2019高考生物二轮复习 专题三 遗传、变异与进化 第一讲 遗传的分子基础学案.docx

第一讲遗传的分子基础考纲要求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()知识主干系统联网理基础建网络回扣关键知识授课提示：对应学生用书第40页高考必背记一记1关于肺炎双球菌转化的实验(1)转化的实质是基因重组而非基因突变；转化的只是少部分R型细菌。(2)体内转化实验证明了“转化因子”的存在，体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。2关于噬菌体侵染细菌的实验(1)不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，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。3DNA的结构、复制、转录和翻译(1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。(2)密码子具有简并性一方面有利于提高翻译速度；另一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状差错。(3)在个体发育过程中，生物个体的表现型不仅要受到基因的控制，也要受到环境的影响，表现型是基因型和环境共同作用的结果。易混易错判一判1判断下列有关遗传学经典实验叙述的正误(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。(2018全国卷)()(2)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(2017江苏卷)()(3)培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。(2017全国卷)()(4)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。()2判断下列有关遗传信息的传递、表达叙述的正误(1)使DNA双链不能解开的物质可导致细胞中的DNA复制和RNA转录发生障碍。(2016全国卷)()(2)一个tRNA分子中只有一个反密码子。(2015全国卷)()(3)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。()(4)正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA。(2015全国卷)()高频考点融会贯通析考点做题组攻破热点难点授课提示：对应学生用书第41页考点一DNA是遗传物质的证据真题试做明考向1(2018高考全国卷)下列关于病毒的叙述，错误的是()A从烟草花叶病毒中可以提取到RNABT2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解CHIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征D阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率解析：烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成，故可从烟草花叶病毒中提取到RNA。T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，在大肠杆菌体内增殖可导致其裂解。HIV主要攻击人的T细胞，使人体免疫力下降直至完全丧失，引起人的获得性免疫缺陷综合征。病毒感染引发的疾病通常具有传染性，阻断病毒的传播，即切断传播途径，可降低其所致疾病的发病率。答案：B2(2017高考全国卷)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：T2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，C项正确；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，A项错误；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，B项错误；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，但二者的增殖过程不同，D项错误。答案：C3(2017高考江苏卷)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：本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了转化因子的存在，没有证明转化因子是DNA，A错误；艾弗里实验证明了转化因子是DNA，从S型肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡，B错误；赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌出现在沉淀中，对沉淀后的细菌继续培养，待其裂解后得到的噬菌体并不都带有32P标记，故C正确，D错误。答案：C4(2016高考江苏卷)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：格里菲思实验中，加热杀死的S型细菌的DNA使肺炎双球菌由R型转化为S型，是基因重组的结果，A项错误；格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，并没有证明DNA是肺炎双球菌的遗传物质，B项错误；噬菌体是一种病毒，需寄生在宿主细胞内，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记的培养基培养细菌，再用含32P标记的细菌培养噬菌体使其带上放射性标记，C项错误；赫尔希和蔡斯实验将DNA和蛋白质分开单独研究，证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D项正确。