1、1专题三 遗传第 1 讲 遗传的分子基础第课时 基础自查学生为主体抓牢主干，以不变应万变点点落实(一) 探索生物的遗传物质一过基础1肺炎双球菌和噬菌体的比较肺炎双球菌 噬菌体不同原核生物，具有独立的物质和能量供应系统，有菌落表面光滑的 S 型菌和菌落表面粗糙的 R 型菌非细胞结构的细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中，利用宿主细胞的物质和能量来合成自身的组成成分，进行大量增殖相同 营寄生生活，遗传物质都是 DNA2掌握两个经典实验遵循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2(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照3理清体外转化、噬菌体侵染实验的五个问题(1)R 型细菌
2、转化为 S 型细菌的实质是 S 型细菌的 DNA 整合到了 R 型细菌的 DNA 中，从变异类型看属于基因重组。(2)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌：第一次是利用大肠杆菌对噬菌体进行同位素标记；第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。(3)用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(4)用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性
3、的原因：由于搅拌不充分，有少量含 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。(5)“二看法”判断子代噬菌体的标记情况二过易错3(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018全国卷，T5B)()(2)证明 DNA 是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验是由美国科学家艾弗里等完成的(2018全国卷，T1C 改编)()(3)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(2017江苏卷，T2B)()(4)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNA 和蛋白质(2017全国卷，T2B)()(5)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与D
4、NA，证明了 DNA 是遗传物质(2015江苏卷，T4C)()(6)孟德尔的豌豆杂交实验，摩尔根的果蝇杂交实验，均证明了 DNA 是遗传物质(2013全国卷，T5 改编)()(7)用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致()(8)分别用含 32P、 35S 的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体()(9)肺炎双球菌转化实验证明 DNA 是主要的遗传物质()(10)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力()三过小题1从 20 世纪 20 年代开始，许多科学家投身于遗传物质的研究之中，其中最具代表性的有格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等。下列相关叙
5、述错误的是( )A1928 年格里菲思的实验证明了“转化因子”是 DNAB1944 年艾弗里的实验不仅证明了 DNA 是遗传物质，还证明了蛋白质不是遗传物质C1952 年赫尔希和蔡斯的实验证明了 DNA 是遗传物质D科学研究表明，绝大多数生物的遗传物质是 DNA，因此 DNA 是主要的遗传物质解析：选 A 1928 年格里菲思的实验证明了“转化因子”的存在，但不确定“转化因子”的化学本质。2(2019 届高三衡阳段考)下列关于 T2噬菌体侵染细菌实验中用 32P 标记噬菌体 DNA并侵染大肠杆菌组实验结果中，上清液也有少量放射性的误差分析，以下理由不成立的是( )A保温时间太短，有部分噬菌体还
6、没来得及侵染就已被离心B保温时间太长，有部分噬菌体已经从大肠杆菌体内被裂解释放出来C搅拌力度不够，有部分噬菌体颗粒随大肠杆菌一起沉淀D搅拌力度太大，引起部分大肠杆菌破裂释放部分噬菌体解析：选 C 保温时间过短，部分噬菌体还没有吸附或尚未侵染，所以搅拌、离心后上清液中有少量的放射性；保温时间过长，部分被侵染的大肠杆菌已经裂解，释放出来后使上清液中有少量的放射性；搅拌力度不够，有部分噬菌体颗粒随大肠杆菌一起沉淀，不会导致上清液出现放射性；搅拌力度过大，引起部分大肠杆菌破裂释放部分噬菌体，使上4清液中有少量放射性。3(2017江苏高考)下列关于探索 DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是( )A格里
7、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：选 C 格里菲思体内转化实验证明 S 型细菌中存在某种“转化因子” ，能将 R 型细菌转化为 S 型细菌，但并没有证明“转化因子”是什么；艾弗里实验证明了 DNA 是遗传物质，小鼠死亡的原因是从 S 型肺炎双球菌中提取的 DNA 使部分 R 型细菌转化成了致病的S 型细菌，而不是 S 型细菌的 DNA 使小鼠死亡；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌
8、在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有 32P 标记，因为噬菌体在进行 DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有 32P 标记的 DNA 分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P 标记的脱氧核苷酸。点点落实(二) DNA 的结构与复制一过基础1 “五、四、三、二、一”记牢 DNA 的结构2 “六个角度”掌握 DNA 的复制二过易错(1)某复合物中的某蛋白参与 DNA 复制，则该蛋白可能是 DNA 聚合酶(2018全国卷，T2C)()(2)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNA 和蛋白质(2017全国卷，T2B)()5(3)在真核
9、细胞中，转录出的 RNA 链与模板链的相应区域碱基互补(2017全国卷，T1 改编)()(4)双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014全国卷，T5C)()(5)沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2013海南卷，T4A)()(6)同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过氢键相连()(7)磷酸与脱氧核糖交替连接构成 DNA 链的基本骨架()(8)由于 DNA 的复制是半保留复制，所以将被 15N 标记的 DNA 分子在含 14N 的培养基中培养两代，所得 DNA 分子中既含 15N 又含 14N 的 DNA 分子占 1/2()(9)解旋酶、DNA
10、聚合酶、DNA 连接酶、限制酶都能作用于 DNA 分子，它们的作用部位都是相同的()三过小题1某原核生物 DNA 片段的结构示意图如图所示。下列叙述正确的是( )A的形成需要 DNA 聚合酶催化B表示腺嘌呤脱氧核苷酸C的形成可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中D若 链中 AT44%，则 DNA 分子中 GC56%解析：选 D 表示氢键，其形成不需要 DNA 聚合酶催化，A 错误；表示脱氧核糖，表示磷酸二酯键，B 错误；图示为原核生物的 DNA 片段，而原核生物的细胞中无成形的细胞核、线粒体和叶绿体，C 错误；若 链中 AT44%，根据碱基互补配对原则，该DNA 分子中 AT44%，GC56%，D
11、 正确。2(2019 届高三泰州联考)如图为真核生物 DNA 复制的部分图解，为该过程常用的两种酶。下列有关叙述错误的是( )A子链 1 的合成需要引物的参与B酶是解旋酶，作用主要是破坏两条链之间的氢键CDNA 复制时，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的D酶是 DNA 连接酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链6解析：选 D 由图分析可知，子链 1 的合成需要引物的参与，A 正确；酶是解旋酶，其作用主要是破坏两条链之间的氢键，B 正确；DNA 复制时，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的，C 正确；酶是 DNA 聚合酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链，D
12、错误。3(2018海南高考)现有 DNA 分子的两条单链均只含有 14N(表示为 14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖两代，再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代，则理论上 DNA 分子的组成类型和比例分别是( )A有 15N14N 和 14N14N 两种，其比例为 13B有 15N15N 和 14N14N 两种，其比例为 11C有 15N15N 和 14N14N 两种，其比例为 31D有 15N14N 和 14N14N 两种，其比例为 31解析：选 D 将含有 14N14N 的大肠杆菌置于含有 15N 的培养基中繁殖两代后，由于 DNA的半保留复制，得到的子
13、代 DNA 为 2 个 15N15NDNA 和 2 个 14N15NDNA，再将其转到含有14N 的培养基中繁殖一代，会得到 6 个 15N14NDNA 和 2 个 14N14NDNA，比例为 31，D 正确。点点落实(三) 基因的表达一过基础1析图“闪记”DNA 复制、转录和翻译过程(1)DNA 复制(2)转录(3)翻译72把握三种类型的生物遗传信息传递方式(填表)生物类型 信息传递方式 举例以 DNA为遗传物质的生物绝大多数生物以 RNA为遗传物质的生物烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒3澄清关于转录、翻译、密码子、反密码子的五个易错点(1)转录、翻译误认为复制、转录只发生在细胞核中，其实
