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专题四遗传与进化第6讲遗传的分子基础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()(1)赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的。()(2)沃森和克里克根据X射线衍射的结果，提出DNA的双螺旋结构模型。()(3)DNA分子中每个脱氧核糖上均连着一个磷酸基团和一个碱基。()(4)DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。()(5)真核生物DNA分子复制过程不需要解旋酶。()(6)转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的起始密码子结合。()(7)中心法则概括了遗传信息在细胞内的传递规律。()(8)DNA解旋后每一条链都可当作转录模板。()(9)若碱基对缺失发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止。()(10)逆转录时，碱基互补配对原则与翻译时完全相同。()(11)HIV是逆转录病毒，其遗传信息的传递发生在宿主细胞内。()(12)一个基因只能决定一种性状。(),1说出对噬菌体进行同位素标记的大致过程。提示：先用含相应同位素的培养基培养细菌，再用得到的细菌培养噬菌体，就能得到含相应同位素标记的噬菌体。2说出DNA准确复制的原因。提示：DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板；碱基互补配对能使复制准确进行。3密码子的简并性对生物体的生存发展有怎样的意义？提示：从增强密码容错性的角度解释：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；从密码子的使用频率考虑：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。1真题重组判正误(1)(2018全国，T5A)从烟草花叶病毒中可以提取到RNA()(2)(2015全国，T5C)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的()(3)(2014全国，T2D)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是二者核DNA的复制方式不同()(4)(2015全国，T5A)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与()(5)(2015全国，T1B)一个tRNA分子中只有一个反密码子()2(2017全国，T2)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人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同解析：选CT2噬菌体只能侵染大肠杆菌，A错误；T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质，B错误；用含有32P培养基培养大肠杆菌，再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，能将T2噬菌体的DNA标记上32P即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。3(2016全国，T2)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。4(2018全国，T2)生物体内DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物B真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成，则复合物中含有RNA聚合酶解析：选B真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶(成分为蛋白质)的结合，也能形成DNA蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成，属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。5(2017全国，T1)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根据中心法则，RNA都是以DNA一条链为模板转录而来，A正确；不同RNA形成过程中所用的的模板DNA是不同的片段，所以两种RNA的合成可以同时进行，互不干扰，B正确；真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，其中也会发生RNA的合成，C错误；转录产生RNA的过程是遵循碱基互补配对原则的，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。6(2016全国，T29，(3)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；(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_。解析：(3)每个噬菌体只含有1个DNA分子。噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的DNA进入到大肠杆菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外；在噬菌体的DNA的指导下，利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记，该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有32P。综上所述并依据DNA分子的半保留复制可知：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，即其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。