1、专题10 遗传的分子基础,高考生物 (新课标专用),考点1 人类对遗传物质的探索历程 1.(2018课标全国,1,6分)下列研究工作中由我国科学家完成的是 ( ) A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验 C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成,五年高考,答案 D 本题主要考查生物科学史的相关知识。奥地利的孟德尔以豌豆为材料发现了性状 遗传规律,A错误;美国的卡尔文用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放 射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用暗反应中的转移途径,B错误;美国的艾
2、弗里的肺炎双 球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,C错误;世界上第一个人工合成的蛋白质具有生物 活性的结晶牛胰岛素,是由我国科学家完成的,D正确。 思维发散 科学研究方法 孟德尔用假说演绎法发现了性状遗传规律;卡尔文用同位素标记法研究光合作用的暗反应 过程;艾弗里设法将DNA、蛋白质和多糖等物质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。,2.(2017课标全国,2,6分)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发 挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是 ( ) A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C.培养基中
3、的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同,答案 C 本题主要考查病毒的相关知识及噬菌体侵染细菌的过程。T2噬菌体专一性地侵染 大肠杆菌,而不能侵染肺炎双球菌,A错误;T2噬菌体营寄生生活,在宿主活细胞中进行遗传物质 DNA的复制,合成mRNA和蛋白质,以实现增殖,B错误;用含有32P的培养基培养大肠杆菌,大肠 杆菌被32P标记,T2噬菌体寄生在被标记的大肠杆菌中,利用宿主的32P合成噬菌体的核酸,C正确; 人体免疫缺陷病毒即HIV,其核酸为RNA,增殖时发生逆转录过程,T2噬菌体的核酸为DNA,D错 误。 知识归纳 (1)病毒无细
4、胞结构,主要由蛋白质和核酸组成。(2)只能用活细胞培养病毒。(3)病 毒只含有一种核酸,DNA或RNA。,3.(2017江苏单科,2,2分)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是 ( ) A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状 B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记,答案 C 本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了 转化因子的存在,没有证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里实验证明了转化因子是DNA,从S型
5、肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实 验中离心后细菌出现在沉淀中,对沉淀后的细菌继续培养,待其裂解后得到的噬菌体并不都带 有32P标记,故C正确、D错误。 易错警示 由于32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程中最终得到的子代噬菌数量较多,且新合 成的DNA单链不存在32P,故只有部分噬菌体具有放射性。,4.(2016江苏单科,1,2分)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是 ( ) A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是
6、用32P直接标记的 D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,答案 D 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A项错误;格里菲思 实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验证明了DNA是遗传物质,B项错误;赫 尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核苷酸标记的,该实验证明 了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C项错误,D项正确。 易错警示 解答此题切记T2噬菌体属于病毒,无细胞结构,不能独立进行新陈代谢,只能寄生在 活细胞中,不能直接用普通培养基培养。,以下为教师用书专用,5.(2013课标,5,6分,0.739)在生命科学发展过程
7、中,证明DNA是遗传物质的实验是 ( ) 孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 T2噬菌 体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验 A. B. C. D.,答案 C 本题主要考查证明DNA是遗传物质的实验的相关知识。孟德尔通过豌豆杂交 实验,发现了“基因的分离定律和自由组合定律”;摩尔根通过果蝇杂交实验,证明了“基因 在染色体上”;肺炎双球菌的体外转化实验,证明了DNA是遗传物质;T2噬菌体侵染大肠 杆菌的实验,运用了同位素标记法,证明了DNA是遗传物质;DNA的X光衍射实验为DNA双 螺旋结构的确定提供了有力的佐证。故正确答案为选项C。 评析 本题将5个与生物遗传相
8、关的教材实验集中在一道选择题中加以考查,目的在于提升考 生综合运用基础知识的能力。熟知每个遗传经典实验的实验原理、目的、操作流程、注意 事项是解答本题的关键。,考点2 DNA的结构与复制 1.(2017海南单科,24,2分)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体 内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是 ( ) A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同 B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高 C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链 D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1,答案 D 双链DNA分子
