全国通用高考生物二轮复习作业及讲义： 专题三 遗传讲义

专题三 遗传串讲(一) 遗传的分子基础第课时基础自查学生为主体抓牢主干，以不变应万变探索生物的遗传物质1掌握两个经典实验遵循的实验设计原则对照原则(1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照：(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照：2必须理清的五个问题(1)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。(2)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌：第一次是利用大肠杆菌对噬菌体进行同位素标记；第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。(3)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(4)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。(5)子代噬菌体的标记情况：3明确不同生物的遗传物质(1)细胞生物的遗传物质：DNA。(2)病毒的遗传物质：DNA或RNA。(3)绝大多数生物的遗传物质：DNA。(4)生物界主要的遗传物质：DNA。(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质(2015江苏卷，T4C)()(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全国卷，T5改编)()(3)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质()(2012福建卷，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江苏卷，T2B)()(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江苏卷，T12A)()(6)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致()1下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，说法正确的是()A肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠是否死亡来说明S型肺炎双球菌中有“转化因子”B肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的S型肺炎双球菌体内存在R型肺炎双球菌的遗传物质C实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌和噬菌体侵染细菌的实验中被侵染的大肠杆菌都是标记好的大肠杆菌D实验不能说明DNA是主要的遗传物质，但都可以说明蛋白质不是遗传物质解析：选B肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠体内是否出现S型细菌来说明S型肺炎双球菌中有“转化因子”；肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的S型肺炎双球菌体内存在R型肺炎双球菌的遗传物质；实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌是标记好的大肠杆菌，而噬菌体侵染细菌的实验中被侵染的大肠杆菌不是被标记的大肠杆菌；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都不能说明DNA是主要的遗传物质，其中肺炎双球菌体外转化实验可以说明蛋白质不是遗传物质，而噬菌体侵染细菌实验不能说明蛋白质不是遗传物质。2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噬菌体的遗传物质解析：选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；格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，而不能说明该“转化因子”是DNA；噬菌体是病毒，在宿主细胞内才能完成DNA复制等生命活动，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记噬菌体的宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养噬菌体；赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。3下图甲是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是噬菌体侵染细菌的部分实验。下列说法正确的是()A甲图中bc段R型细菌数量下降是因为小鼠的免疫系统将R型细菌大量杀死B甲图中S型细菌的出现是因为R型细菌基因突变转化为S型细菌C若保温时间过长，则乙图中上清液的放射性较高D乙图中产生的子代噬菌体的DNA中都含有放射性解析：选Cbc段R型细菌数量下降一方面是因为小鼠的免疫系统将其杀死，另一方面是部分R型细菌转化为S型细菌；R型细菌转化为S型细菌的原因是基因重组；若保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体被释放出来，而32P存在于部分子代噬菌体中，故上清液能检测到较高的放射性；32P标记的是亲代噬菌体的DNA，根据DNA的半保留复制方式可知，其产生的少部分子代噬菌体DNA含有放射性。