14、DNA 存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。误认为转录产物只有 mRNA，其实转录的产物有 mRNA、tRNA 和 rRNA，但携带遗传信息的只有 mRNA。误认为 DNA 转录只转录出 1 条(种)RNA，其实转录的单位是基因，不同基因转录出的RNA 不同。(2)密码子、反密码子误认为所有密码子都能决定氨基酸，64 种密码子中，其实有 3 种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子；反密码子有 61 种，具有特异性。误认为密码子反密码子，其实密码子在 mRNA 上，反密码子在 tRNA 上。二过易错(1)转录出的 RNA 链与模板链的相应区域碱基互补(2017全国卷，T1
15、D)()(2)人轮状病毒是一种双链 RNA 病毒，病毒 RNA 在小肠上皮细胞内复制的过程中会有氢键的断裂和形成(2016四川卷，T6B)()(3)沃森和克里克以 DNA 大分子为研究材料，采用 X 射线衍射的方法，破译了全部密码子(2015江苏卷，T4D)()(4)一个 tRNA 分子中只有一个反密码子(2015全国卷，T1B)()8(5)tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息()(6)每种氨基酸仅由一种密码子编码决定()三过小题1如图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是( )A甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和 DNA 聚合酶B甲、乙两图所示生理过程中，
16、所需模板完全相同C乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程D甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况相同解析：选 C 由图分析可知，甲、乙、丙分别表示 DNA 复制、转录和翻译过程。DNA 复制过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，转录过程需要 RNA 聚合酶，A 错误。DNA 复制以 DNA 的两条链为模板，转录以 DNA 的一条链为模板，B 错误。核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段，C 正确。DNA 复制时碱基配对方式为 AT、TA、CG、GC，转录时碱基配对方式为 AU、TA、GC、CG，翻译时碱基配对方式为 AU、UA、CG、GC，D 错误。2依据如图所示中心法则，下列有关
17、叙述错误的是( )A物质 X 的基本单位是氨基酸B过程在蓝藻细胞中无法同时进行C过程均遵循碱基互补配对原则D人体细胞中可进行过程解析：选 B 据图分析可知，图示为生物的中心法则图解，其中表示转录过程，表示逆转录过程，表示 RNA 分子复制过程，表示翻译过程，表示 DNA 分子复制过程。翻译的产物物质 X 表示多肽或蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A 正确；在原核细胞(蓝藻)中，由于无核膜，过程可以同时发生在同一个细胞中，B 错误；DNA 分子复制、转录、翻译以及 RNA 分子的复制和逆转录都遵循碱基互补配对原则，C 正确；过程可在人体细胞中发生，过程只在被某些病毒侵染的细胞中发生，D 正确。3
18、(2018海南高考)关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是( )A逆转录和 DNA 复制的产物都是 DNAB转录需要 RNA 聚合酶，逆转录需要逆转录酶9C转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D细胞核中 DNA 复制和转录都以 DNA 为模板解析：选 C 转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸，C错误。双 基 保 分 检 测 一、选择题1(2019 届高三山西四市联考)下列关于遗传物质探索历程的叙述，错误的是( )A若被 32P 标记组的上清液有放射性，则原因可能是培养时间太短B将 S 型菌的 DNA 与 R 型活菌混合培养，培养基中会出现 S 型菌C实验过程
19、中需要将蛋白质与 DNA 分开研究，以观察两者的遗传效应D肺炎双球菌体外转化实验比噬菌体侵染细菌实验更具说服力解析：选 D 若 32P 标记组的上清液有放射性，原因可能是培养时间太短，DNA 还未全部注入大肠杆菌就被离心到上清液中去了；也可能是培养时间太长，大肠杆菌裂解使含放射性的噬菌体释放到上清液中，A 正确。将 S 型菌的 DNA 与 R 型活菌混合培养，培养基中有 R 型和 S 型菌出现，B 正确。探究遗传物质实验的关键是将蛋白质与 DNA 分开，单独地、直接地研究它们的作用，C 正确。因为利用噬菌体能将 DNA 和蛋白质完全分开，所以噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
20、，D 错误。2(2018全国卷)生物体内的 DNA 常与蛋白质结合，以 DNA 蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )A真核细胞染色体和染色质中都存在 DNA 蛋白质复合物B真核细胞的核中有 DNA 蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与 DNA 复制，则该蛋白可能是 DNA 聚合酶D若复合物中正在进行 RNA 的合成，则该复合物中含有 RNA 聚合酶解析：选 B 真核细胞的染色体和染色质都主要是由 DNA 和蛋白质组成的，都存在DNA 蛋白质复合物；原核细胞无成形的细胞核，DNA 裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA 会在相关酶的催化下发生复制，DNA
