《2019高考生物大二輪復習 專題六 遺傳的分子基礎學案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考生物大二輪復習 專題六 遺傳的分子基礎學案.doc（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題六　遺傳的分子基礎 考點 考情 1．人類對遺傳物質的探索過程(Ⅱ) 2．DNA分子結構的主要特點(Ⅱ) 3．DNA分子的復制(Ⅱ) 4．基因的概念(Ⅱ) 5．遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ) 6．基因與性狀的關系(Ⅱ) 1．考查題型：選擇題和非選擇題。 2．呈現(xiàn)形式：文字題、曲線題、流程圖題等。 3．(1)選擇題：借助某種傳染病考查遺傳的物質基礎，常考生物學史、遺傳學研究方法、遺傳信息的轉錄和翻譯。(2)非選擇題：基因的位置。 H　 (1)赫爾希與蔡斯以噬菌體和細菌為研究材料，通過同位素標記法區(qū)分蛋白質與DNA，證明了DNA是遺傳物質。(√) (2)肺炎雙球菌轉化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質。() (3)32P標記的噬菌體和35S標記的噬菌體分別侵染大腸桿菌的實驗說明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。() (4)噬菌體能以宿主菌的DNA為模板合成子代噬菌體的DNA。() (5)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。(√) (6)沃森和克里克以DNA大分子為研究材料，采用X射線衍射的方法，破譯了全部密碼子。() (7)磷酸與脫氧核糖交替連接構成DNA的基本骨架。(√) (8)轉錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過程。() (9)真核細胞的轉錄和翻譯都以脫氧核苷酸為原料。() 考向一　DNA是遺傳物質的實驗證據(jù) 1．(2017全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是(　C　) A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖 B．T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質 C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 [解析]　T2噬菌體的核酸是DNA，DNA的元素組成為C、H、O、N、P，培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主(大腸桿菌)攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C項正確。T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌中，不能寄生在肺炎雙球菌中，A項錯誤；T2噬菌體的mRNA和蛋白質的合成只能發(fā)生在其宿主細胞中，不能發(fā)生于病毒顆粒中，B項錯誤；人類免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌體的核酸是DNA，且二者的增殖過程不同，D項錯誤。 2．(2017江蘇卷)下列關于探索DNA是遺傳物質的實驗，敘述正確的是(　C　) A．格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B．艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C．赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中 D．赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記 [解析]　格里菲思體內轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，但格里菲思并沒有證明“轉化因子”是什么，A項錯誤；艾弗里實驗證明了DNA是遺傳物質，并沒有證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B項錯誤；由于噬菌體沒有細胞結構，所以離心后，有細胞結構的大腸桿菌在試管底部，而噬菌體及噬菌體的蛋白質外殼留在上清液中，C項正確；赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標記，因為噬菌體在進行DNA復制的時候，模板是親代噬菌體中帶有32P標記的DNA分子，而原料是大腸桿菌中沒有帶32P標記的脫氧核苷酸，D項錯誤。 H　 1．肺炎雙球菌體外轉化實驗與噬菌體侵染細胞實驗的比較 艾弗里實驗 噬菌體侵染細菌的實驗 設計 思路 設法將__DNA與其他物質__分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能 處理 方法 直接分離：分離S型菌的__DNA__、多糖、蛋白質等，分別與R型菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質的特征元素(32P和35S) 結論 ①__DNA__是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質 ②說明了遺傳物質可發(fā)生可遺傳的變異 ①DNA是遺傳物質，但不能證明__蛋白質不是遺傳物質__ ②說明了DNA能控制__蛋白質__的合成 ③DNA能__自我復制__ 2．肺炎雙球菌體內轉化的實質 R型細菌轉化為S型細菌的實質是S型細菌的DNA整合到了R型細胞的DNA中，變異類型屬于__基因重組__。 3．