答案：(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7(2015全国，T29)某基因的反义基因可抑制该基因的表达。为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响，某研究小组以番茄的非转基因植株(A组，即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验。在番茄植株长出果实后的不同天数(d)，分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高，乙烯的释放量就越大)，结果如下表：组别乙烯释放量(Lkg1h1)20d35d40d45dA0271715B0952C0000回答下列问题：(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质，在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测，A组果实中与乙烯含量有关的基因有_，B组果实中与乙烯含量有关的基因有_。(2)三组果实中，成熟最早的是_组，其原因是_。如果在35天时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应是_组。解析：(1)B组实验与A组相比，乙烯释放量减少，说明X基因与乙烯的含量有关，C组与A组比较说明Y基因与乙烯的含量也有关，由此可推知A组果实中与乙烯含量有关的基因有X基因和Y基因；B组反义X基因抑制X基因的表达，从而导致乙烯含量降低，结合A组可推知B组果实中与乙烯的含量有关的基因是X基因、Y基因和反义X基因。(2)乙烯的作用是促进果实成熟，由此可推知乙烯含量高的(或释放量大)，果实成熟早，即A组；乙烯含量低的，果实成熟晚，利于储存，即B组。答案：(1)X基因、Y基因X基因、Y基因和反义X基因(2)A乙烯具有促进果实成熟的作用，该组乙烯的含量(或释放量)高于其他组B考点一遗传物质的探索1掌握两个经典实验遵循的实验设计原则(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细菌细菌2“两看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题(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。题型1涉及两个经典实验分析的考查1细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是()A甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复B乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长C丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型菌D丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长解析：选D甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌，所以部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗不能恢复健康，A错误；乙实验中R型菌能转化形成抗青霉素的S型细菌，因此可观察到两种菌落，但是由于R型菌不抗青霉素，加青霉素后只有一种菌落(PenrS型菌)继续生长，B错误；由于R型菌在含有青霉素的培养基中不能生长，所以不能转化出PenrS型细菌，C错误；丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以没有PenrS型细菌的生长，且丁组中加入了青霉素，R型菌也不能生长，故丁组中无菌落生长，D正确。2(2018陕西榆林市三模)赫尔希和蔡斯做噬菌体侵染细菌实验时，分别用放射性同位素标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，若噬菌体在细菌体内复制了两代，则下列说法正确的是()A标记噬菌体的方法是分别用含32P和35S的培养基培养噬菌体B若32P标记组的上清液有放射性，则可能原因是搅拌不充分C含有32P的子代噬菌体和含有35S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的1/2和0D噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质解析：选C噬菌体是病毒，只能用活细胞培养，A错误；若32P标记组的上清液有放射性，最可能是因为保温时间过长，噬菌体将细菌裂解，释放的子代噬菌体分布于上清液中，B错误；根据DNA半保留复制的特点，噬菌体在细菌体内复制了两代，含有32P的子代噬菌体占2/22，含有35S的子代噬菌体为0，C正确；噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质，D错误。题型2涉及遗传物质的探索3(2018安徽六校联考)近年来在世界范围内频繁爆发禽流感疫情。请分析回答下列问题： (1)当人感染禽流感病毒时，较好的治疗方法是直接注射康复患者的血清，因为血清中含有抵抗该病毒的抗体。产生抗体的细胞可以由_增殖分化而来。(2)禽流感病毒存在高致病性和低致病性两种类型，某同学想探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗，请你根据提供的实验材料和用具，写出第二步及后面的实验步骤，并预期实验结果及结论。 实验目的：探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗。 实验原理：(略)。 实验材料和用具：生理状况基本相同的健康家禽若干只、低致病性禽流感病毒A、高致病性禽流感病毒B、特殊培养液、注射器等(提示：可用特殊培养液配制一定浓度的禽流感病毒，浓度和剂量不作要求)。 实验过程： 第一步：取生理状况基本相同的健康家禽若干只，平均分为两组，编号为甲组和乙组。 第二步：分别向甲组和乙组家禽体内注射_。第三步：假如一段时间后甲、乙两组家禽均存活，再分别给甲、乙两组注射等量的_，观察两组家禽的生活状况。预期实验结果及结论： 若甲组家禽存活，而乙组家禽死亡，说明_。若甲、乙两组家禽都死亡，说明_。