DNA的结构与复制1巧用“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构(填图)2与DNA分子复制相关的两个链接(填表)DNA分子复制的场所与细胞结构的链接真核生物：细胞核(主要场所)、叶绿体、线粒体原核生物：拟核、细胞质(如质粒的复制) DNA病毒：宿主细胞内与基因突变的链接在DNA复制过程中，可能会造成基因片段中碱基序列的改变，从而产生基因突变(1)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全国卷，T5B)()(2)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(2013海南卷，T4A)()(3)DNA复制需要消耗能量()(4)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架()(5)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期()1下列关于DNA分子的结构叙述，正确的是()A一个DNA分子中每个五碳糖都与两个磷酸相连接B双链DNA分子中嘌呤数与嘧啶数不一定相等C碱基特定的排列顺序和DNA的空间结构决定了DNA的特异性DDNA一条单链中的相邻碱基通过五碳糖、磷酸、五碳糖连接解析：选D在DNA分子中每条链的一端五碳糖只与一个磷酸相连；双链DNA分子中，AT，GC，因此嘌呤数与嘧啶数一定相等；大部分DNA的空间结构都为双螺旋，DNA的特异性与其碱基特定的排列顺序有关，而不同DNA分子空间结构(双螺旋结构)相同；DNA的一条单链中相邻碱基通过五碳糖、磷酸、五碳糖连接。2下列关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是()ADNA分子中含有四种核糖核苷酸BDNA聚合酶可以连接两条链之间的氢键CDNA复制不仅需要氨基酸做原料，还需要ATP供能DDNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中解析：选DDNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸；DNA复制不需要氨基酸做原料，而是需要脱氧核糖核苷酸做原料；DNA聚合酶连接的是脱氧核苷酸链片段与单个核苷酸之间的磷酸二酯键。基因的表达1建立模型比较复制、转录和翻译过程(1)DNA分子复制：(2)转录：(3)翻译：2把握三种类型的生物遗传信息传递方式(填表)生物类型信息传递方式举例以DNA为遗传物质的生物绝大多数生物以RNA为遗传物质的生物烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒3澄清关于转录、翻译、密码子、反密码子的五个易错点(1)转录、翻译：误认为复制、转录只发生在细胞核中，其实DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。误认为转录产物只有mRNA，其实转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。误认为DNA转录只转录出1条(种)RNA，其实转录的单位是基因，不同基因转录出的RNA不同。(2)密码子、反密码子：误认为所有密码子都能决定氨基酸，64种密码子中，其实有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子；反密码子有61种，具有特异性。误认为密码子反密码子，密码子在mRNA上，反密码子在tRNA上。(1)人轮状病毒是一种双链RNA病毒，病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中会有氢键的断裂和形成()(2016四川卷，T6B)(2)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子()(2015江苏卷，T4D)(3)rRNA能参与蛋白质的合成(2015海南卷，T11A)()(4)一个tRNA分子中只有一个反密码子()(2015全国卷，T1B)(5)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息()(6)每种氨基酸仅由一种密码子编码决定()1.如图为某生理过程示意图。相关叙述正确的是()A该过程中的位于染色体上B与碱基互补配对区域中A均与T配对C与的结合部位中tRNA的结合位点不止一个D图中的移动方向由上往下解析：选C由图可知，是DNA，是mRNA，是多肽，是核糖体，图中为转录和翻译过程，两者同时进行，表明为原核生物或真核生物线粒体、叶绿体中的基因表达过程。原核生物或真核生物线粒体或叶绿体中无染色体；mRNA中无碱基T，但有U，与DNA上的A配对；核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点；根据肽链的长短可知，图中的移动方向由下往上，肽链逐渐延长。2下图表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，有关分析正确的是()A图中过程中可发生基因突变B核糖体在mRNA上的移动方向是由b到aC图中rRNA和核糖体的合成与核仁有关D图中、最终合成的物质不同解析：选A图中表示DNA分子的复制，可能会发生基因突变；图示中与a相邻的核糖体合成的多肽链较短，即核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b；原核细胞中没有核仁；、以同一条mRNA为模板，最终合成的物质相同。3如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是()A健康的人体细胞中，不会发生e过程，a、b、c、d均可发生B在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是细胞核和细胞质C能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA，tRNA所携带的分子是氨基酸Da过程只发生在真核细胞分裂的间期解析：选C人体细胞中，正常情况下不会发生e(RNA复制)、d(逆转录)过程，若人体细胞被RNA病毒侵染，可以在被侵染的人体细胞内发生e、d过程；在真核细胞中，a(DNA复制)和b(转录)过程都主要发生在细胞核中，此外这两个过程在线粒体和叶绿体中也能进行；翻译过程是以mRNA为模板，以tRNA为运载氨基酸的工具合成蛋白质，tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，另一端携带氨基酸分子；a过程可发生在真核细胞分裂的间期，也可发生在原核细胞的二分裂过程中。