噬菌體浸染細菌實驗中放射性原因分析 (1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因： ①__保溫時間過短__，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經(jīng)離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。 ②__保溫時間過長__，噬菌體在大腸桿菌內增殖后子代釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因：由于__攪拌不充分__，有少量含35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。 T　 題型1　考查探索遺傳物質的經(jīng)典實驗 1．(2016江蘇卷)下列關于探索DNA是遺傳物質實驗的相關敘述，正確的是(　D　) A．格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因突變的結果 B．格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質 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 [解析]　格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因重組的結果，A項錯誤。格里菲思實驗僅僅說明存在“轉化因子”，沒有證明DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質，B項錯誤。赫爾希和蔡斯實驗是先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用T2噬菌體去侵染這種大腸桿菌，所以T2噬菌體的DNA不是用32P直接標記的，C項錯誤。赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質，D項正確。 2．(2018西安二模)科學理論的得出離不開科學方法和科學技術的支持。下列關于人類探索遺傳奧秘歷程中的科學實驗方法及技術的敘述，錯誤的是(　B　) A．艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌的體外轉化實驗中，運用了物質分離、提取和鑒定技術 B．赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，離心后的上清液中含有大量被感染的大腸桿菌 C．威爾金斯等提供的DNA衍射圖譜數(shù)據(jù)，為沃森和克里克建立DNA雙螺旋結構模型提供了支持 D．1958年，科學家通過同位素示蹤技術，證實了DNA的半保留復制 [解析]　艾弗里及其同事是將S型菌的DNA、蛋白質、脂質和莢膜多糖等一一提取出來(運用了物質分離、提取技術)，分別和R型活菌培養(yǎng)，觀察菌落的特征(運用了鑒定技術)，A項正確；赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，離心后密度小的上清液中，含有重量較輕的T2噬菌體的蛋白質外殼，B項錯誤；沃森和克里克以威爾金斯及其同事提供的DNA衍射圖譜的有關數(shù)據(jù)為基礎，推算出DNA分子呈螺旋結構，C項正確；1958年，科學家通過同位素示蹤技術，根據(jù)雙鏈DNA在試管中的分布情況，證實了DNA分子是以半保留的方式進行復制的，D項正確。 技巧方法 DNA是遺傳物質的實驗比對策略 解答DNA是遺傳物質實驗比對類試題時，要牢記以下幾點： (1)R型細菌轉化成S型細菌的實質是S型細菌的DNA與R型細菌DNA實現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型細菌的性狀，此變異屬于廣義上的基因重組。 (2)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。 (3)噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質，但是沒有證明蛋白質不是遺傳物質。 (4)因DNA和蛋白質都含有C、H、O、N元素，所以噬菌體侵染細菌實驗不能標記C、H、O、N元素。 題型2　探索生物遺傳物質經(jīng)典實驗的拓展分析 3．(2018天津市五區(qū)縣高三期末)DNA能通過玻璃濾器，但細菌不能。在一底部燒結了玻璃濾器的U型管(已滅菌)的左支加入R型肺炎雙球菌活菌菌液，右支加入殺死的S型菌菌液，兩管口用無菌脫酯棉塞緊，在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)(　D　) A．在U型管的左、右支均能檢測到R型活菌 B．在U型管的左、右支均能檢測到S型活菌 C．在U型管的左支能檢測到S型活菌，遺傳物質和原S型菌完全相同 D．在U型管的左支能檢測到S型活菌，具有R型和S型菌的遺傳物質 [解析]　在U型管的左支加入R型肺炎雙球菌活菌菌液，右支加入殺死的S型菌菌液，而DNA能通過玻璃濾器，但細菌不能。說明U型管右支的S型菌DNA進入到左支，左支的部分R型能轉化成S型菌；而右支沒有R型和S型菌。故選：D。 4．細菌轉化是指某一受體細菌通過直接吸收來自另一供體細菌的一些含有特定基因的DNA片段，從而獲得供體細菌的相應遺傳性狀的現(xiàn)象，如肺炎雙球菌轉化實驗。S型肺炎雙球菌有莢膜，菌落光滑，可致病，對青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型細菌中分離出了兩種突變型：R型，無莢膜，菌落粗糙，不致??；抗青霉素的S型(記為PenrS型)。現(xiàn)用PenrS型細菌和R型細菌進行下列實驗，對其結果的分析最合理的是(　D　) A．甲組中部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療后均可康復 B．乙組中可觀察到兩種菌落，加青霉素后仍有兩種菌落繼續(xù)生長 C．