列表述错误的是。下列表述错误的是 A该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变B该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C 该 DNA分 子 中 4种 碱 基 的 比 例 为 ATGC3377D该DNA分子中的碱基排列方式少于4200种【解析】 DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有2003/1060个。该DNA分子连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为：360180个；DNA
2、分子另一条链中ATGC2143，故该DNA分子中4种碱基比例为ATGC3377；DNA双链间碱基互补配对，即DNA分子中有200个碱基对，但因碱基数量比例已确定，故该DNA分子中的碱基排列方式少于4200种。【答案】B【方法技巧】一、有关碱基的计算及其应用 1由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类(1)若有U无T，则该核酸为RNA。(2)若有T无U，且AT，GC，则该核酸一般为双链DNA。(3)若有T无U，且AT，GC，则该核酸为单链DNA。 2关于DNA及其转录的RNA计算在双链DNA及其转录的RNA之间，有下列关系：设双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基为A2、T2、C
3、2、G2，则A1T1A2T2RNA分子中(A十U)1/2DNA双链中的(A十T)；G1十C1G2C2RNA分子中(GC)1/2DNA双链中的(GC)。 二、DNA复制中有关的计算若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代。1子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。2无论复制多少次，含15N的DNA分子数始终是2个，含15N的链始终是2条。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。3若一亲代DNA分子有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需消耗游离的该种脱氧核苷酸数目为m(2n1)个。第
4、n次复制，需该种脱氧核苷酸数为m2n1。三、计算中“最多”和“最少”的分析1翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。2在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。如：mRNA上有n个碱基，转录该mRNA的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。3蛋白质中肽键数缩合产生的水分子数水解所需水分子数氨基酸数肽链数。 【特别提醒】做题时应看清是DNA上(或基因上)的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数。DNA(
5、或基因)中的碱基对数密码子个数氨基酸个数311。 【强化训练】1某噬菌体的DNA为单链DNA，四种碱基的比率是A0.28、G0.32、T0.24、C0.16。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子，则杂合型双链DNA分子的上述四种碱基，A、G、C、T的比率依次是 A0.240.160.320.28B0.260.240.240.26C0.280.320.240.16D0.240.260.260.24 解析双链DNA分子中AT，GC，因此排除A、C；单链中的碱基A、T与互补链中的碱基T、A对应，因此可计算出双链DNA分子中AT，占0.26，同理求出CG，占0.24。答案B 2(高考真题)在
6、一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的A24%,22%B22%,28%C26%,24% D23%,27%解析在双链DNA分子中，两个配对的碱基之和占其所有碱基的比值与其任意一条链中的该比值相等。由题意可知，在该DNA分子中，A与T之和占该链所有碱基的54%，其中G占22%，则C为100%54%22%24%。由此链转录出的mRNA中G的比值等于该链中的C的比值为24%；C的比值等于该链中的G的比值为22%。答案A 3(2012漳州模拟)在一个双链DNA分
