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遺傳、變異和進化 第7講　遺傳的分子基礎(chǔ) [考綱熱度]1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程Ⅱ(5年5考) 2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點Ⅱ(5年5考) 3．基因的概念Ⅱ(5年1考) 4.DNA分子的復(fù)制Ⅱ(5年3考) 5．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯Ⅱ(5年19考) 6.基因與性狀的關(guān)系Ⅱ(5年0考) [診斷知識盲點] 1．加熱殺死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠尸體中提取到的細菌是R型和S型細菌。(√) 2．格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上的實驗沒有證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。(√) 3．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。() 4．豌豆細胞內(nèi)既有DNA，也有RNA，但只有DNA是豌豆的遺傳物質(zhì)。(√) 5．噬菌體侵染細菌的實驗中分別用32P和35S標記不同的噬菌體。(√) 6．用35S標記的噬菌體侵染細菌后，上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低。(√) 7．每個DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)。(√) 8．DNA分子一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”間接相連。(√) 9．含有G、C堿基對比較多的DNA分子對熱比較穩(wěn)定。(√) 10．DNA分子復(fù)制n次，不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)為2n－2個。(√) 11．轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶的參與。(√) 12．DNA解旋后每一條鏈都可以當作轉(zhuǎn)錄的模板。() 13．決定氨基酸的密碼子有64種，反密碼子位于tRNA上，也有64種。() 14．原核生物中轉(zhuǎn)錄和翻譯能同時進行，真核生物細胞核中轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進行。(√) 15．一種tRNA只能運輸一種氨基酸。(√) 16．基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。(√) 17．基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(√) 18．一個性狀可以由多個基因控制。(√) 19．真核細胞通過轉(zhuǎn)錄合成RNA，原核細胞和某些病毒通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA。() 20．細胞核中DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄消耗能量，因此，細胞核能合成ATP。() 　> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > 考點一　探究遺傳物質(zhì)的本質(zhì) [高考領(lǐng)航] 1．(2016高考江蘇卷)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果 B．格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) C．赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的 D．赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析：選D。格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果，A項錯誤；格里菲思實驗證明了S型肺炎雙球菌中含有轉(zhuǎn)化因子，艾弗里實驗僅證明了DNA是遺傳物質(zhì)，B項錯誤；赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是利用大腸桿菌中含32P的脫氧核苷酸標記的，該實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，C項錯誤，D項正確。 2．(2013高考新課標全國卷Ⅱ)在生命科學發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是(　　) ①孟德爾的豌豆雜交實驗　②摩爾根的果蠅雜交實驗　③肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗　④T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗?、軩NA的X光衍射實驗 A．①②　　　　　　　　 B．②③ C．③④ D．④⑤ 解析：選C。孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和自由組合定律。摩爾根通過果蠅雜交實驗說明了基因位于染色體上。DNA的X光衍射實驗為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)提供了重要依據(jù)。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 [核心探究] 1．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗 (1)過程：S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA、經(jīng)DNA酶處理后的水解物(分別加入)＋R型細菌觀察菌落特征。 (2)結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是。 2．噬菌體侵染細菌的實驗 (1)用35S標記蛋白質(zhì)的噬菌體細菌―→攪拌、離心上清液放射性高，沉淀物放射性低。 (2)用32P標記DNA的噬菌體細菌→攪拌、離心上清液放射性低，沉淀物放射性高。 (3)結(jié)論：(1)(2)DNA是遺傳物質(zhì)(不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì))。 3．生物的遺傳物質(zhì)的判別 生物 所含核酸 所含核苷酸 含氮堿基 遺傳物質(zhì) 細胞生物(原核、真核生物) 2種 8種：四種核糖核苷酸；四種脫氧核苷酸 5種：A、T、C、G、U 均為DNA 病 毒 DNA病毒 1種，為DNA 4種脫氧核苷酸 4種：A、T、C、G DNA RNA病毒 1種，為RNA 4種核糖核苷酸 4種：A、U、C、G RNA 有關(guān)遺傳物質(zhì)經(jīng)典實驗的三大失分點 1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)和影響因素 (1)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但不要認為其DNA也變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵被打開，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。 (2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)并不是基因發(fā)生突變，而是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。 (3)在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌均轉(zhuǎn)化成S型細菌，而是只有少部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。 