答案：D融会贯通析考点1肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验思路相同设法将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区别直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素实验结论DNA是遗传物质；蛋白质等不是遗传物质DNA是遗传物质2.两个实验遵循相同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S型细菌(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照方法技巧会应用1DNA是遗传物质的实验证据相关试题的解题策略解答DNA是遗传物质实验比对类实题时，要牢记以下几点：(1)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。2噬菌体侵染细菌实验放射性分析方法“两看法”巩固提升练题组题组一肺炎双球菌转化实验考查5下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是()A需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定BR型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组CS型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌D该实验的思路是将DNA和蛋白质分开，单独观察DNA的作用解析：肺炎双球菌体外转化实验需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定，以便确定转化因子是何种物质，A正确；在肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组，B正确；将S型菌的DNA与R型菌混合后在培养基中培养，发现培养基中既有S型细菌，又有R型细菌，说明并没有将R型菌全部转化为S型菌，C正确；该实验设计思路是将蛋白质和DNA分开，单独观察蛋白质和DNA的作用，D错误。答案：D6利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是()A通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质BF组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌CF组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组解析：从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A正确；F组加入了S型菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，B正确；F组出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果，C正确；A组经煮沸，D和E组为R型菌，均不能导致小鼠死亡，D错误。答案：D题组二噬菌体侵染细菌的实验考查7在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是()A甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性B甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性C甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性D甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性解析：噬菌体侵染细菌的实验中对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，则噬菌体的外壳不易从大肠杆菌上脱落，所以沉淀物中会有较强的放射性；而32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，大肠杆菌中的噬菌体释放出来，使得上清液中的放射性较强。答案：A8图甲是将加热杀死的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，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，不正确的是()A图甲中ab对应的时间段内，小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体B图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的C图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性D图乙中若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性解析：图甲中ab对应的时间段内，R型活菌迅速增加，原因是小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体，A项正确；将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合注射到小鼠体内后，部分R型活菌转化成S型细菌并分裂增殖，B项正确；35S标记的噬菌体蛋白质，不参与子代噬菌体的形成，新形成的子代噬菌体完全没有放射性，C项正确；图乙中若用32P标记亲代噬菌体，由于DNA的半保留复制，如果标记亲代一个噬菌体，则不管复制多少代，只有两个子代噬菌体具有放射性，D项错误。