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1、 專題三 遺傳 串講(一) 遺傳的分子基礎(chǔ) 第Ⅰ課時(shí)　基礎(chǔ)自查——學(xué)生為主體·抓牢主干，以不變應(yīng)萬變 探索生物的遺傳物質(zhì) 1．掌握兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)遵循的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則 ——對(duì)照原則 (1)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照： (2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照： 2．必須理清的五個(gè)問題 (1)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA整合到了R型細(xì)菌的DNA中，從變異類型看屬于基因重組。 (2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，兩次用到大腸桿菌：第一次是利用大腸桿菌對(duì)噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記；第二次是將帶標(biāo)記元素的噬菌體與大腸桿菌進(jìn)行混合培養(yǎng)，觀察同位素

2、的去向。 (3)用32P標(biāo)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(shí)間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，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(shí)間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后子代釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液，也會(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性。 (4)用35S標(biāo)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(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。 (5)子代噬菌體的標(biāo)記情況： 3．明確不同生物的遺傳物質(zhì) (1)細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)：DNA。 (2)病毒的遺傳物質(zhì)：DNA或RNA。 (3)絕

3、大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)：DNA。 (4)生物界主要的遺傳物質(zhì)：DNA。 (1)赫爾希與蔡斯以噬菌體和細(xì)菌為研究材料，通過同位素示蹤技術(shù)區(qū)分蛋白質(zhì)與DNA，證明了DNA是遺傳物質(zhì)(2015·江蘇卷，T4C)(√) (2)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，均證明了DNA是遺傳物質(zhì)(2013·全國卷Ⅱ，T5改編)(×) (3)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)(×) (2012·福建卷，2D改編) (4)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說服力(2012·江蘇卷，T2B)(√) (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(

4、2011·江蘇卷，T12A)(×) (6)用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致(√) 1．下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，說法正確的是(　　) A．肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是根據(jù)小鼠是否死亡來說明S型肺炎雙球菌中有“轉(zhuǎn)化因子” B．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)化得到的S型肺炎雙球菌體內(nèi)存在R型肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) C．實(shí)驗(yàn)前用來培養(yǎng)噬菌體的大腸桿菌和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中被侵染的大腸桿菌都是標(biāo)記好的大腸桿菌 D．實(shí)驗(yàn)不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，但都可以說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 解析：選B　肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是根據(jù)小

5、鼠體內(nèi)是否出現(xiàn)S型細(xì)菌來說明S型肺炎雙球菌中有“轉(zhuǎn)化因子”；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)化得到的S型肺炎雙球菌體內(nèi)存在R型肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)；實(shí)驗(yàn)前用來培養(yǎng)噬菌體的大腸桿菌是標(biāo)記好的大腸桿菌，而噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中被侵染的大腸桿菌不是被標(biāo)記的大腸桿菌；肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，其中肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)可以說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，而噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 2．下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．格里菲思實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙

6、球菌的遺傳物質(zhì) C．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的 D．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析：選D　格里菲思實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果；格里菲思實(shí)驗(yàn)只能說明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，而不能說明該“轉(zhuǎn)化因子”是DNA；噬菌體是病毒，在宿主細(xì)胞內(nèi)才能完成DNA復(fù)制等生命活動(dòng)，不能用32P直接標(biāo)記噬菌體，而應(yīng)先用32P標(biāo)記噬菌體的宿主細(xì)胞，再用被標(biāo)記的宿主細(xì)胞培養(yǎng)噬菌體；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。 3．下圖甲是將殺死的S型細(xì)菌與R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細(xì)菌的含量變化，圖乙是噬菌

7、體侵染細(xì)菌的部分實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是(　　) A．甲圖中bc段R型細(xì)菌數(shù)量下降是因?yàn)樾∈蟮拿庖呦到y(tǒng)將R型細(xì)菌大量殺死 B．甲圖中S型細(xì)菌的出現(xiàn)是因?yàn)镽型細(xì)菌基因突變轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 C．若保溫時(shí)間過長，則乙圖中上清液的放射性較高 D．乙圖中產(chǎn)生的子代噬菌體的DNA中都含有放射性 解析：選C　bc段R型細(xì)菌數(shù)量下降一方面是因?yàn)樾∈蟮拿庖呦到y(tǒng)將其殺死，另一方面是部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌；R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的原因是基因重組；若保溫時(shí)間過長，大腸桿菌裂解，子代噬菌體被釋放出來，而32P存在于部分子代噬菌體中，故上清液能檢測到較高的放射性；32P標(biāo)記的是親代噬菌體的DNA，根據(jù)DNA

8、的半保留復(fù)制方式可知，其產(chǎn)生的少部分子代噬菌體DNA含有放射性。 DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制 1．巧用“五、四、三、二、一”記牢DNA的結(jié)構(gòu)(填圖) 2．與DNA分子復(fù)制相關(guān)的兩個(gè)鏈接(填表) DNA分子復(fù)制的場所與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的鏈接 ①真核生物：細(xì)胞核(主要場所)、葉綠體、線粒體 ②原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)(如質(zhì)粒的復(fù)制) ③DNA病毒：宿主細(xì)胞內(nèi) 與基因突變的鏈接 在DNA復(fù)制過程中，可能會(huì)造成基因片段中堿基序列的改變，從而產(chǎn)生基因突變 (1)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(2014·全國卷Ⅱ，T5B)(×) (2)沃森和克里克提出在DN

9、A雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)(2013·海南卷，T4A)(×) (3)DNA復(fù)制需要消耗能量(√) (4)磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架(√) (5)真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期(×) 1．下列關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)敘述，正確的是(　　) A．一個(gè)DNA分子中每個(gè)五碳糖都與兩個(gè)磷酸相連接 B．雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)不一定相等 C．堿基特定的排列順序和DNA的空間結(jié)構(gòu)決定了DNA的特異性 D．DNA一條單鏈中的相鄰堿基通過五碳糖、磷酸、五碳糖連接 解析：選D　在DNA分子中每條鏈的一端五碳糖只與一個(gè)磷酸相連；雙鏈DNA分子中，A＝T，