21、分子复制时会出现 DNA 蛋白质复合物；DNA 复制需要 DNA 聚合酶，若复合物中的某蛋白参与 DNA 复制，则该蛋白可能为 DNA 聚合酶；在DNA 转录合成 RNA 时，需要 RNA 聚合酶的参与，故该 DNA 蛋白质复合物中含有 RNA 聚合酶。3(2017全国卷)在证明 DNA 是遗传物质的过程中，T 2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( )AT 2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT 2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10D人类免疫缺陷病毒与 T2噬菌体的核酸类型
22、和增殖过程相同解析：选 C T 2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；T 2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中；T 2噬菌体的 mRNA 和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生在病毒颗粒中；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是 RNA，T 2噬菌体的核酸是 DNA，且二者的增殖过程也不同。4(2019 届高三江西联考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验：用 35S 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细
23、菌；用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心。以上 4 个实验检测到标记元素的主要部位是( )A上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液C沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液D上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物解析：选 D 用 35S 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，蛋白质外壳没有进入细菌，故标记元素主要分布在上清液中。用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌，搅拌、离心后 35S 还在细菌中，故标记元素主要在沉淀物中。用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于核酸和蛋白质都含
24、氮，故上清液和沉淀物中都有标记元素。用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于 DNA 被注入到细菌中，适宜时间后搅拌和离心，标记元素主要在沉淀物中。5(2019 届高三衡水联考)下列关于 DNA 分子结构与复制的说法，错误的是( )ADNA 复制时，需解旋酶将部分 DNA 双链解开，但不需要消耗 ATPB减数第一次分裂的四分体时期发生交叉互换可引发 DNA 分子结构的改变CDNA 聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与 DNA 链上的脱氧核苷酸相连接D把中链 DNA(15N/14N)放在含 15N 的培养液中复制两代，子代中含 14N 的 DNA 占 25%解析：选 A DNA 复制时，解旋酶能使
25、部分 DNA 双链解开，碱基对之间通过氢键相连，需要消耗 ATP，A 错误；染色体由 DNA 和蛋白质组成，若染色体发生交叉交换，则染色体上的 DNA 也发生交换，DNA 上的基因或脱氧核苷酸都可能发生改变，即 DNA 的结构可能发生改变，B 正确；DNA 聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与 DNA 链上的脱氧核苷酸连接，C 正确；由于 DNA 分子片段中只有一条链含 14N，所以把该 DNA 放在含 15N 的培养液中复制两代，得到 4 个 DNA 分子中只有 1 个 DNA 含有 14N，故子代中含 14N 的 DNA 占 25%，D 正确。6(2018临川检测)某 DNA 分子含 1 000
26、个碱基对，其中一条链的11ATCG4321。下列说法正确的有( )该分子的形成一定在细胞核内完成该 DNA 分子碱基对中有氢键 2 300 个由该链作为模板转录出的 mRNA 上 C 与 G 的数量占碱基总数的 3/10该分子的复制一定发生在细胞分裂的间期该分子最多能携带 41 000种遗传信息A2 项 B3 项C4 项 D5 项解析：选 A 已知一条链上 ATCG4321，即A1T 1C 1G 14321，则第二条链上 A2T 2C 2G 23412，根据碱基互补配对原则，该 DNA 分子中，AGTC7373，该 DNA 中含有 2 000 个碱基，则AT700 个，CG300 个。该 DN