丙組培養(yǎng)基中含有青霉素，所以生長的菌落是PenrS型細菌 D．丁組培養(yǎng)基中無菌落生長 [解析]　甲組中部分R型菌可轉化為PenrS型菌，使部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療后小鼠不可康復；乙組中可觀察到兩種菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能繼續(xù)生長；丙組培養(yǎng)基中含有青霉素，R型菌不能生長，也不能發(fā)生轉化，所以不會出現(xiàn)菌落；丁組中因為PenrS型菌的DNA被水解而無轉化因子，且R型菌不抗青霉素，所以無菌落生長。 考向二　DNA的結構、復制與相關計算 Z　 　(2016上海卷)在DNA分子模型的搭建實驗中，若僅用訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構建一個含10對堿基(A有6個)的DNA鏈片段，那么使用的訂書釘個數(shù)為(　C　) A．58　　　 B．78　 C．82　　　 D．88 [解析]　一個脫氧核苷酸分子由一分子脫氧核糖、一分子磷酸、一分子含N堿基構成，一個脫氧核苷酸需要2個訂書釘，20個脫氧核苷酸總共需要40個；兩個脫氧核苷酸分子通過磷酸二酯鍵相連，一條DNA單鏈需要9個訂書釘連接，兩條鏈共需要18個；雙鏈堿基間的氫鍵數(shù)共有102＋4＝24。總共需要訂書釘40＋18＋24＝82個。 H　 1．巧用數(shù)字“五、四、三、二、一”記憶DNA的結構 2．從六個方面掌握DNA的復制 3．牢記三類公式 (1)常用公式： A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝__50%__。 (2)“單鏈中互補堿基和”所占該鏈堿基數(shù)比例＝“雙鏈中互補堿基和”所占雙鏈總堿基數(shù)比例。 (3)某鏈不互補堿基之和的比值與其互補鏈的該比值互為__倒數(shù)__。 T　 題型1　DNA的結構及復制 1．(2018山東省菏澤市高三期末)科學家設計并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNA－E47，它可以催化兩個底物DNA片段之間的連接。下列有關敘述正確的是(　B　) A．E47中，嘌呤數(shù)一定等于嘧啶數(shù) B．在E47分子中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) C．E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的 D．在E47分子中，每個脫氧核糖上均連有一個磷酸和一個含氮堿基 [解析]　A．E47是單鏈DNA，其中的堿基不遵循堿基互補配對原則，因此其中嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)，A錯誤；B．組成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子脫氧核糖組成，因此在E47分子中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，B正確；C．E47可以催化兩個底物DNA片段之間的連接，而DNA聚合酶是催化單個脫氧核苷酸連接到DNA分子上，可見E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是不相同的，C錯誤；D．在E47分子中，大多數(shù)脫氧核糖上均連有2個磷酸和1個含氮堿基，有一端的一個脫氧核糖上只連接一個磷酸和一個含氮堿基，D錯誤。故選：B。 2．(2018江西省贛州市高三期末)下列有關雙鏈DNA的結構和復制的敘述正確的是(　D　) A．DNA雙螺旋結構以及堿基間的氫鍵使DNA分子具有較強的特異性 B．DNA分子兩條鏈中相鄰堿基通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖連接 C．DNA聚合酶催化兩個游離的脫氧核苷酸之間的連接 D．復制后產(chǎn)生的兩個子代DNA分子共含有4個游離的磷酸基團 [解析]　A．DNA分子的堿基排列順序使其具有較強的特異性，A錯誤；B．DNA分子兩條鏈中相鄰堿基通過氫鍵連接，B錯誤；C．DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸與DNA鏈上的脫氧核苷酸之間的連接，C錯誤；D．由于每個DNA分子中均含有2個游離的磷酸基團，因此復制后產(chǎn)生的兩個子代DNA分子共含有4個游離的磷酸基團，D正確。故選：D。 技巧方法 “三看法”判斷DNA分子的結構技巧 一看外側鏈成鍵位置是否正確，正確的成鍵位置位于一分子脫氧核苷酸5號碳原子上的磷酸基團與相鄰脫氧核苷酸的3號碳原子之間； 二看外側鏈是否反向平行； 三看內側鏈堿基配對是否遵循堿基互補配對原則，即有無“同配”“錯配”現(xiàn)象。 題型2　DNA結構及復制相關的計算 3．(2018衡水中學月考)在搭建DNA分子模型的實驗中，若有4種堿基塑料片共20個，其中4個C,6個G,3個A,7個T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個，脫氧核糖塑料片10個，磷酸塑料片100個，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則(　D　) A．能搭建出20個脫氧核苷酸 B．所搭建的DNA分子片段最長為7堿基對 C．能搭建出410種不同的DNA分子模型 D．能搭建出一個4堿基對的DNA分子片段 [解析]　“4個C,6個G,3個A,7個T”能配對4個G—C和3個A—T，但是本題中脫氧核糖和磷酸之間的連接物僅14個，制約了模型中脫氧核苷酸數(shù)，由DNA結構圖分析，最多能搭建出一個含有4個脫氧核苷酸的DNA分子片段，故選D。 4．(2018遼寧沈陽期末)下圖中DNA分子片段中一條鏈由15N構成，另一條鏈由14N構成。下列有關說法錯誤的是(　C　) A．