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专题5遗传的分子基础一、DNA是主要遗传物质的实验证据二、DNA分子的结构和复制1.DNA的结构:2.DNA的复制:三、中心法则1.基因的表达:包括转录和翻译两个步骤。2.中心法则内容图解:DNA的复制转录翻译 RNA的复制RNA逆转录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,正确的有。肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质。肺炎双球菌转化实验的原理是基因重组。噬菌体能利用宿主细菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。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。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。2.下列关于DNA结构和复制的叙述,正确的有。双链DNA分子中一条链上的两个相邻碱基是通过磷酸二酯键连接的。磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架。植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。真核细胞核DNA的复制发生在有丝分裂前期。3.下列关于基因表达与中心法则的叙述,错误的有。DNA中含有氢键,RNA中不含有氢键。真核生物DNA分子转录过程需要解旋酶。细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。以mRNA为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录。密码子是mRNA上的3个相邻碱基,每种氨基酸仅由一种密码子编码。一个tRNA分子中只有3个碱基。每种tRNA只转运一种氨基酸。终止密码子不编码氨基酸。1.(2017全国卷)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。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,产物包括tRNA、rRNA和mRNA,A项正确;三种RNA对应的基因不同,同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生,B项正确;真核细胞的线粒体、叶绿体中含有DNA,也可以通过转录合成RNA,C项错误;转录过程遵循碱基互补配对原则,转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D项正确。2.(2017海南高考改编)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是()A.每种密码子都有相应的反密码子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【解析】选B。终止密码子无相应的反密码子,A错误;HIV的遗传物质为RNA,可以作为逆转录过程的模板合成DNA,B正确;真核生物基因表达的过程即是基因控制蛋白质合成的过程,C错误;一个基因的一条DNA链作为模板可转录出两条相同的RNA,D错误。3.(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【解析】选C。A项,基因是有遗传效应的DNA片段,而朊粒为蛋白质,不能整合到宿主细胞的基因组中,故错误;B项,朊粒通过诱导正常的蛋白质转变为PrPsc (朊粒)而实现朊粒的增殖,而肺炎双球菌的增殖方式是二分裂,故错误;C项,“PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性”,说明蛋白质的空间结构改变导致其功能发生了变化,故正确;D项,PrPc转变为PrPsc的过程是在某些因素的作用下导致的蛋白质空间结构的变化,遗传信息存在于基因上,它通过转录和翻译两个过程才能形成相应的蛋白质,故错误。4.(2014全国卷改编)关于核酸的叙述,错误的是()A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的D.同一人的浆细胞和记忆细胞中的核DNA相同、RNA不同【解析】选C。转录过程需要RNA聚合酶的催化,A正确;线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,均可发生DNA的复制、转录和翻译,B正确;DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过磷酸二酯键连接的,C错误;同一人的浆细胞和记忆细胞是分化产生的,所含的核DNA相同,但因基因的选择性表达,形成的RNA和蛋白质不同,D正确。5.(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【解析】选D。本题以蛋白质的生物合成为命题线索,综合考查转录、翻译和细胞质遗传等知识。一种tRNA只能携带一种氨基酸,A项错误;DNA聚合酶是蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成,B项错误;反密码子位于tRNA上,C项错误;线粒体是半自主性细胞器,能控制某些蛋白质的合成,D项正确。6.(2018江苏高考)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。如图表示细胞中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_ _。【解析】(1)构成RNA的基本单位是四种核糖核苷酸,催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)细胞中的RNA都是转录形成的,有三种类型,即mRNA、tRNA、rRNA,其中指导氨基酸脱水缩合的是mRNA,作为翻译的模板,此过程中还需要tRNA搬运氨基酸,rRNA参与翻译。(3)据图分析lncRNA前体加工成熟后,有的与核内染色质中的DNA结合,有的能穿过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合来发挥其作用。(4)分析可知,lncRNA与相应DNA片段结合,调控造血干细胞的分化形成多种免疫细胞,从而增强人体免疫抵御能力。答案:(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
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