10、G＝C，因此嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)一定相等；大部分DNA的空間結(jié)構(gòu)都為雙螺旋，DNA的特異性與其堿基特定的排列順序有關(guān)，而不同DNA分子空間結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))相同；DNA的一條單鏈中相鄰堿基通過五碳糖、磷酸、五碳糖連接。 2．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．DNA分子中含有四種核糖核苷酸 B．DNA聚合酶可以連接兩條鏈之間的氫鍵 C．DNA復(fù)制不僅需要氨基酸做原料，還需要ATP供能 D．DNA復(fù)制不僅發(fā)生在細(xì)胞核中，也發(fā)生于線粒體、葉綠體中 解析：選D　DNA分子的基本單位是脫氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸；DNA復(fù)制不需要氨基酸做原料，而是需要脫氧核糖核苷酸做原料

11、；DNA聚合酶連接的是脫氧核苷酸鏈片段與單個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。 基因的表達(dá) 1．建立模型比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 (1)DNA分子復(fù)制： (2)轉(zhuǎn)錄： (3)翻譯： 2．把握三種類型的生物遺傳信息傳遞方式(填表) 生物類型 信息傳遞方式 舉例 以DNA為遺傳物質(zhì)的生物 絕大多數(shù)生物 以RNA為遺傳物質(zhì)的生物 煙草花 葉病毒 逆轉(zhuǎn)錄病毒 艾滋病 病毒 3．澄清關(guān)于轉(zhuǎn)錄、翻譯、密碼子、反密碼子的五個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)轉(zhuǎn)錄、翻譯： ①誤認(rèn)為復(fù)制、轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細(xì)胞核中，其實(shí)DNA存在的部位都可發(fā)生，如細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、

12、擬核和質(zhì)粒等。 ②誤認(rèn)為轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物只有mRNA，其實(shí)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有mRNA、tRNA和rRNA，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。 ③誤認(rèn)為DNA轉(zhuǎn)錄只轉(zhuǎn)錄出1條(種)RNA，其實(shí)轉(zhuǎn)錄的單位是基因，不同基因轉(zhuǎn)錄出的RNA不同。 (2)密碼子、反密碼子： ①誤認(rèn)為所有密碼子都能決定氨基酸，64種密碼子中，其實(shí)有3種密碼子并不決定氨基酸，屬于終止密碼子；反密碼子有61種，具有特異性。 ②誤認(rèn)為密碼子＝反密碼子，密碼子在mRNA上，反密碼子在tRNA上。 (1)人輪狀病毒是一種雙鏈RNA病毒，病毒RNA在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的過程中會(huì)有氫鍵的斷裂和形成(√) (2016·四川卷，T6B)

13、(2)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(×) (2015·江蘇卷，T4D) (3)rRNA能參與蛋白質(zhì)的合成(2015·海南卷，T11A)(√) (4)一個(gè)tRNA分子中只有一個(gè)反密碼子(√) (2015·全國卷Ⅰ，T1B) (5)tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息(×) (6)每種氨基酸僅由一種密碼子編碼決定(×) 1.如圖為某生理過程示意圖。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．該過程中的①位于染色體上 B．①與②堿基互補(bǔ)配對(duì)區(qū)域中A均與T配對(duì) C．④與②的結(jié)合部位中tRNA的結(jié)合位點(diǎn)不止一個(gè) D．圖中④的移動(dòng)方向由上

14、往下 解析：選C　由圖可知，①是DNA，②是mRNA，③是多肽，④是核糖體，圖中為轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，兩者同時(shí)進(jìn)行，表明為原核生物或真核生物線粒體、葉綠體中的基因表達(dá)過程。原核生物或真核生物線粒體或葉綠體中無染色體；mRNA中無堿基T，但有U，與DNA上的A配對(duì)；核糖體與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)；根據(jù)肽鏈的長短可知，圖中④的移動(dòng)方向由下往上，肽鏈逐漸延長。 2．下圖表示原核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程，有關(guān)分析正確的是(　　) A．圖中①過程中可發(fā)生基因突變 B．核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是由b到a C．圖中rRNA和核糖體的合成與核仁有關(guān) D．圖中③、④

15、最終合成的物質(zhì)不同 解析：選A　圖中①表示DNA分子的復(fù)制，可能會(huì)發(fā)生基因突變；圖示中與a相鄰的核糖體合成的多肽鏈較短，即核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是由a到b；原核細(xì)胞中沒有核仁；③、④以同一條mRNA為模板，最終合成的物質(zhì)相同。 3．如圖所示的中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．健康的人體細(xì)胞中，不會(huì)發(fā)生e過程，a、b、c、d均可發(fā)生 B．在真核細(xì)胞中，a和b兩個(gè)過程發(fā)生的主要場所是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì) C．能特異性識(shí)別mRNA上密碼子的分子是tRNA，tRNA所攜帶的分子是氨基酸 D．a(chǎn)過程只發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的間期

16、解析：選C　人體細(xì)胞中，正常情況下不會(huì)發(fā)生e(RNA復(fù)制)、d(逆轉(zhuǎn)錄)過程，若人體細(xì)胞被RNA病毒侵染，可以在被侵染的人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)生e、d過程；在真核細(xì)胞中，a(DNA復(fù)制)和b(轉(zhuǎn)錄)過程都主要發(fā)生在細(xì)胞核中，此外這兩個(gè)過程在線粒體和葉綠體中也能進(jìn)行；翻譯過程是以mRNA為模板，以tRNA為運(yùn)載氨基酸的工具合成蛋白質(zhì)，tRNA一端的反密碼子與mRNA上的密碼子進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，另一端攜帶氨基酸分子；a過程可發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的間期，也可發(fā)生在原核細(xì)胞的二分裂過程中。 [課時(shí)作業(yè)] 基礎(chǔ)練，基穩(wěn)才能樓高 一、選擇題 1．(2017·江

17、蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是(　　) A．格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B．艾弗里實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中 D．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記 解析：選C　格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，但格里菲思并沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”是什么；艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，小鼠死亡的原因是從S型肺炎雙球菌中提取的DNA使部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了致病的S型細(xì)菌，而不是S型細(xì)菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌

18、體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以離心后，有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大腸桿菌在試管底部，而噬菌體及噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在上清液中；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標(biāo)記，因?yàn)槭删w在進(jìn)行DNA復(fù)制的時(shí)候，模板是親代噬菌體中帶有32P標(biāo)記的DNA分子，而原料是大腸桿菌中沒有帶32P標(biāo)記的脫氧核苷酸。 2．下列關(guān)于人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探究歷程的敘述，正確的是(　　) A．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì) B．赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的蛋白質(zhì)是用35S直接標(biāo)記的 C．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，攪拌的目的是加速細(xì)菌的解體，促進(jìn)噬菌體從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來 D．煙草花

19、葉病毒的核酸＋DNA酶→感染煙草→煙草將會(huì)出現(xiàn)病斑 解析：選D　格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)存在“轉(zhuǎn)化因子”。T2噬菌體營寄生生活，不能用35S直接標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體外殼與細(xì)菌分離。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，DNA酶能將DNA初步水解成核苷酸，但對(duì)RNA不起作用。因此煙草花葉病毒的核酸＋DNA酶→感染煙草→煙草將會(huì)出現(xiàn)病斑。 3．(2017·全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．T2噬菌體也可以在肺炎

20、雙球菌中復(fù)制和增殖 B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì) 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：選C　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。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；T2噬菌體的mRNA和蛋白質(zhì)的合成只能發(fā)生在其宿主細(xì)胞中，不能發(fā)生于病毒顆粒中；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。 4．某實(shí)驗(yàn)小組用32P標(biāo)記的噬

21、菌體侵染大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后離心，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上清液具有一定的放射性，且下層的放射性強(qiáng)度比理論值略低。對(duì)產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的分析錯(cuò)誤的是(　　) A．噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)時(shí)間過長 B．培養(yǎng)時(shí)間過短，部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌體內(nèi) C．離心時(shí)轉(zhuǎn)速太低，菌體和上清液分離不充分 D．?dāng)嚢璨怀浞?，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與大腸桿菌分離 解析：選D　如果培養(yǎng)時(shí)間太長，則有可能噬菌體已經(jīng)從大腸桿菌中釋放，出現(xiàn)上清液具有一定的放射性，且下層的放射性強(qiáng)度比理論值略低的現(xiàn)象；如果培養(yǎng)時(shí)間過短，沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后也會(huì)使上清液出現(xiàn)放射性，且下層的放射性強(qiáng)度比理論值低；如果離心時(shí)轉(zhuǎn)速太低，

22、部分菌體仍懸浮在上清液中，也會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象；攪拌不充分時(shí)，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與大腸桿菌分離，因此噬菌體與大腸桿菌幾乎都集中在下層的沉淀物中，則下層放射性強(qiáng)度會(huì)與理論值接近或者大于理論值。 5．下列關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述正確的是(　　) A．密碼子在mRNA上是連續(xù)排列的 B．反密碼子和密碼子是一一對(duì)應(yīng)的 C．反密碼子是tRNA上三個(gè)特殊核苷酸 D．一種氨基酸都有幾種密碼子與之對(duì)應(yīng) 解析：選A　密碼子是指mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基，在mRNA上是連續(xù)排列的；終止密碼子沒有相對(duì)應(yīng)的反密碼子；反密碼子是tRNA上的三個(gè)特殊堿基；一種氨基酸有一種或多種密碼子與之對(duì)

23、應(yīng)。 6．下列關(guān)于基因及其表達(dá)的敘述正確的是(　　) A．肺炎雙球菌能獨(dú)立完成基因表達(dá) B．基因通過表達(dá)實(shí)現(xiàn)遺傳信息在親代和子代之間傳遞 C．肽鏈合成終止是因?yàn)橐粋€(gè)與mRNA鏈上終止密碼子相應(yīng)的tRNA不能攜帶氨基酸 D．控制豌豆高莖和矮莖的基因的根本區(qū)別在于這兩個(gè)基因含有不同的密碼子 解析：選A　肺炎雙球菌為原核生物，有核糖體，可獨(dú)立完成基因表達(dá)；遺傳信息在親代和子代之間傳遞依賴于DNA的復(fù)制；肽鏈合成終止是因?yàn)闆]有與終止密碼子相對(duì)應(yīng)的tRNA；控制豌豆高莖和矮莖的基因的根本區(qū)別在于基因中的脫氧核苷酸(堿基)的排列順序不同。 7．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制的說法，正確的是(　

24、　) A．DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異 B．DNA分子中每個(gè)磷酸基團(tuán)都連接2個(gè)脫氧核糖 C．減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換一般不會(huì)導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變 D．邊解旋邊復(fù)制是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準(zhǔn)確性的關(guān)鍵 解析：選A　肺炎雙球菌S型菌有多糖莢膜，具有毒性，R型菌無莢膜，不具有致病性，根本原因是二者DNA分子中的遺傳信息不同造成的，所以DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異；DNA分子中大多數(shù)磷酸基團(tuán)都連接2個(gè)脫氧核糖，但位于兩條鏈兩端的2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)各連接1個(gè)脫氧核糖；減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換，一般會(huì)導(dǎo)致其DNA分子結(jié)

25、構(gòu)的改變；堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制能準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行。 8．下圖表示DNA復(fù)制的過程，結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈間的氫鍵，使兩條鏈解開 B．DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈方向相反 C．DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段 D．DNA的兩條子鏈都是連續(xù)合成的 解析：選D　由圖可知，兩條子鏈中，一條是連續(xù)合成的，另一條是不連續(xù)合成的。 9．人的多種生理生化過程都表現(xiàn)出一定的晝夜節(jié)律。研究表明，下丘腦SCN細(xì)胞中PER基因的表達(dá)與此生理過程有關(guān)，其表達(dá)產(chǎn)物的濃度呈周期性

26、變化，如圖1為相關(guān)過程。據(jù)此判斷，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．垂體細(xì)胞也含有PER基因，圖2過程的原料為核糖核苷酸 B．PER基因的表達(dá)過程存在反饋調(diào)節(jié) C．圖3中核糖體沿著mRNA從右往左移動(dòng) D．由圖3可知，決定“天”氨基酸的密碼子為GAC 解析：選C　垂體細(xì)胞和下丘腦細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵分裂分化而來的，細(xì)胞中的基因通常是相同的，都含有PER基因，圖2表示轉(zhuǎn)錄過程，此過程的原料是核糖核苷酸；圖1中PER蛋白可反饋調(diào)節(jié)PER基因的表達(dá)；圖3表示翻譯過程，結(jié)合圖示可確定核糖體的移動(dòng)方向是從左向右；由圖3攜帶天冬氨酸的tRNA中反密碼子的堿基組成為CUG，可知天冬氨酸對(duì)應(yīng)的

