1、第 1 讲 遗传的分子基础考纲要求 1.人类对遗传物质的探索过程() 。2.DNA 分子结构的主要特点( )。3.基因的概念()。4.DNA 分子的复制() 。5.遗传信息的转录和翻译()。6.基因与性状的关系()。构建网络考点一 遗传物质探索的经典实验1肺炎双球菌体外转化实验(1)过程:S 型细菌的 DNA、荚膜多糖、蛋白质、脂质、DNA 经 DNA 酶处理后的水解物(分别加入)R 型细菌 观察菌落特征。 相 互 对 照 混 合 培 养(2)结论:DNA 是遗传物质,而蛋白质等不是。2噬菌体侵染细菌的实验(1)用 35S 标记蛋白质的噬菌体 细菌搅拌、离心 上清液放射性高,沉淀物放射性低。
2、侵 染 (2)用 32P 标记 DNA 的噬菌体 细菌搅拌、离心 上清液放射性低,沉淀物放射性高。 侵 染 (3)结论:(1)(2) DNA 是遗传物质(不能证明蛋白质不是遗传物质 )。错混诊断1赫尔希和蔡斯用 35S 和 32P 分别标记 T2 噬菌体的蛋白质和 DNA,证明了 DNA 的半保留复制(2014江苏,4D)( )2孟德尔的豌豆杂交实验,摩尔根的果蝇杂交实验,均证明了 DNA 是遗传物质(2013新课标,5 改编)( )3肺炎双球菌转化实验证明 DNA 是主要的遗传物质(2012福建,2D 改编)( )4噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力(2012江苏,2A)(
3、 )5分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌体(2011江苏,12A)( )6 32P、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质 (2011江苏,12D)( )7噬菌体能利用宿主菌 DNA 为模板合成子代噬菌体的核酸(2012重庆,2B 改编)( )8用 35S 标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致(2011江苏,12C)( )题组一 对肺炎双球菌转化实验进行考查1关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验,下列叙述错误的是( )A加热杀死的 S 型菌的 DNA 进入 R 型菌细胞内,使 R
4、 型菌转化成 S 型菌BR 型菌转化后出现荚膜,反对者认为可能是突变所致,不能说明 DNA 是遗传物质C艾弗里提取的 DNA 掺杂有非常少量的蛋白质,实验中没有完全排除蛋白质的作用D艾弗里无法使 DNA 与蛋白质完全分开,故该实验证明 DNA 是主要的遗传物质答案 D解析 由于技术所限,艾弗里未能将 DNA 与蛋白质完全分开,但通过体外转化实验证明了 DNA 就是肺炎双球菌的遗传物质。2利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( )A通过 E、F 对照,能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质BF 组可以分离出
5、 S 型和 R 型两种肺炎双球菌CF 组产生的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D能导致小鼠死亡的是 A、B、C 、D 四组答案 D解析 从图示实验过程看出,通过 E、F 对照,能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质,F 组加入了 S 型细菌的 DNA,可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌,而出现的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。A组经煮沸、D 和 E 组为 R 型细菌,均不能导致小鼠死亡,D 错误。总结提升肺炎双球菌转化实验的三个相关问题分析(1)加热杀死的 S 型细菌,其蛋白质变性失活;而 DNA 在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。(2)转化
6、的实质是 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中,即实现了基因重组。(3)转化后形成的 S 型细菌可以遗传下去,说明 S 型细菌的 DNA 是遗传物质。题组二 对噬菌体侵染大肠杆菌实验进行考查3T 2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验进一步证实了 DNA 是遗传物质。这个实验获得成功的原因不包括( )A选择化学组成和结构简单的噬菌体作为实验材料B采用同位素标记法分别标记噬菌体的 DNA 和蛋白质C噬菌体侵染大肠杆菌时,只将 DNA 注入其细胞中D噬菌体侵染时间过长,大肠杆菌会裂解死亡答案 D解析 被同位素标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌后,通过离心技术分析噬菌体的 DNA 和蛋白
