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专题05 遗传的分子基础1从考查内容上看，DNA是遗传物质的实验、DNA的结构和复制、遗传信息的转录和翻译是常考点。 2从考查角度上看，结合细胞分裂、基因突变考查DNA结构与复制和遗传信息的转录、翻译；以实验分析形式考查DNA是遗传物质。 3从命题趋势上看，预计2017年高考命题，还将集中在DNA是遗传物质的探究、DNA的复制、遗传信息的表达等知识点。尤其注意以同位素示踪为实验手段的经典实验分析和图表分析题目。 一、遗传物质探究的经典实验1肺炎双球菌转化和噬菌体侵染细菌两实验的比较肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 过程及结果 体内转化实验 相同点实验思路相同：都是设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。只是肺炎双球菌转化实验利用了从S型菌直接提取分离，而噬菌体侵染细菌实验则利用放射性同位素间接将DNA和蛋白质分开结论相同：都证明了DNA是遗传物质。2生物的遗传物质总结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8种5种：A、T、C、G、U均为DNA病毒DNA病毒为DNA核苷酸1种，4种脱氧4种：A、T、C、GDNARNA病毒1种，为RNA4种核糖核苷酸4种：A、U、C、GRNA3有关疑难问题分析 (1)“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的，而不是由肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验得出的。(2)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。(3)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌，第一次是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。二、DNA分子的复制、转录和翻译1基因对性状的控制 (1)中心法则解读：以DNA为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则。以RNA为遗传物质的生物的中心法则(如RNA病毒等)。a具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)。b具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。(2)基因与性状间的关系：基因与性状并非简单的一一对应的关系，可存在如下情况。一个基因一种或多种性状；多个基因一种性状；基因之间可相互作用、相互影响，从而改变生物性状。如蚕茧的黄色(A)对白色(a)是显性，与蚕茧颜色有关的基因还有B、b，且只有基因型为Abb时，才表现黄色。2与碱基互补配对或DNA复制相关的计算(1)据T或U可判断核酸种类，DNA中含T，RNA中含U，双链DNA分子中嘌呤之和嘧啶之和，即AGTC。(2)在双链DNA分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基的百分含量，可用AT，GC，AGTC50%求解。(3)在双链DNA中，一条单链的(AG)/(CT)m，则另一条互补链的(AG)/(CT)1/m。(4)在双链DNA中，互补配对的碱基之和的比值(AT)/(GC)与每一条单链中这一比值相等。(5)不同生物的DNA分子中，(AT)/(GC)不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。3有关疑难问题分析 (1)复制和转录并非只发生在细胞核中，DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(2)转录的产物并非只有mRNA，tRNA和rRNA也是转录的产物，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)一个mRNA分子可结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但并不能缩短每条多肽链的合成时间。(4)并非所有的密码子都决定氨基酸，3个终止密码子不能决定氨基酸。三、探究遗传物质成分的实验1肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验特别提示：肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质。用35S、32P是通过标记细菌而去标记噬菌体的。这是因为我们利用的是已经形成了的噬菌体，其体内的蛋白质和核酸是不能被标记的。由于噬菌体是专性寄生在细胞内的，所以我们可以利用噬菌体在标记的细菌体内繁殖产生子代噬菌体，而被相应的同位素标记，然后再侵染未标记的细菌，通过观察放射性进行分析判断。四、DNA分子的结构和复制及碱基计算的一般规律1同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表五、基因、DNA、性状和染色体相互之间的关系1有关基因的特点、功能和位置 (1)基因有三个特点：是能严格地复制自己，以保持生物的基本特征；是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。 基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决定mRNA的核苷酸顺序，进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。所以某一基因存在时，决定某种酶或其他蛋白质的合成，通过生理生化过程，出现某一性状。 (2)基因的功能：通过复制传递遗传信息；通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。 (3)基因在染色体上都有其特定的位置。在自然群体中往往有一种占多数的(因此常被视为正常的)等位基因，称为野生型基因；同一位置上的其他等位基因一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为突变型基因。2染色体、DNA、基因的关系(1)染色体与DNA的关系。染色体主要是由DNA分子和蛋白质组成， DNA是绝大多数生物的遗传物质，主要分布在细胞核中的染色体上，少量分布在细胞质中的线粒体、叶绿体中，所以染色体是遗传物质DNA的主要载体。 (2)基因与DNA的关系。基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，生物的遗传物质是DNA，因此基因的化学本质是DNA；生物的性状是多种多样的，决定性状的基因也是种类繁多的。事实上，每个DNA分子可划分成许多片段，具有遗传效应的DNA片段就是基因，没有遗传效应的DNA片段，称为基因间区。(3)染色体与基因的关系。染色体是遗传物质DNA的载体，基因是具有遗传效应的DNA片段，所以染色体是基因的载体，基因位于染色体上，并呈线性排列。