①處為磷酸二酯鍵，DNA解旋酶作用于③處 B．②是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 C．若該DNA分子中一條鏈上G＋C＝56%，則無法確定整個DNA分子中T的含量 D．把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制2代，子代中含15N的DNA占100% [解析]?、偬帪榱姿岫ユI，是限制酶、DNA聚合酶和DNA連接酶的作用位點；③處為氫鍵，是DNA解旋酶的作用位點，A項正確。②處是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，B項正確。若該DNA分子中一條鏈上G＋C＝56%，那么在整個DNA分子中，G＋C＝56%，A＋T＝1－56%＝44%，A＝T＝22%，C項錯誤。把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制2代，得到4個DNA分子，根據(jù)DNA的半保留復制特點，子代DNA分子中均含15N，D項正確。 技巧方法 與DNA結構及復制相關的計算 解答DNA結構及復制計算類試題時，應分以下層次達成： (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若已知雙鏈中A占的比例為c%，則單鏈中A占的比例無法確定，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 ①DNA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復制計算 在做有關DNA分子復制的計算題時，應看準是“含”還是“只含”，是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 考向三　中心法則 1．(2018江蘇卷)長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度大于200個堿基，具有多種調控功能的一類RNA分子。下圖表示細胞中l(wèi)ncRNA的產(chǎn)生及發(fā)揮調控功能的幾種方式，請回答下列問題： (1)細胞核內各種RNA的合成都以__四種核糖核苷酸__為原料，催化該反應的酶是__RNA聚合酶__。 (2)轉錄產(chǎn)生的RNA中，提供信息指導氨基酸分子合成多肽鏈的是__mRNA(信使RNA)__，此過程中還需要的RNA有__tRNA和rRNA(轉運RNA和核糖體RNA)__。 (3)lncRNA前體加工成熟后，有的與核內__染色質__(圖示①)中的DNA結合，有的能穿過__核孔__(圖示②)與細胞質中的蛋白質或RNA分子結合，發(fā)揮相應的調控作用。 (4)研究發(fā)現(xiàn)，人體感染細菌時，造血干細胞核內產(chǎn)生的一種lncRNA，通過與相應DNA片段結合，調控造血干細胞的__分化__，增加血液中單核細胞、中性粒細胞等吞噬細胞的數(shù)量。該調控過程的主要生理意義是__增強人體的免疫抵御能力__。 [解析]　(1)細胞核內各種RNA的合成原料是四種核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)轉錄產(chǎn)生的各種RNA中，氨基酸分子合成多肽鏈指導的是mRNA，翻譯過程中還需要tRNA和rRNA參與。(3)通過圖示過程可知，lncRNA前體加工成熟后，有的與細胞核內染色質中的DNA結合，有的能穿過核孔與細胞質中的蛋白質或RNA分子結合，發(fā)揮相應的調控作用。(4)血液中的單核細胞和中性粒細胞等吞噬細胞由造血干細胞分化而來。lncRNA與細胞核內相應的DNA結合后，可以調控造血干細胞的分化，增加吞噬細胞的數(shù)量。該過程能夠增強人體的免疫抵御能力。 2．(2018全國卷Ⅰ)生物體內的DNA常與蛋白質結合，以DNA－蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是(　B　) A．真核細胞染色體和染色質中都存在DNA－蛋白質復合物 B．真核細胞的核中有DNA－蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有 C．若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶 D．若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶 [解析]　A對：真核細胞的染色體和染色質都主要是由DNA和蛋白質組成的，都存在DNA－蛋白質復合物。B錯：原核細胞無成形的細胞核，DNA裸露存在，不含染色體(質)，但是其DNA會在相關酶的催化下發(fā)生復制，DNA分子復制時會出現(xiàn)DNA－蛋白質復合物。C對：DNA復制需要DNA聚合酶，若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能為DNA聚合酶。D對：在DNA轉錄合成RNA時，需要有RNA聚合酶的參與，故該DNA－蛋白質復合物中含有RNA聚合酶。 3．(2017全國卷Ⅲ)下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是(　C　) A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來 B．同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 [解析]　真核細胞的各種RNA都是通過DNA的不同片段轉錄產(chǎn)生的，A正確；由于轉錄產(chǎn)生不同RNA時的DNA片段不同，因此同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生，B正確；真核細胞細胞質中葉綠體、線粒體中的DNA可以轉錄形成RNA，C錯誤；轉錄的過程遵循堿基互補配對原則，因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補，D正確。 