9、中碱基A=T,G=C,故任何双链DNA分子中(A+C)/(G+T)相同,均等于 1,但不同DNA分子的(A+T)/(G+C)不同,A错误、D正确;A、T之间有两个氢键,G、C之间有三 个氢键,G+C所占比例越大,DNA分子的稳定性越高,B错误;单链DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A +C)/(G+T)两个比值也可能相同,C错误。,2.(2016课标全国,2,6分)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解 开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是 ( ) A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将
10、细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,答案 C 因为该物质可使DNA双链不能解开,DNA复制时需要解旋,所以若在细胞培养液中 加入该物质,会导致细胞中DNA复制发生障碍,A正确;由于RNA主要是在细胞核中以DNA一 条链为模板合成的,因此,RNA转录前需要DNA解旋,B正确;因为该物质使DNA复制不能完成, 所以可将细胞周期阻断在分裂间期,C错误;该物质能抑制DNA复制,因此,可抑制癌细胞增殖, D正确。 审题方法 抓住“题眼”“使DNA双链不能解开”。挖掘隐含条件:因该物质使 DNA双链无法解旋,从而影响DNA复制、转录等一系列相关的生理活动。,3.(2016上海
11、单科,28,2分)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、 碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为 ( ) A.58 B.78 C.82 D.88,答案 C 每个脱氧核苷酸的三部分间需2个订书钉,每条链上的10个脱氧核苷酸间需9个 订书钉,两条链间的6对AT和4对GC间各需12个订书钉,故构建该DNA片段共需订书钉数 量为29+29+12+12=82。,4.(2015上海单科,19,2分)在双螺旋DNA模型搭建实验中,使用代表氢键的订书钉将代表四种 碱基的塑料片连为一体。为了逼真起见,A与T之间以及C与G之间最好分别钉 ( )
12、 A.2和2个钉 B.2和3个钉 C.3和2个钉 D.3和3个钉,答案 B A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,由此可推知A与T之间最好钉两 个钉,C与G之间最好钉3个钉,答案选B。,5.(2014上海单科,4,2分)某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA 子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA连续复制两次后的产物是 ( ),答案 D 根据DNA半保留复制的特点可知,亲代DNA的两条链(白色)应在不同的子代DNA 分子中,A、B错误;第一次复制合成的子链(灰色)应有2条,第二次复制合成的子链(黑色)应有4 条,由此可判断C错误、D正确。
13、 知识拓展 全保留复制与半保留复制不同。以两条链分别作模版,各自合成一条子链,子链与 其母链形成双链DNA分子,这种方式叫半保留复制。以两条链分别作模版,各自合成一条子 链,新合成的子链形成双链DNA分子,原来的母链仍是一个DNA,这种方式为全保留复制。,6.(2016课标全国,29,10分,0.663)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、 和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-PPP或dA-PPP)。回 答下列问题: (1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P 标记到DNA末端上,那么带有3
14、2P的磷酸基团应在ATP的 (填“”、“”或“”)位 上。 (2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P 的磷酸基团应在dATP的 (填“”、“”或“”)位上。 (3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的 培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则 其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是 。,答案 (1) (2) (3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条 单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因
15、此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记,解析 (1)由题意知,该酶可催化ATP水解产生ADP,此过程中断裂的应是远离“A”的那个高 能磷酸键,从而使ATP中位上的磷酸基团脱离,此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末 端上。(2)脱氧核苷酸中的磷酸应对应于dATP的位上的磷酸基团,若用dATP作为DNA生物 合成的原料,则dATP需脱去位和位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸,所以参与DNA分子组成 的脱氧核苷酸中只有位上的磷酸基团。(3)1个噬菌体含有1个双链DNA分子,用DNA分子被32 P标记的噬菌体感染大肠杆菌,由于DNA分子复制为半保留复制,即亲代DNA分子的两条链在 复制中保留下来,且分别