课时作业 基础练，基稳才能楼高 一、选择题1(2017江苏高考)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标记解析：选C格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，小鼠死亡的原因是从S型肺炎双球菌中提取的DNA使部分R型细菌转化成了致病的S型细菌，而不是S型细菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸。2下列关于人类对遗传物质的探究历程的叙述，正确的是()A格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质B赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中T2噬菌体的蛋白质是用35S直接标记的C噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是加速细菌的解体，促进噬菌体从细菌体内释放出来D烟草花叶病毒的核酸DNA酶感染烟草烟草将会出现病斑解析：选D格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了加热杀死的S型细菌体内存在“转化因子”。T2噬菌体营寄生生活，不能用35S直接标记噬菌体的蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，DNA酶能将DNA初步水解成核苷酸，但对RNA不起作用。因此烟草花叶病毒的核酸DNA酶感染烟草烟草将会出现病斑。3(2017全国卷)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()AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C培养基中的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解析：选CT2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同。4某实验小组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，培养一段时间后离心，结果发现上清液具有一定的放射性，且下层的放射性强度比理论值略低。对产生该现象的原因的分析错误的是()A噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长B培养时间过短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌体内C离心时转速太低，菌体和上清液分离不充分D搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与大肠杆菌分离解析：选D如果培养时间太长，则有可能噬菌体已经从大肠杆菌中释放，出现上清液具有一定的放射性，且下层的放射性强度比理论值略低的现象；如果培养时间过短，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后也会使上清液出现放射性，且下层的放射性强度比理论值低；如果离心时转速太低，部分菌体仍悬浮在上清液中，也会出现上述现象；搅拌不充分时，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与大肠杆菌分离，因此噬菌体与大肠杆菌几乎都集中在下层的沉淀物中，则下层放射性强度会与理论值接近或者大于理论值。5下列关于密码子和反密码子的叙述正确的是()A密码子在mRNA上是连续排列的B反密码子和密码子是一一对应的C反密码子是tRNA上三个特殊核苷酸D一种氨基酸都有几种密码子与之对应解析：选A密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，在mRNA上是连续排列的；终止密码子没有相对应的反密码子；反密码子是tRNA上的三个特殊碱基；一种氨基酸有一种或多种密码子与之对应。6下列关于基因及其表达的叙述正确的是()A肺炎双球菌能独立完成基因表达B基因通过表达实现遗传信息在亲代和子代之间传递C肽链合成终止是因为一个与mRNA链上终止密码子相应的tRNA不能携带氨基酸D控制豌豆高茎和矮茎的基因的根本区别在于这两个基因含有不同的密码子解析：选A肺炎双球菌为原核生物，有核糖体，可独立完成基因表达；遗传信息在亲代和子代之间传递依赖于DNA的复制；肽链合成终止是因为没有与终止密码子相对应的tRNA；控制豌豆高茎和矮茎的基因的根本区别在于基因中的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同。7下列关于DNA分子结构与复制的说法，正确的是()ADNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型菌与R型菌致病性的差异BDNA分子中每个磷酸基团都连接2个脱氧核糖C减数分裂过程中发生交叉互换一般不会导致DNA分子结构的改变D边解旋边复制是保证亲代与子代DNA遗传信息传递准确性的关键解析：选A肺炎双球菌S型菌有多糖荚膜，具有毒性，R型菌无荚膜，不具有致病性，根本原因是二者DNA分子中的遗传信息不同造成的，所以DNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型菌与R型菌致病性的差异；DNA分子中大多数磷酸基团都连接2个脱氧核糖，但位于两条链两端的2个游离的磷酸基团各连接1个脱氧核糖；减数分裂过程中发生交叉互换，一般会导致其DNA分子结构的改变；碱基互补配对原则保证了复制能准确无误地进行。