遗传物质及作用原理
《重点、难点解析及知识扩展》
本单元通过生物性状遗传的概述，使同学们对性状遗传的总体有一基本认识；然后寻找遗传物质，要达到这一目标先要确定遗传物质应具备的特点，再找到具备这些特点的物质即为遗传物质。通过噬菌体侵染细菌的实验、肺炎双球菌转化实验，证实了DNA具备遗传物质的特点，就是遗传物质。找到遗传物质后，我们就开始研究这一物质的结构层次和特点；之后为了研究遗传物质是怎样传递和表达遗传信息的，需要先搞清基因、遗传信息的概念。在分析了遗传物质的作用原理之后，将整个复制、转录、翻译的过程加以总结，即为中心法则。有关《遗传物质及其作用原理》的知识，内容多，又十分抽象，不容易理解；通过以上的条理化，就容易掌握了。其中，通过分析噬菌体侵染细菌等实验结果，理解DNA是遗传物质；DNA的分子结构及其特点；基因的概念；DNA的复制过程及特点是重点。
㈠生物性状遗传概述
㈡遗传物质的分析 ⒈遗传物质的特点
⑴分子结构相对稳定（贮存遗传信息)
⑵通过自我复制使前后代保持连续性(传递遗传信息) ⑶通过指导蛋白质合成控制生物性状(表达遗传信息) ⑷引起生物遗传的变异(改变遗传信息) ⒉DNA是遗传物质的证据
⑴噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体复制繁殖过程
分析结论
①DNA是连续的，子代DNA是亲代DNA模板的复制产物。 ②蛋白质是不连续的，子代蛋白质是在DNA指导下重新合成的。 ⑵细菌转化的实验
肺炎双球菌的特点
R型(无荚膜) S型(有荚膜)
体外转化的实验过程 分析结论
①DNA能够引起遗传的变异
②DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能
⒊ RNA是遗传物质的证据
㈢DNA的分子结构 ⒈结构层次
⑴基本元素组成 C、H、O、N、P等 ⑵基本组成物质 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 ⑶基本结构单位 4种脱氧核糖核苷酸 ⑷化学结构(1级结构) 脱氧核糖核苷酸链 ⑸空间结构—双螺旋结构(2级结构)
⒉ 结构特点
⑴双螺旋结构相对稳定性和DNA分子空间构型的相对稳定性主要靠两种力： ①互补碱基之间的氢键作用
②碱基对平面之间的相互作用力（碱基堆积力）。
⑵DNA分子的特异性：DNA分子的含氮碱基有四种，不同生物的DNA分子中各种碱基的数量不同，通常以碱基比率(A+T/G+C)来表示碱基数量变化。每个特定的DNA分子都有其特定的碱基比率和碱基序列，因此有特异性。碱基比率(A+T/G+C)具有种属特异性，没有器官特异性。
⑶碱基序列具有多样性。
⒊ RNA分子结构与DNA的差异 化学组成上的差异
㈣基因和遗传信息
⒈基因 — 蕴含遗传信息的特定核苷酸序列
⑴基因与性状的关系：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。 ⑵基因与DNA的关系：即基因的化学本质。基因是有遗传效应的DNA片段.
⑶基因与遗传信息的关系：即基因起作用的原因。每个基因中的碱基排列顺序代表着特定的遗传信息。生物性状的遗传，实质上是通过基因中特定的脱氧核苷酸序列来传递遗传信息。基因是遗传信息的载体。
⑷基因与染色体的关系：即基因的位置。细胞核基因在染色体上有一定的座位，许多基因在同一条染色体上呈线性排列。基因的主要载体是染色体。
⒉遗传信息—子代从亲代获得的控制性状发育的信号 ⑴由基因中4种脱氧核苷酸序列编码 ⑵以三联体密码形式贮存于DNA分子链中
⑶分为蛋白质结构的编码信息和选择性表达信息两大类 ⑷生物性状遗传实质上是遗传信息的传递和表达
㈤遗传物质的作用原理 ⒈ DNA复制―传递遗传信息
⑴复制时间 有丝分裂间期和前减数分裂期 ⑵复制过程
⑶复制基础
①特定的双螺旋结构为复制提供精确模板 ②碱基互补配对能力保证复制准确进行 ⑷复制条件
①以亲代DNA分子的双链为模板 ②以核液中4种脱氧核苷酸为原料 ③DNA合成酶系的催化 ④脱氧核苷酸的高能键提供能量 ⑸复制特点
①边解旋边复制，减少模板母链发生改变的机会。 ②遵循碱基互补配对原则，保证复制准确进行。 ③分段双向复制，提高复制速度。 ④不连续复制和半保留复制。
⑹子代DNA分配到两个子代细胞中或配子细胞中 ⑺复制意义 将亲代遗传信息传递给子代
⒉基因控制蛋白质合成―表达遗传信息 转录―以DNA分子为模板合成RNA ⑴部位：细胞核内
⑵模板：DNA分子的非信息链
⑶碱基互补配对原则：A―U、T―A、G―C、C―G ⑷转录产物特点：mRNA单链上携带遗传信息
⑸mRNA动向：通过核膜孔进入细胞质，与核糖体结合。
翻译―以信使RNA分子为模板合成蛋白质 ⑴信使RNA为直接模板
①信使RNA单链上以„三联体密码‟形式转录着遗传信息
②信使RNA分子经核膜孔移动到细胞质中，并与核糖体相结合 ⑵核糖体为蛋白质合成场所 ⑶转运RNA为合成蛋白质的工具
①每个转运RNA分子的一端携带特异的氨基酸 ②另一端的“反密码子”识别mRNA 的“密码子”
遗传密码―决定蛋白质分子氨基酸序列的DNA分子碱基序列 ⑴通常指mRNA单链的碱基序列
⑵由相邻的三个碱基组成一个密码子，共有43=64种密码子 ⑶有61个密码子分别为20种氨基酸编码，其余为终止密码 ⑷一个氨基酸可由1个以上的密码子决定
中心法则―遗传信息的转移规律
⑴遗传信息在生物大分子间转移过程遵循的基本法则 ⑵1976年克里克提出的图解表达方式如下：
⑶中心法则高度概括遗传物质的作用原理
[典型例题解析]
1．关于病毒遗传物质的叙述，下列哪一项是正确的? A 都是脱氧核糖核苷酸 B 都是核糖核酸
C 同时存在核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸 D 有的是核糖核酸，有的是脱氧核糖核酸
[解析]某种特定的病毒中所含的遗传物质，只有DNA和RNA中的一种，或是DNA，或是RNA。答案为D。
2．组成小麦遗传物质的核苷酸、碱基、五碳糖种类依次是( ) A、4、4、1 B、8、5、1 C、4、4、2 D、8、5、2
[解析]本题考核的知识点是小麦细胞内的核酸种类、两种核酸各自的基本单位及其物质组成。小麦属于真核生物；其遗传物质包括DNA、RNA，各自分别由磷酸、含氮碱、五碳糖三种物质组成。DNA的碱基有4种，RNA的碱基有4种，但其中有3种(A、C、G)是两者共有的，因此共有5种：分别是A、T、C、G、U；五碳糖：RNA基本单位中的五碳糖是核糖、DNA基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，故共有2种；DNA基本单位有4种，RNA的基本单位有4种，虽然DNA基本单位与RNA基本单位中的碱基有3种是共同的，但其基本单位中的五碳糖不同，故核苷酸有8种。答案为D。
3．假如两种生物细胞中的DNA碱基总量完全相同，而且四种碱基的量也分别相同，对此现象的解释是( ) A、两种生物的DNA分子数量相同 B、两种生物的遗传信息必定相同 C、两种生物的性状一定相同 D、还不足以做出什么判断
[解析]两种生物细胞中的DNA碱基总量完全相同，而且四种碱基的量也分别相同，不能说明两种生物的遗传信息必定相同。因为可能碱基的排列顺序不同，遗传信息就不同，两种生物的性状也就可能不同；两种生物的碱基总量相同，不能说明两种生物的DNA分子数量相同，因为DNA分子的大小(长短)可能会不同。答案为D。
