（江苏专版）2019版高考生物二轮复习 专题三 遗传讲义（含解析）.doc

遗传理清知识联系记清主干术语1噬菌体侵染细菌实验的两次放射性同位素标记和侵染实验现象(1)第一次标记大肠杆菌：分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。 (2)第二次标记噬菌体：分别用含35S和32P的大肠杆菌培养噬菌体。(3)侵染实验现象：用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低；用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后上清液的放射性很低，沉淀物的放射性很高。2探究遗传物质实验的三个结论(1)格里菲思实验的结论：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。(2)艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质。(3)噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是噬菌体的遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。3DNA三个结构特点(1)DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。(2)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖与磷酸交替连接而成的。(3)DNA上的碱基严格遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。DNA分子中碱基的排列顺序与DNA分子的多样性和特异性有关。4DNA复制(1)DNA分子复制的时间：有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。(2)DNA复制特点：边解旋边复制、半保留复制。(3)复制的“四要素”：模板：DNA分子的两条链。原料：游离的四种脱氧核苷酸。酶：解旋酶和DNA聚合酶。能量：细胞呼吸产生的ATP。5密码子和反密码子的两点比较(1)位置：密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。(2)数目：密码子有64种，决定氨基酸的密码子有61种；反密码子有61种。6基因对性状的控制有两条途径一是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；二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。7三种伴性遗传的特点(1)伴X染色体隐性遗传：男性患者多于女性患者；表现出隔代交叉遗传；女性患者的父亲、儿子都是患者。(2)伴X染色体显性遗传：女性患者多于男性患者；表现出连续遗传；男性患者的母亲、女儿都是患者。(3)伴Y染色体遗传：表现出男性都是患者。8三种生物变异的实质(1)基因突变的实质是基因结构的改变。原因是DNA分子中发生碱基对的缺失、增添或替换。(2)基因重组的实质是基因的重新组合。其主要来源于减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合及同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换；转基因技术也属基因重组。(3)染色体变异的实质是基因数目和位置的改变。包括染色体结构变异和染色体数目变异。9五种育种方式的优点(1)杂交育种能将多个优良性状通过杂交集中到同一生物个体上。(2)诱变育种能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。(3)基因工程育种能定向地改造生物体的遗传性状。(4)单倍体育种能缩短育种的年限。(5)多倍体育种能提高产量和营养物质的含量。10生物进化的方向：自然选择决定生物进化的方向，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。11生物进化的两个必清(1)生物进化的标志是种群基因频率的改变。隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是生殖隔离。(2)可遗传的变异(基因突变、基因重组和染色体变异)提供进化的原材料。变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。自然选择是定向的，决定生物进化的方向。 澄清思维误区关注点1对噬菌体侵染细菌实验中的标记问题认识不清澄清(1)实验中不能用C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素进行标记，否则无法将DNA和蛋白质区分开。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。关注点2不会对上清液与沉淀物的放射性进行正确分析澄清(1)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释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)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。关注点3对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制所需某种碱基数量的计算原理不清澄清第n次复制是所有DNA只复制一次所需碱基数目，计算公式为m2n1；n次复制是指由原来的DNA分子复制n次所需碱基数目，计算公式为m(2n1)。关注点4误认为“患病男孩”和“男孩患病”相同澄清(1)位于常染色体上的遗传病：男孩患病概率患病孩子的概率；患病男孩概率患病孩子的概率1/2。(2)位于性染色体上的遗传病：患病男孩的概率患病男孩在后代全部孩子中占的概率；男孩患病的概率后代男孩群体中患病者占的概率。关注点5误以为自由交配自交澄清(1)自由交配：群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa，群体中自由交配是指：AAAA、AaAa、AAAaAA()Aa()、Aa()AA()。(2)自交：强调相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa，群体中自交是指：AAAA、AaAa。关注点6误认为只要是“男性患者数目女性患者数目”都属于伴性遗传澄清(1)在一个个体数目较多的群体中，某单基因遗传病患者人数男性患者女性患者，则可以确定是伴性遗传。