8下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的是()ADNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开BDNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链方向相反CDNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段DDNA的两条子链都是连续合成的解析：选D由图可知，两条子链中，一条是连续合成的，另一条是不连续合成的。9人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。研究表明，下丘脑SCN细胞中PER基因的表达与此生理过程有关，其表达产物的浓度呈周期性变化，如图1为相关过程。据此判断，下列说法错误的是()A垂体细胞也含有PER基因，图2过程的原料为核糖核苷酸BPER基因的表达过程存在反馈调节C图3中核糖体沿着mRNA从右往左移动D由图3可知，决定“天”氨基酸的密码子为GAC解析：选C垂体细胞和下丘脑细胞都是由同一个受精卵分裂分化而来的，细胞中的基因通常是相同的，都含有PER基因，图2表示转录过程，此过程的原料是核糖核苷酸；图1中PER蛋白可反馈调节PER基因的表达；图3表示翻译过程，结合图示可确定核糖体的移动方向是从左向右；由图3携带天冬氨酸的tRNA中反密码子的碱基组成为CUG，可知天冬氨酸对应的密码子是GAC。10一个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数最少、合成蛋白质时脱去的水分子数最多分别是(不考虑终止密码子)()Am、(m/3)1Bm、(m/3)2C2(mn)、(m/3)1 D2(mn)、(m/3)2解析：选DmRNA分子中有m个碱基，其中GC数目为n个，推出AU数目为mn个，故其模板DNA中AT数目最少为2(mn)。根据mRNA碱基数目蛋白质中氨基酸数目31可知，该mRNA决定的氨基酸数目最多为m/3，脱去的水分子数氨基酸数肽链数(m/3)2。11如图表示生物体内基因控制性状的流程，相关分析正确的是()蛋白质过程需要DNA双链为模板、四种核糖核苷酸为原料过程和中分别有三种和两种碱基互补配对方式mRNA改变，一定会导致蛋白质改变，从而使性状发生改变过程可以表示酪氨酸酶与人类肤色的关系A BC D解析：选C过程以DNA分子的一条链为模板，错误；在过程(转录)中有A与U、T与A、C与G三种碱基互补配对方式，在过程(翻译)中有A与U、G与C两种碱基互补配对方式，正确；一种氨基酸可以由多种密码子控制，故当mRNA改变时，生物的性状不一定发生改变，错误；过程表示蛋白质体现生物性状。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状，此外，基因也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，正确。12操纵基因是DNA分子上的一小段序列，它不编码任何蛋白质，但可与特定的阻遏蛋白结合，从而使RNA聚合酶不能与DNA相关序列接触而发挥作用。下列相关叙述错误的是()A操纵基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸B与阻遏蛋白结合后的操纵基因阻止了相关基因的转录CRNA聚合酶在核糖体合成并主要运往细胞核发挥作用D操纵基因编码的阻遏蛋白可抑制相关基因的表达解析：选D根据题意可知，操纵基因是DNA分子上的一小段序列，因此操纵基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；与阻遏蛋白结合后的操纵基因使RNA聚合酶不能与DNA相关序列接触，造成相关基因不能转录；RNA聚合酶的本质是蛋白质，在核糖体上合成并主要运往细胞核发挥作用；题干已知操纵基因不编码任何蛋白质，只是可与特定的阻遏蛋白结合。二、非选择题13图1为两种病毒(核酸不同)的物质组成；图2为某一卵原细胞及其细胞内一对同源染色体中的两个DNA分子，其放射性标记如图中所示。请据图回答：(1)图1a中A、B共有的元素是_，e和f体内的总共有_种。(2)图1中基因与d的关系可概括为基因指导蛋白质的合成，其核心过程包括_，主要场所分别为_。(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图1中哪种病毒？_。其实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察它们各自的作用，为实现该设计思路，他们分别标记了图1 A、B中的_(用图中数字表示)部位。(4)若将图2细胞放在含有32P的培养液中，让其只进行减数分裂。假设该细胞内只有这两个DNA，且每个DNA分子均含有m个碱基，其中细胞内碱基T共占15%，则：该细胞在形成卵细胞过程中共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为_。依照图2请在下面方框中画出该卵原细胞产生的卵细胞中1个DNA放射性标记情况。解析：(1)图1中A为核苷酸，含有的元素有C、H、O、N、P，B为氨基酸，含有的元素有C、H、O、N、S；两者共有的元素有C、H、O、N；e为DNA病毒，f为RNA病毒，DNA与RNA共含有5种碱基，分别为A、T、C、G、U。(2)基因指导蛋白质的合成过程即基因表达，该过程包括转录和翻译两个阶段，主要场所分别为细胞核和细胞质。(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时，用的是噬菌体即DNA病毒，为图1中的病毒e，利用的是同位素标记法，他们分别标记图1A中的P元素和B中的S元素，即部位。