2019年高考生物大二輪復習 專題突破練習四 第1講 遺傳的分子基礎.doc

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2019年高考生物大二輪復習 專題突破練習四 第1講 遺傳的分子基礎 [考綱要求]　1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(C)。2.DNA分子結構的主要特點(B)。3.基因和遺傳信息的關系(B)。4.DNA分子的復制(B)。5.遺傳信息的轉錄和翻譯(B)。6.基因與性狀的關系(B)。 [構建網(wǎng)絡] 考點一　遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實驗 1．肺炎雙球菌體外轉化實驗 (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))。 [錯混診斷] 1．赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明了DNA的半保留復制(xx江蘇，4D)(　　) 2．孟德爾的豌豆雜交實驗，摩爾根的果蠅雜交實驗，均證明了DNA是遺傳物質(zhì)(xx新課標Ⅱ，5改編)(　　) 3．肺炎雙球菌轉化實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)(xx福建，2D改編)(　　) 4．噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉化實驗更具說服力(xx江蘇，2A)(　√　) 5．分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體(2011江蘇，12A)(　　) 6．32P、35S標記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(2011江蘇，12D)(　　) 7．噬菌體能利用宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸(xx重慶，2B改編)(　　) 8．用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致(2011江蘇，12C)(　√　) 題組一　對肺炎雙球菌轉化實驗進行考查 1．關于格里菲思和艾弗里完成的肺炎雙球菌轉化實驗，下列敘述錯誤的是(　　) A．加熱殺死的S型菌的DNA進入R型菌細胞內(nèi)，使R型菌轉化成S型菌 B．R型菌轉化后出現(xiàn)莢膜，反對者認為可能是突變所致，不能說明DNA是遺傳物質(zhì) C．艾弗里提取的DNA摻雜有非常少量的蛋白質(zhì)，實驗中沒有完全排除蛋白質(zhì)的作用 D．艾弗里無法使DNA與蛋白質(zhì)完全分開，故該實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案　D 解析　由于技術所限，艾弗里未能將DNA與蛋白質(zhì)完全分開，但通過體外轉化實驗證明了DNA就是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)。 2．利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關轉化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法不正確的是(　　) A．通過E、F對照，能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) B．F組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 C．F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果 D．能導致小鼠死亡的是A、B、C、D四組 答案　D 解析　從圖示實驗過程看出，通過E、F對照，能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，F(xiàn)組加入了S型細菌的DNA，可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌，而出現(xiàn)的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果。A組經(jīng)煮沸、D和E組為R型細菌，均不能導致小鼠死亡，D錯誤。 　肺炎雙球菌轉化實驗的三個相關問題分析 (1)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活；而DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結構可恢復。 (2)轉化的實質(zhì)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)轉化后形成的S型細菌可以遺傳下去，說明S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)。 題組二　對噬菌體侵染大腸桿菌實驗進行考查 3．T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗進一步證實了DNA是遺傳物質(zhì)。這個實驗獲得成功的原因不包括(　　) A．