7、质的去向,进而分析二者在噬菌体繁殖中的作用,与大肠杆菌裂解无关。4赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验,下列叙述正确的是( )A此实验证明了 DNA 是主要的遗传物质B用含有充足有机物的完全培养基培养 T2 噬菌体C用同位素 32P 标记的一组实验中,上清液中放射性较强D细菌裂解释放的噬菌体中,含 32P 的物质是 DNA答案 D解析 噬菌体侵染细菌实验证明 DNA 是遗传物质,故 A 错误;T 2 噬菌体是病毒,不能在培养基上独立生存,必须寄生在活细胞中才能生存,故 B 错误; 32P 标记的是噬菌体的 DNA,噬菌体侵染细菌时,DNA 进入细菌,离心后随细菌离心到沉淀物中,所以沉淀物中放射性
8、较强,故 C 错误;噬菌体由 DNA(组成元素是 C、H、O、N、P)和蛋白质( 组成元素是 C、H 、O、N)组成,所以细菌裂解释放的噬菌体中,含 32P 的物质是 DNA,故 D 正确。技法提炼噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法题组三 对生物体的遗传物质进行考查5下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )A豌豆的遗传物质主要是 DNAB酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上CT 2 噬菌体的遗传物质含有硫元素DHIV 的遗传物质水解产生 4 种脱氧核苷酸答案 B解析 豌豆的遗传物质是 DNA,并非“主要是” ;酵母菌是真核生物,细胞核内有染色体,遗传物质主要分布在染色体上,还有少量分布
9、在线粒体内;T 2 噬菌体的遗传物质是 DNA,不含硫元素;HIV 的遗传物质是 RNA,水解不会产生脱氧核苷酸。6下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中,不正确的是( )ADNA 是绝大多数生物的遗传物质B有些生物的遗传物质是 RNAC在真核生物中,DNA 和 RNA 都是遗传物质,其中 DNA 是主要的遗传物质D核酸是所有生物的遗传物质,其中 DNA 是主要的遗传物质答案 C解析 具有细胞结构的生物含有 DNA 和 RNA 两种核酸,但 DNA 是遗传物质,病毒只含有 DNA 或 RNA一种核酸,其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之,大多数生物的遗传物质是 DNA,即 DNA 是主要的遗
10、传物质。技法提炼生物的遗传物质的判断生物 所含核酸 所含核苷酸 含氮碱基遗传物质细胞生物(原核、真核生物)2 种Error!8 种:四种核糖核苷酸;四种脱氧核苷酸5 种:A、T、C、G、U均为DNA病 DNA 1 种,为 DNA 4 种脱氧核苷酸 4 种: DNA病毒 A、T、C、G毒 RNA病毒 1 种,为 RNA 4 种核糖核苷酸4 种:A、U、C、GRNA考点二 DNA 的结构、复制及相关计算1DNA 分子结构的“五、四、三、二、一”(1)五种元素:C 、H、O、N、P 。(2)四种碱基:A、G、C 、T ,相应的有四种脱氧核苷酸。(3)三种物质:磷酸、脱氧核糖、碱基。(4)两条链:两条
11、反向平行的脱氧核苷酸链。(5)一种结构:规则的双螺旋结构。2DNA 复制的方式、特点及影响因素(1)复制方式:半保留复制。新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链( 模板链)。(2)过程特点:边解旋边复制。(3)影响 DNA 复制的外界条件错混诊断1植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制(2014新课标,5B)( )2双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014新课标,5C)( )3磷酸与脱氧核糖交替连接构成 DNA 链的基本骨架(2009广东,24D)( )4沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2012江苏,