(4)每个DNA分子均含有m个碱基，细胞内碱基T共占15%，则两个DNA中鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(50%15%)2m70%m，根据DNA半保留复制的特点，该细胞在形成卵细胞过程中DNA复制一次，所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为0.7m。DNA的复制为半保留复制，卵细胞中的一个DNA分子可能只含有32P也可能同时含31P和32P。答案：(1)C、H、O、N5(2)转录和翻译细胞核和细胞质(核糖体)(3)病毒e(4)0.7m见下图14下图是小鼠细胞内遗传信息传递的部分过程，请据图回答下列问题：(1)图甲到图乙所涉及的遗传信息传递方向为(以流程图的形式表示)_。(2)在小鼠细胞中可进行图甲生理过程的主要场所是_。(3)图中的和二者在化学组成上的区别是_。(4)如果上GCU对应一个氨基酸，则GCU称为一个_。能特异性识别的分子是_，它所携带的小分子有机物可用于合成图中_。(5)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸”的氨基酸序列(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG、赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)。翻译上述多肽的mRNA是由该基因的_链转录的(以图中甲或乙表示)。若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成了“脯氨酸谷氨酸甘氨酸赖氨酸”。则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是_。解析：(1)图甲表示转录形成mRNA的过程，图乙表示翻译形成蛋白质的过程，涉及的遗传信息的传递方向为DNARNA蛋白质。(2)小鼠细胞属于真核细胞，转录的主要场所是细胞核，其次是线粒体。(3)图中的位于DNA上，名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。位于RNA上，名称是胞嘧啶核糖核苷酸，在化学组成上的区别是前者含脱氧核糖，后者含核糖。(4)位于mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，称为一个密码子；tRNA(或转运RNA)能特异性识别mRNA上的密码子，能携带氨基酸进入核糖体用于合成图中多肽(肽链)。(5)分析脯氨酸的密码子可知CCU可与乙链GGA互补，因此乙链为模板链，原多肽中谷氨酸被甘氨酸替换，基因模板链上CTT突变为CCT。答案：(1)DNARNA蛋白质(2)细胞核(3)前者含脱氧核糖，后者含核糖(4)密码子tRNA(或转运RNA)多肽(肽链)(5)乙TC第课时高考研究教师为主导锁定高考范围，备考更高效图甲表示DNA分子结构，图乙中表示物质或结构。请据图回答：问题设计(1)艾弗里的细菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路都是把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地观察它们各自的作用。(2)若用32P标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，则不能(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都被32P标记的DNA分子，能(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都是31P的DNA分子。(3)甲图中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。(4) DNA复制的方式是半保留复制，DNA分子复制过程中所需要的酶是解旋酶和_DNA聚合酶，在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(5)图乙过程中结构的移动方向为从左向右(填“从左向右”或“从右向左”)。(6)若图乙中的参与胰岛素的组成，则其加工场所是内质网、高尔基体。(7)图乙中所运载的物质的密码子是UUC。高考地位本专题在全国卷高考中一般会涉及1道选择题，分值为6分高考题型以选择题为主，非选择题偶尔个别的填空有所涉及高考热点1对生物的遗传物质的考查多涉及各经典实验的实验过程，实验设计思路及实验结论2对DNA的结构与复制主要侧重考查DNA分子的结构特点、复制的过程及相关计算，判断分裂产生子细胞染色体标记问题是高考命题的重点3高考常以基因表达的过程为中心，借助文字信息、图像或表格信息，以经典实验为背景并结合物质组成、遗传、变异知识综合考查转录、翻译过程和基因对性状的控制考点一DNA结构、复制的有关计算及综合考查1(2016全国卷)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解析：选C在DNA分子的复制和RNA转录过程中，DNA分子都需要先将双链解开，加入该物质后DNA分子双链不能解开，故细胞中的DNA复制和RNA转录都会发生障碍。因DNA复制发生在细胞分裂间期，故该物质阻断的是分裂间期DNA分子的复制过程，从而将细胞周期阻断在分裂间期。癌细胞的增殖方式是有丝分裂，其分裂过程中可发生DNA复制和RNA转录，加入该物质会阻碍这两个过程，从而抑制癌细胞的增殖。2(2016全国卷)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(APPP或dAPPP)。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32P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_。