7、子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m碱基之间的氢键数为 一条链中AT的数量为nG的数量为mn A BC D 答案答案D 4一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的AT数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是Am、m/31 Bm、m/32C2(mn)、m/31 D2(mn)、m/32解析mRNA分子中AU数为mn，故DNA分子的AT数为2(mn)，氨基酸数为m/3，合成蛋白质时脱去的水分子数为m/32。答案D 【典例剖析】【例题】科学家从牛的胰脏中分离出一种由76个氨基酸组成的多肽(Ub)
8、，通过研究发现Ub在细胞自我监测和去除某些“不适用蛋白质”(即靶蛋白)的机制中扮演着重要角色。如果某蛋白质分子被贴上了Ub这个标签，就会被运送到细胞内的蛋白酶处，被水解掉，其过程如下图1所示(注：AMP表示一磷酸腺苷)。下列说法中不正确的是 题型研析材料信息类解题技巧A完成过程所需的主要条件是酶和ATPB去除“不适用蛋白质”所需要的ATP主要是由线粒体提供的C上述过程得到的氨基酸的通式为图2所示D如果靶蛋白不与Ub结合，但是仍然能被水解【解析】据图可知，蛋白质分子只有被贴上Ub这个标签，才会被水解掉。完成过程所需的主要条件是酶和ATP。该蛋白质水解所得到氨基酸都是氨基酸，符合图2氨基酸的通式。
9、生成ATP的主要场所在线粒体中。【答案】D 【方法技巧】1新情境信息题常以生物的前沿科技、生命科学发展中的热点问题、社会生活中的现实问题、生物实验等为命题材料，用文字、数据、图表、图形、图线等形式向考生提供资料信息，考生通过分析和处理信息，把握事件呈现的特征，进而选择或提炼有关问题的答案，重点考查运用知识解决实际问题的能力和理解文字、图表、表格等表达的生物学信息的能力，以及搜集信息、加工处理信息、信息转移、交流信息的能力。其特点可概括为“新情境、旧知识”。也就是说无论情境有多新，但所设问题最终回归考试大纲规定的核心范围内容。所以这种题型往往是高起点低落点。 2遇到此类试题从心理上决不能有畏惧心
10、理，其实这种题的答案往往就在题干中。解决此类试题只要按下面的步骤进行就可以：首先，要审读材料，提取信息，要求能从材料中的文字叙述或所提供的图、表资料中，找出关键信息，提取有价值的信息，剔除干扰信息；然后回归教材，定位知识；最后构建解题思路，发挥联想，对发现的关键信息和已有的旧知识进行搭桥，运用比较、归纳、推理的方法，选择正确答案或运用学科语言组织好要表达的答案。 【强化训练】据报道，美国耶鲁大学的生物学家正在从事将病毒引诱到人体“陷阱细胞”中以防止病毒繁殖的实验研究。例如，HIV通过T细胞表面的CD4识别T细胞(如图甲)如果给AIDS患者注射大量用CD4分子修饰过的红细胞(如图乙)，则该红细胞
11、也会被HIV识别、入侵。但HIV在红细胞中无法完成复制增殖过程，最后随红细胞的死亡而被清除，该方法目前已经在小鼠体内获得阶段性成果。 (1)病毒侵入人体后，主要由免疫系统将其清除。人体的免疫系统由免疫器官、免疫细胞和_等免疫活性物质组成。(2)T细胞在特异性免疫中的作用是_，_(试从体液免疫、细胞免疫两方面分析)；T细胞与红细胞共同来源于_细胞。(3)人体成熟的红细胞之所以能成为“陷阱细胞”，从细胞结构角度分析是因为_，不具备HIV增殖的条件。 (4)CD4是HIV识别T细胞的重要特征物质，该物质最可能的成分是_。(5)衰老的红细胞成为_，由人体的免疫系统清除。 解析本题所呈现的情境材料有些陌
12、生，通过阅读材料筛选与答题有关的信息。人体的免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成，其中免疫活性物质有抗体、淋巴因子、溶菌酶等。T细胞在体液免疫中的作用是受抗原刺激后产生淋巴因子，作用于B细胞，T细胞在细胞免疫中的作用是受抗原刺激后分化为效应T细胞；T细胞与红细胞共同来源于骨髓造血干细胞。人体成熟的红细胞之所以能成为“陷阱细胞”，从细胞结构上看是因为成熟的红细胞没有细胞核和核糖体等结构，所以HIV在红细胞中不能增殖。糖蛋白与细胞识别有关。衰老的红细胞将被视为“非己”成分的抗原，由人体的免疫系统清除。 答案(1)抗体、淋巴因子、溶菌酶(任选其二)(2)受抗原刺激后产生淋巴因子，作用于B细
13、胞受抗原刺激后分化为效应T细胞骨髓造血干(3)成熟的红细胞没有细胞核和核糖体(4)糖蛋白(5)抗原 【命题设计】同位素标记法是生物研究中的常用方法，若以3H标记的腺嘌呤脱氧核苷酸为实验材料进行某项研究，该研究不可能应用于 实验技能同位素示踪法A测定肺癌细胞的分裂速率B测定人体内肝细胞合成蛋白质的速率C研究生物细胞中腺嘌呤的代谢途径D比较不同组织细胞内DNA复制的情况解析首先要确定腺嘌呤脱氧核苷酸与细胞分裂、蛋白质合成、腺嘌呤代谢、DNA复制的关系。腺嘌呤脱氧核苷酸是合成DNA的原料，用3H标记腺嘌呤脱氧核苷酸可以研究DNA分子的复制、细胞的分裂、腺嘌呤的代谢途径等；蛋白质的合成速率与基因表达有