12、2C)( )5DNA 复制需要消耗能量(2013海南,4A)( )6真核细胞染色体 DNA 的复制发生在有丝分裂前期(2011海南,25D)( )7真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶(2009江苏,12C)( )题组一 对 DNA 的结构与复制进行考查1如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )A解旋酶能使 DNA 双链解开,但需要消耗 ATPBDNA 分子复制的方式是半保留复制CDNA 分子的复制需要引物,且两条子链的合成方向是相反的D因为 DNA 分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则,所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的答案 D解析 由图可
13、知,解旋酶能打开双链间的氢键,且需要消耗 ATP,A 正确;DNA 分子复制时都保留了原来DNA 分子中的一条链,即半保留复制,B 正确;DNA 分子是反向平行的,而复制的时候只能从 5端向3端延伸,所以两条子链合成的方向相反,C 正确;因为 DNA 复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互补配对原则进行的,所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的,D 错误。名师点拨 分析示意图可得出下列信息:一是真核细胞 DNA 复制过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶;二是解旋时有 ATP 的分解,说明需要能量;三是复制时需要引物;四是有两个反向的箭头,说明两条子链合成的方向相反。2如图为真核生物染色体上 D
14、NA 分子复制过程示意图,下列有关叙述错误的是( )A图中 DNA 分子复制是从多个起点同时开始的B图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率答案 A解析 从图中可以看出有多个复制起点,但由于复制环的大小不同,所以复制起始的时间有先有后。DNA分子复制是边解旋边双向复制的,真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶、DNA 聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性,而且每次复制都可产生两个 DNA 分子,提高了复制效率。总结提升DNA 复制的相关问题整合分析题组二 DNA 复制的相关计算3(20
15、14山东,5)某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成,根据测定结果绘制了 DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是( )答案 C解析 A 项,无论 DNA 分子的一条单链中(A C)/(TG)的值为多少,整个 DNA 分子中(AC)/(TG) 都等于 1。B 项,由于双链 DNA 分子中 A 与 T 配对、G 与 C 配对,故一条单链中(A C)/(T G) 的值与其互补链中的(AC)/(TG) 的值互为倒数。C 项,由于双链 DNA 分子中 A 与 T 配对、G 与 C 配对,故一条单链中(A T)/(G C)的值与整
16、个 DNA 分子中(A T)/(G C)的值相等。D 项,由于双链 DNA 分子中 A 与 T 配对、G 与 C 配对,故一条单链中(AT)/(GC)的值与其互补链中(AT)/(GC)的值相等。4(2014潍坊一模)一个双链均被 32P 标记的 DNA 分子由 5 000 个碱基对组成,其中腺嘌呤占 20%,将其置于只含 31P 的环境中复制 3 次。下列叙述不正确的是( )A该 DNA 分子中含有氢键的数目为 1.3104(个)B复制过程需要 2.4104 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代 DNA 分子中含 32P 的单链与含 31P 的单链之比为 17D子代 DNA 分子中含 32P 与只含
17、 31P 的分子数之比为 13答案 B解析 由题意可知,该 DNA 分子中,AT10 00020%2 000(个) ,C G10 00030%3 000(个),则含有的氢键数为 2 00023 00031.310 4(个) ;DNA 复制 3 次形成 8 个 DNA 分子,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 3 00072.110 4(个) ;子代 DNA 分子中含有 32P 的单链与含有 31P 的单链之比为17;子代 DNA 分子中含有 32P 的分子数与只含有 31P 的分子数之比为 2613。技法提炼1DNA 分子中有关碱基比例的计算(1)常用公式:AT,GC;AGTCACTG50% 。(