解析：(1)分泌抗体的细胞是浆细胞，该细胞可以由B细胞或记忆细胞增殖分化而来。(2)探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗，自变量为是否注射低致病性禽流感病毒A，根据实验设计的一般原则设计实验步骤如下：第一步：取生理状况基本相同的健康家禽若干只，均等地分为两组，编号为甲组和乙组；第二步：在甲组体内注射用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A，在乙组体内注射等量的特殊培养液；第三步：一段时间后甲、乙两组家禽均存活，再分别给甲、乙两组注射等量的用特殊培养液配制的高致病性禽流感病毒B，观察两组家禽的生活状况。预期实验结果及结论：若甲组家禽存活，而乙组家禽死亡，说明低致病性禽流感病毒A可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗；若甲、乙两组家禽都死亡，说明低致病性禽流感病毒A不能作为高致病性禽流感病毒B的疫苗。答案： (1)B细胞和记忆细胞(2)用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A和等量的特殊培养液用特殊培养液配制的高致病性禽流感病毒B低致病性禽流感病毒A可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗低致病性禽流感病毒A不能作为高致病性禽流感病毒B的疫苗考点二DNA的结构与复制1巧用“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构2牢记DNA分子中有关碱基比例的计算(1)常用公式：AT，GC；AGTCACTG50%。(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。(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。3“六处思考”DNA的复制4DNA复制过程中的相关计算(1)经n次复制，DNA分子总数为2n个；脱氧核苷酸链数为2n1条。(2)子代所有链中始终保持2条母链，且占子代DNA分子总链数的1/2n。(3)一个DNA分子经n次复制，净增加(2n1)个DNA分子；第n次复制时，净增加的DNA分子总数为2n1个。(1)DNA单链上相邻碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。(2)每个DNA中含氢键数为AT对2和GC对3之和。(3)捕捉DNA复制中的“关键字眼”DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料”。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”。复制n次还是第n次复制。题型1涉及DNA结构与复制的考查1(2018河北邯郸质检)2017年7月，科学家们揭开了关于染色质中DNA的世纪之谜，首次在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。这项研究可能有助于改写DNA结构的教科书模型。下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是()A组成DNA的碱基排列在内侧，互补链间的碱基配对有一定的规律性B脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性C双链DNA分子中，若一条链的GT12，则另一条链的CA21D沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法解析：选C组成DNA的碱基排列在内侧，两条互补链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，A正确；不同的DNA分子，含有的脱氧核苷酸的数目不同，而且脱氧核苷酸的排列顺序也存在差异，所以脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性，B正确；依据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，若一条链的GT12，则另一条链的CA12，C错误；沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法，D正确。2(2018湖南师大附中模拟)阿糖胞苷是一种嘧啶类抗癌药物，在细胞中能有效抑制DNA聚合酶的合成。当阿糖胞苷进入胃癌患者体内后，机体短期内可能发生的明显变化是()A甲状腺激素的合成减少，神经系统兴奋性降低B淋巴细胞的生成减少，机体的免疫功能下降C糖蛋白的合成增加，癌细胞的转移速度变慢D抑癌基因表达加速，胃部肿瘤生长变慢解析：选B阿糖胞苷能有效抑制DNA聚合酶的合成，表明其与DNA 的复制有关，而甲状腺激素的合成和神经系统兴奋性与DNA复制无关，A错误；阿糖胞苷能有效抑制DNA聚合酶的合成，从而使DNA复制速度减慢，导致骨髓造血干细胞的增殖速度变慢，淋巴细胞的生成减少，机体的免疫功能会下降，B正确；阿糖胞苷能有效抑制DNA聚合酶的合成，表明其与DNA 的复制有关，与糖蛋白的合成没有直接关系，C错误；抑癌基因表达与DNA复制无关，但阿糖胞苷能使DNA复制速度减慢，使胃部肿瘤生长变慢，D错误。题型2涉及DNA结构与复制有关的计算 3某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A四种含氮碱基ATGC4477B若该DNA中A为p个，占全部碱基的(m2n)，则G的个数为pC碱基排列方式共有4200种D含有4个游离的磷酸解析：选B该DNA分子的一条链上ATGC1234，另一条链上ATGC2143，整个DNA分子中ATGC3377；若该DNA中A为p个，占全部碱基的，则碱基总数为个，则Gp；该DNA分子含有100个碱基对，30个AT碱基对，70个GC碱基对，碱基排列方式少于4100种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸。4一个双链DNA分子中有碱基T 400个，占全部碱基的20%，有关此DNA分子复制的说法，错误的是()A该DNA分子复制3次共需要碱基A 2 800个B该DNA分子在第5次复制时需要碱基G 18 600个C该DNA分子复制4次后含亲代DNA分子链的DNA分子有2个D该DNA分子复制3次共有6个DNA分子不含亲代DNA分子链解析：选B一个DNA分子复制3次共形成8个DNA分子，其中有一个DNA分子的碱基相当于来自亲代DNA分子，因此需要的碱基数目相当于7个DNA分子的碱基数目，双链DNA分子中碱基A的数目等于碱基T的数目，因此该DNA分子复制3次需要碱基A 40072 800个，A正确；该DNA分子中碱基总数为2 000，该DNA分子复制4次共产生16个DNA分子，在第5次复制时由16个DNA分子增至32个DNA分子，这样需要的碱基数目为16个DNA分子的，而每个DNA分子中有碱基G(2 0002400)/2600个，故共需要G 166009 600个，B错误；由于是半保留复制，亲代DNA分子的两条链分别作为模板参与到2个DNA分子的复制中，因此，不论复制几次，含亲代DNA分子链的DNA分子都只有2个，C正确。一个DNA分子经3次复制共产生8个DNA分子，其中有2个含亲代DNA分子链，6个不含，D正确。题型3DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题的模型构建5取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个数所占比例不可能是()A1BCD解析：选D细胞分裂过程中先进行DNA复制。方式是半保留复制。图示辨析如下：可以看出，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是 ，第二种情况是2个细胞是，1个细胞是 ，1个细胞是；第三种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。6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，其内含有的10条染色体中不存在同源染色体，A错误；若进行一次有丝分裂结束，则产生的子细胞中含20条染色体，20条染色体都含32P，B错误；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，C错误；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，D正确。模型法完成染色体与DNA之间的转换考点三 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：明确DNA复制、转录、翻译过程的四个误区(1)误认为复制、转录只发生在细胞核中：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)误认为转录产物只有mRNA：转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)误认为所有密码子都能决定氨基酸：共有64种密码子，有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子。(4)误认为整个DNA分子都转录：转录是以基因为单位进行的，不同基因进行转录的时间不一定相同。2归纳识记中心法则与生物种类的关系在横线上用字母表示下列生物的遗传信息的传递过程：(1)细胞生物(如动、植物)：a、b、c。(2)DNA病毒(如T2噬菌体)：a、b、c。(3)复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒)：d、c(4)逆转录病毒(如艾滋病病毒)：e、a、b、c。不同细胞中的“信息流”差异(1)分生组织细胞DNA复制、转录和翻译三条途径(2)已分化(不分裂)的细胞只有转录和翻译2条途径(3)哺乳动物成熟红细胞无遗传信息传递(4)RNA复制及逆转录均由病毒在其寄主细胞内发生3“二看法”判断遗传信息的传递过程(1)“一看”模板如果模板是DNA，该生理过程可能是DNA复制或转录。如果模板是RNA，该生理过程可能是RNA复制、RNA逆转录或翻译。(2)“二看”原料如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，该生理过程可能是DNA复制或逆转录。如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，该生理过程可能是转录或RNA复制。如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，该生理过程是翻译。题型1涉及基因表达的考查1(2018安徽池州期末)下列有关基因表达的叙述，正确的是()A一条DNA上所有基因的转录都以同一条链作为模板B转录形成的成熟mRNA分子都能与模板链全部互补C翻译时多肽链随着mRNA分子在核糖体上的移动而延长D在翻译过程中已经形成的多肽链序列连接到新的氨基酸上解析：选D一条DNA上所有基因的转录并不都是以同一条链作为模板，A错误；在真核细胞中，转录形成的RNA，需要经过剪切和加工后才能形成成熟的mRNA分子，可见该成熟mRNA分子的碱基不能与模板链全部互补，B错误；翻译时多肽链随着核糖体在mRNA分子上的移动而延长，C错误；在翻译过程中已经形成的多肽链序列连接到新的氨基酸上，D正确。2(2018陕西宝鸡二质检)研究发现，人类的常染色体中几乎每一对核苷酸对都会发生转录现象。能稳定存在的转录产物中信使RNA不超过2%，其余绝大部分为非编码RNA(ncRNA)，目前关于ncRNA的分类一种是依据其表达特点及功能，将其划分为组成型ncRNA和调节型ncRNA；另一种是依据ncRNA分子大小划分为lncRNA和小分子非别编码RNA。在人体内，lncRNA在数量上占全部ncRNA转录的大部分。根据以上资料分析，下列说法不合理的是()A核DNA的转录产物既有信使RNA也有ncRNA，可能还有别的产物BncRNA可能是常染色体上DNA的无效应片段转录的产物C信使RNA和ncRNA都有表达功能，但表达产物的结构和功能不同D常染色体中核苷酸的转录产物大部分是lncRNA，由此可见lncRNA是所有的RNA解析：选D核DNA的转录产物既有信使RNA也有ncRNA，可能还有别的产物，A正确；ncRNA可能是常染色体上DNA的无效应片段转录的产物，B正确；信使RNA和ncRNA都有表达功能，但表达产物的结构和功能不同，C正确；根据题干信息可知，RNA分为信使RNA和非编码RNA(ncRNA)，ncRNA包括lncRNA和小分子非别编码RNA，D错误。3(2018安徽江淮十校联考)某细胞中有关物质合成如下图，表示生理过程，、表示结构或物质。