選擇化學組成和結構簡單的噬菌體作為實驗材料 B．采用同位素標記法分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) C．噬菌體侵染大腸桿菌時，只將DNA注入其細胞中 D．噬菌體侵染時間過長，大腸桿菌會裂解死亡 答案　D 解析　被同位素標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后，通過離心技術分析噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)的去向，進而分析二者在噬菌體繁殖中的作用，與大腸桿菌裂解無關。 4．赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌實驗，下列敘述正確的是(多選)(　　) A．此實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) B．用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 C．用同位素32P標記的一組實驗中，上清液中放射性較強 D．細菌裂解釋放的噬菌體中，含32P的物質(zhì)是DNA 答案　AD 解析　噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，故A正確；T2噬菌體是病毒，不能在培養(yǎng)基上獨立生存，必須寄生在活細胞中才能生存，故B錯誤；32P標記的是噬菌體的DNA，噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌，離心后隨細菌離心到沉淀物中，所以沉淀物中放射性較強，故C錯誤；噬菌體由DNA(組成元素是C、H、O、N、P)和蛋白質(zhì)(組成元素是C、H、O、N)組成，所以細菌裂解釋放的噬菌體中，含32P的物質(zhì)是DNA，故D正確。 　噬菌體侵染細菌實驗放射性分析的“兩看”法 題組三　對生物體的遺傳物質(zhì)進行考查 5．下列有關生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA B．酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上 C．T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素 D．HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 答案　B 解析　豌豆的遺傳物質(zhì)是DNA，并非“主要是”；酵母菌是真核生物，細胞核內(nèi)有染色體，遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上，還有少量分布在線粒體內(nèi)；T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含硫元素；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，水解不會產(chǎn)生脫氧核苷酸。 6．下列有關核酸與遺傳物質(zhì)關系的敘述中，不正確的是(　　) A．DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) B．有些生物的遺傳物質(zhì)是RNA C．在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) D．核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　具有細胞結構的生物含有 DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質(zhì)，病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì)。總之，大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，即DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 　生物的遺傳物質(zhì)的判斷 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 考點二　DNA的結構、復制及相關計算 1．DNA分子結構的“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)一種結構：規(guī)則的雙螺旋結構。 2．DNA復制的方式、特點及影響因素 (1)復制方式：半保留復制。新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈(模板鏈)。 (2)過程特點：邊解旋邊復制。 (3)影響DNA復制的外界條件 [錯混診斷] 1．植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復制(xx新課標Ⅱ，5B)(　√　) 2．雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(xx新課標Ⅱ，5C)(　　) 3．磷酸與脫氧核糖交替連接構成DNA鏈的基本骨架(xx廣東，24D)(　√　) 4．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結構中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)(xx江蘇，2C)(　　) 5．