27、A 分子的形成不一定在细胞核内完成，在细胞质中(如线粒体)也可完成，错误；该 DNA 分子碱基对中氢键700230032 300 个，正确；A 1T 1C 1G 14321，可得出 C12/10200，G 11/10100，故由该链作为模板转录出的 mRNA 上 C 与 G 的数量为 300 个，占碱基总数的 3/10，正确；发生在细胞分裂间期的只是核 DNA 的复制，细胞质中的 DNA(线粒体或植物的叶绿体)为半自主复制，与细胞是否在分裂时期没有关系，错误；由于碱基比例已经确定，因此该 DNA 分子的碱基排列方式小于 41 000种，错误。7如图为双链 DNA 分子的片段，下列有关说法错误的
28、是( )A1 为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是构成 DNA 的基本单位之一B2 为氢键，该 DNA 分子片段中共含有 8 个氢键C复制时甲、乙两链均为模板链，转录时只能以其中一条链为模板D将未经 15N 标记的 DNA 放在 15N 标记的原料中复制两次，离心管中只出现中带和重带解析：选 A 由图可知，1 包括某一鸟嘌呤脱氧核苷酸中的脱氧核糖和鸟嘌呤以及另一个腺嘌呤脱氧核苷酸中的磷酸，所以 1 不是鸟嘌呤脱氧核苷酸，A 错误。2 为氢键，A 与 T之间有 2 个氢键，G 与 C 之间有 3 个氢键，因此该 DNA 分子片段中共含有 8 个氢键，B 正确。复制时，DNA 的两条链均为模板链，转录时只能以其
29、中一条链为模板，C 正确。由于 DNA 半保留复制的特点，一个未经 15N 标记的 DNA 分子在 15N 标记的原料中经过两次复制形成的 412个子代 DNA 分子中，有 1/2 的 DNA 分子两条链均被 15N 标记，1/2 的 DNA 分子只有一条链被 15N 标记，因此离心管中只会出现中带和重带，D 正确。8(2019 届高三山西四市联考)如图是基因表达的示意图，下列有关叙述错误的是( )A过程在植物细胞中能发生在叶绿体内B过程是转录过程，产物包括 mRNA、rRNA 和 tRNAC过程在核糖体上进行，需要的原料是核糖核苷酸D图中遗传信息传递的方向：DNARNA蛋白质解析：选 C 过
30、程表示转录，该过程发生在植物细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中，产物为 mRNA、rRNA 和 tRNA，A、B 正确；过程表示翻译，该过程发生在核糖体上，需要的原料是氨基酸，产物是多肽或蛋白质，C 错误；图中遗传信息从 DNA 传递到 mRNA，再传递到蛋白质，D 正确。 9甲、乙两图分别代表人体细胞核内的两个生理过程，下列叙述错误的是( ) A甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量大B甲过程以 DNA 两条链同时作模板，乙过程以 DNA 其中一条链作模板C几乎每个细胞都要进行甲过程，只有部分细胞进行乙过程D在同一个细胞中，甲图中的每个起点最多启动一次，乙图中的起点可以多次启动解
31、析：选 C DNA 复制形成的子代 DNA 有两条链，转录的产物是单链 RNA，甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量大，A 正确；甲以 DNA 两条链为模板，而乙以一条链为模板，且产物是一条链，因此确定甲、乙所示过程分别表示 DNA 的复制、转录，B 正确；几乎每个细胞都要进行乙过程合成蛋白质，只有部分连续分裂的细胞进行甲过程，C 错误；一个细胞周期中，DNA 只复制一次，同种蛋白质可多次合成，故甲所示过程在每个起点只启动一次，乙可启动多次，D 正确。10如图表示某细胞中遗传信息的传递，据图分析，下列相关叙述正确的是( )A图中酶 a 代表 DNA 聚合酶，酶 b 代表 RN
32、A 聚合酶B图中 mRNA 在细胞核中合成，多肽链在细胞质中合成13C转录形成 mRNA 时，游离的核糖核苷酸有序地与 DNA 链上的碱基相撞D结构 c 与 mRNA 的结合部位会形成 2 个 tRNA 的结合位点解析：选 D 题图中酶 a 代表解旋酶，酶 b 代表 RNA 聚合酶，A 错误；图中转录和翻译可同时进行，由此可判断该遗传信息传递过程不可能是细胞核中遗传信息的传递过程，B错误；转录形成 mRNA 时，游离的核糖核苷酸随机地与 DNA 链上的碱基相撞，只有能够进行碱基互补配对的核糖核苷酸才能按次序进行连接，C 错误；结构 c 为核糖体，其与 mRNA 的结合部位会形成 2 个 tRN
33、A 的结合位点，D 正确。11近几年来寨卡病毒严重威胁着人类的健康。寨卡病毒是一种虫媒病毒，属于单股正链 RNA 病毒，其 RNA 含有 m 个核苷酸，该类病毒的增殖过程如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是( )A以RNA 为模板合成一条子代RNA 过程中需要消耗宿主细胞的核糖核苷酸数为 2mB图中过程所需的酶应是寨卡病毒的遗传物质控制合成的C该病毒的遗传物质在复制和翻译过程中遵循的碱基配对方式不同D该病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子解析：选 C 结合图中RNARNARNA 可知，以RNA 为模板合成一条子代RNA 过程中共消耗的核糖核苷酸数为 2m，A 正确。该病毒的遗传物质复