答案：D考点二遗传信息的传递和表达真题试做明考向1(2017高考全国卷)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：真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的，A正确；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，B正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA，C错误；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，D正确。答案：C2(2016高考全国卷)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：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。答案：C3(2015高考全国卷)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是()A大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒，大肠杆菌是原核生物，原核生物中没有染色体，不含端粒，A项错误。从试题信息可知，端粒酶中的蛋白质是逆转录酶，而非RNA聚合酶，B项错误。正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA，C项正确。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，所以正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短，D项错误。答案：C融会贯通析考点1DNA复制、转录和翻译过程分析(1)DNA分子复制(2)转录(3)翻译2遗传信息的传递过程分析生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒，如噬菌体复制型RNA病毒，如烟草花叶病毒逆转录病毒，如艾滋病病毒细胞生物方法技巧会应用1DNA结构及复制的相关计算解答DNA结构及复制计算类试题时，应分以下层次：(1)碱基计算不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。若已知A占双链碱基的比例c%，则A1/单链碱基的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。(2)水解产物及氢键数目计算DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n3n；若已知A有m个，则氢键数为3nm。(3)DNA复制计算在做DNA分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA分子数”还是“链数”。2遗传信息传递、表达解题步骤以“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：第一步，阅读试题，分析题干文字、示意图，明确考查意图；第二步，根据考查意图，分析示意图表示的生理过程，如确定是DNA复制还是转录、翻译，即定位过程；第三步，联系教材知识，结合题目选项或问题综合分析，判断或确定答案；第四步，若是非选择题，注意用科学、准确的生物专业术语回答，如DNA聚合酶不能写为聚合酶(因为还有RNA聚合酶)、DNA聚合酶不能写为DNA连接酶、DNA复制不能写为复制(因为还有RNA复制)等。巩固提升练题组题组一DNA结构和复制的考查4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：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，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，A正确；DNA分子中大多数磷酸基团连接2个脱氧核糖，但位于两条链两端的两个游离的磷酸基团各连接一个脱氧核糖，B错误；减数分裂过程中发生交叉互换，一般会导致DNA分子结构的改变，C错误；碱基互补配对原则保证了DNA复制能准确无误地进行，D错误。答案：A5图中分别表示人体细胞中发生的三种物质合成过程。下列说法错误的是()A过程、发生的场所只有细胞核B过程双向合成，过程单向合成C过程的链中A占17%，U占21%，则对应的DNA片段中T占19%D浆细胞中可以发生图示过程，记忆细胞可以发生图示过程解析：细胞中过程、分别表示DNA复制和转录过程，复制和转录主要发生在细胞核中，但是在线粒体和叶绿体中也有少量DNA，也能发生DNA复制和转录，A错误；分析图解可知，过程双向合成，过程单向合成，B正确；过程的链中A占17%，U占21%，则对应的DNA模板链中T占17%，A占21%，则另一条链中T占21%，因此该DNA片段中T占(17%21%)219%，C正确；浆细胞不能增殖，即不能发生DNA复制，只能发生转录和翻译，因此可以发生图示过程；而记忆细胞具有分裂能力，因此可以发生图示过程，D正确。答案：A题组二基因表达过程的考查6(2018河北唐山月考)如图1和图2是基因控制胰蛋白酶合成的两个主要步骤。下列叙述正确的是()A图1和图2所示过程的进行方向都是从右往左B图1中乙与丁是同一种物质C图2中共有RNA、多肽和多糖三种大分子物质D图1和图2中的碱基互补配对方式相同解析：根据图1中RNA聚合酶的位置可知，该过程进行的方向是从右向左；根据图2中多肽链的长度可知，该过程进行的方向是从右向左，A项正确；图1中乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丁为胞嘧啶核糖核苷酸，两者不是同一种物质，B项错误；图2中共有rRNA、多肽和蛋白质三种大分子物质，C项错误；图1中碱基配对方式为AU、TA、CG、GC，而图2中的碱基互补配对方式为AU、UA、CG、GC，图1和图2中的碱基配对方式不完全相同，D项错误。