16、进入不同的DNA分子中,所以理论上不管增殖多少代,子代噬菌体中 只有2个噬菌体含有32P。 评分细则 (3) 出现半保留复制或半保留复制含义(相应描述半保留复制过程)的给4分;再答 出“标记的两条链只能分配到两个噬菌体中”则可得6分。 评析 本题以同位素标记在实验研究中的应用为背景,综合考查ATP和脱氧核苷酸的结构以 及DNA半保留复制的特点,难度适中;理清题干信息、明确题意是解题的关键。,以下为教师用书专用,7.(2013课标,1,6分,0.553)关于DNA和RNA的叙述,正确的是 ( ) A.DNA有氢键,RNA没有氢键 B.一种病毒同时含有DNA和RNA C.原核细胞中既有DNA,也有
17、RNA D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA,答案 C 本题主要考查DNA和RNA的相关知识。DNA一般为双链结构,其碱基对间为氢键, RNA虽然一般为单链,但tRNA形成的“三叶草”结构中,也存在碱基配对现象,也存在氢键; DNA病毒只含DNA,RNA病毒只含RNA,一种病毒不可能同时含有DNA和RNA;原核细胞与真 核细胞一样,既有DNA,也有RNA;叶绿体和线粒体均含有DNA和RNA,而核糖体只含有RNA。 知识拓展 凡含有DNA的生物,不论其有无RNA,遗传物质均为DNA。有细胞的生物均含两 类核酸、8种核苷酸、5种含N碱基,而病毒只含1种核酸、4种核苷酸、4种含N碱基。,考点3 基
18、因的表达 1.(2018江苏单科,3,2分)下列关于DNA 和RNA 的叙述,正确的是 ( ) A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物 B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成 C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质 D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与,答案 D 本题主要考查细胞中核酸的相关知识。原核细胞内DNA的合成需要单链DNA或 RNA片段作为引物,A错误;真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成,B错误;艾弗 里的肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA是遗传物质,C错误;原核细胞和真核细胞中基 因的表
19、达包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是在 mRNA、tRNA、核糖体的参与下合成蛋白质的过程,故基因的表达需要DNA和RNA的参与,D 正确。 知识归纳 三看法判断转录和翻译过程 一看模板:若模板是DNA,则该过程是转录;若模板是RNA,则该过程是翻译; 二看原料:若原料是核糖核苷酸,则该过程是转录;若原料是氨基酸,则该过程是翻译; 三看产物:若产物是RNA,则该过程是转录;若产物是蛋白质,则该过程是翻译。,2.(2017课标全国,1,6分)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是 ( ) A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来 B.同一细胞中
20、两种RNA的合成有可能同时发生 C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,答案 C 根据中心法则,正常真核细胞中的tRNA、rRNA和mRNA都以DNA的某一条链为模 板转录而来,A正确;不同RNA形成过程中所用的DNA模板链可能是不同的,所以两种RNA的 合成可以同时进行,互不干扰,B正确;真核细胞中的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,线粒体 DNA与叶绿体DNA在基因表达过程中也会合成RNA,C错误;转录产生RNA的过程遵循碱基互 补配对原则,因此转录出的RNA链可以与模板链的相应区域碱基互补,D正确。 方法技巧 本题主要考查基因表达过程中
21、的转录等相关知识,熟知真核细胞中基因表达的过 程以及遵循的原则是正确解答该题的关键。,3.(2017海南单科,25,2分)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是 ( ) A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子 B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板 C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程 D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA,答案 B 色氨酸只有UGG一种密码子,甲硫氨酸只有AUG一种密码子,A错误;HIV的遗传物 质为单链RNA,可以逆转录生成DNA,B正确;真核生物基因表达的过程包括转录和翻译,翻译 过程为蛋白质合成过程,C错误;转录的模板是基因的一条DNA链
22、,D错误。 知识拓展 DNA两条链反向平行,RNA聚合酶只能催化单个核糖核苷酸连接到带游离3OH 的多核苷酸链上,也就是说RNA只能以53的方向合成,这决定了转录的方向。,4.(2017海南单科,23,2分)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述,正确的是 ( ) A.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目 B.有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定 C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和 D.生物体中,一个基因决定一种性状,一种性状由一个基因决定,答案 B DNA未复制时及着丝点分裂后,一条染色体含一个DNA,间期DNA复制后,一条染 色体含两个DNA,A错误;
23、体细胞有丝分裂产生的子细胞含有一套与母细胞相同的遗传信息,可 保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定,B正确;基因是有遗传效应的DNA片段,没有遗传 效应的DNA片段不是基因,故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,C错 误;生物体中,一个基因可能决定多种性状,一种性状可能由多个基因决定,D错误。,5.(2017江苏单科,23,3分)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys -tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到水*Ala-tRNACys(见图, tRNA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译