34、制时是RNARNA，而细胞中是 DNADNA，故需要的酶应是以自身的遗传物质为模板合成的，B 正确。该病毒的遗传物质是 RNA，复制过程和翻译过程中发生的都是 RNA 之间的配对，配对方式相同，C 错误。该病毒的RNA 能作为 mRNA 翻译出蛋白质，而 mRNA 上有密码子，因此该病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子，D 正确。12关于 DNA 分子是如何复制的，在早期的研究中，科学家们提出了三个模型(如图 1所示)。1958 年，梅塞尔和斯特尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证实了 DNA 的确是以半保留的方式复制的，如图 2 所示。下列叙述正确的是( )14ADNA 复
35、制需要的基本条件共有模板、原料、能量三种B图 2 实验运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术C从原代到子一代不能说明 DNA 复制是半保留复制D若将图 2 实验中子代 DNA 双链分开后再离心，也能证明 DNA 的半保留复制解析：选 C DNA 复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件，A 错误。图 2 实验运用的同位素没有放射性，其运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术，B 错误。子一代中均为 15N14N，如果是弥散复制，根据图 1 中弥散复制的原理，可知子一代的检测结果也均是 15N14N，C 正确。若将 DNA 双链分开，全保留复制和半保留复制的结果完全相同，因此若将子代 DNA
36、双链分开后再离心，其结果不能说明 DNA 的复制方式，D 错误。二、非选择题13请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含 32P 标记的核苷酸和 35S 标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T 2噬菌体进行实验，证明 DNA 是遗传物质。(1)实验过程：步骤一：分别取等量含 32P 标记的核苷酸和含 35S 标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并编号为甲、乙；步骤二：在两个培养皿中接入_，在适宜条件下培养一段时间；步骤三：放入_，培养一段时间，甲、乙可分别获得_和_的噬菌体；步骤四：用上述噬菌体分别侵染_的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；步骤五：检
37、测放射性同位素存在的主要位置。预测实验结果：15在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如_图。在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如_图。(2)理论上 A、B 两个试管中，上清液和沉淀物中都只有其中之一有放射性，请分析试管 B 中上清液具有较低放射性的原因：_。(答出一条即可)答案：(1)等量的大肠杆菌菌液 T 2噬菌体 32P 标记 35S 标记 未被标记 B A (2)噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中(或部分噬菌体没有侵入大肠杆菌内，经离心后分布于上清液中)14(2017全国卷)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为 RNA 病毒和
38、DNA 病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路。(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析：(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出 DNA 和 RNA 在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从 DNA 和RNA 的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的 DNA 或 RNA 的特殊碱基(DNA 为胸腺嘧
39、啶，RNA 为尿嘧啶)带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。(2)本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为 RNA 病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为 DNA 病毒。答案：(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病
40、毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)预期实验结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则为 RNA 病毒；反之为 DNA 病毒。第课时 高考研究教师为主导锁定高考范围，备考更高效16 高考地位本专题在全国卷高考中一般会涉及 1 道选择题，分值为6 分 高考题型以选择题为主，非选择题中个别的填空有所涉及 高考热点1对生物的遗传物质的考查多涉及各经典实验的实验过程、实验设计思路及实验结论2对 DNA 的结构与复制主要侧重考查 DNA 分子的结构特点、复制的过程及相关计算，判断细胞分裂产生子细胞染色