染色体行为与基因行为的平行关系()基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。()在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。()体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。()非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。染色体组与基因组：对二倍体生物而言，生殖细胞中的全部染色体叫一个染色体组，这套染色体的形态、大小都不相同，是一套非同源染色体。位于这个染色体组上的全部基因，就叫一个基因组，这些基因是一套非等位基因，它包含有控制这个生物性状发育所需的一套遗传信息，即基因组是形成并维持一个生物体所必需的全部基因的总和。人类由于具有X染色体和Y染色体这两种不同的染色体，因此通常所讲的人类基因组是包括X染色体和Y染色体及22条常染色体在内的共24条染色体的DNA中全部的基因。考点一探究遗传物质的本质例1(2016高考江苏卷)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，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，艾弗里实验仅证明了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。【变式探究】在生命科学发展过程中，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 BC D考点二DNA的结构与复制例2(2016高考全国甲卷)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分子的复制过程中，DNA分子需要先经过解旋，即DNA双链解开，加入该物质后DNA分子双链不能解开，故细胞中DNA的复制会发生障碍，A项正确。DNA分子转录产生RNA的过程中，DNA分子也需要在RNA聚合酶作用下先将双链解开，再以DNA的一条链为模板进行转录，加入该物质后DNA分子双链不能解开，故细胞中的RNA转录会发生障碍，B项正确。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，C项错误。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，D项正确。【变式探究】关于DNA和RNA的叙述，正确的是()ADNA有氢键，RNA没有氢键B一种病毒同时含有DNA和RNAC原核细胞中既有DNA，也有RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA【举一反三】(2016高考全国乙卷)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_。【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基团转移到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。因此需用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个带有标记考点三基因的表达例3(2016高考江苏卷)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上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是()ACas9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【变式探究】(2015高考安徽卷)Q噬菌体的遗传物质(Q RNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，Q RNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示)，然后利用该复制酶复制Q RNA。下列叙述正确的是()AQ RNA的复制需经历一个逆转录过程BQ RNA的复制需经历形成双链RNA的过程C一条Q RNA模板只能翻译出一条肽链DQ RNA复制后，复制酶基因才能进行表达【解析】选B。根据题意可知，噬菌体侵染大肠杆菌后，Q RNA翻译出了RNA复制酶，利用该酶催化RNA复制没有逆转录酶，因此Q RNA的复制没有经历逆转录形成DNA的过程，A项错误。Q噬菌体在RNA复制酶的作用下，以单链RNA为模板，根据碱基互补配对原则形成子链，因此会经历形成双链RNA的过程，B项正确。据图中信息可知，该Q噬菌体的单链RNA在大肠杆菌内可以同时翻译出多条肽链，C项错误。复制酶基因表达后生成RNA复制酶，才能催化RNA的复制，D项错误。【举一反三】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1.（2016上海卷.8）在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中，对图3中相关结构的正确描述是A. 图3 表示一条染色体的显微结构B. 箭头所指处由一个DNA分子构成C. 染色体上一条横纹代表一个基因D. 根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇【答案】D【解析】图3表示多条染色体的显微结构，A项错误；箭头所指处应有多个DNA分子构成，B项错误；横纹是碱基的不同序列染色不同所致，不能代表一个基因，C项错误；横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇不同种的特征，D项正确。【考点定位】果蝇唾液腺细胞染色体的观察2.（2016上海卷.28）在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、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.78C.82D.88【答案】C【考点定位】本题考查DNA的结构。3.（2016上海卷.29）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mRNAA. B. C. D.【答案】A【解析】浆细胞（L）和胰岛B细胞均需合成核糖体蛋白，均含有核糖体蛋白的mRNA；浆细胞可以特异性的产生抗体，L-mRNA含有编码抗体蛋白的mRNA。【考点定位】细胞分化、基因文库4.（2016上海卷.30）大量研究发现，很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。图10 A所示的链霉菌某一mRNA的部分序列整体大致符合图10 B所示的链霉菌密码子碱基组成规律，试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子（AUG或GUG）可能是A. B. C. D.【答案】D【考点定位】遗传信息的表达5.