2．噬菌體侵染細菌實驗中的標記誤區(qū) (1)該實驗不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。 (2)35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。 3．噬菌體侵染細菌實驗與艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的方法不同 (1)前者采用放射性同位素標記法。 (2)后者則采用直接分離法。 [題點突破] 題點一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析 1．艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如表。據(jù)表可知(　　) 實驗組號 接種菌型 加入S型細菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長菌情況 ① R 蛋白質(zhì) R型 ② R 莢膜多糖 R型 ③ R DNA R型、S型 ④ R DNA(經(jīng)DNA酶處理) R型 A.①不能證明S型細菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：選C。由①②③組相比較可知DNA是S型細菌的轉(zhuǎn)化因子，再通過④組可進一步證明DNA是S型細菌的轉(zhuǎn)化因子，蛋白質(zhì)、多糖以及DNA水解產(chǎn)物都不是S型細菌的轉(zhuǎn)化因子，A錯誤、C正確；從表中不能得出B項的結(jié)論；表中信息不能說明DNA是S型細菌的主要遺傳物質(zhì)，D錯誤。 2．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的基本步驟，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．過程①→④和格里菲思的體內(nèi)實驗中的轉(zhuǎn)化組相同 B．本實驗的因變量是有無表面粗糙的S型菌落出現(xiàn) C．②→③→④是艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗的操作過程 D．本實驗?zāi)茏C明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明DNA是主要遺傳物質(zhì) 解析：選D。格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，發(fā)生轉(zhuǎn)化的一組是將加熱殺死的S型菌與活R型菌混合培養(yǎng)，觀察小鼠的存活情況，圖中的①→④無論是操作方法還是觀察的指標都與格里菲思的不同，A錯誤。從圖中可以看出，該實驗的因變量是是否出現(xiàn)了S型菌落，但S型菌落是光滑的而不是粗糙的，B錯誤。艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗是將S型菌的各種成分分別加入到R型活菌中，而不是將各種成分混合加入到R型活菌中，C錯誤。無論是細菌轉(zhuǎn)化實驗還是噬菌體侵染細菌實驗，都僅能證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D正確。 肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的曲線解讀 1．bc段中R型菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的對抗R型菌的抗體，致使R型菌數(shù)量減少。 2．cd段R型菌數(shù)量增多的原因是c之前，已有少量R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，S型菌能降低小鼠的免疫能力，造成R型菌大量繁殖。 題點二　噬菌體侵染細菌的實驗分析 1．下列關(guān)于噬菌體侵染細菌實驗的敘述中，正確的是(　　) A．在含有35S或32P的培養(yǎng)基中直接培養(yǎng)噬菌體，可以將噬菌體進行標記 B．將被35S和32P標記的噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)，可以通過觀察放射性的分布判斷遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是DNA C．用含32P的噬菌體侵染大腸桿菌，如果保溫時間過長或過短，則上清液中放射性降低 D．用含35S的噬菌體侵染大腸桿菌，如果沒有攪拌直接離心，則沉淀物中的放射性增高 解析：選D。由于噬菌體無細胞結(jié)構(gòu)，所以在培養(yǎng)基中無法培養(yǎng)噬菌體，也不能將噬菌體進行標記，A錯誤。該實驗分兩個小組，不同之處是噬菌體被標記的情況，一組用35S標記，另一組用32P標記，不能將一個噬菌體同時用35S和32P進行標記，B錯誤。用含32P標記的一組中，正常情況下的實驗結(jié)果是沉淀物中放射性很高，上清液中放射性很低，如果保溫時間過長或過短，則會出現(xiàn)上清液中放射性較高，C錯誤。用35S標記的一組中，如果沒有攪拌，則部分含35S的噬菌體會隨著大腸桿菌進入沉淀物中，所以會導(dǎo)致沉淀物中的放射性增高，D正確。 2．赫爾希和蔡斯做噬菌體侵染細菌實驗時，分別用35S、32P標記的噬菌體去侵染未標記的細菌，若噬菌體在細菌體內(nèi)復(fù)制了三次，下列敘述正確的是(　　) A．用32P和35S標記同一噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) B．噬菌體侵染細菌時，只將35S注入細菌細胞中 C．在子代噬菌體中，含32P的噬菌體占總數(shù)的1/4 D．該實驗可以證明DNA是噬菌體的主要遺傳物質(zhì) 解析：選C。為了能分開觀察DNA和蛋白質(zhì)在遺傳中的作用，應(yīng)用32P和35S分別標記不同的噬菌體。噬菌體侵染細菌的過程中，進入細胞內(nèi)部的是噬菌體的DNA(含P)，蛋白質(zhì)(含S)外殼留在外部。由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，復(fù)制三代，含有32P的子代噬菌體占全部噬菌體的比例為2/8＝1/4。噬菌體侵染細菌的實驗可以證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 噬菌體侵染細菌實驗放射性分析的“兩看”法 考點二　DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制 [高考領(lǐng)航] 1．(2013高考新課標全國卷Ⅱ)關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是(　　) A．DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵 B．一種病毒同時含有DNA和RNA C．原核細胞中既有DNA，也有RNA D．葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA 解析：選C。DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu)，其堿基對間為氫鍵，RNA雖然一般為單鏈，但tRNA形成的“三葉草”結(jié)構(gòu)中，也存在堿基配對現(xiàn)象，也存在氫鍵；DNA病毒只含DNA，RNA病毒只含RNA，一種病毒不可能同時含有DNA和RNA；原核細胞與真核細胞一樣，既有DNA，也有RNA；葉綠體和線粒體均含有DNA和RNA，而核糖體只含有RNA。 2．(2016高考全國甲卷)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．隨后細胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙 B．隨后細胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C．該物質(zhì)可將細胞周期阻斷在分裂中期 D．可推測該物質(zhì)對癌細胞的增殖有抑制作用 解析：選C。