41、体标记问题是高考命题的重点3高考常以基因表达的过程为中心，借助文字信息、图像或表格信息，以经典实验为背景并结合物质组成、遗传、变异知识综合考查转录、翻译过程和基因对性状的控制考点(一) DNA 结构、复制的有关计算及综合考查师说考点1牢记 DNA 分子中有关碱基比例的计算方法(1)双链 DNA 中，AGTCACTG总碱基数的一半。(2)若在 DNA 一条链中 a，则在互补链中 ；在整个 DNA 分子中，A GT C A GT C 1a1。A GT C(3)若在 DNA 一条链中 m，则在互补链及整个 DNA 分子中， m。A TG C A TG C(4)某碱基在 DNA 中所占比例等于它在每条
42、链中所占比例和的一半，如 A总 碱 基。A1% A2%22与 DNA 复制有关的计算项目 结论1 个 DNA分子复制 n 次子代 DNA 数为 2n，其中含母链的 DNA 数为 2，完全含母链的DNA 数为 0，不含母链的 DNA 数为 2n2；子代 DNA 链数为 2n1 ，其中母链所占比例为 1/2n，子链所占比例为：11/2 n复制差错的计算DNA 复制过程中其中一条链发生差错，复制 n 代后，差错的DNA 分子占 DNA 总数的 50%复制原料 若某 DNA 分子含某脱氧核苷酸 m 个，该 DNA 分子进行 n 次复17的计算 制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为 m(2n1)；进行第
43、n次复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为 m2n13图析 DNA 分子半保留复制与放射性同位素示踪解答本类题目关键在于清楚 DNA 分子半保留复制的特点，并明确复制后新 DNA 分子的位置、子代 DNA 分开的时间与去向，即复制后的子代 DNA 位于两条姐妹染色单体上，由着丝点连接在一起在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。(1)有丝分裂与 DNA 复制过程图解(一般只研究一条染色体)a复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)：b在不含放射性的培养液中再培养一个细胞周期：规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。(2
44、)减数分裂与 DNA 复制过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。精研题点题点(一) 考查 DNA 分子的结构、复制及相关计算1(2017海南高考)DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内 DNA 分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述，正确的是( )A碱基序列不同的双链 DNA 分子，后一比值不同B前一个比值越大，双链 DNA 分子的稳定性越高18C当两个比值相同时，可判断这个 DNA 分子是双链D经半保留复制得到的 DNA 分子，后一比值等于 1
45、解析：选 D 在双链 DNA 分子中，A、T 之间形成 2 个氢键构成碱基对，G、C 之间形成3 个氢键构成碱基对，所以 G、C 对相对越多，DNA 分子越稳定，B 错误；又因AT、GC，所以只要是双链 DNA 分子(AC)/(GT)都恒等于 1，A 错误，D 正确；单链DNA 中，两个比值也可能相同，C 错误。2(2019 届高三安徽六安模拟)一个含 500 个碱基对的 DNA 分子片段，其中一条链中 TA 占 40%。若将该 DNA 分子放在含 15N 的培养基中连续复制 3 次，下列相关叙述正确的是( )A该 DNA 分子的另一条链中 TA 占 60%B该 DNA 分子中含有 A 的数目
46、为 400 个C该 DNA 分子第 3 次复制时需要消耗 1 200 个 GD经 3 次复制后，子代 DNA 中含 15N 的单链占 1/8解析：选 C 该 DNA 分子的一条链中 TA40%，根据碱基互补配对原则，另一条链中TA40%，整个 DNA 中 TA40%，所以 AT20%，故 A500220%200(个)，C(5002200200)/2300(个)，第 3 次复制时，合成 4 个 DNA 分子，因此需要G30041 200(个)；经 3 次复制形成 8 个 DNA 分子，共 16 条链，其中 2 条是原 DNA 的，14 条是含 14N 的链，占 7/8。易错点拨关注 DNA 复制
47、中的关键字眼(1)DNA 复制：用 15N 标记的是亲代 DNA 还是培养基中原料。(2)子代 DNA：所求 DNA 比例是含 15N 的还是只含 15N 的，是 DNA 分子数还是链数。(3)相关计算：已知某亲代 DNA 中含某碱基 m 个。复制 n 次消耗的该碱基数为： m(2n1)。第 n 次复制消耗的该碱基数为： m2n1 。 题点(二) DNA 复制与细胞分裂中染色体标记问题3(2019 届高三福州检测)取 1 个含有 5 对同源染色体的精原细胞，用 15N 标记细胞核中的 DNA，然后放在含 14N 的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，在第二次分裂后期含 15N 染色体条数及分裂结束后形成的细胞中含 15N 的染色体条数分别是( )A5 5 B5 10C20 020 D10 010解析：选 D DNA 复制为半保留复制，第一次有丝分裂结束后，5 对同源染色体都含有15N，只是每一条染色体上的 DNA 分子中，一条链是 15