24、过程,那么下列说法正确的是(多选) ( )A.在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链 B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定 C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala D.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys,答案 AC 本题主要考查翻译的特点及从新情境中获取信息解决问题的能力。在一个 mRNA分子上可以先后结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,A正确;反密码子与密码子的配 对遵循碱基互补配对原则,是由密码子决定的,B错误;依据题干信息可知,用无机催化剂镍将 *Cys-tRNACys中的半胱氨酸还原成丙氨酸时,t
25、RNA不变,由此推测与其配对的密码子也未变,但 所决定的氨基酸由半胱氨酸转变为丙氨酸,新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标 记的Ala,C正确、D错误。 疑难突破 本题解题的关键是审清题干,从题干中获得有效解题信息。突破点是*Cys-tRNACys 转变为*Ala-tRNACys时,“tRNA未变”这一关键信息。,6.(2016江苏单科,18,2分)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、 准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定 的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA
26、上的目标 位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是 ( )A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成 B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成 D.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC,答案 C Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中 的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA,C项错误;链与向导 RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。 方法技巧 该题属于高起点、低落点题型,该类题需利用教材相关知识,具体分析、处理相应 问
27、题,不必过分关注新背景信息。 评析 本题考查蛋白质的合成、中心法则等相关知识,意在考查学生的理解能力和综合运用 能力。难度适中。,7.(2016上海单科,29,2分)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA (L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P- cDNA)。其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编 码 ( ) 核糖体蛋白的mRNA 胰岛素的mRNA 抗体蛋白的mRNA 血红蛋白的mRNA A. B. C. D.,答案 A 由题意知,能与L-cDNA互补
28、的P-mRNA是在两种细胞中均表达的基因转录的mR- NA,不能与P-cDNA互补的L-mRNA是由在浆细胞中表达在胰岛B细胞中不表达的基因转录的 mRNA,故选A。,8.(2015海南单科,7,2分)下列过程中,由逆转录酶催化的是 ( ) A.DNARNA B.RNADNA C.蛋白质蛋白质 D.RNA蛋白质,答案 B 逆转录是在逆转录酶的催化下以RNA为模板合成DNA的过程,B正确,A、C、D错 误。 知识拓展 逆转录酶具有三种功能,一是以RNA为模板,催化合成DNA单链,二是催化新合成 的cDNA与RNA形成杂交分子,三是以反转录合成的第一条DNA单链为模板,再合成第二条 DNA单链,形
29、成双链DNA。,9.(2015海南单科,20,2分)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是 ( ) A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上 B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上 C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上 D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上,答案 A mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子;tRNA上 一端的3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子,A项正确。,10.(2015江苏单科,12,2分,0.53)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙 述正确的是 ( )A.图中结构含有
30、核糖体RNA B.甲硫氨酸处于图中的位置 C.密码子位于tRNA的环状结构上 D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类,答案 A 本题主要考查翻译的相关知识。核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所,核糖体由 核糖体RNA和蛋白质构成,A正确;甲硫氨酸是第一个氨基酸,位于的左边,B错误;密码子位于 mRNA上,tRNA的环状结构上有反密码子,C错误;由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不 一定改变肽链中氨基酸的种类,D错误。 易错警示 密码子是mRNA上三个相邻的决定氨基酸的碱基,反密码子位于tRNA上。由于密 码子的简并性,mRNA上碱基改变不一定改变氨基酸的种类。,11.(2015重庆理