27、密碼子是GAC。 10．一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中G＋C有n個(gè)；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)最少、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)最多分別是(不考慮終止密碼子)(　　) A．m、(m/3)－1　　　　　 　B．m、(m/3)－2 C．2(m－n)、(m/3)－1 D．2(m－n)、(m/3)－2 解析：選D　mRNA分子中有m個(gè)堿基，其中G＋C數(shù)目為n個(gè)，推出A＋U數(shù)目為m－n個(gè)，故其模板DNA中A＋T數(shù)目最少為2(m－n)。根據(jù)mRNA堿基數(shù)目∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝3∶1可知，該mRNA決定的氨基酸數(shù)目最多為m/3，脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽

28、鏈數(shù)＝(m/3)－2。 11．如圖表示生物體內(nèi)基因控制性狀的流程，相關(guān)分析正確的是(　　) 蛋白質(zhì) ①過程Ⅰ需要DNA雙鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料?、谶^程Ⅰ和Ⅱ中分別有三種和兩種堿基互補(bǔ)配對(duì)方式?、踡RNA改變，一定會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)改變，從而使性狀發(fā)生改變?、苓^程Ⅲ可以表示酪氨酸酶與人類膚色的關(guān)系 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：選C　過程Ⅰ以DNA分子的一條鏈為模板，①錯(cuò)誤；在過程Ⅰ(轉(zhuǎn)錄)中有A與U、T與A、C與G三種堿基互補(bǔ)配對(duì)方式，在過程Ⅱ(翻譯)中有A與U、G與C兩種堿基互補(bǔ)配對(duì)方式，②正確；一種氨基酸可以由多種密碼子控制，故當(dāng)mRNA改變時(shí)，生物的

29、性狀不一定發(fā)生改變，③錯(cuò)誤；過程Ⅲ表示蛋白質(zhì)體現(xiàn)生物性狀?；蛲ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而間接控制生物性狀，此外，基因也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀，④正確。 12．操縱基因是DNA分子上的一小段序列，它不編碼任何蛋白質(zhì)，但可與特定的阻遏蛋白結(jié)合，從而使RNA聚合酶不能與DNA相關(guān)序列接觸而發(fā)揮作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．操縱基因的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸 B．與阻遏蛋白結(jié)合后的操縱基因阻止了相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄 C．RNA聚合酶在核糖體合成并主要運(yùn)往細(xì)胞核發(fā)揮作用 D．操縱基因編碼的阻遏蛋白可抑制相關(guān)基因的表達(dá) 解析：選D　根據(jù)題意可知，操縱基因是D

30、NA分子上的一小段序列，因此操縱基因的基本組成單位是脫氧核苷酸；與阻遏蛋白結(jié)合后的操縱基因使RNA聚合酶不能與DNA相關(guān)序列接觸，造成相關(guān)基因不能轉(zhuǎn)錄；RNA聚合酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在核糖體上合成并主要運(yùn)往細(xì)胞核發(fā)揮作用；題干已知操縱基因不編碼任何蛋白質(zhì)，只是可與特定的阻遏蛋白結(jié)合。 二、非選擇題 13．圖1為兩種病毒(核酸不同)的物質(zhì)組成；圖2為某一卵原細(xì)胞及其細(xì)胞內(nèi)一對(duì)同源染色體中的兩個(gè)DNA分子，其放射性標(biāo)記如圖中所示。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)圖1a中A、B共有的元素是______________，e和f體內(nèi)的④總共有________種。 (2)圖1中基因與d的關(guān)系可概括為基因指導(dǎo)

31、蛋白質(zhì)的合成，其核心過程包括____________，主要場所分別為______________________________。 (3)赫爾希和蔡斯用實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)時(shí)用了圖1中哪種病毒？________。其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)、直接地觀察它們各自的作用，為實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)思路，他們分別標(biāo)記了圖1 A、B中的________(用圖中數(shù)字表示)部位。 (4)若將圖2細(xì)胞放在含有32P的培養(yǎng)液中，讓其只進(jìn)行減數(shù)分裂。假設(shè)該細(xì)胞內(nèi)只有這兩個(gè)DNA，且每個(gè)DNA分子均含有m個(gè)堿基，其中細(xì)胞內(nèi)堿基T共占15%，則： ①該細(xì)胞在形成卵細(xì)胞過程中共需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)

32、為__________。 ②依照?qǐng)D2請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇蛑挟嫵鲈撀言?xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞中1個(gè)DNA放射性標(biāo)記情況。 解析：(1)圖1中A為核苷酸，含有的元素有C、H、O、N、P，B為氨基酸，含有的元素有C、H、O、N、S；兩者共有的元素有C、H、O、N；e為DNA病毒，f為RNA病毒，DNA與RNA共含有5種堿基，分別為A、T、C、G、U。(2)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程即基因表達(dá)，該過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段，主要場所分別為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。(3)赫爾希和蔡斯用實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)時(shí)，用的是噬菌體即DNA病毒，為圖1中的病毒e，利用的是同位素標(biāo)記法，他們分別標(biāo)記圖1A中的P元素

33、和B中的S元素，即②①部位。(4)①每個(gè)DNA分子均含有m個(gè)堿基，細(xì)胞內(nèi)堿基T共占15%，則兩個(gè)DNA中鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(50%－15%)×2m＝70%m，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，該細(xì)胞在形成卵細(xì)胞過程中DNA復(fù)制一次，所需的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為0.7m。②DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，卵細(xì)胞中的一個(gè)DNA分子可能只含有32P也可能同時(shí)含31P和32P。 答案：(1)C、H、O、N　5　(2)轉(zhuǎn)錄和翻譯　細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)(核糖體)　(3)病毒e?、冖? (4)①0.7m　②見下圖 14．下圖是小鼠細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞的部分過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲到圖乙所涉及的遺傳信