4．如果用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，当它侵染到细菌体内后，经多次复制，所释放出来的子噬菌体( )
A、不含32P B、含少量32P C、含大量32P D、含少量35S
[解析]因为蛋白质中多数含S而不含P，而DNA中多数含P而不含S，所以可以用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌时，注入到细菌体内的是噬菌体DNA分子，噬菌体蛋白质没有进入到细菌中，复制出来的噬菌体的蛋白质是在噬菌体DNA的指导下重新合成的。所以，所释放出来的噬菌体不含
35
S
。如果一个噬菌体侵染细
菌，复制若干代后(n)，DAN分子总数是2n，而带有32P模板母链只有两条，所以带有32P标记的DNA分子只有两条。答案为B。
5．我国学者童第周等人从蝾螈(有尾两栖类)内脏中提取DNA，再注入金鱼的受精卵中，结果发现约有1％的小金鱼在嘴后长有一根有尾两栖类的平衡器，这个实验主要证明DNA( ) A、能控制蛋白质的生成 B、能进行自我复制 C．能产生可遗传的变异 D．分子结构相对稳定
[解析]棒状平衡器是一种性状，而性状是通过蛋白质表现出来的，因此它是生命活动的主要体现者。本题中棒状平衡器的出现，就是蝾螈内脏细胞中的DNA控制蛋白质合成的结果。答案为A。
6．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了( ) ①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质 ⑤糖类不是遗传物质 ⑥DNA能产生可遗传的变异
A．①④⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥
[解析]格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，糖类不是遗传物质，DNA能产生可遗传的变异。故此题的答案为A。
7、在含有4种碱基的DNA区段，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则( ) A、b≤0.5 B、b≥0.5 C、胞嘧啶为a(1/2b-1) D、 胞嘧啶为b(1/2a-1)
[解析]本题考核的知识点为碱基互补配对知识。该题看上去似乎无从下手，其实只要解题思路对，就容易得出答案。该题的解题思路是：已知有腺嘌呤(A)a个，占该区段全部碱基的比例为b，则可推出全部碱基共a/b个。由于A＝T，G＝C，则C＝(a/b-2a)/2， 即a(1/2b-1)，故选C。
8、对于同一物种的受精卵内遗传物质的下列描述中，有错误的是： A、不同受精卵内的染色体数目是相同的 B、不同受精卵内的遗传物质是不同的
C、受精卵内的遗传物质一半来自于母方，一半来自于父方 D、受精卵内的遗传物质是该生物个体未来性状表现的决定因素。
[解析]本题考核的知识点是遗传物质的概念、存在部位、主要功能，受精作用的具体过程、染色体在生命周期中的数量变化等知识点，具有很强的综合性。在生命周期中，根据减数分裂和受精作用中染色体的变化，可知同一物种的不同受精卵中染色体的数目是相同的，故排除选项A；同样根据减数分裂和受精作用中染色体的行为变化，可知受精卵内的遗传物质来自父母双亲，父方形成的精子种类、母方形成的卵细胞种类都是多种多样的，因此同一物种的不同受精卵细胞内遗传物质是不相同的，故排除B；根据遗传学原理，生物的性状表现是受精卵内的遗传物质和环境共同作用的结果，其中内因即遗传物质起决定作用，故排除D；根据细胞内遗传物质存在于细胞核、细胞质(例如线粒体)中，而根据受精作用的过程，精子只有头部(细胞核的部分)进入受精卵，故精子为受精卵提供的是核内的遗传物质，受精卵细胞质内的遗传物质则完全来自于母方(即卵细胞)，因此只能说受精卵核内的遗传物质一半来自于父方、一半来自于母方；而不能说受精卵内的遗传物质(包括细胞质内的遗传物质)一半来自于父方，一半来自于母方，故选C。
9、某双链DNA分子中A+T／C+G＝1.5，它的T占全部碱基的 A、20％ B、25％ C、30％ D、无法计算
[解析]已知双链DNA分了中A+T／C+G＝1.5， 因此A+T占全部碱基的60％，C+G占全部碱基的40％，因为双链DNA分子中A与T互补，故应各占一半，为30％。故应选C。
[单元练习精选]
1、用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是
A．甲种病毒的特征 B．乙种病毒的特征 C．丙种病毒的特征 D．子代独具的特征 [答案] A。
2、噬菌体侵染细菌的实验证明
A、DNA是遗传物质 B、蛋白质不是遗传物质
C、DNA是主要的遗传物质 D、DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 [答案] A。
3、DNA分子的一条链中C+T／A十G＝0.2，那么它的互补链中的该碱基比率为 A、0.5 B、0.2 C、2 D、5 [答案] D。
4、在同一草场，牛吃了草长成牛，羊吃了草长成羊，这是由于牛和羊的 A、染色体数目不同 B、消化能力不同
C、蛋白质结构不同 D、不同的DNA控制合成不同的蛋白质 [答案] D
5、实验室内模拟DNA复制必须的一组条件是( )
①酶类 ②游离的脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤信使RNA ⑥转运RNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的酸碱度
A、①②③④⑤⑥ B、②③④⑤⑥⑦ C、①②③⑤⑦⑧ D、①②③④⑦⑧ [答案] D
6、一个转运RNA一端的三个碱基序列为GUA，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码子是由下列哪三个碱基序列转录而来( )
A、GUA B、CAT C、UAC D、CAU [答案] B
7、已知一段信使RNA有32个碱基，其中A和G共12个，那么转录该信使RNA的一段DNA分子中，应有C和T多少个( )。
A、12个 B、32个 C、20个 D、无法确定 [答案] B
8、阅读下面材料，然后分析回答：
1983年，美国科学家Ceck和Altman分别在研究原虫和植物病毒的过程中，意外地发现了特殊的小分子物质——“核酶”，这种特殊物质不仅能够与病毒基因链的特定部位以碱基互补的方式结合，而且还能在此部位上对基因进行切割，将其剪断，破坏其完整结构。 (1)酶的化学本质是_________。
(2)若某DNA分子被核酶切割部位的碱基序列为ATTCC，则该核酶的识别部位的碱基序列是_______。 (3)核酶被科学家形象地称为“分子剪刀”，它在医学上有十分广阔的应用前景，如_______。
(4)核酶的发现表明，RNA具有基因和酶的双重功能，Ceck和Altman因此获得了诺贝尔奖，试指出该发现的重大理论意义。 [答案] (1) RNA
(2) UAAGG
(3)运用核酶从分子或基因水平上剪断病毒基因链，破坏其分了结构，抑制DNA复制，彻底根治因病毒感染引起的顽症。
(4)RNA具有的双重功能表明生命大分子物质进化顺序可能是RNA→DNA→蛋白质，这对于探索生命的起源和进化具有极其重要的意义。
在线测试
（每题10分）