解析：(1)根据题干信息可知，该酶能将ATP水解成ADP和磷酸基团(即P)，同时将P转移到DNA末端上。因此需用32P标记到ATP的位上。(2)DNA生物合成的原料为脱氧核苷酸。将dATP两个高能磷酸键都水解后产物为dAP(腺嘌呤脱氧核苷酸)，为合成DNA的原料。因此需将32P标记到dATP的位上。(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，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记。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，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记1牢记DNA分子中有关碱基比例的计算方法(1)双链DNA中，AGTCACTG总碱基数的一半。(2)若在DNA一条链中a，则在互补链中，而在整个DNA分子中1。(3)若在一条链中m，则在互补链及整个DNA分子中m。(4)某碱基在DNA中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半，如。2关注DNA复制中的“关键字眼”(1)DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料”。(2)子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”还是“只含15N的”，是“DNA分子数”还是“链数”。(3)相关计算：与DNA复制有关的计算。假设1个DNA分子复制n次，则：子代DNA数为2n子代DNA链数为2n1复制差错的计算：DNA复制过程中其中一条链发生差错，复制n代后，差错的DNA分子占DNA总数的50%。复制原料的计算：若某DNA分子含某脱氧核苷酸m个，该DNA分子进行n次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m(2n1)；进行第n次复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m2n1。3图析DNA分子半保留复制与放射性同位素示踪解答本类题目关键在于清楚DNA分子半保留复制特点，并明确复制后新DNA分子位置、子代DNA分开时间与去向，即复制后的子代DNA位于两条姐妹染色单体上，由着丝点连接在一起在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。(1)有丝分裂与DNA复制：过程图解(一般只研究一条染色体)：a复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)：b转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。(2)减数分裂与DNA复制：过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图：规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。1在一个双链DNA分子中，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mnABC D解析：选D每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以在DNA分子中，脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m，正确；碱基A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，则碱基之间的氢键数为2n3(m2n)/2，正确；双链DNA中，ATn，则根据碱基互补配对原则，一条链中AT的数量为n，正确；双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则ATn，则CG(m2n)/2，错误。2某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子。其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3、5端口，接着5端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3端开始延伸子链，同时还以分离出来的5端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列关于该过程的叙述正确的是()A1链中的碱基数目多于2链B该过程是从两个起点同时进行的C复制过程中2条链分别作模板，边解旋边复制D若该DNA连续复制3次，则第三次共需鸟嘌呤4 900个解析：选C双链DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链和2链均含1 000个碱基，两者碱基数目相同；该DNA分子的复制起始于端口处，由于只有一处断开，故只有一个复制起点；根据题意，断开后两条链分别作模板，边解旋边复制；根据碱基互补配对原则(AT、GC)，DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个增加到8个，即第三次新合成4个DNA分子，故共需鸟嘌呤70042 800(个)。3将染色体上全部DNA分子双链经32P标记的雄性哺乳动物细胞(染色体数为20)置于不含32P的培养基中培养，细胞只进行一次分裂。