31、综,5,6分)结合题图分析,下列叙述错误的是 ( )A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链,答案 D 生物的遗传物质是DNA或RNA,遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A正 确;由于密码子的简并性,核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译,表达出相同的蛋白质,B正 确;DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质,性状才得以表现,C正确;基因的两条单链间 的碱基互补配对,两条单链所含遗传信息不同,D错误。 易错警示 遗传信息是指DNA或RNA
32、的核苷酸的排列顺序,双链DNA分子的两条链的核苷酸 排列顺序不同,遗传信息不同。,12.(2015课标,2,6分,0.447)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA 为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是 ( ) A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒 B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶 C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长,答案 C 端粒是每条染色体两端都有的一段特殊序列的DNA,原核生物不具有染色体,A项 错误,C项正确;由题意可知,端粒酶可以自身的RNA为模板合成DNA的一条链,故其中的蛋白 质为逆
33、转录酶,B项错误;正常体细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,故正常体 细胞的端粒DNA随着细胞分裂次数的增加而变短,D项错误。 知识拓展 端粒由简单的DNA高度重复序列组成,用于保持染色体的完整性和控制细胞周 期。DNA分子每次分裂复制,端粒就缩短一点,一旦端粒消耗殆尽,细胞将会立即激活凋亡机 制,即细胞走向凋亡。所以端粒的长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“ 有丝 分裂钟”。 评析 本题以端粒酶为背景,主要考查原核细胞的结构、中心法则等知识,意在考查学生理解 能力和获取信息的能力。试题难度中等。,13.(2015课标,5,6分,0.899)人或动物PrP基因编码一种蛋
34、白(PrPc),该蛋白无致病性。PrPc的空 间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊 粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是 ( ) A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程,答案 C 根据题干信息知,朊粒为蛋白质,不可能整合到宿主的基因组中,A错误;由题干可知, 朊粒的增殖是通过诱导更多的PrPc的空间结构改变实现的,而肺炎双球菌的增殖方式为二分 裂,B错误;蛋
35、白质功能发生变化的一个重要原因是空间结构发生改变,C正确;遗传信息的翻译 过程是指在核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质的过程,而PrPc转变为PrPsc的过程是空间结构 的改变,不符合上述特点,D错误。 易错提醒 PrPc的本质是蛋白质,不是DNA。,14.(2014海南单科,21,2分)下列是某同学关于真核生物基因的叙述: 携带遗传信息 能转运氨基酸 能与核糖体结合 能转录产生RNA 每三个相 邻的碱基组成一个反密码子 可能发生碱基对的增添、缺失或替换 其中正确的是 ( ) A. B. C. D.,答案 B 基因是指有遗传效应的DNA片段。DNA能携带遗传信息;能转运氨基酸的是 tRNA;能
36、与核糖体结合的是mRNA;能转录产生RNA的是DNA;反密码子是tRNA上的结 构;DNA可能发生碱基对的增添、缺失或替换。故选项B正确。,15.(2014海南单科,24,2分)在其他条件具备的情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应 产物Y。下列叙述正确的是 ( ) A.若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶 B.若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷 C.若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性内切酶 D.若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸,答案 D 若X是DNA,Y是RNA,则Z是RNA聚合酶,A错误;若X是DNA,Y是mRNA,则Z是核糖 核苷酸,B错误
37、;若X是RNA,Y是DNA,则Z是逆转录酶,C错误;若X是mRNA,Y是在核糖体上合成 的大分子,则Z是氨基酸,D正确。,16.(2018江苏单科,27,8分)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能 的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问 题:(1)细胞核内各种RNA的合成都以 为原料,催化该反应的酶是 。 (2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是 ,此过程中还需要的,RNA有 。 (3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内 (图示)中的DNA结合,有的能穿过 (图示)与细胞质中的蛋白质