1、对于中心法则，经科学家深入研究后，发现生物中还存在着逆转录现象，它是指遗传信息的传递从（ ）。
Ａ、蛋白质→RNA
Ｂ、RNA→DNA
Ｃ、DNA→RNA
Ｄ、DNA→DNA
2、某基因有碱基1200个，则由它控制合成的蛋白质所具有的氨基酸数目为（ ）
Ａ、100个
Ｂ、200个
Ｃ、300个
Ｄ、400个
3、在酶的合成过程中，决定酶种类的是（ ）。
Ａ、核苷酸
Ｂ、核酸
Ｃ、核糖体
Ｄ、Trna
4、已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的多肽链中，最多含有氨基酸（ ）种。
Ａ、8000
Ｂ、4000
Ｃ、16000
Ｄ、20
5、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是（ ）。
Ａ、4、4、5
Ｂ、5、4、4
Ｃ、4、5、4
Ｄ、5、4、5
6、下图所列核苷酸中，在DNA结构中不可能具有的是（ ）
7、某生物精原细胞的染色体上有2n个基因，DNA含量为6.4Ｃ（单位）。则该生物肝细胞的染色体上含有基因数和DNA含量为（ ）。
Ａ、n和3.2C
Ｂ、2n和6.4C
Ｃ、2n和3.2C
Ｄ、4n和12.8C
8、一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基 （ ）
Ａ、3000个和3000个
Ｂ、1000个和2000个
Ｃ、2000个和4000个 Ｄ、3000个和6000个
9、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达（ ）。
Ａ、4120
Ｂ、1204
Ｃ、460
Ｄ、
604
10、具有100个碱基对的１个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ）。
Ａ、60个
Ｂ、８０个
Ｃ、１２０个
Ｄ、１８０个
答案和讲解
答案：
1、B 2、B 3、B 4、D 5、B 6、B 7、B 8、D 9、C 10、D 讲解：
2、有1200个碱基的基因，其每条链含碱基600个。以含600个碱基的链为模板合成的信使RNA分子含碱基也为600个，以信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸计算，所以上述信使RNA为模板合成的蛋白质含氨基酸数为200个。
3、生物的性状是基因控制的，基因对生物性状的控制是通过DNA控制蛋白质合成来实现的。而酶是蛋白质，所以酶的合成是受DNA控制的。所以本题答案为Ｂ。
4、组成蛋白质的氨基酸有20种，无论这个蛋白质分子含有多少个氨基酸。故本题的答案为Ｄ。解答本题时一定要认真审题，切不可将题中所问的多少种氨基酸当成多少个氨基酸来计算。
5、猴的核酸为DNA、RNA；噬菌体的核酸为DNA；烟草花叶病毒的核酸是RNA。组成DNA的碱基为Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｔ四种；组成RNA的碱基为Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｕ四种。
6、组成DNA的脱氧核苷酸的碱基有四种：Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｔ。Ｕ不是组成脱氧核苷酸的碱基。
7、同一生物的精原细胞与肝细胞均来源于发育成该生物的受精卵的多次有丝分裂生成的细胞。所以上述同一生物体中的这两种细胞具有完全相同的DNA含量和基因组成。所以本题的答案是Ｂ。
8、在合成蛋白质过程中，一个氨基酸对应信使RNA分子上的一个密码子（即决定一个氨基酸的三个相邻碱基）。所以1000个氨基酸对应信使RNA上3000个碱基，而信使RNA是以DNA上一条链为模板合成的分子，故DNA转录RNA的模板链也有3000个碱基，但是DNA还有另一条与该模板链互补的非模板链，所以该DNA分子至少有6000个碱基。所以本题答案是Ｄ。
9、因为在一个由120个碱基组成的DNA分子片段中，每一个位置上的碱基对都可以有四种不同组成类型（即AT、TA、GC、CG），因此，120个碱基组成的60个碱基对的排列顺序是460,即本题答案为Ｃ。
10、根据碱基互补配对原则Ａ＝Ｔ，Ｇ＝Ｃ，得出：Ｇ＝ (2×100-2T)=60个。则该DNA分子复制一次需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸，并形成两个DNA分子。在此基础上，上述两个DNA分子再复制一次，每一个DNA分子各需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸。所以题中所述的一个DNA分子经两次复制，共需60+2×60个胞嘧啶脱氧苷酸。故本题的答案为Ｄ。本题解答易产生DNA分子复制一次需60个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制两次需要120个胞嘧啶脱氧核苷酸的错误想法。
课外拓展
1、噬菌体侵染细菌实验的几个问题
（1）噬菌体为细菌病毒，细菌是原核细胞，所以两者在结构上最大区别是有无细胞结构。两种生物体内均没有染色体，只有DNA，在两种生物的结构模式图中，表示遗传物质位置的黑线不能误看为染色体。
（2）如何说明侵染细菌时，进入细菌内的是噬菌体DNA，而非外壳。用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体外壳蛋白质和内部的DNA，在细菌体内只能检测到32P，检测不到35S，由此证明侵染时，注入细菌的是DNA，蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内，也说明蛋白质分子不具备连续性。
（3）细菌细胞内噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白质合成所需要的原料、酶、能量、场所等条件均由细菌提供，这时细菌细胞内的一切变化是为噬菌体服务，这时的代谢活动是由噬菌体DNA控制。
（4）噬菌体侵染细菌实验还说明了噬菌体特有的增殖方式，这种方式不同于无性生殖和有性生殖，称为复制式繁殖。 （5）该实验能证明遗传物质的4个理论特点中的2个：能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状。正因如此，该实验方能证明DNA是遗传物质。但不能证明DNA是主要的遗传物质。
2、DNA的复制与转录
3、基因的概念
（1）每种生物有很多个单位性状，如人有10-20万个，而每个细胞中的DNA数量是有限的，如人的体细胞的核中有46个DNA分子，因此每个DNA分子实际上控制着多个单位性状。这样，一个DNA分子实际上分为若干个功能区段分别控制着不同的性状，每个功能区段称为一个基因，从而得出：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。
（2）DNA分子有若干基因，相邻基因之间有一段不能控制生物性状无遗传效应的基因间区，起到"连接"或"隔开"作用。
（3）基因的脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息，并不是DNA上所有脱氧核苷酸的排列顺序，因间区无遗传信息。基因片段有二条单链，实际上只有一条链含有遗传信息，称为信息链，另一条链则不含这个基因的遗传信息，称为配对链。