34、息傳遞方向?yàn)?以流程圖的形式表示)________________________________________________________________________。 (2)在小鼠細(xì)胞中可進(jìn)行圖甲生理過程的主要場所是________。 (3)圖中的②和④二者在化學(xué)組成上的區(qū)別是__________________________。 (4)如果③上GCU對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸，則GCU稱為一個(gè)________。能特異性識(shí)別③的分子是________，它所攜帶的小分子有機(jī)物可用于合成圖中⑤________。 (5)已知某基因片段堿基排列如下圖。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨

35、酸—谷氨酸—賴氨酸—”的氨基酸序列(脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密碼子是GAA、GAG、賴氨酸的密碼子是AAA、AAG；甘氨酸的密碼子是GGU、GGC、GGA、GGG)。 ①翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的________鏈轉(zhuǎn)錄的(以圖中甲或乙表示)。 ②若該基因片段指導(dǎo)合成的多肽的氨基酸排列順序變成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—賴氨酸”。則該基因片段模板鏈上的一個(gè)堿基發(fā)生的變化是________。 解析：(1)圖甲表示轉(zhuǎn)錄形成mRNA的過程，圖乙表示翻譯形成蛋白質(zhì)的過程，涉及的遺傳信息的傳遞方向?yàn)镈NA→RNA→蛋白質(zhì)。(2)小鼠細(xì)胞屬于真核細(xì)胞，轉(zhuǎn)錄

36、的主要場所是細(xì)胞核，其次是線粒體。(3)圖中的②位于DNA上，名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸。④位于RNA上，名稱是胞嘧啶核糖核苷酸，在化學(xué)組成上的區(qū)別是前者含脫氧核糖，后者含核糖。(4)位于③mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基，稱為一個(gè)密碼子；tRNA(或轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)能特異性識(shí)別③mRNA上的密碼子，能攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體用于合成圖中⑤多肽(肽鏈)。(5)分析脯氨酸的密碼子可知CCU可與乙鏈GGA互補(bǔ)，因此乙鏈為模板鏈，原多肽中谷氨酸被甘氨酸替換，基因模板鏈上CTT突變?yōu)镃CT。 答案：(1)DNA→RNA→蛋白質(zhì)　(2)細(xì)胞核　(3)前者含脫氧核糖，后者含核糖　(4)密碼子　tRNA(或轉(zhuǎn)運(yùn)

37、RNA)　多肽(肽鏈)　(5)①乙?、赥→C 第Ⅱ課時(shí)　高考研究——教師為主導(dǎo)·鎖定高考范圍，備考更高效 圖甲表示DNA分子結(jié)構(gòu)，圖乙中①～⑤表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)。請(qǐng)據(jù)圖回答： [問題設(shè)計(jì)] (1)艾弗里的細(xì)菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的共同設(shè)計(jì)思路都是把DNA和蛋白質(zhì)分開，直接地、單獨(dú)地觀察它們各自的作用。 (2)若用32P標(biāo)記噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，則不能(填“能”或“不能”)在子代噬菌體中找到兩條鏈都被32P標(biāo)記的DNA分子，能(填“能”或“不能”)在子代噬菌體中找到兩條鏈都是31P的DNA分子。 (3)甲圖中，7是胸腺嘧啶脫氧核苷酸。DNA分

38、子的基本骨架由脫氧核糖與磷酸交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接形成堿基對(duì)，并且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 (4) DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶是解旋酶和_DNA聚合酶，在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的場所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體。 (5)圖乙過程中結(jié)構(gòu)②的移動(dòng)方向?yàn)閺淖笙蛴?填“從左向右”或“從右向左”)。 (6)若圖乙中的③參與胰島素的組成，則其加工場所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。 (7)圖乙中④所運(yùn)載的物質(zhì)⑤的密碼子是UUC。 高考地位 本專題在全國卷高考中一般會(huì)涉及1道選擇題，分值為6分 高考題型 以選擇題為主，非選擇題偶爾個(gè)別的填空

39、有所涉及 高考熱點(diǎn) 1 對(duì)生物的遺傳物質(zhì)的考查多涉及各經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及實(shí)驗(yàn)結(jié)論 2 對(duì)DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制主要側(cè)重考查DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、復(fù)制的過程及相關(guān)計(jì)算，判斷分裂產(chǎn)生子細(xì)胞染色體標(biāo)記問題是高考命題的重點(diǎn) 3 高考常以基因表達(dá)的過程為中心，借助文字信息、圖像或表格信息，以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為背景并結(jié)合物質(zhì)組成、遺傳、變異知識(shí)綜合考查轉(zhuǎn)錄、翻譯過程和基因?qū)π誀畹目刂? 考點(diǎn)一　DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制的有關(guān)計(jì)算及綜合考查 1．(2016·全國卷Ⅱ)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對(duì)之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細(xì)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

40、述錯(cuò)誤的是(　　) A．隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙 B．隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C．該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期 D．可推測該物質(zhì)對(duì)癌細(xì)胞的增殖有抑制作用 解析：選C　在DNA分子的復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄過程中，DNA分子都需要先將雙鏈解開，加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開，故細(xì)胞中的DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄都會(huì)發(fā)生障礙。因DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)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(xì)胞周期阻斷在分裂間期。癌細(xì)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RNA轉(zhuǎn)錄，加入該物質(zhì)會(huì)阻礙這兩個(gè)過程，從而抑制癌細(xì)胞的增殖。 2．(2016·全國卷Ⅰ

41、)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)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(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)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(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 (3)將一個(gè)某種噬菌體D

42、NA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)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(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個(gè))并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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(tuán)(即Pγ)，同時(shí)將Pγ轉(zhuǎn)移到DNA

43、末端上。因此需用32P標(biāo)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(gè)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。因此需將32P標(biāo)記到dATP的α位上。(3)一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記。 答案：(1)γ　(2)α　(3)一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記 1．牢記DNA分子中有關(guān)堿基比例的計(jì)

44、算方法 (1)雙鏈DNA中，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝總堿基數(shù)的一半。 (2)若在DNA一條鏈中＝a，則在互補(bǔ)鏈中＝，而在整個(gè)DNA分子中＝1。 (3)若在一條鏈中＝m，則在互補(bǔ)鏈及整個(gè)DNA分子中＝m。 (4)某堿基在DNA中所占比例等于它在每條鏈中所占比例和的一半，如＝。 2．關(guān)注DNA復(fù)制中的“關(guān)鍵字眼” (1)DNA復(fù)制：用15N標(biāo)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”，是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 (3)相關(guān)計(jì)算：與DNA復(fù)制有關(guān)的計(jì)算。 假設(shè)1個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則： ①子代D