38、或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。 (4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合, 调控造血干细胞的 ,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过 程的主要生理意义是 。,答案 (8分) (1)四种核糖核苷酸 RNA聚合酶 (2)mRNA(信使RNA) tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA) (3)染色质 核孔 (4)分化 增强人体的免疫抵御能力,解析 (1)合成RNA的原料是四种核糖核苷酸。催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)翻译过 程需要的RNA有mRNA、rRNA和tRNA,其中mRNA是指导肽链合成的模板,
39、tRNA识别并转运 特定的氨基酸,rRNA参与组成核糖体。(3)图中细胞核中合成的lncRNA有两种去向,一种是与 核内染色质结合,另一种是通过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合。(4)造血干细胞核 内产生的lncRNA与相应DNA片段结合后,可以调控相关基因的表达,使造血干细胞分裂分化 形成单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞。吞噬细胞数量的增加可以增强人体的免疫抵御能 力。 知识拓展 具有调控作用的lncRNA lncRNA又称长链非编码RNA,是近几年发现的具有调 控细胞周期和细胞分化功能的RNA分子,属于非编码RNA,不能被翻译成蛋白质。类似的非编 码RNA还有小干涉RNA、反义RNA等
40、。,以下为教师用书专用,17.(2013课标,1,6分,0.792)关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是 ( ) A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的 C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成,答案 D 本题主要考查蛋白质生物合成的相关知识。tRNA具有专一性,一种tRNA只能携带 一种特定的氨基酸;DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成的;反密码子是位于tRNA上可 以与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基;线粒体中含有DNA、RNA、核糖体以及相关的 酶,能完成转录和翻译过程,因而线粒体中的DNA能控制某些蛋白质
41、的合成。,考点1 人类对遗传物质的探索历程 1.(2018山东实验中学第一次诊断,34)赫尔希和蔡斯所做实验的正确步骤是 ( ) 检测上清液和沉淀物中的放射性物质 用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 搅拌、离心 用未标记的噬菌体侵染标记的大肠杆菌 短时间保温 A. B. C. D.,答案 A 噬菌体侵染细菌实验中,应用未标记的噬菌体侵染标记的大肠杆菌,使噬菌体被标 记,然后用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,短时间保温后搅拌离心,检测上清液和沉淀物 中的放射性物质,A正确。 易错点击 病毒不能独立生活,含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养获得,因为病毒 只能在活细胞内生活,故应先培养细菌,
42、再用标记的细菌培养噬菌体。,2.(2018广东江门一模,4)1952年,赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验,证明了DNA是遗 传物质。该实验的其中一个步骤如下图所示,则下列关于混合培养的描述正确的是 ( )A.将已被35S标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养 B.将已被32P标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养 C.将已标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养 D.将未标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养,答案 A 噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌中,而蛋白质外壳仍留在细菌外,经过离心后,蛋 白质外壳在上清液中,DNA在沉淀物中。由于实验结果是上清液有放射性,沉淀物无放射性, 故实验时是用35S标记的噬
43、菌体去侵染未标记的细菌,A正确。,3.(2018广东中山期末,12)下列关于肺炎双球菌转化实验的说法,正确的是 ( ) A.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质 B.艾弗里实验中S型菌DNA+R型菌一起培养,培养基上生存的细菌都是S型菌 C.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质,蛋白质不是遗传物质 D.已加热杀死的S型菌中,蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性,答案 D 格里菲思的体内转化实验仅仅证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”, 没有证明DNA是遗传物质,艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质,A错误;艾弗里的体 外转化实验过程中:在R型细菌的培养基中加
44、入S型细菌的DNA后,培养一段时间,由于S型菌的 DNA能够将R型菌转化为S型菌,因此添加S型菌DNA的培养基中,既有R型菌,也有S型菌,B错 误;肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,C错误;加热易使蛋白质 变性失活,但DNA热稳定性较高,加热杀死的S型细菌中,DNA仍具有活性,D正确。 知识拓展 R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中,从 变异类型看属于基因重组。,4.(2018江西上高二中第一次月考,16)有关遗传物质是DNA的实验证据的叙述中,正确的是 ( ) A.格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明R型细菌中存在转化因子 B.