答案：A7下列有关基因表达的叙述，不正确的是()A线粒体内也能发生翻译过程B一个mRNA结合多个核糖体可以缩短每一条肽链合成的时间C某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同D一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数应小于n/2解析：线粒体中含有DNA和核糖体，也能进行转录和翻译过程，A正确；一个核糖体完成一条肽链的合成，一个mRNA结合多个核糖体可同时合成多条相同的肽链，但不能缩短每一条肽链合成的时间，B错误；同一个体中所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都具有相同的遗传物质，但不同细胞选择表达的基因不同，因此某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同，C正确；基因包括编码区和非编码区，其中编码区能转录形成mRNA，而非编码区不能转录形成mRNA，因此一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数小于个，D正确。答案：B题组三基因对性状的控制8下列关于基因和性状关系的叙述正确的是()A基因相同的同种生物，性状一定相同B基因与性状并不都是简单的线性关系C基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状D线粒体DNA不能控制生物性状，因而线粒体DNA上无基因解析：性状是基因型与环境共同决定的，基因型相同，性状不一定相同，A错误；基因与性状并不都是简单的线性关系，B正确；基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状，C错误；线粒体DNA上含有基因，能控制生物的性状，D错误。答案：B9豌豆的圆粒性状是由R基因控制的，当R基因中插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为控制皱粒性状的r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如图，下列说法错误的是()Aa、b过程都遵循碱基互补配对原则Bb过程中，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸CR基因中插入一段800个碱基对的DNA片段属于基因重组D该事实说明基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状解析：由图可知，a、b过程分别表示转录和翻译过程，都遵循碱基互补配对原则，A正确；翻译时，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，B正确；根据题意，R基因中插入一段800个碱基对的DNA片段后成为控制隐性性状的r基因，故属于基因突变，C错误；图中R基因经转录、翻译合成淀粉分支酶，在该酶的作用下将蔗糖合成为淀粉，淀粉吸水胀大表现出圆粒性状，说明基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状，D正确。答案：C课堂加固训练练模拟做典题提高解题能力授课提示：对应学生用书第44页1艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是()A两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法B两者的关键设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应C赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记D噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质解析：肺炎双球菌转化实验采用了对照实验的方法，噬菌体侵染细菌的实验采用了同位素标记的方法，A错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质的关键设计思路是设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用，B正确；赫尔希与蔡斯对不同噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记，C错误；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，但不能证明是主要的遗传物质，D错误。答案：B2(2018高考全国卷)下列研究工作中由我国科学家完成的是()A以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成解析：奥地利科学家孟德尔以豌豆为材料进行遗传学实验，发现了性状遗传规律。美国科学家卡尔文等用小球藻进行实验，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是由美国科学家艾弗里及其同事完成的。1965年，我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，开辟了人工合成蛋白质的时代。答案：D3下列关于图示的说法错误的是()A图一所示过程相当于图三的过程，主要发生于细胞核中B若图一的中A占23%，U占25%，则相应的双链DNA片段中A占24%C图二所示过程相当于图三的过程，所需原料是氨基酸D正常情况下图三中在动植物细胞中可能发生的是过程解析：图一所示为转录过程，相当于图三的过程，主要发生于细胞核中，A正确；若图一的中A占23%，U占25%，即AU占48%，则根据碱基互补配对原则，控制合成的相应的双链DNA片段中AT也占48%，而AT，因此该双链DNA片段中A占24%，B正确；图二所示为翻译过程，相当于图三的过程，所需原料是氨基酸，C正确；或只能发生在被某些病毒侵染的细胞中，D错误。答案：D4下图表示用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程，其中过程是利用过程获得的大肠杆菌培养噬菌体，相关叙述错误的是()A过程的目的是获得含32P的大肠杆菌B过程培养时间越长，实验效果越好C离心的目的是析出噬菌体，使大肠杆菌沉淀D放射性主要分布在沉淀中解析：噬菌体属于病毒，只能寄生在细胞内，因此先要用32P来标记大肠杆菌，A正确；过程培养时间越长，噬菌体从大肠杆菌中释放出来，导致沉淀物中放射性比较低，B错误；离心的目的是让噬菌体外壳和大肠杆菌分离开来，C正确；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体的DNA能进入大肠杆菌，因此放射性主要分布在沉淀中，D正确。