（4）明确染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系。脱氧核苷酸是DNA的基本单位，基因是DNA的一个片段，DNA分子主要位于染色体上。因此染色体是DNA的主要载体，也是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列（DNA的一段，高度螺旋化）。在细胞分裂间期细胞中，一条染色体上含有一个DNA分子，在复制后的染色体则含有2个DNA，分别位于两个姐妹染色单体上。 4、DNA和RNA
（1）判断DNA和RNA的关键是U（尿嘧啶、RNA特有）和T（胸腺嘧啶，DNA特有）；判断单链DNA或双链DNA的关键是A与T数目或G与C是否均等，RNA一般呈单链结构。
（2）RNA分为三种：信使RNA（mRNA，携带遗传密码，指控制蛋白质合成的模板）；转运RNA（tRNA，多呈三叶草形，由一条链折叠围绕而成，作用是运载氨基酸，1918年，我国合成了具有76个核苷酸，且在酵母菌转运丙氨酸的RNA）；核糖体RNA（rRNA，约占核糖体质量的60%，主要功能是确保结合上去的mRNA分子正确地定向）。
5、翻译过程
（1）以信使RNA为模板，以转运RNA为运转工具，在细胞质的核糖体中，按照碱基互补配对原则（转运RNA与信使RNA按A-U、G-C配对，将氨基酸放在正确位置上），通过缩合脱水反应，将氨基酸通过肽键（-CO-NH-）连接起来，形成多肽（蛋白质）的过程。
（2）一般认为3个碱基决定一个氨基酸，相对应一个氨基酸的三个连续的核苷酸组成三联体密码子。教材中列出了64个密码子，其中61个为决定氨基酸的有意密码子，还有3个是不编码任何氨基酸的无意义密码子，肽链合成到此停止，所以也叫终止密码子。
（3）在生物界，从病毒到人类，密码子基本上是通用的，证明了生物彼此间的亲缘关系。
（4）由于密码子种类多于20种氨基酸种类，所以每种氨基酸可有一个或几个密码子，同时也对应着一个或几个转运RNA。
6、正确区分遗传信息和"密码子"
遗传信息是指子代从亲代所获得的控制遗传性状的信号，这种信号以染色体上DNA的脱氧核苷酸的顺序代表。基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序代表遗传信息。遗传"密码子"是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。遗传信息与遗传"密码子"的区别：一是存在的位置不同，遗传信息是基因的脱氧核苷酸排列顺序，密码子是信使RNA上核苷酸的排列顺序；二是作用不同，遗传信息决定氨基酸的顺序，仅是间接作用，而密码子则是直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序。
7、弄清基因（DNA）的碱基、信使RNA的碱基、蛋白质中的氨基酸的数量关系
在蛋白质的合成过程中，是以DNA（基因）中的两链中的一条链为模板合成一条信使RNA单链的，因此，DNA中的碱基数是RNA碱基数目的两倍。在翻译时，信使RNA每三个碱基决定一种氨基酸。其数目彼此间的关系一般可表示为：DNA（基因）的碱基数：信使RNA碱基数：氨基酸数=6n:3n:n。
因基因中存有启动片段，mRNA中存在终止密码子片段等，实际上基因（DNA）上含氮碱基数目（或脱氧核苷酸数）要大于6n，或氨基酸数目小于n。因此一般命题中有"至少"或"最多"字样。
高 考 真 题
1、（1999年上海高考试题） 含有32P和31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P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下图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同，若①②③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
（1）G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0__________,G1_________,G2_________;
（2）G2代在①②③三条带中DNA数的比例是________；
（3）图中①②两条带中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复制方式是__________。DNA的自我复制能使生物的_________保持相对稳定。
解析：根据DNA复制是半保留复制的原理得知，G0代细胞所含的每个DNA分子的两条链均含有31P元素，所以G0代细胞的DNA分子质量最轻，离心后应在离心管上方。G1代细胞是经G0代细胞一次分裂后得到的，其DNA是以G0代细胞的DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料合成的，所以其一条链（模板母链）含31P，另一条链（新合成子链）含32P。所以G1代细胞的DNA质量居中，应位于离心管中间位置。G2代细胞的DNA是G1代细胞DNA复制一次后得到的，其中以G1代含31P的链为模板形成的子DNA质量与G1代细胞的DNA质量相同，离心后位于离心管中间位置。以G1代细胞的DNA含32P的链为模板形成的G2代细胞的DNA两条链都含32P，质量最大，离心后位于离心管的最下面位置。从以上分析可以得出本题的答案是：（1）A，B，D；（2）0:1:1（3）31P，31P、32P；（4）半保留复制，遗传特性。
2、（1998年上海高考试题）图6－11为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：
（1）图中所合成多肽链的原料来自________和_________；
（2）图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_________步骤，该步骤发生在细胞的________部分；
（3）图中（Ｉ）是________，按从左到右顺序写出（II）_________内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序是________；
（4）该过程不可能发生在（ ）。
Ａ、神经细胞 Ｂ、肝细胞 Ｃ、成熟的红细胞 Ｄ、脂肪细胞
解析：本题涉及到高中《生物》动物新陈代谢中有关物质代谢内容、转录过程的内容、初中生物的生理知识。解答本题关键是要把学过的知识联系起来，综合分析有关问题。本题考查的内容也提示我们，学习中要不断地把学过的知识加以总结，进行横向的与纵向的比较与归纳，形成完善的知识体系。该图考察了基因控制蛋白质的合成过程，人体蛋白质的来源主要是食物和转氨基作用合成的新的氨基酸，蛋白质合成发生在细胞质的核糖体中，翻译的过程是以mRNA为模板，转运RNA一端靠碱基互补配对原则与mRNA配对，另一端携带氨基酸，根据mRNA
的碱基序列决定氨基酸的序列，
完成翻译的过程。翻译过程是以发生在细胞核中的转录过程为前提的，所以没有细胞核的细胞是不能进行此过程的，而成熟的红细胞没有细胞核，所以本题的答案为：（１）食物，人体自身的合成；（２）翻译，细胞质（答核糖体也对）；（３）tRNA（或转运RNA），核糖体，TGATTCGAA；（４）Ｃ。