45、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验运用了同位素示踪技术和细菌培养技术等 C.赫尔希和蔡斯的实验过程是:标记噬菌体噬菌体与细菌混合培养短时间保温搅拌、 离心检测放射性 D.赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质,答案 C 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的S型菌中含有“转化因 子”,这种“转化因子”能够使R型细菌转化成S型细菌,A错误;艾弗里所做的肺炎双球菌的体 外转化实验运用了细菌培养技术,但没有运用同位素示踪技术,B错误;赫尔希和蔡斯的实验过 程是:用35S或32P标记噬菌体噬菌体与大肠杆菌混合培养,噬菌体侵染未被标记的细菌短时 间保温在搅拌器中搅拌,然后离心检测上清液和沉
46、淀物中的放射性物质,C正确;赫尔希和 蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质,D错误。 知识拓展 证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实 验,两个实验都是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功 能。,5.(2017广东揭阳一模,31)人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题: (1)孟德尔等遗传学家的研究表明,在减数分裂过程中, 基因表现 为自由组合。 (2)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中,S型菌有S、S、S等多种类型,R型菌 是由S型菌突变产生的。利用加热杀死的S与R型菌混合培养,出现了S型菌,如果S型菌的出 现是由R
47、型菌突变产生的,则出现的S型菌为 ,作出这一判断的依据是 。 (3)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下: S型菌的蛋白质或多糖+R型菌只有R型菌 S型菌的DNA+R型菌R型菌+S型菌 S型菌的DNA+DNA酶+R型菌只有R型菌 增设实验的目的是证明 。 (4)研究表明,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,为什么遗传学家无法推测出RNA分子中四种 碱基的比例关系? 。,答案 (1)非同源染色体上的非等位 (2)多种类型 基因突变是不定向的 (3)无DNA则转化一定不能发生 (4)RNA是单链,碱基之间不形成碱基对,解析 (1)自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而
48、 组合。(2)基因突变是不定向性的,所以若S型菌是由R型菌基因突变产生的,则S型菌可能有多 种类型。(3)艾弗里的实验增加了DNA和DNA酶的实验,组实验互相对照,说明DNA是 使R型菌发生转化的唯一物质,没有DNA,则R型菌不能转化为S型菌。(4)RNA是单链,碱基之 间没有统一的配对关系,所以遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系。,考点2 DNA的结构与复制 6.(2018福建泉州质检,5)假设一个DNA分子片段中含碱基A共200个,占碱基总数的20%,则此 DNA片段中碱基C的数目是 ( ) A.100个 B.200个 C.300个 D.400个,答案 C 一个DNA分子中含
49、碱基A共200个,占碱基总数的20%,则此DNA中碱基总数是200 20%=1 000(个)。碱基A和C是两种不互补的碱基,则(A+C)占碱基总数的50%,即200+C=1 000 50%,解得C=300,C正确。,7.(2017河北衡水中学三模,6)将某一核DNA被3H充分标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置 于不含3H的培养液中培养,并经过连续两次细胞分裂。下列有关说法不正确的是 ( ) A.若进行有丝分裂,则子细胞中含3H的染色体数可能为2N B.若进行减数分裂,则子细胞中含3H的DNA分子数一定为N C.若子细胞中有的染色体不含3H,则不可能存在四分体 D.若每个子细胞中染色体都含3H,则细胞分裂过程中一定发生了基因重组,