4．(2017江蘇卷)將牛催乳素基因用32P標記后導入小鼠乳腺細胞，選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細胞進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是(　C　) A．小鼠乳腺細胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B．該基因轉錄時，遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C．連續(xù)分裂n次后，子細胞中32P標記的細胞占1/2n＋1 D．該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等 H　 1．讀圖理解轉錄、翻譯的過程 2．基因表達常考必記的幾個關鍵點 (1)原核生物：轉錄和翻譯__同時進行__，發(fā)生在細胞質中。 (2)真核生物：先__轉錄__，發(fā)生在細胞核(主要)中；后翻譯，發(fā)生在細胞質中。 (3)遺傳信息位于DNA上，密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上。 3．翻譯過程中多聚核糖體模式圖解讀 (1)圖1表示真核細胞的翻譯過程。圖中①是__mRNA__，⑥是核糖體，②③④⑤表示正在合成的4條多肽鏈，翻譯的方向是__自右向左__。形成的多肽鏈②③④⑤的氨基酸序列相同的原因是：__有相同的模板mRNA__。 (2)圖2表示原核細胞的轉錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②③④⑤表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。 4．各類生物遺傳信息的傳遞過程 生物種類 遺傳信息的傳遞過程 DNA病毒，如噬菌體 RNA蛋白質 復制型RNA病毒，如煙草花葉病毒 蛋白質 逆轉錄病毒，如艾滋病病毒 RNARNA蛋白質 細胞生物 RNA蛋白質 T　 題型1　考查遺傳信息轉錄和翻譯的過程 1．(2018山東省濱州市高三期末)下列有關大腸桿菌遺傳信息傳遞和表達的敘述，正確的是(　C　) A．DNA復制出現(xiàn)差錯，必定導致遺傳性狀改變 B．轉錄時RNA聚合酶必需先與基因上的起始密碼結合 C．運輸氨基酸的tRNA是某些基因的表達產(chǎn)物 D．核糖體必須在轉錄完成后就與mRNA結合 [解析]　A．由于密碼子的簡并性，所以DNA復制出現(xiàn)差錯，不一定導致遺傳性狀改變，A錯誤；B．轉錄時RNA聚合酶必需先與基因上的啟動子結合，而起始密碼位于mRNA上，是翻譯的起點，B錯誤；C．運輸氨基酸的tRNA是某些基因的表達產(chǎn)物，也是通過轉錄產(chǎn)生，C正確；D．大腸桿菌是原核生物，沒有核膜，可邊轉錄邊翻譯，核糖體不需要在轉錄完成后才能與mRNA結合，D錯誤。故選：C。 2．(2018河北唐山一中月考)圖1和圖2是基因控制胰蛋白酶合成的兩個主要步驟，下列敘述正確的是(　A　) A．圖1和圖2所示過程的進行方向都是從右往左 B．圖1中乙與丁是同一種物質 C．圖2中共有RNA、多肽和多糖三種大分子物質 D．圖1和圖2中的堿基互補配對方式相同 [解析]　根據(jù)圖1中RNA聚合酶的位置可知，該過程進行的方向是從右向左；根據(jù)圖2中多肽鏈的長度可知，該過程進行的方向是從右向左，A項正確。圖1中乙為胞嘧啶脫氧核苷酸，丁為胞嘧啶核糖核苷酸，兩者不是同一種物質，B項錯誤。圖2中共有RNA、多肽和蛋白質三種大分子物質，C項錯誤。圖1中堿基配對方式為A—U、T—A、C—G、G—C，而圖2中的堿基互補配對方式為A—U、U—A、C—G、G—C，圖1和圖2中的堿基配對方式不完全相同，D項錯誤。 易錯警示 遺傳信息傳遞和表達中一般規(guī)律和特殊現(xiàn)象 ①復制和轉錄：并非只發(fā)生在細胞核中，凡DNA存在部位均可發(fā)生，如細胞核、葉綠體、線粒體、擬核和質粒等。 ②轉錄的產(chǎn)物：除了mRNA外，還有tRNA和rRNA，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。 ③翻譯：并非所有密碼子都能決定氨基酸，3種終止密碼子不能決定氨基酸，也沒有與之對應的tRNA。 題型2　考查密碼子與反密碼子 3．(2018廣東省韶關市高考生物)下列關于密碼子、tRNA和氨基酸的關系，說法正確的是(　D　) A．mRNA上每3個相鄰的堿基都決定一種氨基酸 B．密碼子的簡并性是指每種氨基酸都有多種密碼子 C．tRNA分子內部均不存在氫鍵 D．每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸 [解析]　A．mRNA上每3個相鄰的堿基構成一個密碼子，其中終止密碼子不編碼氨基酸，A錯誤；B．密碼子的簡并性是指一種氨基酸可能由一種或多種密碼子編碼，B錯誤；C．tRNA分子中存在局部雙鏈結構，因此其內部存在氫鍵，C錯誤；D．tRNA具有專一性，即每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，D正確。故選：D。 4．(2016江蘇高考改編)為在酵母中高效表達絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA，由此發(fā)生的變化不可能有(　A　) A．植酸酶氨基酸序列改變 B．植酸酶mRNA序列改變 C．編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低 D．配對的反密碼子為UCU [解析]　本題主要考查密碼子在基因表達中的作用。改變后的密碼子仍然對應精氨酸，氨基酸的種類和序列沒有改變，A項錯誤。由于密碼子改變，植酸酶mRNA序列改變，B項正確?；蚋脑旌螅瑢е禄蛑蠧(G)比例下降，DNA熱穩(wěn)定性降低，C項正確。反密碼子與密碼子互補配對，為UCU，D項正確。 易錯提醒 1．