45、NA數(shù)為2n ②子代DNA鏈數(shù)為2n＋1 ③復(fù)制差錯(cuò)的計(jì)算：DNA復(fù)制過程中其中一條鏈發(fā)生差錯(cuò)，復(fù)制n代后，差錯(cuò)的DNA分子占DNA總數(shù)的50%。 ④復(fù)制原料的計(jì)算：若某DNA分子含某脫氧核苷酸m個(gè)，該DNA分子進(jìn)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(jìn)行第n次復(fù)制時(shí)，需消耗該游離的脫氧核苷酸數(shù)為m×2n－1。 3．圖析DNA分子半保留復(fù)制與放射性同位素示蹤 解答本類題目關(guān)鍵在于清楚DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，并明確復(fù)制后新DNA分子位置、子代DNA分開時(shí)間與去向，即復(fù)制后的子代DNA位于兩條姐妹染色單體上，由著絲點(diǎn)連接在一起——在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期分

46、開，可采用畫圖法幫助理解。 (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)： a．復(fù)制一次(母鏈標(biāo)記，培養(yǎng)液不含同位素標(biāo)記)： b．轉(zhuǎn)至不含放射性培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個(gè)細(xì)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(biāo)記；若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標(biāo)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(duì)同源染色體為研究對(duì)象，如圖： ②規(guī)律總結(jié)：由于減數(shù)分裂沒有細(xì)胞周期，DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記。 1．在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

47、①脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m　②堿基之間的氫鍵數(shù)為?、垡粭l鏈中A＋T的數(shù)量為n　 ④G的數(shù)量為m－n A．①②③④　　　　　　 　B．②③④ C．③④ D．①②③ 解析：選D　每個(gè)脫氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基，所以在DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m，①正確；堿基A和T之間有2個(gè)氫鍵、C和G之間有3個(gè)氫鍵，則堿基之間的氫鍵數(shù)為2n＋3×(m－2n)/2＝，②正確；雙鏈DNA中，A＝T＝n，則根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，一條鏈中A＋T的數(shù)量為n，③正確；雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則A＝T＝n，則C＝G＝(m－2n)/2，

48、④錯(cuò)誤。 2．某長度為1 000個(gè)堿基對(duì)的雙鏈環(huán)狀DNA分子。其中含腺嘌呤300個(gè)。該DNA分子復(fù)制時(shí)，1鏈?zhǔn)紫缺粩嚅_形成3′、5′端口，接著5′端與2鏈發(fā)生分離，隨后DNA分子以2鏈為模板，通過滾動(dòng)從1鏈的3′端開始延伸子鏈，同時(shí)還以分離出來的5′端單鏈為模板合成另一條子鏈，其過程如圖所示。下列關(guān)于該過程的敘述正確的是(　　) A．1鏈中的堿基數(shù)目多于2鏈 B．該過程是從兩個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的 C．復(fù)制過程中2條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制 D．若該DNA連續(xù)復(fù)制3次，則第三次共需鳥嘌呤4 900個(gè) 解析：選C　雙鏈DNA分子的兩條鏈?zhǔn)菄?yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成的，所以1鏈和2鏈

49、均含1 000個(gè)堿基，兩者堿基數(shù)目相同；該DNA分子的復(fù)制起始于端口處，由于只有一處斷開，故只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)；根據(jù)題意，斷開后兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A＝T、G＝C)，DNA分子含腺嘌呤300個(gè)，所以胸腺嘧啶也為300個(gè)，則胞嘧啶和鳥嘌呤均為700個(gè)，在第三次復(fù)制過程中，DNA分子數(shù)由4個(gè)增加到8個(gè)，即第三次新合成4個(gè)DNA分子，故共需鳥嘌呤700×4＝2 800(個(gè))。 3．將染色體上全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標(biāo)記的雄性哺乳動(dòng)物細(xì)胞(染色體數(shù)為20)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，細(xì)胞只進(jìn)行一次分裂。下列推斷中，正確的是(　　) A．若完成一次減數(shù)分裂，則產(chǎn)生

50、的子細(xì)胞中有5對(duì)同源染色體，每條都含32P B．若完成一次有絲分裂，則產(chǎn)生的子細(xì)胞中含20條染色體，其中10條含32P C．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則每個(gè)減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞中均含2個(gè)Y染色體且都含32P D．若進(jìn)行一次有絲分裂，則分裂中期細(xì)胞的染色體上共有40個(gè)DNA分子且都含32P 解析：選D　減數(shù)分裂結(jié)束，產(chǎn)生的子細(xì)胞為生殖細(xì)胞，其內(nèi)含的10條染色體中不存在同源染色體，由于DNA的半保留復(fù)制方式，所有染色體中都含32P；若進(jìn)行一次有絲分裂，則產(chǎn)生的子細(xì)胞中含20條染色體，20條染色體都含32P；若進(jìn)行減數(shù)分裂，則每個(gè)減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞中含2個(gè)Y染色體或2個(gè)X染色體，且都含32P；若

51、進(jìn)行一次有絲分裂，則分裂中期細(xì)胞的染色體上共有40個(gè)DNA分子，且每個(gè)DNA分子中都有一條脫氧核苷酸鏈含有32P。 考點(diǎn)二　遺傳信息的傳遞與表達(dá) 1．(2017·全國卷Ⅲ)下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來 B．同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生 C．細(xì)胞中的RNA合成過程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生 D．轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ) 解析：選C　真核細(xì)胞的各種RNA都是通過DNA的不同片段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的；由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生不同RNA時(shí)的DNA片段不同，因此同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生；真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)

52、中葉綠體、線粒體中的DNA也可以轉(zhuǎn)錄形成RNA；轉(zhuǎn)錄的過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)。 2．(2015·全國卷Ⅰ)人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實(shí)現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　) A．朊粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中 B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化 D．PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程