答案：B5请回答下列有关遗传信息传递的问题。(1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。从病毒中分离得到的物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为GAACAUGUU。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定，产物X的部分碱基序列是CTTGTACAA。则试管甲中模拟的是_过程，该过程需要添加的酶是_，原料是_。将提纯的产物X加入试管乙中，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是_，试管乙中模拟的是_过程。(2)科学家已经证明了密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成_种排列方式，实际mRNA上决定氨基酸的密码子共有_种。第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子：UUU。1959年，科学家M.W.Nirenberg和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA为模板，在一定的条件下合成了只由苯丙氨酸组成的多肽，这里的一定条件应是_。解析：(1)物质A呈单链，且含有碱基U，可推测是RNA；产物X含有T，可推测是DNA，所以甲试管中模拟的是逆转录。Y能与核糖体结合，说明Y是mRNA，试管乙中模拟的是转录过程。(2)RNA中含有4种碱基(A、U、C、G)，mRNA上三个相邻的碱基可以有44464(种)排列方式，其中有三个终止密码，这三个密码子不决定任何氨基酸，则mRNA上参与编码蛋白质氨基酸序列的密码子共有61种。翻译过程中，模板为mRNA，场所为核糖体，原料为氨基酸，另外需要tRNA、ATP、酶等。答案：(1)逆转录逆转录酶4种脱氧核苷酸mRNA转录(2)6461核糖体、氨基酸、tRNA、ATP、酶等限时规范训练练思维练规范练就考场满分单独成册对应学生用书第135页一、选择题1赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌，离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙组刚好相反。下列说法正确的是()A甲组的噬菌体是用35S标记其蛋白质B乙组的噬菌体是用32P标记其蛋白质C甲组产生的子代噬菌体均含有放射性D乙组产生的子代噬菌体均不含放射性解析：由于离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高，所以甲组的噬菌体是用32P标记其DNA，A错误；由于乙组上清液放射性高，沉淀物放射性低，所以乙组的噬菌体是用35S标记其蛋白质，B错误；甲组产生的子代噬菌体只有少部分含有放射性，C错误；由于蛋白质外壳不进入细菌，所以乙组产生的子代噬菌体均不含放射性，D正确。答案：D2用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，不正确的是()A实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质B保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低C搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高D实验所获得的子代噬菌体不含35S，而部分可含有32P解析：本实验是将噬菌体的DNA与蛋白质分别进行放射性标记，来研究遗传物质是DNA还是蛋白质，A正确；保温时间过长，细菌裂解，噬菌体释放出来，使32P标记组上清液放射性偏高，B错误；35S标记组搅拌不充分，会导致亲代噬菌体外壳吸附在细菌上，随着细菌一起沉淀，沉淀物放射性偏高，C正确；35S标记组，35S标记的亲代噬菌体的外壳，未能侵入细菌内部，子代噬菌体不含35S。32P标记组，32P标记的亲代噬菌体的DNA，会侵入细菌中，子代噬菌体部分含有32P，D正确。答案：B3“人类肝脏蛋白质组计划”是继人类基因组计划之后，生命科学领域的又一重大科学命题，它将揭示并确认肝脏蛋白质的“基因规律”。下列相关叙述错误的是()A蛋白质的结构由基因决定B该计划包括肝细胞中各种酶的研究C肝细胞中的蛋白质与胰脏细胞的蛋白质有差异D人和老鼠的基因组99%以上相同，人和老鼠肝脏蛋白质99%以上也相同解析：蛋白质是由基因控制合成的，所以蛋白质的结构由基因决定，A正确；大多数酶的化学本质是蛋白质，“人类肝脏蛋白质组计划”包括肝细胞中各种酶的研究，B正确；不同的细胞中基因是选择性表达的，所以肝细胞中的蛋白质与胰脏细胞的蛋白质有差异，C正确；人和老鼠的基因组99%以上相同，但人和老鼠肝脏蛋白质不一定99%以上相同，因为基因是选择性表达的，D错误。答案：D4丙肝病毒(HCV)的正链RNA(HCVRNA，由a个核苷酸组成)能编码NS3等多种蛋白质，NS3参与解旋HCVRNA分子，以协助RNA的复制。一个正链RNA复制时，先合成出该RNA的互补链，再以互补链为模板合成该正链RNA。下列相关叙述不正确的是()A一个正链RNA复制n次，消耗的核苷酸数为naB翻译时，转运NS3起始端氨基酸的tRNA中含有反密码子CHCV的遗传物质是正链RNA，分子内可能含有氢键DHCVRNA在复制和翻译过程中遵循的碱基配对方式不存在差异解析：一个正链RNA复制n次，共合成出该RNA的互补链n条，形成该正链RNAn条，所以共消耗的核苷酸数为2na，A错误；翻译时，转运NS3起始端氨基酸的mRNA中含有起始密码子，tRNA上存在反密码子，B正确；HCV是一种RNA病毒，其遗传物质是正链RNA，分子内可能含有氢键，C正确；HCVRNA在复制和翻译过程中只有RNA，没有出现DNA，所以遵循的碱基配对方式不存在差异，D正确。