(2)如果只在一个遗传系谱中某单基因遗传病患者人数男性患者女性患者，往往不能确定是常染色体遗传还是伴性遗传。这是因为个体数目太少，具有偶然性。(3)某些从性遗传也会造成男女患者数目不等现象。关注点7误以为原核生物和真核生物的基因表达过程相同澄清原核生物的转录和翻译同时进行；真核生物是先转录后翻译。4个主攻点之(一)基因的本质右面甲图是艾弗里所进行的部分实验图解，乙图表示DNA分子结构中的a和d两条链，将乙图中某一片段放大后如丙图所示，结合所学知识回答下列问题：串知设计(1)在甲图中若看到表面光滑(答特征)的菌落，说明R型细菌转变成了S型细菌。(2)为了充分证明DNA是遗传物质，艾弗里还在培养R型细菌的培养基中加入S型菌的DNA和DNA酶，进一步验证实验结果。(3)后来，赫尔希和蔡斯利用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA，表明DNA具有连续性，说明DNA是遗传物质。(4)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，(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都是31P的DNA分子。(5)艾弗里的肺炎双球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、单独地观察它们的作用。(6)从乙图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(7)乙图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是解旋酶，B是DNA聚合酶。(8)乙图所示过程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。(9)丙图中，7代表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。考向(一)遗传物质的发现真题导向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，其原料来自大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸，只有少数含有亲代模板链的噬菌体才带有标记。2(2016江苏高考)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。实验名称肺炎双球菌体内转化实验(格里菲思等)肺炎双球菌体外转化实验(艾弗里等)噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希等)思路将不同方法处理的细菌，注射到小鼠体内，分别观察实验结果设法将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处理方式的不同加热、混合直接分离：分离S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别标记噬菌体DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)，侵染未标记的细菌实验结果在第4小组死亡的小鼠体内，分离得到R型和S型两种细菌只有S型细菌的DNA和R型细菌混合培养时，才能发生转化35S标记的噬菌体侵染细菌时，上清液的放射性高，沉淀物的放射性低；32P 标记的噬菌体侵染细菌时，上清液的放射性低，沉淀物的放射性高实验结论加热杀死的S型细菌体内存在转化因子，促进了R型细菌向S型细菌的转化S型细菌体内的转化因子是DNADNA是噬菌体的遗传物质DNA是肺炎双球菌的遗传物质过关练习1肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探索遗传物质史中的经典实验，两个实验都涉及()A微生物培养技术B同位素标记技术CDNA分离提纯技术 D差速离心分离技术解析：选A肺炎双球菌体外转化实验用了DNA分离提纯技术，T2噬菌体侵染细菌实验用了同位素标记技术和离心技术，两个实验均涉及微生物的培养技术，均未用到差速离心分离技术。2(2019届高三海门高级中学调研)下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙述，正确的是()A格里菲思实验证明了S型菌的DNA是转化因子B艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C分别用含有32P或35S的培养基培养噬菌体，可以获得含32P或35S标记的噬菌体D在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术。在侵染实验前首先要获得同时含有32P、35S标记的噬菌体解析：选B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，并不能说明该转化因子是DNA；艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质；分别用含有32P或35S的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌分别培养噬菌体，可以获得含32P或35S标记的噬菌体；在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术，在侵染实验前首先要获得分别含有32P、35S标记的噬菌体。3下列关于探索遗传物质本质实验的叙述正确的是()A噬菌体侵染细菌实验证明细菌的遗传物质是DNAB加热杀死的S型细菌中所有物质永久失去活性C艾弗里实验证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质D烟草花叶病毒感染烟草实验说明病毒的遗传物质都是RNA解析：选C噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA。加热杀死的S型细菌中不是所有物质都永久失去活性，如DNA。艾弗里实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。考向(二)与DNA的结构和复制相关的综合考查真题导向1(2018江苏高考)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的参与解析：选D原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物；真核细胞的线粒体DNA和叶绿体DNA的合成不在细胞核内完成；肺炎双球菌体外转化实验证实了DNA是遗传物质；基因表达出蛋白质是遗传信息转录、翻译(DNARNA蛋白质)的过程，需要DNA和RNA的参与。