DNA復制需要消耗能量(xx海南，4A)(　√　) 6．真核細胞染色體DNA的復制發(fā)生在有絲分裂前期(2011海南，25D)(　　) 7．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶(xx江蘇，12C)(　√　) 題組一　對DNA的結構與復制進行考查 1．如圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．解旋酶能使DNA雙鏈解開，但需要消耗ATP B．DNA分子復制的方式是半保留復制 C．DNA分子的復制需要引物，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 答案　D 解析　由圖可知，解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵，且需要消耗ATP，A正確；DNA分子復制時都保留了原來DNA分子中的一條鏈，即半保留復制，B正確；DNA分子是反向平行的，而復制的時候只能從5′端向3′端延伸，所以兩條子鏈合成的方向相反，C正確；因為DNA復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是互補的，D錯誤。 名師點撥　分析示意圖可得出下列信息：一是真核細胞DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶；二是解旋時有ATP的分解，說明需要能量；三是復制時需要引物；四是有兩個反向的箭頭，說明兩條子鏈合成的方向相反。 2．如圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，下列有關敘述正確的是(多選)(　　) A．圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的 B．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的 C．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復制方式提高了復制速率 答案　BCD 解析　從圖中可以看出有多個復制起點，但由于復制環(huán)的大小不同，所以復制起始的時間有先有后。DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的參與。這種半保留復制的模式不僅保持了前后代的穩(wěn)定性，而且每次復制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，提高了復制效率。 　DNA復制的相關問題整合分析 題組二　DNA復制的相關計算 3．(xx山東，5)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)目比值的關系圖，下列正確的是(　　) 答案　C 解析　A項，無論DNA分子的一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值為多少，整個DNA分子中(A＋C)/(T＋G)都等于1。B項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值與其互補鏈中的(A＋C)/(T＋G)的值互為倒數(shù)。C項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)的值與整個DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值相等。D項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)的值與其互補鏈中(A＋T)/(G＋C)的值相等。 4．一個雙鏈均被32P標記的DNA分子由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復制3次。下列敘述不正確的是(多選)(　　) A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3104(個) B．復制過程需要2.4104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸 C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7 D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶2 答案　BD 解析　由題意可知，該DNA分子中，A＝T＝10 00020%＝2 000(個)，C＝G＝10 00030%＝3 000(個)，則含有的氫鍵數(shù)為2 0002＋3 0003＝1.3104(個)；DNA復制3次形成8個DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為3 0007＝2.1104(個)；子代DNA分子中含有32P的單鏈與含有31P的單鏈之比為1∶7；子代DNA分子中含有32P的分子數(shù)與只含有31P的分子數(shù)之比為2∶6＝1∶3。 1．DNA分子中有關堿基比例的計算 (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。 