1、16 遗传分子的基础1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的主要内容是探索生物的遗传物质，DNA 的结构和复制，遗传信息的转录和翻译，基因与性状的关系。2在题型方面，多以选择题的形式出现，在命题形式方面，注重生物学史、遗传学研究方法的考查。题目信息以文字、表格、流程图以及曲线图的形式呈现，考查学生的获取信息和理解能力。32018 年的考纲无变化，本专题为识记和理解性知识，因此复习本专题的重点是理解 DNA 的结构和 DNA复制、转录和翻译过程。考点一遗传物质的探究实验1.两个经典实验遵循相同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)噬菌体侵染细菌实验中的相互
2、对照2注：用 32P 标记 1 个噬菌体侵染 31P 大肠杆菌，释放的 m 个噬菌体中只有 2 个噬菌体含 32P，有 m 个含31P，有 0 个 DNA 双链均含 32P。(3)噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌 用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌实际上上清液中不含放射性,沉淀物中应具有很高的放放射性上清液中有较高的放射性,沉淀物中不含放射性理论上在离心后的上清液中也有一定的放射性沉淀物中也出现少量的放射性原因保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,离心后分布于上清液中;保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出子代,离心后分布于上清液中
3、搅拌不充分,有少量含 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中例 1. 利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理后培养，观察菌落。下列说法错误的是( )A通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质BF 组可以分离出 S 和 R 两种肺炎双球菌C已知 S 型菌在体外培养时荚膜可能丢失，则 C 中出现粗糙型菌落不能证明 DNA 是转化因子D将各组获得菌体注入小鼠会能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组【解题思路】煮沸的 S 菌 DNA 被破坏，无毒性，故 A 组不能导致小鼠死亡，D 错误；把 E、F 两组培养的3R 菌分
4、别注入到小鼠体内，若 F 组注射的小鼠死亡，E 组的没死，则 DNA 是转化因子，A 正确；因为 DNA 是转化因子，故 F 组中有之前的 R 菌，也有转化的 S 菌，B 正确；部分 S 菌丢失荚膜后，其表面会变得粗糙，看着像 R 菌，对实验产生干扰，就不能证明 DNA 是遗传物质，C 正确。【答案】D2.RNA 是遗传物质的证据烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建实验(1)实验 1(2)实验 2考点二遗传信息的传递与表达3.7 个角度比较复制、转录和翻译项目 DNA 复制 转录 翻译场所 真核细胞主要在细胞核 中 真核细胞主要在细胞 核中 细胞质中的核糖体模板 DNA 的两条单链 DNA
5、 的一条链 mRNA原料 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 20 种氨基酸条件 ATP、酶(解旋酶、DNA聚合酶) 酶 (RNA 聚合酶) 、ATP 酶、ATP、tRNA产物 2 个双链 DNA1 个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽链特点 半保留复制边解旋 边复制边解旋边转录 边解旋边转录 一条 mRNA 上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽噬菌体侵染细菌实验放射性分析方法“两看法”4链信息传递 DNADNA DNARNA mRNA蛋白质例 2. 图甲、乙为真核细胞核内两种生物大分子的合成过程示意图，下列叙述正确的是( )A图甲表示 DNA 复制，复制是从多个起点同时开始的B
6、一个细胞周期中，图甲过程可在每个起点起始多次C图乙表示转录，mRNA、tRNA 和 rRNA 均是该过程的产物D图乙说明 DNA 所有区域的两条链都可以被转录【解题思路】图甲 DNA 的两条链都作为模板，为 DNA 复制过程，且图中有多个大小不同的复制环，说明有多个复制起点，但复制不是同时开始的，A 错误；一个细胞周期中，DNA 只复制一次，每个起点只能起始一次，B 错误；图乙以 DNA 为模板，形成 RNA，为转录过程，mRNA、tRNA 和 rRNA 均是转录产物，C 正确；转录只能以 DNA 的一条链为模板，基因指导蛋白质的合成，基因是有遗传效应的 DNA 片段，DNA 分子上存在没有遗
7、传效应的片段，D 错误。【答案】C以“示意图”为信息载体是本部分常考题型，解答时可按照以下模板进行：第一步，阅读试题，分析题干文字、示意图，明确考查意图；第二步，根据考查意图，分析示意图表示的生理过程，如确定是 DNA 复制还是转录、翻译，即定位过程；第三步，联系教材知识，结合题目选项或问题综合分析，判断或确定答案；第四步，若是非选择题，注意用科学、准确的生物专业术语回答，如 DNA 聚合酶不能写为聚合酶 因为还有 RNA 聚合酶、DNA 聚合酶不能写为 DNA 连接酶、DNA 复制不能写为复制因为还有 RNA 复制等。4.各类生物遗传信息的传递过程(中心法则及其发展)生物种类 遗传信息的传递
8、过程DNA 病毒，如噬菌体复制型 RNA 病毒，如烟草花叶病毒遗传信息传递、表达解题步骤5逆转录病毒，如艾滋病病毒细胞生物例 3.如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由 DNA 向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是( )A人体细胞中，无论在何种情况下都不会发生 e、d 过程B在真核细胞有丝分裂间期，a 先发生，b、c 过程后发生C能特异性识别信使 RNA 上密码子的分子是 tRNA，后者所携带的分子是氨基酸D真核细胞中，a 过程只发生在细胞核，b 过程只发生在细胞质【解题思路】 人体细胞中，正常情况下不会发生 e、d 过程，但人体细胞如被 RNA 病毒侵染，可以在人体细胞内发生 e、