遗传物质及作用原理
《重点、难点解析及知识扩展》
本单元通过生物性状遗传的概述，使同学们对性状遗传的总体有一基本认识；然后寻找遗传物质，要达到这一目标先要确定遗传物质应具备的特点，再找到具备这些特点的物质即为遗传物质。通过噬菌体侵染细菌的实验、肺炎双球菌转化实验，证实了DNA具备遗传物质的特点，就是遗传物质。找到遗传物质后，我们就开始研究这一物质的结构层次和特点；之后为了研究遗传物质是怎样传递和表达遗传信息的，需要先搞清基因、遗传信息的概念。在分析了遗传物质的作用原理之后，将整个复制、转录、翻译的过程加以总结，即为中心法则。有关《遗传物质及其作用原理》的知识，内容多，又十分抽象，不容易理解；通过以上的条理化，就容易掌握了。其中，通过分析噬菌体侵染细菌等实验结果，理解DNA是遗传物质；DNA的分子结构及其特点；基因的概念；DNA的复制过程及特点是重点。
㈠生物性状遗传概述
㈡遗传物质的分析 ⒈遗传物质的特点
⑴分子结构相对稳定（贮存遗传信息)
⑵通过自我复制使前后代保持连续性(传递遗传信息) ⑶通过指导蛋白质合成控制生物性状(表达遗传信息) ⑷引起生物遗传的变异(改变遗传信息) ⒉DNA是遗传物质的证据
⑴噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体复制繁殖过程
分析结论
①DNA是连续的，子代DNA是亲代DNA模板的复制产物。 ②蛋白质是不连续的，子代蛋白质是在DNA指导下重新合成的。 ⑵细菌转化的实验
肺炎双球菌的特点
R型(无荚膜) S型(有荚膜)
体外转化的实验过程 分析结论
①DNA能够引起遗传的变异
②DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能
⒊ RNA是遗传物质的证据
㈢DNA的分子结构 ⒈结构层次
⑴基本元素组成 C、H、O、N、P等 ⑵基本组成物质 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 ⑶基本结构单位 4种脱氧核糖核苷酸 ⑷化学结构(1级结构) 脱氧核糖核苷酸链 ⑸空间结构—双螺旋结构(2级结构)
⒉ 结构特点
⑴双螺旋结构相对稳定性和DNA分子空间构型的相对稳定性主要靠两种力： ①互补碱基之间的氢键作用
②碱基对平面之间的相互作用力（碱基堆积力）。
⑵DNA分子的特异性：DNA分子的含氮碱基有四种，不同生物的DNA分子中各种碱基的数量不同，通常以碱基比率(A+T/G+C)来表示碱基数量变化。每个特定的DNA分子都有其特定的碱基比率和碱基序列，因此有特异性。碱基比率(A+T/G+C)具有种属特异性，没有器官特异性。
⑶碱基序列具有多样性。
⒊ RNA分子结构与DNA的差异 化学组成上的差异
㈣基因和遗传信息
⒈基因 — 蕴含遗传信息的特定核苷酸序列
⑴基因与性状的关系：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。 ⑵基因与DNA的关系：即基因的化学本质。基因是有遗传效应的DNA片段.
⑶基因与遗传信息的关系：即基因起作用的原因。每个基因中的碱基排列顺序代表着特定的遗传信息。生物性状的遗传，实质上是通过基因中特定的脱氧核苷酸序列来传递遗传信息。基因是遗传信息的载体。
⑷基因与染色体的关系：即基因的位置。细胞核基因在染色体上有一定的座位，许多基因在同一条染色体上呈线性排列。基因的主要载体是染色体。
⒉遗传信息—子代从亲代获得的控制性状发育的信号 ⑴由基因中4种脱氧核苷酸序列编码 ⑵以三联体密码形式贮存于DNA分子链中
⑶分为蛋白质结构的编码信息和选择性表达信息两大类 ⑷生物性状遗传实质上是遗传信息的传递和表达
㈤遗传物质的作用原理 ⒈ DNA复制―传递遗传信息
⑴复制时间 有丝分裂间期和前减数分裂期 ⑵复制过程
⑶复制基础
①特定的双螺旋结构为复制提供精确模板 ②碱基互补配对能力保证复制准确进行 ⑷复制条件
①以亲代DNA分子的双链为模板 ②以核液中4种脱氧核苷酸为原料 ③DNA合成酶系的催化 ④脱氧核苷酸的高能键提供能量 ⑸复制特点
①边解旋边复制，减少模板母链发生改变的机会。 ②遵循碱基互补配对原则，保证复制准确进行。 ③分段双向复制，提高复制速度。 ④不连续复制和半保留复制。
⑹子代DNA分配到两个子代细胞中或配子细胞中 ⑺复制意义 将亲代遗传信息传递给子代
⒉基因控制蛋白质合成―表达遗传信息 转录―以DNA分子为模板合成RNA ⑴部位：细胞核内
⑵模板：DNA分子的非信息链
⑶碱基互补配对原则：A―U、T―A、G―C、C―G ⑷转录产物特点：mRNA单链上携带遗传信息
⑸mRNA动向：通过核膜孔进入细胞质，与核糖体结合。
翻译―以信使RNA分子为模板合成蛋白质 ⑴信使RNA为直接模板
①信使RNA单链上以„三联体密码‟形式转录着遗传信息
②信使RNA分子经核膜孔移动到细胞质中，并与核糖体相结合 ⑵核糖体为蛋白质合成场所 ⑶转运RNA为合成蛋白质的工具
①每个转运RNA分子的一端携带特异的氨基酸 ②另一端的“反密码子”识别mRNA 的“密码子”
遗传密码―决定蛋白质分子氨基酸序列的DNA分子碱基序列 ⑴通常指mRNA单链的碱基序列
⑵由相邻的三个碱基组成一个密码子，共有43=64种密码子 ⑶有61个密码子分别为20种氨基酸编码，其余为终止密码 ⑷一个氨基酸可由1个以上的密码子决定
中心法则―遗传信息的转移规律
⑴遗传信息在生物大分子间转移过程遵循的基本法则 ⑵1976年克里克提出的图解表达方式如下：
⑶中心法则高度概括遗传物质的作用原理
[典型例题解析]
1．关于病毒遗传物质的叙述，下列哪一项是正确的? A 都是脱氧核糖核苷酸 B 都是核糖核酸
C 同时存在核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸 D 有的是核糖核酸，有的是脱氧核糖核酸
[解析]某种特定的病毒中所含的遗传物质，只有DNA和RNA中的一种，或是DNA，或是RNA。答案为D。
2．组成小麦遗传物质的核苷酸、碱基、五碳糖种类依次是( ) A、4、4、1 B、8、5、1 C、4、4、2 D、8、5、2
[解析]本题考核的知识点是小麦细胞内的核酸种类、两种核酸各自的基本单位及其物质组成。小麦属于真核生物；其遗传物质包括DNA、RNA，各自分别由磷酸、含氮碱、五碳糖三种物质组成。DNA的碱基有4种，RNA的碱基有4种，但其中有3种(A、C、G)是两者共有的，因此共有5种：分别是A、T、C、G、U；五碳糖：RNA基本单位中的五碳糖是核糖、DNA基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，故共有2种；DNA基本单位有4种，RNA的基本单位有4种，虽然DNA基本单位与RNA基本单位中的碱基有3种是共同的，但其基本单位中的五碳糖不同，故核苷酸有8种。答案为D。
3．假如两种生物细胞中的DNA碱基总量完全相同，而且四种碱基的量也分别相同，对此现象的解释是( ) A、两种生物的DNA分子数量相同 B、两种生物的遗传信息必定相同 C、两种生物的性状一定相同 D、还不足以做出什么判断
[解析]两种生物细胞中的DNA碱基总量完全相同，而且四种碱基的量也分别相同，不能说明两种生物的遗传信息必定相同。因为可能碱基的排列顺序不同，遗传信息就不同，两种生物的性状也就可能不同；两种生物的碱基总量相同，不能说明两种生物的DNA分子数量相同，因为DNA分子的大小(长短)可能会不同。答案为D。