18、2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例“双链中互补碱基和 ”所占双链总碱基数比例。2DNA 分子复制中相关计算的规律方法DNA 分子复制为半保留复制,若将一个被 15N 标记的 DNA 转移到含 14N 的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:(1)子代 DNA 分子数:2 n个。无论复制多少次,含 15N 的 DNA 分子始终是 2 个。含 14N 的有 2n个,只含 14N 的有(2 n2) 个,做题时应看准是“含”还是“只含” 。(2)子代 DNA 分子的总链数:2 n22 n1 条。无论复制多少次,含 15N 的链始终是 2 条。做题时应看准是“DNA 分子数”还是“链数”
19、。含 14N 的链数是(2 n1 2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个,则经过 n 次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1) 个。若进行第 n 次复制,则需消耗该脱氧核苷酸为 m2n1 个。考点三 聚焦基因的表达1转录和翻译(遗传信息的表达 )的常考点(1)时间:个体生长发育的整个过程。(2)场所:转录细胞核(主要 )、线粒体、叶绿体、原核细胞的细胞质;翻译核糖体。(3)模板:转录DNA 的一条链;翻译mRNA。(4)原料:转录4 种核糖核苷酸;翻译20 种氨基酸。(5)酶:转录RNA 聚合酶;翻译合成酶。2不同类型生物遗传信息的传递(1)以
20、DNA 为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以 RNA 为遗传物质的生物遗传信息的传递具有 RNA 复制功能的 RNA 病毒( 如烟草花叶病毒)。具有逆转录功能的 RNA 病毒(如艾滋病病毒)。错混诊断1细胞核中发生的转录过程有 RNA 聚合酶的参与(2014 新课标,5A)( )2反密码子是位于 mRNA 上相邻的 3 个碱基(2013新课标 ,1C)( )3转录和翻译都是以 mRNA 为模板合成生物大分子的过程(2012上海,7B 改编)( )4每种 tRNA 只转运一种氨基酸(2009广东,25B)( )5真核细胞的转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料(2009海南, 12C)( )6tRNA
21、 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(2009广东,25C)( )7每种氨基酸仅由一种密码子编码(2010广东,4B)( )8DNA 复制就是基因表达的过程(2010广东,4C)( )题组一 以图示为载体考查转录和翻译1右图所示为某原核细胞内的生理过程,下列说法正确的是( )A图示表明原核细胞内的转录和翻译可同时进行B图示表明两个核糖体同时开始合成两条多肽链C图中核糖体上的碱基配对方式有 GC、ATD图示过程需要解旋酶、DNA 聚合酶等相关酶答案 A解析 图示表明原核细胞内的转录和翻译过程在同一时间、同一地点进行,故 A 正确;由多肽链的长度可知,图示两个核糖体不是同时开始合成多肽链的,故
22、B 错误;图中核糖体上进行的是翻译过程,即 mRNA和 tRNA 进行配对,其碱基配对方式有 GC、AU 、CG、U A,故 C 错误;图示过程需要解旋酶、RNA 聚合酶等相关酶,故 D 错误。2以下甲、乙两图表示某真核细胞中的遗传信息传递的某些过程,下列叙述不正确的是( )A乙图中结构的移动方向是从右到左B从化学组成上看,甲图中的 1 和 6 相同C乙图中最终形成的物质结构相同D乙图中的链与甲图中的 b 链基本组成单位相同答案 B解析 乙图中从右到左肽链越来越长,故结构核糖体的移动方向是从右到左,故 A 正确。甲图表示转录,b 为信使 RNA,1 为腺嘌呤核糖核苷酸,6 为腺嘌呤脱氧核苷酸,
23、故 B 错误。乙图中肽链都是以同一条信使 RNA 为模板形成的,故 C 正确。乙图中的链与甲图中的 b 链都是信使 RNA,故 D 正确。技法提炼1转录和翻译的图解判断考查基因表达过程的题目多以图解的形式呈现信息,如何在图中正确判断转录和翻译呢?以下图为例进行分析。方法一:看场所。甲图所示的过程发生在核糖体上,所以为翻译过程;乙图所示的过程发生在细胞核中,所以为转录过程。方法二:看模板。甲图所示的模板有碱基 U,所以为 mRNA,所以甲图表示的是翻译过程;乙图所示的过程模板为 DNA,所以为转录过程。方法三:看产物。甲图所示的过程形成的产物是多肽,所以为翻译过程;乙图所示的过程产物是 RNA,
24、所以为转录过程。2真核生物和原核生物基因表达过程的判断下图中有真核生物和原核生物基因表达的过程,判断它们的方法是:图 2方法一:看细胞结构。如果有细胞核或核膜(如图 2),则为真核细胞,无细胞核或核膜 (如图 1),则为原核生物。方法二:看转录和翻译能否同时发生。如图 1 中的转录和翻译能同时进行,说明该过程属于原核生物的基因表达过程。图 2 中的转录和翻译不能同时进行(先转录后翻译) ,所以该过程属于真核生物的表达过程。题组二 从遗传信息传递的各个过程进行考查3(2014江苏,6)研究发现,人类免疫缺陷病毒 (HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。 依据中心法则(