2．DNA分子復制中相關計算的規(guī)律方法 DNA分子復制為半保留復制，若將一個被15N標記的DNA轉移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復制)若干代，其結果分析如下： (1)子代DNA分子數(shù)：2n個。 ①無論復制多少次，含15N的DNA分子始終是2個。 ②含14N的有2n個，只含14N的有(2n－2)個，做題時應看準是“含”還是“只含”。 (2)子代DNA分子的總鏈數(shù)：2n2＝2n＋1條。 ①無論復制多少次，含15N的鏈始終是2條。做題時應看準是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 ②含14N的鏈數(shù)是(2n＋1－2)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù) ①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為m(2n－1)個。 ②若進行第n次復制，則需消耗該脫氧核苷酸為m2n－1個。 考點三　聚焦基因的表達 1．轉錄和翻譯(遺傳信息的表達)的?？键c (1)時間：個體生長發(fā)育的整個過程。 (2)場所：轉錄——細胞核(主要)、線粒體、葉綠體、原核細胞的細胞質(zhì)；翻譯——核糖體。 (3)模板：轉錄——DNA的一條鏈；翻譯——mRNA。 (4)原料：轉錄——4種核糖核苷酸；翻譯——20種氨基酸。 (5)酶：轉錄——RNA聚合酶；翻譯——合成酶。 2．不同類型生物遺傳信息的傳遞 (1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 (2)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 ①具有RNA復制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)。 ②具有逆轉錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。 [錯混診斷] 1．細胞核中發(fā)生的轉錄過程有RNA聚合酶的參與(xx新課標Ⅱ，5A)(　√　) 2．反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基(xx新課標Ⅰ，1C)(　　) 3．轉錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過程(xx上海，7B改編)(　　) 4．每種tRNA只轉運一種氨基酸(xx廣東，25B)(　√　) 5．真核細胞的轉錄和翻譯都以脫氧核苷酸為原料(xx海南，12C)(　　) 6．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息(xx廣東，25C)(　　) 7．每種氨基酸僅由一種密碼子編碼(xx廣東，4B)(　　) 8．DNA復制就是基因表達的過程(xx廣東，4C)(　　) 題組一　以圖示為載體考查轉錄和翻譯 1．下圖所示為某原核細胞內(nèi)的生理過程，下列說法正確的是(多選)(　　) A．圖示表明原核細胞內(nèi)的轉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RNA聚合酶等相關酶 答案　AD 解析　圖示表明原核細胞內(nèi)的轉錄和翻譯過程在同一時間、同一地點進行，故A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錯誤；圖示過程需要RNA聚合酶等相關酶，故D正確。 2．以下甲、乙兩圖表示某真核細胞中的遺傳信息傳遞的某些過程，下列敘述不正確的是(　　) A．乙圖中結構⑥的移動方向是從右到左 B．從化學組成上看，甲圖中的1和6相同 C．乙圖中②③④⑤最終形成的物質(zhì)結構相同 D．乙圖中的①鏈與甲圖中的b鏈基本組成單位相同 答案　B 解析　乙圖中從右到左肽鏈越來越長，故結構⑥核糖體的移動方向是從右到左，故A正確。甲圖表示轉錄，b為信使RNA,1為腺嘌呤核糖核苷酸，6為腺嘌呤脫氧核苷酸，故B錯誤。乙圖中②③④⑤肽鏈都是以同一條信使RNA為模板形成的，故C正確。乙圖中的①鏈與甲圖中的b鏈都是信使RNA，故D正確。  1．轉錄和翻譯的圖解判斷 考查基因表達過程的題目多以圖解的形式呈現(xiàn)信息，如何在圖中正確判斷轉錄和翻譯呢？以下圖為例進行分析。 方法一：看場所。甲圖所示的過程發(fā)生在核糖體上，所以為翻譯過程；乙圖所示的過程發(fā)生在細胞核中，所以為轉錄過程。 方法二：看模板。甲圖所示的模板有堿基U，所以為mRNA，所以甲圖表示的是翻譯過程；乙圖所示的過程模板為DNA，所以為轉錄過程。 方法三：看產(chǎn)物。甲圖所示的過程形成的產(chǎn)物是多肽，所以為翻譯過程；乙圖所示的過程產(chǎn)物是RNA，所以為轉錄過程。 2．真核生物和原核生物基因表達過程的判斷 下圖中有真核生物和原核生物基因表達的過程，判斷它們的方法是： 圖2 方法一：看細胞結構。如果有細胞核或核膜(如圖2)，則為真核細胞，無細胞核或核膜(如圖1)，則為原核生物。 方法二：看轉錄和翻譯能否同時發(fā)生。如圖1中的轉錄和翻譯能同時進行，說明該過程屬于原核生物的基因表達過程。圖2中的轉錄和翻譯不能同時進行(先轉錄后翻譯)，所以該過程屬于真核生物的表達過程。 題組二　從遺傳信息傳遞的各個過程進行考查 3．