答案：A5科学研究发现细胞可通过多种方式对基因表达过程进行调控，如原核细胞中的阻遏蛋白和真核细胞中的miRNA(一类约由2024个核苷酸组成的短RNA分子)，前者可以与基因中的特定序列结合，阻止RNA聚合酶的识别和结合；后者可与特定的信使RNA结合形成双链，导致基因不能表达。下列有关分析不正确的是()A细胞内的转录过程需要RNA聚合酶、核糖核酸、ATP、模板B阻遏蛋白调控的是基因的转录过程CmiRNA调控的是基因的翻译过程DmiRNA与特定的信使RNA结合利用的是碱基互补配对原则解析：细胞内的转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要的四个基本条件是DNA模板链、核糖核苷酸(原料)、能量和酶(RNA聚合酶)，A错误；阻遏蛋白可以与基因中的特定序列结合，阻止RNA聚合酶识别和结合，说明阻遏蛋白调控的是基因的转录过程，B正确；真核细胞中的miRNA可与特定的信使RNA结合形成双链，导致基因不能翻译出相应的蛋白质，C正确；miRNA与特定的信使RNA结合形成双链，利用了碱基互补配对原则，D正确。答案：A6(2018四川内江模拟)胰岛素是由51个氨基酸经脱水缩合形成的含两条肽链的蛋白质类激素，具有降低血糖的作用。下列相关叙述正确的是()A胰岛素基因中的两条核糖核苷酸链同时转录成两条mRNA，分别翻译出一条肽链B核糖体与胰岛素mRNA结合的部位有2个tRNA的结合位点，翻译共需51种tRNAC与胰岛素基因结合的RNA聚合酶以胞吞方式进入细胞核体现了核膜的结构特点D胰岛素基因中替换3个碱基对后，遗传信息发生了改变，合成的胰岛素可能不变解析：胰岛素基因中的两条脱氧核苷酸链，只有一条链转录成一条mRNA，翻译出两条肽链，A错误；核糖体与胰岛素mRNA结合，结合部位有2个tRNA的结合位点，翻译形成胰岛素的氨基酸是51个，但转运RNA不一定是51种，B错误；RNA聚合酶通过核孔进入细胞核，C错误；基因中替换3个碱基对后，遗传信息发生了改变，但由于密码子的简并性，合成的胰岛素可能不变，D正确。答案：D7下列相关实验中，叙述正确的是()A赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是主要的遗传物质B可用含有充足营养物质的完全培养基培养噬菌体C噬菌体侵染细菌实验中，同位素32P标记的一组中，上清液中放射性较强D艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完全排除蛋白质的作用解析：噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外面，因此该实验只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，不能用培养基直接培养噬菌体，B错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，DNA进入细菌，并随着细菌离心到沉淀物中，所以放射性主要分布在沉淀物中，C错误；艾弗里提取的DNA不纯，含有少量的蛋白质，没有完全排除蛋白质的干扰，D正确。答案：D8在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述不正确的是()A噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌B在t0t1时间内，噬菌体还未侵入细菌体内C在t1t2时间内，噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡D在t2t3时间内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖解析：噬菌体侵染细菌的过程为吸附注入合成组装释放，侵入细菌时噬菌体只有DNA进入细菌体内，合成子代噬菌体需要的原料、酶、能量都由细菌提供，A正确。在t0t1时间内，噬菌体和细菌的数量基本稳定，此时噬菌体可能还未侵入细菌体内，也可能已经侵入细菌体内，只是细菌还未裂解释放子代噬菌体，B错误。在t1t2时间内，细菌大量死亡主要是由于噬菌体的侵入导致的，C正确。在t2t3时间内，细菌裂解死亡，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D正确。答案：B9(2018东北三省三校联考)基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，下图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是()A异常mRNA的出现是基因突变的结果B图中所示的为转录，为翻译过程C图中过程使用的酶是反转录酶DS基因中存在不能翻译多肽链的片段解析：由图可以直接看出异常mRNA出现是对前体RNA剪切出现异常造成的，不是基因突变的结果，A错误；图示为对前体RNA剪切的过程，不需要反转录酶，B、C错误；S基因转录形成的RNA前体需经过剪切才能指导蛋白质合成，说明S基因中存在不能翻译多肽的序列，D正确。答案：D10埃博拉出血热(EBHF)是由EBV(一种丝状单链RNA病毒)引起的，EBV与宿主细胞结合后，将其核酸蛋白复合体释放至细胞质，通过下图途径进行增殖。若直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是()A过程的场所是宿主细胞的核糖体，过程所需的酶可来自宿主细胞B过程合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量相同CEBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATPD过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同解析：根据题干信息过程的场所是宿主细胞的核糖体，过程所需的酶不能来自宿主细胞，A错误；过程翻译形成两种不同的蛋白质，因此所需的氨基酸和tRNA的种类、数量不同，B错误；EBV增殖过程需要细胞提供四种核糖核苷酸、ATP等，C错误；根据碱基互补配对原则，RNA中嘧啶比例与mRNA中嘌呤比例相同，因此过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同，D正确。