在DNA分子的復(fù)制過程中，DNA分子需要先經(jīng)過解旋，即DNA雙鏈解開，加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開，故細胞中DNA的復(fù)制會發(fā)生障礙，A項正確。DNA分子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA的過程中，DNA分子也需要在RNA聚合酶作用下先將雙鏈解開，再以DNA的一條鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄，加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開，故細胞中的RNA轉(zhuǎn)錄會發(fā)生障礙，B項正確。因DNA復(fù)制發(fā)生在細胞分裂間期，故該物質(zhì)阻斷的是分裂間期DNA分子的復(fù)制過程，從而將細胞周期阻斷在分裂間期，C項錯誤。癌細胞的增殖方式是有絲分裂，其分裂過程中可發(fā)生DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，加入該物質(zhì)會阻礙這兩個過程，從而抑制癌細胞的增殖，D項正確。 3．(2016高考全國乙卷)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)?；卮鹣铝袉栴}： (1)某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應(yīng)在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 (2)若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應(yīng)在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 (3)將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因____________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題干信息可知，該酶能將ATP水解成ADP和磷酸基團(即Pγ)，同時將Pγ基團轉(zhuǎn)移到DNA末端上。因此需用32P標記到ATP的γ位上。(2)DNA生物合成的原料為脫氧核苷酸。將dATP兩個高能磷酸鍵都水解后產(chǎn)物為dA－Pα(腺嘌呤脫氧核苷酸)，為合成DNA的原料。因此需用32P標記到dATP的α位上。(3)一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記。 答案：(1)γ　(2)α　(3)一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記 [核心探究] 1．理清DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一” (1)五種元素：C、H、O、N、P。 (2)四種堿基：A、G、C、T，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸。 (3)三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、堿基。 (4)兩條鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈。 (5)一種結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 2．DNA復(fù)制的相關(guān)問題整合分析 有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)及復(fù)制計算的三大失分點 1．堿基計算 (1)不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。 (2)若已知A占雙鏈堿基的比例為c%，則A1/單鏈堿基的比例無法確定，但最大值可求出為2c%，最小值為0。 2．水解產(chǎn)物及氫鍵數(shù)目計算 (1)DNA水解產(chǎn)物；初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸，徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。 (2)氫鍵數(shù)目計算：若堿基對數(shù)為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n；若已知A有m個，則氫鍵數(shù)為3n－m。 3．DNA復(fù)制計算 在做DNA分子復(fù)制的計算題時，應(yīng)看準是“含”還是“只含”，是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 [題點突破] 題點一　DNA的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)計算 1．下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的說法，正確的是(　　) A．相鄰的堿基被相鄰的兩個核糖連在一起 B．每個磷酸基團上都連著兩個五碳糖 C．堿基對排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的特異性 D．只有嘌呤與嘧啶配對，才能保證DNA兩條長鏈之間的距離不變 解析：選D。DNA分子中一條鏈上相鄰的堿基被“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連在一起，兩條鏈上相鄰的堿基被氫鍵連在一起；DNA鏈末端的磷酸基團上連著一個五碳糖；堿基對排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性。 2．某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是 (　　) 解析：選C。雙鏈DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)一定等于1，A曲線應(yīng)為水平，A項錯誤；當一條鏈中存在(A1＋C1)/(T1＋G1)＝1時，其互補鏈中存在(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)＝1，B項錯誤；在DNA分子中，存在(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)，C項正確、D項錯誤。 雙鏈DNA分子中堿基計算的兩個重要規(guī)律 1．互補堿基之和的比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同，即：若在一條鏈中＝m，在互補鏈及整個DNA分子中＝m。 2．非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1，即若在DNA一條鏈中＝a，則在互補鏈中＝，而在整個DNA分子中＝1。 題點二　DNA的復(fù)制及其相關(guān)計算 1．如圖為真核細胞DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．解旋酶能使DNA雙鏈解開，但需要消耗ATP B．DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制 C．DNA分子的復(fù)制需要引物，且兩條子鏈的合成方向是相反的 D．因為DNA分子在復(fù)制時需嚴格遵循堿基互補配對原則，所以新合成的兩條子鏈的堿基序列是完全一致的 解析：選D。由圖可知，解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵，且需要消耗ATP，A項正確；DNA分子復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA分子中都保留了原來DNA分子中的一條鏈，即半保留復(fù)制，B項正確；DNA分子兩條鏈是反向平行的，而復(fù)制的時候子鏈只能從5′端向3′端延伸，所以兩條子鏈合成的方向相反，C項正確；因為DNA復(fù)制是以解開的每一條母鏈為模板按照堿基互補配對原則進行的，所以新合成的兩條子鏈的堿基序列應(yīng)是互補的，D項錯誤。 2．