53、解析：選C　首先要理解PrPc與PrPsc的關(guān)系：PrPc本身無致病性，但其空間結(jié)構(gòu)改變后，就成為具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白質(zhì)，所以不會(huì)整合到宿主的基因組中。朊粒屬于有毒的蛋白質(zhì)，它是基因表達(dá)出的PrPc經(jīng)誘導(dǎo)后改變相關(guān)結(jié)構(gòu)形成的；肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂。蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變會(huì)引起其功能發(fā)生改變。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，由題意可知，PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc是已有的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的過程，不屬于遺傳信息的翻譯過程。 3．(2013·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．DN

54、A聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的 C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個(gè)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只能攜帶一種氨基酸；DNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的；反密碼子是位于tRNA上相鄰的3個(gè)堿基；DNA能控制蛋白質(zhì)的合成，真核細(xì)胞中的DNA位于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中。 1．理解翻譯過程中多聚核糖體模式圖的含義 (1)圖1表示真核細(xì)胞的翻譯過程。圖中①是mRNA，⑥是核糖體，②、③、④、⑤表示正在合成的4條多肽鏈，翻譯的方向是自右向左。 (2)圖2表示原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②、③、④

55、、⑤表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時(shí)進(jìn)行翻譯過程。 2．掌握遺傳信息的傳遞與表達(dá)題目的解題策略 以“示意圖”為信息載體是本部分常考題型，解答時(shí)可按照以下模板進(jìn)行： 1．(2016·海南高考)某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過某種轉(zhuǎn)變后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細(xì)胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機(jī)制是(　　) A．抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過程 B．抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程 C．抑制該RNA病毒的反(逆)轉(zhuǎn)錄過程 D．抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過程 解析：選C　RNA病毒的遺傳物質(zhì)需要經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄

56、形成DNA，然后才能整合到真核宿主的基因組中，Y物質(zhì)與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，應(yīng)抑制該病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程。 2．下圖是某細(xì)胞中進(jìn)行的基因表達(dá)過程，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖1中酶甲和酶乙都能以DNA的一條鏈為模板合成核苷酸鏈 B．若圖1中a和b為新合成的子鏈，則它們的堿基排列順序完全相同 C．圖2中組成①的五碳糖和組成②的五碳糖相同 D．圖1中的翻譯方向和圖2中的轉(zhuǎn)錄方向都是從左向右 解析：選A　圖1中酶甲為DNA聚合酶，酶乙為RNA聚合酶，DNA聚合酶能以DNA的一條鏈為模板合成脫氧核苷酸鏈，RNA聚合酶能以DNA的一條鏈為模板合成核糖核苷酸鏈；DNA復(fù)制時(shí)，新合成的兩條子鏈

57、的堿基排列順序是互補(bǔ)的；圖2中①為胞嘧啶脫氧核苷酸，含有的是脫氧核糖，而②為胞嘧啶核糖核苷酸，含有的是核糖；圖1中翻譯的方向是從右到左，圖2中轉(zhuǎn)錄的方向是從左到右。 1．(2018屆高三·佛山調(diào)研)關(guān)于右圖所示DNA分子的說法正確的是(　　) A．解旋酶可作用于①部位，DNA聚合酶作用于③部位 B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A＋T)/(G＋C)的比例上 C．若該DNA中A為p個(gè)，占全部堿基n/m(m>2n)，則C的個(gè)數(shù)為(pm/2n)－p D．把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代中含15N的DNA占3/4 解析：選C?、贋榱姿岫ユI，③為氫鍵，解旋酶作用于③部

58、位，DNA聚合酶作用于①部位；DNA中堿基種類均相同，無特異性，DNA的特異性主要是由堿基的排列順序決定的；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝T，G＝C，全部堿基個(gè)數(shù)為p/(n/m)＝pm/n，C的個(gè)數(shù)為(全部堿基個(gè)數(shù)－2p)/2，化簡得(pm/2n)－p；DNA是半保留復(fù)制，圖中DNA一條鏈被15N標(biāo)記，復(fù)制一次后，有一個(gè)DNA分子兩條鏈全部含15N，另一個(gè)DNA分子一條鏈含14N，一條鏈含15N，第二次復(fù)制后，子代中含15N的DNA占100%。 2．用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，將一個(gè)未標(biāo)記的噬菌體在此細(xì)菌中培養(yǎng)9 h后，經(jīng)檢測共產(chǎn)生了64個(gè)子代噬菌體，下列敘述正確的是(　　) A．32

59、P和35S只能分別標(biāo)記細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì) B．子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)一定具有放射性 C．DNA具有放射性的子代噬菌體占1/32 D．噬菌體繁殖一代的時(shí)間約為1.0 h 解析：選B　噬菌體只含蛋白質(zhì)和DNA，但細(xì)菌的成分很多，除DNA外，磷脂和ATP中也含P；子代噬菌體的DNA是利用細(xì)菌的32P標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料合成的，子代噬菌體的蛋白質(zhì)是利用細(xì)菌的35S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的，故都含有放射性；9 h內(nèi)1個(gè)噬菌體增殖產(chǎn)生64個(gè)子代噬菌體，即繁殖了6次，故噬菌體繁殖一代的時(shí)間約為1.5 h。 3．如圖是有關(guān)真核細(xì)胞中某些物質(zhì)或過程的圖示，以下說法錯(cuò)誤的是(　　) A．圖

60、1和圖3中都存在堿基互補(bǔ)配對(duì) B．作用于圖1中①和③的酶的種類是相同的 C．圖2中⑧為核糖體，⑤⑥⑦合成后序列相同 D．圖3結(jié)構(gòu)有61種，其攜帶的m大約有20種 解析：選B　圖1雙鏈DNA分子和圖3 tRNA中的部分互補(bǔ)區(qū)段都存在堿基互補(bǔ)配對(duì)；作用于①(磷酸二酯鍵)的酶是限制性核酸內(nèi)切酶，作用于③(氫鍵)的酶是DNA解旋酶；圖2是以同一條mRNA為模板合成肽鏈的過程，肽鏈合成的場所是⑧(核糖體)，⑤⑥⑦代表正在合成的肽鏈，合成后三者的氨基酸序列相同；圖3中的結(jié)構(gòu)是tRNA，密碼子共有64種，其中3種終止密碼子不對(duì)應(yīng)氨基酸，因此攜帶有反密碼子的tRNA共有61種，m代表氨基酸，組成蛋白質(zhì)