啟動子與起始密碼、終止子與終止密碼 啟動子位于基因(DNA分子)的首端，而起始密碼位于mRNA上；終止子位于基因(DNA分子)的尾端，終止密碼位于mRNA上。 2．有關密碼子的三個易混點 (1)每種氨基酸對應一種或幾種密碼子，可由一種或幾種tRNA轉運。 (2)一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子除外)，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。 (3)密碼子有64種，其中終止密碼子3種，決定氨基酸的密碼子61種，故反密碼子有61種。 題型3　考查中心法則和基因對性狀的控制 5．如圖表示生物體內遺傳信息的傳遞和表達過程，下列敘述不正確的是(　C　) A．①②④過程分別需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆轉錄酶 B．②③過程均可在線粒體、葉綠體中進行；④過程發(fā)生在寄主細胞內 C．把DNA放在含15N的培養(yǎng)液中進行①過程，子代含15N的DNA占50% D．①②③均遵循堿基互補配對原則，但堿基配對的方式不同 [解析]?、佗冖邰芊謩e指DNA復制、轉錄、翻譯和逆轉錄過程；①②④分別需要DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶的作用；④逆轉錄是某些RNA病毒在寄主細胞內進行的過程；DNA分子復制的方式為半保留復制，將DNA放在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，子代DNA全部含有15N；①②③中均有堿基互補配對行為，①是DNA→DNA，②是DNA→RNA，③是RNA→RNA，因此堿基配對的方式不同。 6．囊性纖維病的致病原因是由于基因中缺失三個相鄰堿基，使控制合成的跨膜蛋白CFTR缺少一個苯丙氨酸。CFTR改變后，其轉運Cl－的功能發(fā)生異常，導致肺部黏液增多、細菌繁殖。下列關于該病的說法正確的是(　C　) A．CFTR蛋白轉運Cl－體現(xiàn)了細胞膜的信息交流功能 B．該致病基因中缺失的3個堿基構成了一個密碼子 C．合成CFTR蛋白經(jīng)歷了氨基酸的脫水縮合、肽鏈的盤曲、折疊過程 D．該病例說明基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進而控制性狀 [解析]　CFTR蛋白轉運Cl－體現(xiàn)了細胞膜的控制物質跨膜運輸?shù)墓δ埽珹錯誤；密碼子是mRNA上能決定一個氨基酸的連續(xù)3個堿基，B錯誤；氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成肽鏈，之后經(jīng)過肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結構的蛋白質，C正確；該病例說明基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體性狀，D錯誤。 易錯提醒 有關“中心法則”五條途徑的3個易錯易混點 (1)高等動植物只有DNA復制、轉錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細胞，情況不盡相同，如根尖分生區(qū)細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；葉肉細胞等高度分化的細胞無DNA復制途徑，只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細胞中三種途徑都沒有。 (2)RNA復制和逆轉錄只發(fā)生在被RNA病毒感染的細胞中，是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補充和完善。 (3)進行堿基互補配對的過程有DNA的復制、轉錄、翻譯、RNA復制和逆轉錄。 一、選擇題 1．(2018河南省安陽一模)下列有關生物遺傳物質的敘述，錯誤的是(　C　) A．格里菲斯的肺炎雙球菌轉化實驗沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質 B．噬菌體感染大腸桿菌實驗能說明“作為遺傳物質能夠指導蛋白質合成” C．遺傳物質復制過程中均會發(fā)生的堿基配對是：A—T、C—G D．利用酶的專一性可探究某未知病毒的遺傳物質是DNA還是RNA [解析]　格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，但沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質，A正確；噬菌體感染大腸桿菌實驗中進入噬菌體的只是DNA，卻能合成噬菌體的蛋白質外殼，說明DNA能指導蛋白質的合成，B正確；生物的遺傳物質為DNA或RNA，所以其遺傳物質為RNA時復制過程中不會發(fā)生堿基配對A﹣T，C錯誤；由于酶具有專一性，可利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遺傳物質是DNA還是RNA，D正確。故選：C。 2．噬菌體是一類細菌病毒。下列關于噬菌體侵染細菌實驗的相關敘述中，不正確的是(　A　) A．該實驗證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質 B．侵染過程的“合成”階段，噬菌體DNA作為模板，而原料、ATP、酶、場所等條件均由細菌提供 C．為確認何種物質注入細菌體內，可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質 D．若用32P對噬菌體雙鏈DNA標記，再轉入培養(yǎng)有細菌的普通培養(yǎng)基中讓其連續(xù)復制n次，則含32P的DNA應占子代DNA總數(shù)的 [解析]　噬菌體是一類細菌病毒，侵染細菌的時候是將DNA注入細菌細胞內，以噬菌體的DNA為模板，利用細菌的原料來合成噬菌體的DNA及蛋白質。