如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點同時開始的 B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率 解析：選A。分析題圖中的三個復(fù)制點復(fù)制的DNA片段的長度不同，因此復(fù)制的起始時間不同，A錯誤；分析題圖可知，DNA分子的復(fù)制過程是邊解旋邊復(fù)制的過程，B正確；DNA分子的復(fù)制首先要在解旋酶的作用下進行解旋，C正確；真核細胞的DNA分子具有多個復(fù)制起點，這種復(fù)制方式加速了復(fù)制過程，提高了復(fù)制效率，D正確。 3．某含1 000個堿基對的DNA分子雙鏈均被標記，其中腺嘌呤400個，將該DNA分子置于不帶標記的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次，則下列敘述錯誤的是(　　) A．子代DNA分子中帶放射性標記的占總數(shù)的1/4 B．帶放射性標記的DNA分子中只有一條鏈被標記 C．該過程中需要消耗鳥嘌呤4 200個 D．子代DNA分子中帶標記的脫氧核苷酸鏈占1/4 解析：選D。親代DNA分子兩條鏈均被標記，連續(xù)復(fù)制3次共得到8個DNA分子，其中有2個帶有標記，子代DNA分子中有6個不帶標記，A正確；因為DNA分子為半保留復(fù)制，所以帶標記的DNA分子中只有一條鏈被標記，B正確；1個DNA分子中A、T均為400個，則G、C各600個，連續(xù)復(fù)制3次，需要消耗G的數(shù)量為600(23—1)＝4 200(個)，C正確；1個DNA分子有2條脫氧核苷酸鏈，子代DNA分子中帶標記的脫氧核苷酸鏈占2/16＝1/8，D錯誤。 與DNA復(fù)制有關(guān)的計算 假設(shè)1個DNA分子復(fù)制n次，則 1．子代DNA數(shù)為2n 2．子代DNA鏈數(shù)為2n＋1 3．復(fù)制差錯的計算：DNA復(fù)制過程中其中一條鏈發(fā)生差錯，復(fù)制n代后，含有突變基因的異常DNA分子占DNA總數(shù)的50%。 4．復(fù)制原料的計算：若某DNA分子含某堿基m個，該DNA分子進行n次復(fù)制，則需消耗該游離的脫氧核苷酸數(shù)為m(2n－1)；進行第n代復(fù)制時，需消耗該游離的脫氧核苷酸數(shù)為m2n－1。 抓準DNA復(fù)制中的“關(guān)鍵字眼” 1．DNA復(fù)制：用15N標記的是“親代DNA”還是“培養(yǎng)基中原料”。 2．子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”還是“只含15N的”。 3．相關(guān)計算：已知某親代DNA中含某堿基m個。 (1)“復(fù)制n次”消耗的堿基數(shù)：m(2n－1)。 (2)“第n次復(fù)制”消耗的堿基數(shù)：m2n－1。 考點三　基因的表達 [高考領(lǐng)航] 1．(2013高考新課標全國卷Ⅰ)關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述，正確的是(　　) A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 B．DNA聚合酶是在細胞核內(nèi)合成的 C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基 D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成 解析：選D。一種tRNA只能攜帶特定的一種氨基酸，而一種氨基酸可能由多種tRNA轉(zhuǎn)運，A項錯誤。DNA聚合酶是蛋白質(zhì)，是在細胞質(zhì)中的核糖體上合成的，B項錯誤。反密碼子是由位于tRNA上相鄰的3個堿基構(gòu)成的，mRNA上相鄰的3個堿基可構(gòu)成密碼子，C項錯誤。線粒體是半自主性細胞器，其內(nèi)含有部分DNA，可以控制某些蛋白質(zhì)的合成，D項正確。 2．(2016高考江蘇卷)近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設(shè)計向?qū)NA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(見下圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．Cas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成 B．向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則 C．向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成 D．若α鏈剪切位點附近序列為……TCCAGAATC…… 則相應(yīng)的識別序列為……UCCAGAAUC…… 解析：選C。Cas9蛋白由相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA指導(dǎo)在核糖體中合成，A項正確；向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則，B項正確；逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA，C項錯誤；α鏈與向?qū)NA都與模板鏈互補配對，但二者所含堿基有所不同，D項正確。 3．(2015高考安徽卷)Qβ噬菌體的遺傳物質(zhì)(Qβ RNA)是一條單鏈RNA。當噬菌體侵染大腸桿菌后，Qβ RNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復(fù)制酶(如圖所示)，然后利用該復(fù)制酶復(fù)制Qβ RNA。下列敘述正確的是(　　) A．Qβ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄過程 B．Qβ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程 C．一條Qβ RNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D．Qβ RNA復(fù)制后，復(fù)制酶基因才能進行表達 解析：選B。根據(jù)題意可知，噬菌體侵染大腸桿菌后，Qβ RNA翻譯出了RNA復(fù)制酶，利用該酶催化RNA復(fù)制沒有逆轉(zhuǎn)錄酶，因此Qβ RNA的復(fù)制沒有經(jīng)歷逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程，A項錯誤。Qβ噬菌體在RNA復(fù)制酶的作用下，以單鏈RNA為模板，根據(jù)堿基互補配對原則形成子鏈，因此會經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程，B項正確。據(jù)圖中信息可知，該Qβ噬菌體的單鏈RNA在大腸桿菌內(nèi)可以同時翻譯出多條肽鏈，C項錯誤。復(fù)制酶基因表達后生成RNA復(fù)制酶，才能催化RNA的復(fù)制，D項錯誤。 [核心探究] 1．轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較 (1)轉(zhuǎn)錄 (2)翻譯 2．理清不同類型生物遺傳信息的傳遞過程 (1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 RNA蛋白質(zhì) (2)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 ①具有RNA復(fù)制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)。 蛋白質(zhì)(性狀) ②具有逆轉(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。 RNARNA蛋白質(zhì) 有關(guān)轉(zhuǎn)錄、翻譯的五大失分點 1．轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有三種RNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，并且三種RNA都參與翻譯過程，只是分工不同。 