25、如图 ),下列相关叙述错误的是( )A合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过 环节B侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C通过形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 DNA 上D科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病答案 B解析 A 项,HIV 的遗传物质是 RNA,经逆转录形成 DNA 整合到患者细胞的基因组中,再通过转录和翻译合成子代病毒的蛋白质外壳。B 项,侵染细胞时,HIV 的 RNA 连带蛋白质衣壳一并进入细胞内,进入细胞后衣壳解聚,释放 RNA,同时逆转录酶开始催化 RNA 逆转录产生 DNA。C 项,经逆转录形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 D
26、NA 上。D 项,若抑制逆转录过程,则不能产生子代病毒的蛋白质和 RNA,因此科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。4(2014海南,24)在其他条件具备情况下,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解析 若 X 是 DNA,Y 是 RNA,则 Z 是转录酶,A 错;若 X 是 DNA,Y 是
27、mRNA,则 Z 是核糖核苷酸,B 错;若 X 是 RNA,Y 是 DNA,则 Z 是逆转录酶,C 错;若 X 是 mRNA,Y 是核糖体上合成的大分子,即蛋白质(或多肽),则 Z 是氨基酸, D 正确。技法提炼从模板及原料分析遗传信息的传递方向和产物模板 原料 生理过程 产物脱氧核苷酸 DNA 复制 DNADNA核糖核苷酸 DNA 转录 RNA脱氧核苷酸 RNA 逆转录 DNA核糖核苷酸 RNA 复制 RNARNA氨基酸 翻译 蛋白质(或多肽)题组三 对遗传分子综合考查5(2014四川,3)将牛催乳素基因用 32P 标记后导入小鼠乳腺细胞,选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行
28、体外培养。下列叙述错误的是( )A小鼠乳腺细胞中的核酸含有 5 种碱基和 8 种核苷酸B该基因转录时,遗传信息通过模板链传递给 mRNAC连续分裂 n 次,子细胞中 32P 标记的细胞占12n 1D该基因翻译时所需 tRNA 与氨基酸种类数不一定相等答案 C解析 A 项,小鼠乳腺细胞属于真核细胞,其细胞中的核酸有两种:DNA 和 RNA,DNA 中含氮碱基有A、G、C、T 4 种,RNA 中含氮碱基有 A、G、C、U 4 种,故小鼠乳腺细胞中含氮碱基共有A、G、C、T、U 5 种;根据含氮碱基与五碳糖的不同,细胞中 DNA 的基本组成单位脱氧核糖核苷酸有 4种,RNA 的基本组成单位核糖核苷酸
29、有 4 种,故小鼠乳腺细胞中共有 8 种核苷酸。B 项,基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录时,以基因(有遗传效应的 DNA 片段)的一条链为模板,遵循碱基互补配对原则合成 mRNA,将遗传信息由模板链传递到 mRNA。C 项,将小鼠乳腺细胞进行体外培养(原料中不含 32P),连续分裂 n 次后,产生的子细胞有 2n个,根据 DNA 的半保留复制特点可知,其中只有 2 个细胞含 32P,因此,子细胞中含 32P 标记的细胞占 ,即 。D 项,基因翻译时,每种 tRNA 上的反密码子对应 mRNA22n 12n 1上一种决定氨基酸的密码子,决定氨基酸的密码子共 61 种,而合成蛋白质的氨基酸约
30、 20 种,所以翻译时所需 tRNA 与氨基酸种类数不一定相等。6(2014江苏,20)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( )A一个含 n 个碱基的 DNA 分子,转录的 mRNA 分子的碱基数是 个n2B细菌的一个基因转录时两条 DNA 链可同时作为模板,提高转录效率CDNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点分别在 DNA 和 RNA 上D在细胞周期中,mRNA 的种类和含量均不断发生变化答案 D解析 A 项,一个 DNA 分子上有许多基因,这些基因不会同时转录,所以转录的 mRNA 分子的碱基数小于 个。B 项,转录是指以 DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成