2现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是()A有15N14N和14N14N两种，其比例为13B有15N15N和14N14N两种，其比例为11C有15N15N和14N14N两种，其比例为31D有15N14N和14N14N两种，其比例为31解析：选D将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DNA的半保留复制，得到的子代DNA为2个15N15NDNA和2个14N15NDNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14NDNA和2个14N14NDNA，比例为31。(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转至不含放射性同位素的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；复制n次只有2条染色体有标记。(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。过关练习1(2018镇江一模)下列关于双链DNA的结构和复制的叙述，正确的是()ADNA分子中磷酸、碱基、脱氧核糖交替排列构成基本骨架BDNA分子中碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性CDNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用D噬菌体遗传物质DNA的复制所需要的原料全部由宿主细胞提供解析：选DDNA分子中磷酸和脱氧核糖交替排列构成基本骨架；DNA分子的特异性与组成DNA的碱基数目和排列顺序有关，与碱基间的氢键无关；DNA分子是边解旋边复制，即解旋酶与DNA聚合酶能同时发挥作用；噬菌体是病毒，没有细胞结构，其遗传物质DNA的复制所需要的原料全部由宿主细胞提供。2用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C复制过程需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D复制结果共产生16个DNA分子解析：选B15N标记的DNA分子在14N的培养基上复制4次后，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，占1/8，含14N的DNA分子有16个；复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(241)40600(个)。3(2018江苏八校冲刺预测卷)根据某基因上游和下游的碱基序列，设计合成了用于该基因PCR的两段引物(单链DNA)。引物与该基因变性DNA(单链DNA)结合为双链DNA的过程称为复性。如图是两引物的Tm(引物熔解温度，即50%的引物与其互补序列形成双链DNA分子时的温度)测定结果，下列叙述错误的是()A通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系B两引物分别是子链延伸的起点，并可以反复利用C若两引物的脱氧核苷酸数相同，推测引物2的GC含量较高D复性所需温度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素解析：选B通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系，以避免二者结合；两引物参与子链的形成，不能反复利用；若两引物的脱氧核苷酸数相同，引物2的熔解温度较高，可推测其GC含量较高；结合以上分析可知，复性所需温度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素。一、选择题1(2018南通一模)下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是()ADNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架B科学家利用“假说演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的CDNA复制时，DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来DDNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础解析：选C DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架；科学家利用“假说演绎法”证实了DNA分子是以半保留的方式复制的；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接；DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础。2在DNA分子模型的搭建实验中，若仅由订书钉将脱氧核糖、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()A58B78C82 D88解析：选C构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需要40个；一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链间的氢键数共有624324(个)，所以共用82个订书钉。3(2019届高三苏锡常镇四市调研)一种感染螨虫的新型病毒，研究人员利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的螨虫细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述，错误的是()A应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸B先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中C再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中D一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型解析：选A根据题干信息分析，本实验的目的是确定病毒核酸的类型是DNA还是RNA，因此应该分别标记DNA和RNA特有的碱基，即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺嘧啶；由于病毒没有细胞结构，必须寄生于活细胞中，因此先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中；再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中；一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型。