（2016海南卷.13）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病毒的反转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程【答案】C【解析】RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形式成DNA，然后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。【考点定位】病毒6.（2016江苏卷.1）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【答案】D【考点定位】肺炎双球菌转化实验，T2噬菌体侵染细菌实验7.（2016新课标2卷.2) 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【答案】C【解析】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D三项均正确；因DNA分子的复制发生在细胞分裂间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。【考点定位】遗传信息的传递和基因表达、细胞增殖8.（2016江苏卷.18）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上的目标位点进行切割（见右图）。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. 若链剪切点附近序列为TCCACAATC则相应的识别序列为UCCACAAUC 【答案】C【考点定位】碱基互补配对原则，DNA，RNA，翻译9.（2016江苏卷.22）（多选）为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化有A植酸酶氨基酸序列改变 B植酸酶mRNA序列改变C编码植酸酶的DNA热稳定性降低 D配对的反密码子为UCU【答案】BCD【解析】改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A错误；由于密码子改变，植酸酶mRNA序列改变，B正确；由于密码子改变后C（G）比例下降，DNA热稳定性降低，C正确；反密码子与密码子互补配对，为UCU，D正确。【考点定位】基因的表达，密码子，反密码子10.（2016天津卷.5）枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：枯草杆菌核糖体S12蛋白第55-58位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率（%）野生型能0突变型不能100注P:脯氨酸；K赖氨酸；R精氨酸下列叙述正确的是A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变【答案】A【解析】根据表格信息可知，枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是由S12蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉素的培养基中存活，说明突变型具有链霉素抗性，故A项正确；翻译是在核糖体上进行的，所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B项错误；野生型和突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸（56位氨基酸）有差异，而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变，所以突变型的产生是由于碱基对的替换导致的，C项错误；枯草杆菌对链霉素的抗性突变不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起选择作用，D项错误。【考点定位】基因突变、遗传信息的表达11.（2016新课标2卷.3) 下列关于动物激素的叙述，错误的是A.机体内、外环境的变化可影响激素的分泌B.切除动物垂体后，血液中生长激素的浓度下降C.通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量D.血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素【答案】D31. （2016浙江卷.32) (18分)若某研究小组用普通绵羊通过转基因技术获得了转基因绵羊甲和乙各1头,具体见下表。请回答：(1 ) A+基因转录时，在 的催化下，将游离核苷酸通过 键聚合成RNA分子。翻译时,核糖体移动到mRMA的 ,多肽合成结束。(2)为选育黑色细毛的绵羊，以绵羊甲、绵羊乙和普通绵羊为亲本杂交获得F1，选择F1中表现型为 的绵羊和 的绵羊杂交获得F2。用遗传图解表示由F1杂交获得F2的过程。(3)为获得稳定遗传的黑色细毛绵羊,从F2中选出合适的1对个体杂交得到F3,再从F3中选出2头黑色细毛绵羊（丙、丁)并分析A+和B+基因的表达产物,结果如下图所示。不考虑其他基因对A+和B+基因表达产物量的影响，推测绵羊丙的基因型是 ，理论上绵羊丁在F3中占的比例是 。【答案】（1）RNA聚合酶 磷酸二酯 终止密码子（2)黑色粗毛 白色细毛（3）A+A+B+B- 1/16【解析】（3）绵羊甲和绵羊乙都是分别只含有一个A+或B+基因，根据图中信息可知基因的表达量和A+或B+基因的数量有关，所以绵羊丙的基因型应为A+A+B+B- ，绵羊丁的基因型为A+A+B+ B+。为获得稳定遗传的黑色细毛绵羊（A+A+B+ B+）,应从F2中选出表现型为黑色细毛（A+A-B+B-）的1对个体杂交得到F3,即A+A-B+B- A+A-B+B-，所以理论上绵羊丁在F3中占的比例是1/41/4=1/16。【考点定位】基因工程育种、遗传规律、基因的表达32.（2016课标1卷.29）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标记的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）将一个带有某种噬菌体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，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记。【解析】（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。ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，产生ADP和Pi，释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知：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的位上。（2）dA-PPP（d表示脱氧）脱去P和P这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。