噬菌體侵染細菌的實驗中，用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質，證明了DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質，若要證明蛋白質是否為遺傳物質，可將分離出來的蛋白質單獨注入細菌中，看能否產(chǎn)生同樣的噬菌體后代；DNA具有半保留復制的特點，所以用32P標記的噬菌體雙鏈DNA，讓其連續(xù)復制n次后，含32P的DNA應占子代DNA總數(shù)的＝。 3．某基因(14N)含有3000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標記的游離脫氧核苷酸為原料復制3次，再將全部復制產(chǎn)物置于試管內離心，進行密度分層，得到結果如圖①；然后加入解旋酶再離心，得到結果如圖②。則下列有關分析正確的是(　B　) A．X層中的基因只用14N標記，Y層中的基因只用15N標記 B．W層中含15N標記的胞嘧啶3150個 C．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為1︰4 D．X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的3倍 [解析]　X層中的基因中含14N標記和含15N標記，Y層中的基因只含15N標記，A項錯誤；W層中含15N標記的胞嘧啶＝4507＝3150個，B項正確；W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為(82－2)︰2＝7︰1，C項錯誤；X層中的基因中含14N標記和含15N標記，共有2個DNA分子，而Y層中的基因只含15N標記，共有6個DNA分子，所以Y層中含有的氫鍵數(shù)是X層的3倍，D項錯誤。 4．(2018江西省贛州市高三期末)M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變，使mRNA增加了一個三堿基序列AAG，表達的肽鏈含64個氨基酸。以下說法正確的是(　C　) A．M基因突變后，參與基因復制的嘌呤核苷酸比例增加 B．在M基因轉錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接 C．突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同 D．在突變基因的表達過程中，最多需要64種tRNA參與 [解析]　M基因突變后，由于mRNA中A堿基的增加，因而參與基因復制的嘧啶核苷酸數(shù)量增加，但由于嘌呤和嘧啶配對，均為50%，突變前后此比例不會發(fā)生變化，故嘌呤核苷酸比例不變，A錯誤；在M基因轉錄時，核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，B錯誤；由于插入了3個堿基，如果插在兩個氨基酸之間，則突變前后編碼的兩條肽鏈，多了1個氨基酸；如果插在一個氨基酸對應的堿基內，則突變前后編碼的兩條肽鏈，有2個氨基酸不同，C正確；在突變基因的表達過程中，最多需要61種tRNA參與，D錯誤。故選：C。 5．(2018山東省濟寧市高三期末)用32P或35S標記T2噬菌體并分別與無標記的細菌混合培養(yǎng)，保溫一定時間后經(jīng)攪拌、離心得到上清液和沉淀物，并測量放射性。對此實驗的敘述，不正確的是(　C　) A．實驗目的為研究遺傳物質是DNA還是蛋白質 B．保溫時間過長會使32P標記組上清液的放射性偏高 C．攪拌不充分會使35S標記組沉淀物的放射性偏低 D．實驗所獲得的子代噬菌體不含35S而部分可含有32P [解析]　在噬菌體侵染細菌的過程中，噬菌體只將自身的DNA注入到細菌內，而蛋白質外殼留在外面，所以該實驗目的為研究遺傳物質是DNA還是蛋白質，A正確；如果離心前保溫時間過長，子代噬菌體就會從細菌中釋放出來，會導致32P標記組的上清液中放射性升高，B正確；35S標記的是噬菌體的蛋白質，噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌，蛋白質外殼吸附在表面，而攪拌的目的是使蛋白質外殼和細菌分開，因此攪拌不夠充分會使35S標記組沉淀物的放射性偏高，C錯誤；在噬菌體侵染細菌的過程中，噬菌體只將自身的DNA注入到細菌內，而蛋白質外殼留在外面，所以實驗所獲得的子代噬菌體不含35S而部分可含有32P，D正確。 6．(2018貴州省貴陽一模)下列關于DNA的敘述正確的是(　B　) A．DNA轉錄的產(chǎn)物就是mRNA B．導致性狀改變的基因突變不一定能遺傳給子代 C．某堿基在DNA單鏈中所占比例與在雙鏈中所占比例相同 D．某個含100個堿基對的特定基因其堿基對的排列方式有4100種 [解析]　DNA轉錄的產(chǎn)物是RNA，mRNA是RNA中的一種，A錯誤；基因突變如果發(fā)生在體細胞中，一般不遺傳給后代，B正確；一種堿基在單鏈中的比例一般與雙鏈中的該比例不同，C錯誤；100個堿基對組成的DNA序列最多有4100種，含100個堿基對的特定基因的排列順序是特定的，D錯誤。 7．枯草芽孢桿菌(細菌)可分泌幾丁質酶降解幾丁質。某科研小組對幾丁質酶的合成進行了研究，結果如下表(注：＋表示含量)。下列敘述正確的是(　C　) 檢測指標 甲(不加誘導物) 乙(加入誘導物) 幾丁質酶mRNA ＋ ＋ 幾丁質酶 ＋ ＋ A．枯草芽孢桿菌合成、分泌幾丁質酶需要內質網(wǎng)和高爾基體加工 B．誘導物促進了幾丁質酶基因的轉錄，從而促進幾丁質酶大量合成 C．有誘導物時，一個幾丁質酶的mRNA可能會結合多個核糖體 D．誘導物使基因轉錄時，DNA兩條鏈同時作為模板，從而提高酶的產(chǎn)量 [解析]　枯草芽孢桿菌屬于原核生物，細胞內無內質網(wǎng)和高爾基體，A項錯誤；據(jù)表格信息可知，與甲組相比，乙組加入誘導物，但幾丁質酶mRNA的合成量沒有增加，說明誘導物不能促進幾丁質酶基因的轉錄，B項錯誤；由表格數(shù)據(jù)分析可知，加入誘導物時，幾丁質酶的合成量增加是由于誘導物促進了翻譯過程，一個幾丁質酶的mRNA可能會結合多個核糖體，短時間內能合成大量幾丁質酶，C項正確；基因轉錄時以DNA的一條鏈為模板，D項錯誤。 