4关于下图所示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中碱基A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则碱基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分子的特异性由碱基的数目和特定排列顺序决定，而碱基种类均只有4种，无特异性；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，另一条链含15N，第二次复制以后，子代中含15N的DNA占100%。5(2018南通一模)下列关于艾弗里肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是()A该实验是在英国科学家格里菲思的实验基础上进行的B肺炎双球菌体外转化与DNA重组技术的实质是相同的C实验过程中，通过观察菌落的特征来判断是否发生转化D该体外转化实验证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA解析：选D艾弗里肺炎双球菌体外转化实验是在英国科学家格里菲思的实验基础上进行的；肺炎双球菌体外转化的实质是基因重组，DNA重组技术的实质也是基因重组；肺炎双球菌两种类型的菌落特征不同，因此可以通过观察菌落的特征来判断是否发生转化；该体外转化实验证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA。6(2018徐州质检)如图为真核细胞内某基因(15N标记)的部分结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()A该基因的特异性表现在碱基种类上BDNA聚合酶催化和处化学键的形成C该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为3/2D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8解析：选C双链DNA中的碱基种类都是相同的，DNA的特异性与碱基的数目和排列顺序有关；DNA聚合酶催化相邻核苷酸间形成磷酸二酯键，即处化学键的形成，不能催化处氢键的形成；由题干可知，该双链DNA分子中，AT20%，CG30%，故该基因的每条核苷酸链中(CG)/(AT)3/2；根据DNA半保留复制的特点，将该基因置于14N培养液中复制3次后，共形成子代DNA分子数为238(个)，其中含15N的DNA分子是2个，即含15N的DNA分子占2/8。7(2018苏州模拟)动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成H链，当H链合成约2/3时，OL启动，以H链为模板合成L链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，该过程如图所示。下列有关叙述正确的是()A该复制方式不符合半保留复制的特点BH链全部合成时，L链只合成了2/3C子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同D若该线粒体DNA在含15N的培养液中复制3次，不含15N的DNA只有两个解析：选C由图可知：线粒体双环状DNA复制时，首先是OH被启动，以L链为模板，合成H链，新H链一边复制，一边取代原来老的H链，当H链合成约2/3时，OL启动，以被取代的H链为模板，合成新的L链，待全部复制完成后，新的H链和老的L链、新的L链和老的H链各自组合成两个环状双螺旋DNA分子。该复制方式符合半保留复制的特点；H链全部合成时，L链只合成了1/3；环状子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同；由于是半保留复制，所以该线粒体DNA在含15N的培养液中复制3次，所形成的子代DNA都含有15N。8将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后将子代细胞转入不含放射性同位素标记的培养基中继续培养。下列关于细胞内染色体的放射性标记分布情况的描述，正确的是()A第二次分裂结束只有一半的细胞具有放射性B第二次分裂结束具有放射性的细胞可能有4个C在第二次分裂的中期每条染色体的两条单体都被标记D在第二次分裂的中期只有半数的染色体中一条单体被标记解析：选B根尖细胞进行有丝分裂，一个细胞周期在间期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA只有1条链被标记。第二次分裂后期姐妹染色单体分开时，被标记的染色体是随机分配移向两极的，所以第二次分裂得到的子细胞被标记的个数是24个；经过间期DNA复制后第二次分裂前期和中期的每条染色体都只有1条染色单体被标记。9如图是“噬菌体侵染大肠杆菌”实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，甲、丙中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是()A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组C噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D若本组实验乙(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质解析：选B由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐；单独一组实验能够证明DNA是遗传物质，但是不能证明蛋白质不是遗传物质，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照；基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物，病毒和细菌的遗传均不遵循该规律；如果保温时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中也会出现放射性。10(2019届高三无锡兴化三校联考)在研究细胞DNA复制时，先在低剂量3H标记的脱氧核苷酸培养基培养细胞，3H可以掺入正在复制的DNA分子中，使其带上放射性标记。几分钟后，将细胞移到含有高剂量3H标记的脱氧核苷酸培养基培养一段时间，收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图。