(xx江蘇，6)研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的 RNA 在宿主細胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。 依據(jù)中心法則(如圖)，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過④②③環(huán)節(jié) B．侵染細胞時，病毒中的蛋白質(zhì)不會進入宿主細胞 C．通過④形成的 DNA 可以整合到宿主細胞的染色體DNA上 D．科學家可以研發(fā)特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病 答案　B 解析　A項，HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，經(jīng)④逆轉錄形成DNA整合到患者細胞的基因組中，再通過②轉錄和③翻譯合成子代病毒的蛋白質(zhì)外殼。B項，侵染細胞時，HIV的RNA連帶蛋白質(zhì)衣殼一并進入細胞內(nèi)，進入細胞后衣殼解聚，釋放RNA，同時逆轉錄酶開始催化RNA逆轉錄產(chǎn)生DNA。C項，經(jīng)④逆轉錄形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上。D項，若抑制逆轉錄過程，則不能產(chǎn)生子代病毒的蛋白質(zhì)和RNA，因此科研中可以研發(fā)特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病。 4．(xx海南，24)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 答案　D 解析　若X是DNA，Y是RNA，則Z是轉錄酶，A錯；若X是DNA，Y是mRNA，則Z是核糖核苷酸，B錯；若X是RNA，Y是DNA，則Z是逆轉錄酶，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。  　從模板及原料分析遺傳信息的傳遞方向和產(chǎn)物 模板 原料 生理過程 產(chǎn)物 DNA 脫氧核苷酸 DNA復制 DNA 核糖核苷酸 DNA轉錄 RNA RNA 脫氧核苷酸 RNA逆轉錄 DNA 核糖核苷酸 RNA復制 RNA 氨基酸 翻譯 蛋白質(zhì)(或多肽) 題組三　對遺傳分子綜合考查 5．(xx四川，3)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(　　) 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，子細胞中32P標記的細胞占 D．該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等 答案　C 解析　A項，小鼠乳腺細胞屬于真核細胞，其細胞中的核酸有兩種：DNA和RNA，DNA中含氮堿基有A、G、C、T 4種，RNA中含氮堿基有A、G、C、U 4種，故小鼠乳腺細胞中含氮堿基共有A、G、C、T、U 5種；根據(jù)含氮堿基與五碳糖的不同，細胞中DNA的基本組成單位脫氧核糖核苷酸有4種，RNA的基本組成單位核糖核苷酸有4種，故小鼠乳腺細胞中共有8種核苷酸。B項，基因的表達包括轉錄和翻譯兩個過程。轉錄時，以基因(有遺傳效應的DNA片段)的一條鏈為模板，遵循堿基互補配對原則合成mRNA，將遺傳信息由模板鏈傳遞到mRNA。C項，將小鼠乳腺細胞進行體外培養(yǎng)(原料中不含32P)，連續(xù)分裂n次后，產(chǎn)生的子細胞有2n個，根據(jù)DNA的半保留復制特點可知，其中只有2個細胞含32P，因此，子細胞中含32P標記的細胞占，即。D項，基因翻譯時，每種tRNA上的反密碼子對應mRNA上一種決定氨基酸的 密碼子，決定氨基酸的密碼子共61種，而合成蛋白質(zhì)的氨基酸約20種，所以翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等。 6．(xx江蘇，20)關于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是(　　) A．一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子的堿基數(shù)是個 B．細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉錄效率 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上 D．在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 答案　D 解析　A項，一個DNA分子上有許多基因，這些基因不會同時轉錄，所以轉錄的mRNA分子的堿基數(shù)小于個。B項，轉錄是指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。C項，DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上。D項，在細胞周期中，由于各個時期表達的基因不同，因此轉錄產(chǎn)生的mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化。如分裂間期的G1期和G2期，mRNA的種類和含量有所不同，在分裂期mRNA的含量減少。 專題突破練 一、單項選擇題 1．