下列推断中，正确的是()A若完成一次减数分裂，则产生的子细胞中有5对同源染色体，每条都含32PB若完成一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，其中10条含32PC若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中均含2个Y染色体且都含32PD若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子且都含32P解析：选D减数分裂结束，产生的子细胞为生殖细胞，其内含的10条染色体中不存在同源染色体，由于DNA的半保留复制方式，所有染色体中都含32P；若进行一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，20条染色体都含32P；若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中含2个Y染色体或2个X染色体，且都含32P；若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子，且每个DNA分子中都有一条脱氧核苷酸链含有32P。考点二遗传信息的传递与表达1(2017全国卷)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B同一细胞中两种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解析：选C真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA也可以转录形成RNA；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。2(2015全国卷)人或动物PrP基因编码一种蛋白(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DPrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程解析：选C首先要理解PrPc与PrPsc的关系：PrPc本身无致病性，但其空间结构改变后，就成为具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白质，所以不会整合到宿主的基因组中。朊粒属于有毒的蛋白质，它是基因表达出的PrPc经诱导后改变相关结构形成的；肺炎双球菌的增殖方式为二分裂。蛋白质的功能取决于其空间结构，蛋白质的空间结构改变会引起其功能发生改变。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，由题意可知，PrPc转变为PrPsc是已有的蛋白质空间结构改变的过程，不属于遗传信息的翻译过程。3(2013全国卷)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BDNA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解析：选D一种tRNA只能携带一种氨基酸；DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，是在细胞质中的核糖体上合成的；反密码子是位于tRNA上相邻的3个碱基；DNA能控制蛋白质的合成，真核细胞中的DNA位于细胞核、线粒体和叶绿体中。1理解翻译过程中多聚核糖体模式图的含义(1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中是mRNA，是核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。2掌握遗传信息的传递与表达题目的解题策略以“示意图”为信息载体是本部分常考题型，解答时可按照以下模板进行：1(2016海南高考)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是()A抑制该病毒RNA的转录过程B抑制该病毒蛋白质的翻译过程C抑制该RNA病毒的反(逆)转录过程D抑制该病毒RNA的自我复制过程解析：选CRNA病毒的遗传物质需要经逆转录形成DNA，然后才能整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。2下图是某细胞中进行的基因表达过程，相关叙述正确的是()A图1中酶甲和酶乙都能以DNA的一条链为模板合成核苷酸链B若图1中a和b为新合成的子链，则它们的碱基排列顺序完全相同C图2中组成的五碳糖和组成的五碳糖相同D图1中的翻译方向和图2中的转录方向都是从左向右解析：选A图1中酶甲为DNA聚合酶，酶乙为RNA聚合酶，DNA聚合酶能以DNA的一条链为模板合成脱氧核苷酸链，RNA聚合酶能以DNA的一条链为模板合成核糖核苷酸链；DNA复制时，新合成的两条子链的碱基排列顺序是互补的；图2中为胞嘧啶脱氧核苷酸，含有的是脱氧核糖，而为胞嘧啶核糖核苷酸，含有的是核糖；图1中翻译的方向是从右到左，图2中转录的方向是从左到右。1(2018届高三佛山调研)关于右图所示DNA分子的说法正确的是()A解旋酶可作用于部位，DNA聚合酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上C若该DNA中A为p个，占全部碱基n/m(m2n)，则C的个数为(pm/2n)pD把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4解析：选C为磷酸二酯键，为氢键，解旋酶作用于部位，DNA聚合酶作用于部位；DNA中碱基种类均相同，无特异性，DNA的特异性主要是由碱基的排列顺序决定的；根据碱基互补配对原则，AT，GC，全部碱基个数为p/(n/m)pm/n，C的个数为(全部碱基个数2p)/2，化简得(pm/2n)p；DNA是半保留复制，图中DNA一条链被15N标记，复制一次后，有一个DNA分子两条链全部含15N，另一个DNA分子一条链含14N，一条链含15N，第二次复制后，子代中含15N的DNA占100%。