下列相关叙述正确的是()A此图可以说明DNA进行双向复制B此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中AT，GCC若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基D若该DNA分子的一条链中(AT)/(GC)a，则互补链中该比值为1/a解析：选A根据题意和图形分析，中间为低放射性区域，两边为高放射性区域，说明DNA复制从起始点向两个方向延伸；此过程必须遵循碱基互补配对原则，一条链中的A与另一条链中的T配对，一条链中的G与另一条链中的C配对；若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基；若该DNA分子的一条链中(AT)/(GC)a，则互补链中该比值也是a。11(2018南通考前押题卷，多选)如图是用35S标记的噬菌体侵染不含放射性的细菌，保温、搅拌、离心后获得上清液和沉淀物的示意图。下列相关叙述，正确的是()A35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳B若保温时间过长，则沉淀物中放射性增强C若搅拌不充分，则沉淀物中放射性增强D该实验说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质解析：选AC噬菌体的DNA没有S元素，蛋白质外壳中有S元素，所以35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳；若保温时间过长，会导致细菌裂解，释放子代噬菌体，使上清液的放射性增强，沉淀物中放射性不会增强；若搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，会随细菌沉淀到试管的底部，则导致沉淀物中放射性增强；此实验只能证明DNA是遗传物质，蛋白质没有进入细菌，不能证明蛋白质不是遗传物质。12(多选)科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说：成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞，同时将含有相对新的合成链染色体分配给另一个子代细胞，使其开始分化并最终衰老死亡(如下图所示)。下列相关叙述，正确的是()A成体干细胞的增殖方式为有丝分裂，保证了亲子代细胞的遗传稳定性B从图中看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制，染色体随机分配C通过该方式可以减少成体干细胞积累DNA复制过程中产生的基因突变D根据该假说可以推测生物体内的成体干细胞的数量长期保持相对稳定解析：选ACD体细胞的增殖方式是有丝分裂，有丝分裂可以保证亲子代细胞的遗传稳定性；由图可知，成体干细胞分裂时染色体没有进行随机分配；相对古老的DNA链的染色体一直存在于成体干细胞中，这样可以减少成体干细胞积累DNA复制过程中产生的基因突变；一个成体干细胞每次分裂结束后产生的子细胞中有一个仍然是成体干细胞，所以生物体内的成体干细胞的数量长期保持相对稳定。二、非选择题13请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：(1)DNA分子的基本骨架由_和_交替排列构成。(2)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，发现随着一条单链中的比值增加，其DNA分子中该比值变化是_。(3)某DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链()上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链()上的G占该链碱基总数的比例是_。(4)在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖与脱氧核糖。现有一些细胞(此细胞能增殖)由于发生基因突变而不能自由合成核糖与脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证“DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。实验材料：真核细胞的突变细胞系、基本培养基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、细胞放射性检测仪等。(注：14C有放射性，12C无放射性)实验步骤：第一步：编号。取基本培养基若干，随机分成两组，分别编号为甲组和乙组。第二步：实验处理。在甲组培养基中加入适量的12C核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸；在乙组培养基中加入_。第三步：培养。在甲、乙两组培养基中分别接种_，在5%CO2恒温培养箱中培养一段时间，使细胞增殖。第四步：观察。分别取出甲、乙两组培养基中的细胞，检测细胞放射性的部位。预期结果：甲组培养基中细胞的放射性部位主要在_；乙组培养基中细胞的放射性部位主要在_。实验结论：_。解析：(1)在DNA分子中，脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA分子的基本骨架。(2)由碱基互补配对原则可知，DNA分子中AT、CG，因此1，即无论单链中的比值如何变化，DNA分子中的比值都保持不变。(3)已知DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的44%，则链中A1T144%，又因链中G121%，所以链中C1144%21%35%，根据碱基互补配对原则链中G2C135%。(4)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，主要存在于细胞核中。根据后面的实验步骤及预期结果，可知该实验最终要根据细胞中的放射性部位来验证脱氧核苷酸是DNA复制所需的原料，故乙中应加等量的14C核糖核苷酸和12C脱氧核苷酸，并且甲、乙应该都放到相同的适宜环境中培养，以排除无关变量的影响。甲中放射性应主要在细胞核，而乙中放射性应主要在细胞质。根据实验结果可证明DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。答案：(1)脱氧核糖磷酸(2)不变(3)35% (4)第二步：等量的14C核糖核苷酸和12C脱氧核苷酸第三步：等量的真核细胞的突变细胞系细胞核细胞质DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸14(2018南通考前押题卷)很多因素都会造成DNA损伤，机体也能够对损伤的DNA进行修复，当DNA损伤较大时，损伤部位难以直接被修复，可先进行复制再修复，如图是损伤DNA复制后再修复的基本过程。