2．密碼子的專一性和簡并性保證翻譯的準確性和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及遺傳性狀的穩(wěn)定性。 3．翻譯進程中核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，但mRNA不移動。 4．DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應(yīng)關(guān)系如下圖所示： 5．進行蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計算時，應(yīng)看清是DNA上(或基因中)的堿基對數(shù)還是堿基個數(shù)；是mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基的個數(shù)；是合成蛋白質(zhì)中氨基酸的個數(shù)還是種類數(shù)。 [題點突破] 題點一　轉(zhuǎn)錄與翻譯的過程分析 1.如圖所示為某原核細胞內(nèi)的生理過程，下列說法正確的是(　　) A．圖示表明原核細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時進行 B．圖示表明兩個核糖體同時開始合成兩條多肽鏈 C．圖中核糖體上的堿基配對方式有G—C、A—T D．圖示過程需要DNA聚合酶等相關(guān)酶 解析：選A。圖示表明原核細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程在同一時間、同一地點進行，故A項正確；由多肽鏈的長度可知，圖示兩個核糖體不是同時開始合成多肽鏈的，故B項錯誤；圖中核糖體上進行的是翻譯過程，即mRNA和tRNA進行配對，其堿基配對方式有G—C、A—U、C—G、U－A，故C項錯誤：圖示過程需要RNA聚合酶等相關(guān)酶．故D項錯誤。 2．如圖是兩種細胞中主要遺傳信息的表達過程。據(jù)圖分析，下列敘述中不正確的是(　　) A．兩種表達過程均主要由線粒體提供能量，由細胞質(zhì)提供原料 B．甲沒有核膜圍成的細胞核，所以轉(zhuǎn)錄翻譯同時發(fā)生在同一空間內(nèi) C．乙細胞的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要通過核孔才能進入細胞質(zhì) D．若合成某條肽鏈時脫去了100個水分子，則該肽鏈中至少含有102個氧原子 解析：選A。從圖中可以看出，甲細胞是原核細胞，乙細胞是真核細胞，則甲細胞不含線粒體，故A錯誤；原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯都發(fā)生在細胞質(zhì)中，故B正確；乙細胞翻譯的場所為細胞質(zhì)中的核糖體，細胞核基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNA必須通過核孔才能從細胞核出來，故C正確；若合成某肽鏈時脫去100個水分子，則該肽鏈含有100個肽鍵，每個肽鍵中含有1個氧原子，再加上一端的羧基含有的2個氧原子，該肽鏈至少含有102個氧原子，故D正確。 真核生物與原核生物基因表達過程的不同 1．原核生物：轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行，發(fā)生在細胞質(zhì)中。 2．真核生物：先轉(zhuǎn)錄，主要發(fā)生在細胞核中；后翻譯，發(fā)生在細胞質(zhì)中。 題點二　遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較 1．如圖是蛋白質(zhì)合成時tRNA分子上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對情形，以下有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．tRNA上結(jié)合氨基酸分子的部位為甲端 B．圖中戊處上下鏈中間的化學鍵表示氫鍵 C．與此tRNA反密碼子配對的密碼子為UCG D．蛋白質(zhì)的合成是在細胞內(nèi)的核糖體上進行的，核糖體沿著mRNA由丙到丁移動 解析：選C。tRNA上的甲端是結(jié)合氨基酸分子的部位，A正確；圖中戊處為局部雙鏈結(jié)構(gòu)，該處上下鏈中間的化學鍵表示氫鍵，B正確；tRNA的堿基順序是從非氨基酸臂那一端開始的，而密碼子的第三位堿基與反密碼子的第一位堿基配對，因此與此tRNA反密碼子配對的密碼子為GCU，C錯誤；蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，其沿著mRNA由丙到丁移動，D正確。 2．如圖表示基因M和R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列，起始密碼子均為AUG，且兩個基因位于一對同源染色體上。 下列相關(guān)敘述中，錯誤的是(　　) A．基因M和基因R在轉(zhuǎn)錄時都是以b鏈為模板的 B．若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳，其對應(yīng)的密碼子將由GUC變?yōu)閁UC C．基因M和R不遵守基因的自由組合定律 D．基因M或R在表達后兩條鏈又形成雙螺旋結(jié)構(gòu) 解析：選A。由于第一個密碼子都是AUG，所以根據(jù)堿基互補配對原則可知，基因M轉(zhuǎn)錄時以b鏈為模板鏈，基因R轉(zhuǎn)錄時以a鏈為模板鏈，A錯誤。由于基因M是以b鏈為模板鏈的，所以當圖中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳時，第二個密碼子將由GUC變?yōu)閁UC，B正確。由于基因M和R位于一對同源染色體上，所以兩個基因不遵守基因的自由組合定律，C正確?；蛟诒磉_之后，解開的兩條脫氧核苷酸鏈要再螺旋，D正確。 遺傳信息、密碼子、反密碼子辨析 1．遺傳信息：基因中堿基的排列順序。 2．密碼子：mRNA中決定1個氨基酸的3個相鄰堿基。 3．反密碼子：tRNA一端與密碼子互補配對的3個堿基。 題點三　中心法則的理解與應(yīng)用 1．結(jié)合下圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(zhì) C．遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ) D．編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 解析：選D。A項，對于以DNA為遺傳物質(zhì)的細胞生物及部分DNA病毒來說，遺傳信息儲存在DNA的脫氧核苷酸序列中；對于RNA病毒來說，遺傳信息儲存在RNA的核糖核苷酸序列中。B項，由于密碼子的簡并性(即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸)等原因，核苷酸序列不同的基因，也可能表達出相同的蛋白質(zhì)。C項，蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者，基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實現(xiàn)的。D項，具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈，另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈。兩條鏈之間的堿基互補配對，核苷酸排列順序不同，含有不同的遺傳信息。 2．如圖為生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞過程，有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．甲可表示垂體細胞中生長激素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向 B．乙可表示含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息的傳遞方向 C．甲可表示DNA病毒(如噬菌體)在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息的傳遞方向 D．