据图分析正确的是()A用某药物抑制过程，该细胞的有氧呼吸将受影响B物质上也具有基因，此处基因的传递遵循孟德尔定律C为同一生理过程，需要解旋酶和DNA聚合酶D为同一生理过程，所用密码子的种类和数量相同解析：选A据图可知，细胞核中DNA上的基因通过转录形成的RNA从核孔到达细胞质的核糖体上，参与蛋白质的合成，通过翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞有氧呼吸过程，因此用某药物抑制(转录)过程，该细胞的有氧呼吸将受影响，A正确；据图可知，物质II上的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律，B错误；据图可知，为DNA的复制过程，需要解旋酶与DNA聚合酶；为转录过程，需要RNA聚合酶，二者不是同一生理过程，需要的酶也不同，C错误；均为翻译过程，由于其翻译的模板mRNA不同，因此所用密码子的种类相同，数量不一定相同，D错误。题型2涉及中心法则的考查4(2015全国，T5)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可以诱导更多的PrPc转变为PrPBc，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PrPBc的过程属于遗传信息的翻译过程解析：选C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可以诱导更多的PrPc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。5(2018陕西第二次大联考)下列关于中心法则的叙述，正确的是()A亲代DNA能通过复制在子代中表达遗传信息B同一细胞中两种不同RNA合成有可能同时发生CHIV侵入人的T淋巴细胞可利用自身的核糖体合成其蛋白质D细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和解析：选B亲代DNA能通过转录和翻译在子代中表达遗传信息，A错误；RNA是由DNA上的基因转录形成的，同一细胞中两种不同RNA合成有可能同时发生，B正确；HIV是病毒，没有核糖体，C错误；基因是有遗传效应的DNA片段，因此细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，D错误。6(2018湖南怀化期末)人体未成熟红细胞中的PK基因编码丙酮酸激酶(PK)。如果PK基因突变会导致PK活性降低，红细胞中ATP生成减少使Na累积而成球形，最终破裂导致溶血性贫血。以下说法正确的是()A该病说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状B人体正常成熟红细胞排出Na所需能量主要由线粒体提供CRNA聚合酶读取到突变PK基因上的终止密码子时停止转录D翻译时，遗传信息借助mRNA表达为具一定氨基酸序列的蛋白质解析：选DPK基因编码丙酮酸激酶，说明基因通过控制酶的形成，来控制代谢，进而控制生物性状，A错误；人体正常成熟红细胞无线粒体，B错误；基因上无终止密码子，密码子位mRNA中，C错误；翻译时，遗传信息借助mRNA表达为蛋白质的氨基酸序列，D正确。同位素示踪法在遗传信息的传递与表达中的科学探究典例(2017全国，T29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析：(1)由于DNA和RNA元素组成相同，但其有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，分别利用放射性同位素标记碱基T、U培养宿主细胞，使宿主细胞分别含有放射性同位素的碱基T和U，再利用病毒侵染宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基T或U。用放射性同位素32P标记碱基T、31P的碱基U培养宿主细胞，使其宿主细胞含有32P的碱基T。再用病毒去侵染含32P碱基T的宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基T，为A组；用放射性同位素32P标记碱基U、31P的碱基T培养宿主细胞，使其宿主细胞含有32P的碱基U。再用病毒去侵染含32P碱基U的宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基U，为B组。(2)若A组子代病毒具有放射性，B组不出现放射性，则说明其遗传物质是DNA，反之A组不含有放射性，B组含有放射性，则其遗传物质是RNA。答案：(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。放射性同位素的应用1主要应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。一般常用的标记元素有3H、14C、15N、18O、32P、35S等。2归类分析(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自于CO2。(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如在T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；用35S标记噬菌体的蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。训练1通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如下图所示：放射性越高的3H胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H脱氧胸苷和高放射性3H脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，简要写出：(1)实验思路：_。(2)预测实验结果和得出结论：_。解析：(1)依题意可知：该实验的目的是确定大肠杆菌DNA复制的方向。实验原理是：放射性越高的3H胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。3H脱氧胸苷是DNA复制的原料；依据DNA的半保留复制，利用3H标记的低放射性和高放射性的脱氧胸苷使新形成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段。