31、 RNA 的过程。C 项,n2DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点都在 DNA 上。D 项,在细胞周期中,由于各个时期表达的基因不同,因此转录产生的 mRNA 的种类和含量均不断发生变化。如分裂间期的 G1 期和 G2 期,mRNA 的种类和含量有所不同,在分裂期 mRNA 的含量减少。专题突破练1下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,错误的是( )A两个实验均不能证明 DNA 是主要的遗传物质B肺炎双球菌转化实验中的转化因子是 S 型细菌中的 DNAC在用 32P 标记的噬菌体侵染实验中,保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高D两个实验的设计思路都是设法将 DNA
32、与 RNA 分开后单独研究各自的效应答案 D解析 这两个实验不能证明绝大多数生物的遗传物质是 DNA,少数是 RNA,A 正确;只有加入了 S 型细菌中的 DNA,R 型细菌才能转化为 S 型细菌,转化因子是 S 型细菌中的 DNA,B 正确;在用 32P 标记的噬菌体侵染实验中,保温时间太长细菌细胞裂解,保温时间太短噬菌体未完全侵入均可导致上清液放射性升高,C 正确;两个实验的设计思路都是设法将 DNA 与蛋白质分开后单独研究各自的效应,D 错误。2噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中,不正确的是( )A该实验证明 DNA 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质B侵染过程的“
33、合成”阶段,噬菌体 DNA 作为模板,而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供C为确认何种物质注入细菌体内,可用 32P、 35S 分别标记噬菌体的 DNA 和蛋白质D若用 32P 对噬菌体双链 DNA 标记,再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制 n 次,则含 32P 的DNA 应占子代 DNA 总数的12n 1答案 A解析 噬菌体是一类细菌病毒,侵染细菌的时候是将 DNA 注入细菌细胞内,以噬菌体的 DNA 为模板,利用细菌的原料来合成噬菌体的 DNA 及蛋白质;噬菌体侵染细菌的实验中,用 32P、 35S 分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质,证明了 DNA 是遗传物质,但不能证明蛋白
34、质不是遗传物质,若要证明蛋白质是否为遗传物质,可将分离出来的蛋白质单独注入到细菌中,看能否产生同样的噬菌体后代;DNA 具有半保留复制的特点,所以用 32P 标记的噬菌体双链 DNA,让其连续复制 n 次后,含 32P 的 DNA 应占子代 DNA 总数的。12n 13下列关于生物体内胰岛素基因表达过程的叙述,错误的是( )A胰岛素基因仅在胰岛 B 细胞中表达B转录和翻译分别在细胞核、细胞质中进行C翻译过程需要 DNA 和多种 RNA 共同参与D与翻译相比,转录时特有的碱基配对方式是 TA答案 C解析 翻译过程中需要 mRNA 提供模板,tRNA 负责搬运氨基酸。翻译发生在核糖体中,核糖体的化
35、学组成为 rRNA 和蛋白质。4(2014海南,21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述,其中正确的是( )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 每相邻三个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A B C D答案 B解析 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;可能发生碱基对的增添、缺失或替换。故选 B。5图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程。甲、乙、丙三个过程分别是( )ADNA 的复制、翻译和转