丙可表示RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息的傳遞方向 解析：選A。垂體細胞已經(jīng)高度分化，不再分裂，因此不會有DNA的自我復(fù)制過程，A項錯誤；乙可表示含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在宿主細胞內(nèi)繁殖時遺傳信息的傳遞方向，B項正確；甲可表示DNA病毒(如噬菌體)在宿主細胞內(nèi)繁殖時遺傳信息的傳遞方向，C項正確；丙可表示RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細胞內(nèi)繁殖時遺傳信息的傳遞方向，D項正確。 3．在其他條件具備情況下，在試管中加入物質(zhì)X和物質(zhì)Z，可得到相應(yīng)產(chǎn)物Y。下列敘述正確的是(　　) A．若X是DNA，Y是RNA，則Z是逆轉(zhuǎn)錄酶 B．若X是DNA，Y是mRNA，則Z是脫氧核苷 C．若X是RNA，Y是DNA，則Z是限制性內(nèi)切酶 D．若X是mRNA，Y是在核糖體上合成的大分子，則Z是氨基酸 解析：選D。若X是DNA，Y是RNA，則Z是轉(zhuǎn)錄酶，A錯；若X是DNA，Y是mRNA，則Z是核糖核苷，B錯；若X是RNA，Y是DNA，則Z是逆轉(zhuǎn)錄酶，C錯；若X是mRNA，Y是核糖體上合成的大分子，即蛋白質(zhì)(或多肽)，則Z是氨基酸，D正確。 從模板、原料、產(chǎn)物等方面確定遺傳信息的傳遞過程 1．分析模板 (1)模板是DNA：DNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄。 (2)模板是RNA：RNA復(fù)制或RNA逆轉(zhuǎn)錄或翻譯。 2．分析原料和產(chǎn)物 (1)原料為脫氧核苷酸→產(chǎn)物一定是DNA→DNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄。 (2)原料為核糖核苷酸→產(chǎn)物一定是RNA→DNA轉(zhuǎn)錄或RNA復(fù)制。 (3)原料為氨基酸→產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì)(或多肽)→翻譯。 細胞分裂過程中染色體標記情況分析　 [方法解讀] 1．有絲分裂與DNA復(fù)制： (1)過程圖解(一般只研究一條染色體)： ①復(fù)制一次(母鏈標記，培養(yǎng)液不含同位素標記)： ②轉(zhuǎn)至不含放射性培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個細胞周期： (2)規(guī)律總結(jié)：若只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子染色體都帶有標記；若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標記。 2．減數(shù)分裂與DNA復(fù)制： (1)過程圖解：減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象，如圖： (2)規(guī)律總結(jié)：由于減數(shù)分裂沒有細胞周期，DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標記。 [奪分題組] 1．蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是(　　) A．每條染色體的兩條單體都被標記 B．每條染色體中都只有一條單體被標記 C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記 D．每條染色體的兩條單體都不被標記 解析：選B。蠶豆的根尖細胞完成一個細胞周期后，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點，形成的子細胞中染色體上的DNA都只有一條鏈具有放射性，另一條鏈不具有放射性，即每條染色體都具有放射性。當在不具有放射性標記的培養(yǎng)基中接著進行下一個細胞周期時，完成DNA復(fù)制后，有絲分裂前期以及中期每條染色體都含有兩條染色單體，每條染色單體含有一個DNA分子，這兩個DNA分子一個具有放射性，一個沒有放射性，即細胞中每條染色體含有的兩條染色單體(兩個DNA分子)都是一條染色單體(一個DNA分子)被標記，另一條染色單體(另一個DNA分子)不被標記。 2．將精原細胞的一個DNA分子用15N標記，放在含14N的培養(yǎng)基中，完成減數(shù)第一次分裂后再換用含15N的培養(yǎng)基，則產(chǎn)生的四個精子中含15N的有(不考慮變異)(　　) A．0個　　　　　　　　 B．1個 C．2個 D．4個 解析：選C。精原細胞的一個DNA分子用15N標記，則該DNA復(fù)制完成后形成的兩個DNA分子，都是一條鏈含有15N，另一條鏈含14N，該細胞完成減數(shù)第一次分裂后再換用15N培養(yǎng)基培養(yǎng)，由于減數(shù)第二次分裂不再進行DNA復(fù)制，故產(chǎn)生的四個精子中含15N的有2個。 3．將某一用3H充分標記的染色體數(shù)目為2N的雄性動物精巢細胞，放置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該細胞經(jīng)過連續(xù)分裂后形成四個大小相等的子細胞。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．若子細胞中染色體數(shù)目為N，則其中含3H的染色體數(shù)目為 B．若子細胞中染色體數(shù)目為2N，則其中含3H的染色體數(shù)目為N C．若子細胞中所有染色體都含有3H，則細胞分裂過程中會發(fā)生基因重組 D．若子細胞中有的染色體不含3H，是因為同源染色體彼此分離 解析：選C。若子細胞中染色體數(shù)目為N，說明該細胞進行的是減數(shù)分裂，減數(shù)過程中DNA只復(fù)制了一次，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點，細胞中所有DNA都含有3H，則形成的子細胞中的所有染色體都含3H，A錯誤；若子細胞中染色體數(shù)目為2N，說明該細胞進行的是兩次連續(xù)的有絲分裂，該過程中DNA復(fù)制了兩次，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點，則其中含3H的染色體數(shù)目為0～2N，B 錯誤；若子細胞中所有染色體都含有3H，則該細胞進行的是減數(shù)分裂，減數(shù)第一次分裂前期和后期都會發(fā)生基因重組，C正確；若子細胞中有的染色體不含3H，說明該細胞進行的是有絲分裂，而有絲分裂過程中，同源染色體不會聯(lián)會也不會彼此分離，D錯誤。 4．用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂完成后每個細胞中被32P標記的染色體條數(shù)是(　　) A．0條　　　　　　　　　　 B．20條 C．大于0小于20條 D．以上都有可能 解析：選D。第一次細胞分裂完成后形成的細胞中，DNA雙鏈均是一條鏈含有32P，另一條鏈不含32P，第二次細胞分裂的間期，染色體復(fù)制后每條染色體上都是一條染色單體含32P，一條染色單體不含32P，有絲分裂后期，姐妹染色單體分離，如果含32P的20條染色體同時移向細胞的一極，不含32P的20條染色體同時移向細胞的另一極，則產(chǎn)生的子細胞中被32P標記的染色體條數(shù)分別是20條和0條，如果移向細胞兩極的20條染色體中既有含32P的，也有不含32P的，則形成的子細胞中被32P標記的染色體條數(shù)大于0小于20條。 5．用3H標記蠶豆根尖分生區(qū)細胞的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入含秋水仙素但不含3H的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。若秋水仙素對細胞連續(xù)發(fā)揮作用，則相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．秋水仙素可抑制紡錘體的形成，但不影響著絲點的正常分裂 B．通過對細胞中不含單體時的染色體計數(shù)，可推測DNA復(fù)制的次數(shù) C．