利用放射性自显影技术，检测子链上银颗粒密度的高低及其分布来判断DNA复制的方向。综上分析可知该实验思路为：复制开始时，首先用含低放射性3H脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。(2)依据实验思路可知：若DNA分子复制为单向复制，则复制起点处银颗粒密度低，远离复制起点的一侧银颗粒密度高。若DNA分子复制为双向复制，则复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高。答案：(1)复制开始时，首先用含低放射性3H脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况(2)若复制起点处银颗粒密度低，一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制训练2蛙的卵细胞在体外受精后的20小时内，能分裂产生数千个细胞，蛋白质合成量迅速增加，常作为生命研究的实验材料。请回答下列问题：(1)将一定量的蛙受精卵放在含有放射性尿嘧啶的营养液中培养，检测到胚胎中核酸的放射性逐渐增加，放射性尿嘧啶参与了_(过程)，该过程的模板是_。(2)某研究小组查阅资料发现，在蛙未受精的卵细胞质中贮存大量mRNA，该小组推测：受精卵早期分裂过程中(20小时内)，蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞中原本就存在的mRNA。已知物质甲能抑制mRNA的合成，请帮助该小组设计实验方案探究上述推测是否正确(以蛋白质合成量为检测指标)。 实验材料：蛙受精卵(刚完成受精)、物质甲溶液、生理盐水等必备的实验用品；实验思路：_结果分析：当实验结果为_ 时，该小组的推测正确。解析：(1)尿嘧啶是RNA特有的成分，因此放射性尿嘧啶参与了转录(或RNA合成)，该过程的模板是DNA。(2)根据题意分析，该实验的目的是探究受精卵早期分裂过程中(20小时内)，蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞中原本就存在的mRNA。实验思路为：设计两组实验，取蛙的受精卵平均分为A、B两组，其中A组加入适量的物质甲溶液，B组加入等量的生理盐水。置于适宜的恒温条件下培养，20小时后分别测定两组早期胚胎的蛋白质的合成量，并进行比较。当实验结果为两组的蛋白质合成量基本相同时，该小组的推测正确。答案： (1)转录(或RNA合成)DNA(一条链)(2)设计两组实验，取蛙的受精卵平均分为A、B两组，其中A组加入适量的物质甲溶液，B组加入等量的生理盐水。置于适宜的恒温条件下培养，20小时后分别测定两组早期胚胎的蛋白质的合成量，并进行比较两组的蛋白质合成量基本相同第7讲遗传规律与伴性遗传1.孟德尔遗传实验的科学方法()2.基因的分离定律和自由组合定律()3.伴性遗传()4.人类遗传病的类型()5.人类遗传病的监测和预防()6.人类基因组计划及意义()(1)孟德尔通过测交实验发现了性状分离现象。()(2)运用假说演绎法验证的实验结果总与预期相符。()(3)萨顿利用假说演绎法，推测基因位于染色体上。()(4)类比推理的结论不一定正确；假说演绎的结论是正确的。()(5)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。()(6)伴X染色体隐性遗传病中，女患者的父亲和儿子可以正常。()(7)含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子。()(8)一对等位基因(B、b)如果位于X、Y染色体的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。()(9)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞。()(10)遗传病均由基因异常引起。(),1说出孟德尔一对相对性状的杂交试验中，实现31的分离比必须同时满足的条件有哪些？提示：F1形成的配子且生活力相同； 雌、雄配子结合的机会相等； F2不同遗传因子组成个体的存活率相等遗传因子组成的显隐性关系是完全显性的； 观察的子代样本数目足够多 。2一般生物体的体细胞内同源染色体成对存在，有些生物的体细胞中染色体数目减少一半，但仍能正常生活，请做出解释。提示：有些生物的体细胞中染色体数目减少一半，但仍有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制这种生物体所有性状的一整套基因。3有只原来下过蛋的母鸡，外形逐渐变成了公鸡，这叫性反转，对这一现象做出你的一种推测。提示：性别也是一种性状，也是受遗传物质和环境共同影响的，性反转现象可能是某种环境因素，使性腺出现反转现象。1(2017全国，T6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是()A两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的CO型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的解析：选D基因型完全相同的两个人，可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同，A正确；在缺光的环境中，绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄，B正确； O型血夫妇基因型均为ii，两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ii，表现为O型血，这是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，是由于亲代是杂合子，子代出现了性状分离，是由遗传因素决定的，D错误。