下列關于肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．兩個實驗均不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) B．肺炎雙球菌轉化實驗中的轉化因子是S型細菌中的DNA C．在用32P標記的噬菌體侵染實驗中，保溫時間太長或太短均可導致上清液放射性升高 D．兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與RNA分開后單獨研究各自的效應 答案　D 解析　這兩個實驗不能證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)是RNA，A正確；只有加入了S型細菌中的DNA，R型細菌才能轉化為S型細菌，轉化因子是S型細菌中的DNA，B正確；在用32P標記的噬菌體侵染實驗中，保溫時間太長細菌細胞裂解，保溫時間太短噬菌體未完全侵入均可導致上清液放射性升高，C正確；兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與蛋白質(zhì)分開后單獨研究各自的效應，D錯誤。 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．該實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 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(zhì)注入細菌體內(nèi)，可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) 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 答案　A 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(nèi)，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(zhì)；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(zhì)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，若要證明蛋白質(zhì)是否為遺傳物質(zhì)，可將分離出來的蛋白質(zhì)單獨注入到細菌中，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．下列關于生物體內(nèi)胰島素基因表達過程的敘述，錯誤的是(　　) A．胰島素基因僅在胰島B細胞中表達 B．轉錄和翻譯分別在細胞核、細胞質(zhì)中進行 C．翻譯過程需要DNA和多種RNA共同參與 D．與翻譯相比，轉錄時特有的堿基配對方式是T－A 答案　C 解析　翻譯過程中需要mRNA提供模板，tRNA負責搬運氨基酸。翻譯發(fā)生在核糖體中，核糖體的化學組成為rRNA和蛋白質(zhì)。 4．(xx海南，21)下列是某同學關于真核生物基因的敘述，其中正確的是(　　) ①攜帶遺傳信息　②能轉運氨基酸?、勰芘c核糖體結合 ④能轉錄產(chǎn)生RNA　⑤每相鄰三個堿基組成一個反密碼子?、蘅赡馨l(fā)生堿基對的增添、缺失或替換 A．①③⑤ B．①④⑥ C．②③⑥ D．②④⑤ 答案　B 解析　基因是指有遺傳效應的DNA片段。①DNA能攜帶遺傳信息；②能轉運氨基酸的是tRNA；③能與核糖體結合的是mRNA；④能轉錄產(chǎn)生RNA的是DNA；⑤反密碼子是tRNA上的結構；⑥可能發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換。故選B。 5．圖中甲、乙、丙分別表示真核細胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程。甲、乙、丙三個過程分別是(　　) A．DNA的復制、翻譯和轉錄 B．轉錄、DNA復制和翻譯 C．翻譯、轉錄和DNA復制 D．以上均錯誤 答案　D 解析　關鍵點：從圖中找出模板、產(chǎn)物、場所和運輸工具等信息。具體分析如下： 解題思路 6．下面是4種遺傳信息的流動過程，對應的敘述不正確的是(　　) A．甲可表示胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向 B．乙可表示含逆轉錄酶的RNA病毒在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向 C．丙可表示DNA病毒(如噬菌體)在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向 D．丁可表示RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細胞內(nèi)繁殖過程中的遺傳信息傳遞方向 答案　A 解析　胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳信息傳遞方向不包括DNA復制。 7.如圖為某動物細胞核基因表達的過程，據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)過程發(fā)生在細胞核中，表示遺傳信息的轉錄，參與該過程的酶是解旋酶和RNA聚合酶 B．①②⑤中均含有五碳糖，物質(zhì)⑥的密碼子決定其攜帶氨基酸的種類 C．