通過檢測DNA鏈上3H標記出現(xiàn)的情況，可推測DNA的復(fù)制方式 D．細胞中DNA第二次復(fù)制完成時，每條染色體的單體均帶有3H標記 解析：選D。秋水仙素可抑制紡錘體的形成，但不影響著絲點的正常分裂，從而導(dǎo)致細胞中染色體數(shù)目加倍，A正確；1個DNA復(fù)制n次后的數(shù)目為2n個，所以通過對細胞中不含單體時的染色體計數(shù)，可推測DNA復(fù)制的次數(shù)，B正確；通過檢測DNA鏈上3H標記出現(xiàn)的情況，可推測DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，C正確；根據(jù)DNA分子復(fù)制的半保留的特點，細胞中DNA第二次復(fù)制完成時，每條染色體的單體中只有一條帶有3H標記，D錯誤?！　　∠迺r規(guī)范訓(xùn)練 (建議用時：40分鐘) 1．下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述，正確的是(　　) A．都選用結(jié)構(gòu)簡單的生物作為實驗材料，繁殖快、容易觀察實驗結(jié)果 B．格里菲思和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗都是在小鼠體內(nèi)進行的 C．兩個實驗都運用了同位素示蹤法 D．兩個實驗都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：選A。噬菌體是病毒，肺炎雙球菌為原核生物，它們結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快，容易觀察實驗結(jié)果。格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是在小鼠體內(nèi)進行的，而艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是在體外進行的。只有噬菌體侵染細胞的實驗運用了同位素示蹤法。兩個實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 2．某研究性學習小組做了兩組實驗：甲組用3H、35S標記的T2噬菌體去侵染無放射性的大腸桿菌；乙組用無放射性的T2噬菌體去侵染用3H、35S標記的大腸桿菌。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．短時間保溫、攪拌、離心后，甲組上清液放射性很強而沉淀物幾乎無放射性 B．短時間保溫、攪拌、離心后，乙組上清液與沉淀物放射性都很強 C．甲組子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、35S D．乙組子代噬菌體的蛋白質(zhì)與DNA分子中都可檢測到3H 解析：選D。甲組用3H、35S標記的T2噬菌體去侵染無放射性的大腸桿菌時，由于T2噬菌體的蛋白質(zhì)含3H、35S，其DNA含3H、不含35S，短時間保溫、攪拌、離心后，上清液因含有T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼(含3H、35S)而放射性強，而沉淀物因含有T2噬菌體的DNA(含3H)也具有較強放射性。乙組用無放射性的T2噬菌體去侵染3H、35S標記的細菌，短時間保溫、攪拌、離心后，由于T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼(不含3H和35S)沒有放射性，離心后的上清液應(yīng)幾乎沒有放射性，但沉淀物因含3H、35S標記的大腸桿菌(含子代T2噬菌體)放射性很強。甲組子代T2噬菌體的DNA分子是以親代T2噬菌體的DNA分子為模板進行復(fù)制得到的，故可以檢測到3H，但不能檢測到35S(因親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不進入大腸桿菌)。乙組子代T2噬菌體利用來自用3H、35S標記的大腸桿菌的氨基酸(可能含有3H、35S)、脫氧核苷酸(可能含有3H，一般不含有35S)分別合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)、DNA分子，前者可檢測到3H、35S，后者可檢測到3H。 3．關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是(　　) A．每個DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸 B．DNA分子中的堿基、磷酸基團、脫氧核糖三者的數(shù)量是相等的 C．每個脫氧核糖上均連著一個磷酸基團和一個堿基 D．一段雙鏈DNA分子中，如果有40個腺嘌呤，就含有40個胸腺嘧啶 解析：選C。每個DNA分子中一般都含有胸腺嘧啶脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸，A正確；每個DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸基團數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，B正確；在DNA分子鏈中只有鏈末端的脫氧核糖連著一個磷酸基團，其余的脫氧核糖上均連著2個磷酸基團，C錯誤；在雙鏈DNA分子中A和T的數(shù)目相同，D正確。 4．如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個過程，圖丙為其中部分片段的放大示意圖。以下分析正確的是(　　) A．圖中酶1和酶2是同一種酶 B．圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分 C．圖丙是圖甲的部分片段放大 D．圖乙所示過程在高度分化的細胞中不會發(fā)生 解析：選B。甲圖表示DNA的復(fù)制，乙圖表示轉(zhuǎn)錄過程，酶1為DNA聚合酶、酶2為RNA聚合酶，A錯誤；核糖體由蛋白質(zhì)和RNA構(gòu)成，B正確；圖丙應(yīng)是圖乙的部分片段放大，C錯誤；一般情況下，活細胞中都存在乙圖所示過程，D錯誤。 5．具有x個堿基對的一個雙鏈DNA分子片段，含有y個嘧啶。下列敘述正確的是(　　) A．該分子片段即為一個基因 B．該分子片段中，堿基的比例y/x＝1 C．該DNA單鏈中相鄰的兩個堿基通過氫鍵連接 D．該分子片段完成n次復(fù)制需要(2x－y)2n個游離的嘌呤脫氧核苷酸 解析：選B?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，依題意無法判斷該雙鏈DNA分子片段是否有遺傳效應(yīng)，A錯誤；依題意，在該雙鏈DNA分子片段中，A＋T＋C＋G＝2x，T＋C＝y(tǒng)，依據(jù)堿基互補配對原則，在該雙鏈DNA分子片段中，有A＝T、C＝G，所以解得x＝y(tǒng)，即在該分子片段中，堿基的比例y/x＝1，B正確；該DNA單鏈中，相鄰的兩個堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接，C錯誤；依題意，該雙鏈DNA分子片段中，A＋T＋C＋G＝2x，T＋C＝y(tǒng)，解得A＋G＝2x－y，該分子片段完成n次復(fù)制需要游離的嘌呤脫氧核苷酸為(2n－1)(2x－y)個，D錯誤。 6．DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基(設(shè)為X)變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個子代DNA分子相應(yīng)位點上的堿基對分別為U—A、A—T、G—C、C—G，推測“X”可能是(　　) A．胸腺嘧啶　　　　　 B．胞嘧啶 C．腺嘌呤 D．胸腺嘧啶或腺嘌呤 解析：選B。DNA復(fù)制按照堿基互補配對原則進行，為半保留復(fù)制，尿嘧啶所在鏈連續(xù)復(fù)制兩次，相應(yīng)位點上的堿基對分別為U－A、A－T，故X所在鏈連續(xù)復(fù)制兩次相應(yīng)位點上的堿基對分別為G－C、C－G，故推測“X”可能是C，B正確；如果是胸腺嘧啶或腺嘌呤，則X所在鏈連續(xù)復(fù)制兩次相應(yīng)位點上的堿基對分別為A—T、T－A，A、C、D錯誤。 7．