2(2016全国，T6)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是()AF2中白花植株都是纯合体BF2中红花植株的基因型有2种C控制红花与白花的基因在一对同源染色体上DF2中白花植株的基因型种类比红花植株的多解析：选D用纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株，即红花白花97，是9331的变式，而且用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株，即红花白花13，由此可推知该对相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，并且这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，说明控制红花与白花的基因分别位于两对同源染色体上，C错误；F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，所以F2中白花植株不都是纯合体，A错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，而白花植株的基因型有5种，B错误，D正确。3(2017全国，T6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅，下列叙述错误的是()A亲本雌蝇的基因型是BbXRXrBF1中出现长翅雄蝇的概率为3/16C雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同D白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体。解析：选B长翅与长翅交配，后代出现残翅，则长翅均为杂合子(Bb)，子一代中残翅表现型为1/4，而子一代雄性中出现1/8为白眼残翅，则子代雄性中白眼果蝇占1/2，所以亲本雌性为红眼长翅的双杂合子，亲本雌果蝇基因型BbXRXr, A正确；F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/41/23/8，B错误符合题意；亲本雌果蝇基因型BbXRXr，雄果蝇BbXrY，则各含有一个Xr基因，产生含Xr配子的比例相同，C正确；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，为纯合子，配子的基因型即卵细胞和极体均为bXr，D正确。4(2018全国，T32)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状，豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制，且在W染色体上没有其等位基因。回答下列问题：(1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交，杂交亲本的基因型为_。理论上F1个体的基因型和表现型为_， F2雌禽中豁眼禽所占的比例为_。(2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁眼，雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表现型、基因型：_。(3)假设M/m基因位于常染色体上，m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。以此推测，在考虑M/m基因的情况下，若两只表现型均为正常眼的亲本交配，其子代中出现豁眼雄禽，则亲本雌禽的基因型为_，子代中豁眼雄禽可能的基因型包括_。解析：(1)依题意可知，在家禽中，雄性的性染色体组成为ZZ，雌性的性染色体组成为ZW，豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制，且在W染色体上没有其等位基因。由此推知，亲本纯合体正常眼雄禽的基因型为ZAZA，亲本豁眼雌禽的基因型为ZaW，二者杂交所得F1的基因型为ZAZa、ZAW，F1的雌雄个体均为正常眼。F1的雌雄个体交配，所得F2的基因型及其比例为ZAZAZAZaZAWZaW1111，可见，F2雌禽中豁眼禽(ZaW)所占的比例为1/2。(2)雌性亲本将Z染色体遗传给子代的雄性，将W染色体遗传给子代的雌性，而子代的雌性的Z染色体则来自雄性亲本。可见，若使子代中的雌禽均为豁眼(ZaW)、雄禽均为正常眼(ZAZ)，则亲本的杂交组合为：豁眼雄禽(ZaZa)正常眼雌禽(ZAW)；该杂交组合产生的子代的基因型为ZAZa、ZaW，表现型为：子代雌禽均为豁眼(ZaW)，雄禽均为正常眼(ZAZa)。(3)依题意可知：m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。两只表现型均为正常眼的亲本交配，其子代中出现豁眼雄禽，这说明子代中还存在正常眼雄禽(ZAZ)；因子代出现的豁眼雄禽的基因型为ZaZa，所以亲本雌禽必然含有Za，进而推知该亲本雌禽的基因型为ZaWmm，亲本雄禽的基因型为ZAZaMM或ZAZaMm或ZAZamm或ZaZamm，子代中豁眼雄禽可能的基因型包括ZaZaMm、ZaZamm。答案：(1)ZAZA，ZaWZAW、ZAZa，雌雄均为正常眼1/2(2)杂交组合：豁眼雄禽(ZaZa)正常眼雌禽(ZAW)预期结果：子代雌禽为豁眼(ZaW)，雄禽为正常眼(ZAZa) (3) ZaWmm ZaZaMm，ZaZamm5(2017全国，T32)某种羊的性别决定为XY型，已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性，回答下列问题：(1)公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为_；公羊的表现型及其比例为_。(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛白毛31，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若_，则说明M/m是位于X染色体上；若_，则说明M/m是位于常染色体上。(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有_种；当其位于X染色体上时，基因型有_种；当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示)，基因型有_种。解析：(1)多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交可知，通过列表可知NnNn子代的基因型及表现型为：子代基因型1/4NN2/4Nn1/4nn子代雄性表现型有角有角无角子代雌性表现型有
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