请据图回答下列问题：(1)过程所需的原料是_。与过程相比，转录过程特有的碱基互补配对方式是_。(2)过程中，母链缺口的产生需要在酶的作用下切开_键；与过程相比，催化过程特有的酶是_。(3)若用3H标记原料，经过程产生的4条核苷酸链中，具有放射性的核苷酸链占_；某损伤DNA(损伤处由2个胸腺嘧啶和2个胞嘧啶形成2个嘧啶二聚体)损伤前有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶300个，该损伤DNA连续复制三次(按图示过程进行损伤修复)，在第三次复制时需要消耗_个胞嘧啶脱氧核苷酸。(4)据图可知，这种修复方式并不能将DNA全部修复，如某受损伤的DNA进行10次复制(按图示过程进行损伤修复)，则有损伤的DNA分子将占_，这种修复过程的意义是_。解析：(1)过程是DNA复制的过程，其所需原料是脱氧核苷酸，其碱基互补配对方式有AT、GC，转录过程中的碱基互补配对方式是AU、TA、GC，所以与DNA复制过程相比，转录过程特有的碱基互补配对方式是AU。(2)过程是母链与子链重组的过程，母链缺口的产生需要在酶的作用下切开磷酸二酯键；过程是弥补母链缺口的过程，需DNA聚合酶，过程需要解旋酶和DNA聚合酶，所以与过程相比，催化过程特有的酶是解旋酶。(3)由于母链与子链间的重组，没有损伤的那条母链也具有了放射性，所以，经过程产生的4条核苷酸链中，具有放射性的核苷酸链占3/4；有1 000个碱基对的DNA中，含胸腺嘧啶300个，则含胞嘧啶700个，因此第三次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2(n1)700227002 800(个)。(4)图示修复过程不能将损伤的脱氧核苷酸链进行修复，所以无论复制多少次，都含有一个损伤的DNA，如某受损伤的DNA进行10次复制(按图示过程进行损伤修复)，有损伤的DNA分子将占1/210，这种修复过程的意义是随着复制次数的增多，可降低损伤DNA所占的比例，减小损伤DNA对表现型的影响。答案：(1)脱氧核苷酸AU(2)磷酸二酯解旋酶 (3)3/42 800(4)1/210随着复制次数的增多，可降低损伤DNA所占的比例，减小损伤DNA对表现型的影响4个主攻点之(二)基因的表达如图甲为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图，图乙为图甲某过程的放大图，图乙中表示物质或结构。请回答：串知设计(1)图甲中过程是转录，此过程既需要核糖核苷酸作为原料，还需要能与基因启动子结合的RNA聚合酶进行催化。(2)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”)。(3)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。(4)图乙中所运载的物质的密码子是UUC。(5)若图甲中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“丝氨酸谷氨酸”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为AGACTT。(6)图甲中所揭示的基因控制性状的方式是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(7)致病基因与正常基因是一对等位基因。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度是相同的。在细胞中由少量b就可以在短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是一个mRNA分子可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链。考向(一)有关转录和翻译的考查真题导向1(2017江苏高考，多选)在体外用14C标记半胱氨酸tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，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*AlatRNACys(见图，tRNA不变)。如果该*AlatRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是()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AlaD新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys解析：选AC一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对是由二者的碱基序列决定的；由于半胱氨酸在镍的催化作用下还原成丙氨酸，但tRNA未变，所以该*AlatRNACys参与翻译时，新合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala，但原来Ala的位置不会被替换。2(2016江苏高考，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解析：选BCD分析题意可知，CGG和AGA都是编码精氨酸的密码子；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，密码子由CGG变成AGA，说明植酸酶mRNA序列改变；密码子由CGG变成AGA，说明编码植酸酶的DNA中CG碱基对的比例降低，氢键数目减少，使DNA热稳定性降低；与AGA配对的反密码子为UCU。3.(2015江苏高考)右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甲硫氨酸处于图中的位置C密码子位于tRNA的环状结构上DmRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类解析：选A分析题干中关键信息“形成肽键”可知，图示正在进行缩合反应，进而推知这是发生在核糖体中的翻译过程，图中的长链为mRNA，三叶草结构为tRNA，核糖体中含有核糖体RNA(rRNA)。甲硫氨酸是起始氨基酸，而图中位置对应的氨基酸明显位于第2位。密码子位于mRNA上，而不是tRNA上 。由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变时，肽链中的氨基酸不一定发生变化。(1)遗传信息：基因中碱基的排列顺序。(2)密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基。