4．如果用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，当它侵染到细菌体内后，经多次复制，所释放出来的子噬菌体( )
A、不含32P B、含少量32P C、含大量32P D、含少量35S
[解析]因为蛋白质中多数含S而不含P，而DNA中多数含P而不含S，所以可以用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌时，注入到细菌体内的是噬菌体DNA分子，噬菌体蛋白质没有进入到细菌中，复制出来的噬菌体的蛋白质是在噬菌体DNA的指导下重新合成的。所以，所释放出来的噬菌体不含
35
S
。如果一个噬菌体侵染细
菌，复制若干代后(n)，DAN分子总数是2n，而带有32P模板母链只有两条，所以带有32P标记的DNA分子只有两条。答案为B。
5．我国学者童第周等人从蝾螈(有尾两栖类)内脏中提取DNA，再注入金鱼的受精卵中，结果发现约有1％的小金鱼在嘴后长有一根有尾两栖类的平衡器，这个实验主要证明DNA( ) A、能控制蛋白质的生成 B、能进行自我复制 C．能产生可遗传的变异 D．分子结构相对稳定
[解析]棒状平衡器是一种性状，而性状是通过蛋白质表现出来的，因此它是生命活动的主要体现者。本题中棒状平衡器的出现，就是蝾螈内脏细胞中的DNA控制蛋白质合成的结果。答案为A。
6．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了( ) ①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质 ⑤糖类不是遗传物质 ⑥DNA能产生可遗传的变异
A．①④⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥
[解析]格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，糖类不是遗传物质，DNA能产生可遗传的变异。故此题的答案为A。
7、在含有4种碱基的DNA区段，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则( ) A、b≤0.5 B、b≥0.5 C、胞嘧啶为a(1/2b-1) D、 胞嘧啶为b(1/2a-1)
[解析]本题考核的知识点为碱基互补配对知识。该题看上去似乎无从下手，其实只要解题思路对，就容易得出答案。该题的解题思路是：已知有腺嘌呤(A)a个，占该区段全部碱基的比例为b，则可推出全部碱基共a/b个。由于A＝T，G＝C，则C＝(a/b-2a)/2， 即a(1/2b-1)，故选C。
8、对于同一物种的受精卵内遗传物质的下列描述中，有错误的是： A、不同受精卵内的染色体数目是相同的 B、不同受精卵内的遗传物质是不同的
C、受精卵内的遗传物质一半来自于母方，一半来自于父方 D、受精卵内的遗传物质是该生物个体未来性状表现的决定因素。
[解析]本题考核的知识点是遗传物质的概念、存在部位、主要功能，受精作用的具体过程、染色体在生命周期中的数量变化等知识点，具有很强的综合性。在生命周期中，根据减数分裂和受精作用中染色体的变化，可知同一物种的不同受精卵中染色体的数目是相同的，故排除选项A；同样根据减数分裂和受精作用中染色体的行为变化，可知受精卵内的遗传物质来自父母双亲，父方形成的精子种类、母方形成的卵细胞种类都是多种多样的，因此同一物种的不同受精卵细胞内遗传物质是不相同的，故排除B；根据遗传学原理，生物的性状表现是受精卵内的遗传物质和环境共同作用的结果，其中内因即遗传物质起决定作用，故排除D；根据细胞内遗传物质存在于细胞核、细胞质(例如线粒体)中，而根据受精作用的过程，精子只有头部(细胞核的部分)进入受精卵，故精子为受精卵提供的是核内的遗传物质，受精卵细胞质内的遗传物质则完全来自于母方(即卵细胞)，因此只能说受精卵核内的遗传物质一半来自于父方、一半来自于母方；而不能说受精卵内的遗传物质(包括细胞质内的遗传物质)一半来自于父方，一半来自于母方，故选C。
9、某双链DNA分子中A+T／C+G＝1.5，它的T占全部碱基的 A、20％ B、25％ C、30％ D、无法计算
[解析]已知双链DNA分了中A+T／C+G＝1.5， 因此A+T占全部碱基的60％，C+G占全部碱基的40％，因为双链DNA分子中A与T互补，故应各占一半，为30％。故应选C。
[单元练习精选]
1、用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是
A．甲种病毒的特征 B．乙种病毒的特征 C．丙种病毒的特征 D．子代独具的特征 [答案] A。
2、噬菌体侵染细菌的实验证明
A、DNA是遗传物质 B、蛋白质不是遗传物质
C、DNA是主要的遗传物质 D、DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 [答案] A。
3、DNA分子的一条链中C+T／A十G＝0.2，那么它的互补链中的该碱基比率为 A、0.5 B、0.2 C、2 D、5 [答案] D。
4、在同一草场，牛吃了草长成牛，羊吃了草长成羊，这是由于牛和羊的 A、染色体数目不同 B、消化能力不同
C、蛋白质结构不同 D、不同的DNA控制合成不同的蛋白质 [答案] D
5、实验室内模拟DNA复制必须的一组条件是( )
①酶类 ②游离的脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤信使RNA ⑥转运RNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的酸碱度
A、①②③④⑤⑥ B、②③④⑤⑥⑦ C、①②③⑤⑦⑧ D、①②③④⑦⑧ [答案] D
6、一个转运RNA一端的三个碱基序列为GUA，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码子是由下列哪三个碱基序列转录而来( )
A、GUA B、CAT C、UAC D、CAU [答案] B
7、已知一段信使RNA有32个碱基，其中A和G共12个，那么转录该信使RNA的一段DNA分子中，应有C和T多少个( )。
A、12个 B、32个 C、20个 D、无法确定 [答案] B
8、阅读下面材料，然后分析回答：
1983年，美国科学家Ceck和Altman分别在研究原虫和植物病毒的过程中，意外地发现了特殊的小分子物质——“核酶”，这种特殊物质不仅能够与病毒基因链的特定部位以碱基互补的方式结合，而且还能在此部位上对基因进行切割，将其剪断，破坏其完整结构。 (1)酶的化学本质是_________。
(2)若某DNA分子被核酶切割部位的碱基序列为ATTCC，则该核酶的识别部位的碱基序列是_______。 (3)核酶被科学家形象地称为“分子剪刀”，它在医学上有十分广阔的应用前景，如_______。
(4)核酶的发现表明，RNA具有基因和酶的双重功能，Ceck和Altman因此获得了诺贝尔奖，试指出该发现的重大理论意义。 [答案] (1) RNA
(2) UAAGG
(3)运用核酶从分子或基因水平上剪断病毒基因链，破坏其分了结构，抑制DNA复制，彻底根治因病毒感染引起的顽症。
(4)RNA具有的双重功能表明生命大分子物质进化顺序可能是RNA→DNA→蛋白质，这对于探索生命的起源和进化具有极其重要的意义。
在线测试
（每题10分）