36、录B转录、DNA 复制和翻译C翻译、转录和 DNA 复制D以上均错误答案 D解析 关键点:从图中找出模板、产物、场所和运输工具等信息。具体分析如下:6下面是 4 种遗传信息的流动过程,对应的叙述不正确的是( )A甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向B乙可表示含逆转录酶的 RNA 病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向C丙可表示 DNA 病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向D丁可表示 RNA 病毒(如烟草花叶病毒) 在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向答案 A解析 胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息传递方向不包括 DNA 复制。7如图为某动物细胞核基因表
37、达的过程,据图分析下列说法正确的是( )Aa 过程发生在细胞核中,表示遗传信息的转录,参与该过程的酶是解旋酶和 RNA 聚合酶B中均含有五碳糖,物质 的密码子决定其携带氨基酸的种类C中核苷酸的数量是中核苷酸数量的两倍D密码子的简并性在一定程度上保证了翻译的速度答案 D解析 转录过程中的 RNA 聚合酶具备解旋功能,A 错;物质是 tRNA,上面携带有反密码子,B 错;中核苷酸的数量大于中核苷酸数量的两倍,C 错;密码子的简并性保证同一种氨基酸可以有多种或者一种 tRNA 携带,在一定程度上保证了翻译的速度,D 正确。8下图为真核细胞 DNA 复制过程模式图,相关分析错误的是( )A酶为 DNA
38、 解旋酶,酶为 DNA 聚合酶B图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点C在复制完成后,甲、乙可在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开D将该模板 DNA 置于 15N 培养液中复制 3 次后,含 15N 的脱氧核苷酸占34答案 D解析 DNA 复制的显著特点是边解旋边复制,图示有很好的体现,其中酶为 DNA 解旋酶,打开双螺旋,酶为 DNA 聚合酶,催化合成新的 DNA 链,A 、B 正确。复制结果是一个 DNA 变成两个子代 DNA 分子,分别位于同一条染色体的两个姐妹染色单体上,在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期随姐妹染色单体的分开而分开,C 正确。由于 DNA 是半保留复制,因而在 15
39、N 培养液中复制 3 次后,含 15N 的脱氧核苷酸占100%,D 错误。9(2014江苏,25 改编)羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致 DNA 复制时发生错配(如图)。 若一个 DNA 片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,下列相关叙述正确的是( )A该片段复制后的子代 DNA 分子上的碱基序列都发生改变B该片段复制后的子代 DNA 分子中 GC 碱基对与总碱基对的比上升C这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配答案 D解析 A 项,由图示可见,胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶后不再与鸟嘌呤配对,而是与腺嘌呤配对。若发生转变的两个胞嘧啶分子位于 DNA
40、片段的一条链上,根据 DNA 分子半保留复制的特点,子代有 50%的 DNA分子发生碱基序列的改变,有 50%的 DNA 分子不发生碱基序列的改变;若发生转变的两个胞嘧啶分子位于 DNA 片段的两条链上,子代 DNA 分子都会发生碱基序列的改变。B 项,因羟化胞嘧啶不再与鸟嘌呤配对,故复制后的子代 DNA 分子中 GC 碱基对在总碱基对中所占的比例下降。 C 项,这种变化属于基因突变,但由于密码子的简并性等原因,不一定引起编码的蛋白质的结构发生改变。D 项,细胞核与细胞质中都含有 DNA,DNA 复制过程中都可能发生图示的错配。10下图是真核生物细胞核内 mRNA 合成的部分过程示意图。下列有
41、关叙述中,正确的是( )AR 正处于解旋状态,DNA 双链间的氢键被破坏B合成过程的碱基互补配对方式与 DNA 复制过程完全不同C是 DNA 聚合酶,它催化了转录的过程D合成的同时,可与核糖体结合进行翻译的过程答案 A解析 DNA 在 RNA 聚合酶的作用下,氢键断裂,双链解旋,以 DNA 的一条链为模板链进行转录,故 A正确。转录形成 RNA 的碱基互补配对方式与 DNA 复制过程不完全相同,以 U 代替 T 与 A 配对,故 B 错。是 RNA 聚合酶,故 C 错。要等信使 RNA 合成后,通过核孔到达核糖体,进行翻译,故 D 错。11下图是真核细胞中三种生命活动的示意图,关于下图的叙述不