61、的氨基酸大約有20種。 4．假設(shè)用32P、35S分別標(biāo)記了一個(gè)噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)，其中DNA由5 000個(gè)堿基對(duì)組成，腺嘌呤占全部堿基的30%。用這個(gè)噬菌體侵染不含標(biāo)記的大腸桿菌，共釋放出50個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的是(　　) A．噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等 B．子代噬菌體中可以同時(shí)含有32P、35S C．該過程需要105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸 D．含32P與不含32P的子代噬菌體的比例為1∶24 解析：選D　噬菌體增殖需要細(xì)菌提供原料、酶、能量等，但模板是由噬菌體提供的；噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)只有它的DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，在細(xì)菌體內(nèi)噬菌體DNA進(jìn)行復(fù)制和控制自身蛋白

62、質(zhì)的合成(細(xì)菌提供原料)，因此，子代噬菌體中只有2個(gè)噬菌體的DNA含有32P，而所有噬菌體的蛋白質(zhì)都不含35S；該噬菌體的DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)量為2 000個(gè)，50個(gè)子代DNA中有兩個(gè)DNA分子各有一條鏈?zhǔn)窃瓉鞤NA分子保留下來的，因此，合成50個(gè)子代DNA需要鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為2 000×49＝98 000(個(gè))；含32P與不含32P的子代噬菌體的比例為2∶48＝1∶24。 5．(2018屆高三·鄭州調(diào)研)將含有1對(duì)同源染色體、其DNA分子都已用32P標(biāo)記的精原細(xì)胞，在只供給含31P的原料中先進(jìn)行一次有絲分裂，產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞再各自進(jìn)行減數(shù)分裂。則最終所產(chǎn)生的8個(gè)精子中，被32P標(biāo)

63、記的精子數(shù)可能有幾個(gè)(　　) A．2或4個(gè)　　　　　　　 　B．2、4或6個(gè) C．4、6或8個(gè) D．4個(gè) 解析：選D　一個(gè)精原細(xì)胞中2個(gè)DNA分子都用32P標(biāo)記，并在供給含31P的原料中先進(jìn)行一次有絲分裂，產(chǎn)生2個(gè)子細(xì)胞，這2個(gè)子細(xì)胞含有的2個(gè)DNA分子都是一條鏈含有32P，一條鏈含有31P；2個(gè)子細(xì)胞再在31P的環(huán)境中各自進(jìn)行減數(shù)分裂，在減數(shù)第一次分裂間期，DNA進(jìn)行復(fù)制，每個(gè)細(xì)胞中的2個(gè)DNA分子經(jīng)過復(fù)制形成4個(gè)DNA分子，這4個(gè)DNA分子中，有2個(gè)DNA是一條鏈含有32P，一條鏈含有31P，還有2個(gè)DNA只含31P，減數(shù)分裂結(jié)束后，這4個(gè)DNA分子平均分配給4個(gè)精子，每個(gè)精子只

64、含一個(gè)DNA分子，因此每個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂形成4個(gè)精子，其中有2個(gè)精子既含32P，也含31P，還有2個(gè)精子只含31P，即含32P標(biāo)記的精子所占比例分別為50%，有4個(gè)。 6．如圖是科學(xué)家對(duì)大腸桿菌天然DNA分子進(jìn)行改造及對(duì)改造后的DNA表達(dá)進(jìn)行研究的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)可能含有自然界基本堿基對(duì)和“X—Y”的人工堿基對(duì)，由1 000個(gè)基本單位組成的雙鏈人工DNA分子最多可能有________種；若這個(gè)由1 000個(gè)基本單位組成的雙鏈人工DNA分子上有A 150個(gè)、C 300個(gè)，則該DNA片段中應(yīng)有X________個(gè)。 (2)在試管中對(duì)(1)中1個(gè)DNA片段進(jìn)行復(fù)制時(shí)，

65、需向試管中加入______________、______________、ATP、______________等物質(zhì)；在通過5次復(fù)制得到的同樣的子代DNA片段中，不含親代DNA鏈的有________個(gè)，進(jìn)行5次復(fù)制需要消耗含X堿基的組成單位________個(gè)。 解析：(1)根據(jù)題目圖解信息可知，人工DNA分子中堿基有6種，1 000個(gè)基本單位組成的雙鏈DNA包含500個(gè)堿基對(duì)，因此，由1 000個(gè)基本單位組成的雙鏈人工DNA分子最多可能有6500種。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，自然DNA分子中任意兩個(gè)不能配對(duì)的堿基之和占該DNA分子堿基總數(shù)的一半，由此推知該人工DNA分子中任意三個(gè)不能配對(duì)的堿

66、基之和占該DNA分子堿基總數(shù)的一半，則A＋C＋X＝500，X＝50個(gè)。(2)DNA復(fù)制需要模板DNA、6種脫氧核苷酸、ATP、DNA聚合酶等物質(zhì)；DNA復(fù)制時(shí)，不管復(fù)制多少次，含親代鏈的DNA都只有2個(gè)，經(jīng)5次復(fù)制共合成DNA分子25＝32個(gè)，其中不含親代DNA鏈的有30個(gè)。由(1)可知，該DNA分子含有X堿基50個(gè)，32個(gè)DNA分子共含有X堿基32×50＝1 600個(gè)，去掉原DNA分子含有的50個(gè)，共需要消耗含X堿基的組成單位1 550個(gè)。 答案：(1)6500　50　(2)模板DNA片段　6種脫氧核苷酸　DNA聚合酶　30　1 550 [課時(shí)作業(yè)] 達(dá)標(biāo)練，分層訓(xùn)練押高考 1．北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院謝燦實(shí)驗(yàn)室及其合作者發(fā)現(xiàn)普遍存在于動(dòng)物中的磁受體基因，其編碼的磁受體蛋白能識(shí)別外界磁場并順應(yīng)磁場方向排列，并據(jù)此提出一個(gè)新的“生物指南針”分子模型。下列敘述正確的是(　　) A．磁受體基因的骨架是由磷酸和核糖相間排列而成的 B．基因中相鄰堿基之間通過一個(gè)五碳糖和一個(gè)磷酸相連 C．同位素標(biāo)記該基因中的兩條鏈，經(jīng)過多次復(fù)制，帶有