因此，若用带有32P标记的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的位上。【考点定位】ATP或dATP的结构特点、DNA分子的复制、噬菌体侵染细菌的实验33.（2016北京卷.31）（16分）嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术，目前也用于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄（X）作为接穗，嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄（M）砧木上，结果见图1. （1）上述嫁接体能够成活，是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成 组织后，经 形成上下连通的输导组织。（2）研究者对X和M植株的相关基因进行了分析，结果见图2。由图可知，M植株的P基因发生了类似于染色体结构变异中的 变异，部分P基因片段与L基因发生融合，形成PL基因（PL）。以P-L为模板可转录出 ，在 上翻译出蛋白质，M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关。（3）嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。为探明原因，研究者进行了相关检测，结果见下表。 实验材料检测对象M植株的叶X植株的叶接穗新生叶PL mRNA有无有PL DNA有无无检测PL mRNA需要先提取总RNA，再以mRNA为模板 出cDNA，然后用PCR技术扩增的片段。检测PL DNA需要提取基因组DNA，然后用PCR技术对图2中 （选填序号）位点之间的片段扩增。a. b. c. d. （4）综合上述实验，可以推测嫁接体中PL基因的mRNA 。【答案】（1） 愈伤 细胞分化（2） 重复 mRNA 核糖体（3） 逆转录 C（4） 从砧木运输到接穗新生叶中，发挥作用，影响新生叶的形态【解析】（1）嫁接之后，嫁接部位的细胞属于已经分化的细胞，需要经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织通过再分化才能形成上下连通的疏导组织，从而使接穗成活下来。（2）由图2可知，M植株的DNA上比X植株的DNA上多了一个片段P，由此可判断属于染色体变异中的重复，P-L基因转录可得到mRNA，蛋白质合成中的翻译过程在核糖体上进行。（3）以mRNA为模板合成DNA的过程叫逆转录。 III片段和IIIII的位点之间仅仅包含P基因片段，而IIIIV的位点之间仅仅包含L基因片段，IIIV片段的位点之间包含了P基因和L基因片段，因此要检测到融合后的P-L基因，只能选择IIIV的位点之间的片段进行扩增。（4）观察表格可知M植株同时含有P-LmRNA和P-LDNA，接穗新生叶含有P-LmRNA但不含P-LDNA，X植株叶两种物质均不含有，所以它的mRNA是在M植株中转录形成的，经嫁接部位运输到接穗的新生叶翻译出相关蛋白质从而使接穗上出现了鼠耳形的新叶。1.(2015课标I卷.1)下列叙述错误的是 （ ）A.DNA与ATP中所含元素的种类相同B.一个tRNA分子中只有一个反密码子C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上【答案】D2.（江苏卷.12） 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. 图中结构含有核糖体 RNAB. 甲硫氨酸处于图中a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【解析】图示为翻译过程，图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA，A正确；甲硫氨酸的密码子是起始密码子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸不在图中a位置，B错误；密码子位于mRNA上，是mRNA上三个相邻的碱基，C错误；由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变不一定改变肽键的氨基酸的种类，D错误。3.（海南卷.7）下列过程中，由逆转录酶催化的是（ ）ADNARNA BRNADNA C蛋白质蛋白质DRNA蛋白质【答案】B4.（海南卷.20）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RNA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【解析】密码子位于mRNA上，是指mRNA中相邻三个碱基的排列顺序，具有不重叠无间隔的特点；反密码子位于tRNA上，在翻译时与mRNA中的密码子配对，决定氨基酸的位置，所以A正确，B、C、D错误。5.(课标I卷.5) 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PrPBc (朊粒)，就具有了致病性。PrPBc可以诱导更多PrPc的转变为PrPBc，实现朊粒的增可以引起疯牛病.据此判下列叙述正确的是（ ）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PrPBc的过程属于遗传信息的翻译过程【答案】C【解析】朊粒的化学本质为蛋白质，是PrPc（一种无毒蛋白）空间结构改变而成，结构改变，功能改变，进入机体后不能整合到宿主细胞基因组中；A错误。肺炎双球菌为细菌，其增殖方式为二分裂；而朊粒的增殖方式为PrPBc可以诱导更多PrPc的转变为PrPBc；B错误。由题干中“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PrPBc (朊粒)，就具有了致病性”可推知蛋白质空间结构的改变可改变其功能；C正确。PrPc转变为PrPBc的过程为蛋白质到蛋白质的过程，属于蛋白质结构的改变；D错误。6.（安徽卷.4）Q噬菌体的遗传物质（QRNA）是一条单链RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA 复制酶（如图所示），然后利用该复制酶复制QRNA ,下列叙述正确的是（ ）AQRNA的复制需经历一个逆转录过程BQRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C一条QRNA模板只能翻译出一条肽链DQRNA复制后，复制酶基因才能进行表达【答案】B7.(四川卷.6)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是（）AM基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同D在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与【答案】C【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段，这里的DNA为双链结构，在双链DNA分子中，嘌呤数=嘧啶数，由此可推知M基因突变前后，基因复制的嘌呤核苷酸比例不变；A错误。