1、对于中心法则，经科学家深入研究后，发现生物中还存在着逆转录现象，它是指遗传信息的传递从（ ）。
Ａ、蛋白质→RNA
Ｂ、RNA→DNA
Ｃ、DNA→RNA
Ｄ、DNA→DNA
2、某基因有碱基1200个，则由它控制合成的蛋白质所具有的氨基酸数目为（ ）
Ａ、100个
Ｂ、200个
Ｃ、300个
Ｄ、400个
3、在酶的合成过程中，决定酶种类的是（ ）。
Ａ、核苷酸
Ｂ、核酸
Ｃ、核糖体
Ｄ、Trna
4、已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的多肽链中，最多含有氨基酸（ ）种。
Ａ、8000
Ｂ、4000
Ｃ、16000
Ｄ、20
5、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是（ ）。
Ａ、4、4、5
Ｂ、5、4、4
Ｃ、4、5、4
Ｄ、5、4、5
6、下图所列核苷酸中，在DNA结构中不可能具有的是（ ）
7、某生物精原细胞的染色体上有2n个基因，DNA含量为6.4Ｃ（单位）。则该生物肝细胞的染色体上含有基因数和DNA含量为（ ）。
Ａ、n和3.2C
Ｂ、2n和6.4C
Ｃ、2n和3.2C
Ｄ、4n和12.8C
8、一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基 （ ）
Ａ、3000个和3000个
Ｂ、1000个和2000个
Ｃ、2000个和4000个 Ｄ、3000个和6000个
9、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达（ ）。
Ａ、4120
Ｂ、1204
Ｃ、460
Ｄ、
604
10、具有100个碱基对的１个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ）。
Ａ、60个
Ｂ、８０个
Ｃ、１２０个
Ｄ、１８０个
答案和讲解
答案：
1、B 2、B 3、B 4、D 5、B 6、B 7、B 8、D 9、C 10、D 讲解：
2、有1200个碱基的基因，其每条链含碱基600个。以含600个碱基的链为模板合成的信使RNA分子含碱基也为600个，以信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸计算，所以上述信使RNA为模板合成的蛋白质含氨基酸数为200个。
3、生物的性状是基因控制的，基因对生物性状的控制是通过DNA控制蛋白质合成来实现的。而酶是蛋白质，所以酶的合成是受DNA控制的。所以本题答案为Ｂ。
4、组成蛋白质的氨基酸有20种，无论这个蛋白质分子含有多少个氨基酸。故本题的答案为Ｄ。解答本题时一定要认真审题，切不可将题中所问的多少种氨基酸当成多少个氨基酸来计算。
5、猴的核酸为DNA、RNA；噬菌体的核酸为DNA；烟草花叶病毒的核酸是RNA。组成DNA的碱基为Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｔ四种；组成RNA的碱基为Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｕ四种。
6、组成DNA的脱氧核苷酸的碱基有四种：Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｔ。Ｕ不是组成脱氧核苷酸的碱基。
7、同一生物的精原细胞与肝细胞均来源于发育成该生物的受精卵的多次有丝分裂生成的细胞。所以上述同一生物体中的这两种细胞具有完全相同的DNA含量和基因组成。所以本题的答案是Ｂ。
8、在合成蛋白质过程中，一个氨基酸对应信使RNA分子上的一个密码子（即决定一个氨基酸的三个相邻碱基）。所以1000个氨基酸对应信使RNA上3000个碱基，而信使RNA是以DNA上一条链为模板合成的分子，故DNA转录RNA的模板链也有3000个碱基，但是DNA还有另一条与该模板链互补的非模板链，所以该DNA分子至少有6000个碱基。所以本题答案是Ｄ。
9、因为在一个由120个碱基组成的DNA分子片段中，每一个位置上的碱基对都可以有四种不同组成类型（即AT、TA、GC、CG），因此，120个碱基组成的60个碱基对的排列顺序是460,即本题答案为Ｃ。
10、根据碱基互补配对原则Ａ＝Ｔ，Ｇ＝Ｃ，得出：Ｇ＝ (2×100-2T)=60个。则该DNA分子复制一次需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸，并形成两个DNA分子。在此基础上，上述两个DNA分子再复制一次，每一个DNA分子各需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸。所以题中所述的一个DNA分子经两次复制，共需60+2×60个胞嘧啶脱氧苷酸。故本题的答案为Ｄ。本题解答易产生DNA分子复制一次需60个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制两次需要120个胞嘧啶脱氧核苷酸的错误想法。
课外拓展
1、噬菌体侵染细菌实验的几个问题
（1）噬菌体为细菌病毒，细菌是原核细胞，所以两者在结构上最大区别是有无细胞结构。两种生物体内均没有染色体，只有DNA，在两种生物的结构模式图中，表示遗传物质位置的黑线不能误看为染色体。
（2）如何说明侵染细菌时，进入细菌内的是噬菌体DNA，而非外壳。用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体外壳蛋白质和内部的DNA，在细菌体内只能检测到32P，检测不到35S，由此证明侵染时，注入细菌的是DNA，蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内，也说明蛋白质分子不具备连续性。
（3）细菌细胞内噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白质合成所需要的原料、酶、能量、场所等条件均由细菌提供，这时细菌细胞内的一切变化是为噬菌体服务，这时的代谢活动是由噬菌体DNA控制。
（4）噬菌体侵染细菌实验还说明了噬菌体特有的增殖方式，这种方式不同于无性生殖和有性生殖，称为复制式繁殖。 （5）该实验能证明遗传物质的4个理论特点中的2个：能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状。正因如此，该实验方能证明DNA是遗传物质。但不能证明DNA是主要的遗传物质。
2、DNA的复制与转录
3、基因的概念
（1）每种生物有很多个单位性状，如人有10-20万个，而每个细胞中的DNA数量是有限的，如人的体细胞的核中有46个DNA分子，因此每个DNA分子实际上控制着多个单位性状。这样，一个DNA分子实际上分为若干个功能区段分别控制着不同的性状，每个功能区段称为一个基因，从而得出：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。
（2）DNA分子有若干基因，相邻基因之间有一段不能控制生物性状无遗传效应的基因间区，起到"连接"或"隔开"作用。
（3）基因的脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息，并不是DNA上所有脱氧核苷酸的排列顺序，因间区无遗传信息。基因片段有二条单链，实际上只有一条链含有遗传信息，称为信息链，另一条链则不含这个基因的遗传信息，称为配对链。