①中核苷酸的數(shù)量是②中核苷酸數(shù)量的兩倍 D．密碼子的簡并性在一定程度上保證了翻譯的速度 答案　D 解析　轉錄過程中的RNA聚合酶具備解旋功能，A錯；物質(zhì)⑥是tRNA，上面攜帶有反密碼子，B錯；①中核苷酸的數(shù)量大于②中核苷酸數(shù)量的兩倍，C錯；密碼子的簡并性保證同一種氨基酸可以有多種或者一種tRNA攜帶，在一定程度上保證了翻譯的速度，D正確。 8．下圖為真核細胞DNA復制過程模式圖，相關分析錯誤的是(　　) A．酶①為DNA解旋酶，酶②為DNA聚合酶 B．圖示體現(xiàn)了邊解旋邊復制及半保留復制的特點 C．在復制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期分開 D．將該模板DNA置于15N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的脫氧核苷酸占 答案　D 解析　DNA復制的顯著特點是邊解旋邊復制，圖示有很好的體現(xiàn)，其中酶①為DNA解旋酶，打開雙螺旋，酶②為DNA聚合酶，催化合成新的DNA鏈，A、B正確。復制結果是一個DNA變成兩個子代DNA分子，分別位于同一條染色體的兩個姐妹染色單體上，在有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期隨姐妹染色單體的分開而分開，C正確。由于DNA是半保留復制，因而在15N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的脫氧核苷酸占100%，D錯誤。 9．人類的X基因前段存在CGG重復序列?？茖W家對CGG重復次數(shù)、X基因表達和某遺傳病癥狀表現(xiàn)三者之間的關系進行調(diào)查研究，統(tǒng)計結果如下(注：密碼子GCC—丙氨酸)： CGG重復次數(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重復次數(shù)不影響X基因的轉錄，但影響蛋白質(zhì)的合成 B．CGG重復次數(shù)與該遺傳病是否發(fā)病及癥狀表現(xiàn)有關 C．CGG重復次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結合 D．遺傳病癥狀的輕重與蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少有關 答案　D 解析　從表格中可以看出，CGG的重復次數(shù)不影響轉錄過程，因為轉錄產(chǎn)生的mRNA數(shù)量相同。但CGG的重復次數(shù)影響翻譯過程，因為編碼的蛋白質(zhì)數(shù)量不同，CGG的重復次數(shù)越多，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)數(shù)量越少，可能的原因是CGG的重復影響了mRNA與核糖體的結合。從表格中無法得出丙氨酸的數(shù)量與遺傳病癥狀輕重的關系。 二、多項選擇題 10．下圖是真核生物細胞核內(nèi)mRNA合成的部分過程示意圖。下列有關敘述中，正確的是(　　) A．R正處于解旋狀態(tài)，DNA雙鏈間的氫鍵被破壞 B．①合成過程的堿基互補配對方式與DNA復制過程不完全相同 C．②是DNA聚合酶，它催化了轉錄的過程 D．①合成的同時，可與核糖體結合進行翻譯的過程 答案　AB 解析　DNA在RNA聚合酶的作用下，氫鍵斷裂，雙鏈解旋，以DNA的一條鏈為模板鏈進行轉錄，故A正確。轉錄形成RNA的堿基互補配對方式與DNA復制過程不完全相同，以U代替T與A配對，故B正確。②是RNA聚合酶，故C錯。要等信使RNA合成后，通過核孔到達核糖體，進行翻譯，故D錯。 11．下圖是真核細胞中三種生命活動的示意圖，關于下圖的敘述正確的是(　　) A．①②③過程都有堿基互補配對 B．①②③過程都有酶參與催化 C．只有②過程一定發(fā)生在細胞質(zhì)中 D．①②③過程不一定都有水生成 答案　ABC 解析　從圖示可知，①為DNA復制過程，②為翻譯過程，③為轉錄過程。DNA復制和轉錄、翻譯過程都遵循堿基互補配對原則，A正確。DNA復制、轉錄和翻譯過程中都需要酶參與催化，B正確。DNA復制、轉錄主要發(fā)生在細胞核內(nèi)，翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)中，C正確。DNA復制時，脫氧核苷酸聚合時脫去水，翻譯時氨基酸脫水縮合，轉錄時核糖核苷酸聚合成長鏈時也產(chǎn)生水，故三個過程都有水生成，D錯誤。 12．(xx江蘇，25)羥胺可使胞嘧啶分子轉變?yōu)榱u化胞嘧啶，導致 DNA復制時發(fā)生錯配(如圖)。 若一個 DNA 片段的兩個胞嘧啶分子轉變?yōu)榱u化胞嘧啶，下列相關敘述正確的是(　　) A．該片段復制后的子代DNA分子上的堿基序列都發(fā)生改變 B．該片段復制后的子代DNA分子中G—C堿基對與總堿基對的比下降 C．這種變化一定會引起編碼的蛋白質(zhì)結構改變 D．在細胞核與細胞質(zhì)中均可發(fā)生如圖所示的錯配 答案　BD 解析　A項，由圖示可見，胞嘧啶轉化為羥化胞嘧啶后不再與鳥嘌呤配對，而是與腺嘌呤配對。若發(fā)生轉變的兩個胞嘧啶分子位于DNA片段的一條鏈上，根據(jù)DNA分子半保留復制的特點，子代有50%的DNA分子發(fā)生堿基序列的改變，有50%的DNA分子不發(fā)生堿基序列的改變；若發(fā)生轉變的兩個胞嘧啶分子位于DNA片段的兩條鏈上，子代DNA分子都會發(fā)生堿基序列的改變。