在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接；B错误。由于插入了3个碱基，突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同；C正确。在突变基因的表达过程中，最多需要61种tRNA参与；D错误。8.(重庆卷.5)结合题5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】D9.（上海卷.18）若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为（ ）【答案】C【解析】N个DNA分子第i轮复制结束后，得到的DNA分子数为N*2i，在此基础上复制一次得到的DNA分子的总数为Nx2i+1,其中以变异的DNA分子为模板复制一次，得到一个DNA分子和一个正常的的DNA分子，由此可推知突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例=1/（Nx2i+1）,若再复制两次，得到的变异的DNA分子为2，总DNA分子数为Nx2i+2，则比例为2/（Nx2i+2）=1/（Nx2i+1），因此可推知答案选C。10（上海卷.19）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（ ）A2和2个钉B2和3个钉C3和2个钉D3和3个钉【答案】B【解析】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之间最好钉两个图钉，C与G之间最好钉3个图钉；答案选B。11（上海卷.30）大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在图10所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子可能是（ ）A1B2C3D4【答案】B12.（江苏卷.33）(8 分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异 DNA 片段为探针,与染色体上对应的 DNA 片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。 请回答下列问题: (1)DNA 荧光探针的制备过程如图 1 所示,DNA 酶玉随机切开了核苷酸之间的 键，从而产生切口,随后在 DNA 聚合酶玉作用下,以荧光标记的 为原料,合成荧光标记的 DNA 探针。(2)图2 表示探针与待测基因结合的原理。 先将探针与染色体共同煮沸,使 DNA 双链中 键断裂,形成单链。 随后在降温复性过程中,探针的碱基按照 原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。 图中两条姐妹染色单体中最多可有 条荧光标记的 DNA 片段。(3)A、B、C 分别代表不同来源的一个染色体组,已知 AA 和 BB 中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。 若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其 F1 有丝分裂中期的细胞中可观察到 个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到 个荧光点。【答案】（1）磷酸二酯键 脱氧核苷酸 （2）氢 碱基互补配对 4 （3）6 2和4【解析】（1）如图所示，DNA酶处理后将DNA分成一个个DNA片段，说明DNA酶切开了核苷酸之间的磷酸二酯键。DNA聚合酶催化DNA的合成，以荧光标记的脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针。 1.（2014江苏卷）4.下列叙述与生物学史实相符的是A.孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制【答案】C【解析】孟德尔以豌豆作为实验材料，总结出了基因的分离和自由组合规律，并通过分别豌豆的测交实验验证了两大规律，故A错。范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自水，B错。富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱，对DNA双螺旋结构模型的建立做出了巨大贡献，故C正确。赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质，D错误。2.（2014上海卷）4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分子连续复制两次后的产物是【答案】D【解析】亲代DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个DNA分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链，故D正确。3.（2014上海卷）15在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型 A粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补 B粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似 C粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补 D粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同【答案】A4.（2014山东卷）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】设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、C2、G2，DNA分子中四种碱基含量A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知（A+C）/(T+G)=1，A曲线应为水平，A项错误；(A2+C2)/(T2+G2)=（T1+G1）/（A1+C1）,B曲线应为双曲线的一支，B项错误；（A+T）/（G+C）=（A1+A2+T1+T2）/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1),C项正确；（A1+T1）/(G1+C1)=(T2+A1)/(C2+G2),D项错误。 5.（2014江苏卷）16. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料B.DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝【答案】C【解析】原则上含DNA的生物材料都行，只是DNA含量高的成功的可能性更大，所以酵母和菜花可作为提取DNA 的材料，故A正确；DNA 在2 mol/ L NaCl 溶液和蒸馏水中，溶解度较大，故B正确；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会破裂，因DNA在蒸馏水中溶解度较大，故不会析出，C项错误； DNA 溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝，故D正确。6.（2014上海卷）6真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，针对这一差异的合理解释是 A原核生物的遗传物质是RNA B原核生物的tRNA 三叶草结构 C真核生物的核糖体可以进入细胞核 D真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译【答案】D7.（2014上海卷）11在一个典型的基因内部，转录起始位点（TSS）、转录终止位点（TTS）、起始密码子编码序列（ATG）、终止密码子编码序列（TGA）的排列顺序是 AATGTGATSSTTS BTSSATGTGATTS CATGTSSTTSTGA DTSSTTSATGTGA【答案】B【解析】转录起始位点（TSS）与转录终止位点（TTS）是在基因的非编码区，分别位于编码区的上游与下游，而起始密码子编码序列（ATG）和终止密码子编码序列（TGA）则是由编码区中的序列转录而来的，故选B.8.（2014上海卷）12某病毒的基因组为双链DNA，其一条链上的局部序列为ACGCAT，以该链的互补链为模板转录出相应的mRNA，后者又在宿主细胞中逆转录成单链DNA（称为cDNA）。由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链上，相应的局部序列应为 A ACGCAT B ATGCGT C TACGCA D TGCGTA【答案】A【解析】ACGCAT的互补链为TGCGTA，以此为模板转录出相应的mRNA为ACGCAU，它在宿主细胞中逆转录成单链DNA（称为cDNA）为TGCGTA，由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链就这ACGCAT，故选A。9.（2014上海卷）29真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miR），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是A阻断rRNA装配成核糖体 B妨碍双链DNA分子的解旋C干扰tRNA识别密码子 D影响RNA分子的远距离转运【答案】C10.（2014福建卷）5.STR是DNA分子上以26个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定，如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元，重复717次；X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元，重复1115次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点B.为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的STR进行检测C.有丝分裂时，图中（GATA）8和（GATA）14分别分配到两个子细胞D.该女性的儿子X染色体含有图中（ATAG）13的概率是1/2【答案】C【解析】作为亲子鉴定的标志，应能在前后代之间保持稳定性，所以STR应具有不易发生变异的特点，A正确；不易变异不等于不变异，为了减少由于变异等产生的误差，应选择足够数量不同位点的STR进行检测，B正确；图中（GATA）8和（GATA）14均是位于7号这对同源染色体上，有丝分裂时，二者不分离，要进入一个子细胞中去，C错误；在进行减数分裂形成卵细胞时，同源染色体彼此分开，即该女性的两条X染色体彼此分开，分别进入两个子细胞中去，故形成含有图中（ATAG）13的概率是1/2，D正确。11.（2014海南卷）20在某只鸟的一窝灰壳蛋中发现一枚绿壳蛋，有人说这是另一种鸟的蛋。若要探究这种说法是否成立，下列做法中，不可能提供有效信息的是A观察该鸟是否将该绿壳蛋啄毁或抛掉B该绿壳蛋孵出小鸟后观察期形态特征C将该绿壳蛋与已有的鸟蛋标本进行比对D以绿壳蛋蛋清与该鸟血浆蛋白为材料做亲子鉴定【答案】D12.（2014海南卷）21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、替换 其中正确的是A B C D【答案】B【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息、能转录、也可能发生基因突变，所以正确，能转运氨基酸的是tRNA、 能与核糖体结合的是mRNA、反密码子位于tRNA上。13.（2014海南卷）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mRNA，则Z是核糖核苷，B错；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错；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。14.（2014四川卷）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次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1D 该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等【答案】C15.2014江苏卷）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（下图），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】人类免疫缺陷病毒（HIV）属反转录病毒的一种，主要攻击人体的淋巴细胞， 在侵染过程中HIV整体进入T淋巴细胞内，故B选项是错误的。HIV的遗传物质RNA，经逆转录形成的DNA可整合到患者细胞的基因组中，再通过病毒DNA的复制、转录和翻译，每个被感染的细胞就成为生产出大量的HIV，然后由被感染的细胞裂解释放出来；根据题图中的中心法则可知病毒DNA是通过逆转录过程合成，可见科研中可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。故A、C、D选项均正确。 16.（2014江苏卷） 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n/2 个B.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C.DNA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】D30
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