14、关，不涉及DNA的合成。答案B【理论指导】一、适应范围及实验原理放射性同位素示踪法，就是在需要研究的物质体系中，加入一些放射性同位素原子(示踪原子)，用放射性监测手段来跟踪其行迹，进而研究出该系统的变化规律的方法。同位素标记法是生物学中用来研究元素在生物与环境之间、生物与生物之间、同一生物个体内各细胞之间以及细胞内各细胞器之间、各物质之间的运行和变化的一种重要的研究方法，运用这种方法可以探究生物学中的许多未知规律。 二、实验方法及探究历程1方法用于示踪技术的放射性同位素一般是构成细胞化合物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。2历程 三、考点内容梳理1利用放射性同位素标
15、记自显影技术，证明间期细胞最大的特点是完成DNA复制、RNA和蛋白质的合成。用放射性元素标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸并追踪、研究DNA的复制；用放射性元素标记尿嘧啶核糖核苷酸并追踪、研究RNA的合成；用放射性元素标记氨基酸并追踪、研究蛋白质的合成。 2科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸并进行追踪、研究分泌蛋白在附着于内质网的核糖体上合成之后，是按照内质网高尔基体细胞膜的方向运输的。证明生物膜系统在结构和功能上是紧密联系的统一整体。3美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法，证明光合作用释放的O2全部来自水。 4科学家用放射性同位素35S和32P，证明DNA是遗传物质。 5用放射性同位素(如
16、32P)或荧光分子等标记的DNA分子作探针，根据DNA分子的杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息。应用于产前诊断和环境监测，达到检测疾病和检测饮用水中病毒含量的目的。6利用一些物质的特征元素追踪该物质在生物体内的变化情况。如用放射性的碘元素标记甲状腺激素，追踪甲状腺激素在体内的变化等。 【强化训练】1胸腺嘧啶脱氧核苷(简称胸苷)在细胞内可以转化为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料。用含有3H胸苷的营养液，处理活的菜豆的幼根处，一定时间后洗去游离的3H胸苷。连续48小时检测下图a和b部位(a是分生区)，则随生长进程，a和b部位的放射性含量变化情况为 解析标记的物质是合成DNA的原料，
17、a为分生区，b为伸长区。答案B 2(2011济南市一模)在生命科学研究中，“放射性同位素示踪法”是常用的研究手段。请分析下列几个科学实验，回答有关问题。(1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上繁殖两代，如下图所示。该实验有力地证明了DNA分子的复制方式是_。若在此过程中，共消耗了游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则亲代DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸_个。 (2)鲁宾和卡门用放射性18O分别标记H2O和CO2分子，证明了光合作用过程中产生的O2来自_；卡尔文用14C标记的CO2研究光合作用暗反应过程中C的转移途径，14C在化合物中的出现顺序依次是：14CO2_(化合物)_。(3
18、)用含放射性元素的氨基酸培养豚鼠胰腺细胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌过程，放射性在核糖体出现后，依次经过_、_和_，最后出现在细胞外。 解析用放射性同位素示踪法可以有力地证明DNA分子的复制方式为半保留复制。DNA分子复制两次，净增加3个DNA分子，此过程共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则每个DNA分子中含胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：183361(个)，双链DNA分子中，腺嘌呤脱氧核苷酸数目与胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目相等。卡尔文用14C标记的CO2研究光合作用暗反应过程中C的转移途径，含有14C的CO2先与C形成C3，然后在ATP供能和H作为还原剂的作用下生成了(CH2O)。分泌蛋白的形成过程是：先在核糖体中将氨基酸合成蛋白质，然后进入内质网加工，运输到高尔基体中进一步加工、包装，最后分泌到细胞膜外。