8．下圖表示菠菜體細胞內的四個重要生理過程。相關敘述正確的是(　D　) A．細胞核內能完成甲、乙、丙、丁生理過程 B．葉肉細胞線粒體內能完成甲、乙、丙、丁生理過程 C．根細胞核糖體內進行乙、丙過程 D．葉肉細胞葉綠體內能進行甲、乙、丙生理過程 [解析]　由圖可知，甲為DNA的復制，乙為轉錄，丙為翻譯，丁為有氧呼吸的過程。DNA的復制和轉錄可在細胞核中進行，翻譯在核糖體上完成，有氧呼吸在細胞質基質和線粒體中完成；葉肉細胞線粒體內能完成DNA的復制、轉錄和翻譯，以及將丙酮酸分解，完成有氧呼吸的二、三階段，但葡萄糖分解為丙酮酸是在細胞質基質中完成的；根細胞核糖體上只能進行翻譯過程；葉肉細胞葉綠體內能進行DNA的復制、轉錄和翻譯過程。 9．如圖表示生物基因的表達過程，下列敘述與該圖相符的是(　C　) 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應與T配對 C．圖1翻譯的結果是得到了多條氨基酸序列相同的多肽鏈 D．圖2中①②③的合成均與核仁有關 [解析]　圖1的轉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是先轉錄再翻譯，應發(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應該與U配對；核仁只與rRNA的合成有關，與mRNA、tRNA的合成無關。 10．(2018東北三省三校一模)基因在表達過程中如有異常mRNA會被細胞分解，如圖是S基因的表達過程，則下列有關敘述正確的是(　D　) A．異常mRNA的出現(xiàn)是基因突變的結果 B．圖中所示的①為轉錄，②為翻譯過程 C．圖中②過程使用的酶是反轉錄酶 D．S基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段 [解析]　A．異常mRNA的出現(xiàn)是因為含有未“剪盡”的片段，A錯誤；B．圖中所示的①為轉錄，③為翻譯過程，B錯誤；C．圖中②過程表示RNA前體形成mRNA的過程，而反轉錄酶用于RNA形成DNA的過程，C錯誤；D．據(jù)圖可知，S基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段，D正確。故選：D。 二、非選擇題 11．下面甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結合所學知識回答下列問題： (1)從甲圖可看出DNA復制的方式是__半保留復制__。 (2)甲圖中，A和B均是DNA分子復制過程中所需要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是__解旋__酶，B是__DNA聚合__酶。 (3)圖甲過程在綠色植物葉肉細胞中進行的場所有__細胞核、線粒體、葉綠體__。 (4)乙圖中，7是__胸腺嘧啶脫氧核苷酸__。DNA分子的基本骨架由__脫氧核糖和磷酸__交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過__氫鍵__連接成堿基對，并且遵循__堿基互補配對__原則。 [解析]　(1)DNA復制的方式是半保留復制，即子代DNA保留了母鏈的一條。(2)由圖示知，A酶是解旋酶，破壞了DNA分子中兩條鏈中的氫鍵，使DNA分子解開螺旋；B酶催化DNA子鏈的合成，為DNA聚合酶。(3)圖甲為DNA復制，發(fā)生在綠色植物葉肉細胞的細胞核、線粒體和葉綠體中。(4)圖乙中4為胸腺嘧啶，5為脫氧核糖，6為磷酸，三者構成的7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 12．圖①～③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題： (1)細胞中過程②發(fā)生的主要場所是__細胞核__。 (2)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，α鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與α鏈對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為__26%__。 (3)由于基因中一個堿基對發(fā)生替換，而導致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG)，則該基因的這個堿基對替換情況是__T//A替換為C//G(A//T替換為G//C)__。 (4)在人體內成熟紅細胞、漿細胞、記憶細胞、效應T細胞中，能發(fā)生過程②、③而不能發(fā)生過程①的細胞是__漿細胞和效應T細胞__。 (5)人體不同組織細胞的相同DNA進行過程②時啟用的起始點__不完全相同__(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中選擇)，其原因是__不同組織細胞中基因進行選擇性表達__。 [解析]　(1)圖①②③表示的過程依次是DNA的復制、轉錄和翻譯。轉錄的場所主要是細胞核。(2)RNA中G＋U＝54%、C＋A＝46%，則其DNA模板鏈中C(29%)＋A＝54%、G(19%)＋T＝46%，計算得DNA一條鏈中A＋T＝52%，故雙鏈中A＋T＝52%，A＝T＝26%。(3)該基因突變是由于一個堿基對的改變引起的，故異亮氨酸的密碼子中第2個堿基U變?yōu)榱藟A基C成為蘇氨酸的密碼子，相應的則是基因中T//A替換為了C//G(或A//T替換為了G//C)。(4)人體成熟的紅細胞中無細胞核，復制、轉錄和翻譯過程都不能發(fā)生，高度分化的細胞即漿細胞和效應T細胞中能進行轉錄和翻譯，但不能進行DNA的復制。(5)1個DNA分子中含許多個基因，不同組織細胞因基因的選擇性表達，而進行轉錄過程時啟用的起始點不完全相同。