42、正确的是( )A过程都有碱基互补配对B过程都有酶参与催化C只有过程一定发生在细胞质中D过程不一定都有水生成答案 D解析 从图示可知,为 DNA 复制过程,为翻译过程,为转录过程。DNA 复制和转录、翻译过程都遵循碱基互补配对原则,A 正确。 DNA 复制、转录和翻译过程中都需要酶参与催化,B 正确。DNA 复制、转录主要发生在细胞核内,翻译发生在细胞质中,C 正确。DNA 复制时,脱氧核苷酸聚合时脱去水,翻译时氨基酸脱水缩合,转录时核糖核苷酸聚合成长链时也产生水,故三个过程都有水生成,D 错误。12人类的 X 基因前段存在 CGG 重复序列。科学家对 CGG 重复次数、X 基因表达和某遗传病症
43、状表现三者之间的关系进行调查研究,统计结果如下(注:密码子 GCC丙氨酸):CGG 重复次数( n) n50 n150 n260 n500X 基因的 mRNA (分子数/细胞)50 50 50 50X 基因编码的蛋白质(分子数/细胞)1 000 400 120 0症状表现 无症状 轻度 中度 重度下列分析不合理的是( )ACGG 重复次数不影响 X 基因的转录,但影响蛋白质的合成BCGG 重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关CCGG 重复次数可能影响 mRNA 与核糖体的结合D遗传病症状的轻重与蛋白质中丙氨酸的多少有关答案 D解析 从表格中可以看出,CGG 的重复次数不影响转录过程,因为转
44、录产生的 mRNA 数量相同。但 CGG的重复次数影响翻译过程,因为编码的蛋白质数量不同,CGG 的重复次数越多,产生的蛋白质数量越少,可能的原因是 CGG 的重复影响了 mRNA 与核糖体的结合。从表格中无法得出丙氨酸的数量与遗传病症状轻重的关系。13microRNA(miRNA)是存在于动植物体内的大约由 22 个核苷酸组成的短 RNA 分子,其虽然在细胞内不参与蛋白质的编码,但作为基因调控因子发挥作用,却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程。最近美国加州大学的一个遗传研究小组以拟南芥为研究对象,发现了 miRNA 对靶基因的抑制位置。如图为发生在拟南芥植株体内的相应变化,
45、请回答:(1)图甲中主要在细胞核中进行的过程是_( 填序号)。(2)图乙对应图甲中的过程_( 填序号),参与该过程的 RNA 分子主要是_。RNA 适于用作DNA 的信使,原因是_。(3)由 miRNA 的功能可推测,其调控基因表达的方式可能是使 mRNA 水解,导致其_;或者不影响靶 RNA 的稳定性,但可阻止它们翻译成蛋白质,即发挥翻译抑制作用。(4)图丙所示的 DNA 若部分碱基发生了变化,但其编码的氨基酸可能不变,其原因是_。(5)若在体外研究 miRNA 的功能,需先提取拟南芥的 DNA,图丙所示为拟南芥的部分 DNA,若对其进行体外扩增技术(PCR)共得到 128 个相同的 DNA
46、 片段,则至少要向试管中加入_个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(6)在细胞分裂间期发生的遗传信息的传递过程是_ ,该过程在分裂期很难进行,原因是_。答案 (1) (2) mRNA、tRNA 能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质 (3)不能进行翻译过程 (4)一个氨基酸可能对应多个密码子( 或密码子的简并性) (5)381 (6)DNA 的复制 染色质高度螺旋化,以染色体的形式存在,不利于解旋解析 (1)指 DNA 的复制,指 DNA 转录成 RNA 的过程, 表示翻译,复制和转录主要发生在细胞核。(2)图乙是翻译过程,对应图甲中的;参与该过程的 RNA 主要是 mRNA 和 tRNA;RNA 可以作为D
47、NA 的信使是因为其能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质。(3)microRNA(miRNA) 在细胞内不参与蛋白质的编码,但作为基因调控因子发挥作用,其调控基因表达的方式可能是使 mRNA 水解,导致翻译过程不能进行;或者不影响靶 RNA 的稳定性,但可阻止翻译过程,即发挥翻译抑制作用。(4) 由于密码子的简并性,所以即使 DNA 的部分碱基发生了变化,其编码的氨基酸也可能不变。(5)对 DNA 进行体外扩增得到 128 个 DNA 片段,其中 127 个新形成的 DNA 分子需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为原料,每个 DNA 分子含有 3 个鸟嘌呤脱氧核苷酸,因此共需要 381 个鸟嘌呤脱氧核苷酶。(6)DNA 的复制发生在细胞分裂间期,在分裂期由于染色质高度螺旋化,以染色体的形式存在,不利于解旋,因此 DNA 复制很难在分裂期进行。14朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病,病理特征是脑组织空泡化呈海绵状,蛋