將正常生長的玉米根尖細胞放在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，待其完成一個細胞周期后，再轉(zhuǎn)入不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓其再完成一個細胞周期。此時獲得的子細胞內(nèi)DNA分子不可能為(只考慮其中一對同源染色體上的DNA分子)(　　) A．② B．①② C．③ D．③④ 解析：選A。玉米根尖細胞進行有絲分裂，在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個細胞周期，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點，則細胞中的每個DNA一條鏈含3H，另一條鏈不含。再轉(zhuǎn)入不含3H標記的培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個細胞周期，中期時一個著絲點連接的兩條姐妹染色單體中的DNA分子，其中一個全部不含3H，即為正常DNA，另一個一條鏈含3H，另一條鏈不含3H，而在有絲分裂后期，著絲點斷裂后，姐妹染色單體分離，隨機移向兩極，因此可以產(chǎn)生圖中的①③④。故選擇A選項。 8．如圖表示生物基因的表達過程，下列敘述與該圖相符的是(　　) A．圖1可發(fā)生在綠藻細胞中，圖2可發(fā)生在藍藻細胞中 B．DNA—RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對 C．圖1翻譯的結(jié)果得到了多條多肽鏈，圖2翻譯的結(jié)果只得到了一條多肽鏈 D．圖2中③的合成需要的酶與圖1中的RNA聚合酶完全一樣 解析：選C。圖1的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程是同時進行的，只能發(fā)生在原核生物中，圖2是先轉(zhuǎn)錄再翻譯，應(yīng)發(fā)生在真核生物中，綠藻為真核生物，而藍藻為原核生物；DNA—RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)該與U配對；酶具有專一性，不同種生物需要的聚合酶不同。 9．依據(jù)下圖中心法則，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．基因突變只可能發(fā)生在①過程中 B．②③過程在藍藻中無法同時完成 C．④⑤過程不可能在真核細胞中完成 D．①～⑤過程均遵循堿基互補配對原則 解析：選D。①表示DNA復(fù)制過程，是基因發(fā)生突變的主要時期，但并不是唯一時期，A錯誤；②③表示轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，由于藍藻細胞內(nèi)無核膜，所以轉(zhuǎn)錄和翻譯過程可以同時完成，B錯誤；④⑤分別表示逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過程，當真核細胞感染某種RNA病毒后就可能發(fā)生這樣的過程，C錯誤；①～⑤過程都涉及信息的傳遞，所以都遵循堿基互補配對原則，D正確。 10．腸道病毒EV71為單股正鏈RNA(＋RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原體之一，如圖為該病毒在宿主細胞內(nèi)增殖的示意圖。下面說法不合理的是(　　) A．圖中＋RNA有三方面功能 B．物質(zhì)M的合成場所是宿主細胞的核糖體 C．患兒痊愈后若再次感染該病毒，相應(yīng)的記憶細胞會迅速產(chǎn)生抗體消滅病毒 D．假定腸道病毒基因＋RNA含有1 000個堿基，其中A和U占堿基總數(shù)的60%。以病毒基因＋RNA為模板合成一條子代＋RNA的過程共需要堿基G和C共800個 解析：選C。由圖可知＋RNA可以作為含遺傳物質(zhì)的基因，還可以作為翻譯和轉(zhuǎn)錄的模板，故A正確；物質(zhì)M是蛋白質(zhì)類應(yīng)是在宿主細胞的核糖體上合成的，故B正確；患兒痊愈后如果再次感染該病毒，相應(yīng)的記憶細胞會迅速增殖分化為漿細胞產(chǎn)生抗體，不是記憶細胞產(chǎn)生抗體，故C錯誤；假定腸道病毒基因＋RNA含有1 000個堿基，其中A和U占堿基總數(shù)的60%，說明G和C占40%，有400個堿基。以病毒基因＋RNA為模板合成一條子代＋RNA的過程中需要先合成－RNA然后再合成＋RNA，根據(jù)堿基互補配對原則共需要堿基G和C共800個，故D正確。 11．如圖表示真核生物細胞中進行的一些生理活動。下列敘述正確的是(　　) A．①②過程發(fā)生在細胞分裂間期，③過程發(fā)生在有絲分裂后期 B．⑤過程表示遺傳信息的翻譯過程，圖中纈氨酸的密碼子是CAG C．遺傳物質(zhì)進行②過程與進行④過程所需的酶和原料都不同 D．細胞核中只能進行①②③過程，線粒體中只能進行④⑤過程 解析：選C。圖中①表示染色體逐漸變成細長而盤曲的染色質(zhì)絲的過程，可發(fā)生在有絲分裂末期和減數(shù)第二次分裂末期，②過程染色質(zhì)復(fù)制后逐漸螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體，可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第一次分裂間期，③過程表示著絲點分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體的過程，可發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，故A項錯誤；圖中纈氨酸的密碼子應(yīng)該是mRNA上相鄰的3個堿基GUC，CAG是tRNA上的反密碼子，故B項錯誤；遺傳物質(zhì)進行②過程需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是4種脫氧核苷酸，進行④過程需要RNA聚合酶，原料是4種核糖核苷酸，故C項正確；細胞核中也可進行④過程(轉(zhuǎn)錄)，且③過程進行時著絲點分裂是在細胞質(zhì)中進行，線粒體中沒有染色體，只能進行④⑤過程(轉(zhuǎn)錄和翻譯)，故D項錯誤。 12．人類的X基因前段存在CGG重復(fù)序列?？茖W家對CGG重復(fù)次數(shù)、X基因表達和某遺傳病癥狀表現(xiàn)三者之間的關(guān)系進行調(diào)查研究，統(tǒng)計結(jié)果如下： 注：丙氨酸密碼子GCC CGG重復(fù)次數(shù)(n) n＜50 n≈150 n≈260 n≈500 X基因的mRNA (分子數(shù)/細胞) 50 50 50 50 X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細胞) 1 000 400 120 0 癥狀表現(xiàn) 無癥狀 輕度 中度 重度 下列分析不合理的是(　　) A．CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄，但影響蛋白質(zhì)的合成 B．CGG重復(fù)次數(shù)與該遺傳病是否發(fā)病及癥狀表現(xiàn)有關(guān) C．CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結(jié)合 D．遺傳病癥狀的輕重與蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少有關(guān) 解析：選D。由表格可知，CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生的mRNA(分子數(shù)/細胞)都為50，CGG重復(fù)次數(shù)越多，X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細胞)越少，癥狀越重，A、B項正確；CGG重復(fù)次數(shù)影響翻譯過程，可能是影響mRNA與核糖體結(jié)合，C項正確。 13．請回答下列問題。 (1)在利用噬菌體侵染細菌研究DNA和蛋白質(zhì)的遺傳功能時，該實驗設(shè)計的關(guān)鍵思路是 _____________________________。 (2)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了__________，通過________________保證了復(fù)制的準確性，因而DNA分子能比較準確地在親子代間