B項，因羥化胞嘧啶不再與鳥嘌呤配對，故復制后的子代DNA分子中G—C堿基對在總堿基對中所占的比例下降。C項，這種變化屬于基因突變，但由于密碼子的簡并性等原因，不一定引起編碼的蛋白質(zhì)的結構發(fā)生改變。D項，細胞核與細胞質(zhì)中都含有DNA，DNA復制過程中都可能發(fā)生圖示的錯配。 三、非選擇題 13．microRNA(miRNA)是存在于動植物體內(nèi)的大約由22個核苷酸組成的短RNA分子，其雖然在細胞內(nèi)不參與蛋白質(zhì)的編碼，但作為基因調(diào)控因子發(fā)揮作用，卻影響了從發(fā)育到生理機能再到應激反應的大部分生物學過程。最近美國加州大學的一個遺傳研究小組以擬南芥為研究對象，發(fā)現(xiàn)了miRNA對靶基因的抑制位置。如圖為發(fā)生在擬南芥植株體內(nèi)的相應變化，請回答： (1)圖甲中主要在細胞核中進行的過程是________(填序號)。 (2)圖乙對應圖甲中的過程____(填序號)，參與該過程的RNA分子主要是____________。RNA適于用作DNA的信使，原因是___________________________________________。 (3)由miRNA的功能可推測，其調(diào)控基因表達的方式可能是使mRNA水解，導致其______________________；或者不影響靶RNA的穩(wěn)定性，但可阻止它們翻譯成蛋白質(zhì)，即發(fā)揮翻譯抑制作用。 (4)圖丙所示的DNA若部分堿基發(fā)生了變化，但其編碼的氨基酸可能不變，其原因是________________________________________________________________________。 (5)若在體外研究miRNA的功能，需先提取擬南芥的DNA，圖丙所示為擬南芥的部分DNA，若對其進行體外擴增技術(PCR)共得到128個相同的DNA片段，則至少要向試管中加入________個鳥嘌呤脫氧核苷酸。 (6)在細胞分裂間期發(fā)生的遺傳信息的傳遞過程是________________，該過程在分裂期很難進行，原因是__________________________________________________。 答案　(1)①②③　(2)④　mRNA、tRNA　能攜帶遺傳信息，且能穿過核孔進入細胞質(zhì)　(3)不能進行翻譯過程　(4)一個氨基酸可能對應多個密碼子(或密碼子的簡并性)　(5)381　(6)DNA的復制　染色質(zhì)高度螺旋化，以染色體的形式存在，不利于解旋 解析　(1)①指DNA的復制，②③指DNA轉錄成RNA的過程，④表示翻譯，復制和轉錄主要發(fā)生在細胞核。(2)圖乙是翻譯過程，對應圖甲中的④；參與該過程的RNA主要是mRNA和tRNA；RNA可以作為DNA的信使是因為其能攜帶遺傳信息，且能穿過核孔進入細胞質(zhì)。(3)microRNA(miRNA)在細胞內(nèi)不參與蛋白質(zhì)的編碼，但作為基因調(diào)控因子發(fā)揮作用，其調(diào)控基因表達的方式可能是使mRNA水解，導致翻譯過程不能進行；或者不影響靶RNA的穩(wěn)定性，但可阻止翻譯過程，即發(fā)揮翻譯抑制作用。(4)由于密碼子的簡并性，所以即使DNA的部分堿基發(fā)生了變化，其編碼的氨基酸也可能不變。(5)對DNA進行體外擴增得到128個DNA片段，其中127個新形成的DNA分子需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為原料，每個DNA分子含有3個鳥嘌呤脫氧核苷酸，因此共需要381個鳥嘌呤脫氧核苷酶。(6)DNA的復制發(fā)生在細胞分裂間期，在分裂期由于染色質(zhì)高度螺旋化，以染色體的形式存在，不利于解旋，因此DNA復制很難在分裂期進行。 14．朊病毒可引起庫魯病和羊瘙癢病，病理特征是腦組織空泡化呈海綿狀，蛋白質(zhì)形態(tài)異常。近年來，科學家發(fā)現(xiàn)其致病機理如圖所示，請回答： (1)圖甲中的蛋白質(zhì)1和2形成的復合物可以輔助終止密碼子4發(fā)揮作用，從而使________過程停止，該過程發(fā)生的場所是____________。 (2)圖乙中的6是一種朊病毒，它與____________結合，阻止核糖體識別4，所以與物質(zhì)3相比，物質(zhì)7的改變是________________。 (3)5表示________，可用________試劑來檢驗，其在基本單位的組成上與DNA的區(qū)別是__________________的種類不同。 (4)物質(zhì)6進入機體時，可引起的特異性免疫反應是____________________。 答案　(1)翻譯　核糖體(細胞質(zhì)基質(zhì))　(2)2(蛋白質(zhì)) 多肽鏈延長　(3)mRNA　吡羅紅　五碳糖和堿基　(4)體液免疫和細胞免疫 解析　朊病毒是一種特殊的病毒，其化學組成只有蛋白質(zhì)，沒有核酸。(1)終止密碼子位于mRNA上，在翻譯時與核糖體結合。 (2)從圖甲、乙分析可知，1和6都是蛋白質(zhì)，圖甲是1與2結合，故圖乙應是6和2結合，兩者都不讓核糖體識別終止密碼子，所以翻譯不能停止，導致多肽鏈延長。 (3)5表示與核糖體結合的mRNA，RNA可用吡羅紅試劑來檢驗，呈紅色，與DNA在基本單位的組成上的區(qū)別是五碳糖和堿基的種類不同，RNA含核糖和尿嘧啶。 (4)病毒進入機體時，可以引起特異性免疫反應，包括體液免疫和細胞免疫。