(3)反密码子：tRNA一端与密码子互补配对的3个碱基。过关练习1如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙)，下列有关叙述正确的是()A遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有64种B乙由三个核苷酸组成C甲、乙的合成均需要RNA聚合酶的参与D一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸也只能由一种tRNA转运解析：选C遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有61种；乙由多个核苷酸聚合而成，其一端可以携带氨基酸，另一端有三个碱基叫反密码子；一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸则可由多种tRNA转运。2(2018徐州模拟)图中甲、乙分别表示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是()A进行甲、乙两过程的场所、原料不同B甲、乙两过程中均以DNA的两条链为模板C甲、乙两过程中酶作用机理相同，是可以相互替换的D甲过程最终形成的两个产物是相同的，乙过程所产生的图示两个产物是不同的解析：选D由图可知，甲表示DNA分子的复制过程，乙表示转录过程；DNA的复制与转录都主要发生在细胞核中，其原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸，即二者的场所相同，原料不同。甲过程中以DNA分子的两条链为模板，乙过程中以DNA分子的一条链为模板。甲、乙过程中酶作用机理相同，但由于酶具有专一性，是不可以相互替换的。甲过程最终形成的两个产物是两个相同的DNA分子，乙过程分别以DNA分子的一条链为模板合成RNA，因此所得到的两个RNA分子的核糖核苷酸序列是不同的。3如图表示生物基因表达过程，下列叙述与该图相符的是()A图1可发生在绿藻细胞中，图2可发生在蓝藻细胞中BDNARNA杂交区域中A应与T配对C图1翻译的结果得到了多条多肽链、图2翻译的结果只得到了一条多肽链D图1所示过程不需要图2中的参与解析：选C图1中转录和翻译过程是同时进行的，只能发生在原核细胞中，图2是先转录再翻译，发生在真核细胞中；DNARNA杂交区域中A应该与U配对；真核细胞和原核细胞的翻译过程均需转运RNA。考向(二)基因表达的综合考查真题导向1(2016江苏高考)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解析：选C基因控制蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体；由图示可见，单链向导RNA中含有双链区，双链区的碱基配对遵循碱基配对原则；逆转录酶催化合成的产物不是RNA而是DNA；若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC，则目标DNA中另一条链的碱基序列是AGGTCTTAG，故向导RNA中的识别序列是UCCAGAAUC。2(2014江苏高考)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解析：选DDNA上可能有不具遗传效应的片段，且基因会选择性表达，所以转录形成的mRNA分子的碱基数少于n/2个；转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上；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期中，mRNA的种类和含量有所不同。3(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)细胞核内合成各种RNA的原料都是四种核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)转录产生的各种RNA中，指导氨基酸分子合成多肽链的是mRNA，翻译过程中还需要tRNA和rRNA参与。(3)通过图示过程可知，lncRNA前体加工成熟后，有的与细胞核内染色质中的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，发挥相应的调控作用。(4)lncRNA与细胞核内相应的DNA结合后，可以调控造血干细胞的分化，增加吞噬细胞的数量，该过程能够增强人体的免疫抵御能力。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(1)图1表示真核生物核基因的表达过程。转录在细胞核中进行，翻译在核糖体上进行，两者不同时进行(2)图2表示原核生物基因的表达过程。转录和翻译两者同时进行(3)图3表示转录过程。转录的方向是从左向右，起催化作用的酶是RNA聚合酶，产物是mRNA、rRNA和tRNA(4)图4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(5)图5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过关练习1(2018南通二模)TATA框是多数真核生物基因的一段DNA序列，位于基因转录起始点上游，其碱基序列为TATAATAAT，RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。相关叙述正确的是()A含TATA框的DNA局部片段的稳定性相对较低，容易解旋BTATA框属于基因启动子的一部分，包含DNA复制起点信息CTATA框经RNA聚合酶催化转录形成的片段中含有起始密码D某基因的TATA框经诱变缺失后，并不影响转录的正常进行解析：选A含TATA框的DNA局部片段的稳定性相对较低，容易解旋；TATA框属于基因启动子的一部分，属于真核生物的非编码区，不包含DNA复制起点信息；TATA框位于真核基因的非编码区，经RNA聚合酶催化转录形成的片段中没有起始密码，起始密码位于对应的基因的编码区转录形成的mRNA片段中；TATA框是基因的非编码区的基因启动子的一部分，虽然不参与转录，但决定基因转录的开始，为RNA聚合酶的结合处之一，RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录，因此某基因的TATA框经诱变缺失后，会影响转录的正常进行。2中心法则由若干“环节”构成，如图为其中一个“环节”。下列相关叙述错误的是()A中心法则中，翻译“环节”和RNA复制“环节”碱基配对情况相同B图中正在合成的物质可能是mRNA，该物质中含有多种密码子C图中的酶也可催化脱氧核苷酸的缩合反应，有的细胞不能进行图示“环节”D中心法则中，有的“环节”遗传信息传递错误可为生物进化提供最原始材料解析：选C中