（4）明确染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系。脱氧核苷酸是DNA的基本单位，基因是DNA的一个片段，DNA分子主要位于染色体上。因此染色体是DNA的主要载体，也是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列（DNA的一段，高度螺旋化）。在细胞分裂间期细胞中，一条染色体上含有一个DNA分子，在复制后的染色体则含有2个DNA，分别位于两个姐妹染色单体上。 4、DNA和RNA
（1）判断DNA和RNA的关键是U（尿嘧啶、RNA特有）和T（胸腺嘧啶，DNA特有）；判断单链DNA或双链DNA的关键是A与T数目或G与C是否均等，RNA一般呈单链结构。
（2）RNA分为三种：信使RNA（mRNA，携带遗传密码，指控制蛋白质合成的模板）；转运RNA（tRNA，多呈三叶草形，由一条链折叠围绕而成，作用是运载氨基酸，1918年，我国合成了具有76个核苷酸，且在酵母菌转运丙氨酸的RNA）；核糖体RNA（rRNA，约占核糖体质量的60%，主要功能是确保结合上去的mRNA分子正确地定向）。
5、翻译过程
（1）以信使RNA为模板，以转运RNA为运转工具，在细胞质的核糖体中，按照碱基互补配对原则（转运RNA与信使RNA按A-U、G-C配对，将氨基酸放在正确位置上），通过缩合脱水反应，将氨基酸通过肽键（-CO-NH-）连接起来，形成多肽（蛋白质）的过程。
（2）一般认为3个碱基决定一个氨基酸，相对应一个氨基酸的三个连续的核苷酸组成三联体密码子。教材中列出了64个密码子，其中61个为决定氨基酸的有意密码子，还有3个是不编码任何氨基酸的无意义密码子，肽链合成到此停止，所以也叫终止密码子。
（3）在生物界，从病毒到人类，密码子基本上是通用的，证明了生物彼此间的亲缘关系。
（4）由于密码子种类多于20种氨基酸种类，所以每种氨基酸可有一个或几个密码子，同时也对应着一个或几个转运RNA。
6、正确区分遗传信息和"密码子"
遗传信息是指子代从亲代所获得的控制遗传性状的信号，这种信号以染色体上DNA的脱氧核苷酸的顺序代表。基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序代表遗传信息。遗传"密码子"是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。遗传信息与遗传"密码子"的区别：一是存在的位置不同，遗传信息是基因的脱氧核苷酸排列顺序，密码子是信使RNA上核苷酸的排列顺序；二是作用不同，遗传信息决定氨基酸的顺序，仅是间接作用，而密码子则是直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序。
7、弄清基因（DNA）的碱基、信使RNA的碱基、蛋白质中的氨基酸的数量关系
在蛋白质的合成过程中，是以DNA（基因）中的两链中的一条链为模板合成一条信使RNA单链的，因此，DNA中的碱基数是RNA碱基数目的两倍。在翻译时，信使RNA每三个碱基决定一种氨基酸。其数目彼此间的关系一般可表示为：DNA（基因）的碱基数：信使RNA碱基数：氨基酸数=6n:3n:n。
因基因中存有启动片段，mRNA中存在终止密码子片段等，实际上基因（DNA）上含氮碱基数目（或脱氧核苷酸数）要大于6n，或氨基酸数目小于n。因此一般命题中有"至少"或"最多"字样。
高 考 真 题
1、（1999年上海高考试题） 含有32P和31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P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下图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同，若①②③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
（1）G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0__________,G1_________,G2_________;
（2）G2代在①②③三条带中DNA数的比例是________；
（3）图中①②两条带中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复制方式是__________。DNA的自我复制能使生物的_________保持相对稳定。
解析：根据DNA复制是半保留复制的原理得知，G0代细胞所含的每个DNA分子的两条链均含有31P元素，所以G0代细胞的DNA分子质量最轻，离心后应在离心管上方。G1代细胞是经G0代细胞一次分裂后得到的，其DNA是以G0代细胞的DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料合成的，所以其一条链（模板母链）含31P，另一条链（新合成子链）含32P。所以G1代细胞的DNA质量居中，应位于离心管中间位置。G2代细胞的DNA是G1代细胞DNA复制一次后得到的，其中以G1代含31P的链为模板形成的子DNA质量与G1代细胞的DNA质量相同，离心后位于离心管中间位置。以G1代细胞的DNA含32P的链为模板形成的G2代细胞的DNA两条链都含32P，质量最大，离心后位于离心管的最下面位置。从以上分析可以得出本题的答案是：（1）A，B，D；（2）0:1:1（3）31P，31P、32P；（4）半保留复制，遗传特性。
2、（1998年上海高考试题）图6－11为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：
（1）图中所合成多肽链的原料来自________和_________；
（2）图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_________步骤，该步骤发生在细胞的________部分；
（3）图中（Ｉ）是________，按从左到右顺序写出（II）_________内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序是________；
（4）该过程不可能发生在（ ）。
Ａ、神经细胞 Ｂ、肝细胞 Ｃ、成熟的红细胞 Ｄ、脂肪细胞
解析：本题涉及到高中《生物》动物新陈代谢中有关物质代谢内容、转录过程的内容、初中生物的生理知识。解答本题关键是要把学过的知识联系起来，综合分析有关问题。本题考查的内容也提示我们，学习中要不断地把学过的知识加以总结，进行横向的与纵向的比较与归纳，形成完善的知识体系。该图考察了基因控制蛋白质的合成过程，人体蛋白质的来源主要是食物和转氨基作用合成的新的氨基酸，蛋白质合成发生在细胞质的核糖体中，翻译的过程是以mRNA为模板，转运RNA一端靠碱基互补配对原则与mRNA配对，另一端携带氨基酸，根据mRNA
的碱基序列决定氨基酸的序列，
完成翻译的过程。翻译过程是以发生在细胞核中的转录过程为前提的，所以没有细胞核的细胞是不能进行此过程的，而成熟的红细胞没有细胞核，所以本题的答案为：（１）食物，人体自身的合成；（２）翻译，细胞质（答核糖体也对）；（３）tRNA（或转运RNA），核糖体，TGATTCGAA；（４）Ｃ。