答案：D二、非选择题11请回答下列问题。(1)在利用噬菌体侵染细菌研究DNA和蛋白质的遗传功能时，该实验设计的关键思路是_。(2)DNA分子的双螺旋结构为复制提供了_，通过_保证了复制的准确性，因而DNA分子能比较准确地在亲子代间传递信息。(3)为研究DNA的结构和功能，科学家做了如下实验。实验一：取四支试管，都放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，在各试管中分别放入等量的四种DNA分子，它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜的温度下培养一段时间，测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。该实验要探究的是_，若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同，则说明_。实验二：将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的另一支试管中，在适宜的温度下培养，一段时间后测定产物的含量。该实验模拟的是_过程。结果没有检测到产物，原因是_。解析：(1)利用噬菌体侵染细菌的过程研究DNA和蛋白质遗传功能的关键是将DNA和蛋白质分开，单独观察其作用。(2)DNA分子的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板，而碱基互补配对原则保证了复制的准确性。(3)在实验一中，由于四支试管中加入的脱氧核苷酸、ATP及酶均相同，所以，可根据试管中最后剩余的脱氧核苷酸来确定四种生物DNA分子中脱氧核苷酸的数量及比例。在实验二中，试管中加入核糖核苷酸模拟的是转录过程，但转录过程还需要RNA聚合酶及能量等，所以最后试管中没有相关产物形成。答案：(1)把DNA与蛋白质分开，单独观察其作用(2)精确的模板碱基互补配对(3)四种生物的DNA分子中脱氧核苷酸的数量和比例四种生物的DNA中脱氧核苷酸的数量和比例不同转录缺少转录时所需的酶与能量12肥厚型心肌病属于常染色体显性遗传病，以心肌细胞蛋白质合成的增加和细胞体积的增大为主要特征，受多个基因的影响。研究发现，基因型不同，临床表现不同。下表是3种致病基因、基因位置和临床表现。请回答下列问题。基因基因所在染色体控制合成的蛋白质临床表现A第14号肌球蛋白重链轻度至重度，发病早B第11号肌球蛋白结合蛋白轻度至重度，发病晚C第1号肌钙蛋白T2轻度肥厚，易猝死(1)基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代，出现的临床表现至少有_种。(2)A与a基因在结构上的区别是_。肌球蛋白重链基因突变可发生在该基因的不同部位，体现了基因突变的_。基因突变可引起心肌蛋白结构改变而使人体出现不同的临床表现，说明上述致病基因对性状控制的方式是_。(3)已知A基因含23000个碱基对，其中一条单链ACTG1234。用PCR扩增时，该基因连续复制3次至少需要_个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸，温度降低到55的目的是_。(4)生长激素和甲状腺激素作用于心肌细胞后，心肌细胞能合成不同的蛋白质，其根本原因是_。甲状腺激素作用的受体是_，当其作用于_(结构)时，能抑制该结构分泌相关激素，使血液中甲状腺激素含量下降，这样的调节方式称为_。解析：基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代中基因型有12种，研究发现，基因型不同，临床表现不同，故至少有12种临床表现。不同的基因碱基序列不同。已知一条链中ACTG1234，则另一条链中TGAC1234，所以该DNA分子中ATGC2233，其中G460003/1013800(个)，连续复制三次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(231)1380096600(个)。答案：(1)12(2)碱基的排列顺序不同随机性通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状(3)96600使引物通过碱基互补配对与单链DNA结合(4)两种激素引起了心肌细胞内基因的选择性表达几乎全身细胞(全身细胞膜上的糖蛋白)下丘脑和垂体负反馈调节13在许多脊椎动物和无脊椎动物的未受精的卵细胞质中贮存了许多mRNA，科学家为探究mRNA作用的发挥与卵细胞是否受精的关系，用海胆的未受精卵和受精卵作实验材料进行以下实验：实验一：放线菌素D是海胆卵RNA合成的抑制剂。在有放线菌素D或没有放线菌素D存在情况下，海胆受精卵对14C缬氨酸的掺入比例实验结果如图A。实验二：将未受精的海胆卵和受精的海胆卵分别悬浮在含有14C亮氨酸的条件下进行培养(0时间表示受精的时刻)，定时测定细胞中放射性亮氨酸的掺入累积量，得到的实验结果绘制成的曲线如图B。请根据以上实验原理和结果回答下列问题：(1)海胆细胞中合成mRNA的场所是_，mRNA的主要作用是_。(2)直接将14C标记的缬氨酸用于蛋白质合成的细胞器是_，该过程在生物学上称为_；此过程所依赖的模板是_分子，合成该分子所需的原料是_。(3)图A中10h之前两曲线的变化基本一致，说明海胆_。受精10h后，处理组与对照组的区别说明_。(4)图B未受精的卵细胞中14C亮氨酸的掺入累积量变化很小，说明_。受精的卵细胞中14C亮氨酸的掺入累积量与未受精的卵细胞相比较，说明_。解析：由图A可知，受精卵发育初期合成蛋白质所需的mRNA源于卵细胞的细胞质，而后期合成蛋白质所需的mRNA则为新合成的mRNA。由图B可知，未受精的卵细胞中大部分mRNA不能用来合成蛋白质，而受精后的mRNA可用于蛋白质的合成。答案：(1)细胞核和线粒体携带遗传信息，作为蛋白质合成的模板(2)核糖体翻译mRNA核糖核苷酸(3)受精卵在发育初期合成蛋白质的模板mRNA来自于卵细胞，并不依赖新合成的mRNA受精卵发育后期合成蛋白质所需模板为新合成的mRNA(4)未受精的卵细胞中大部分的mRNA不能用来翻译蛋白质受精卵中绝大部分的mRNA从无活性转变为有活性，蛋白质合成速率显著提高