2用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在此细菌中培养9 h后，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是()A32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质B子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性CDNA具有放射性的子代噬菌体占1/32D噬菌体繁殖一代的时间约为1.0 h解析：选B噬菌体只含蛋白质和DNA，但细菌的成分很多，除DNA外，磷脂和ATP中也含P；子代噬菌体的DNA是利用细菌的32P标记的脱氧核苷酸为原料合成的，子代噬菌体的蛋白质是利用细菌的35S标记的氨基酸为原料合成的，故都含有放射性；9 h内1个噬菌体增殖产生64个子代噬菌体，即繁殖了6次，故噬菌体繁殖一代的时间约为1.5 h。3如图是有关真核细胞中某些物质或过程的图示，以下说法错误的是()A图1和图3中都存在碱基互补配对B作用于图1中和的酶的种类是相同的C图2中为核糖体，合成后序列相同D图3结构有61种，其携带的m大约有20种解析：选B图1双链DNA分子和图3 tRNA中的部分互补区段都存在碱基互补配对；作用于(磷酸二酯键)的酶是限制性核酸内切酶，作用于(氢键)的酶是DNA解旋酶；图2是以同一条mRNA为模板合成肽链的过程，肽链合成的场所是(核糖体)，代表正在合成的肽链，合成后三者的氨基酸序列相同；图3中的结构是tRNA，密码子共有64种，其中3种终止密码子不对应氨基酸，因此携带有反密码子的tRNA共有61种，m代表氨基酸，组成蛋白质的氨基酸大约有20种。4假设用32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质，其中DNA由5 000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等B子代噬菌体中可以同时含有32P、35SC该过程需要105个鸟嘌呤脱氧核苷酸D含32P与不含32P的子代噬菌体的比例为124解析：选D噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶、能量等，但模板是由噬菌体提供的；噬菌体侵染大肠杆菌时只有它的DNA进入细菌体内，在细菌体内噬菌体DNA进行复制和控制自身蛋白质的合成(细菌提供原料)，因此，子代噬菌体中只有2个噬菌体的DNA含有32P，而所有噬菌体的蛋白质都不含35S；该噬菌体的DNA分子中鸟嘌呤的数量为2 000个，50个子代DNA中有两个DNA分子各有一条链是原来DNA分子保留下来的，因此，合成50个子代DNA需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为2 0004998 000(个)；含32P与不含32P的子代噬菌体的比例为248124。5(2018届高三郑州调研)将含有1对同源染色体、其DNA分子都已用32P标记的精原细胞，在只供给含31P的原料中先进行一次有丝分裂，产生的两个子细胞再各自进行减数分裂。则最终所产生的8个精子中，被32P标记的精子数可能有几个()A2或4个B2、4或6个C4、6或8个 D4个解析：选D一个精原细胞中2个DNA分子都用32P标记，并在供给含31P的原料中先进行一次有丝分裂，产生2个子细胞，这2个子细胞含有的2个DNA分子都是一条链含有32P，一条链含有31P；2个子细胞再在31P的环境中各自进行减数分裂，在减数第一次分裂间期，DNA进行复制，每个细胞中的2个DNA分子经过复制形成4个DNA分子，这4个DNA分子中，有2个DNA是一条链含有32P，一条链含有31P，还有2个DNA只含31P，减数分裂结束后，这4个DNA分子平均分配给4个精子，每个精子只含一个DNA分子，因此每个精原细胞减数分裂形成4个精子，其中有2个精子既含32P，也含31P，还有2个精子只含31P，即含32P标记的精子所占比例分别为50%，有4个。6如图是科学家对大肠杆菌天然DNA分子进行改造及对改造后的DNA表达进行研究的示意图。请据图回答下列问题：(1)可能含有自然界基本碱基对和“XY”的人工碱基对，由1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有_种；若这个由1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子上有A 150个、C 300个，则该DNA片段中应有X_个。(2)在试管中对(1)中1个DNA片段进行复制时，需向试管中加入_、_、ATP、_等物质；在通过5次复制得到的同样的子代DNA片段中，不含亲代DNA链的有_个，进行5次复制需要消耗含X碱基的组成单位_个。解析：(1)根据题目图解信息可知，人工DNA分子中碱基有6种，1 000个基本单位组成的双链DNA包含500个碱基对，因此，由1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有6500种。根据碱基互补配对原则可知，自然DNA分子中任意两个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半，由此推知该人工DNA分子中任意三个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半，则ACX500，X50个。(2)DNA复制需要模板DNA、6种脱氧核苷酸、ATP、DNA聚合酶等物质；DNA复制时，不管复制多少次，含亲代链的DNA都只有2个，经5次复制共合成DNA分子2532个，其中不含亲代DNA链的有30个。由(1)可知，该DNA分子含有X碱基50个，32个DNA分子共含有X碱基32501 600个，去掉原DNA分子含有的50个，共需要消耗含X碱基的组成单位1 550个。答案：(1)650050(2)模板DNA片段6种脱氧核苷酸DNA聚合酶301 550课时作业 达标练，分层训练押高考 1北京大学生命科学学院谢灿实验室及其合作者发现普遍存在于动物中的磁受体基因，其编码的磁受体蛋白能识别外界磁场并顺应磁场方向排列，并据此提出一个新的“生物指南针”分子模型。下列叙述正确的是()A磁受体基因的骨架是由磷酸和核糖相间排列而成的B基因中相邻碱基之间通过一个五碳糖和一个磷酸相连C同位素标记该基因中的两条链，经过多次复制，带有