9、d 过程，A 错误；在真核细胞有丝分裂间期，先进行 RNA 和蛋白质合成，后进行 DNA 的复制，B 错误；真核细胞中，DNA 复制(a)、转录(b)主要发生在细胞核，在线粒体和叶绿体中也能发生，D 错误。【答案】C“一看”模板 “二看”原料 “三看”产物 生理过程脱氧核苷酸 DNA DNA 复制DNA核糖核苷酸 RNA 转录脱氧核苷酸 DNA 逆转录RNA核糖核苷酸 RNA RNA 复制“三看法”判断中心法则各过程61 （2018 全国卷 II)下列关于病毒的叙述，错误的是（）A从烟草花叶病毒中可以提取到 RNABT 2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解CHIV 可引起人的获得性免疫缺陷综合征
10、D阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率2 （2018 全国卷 III)下列研究工作中由我国科学家完成的是（）A以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C证明 DNA 是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成3.（2018 海南卷）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C. 转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D. 细胞核中的 DNA 复制和转录都以 DNA 为模板4 （2017 海南卷）下列关于生物体内基因表达的叙述
11、，正确的是（）A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B.HIV 的遗传物质可以作为合成 DNA 的模板C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D.一个基因的两条 DNA 链可转录出两条相同的 RNA5（2017江苏卷） （多选）在体外用 14C 标记半胱氨酸-tRNA 复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍 将 其 中 的 半 胱 氨 酸 还 原 成 丙 氨 酸 （ Ala） ， 得 到 *Ala-tRNACys（ 见 下 图 ， tRNA不变 ） 。 如 果 该 *Ala-tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是（）A.在一个mRNA 分子
12、上可以同时合成多条被 14C 标记的多肽链B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C.新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为 14C标记的AlaD.新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为 14C标记的Cys71 （2018 届浙江省温州市高三第二次模拟考试）下列关于肺炎双球菌实验的叙述，正确的是（）ADNA 酶与 S 型活菌混合后注入正常小鼠体内，小鼠不会患败血症致死B提取 S 型活菌的 DNA 直接注射到正常小鼠体内，小鼠会患败血症致死C活体转化实验中，从患病致死小鼠血液中可分离出活的 S 型活菌D离体转化实验中，R 型活菌转化为 S 型活菌的原因是基因突变2 （201
13、8 届黑龙江省大庆市高三第二次模拟考试）以下甲、乙两图，表示某真核细胞中遗传信息传递的某些过程，下列叙述不正确的是（）A甲图所示过程进行的场所可以为细胞核B乙图所示过程不涉及碱基 T 与 A 的配对C乙图中最终形成的物质结构不会相同DSARS 病毒不能独立完成甲乙两图所示生命过程3 （2018 届陕西省高三年级第一次大联考）人细胞核中的基因 RT 能指导合成反义 RNA，该反义 RNA 可以与抑癌基因转录形成的 mRNA 形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，如下图所示。下列叙述正确的是（）A图中的过程 I 和所进行的场所和所需原料都不同B细胞中各基因是相互独立存在的，不影响彼此的功能C反义
14、RNA 与 mRNA 结合形成的双链中存在三种碱基对D反义 RNA 与 mRNA 形成杂交分子，抑制了抑癌基因的转录4 （2018 届江苏省南通等六市高三二模）TATA 框是多数真核生物基因的一段 DNA 序列，位于基因转录起始点上游，其碱基序列为 TATAATAAT，RNA 聚合酶与 TATA 框牢固结合之后才能开始转录。相关叙述正确的是（）A含 TATA 框的 DNA 局部片段的稳定性相对较低，容易解旋BTATA 框属于基因启动子的一部分，包含 DNA 复制起点信息CTATA 框经 RNA 聚合酶催化转录形成的片段中含有起始密码D某基因的 TATA 框经诱变缺失后，并不影响转录的正常进行5
15、 （2018 届河南省天一大联考高三上期期末考试）下列有关基因表达和生物性状控制的叙述，正确的是（）A人体内细胞进行 DNA 复制和转录时，DNA 双链都要先解旋，前者需要解旋酶B人的白化症状体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状8C在胰岛素基因中插入一段外源 DNA 序列，引起的变异属于染色体结构变异DRNA 聚合酶催化 RNA 合成期间，一定有腺嘌呤与胸腺嘧啶的配对现象1 （2019 届江苏省连云港市黄川中学高三上学期期末考试）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）A实验选用的 T2噬菌体的头部含有 2 个 DNA 分子B培养时间过长和过短都会使 32P 标记组的
16、悬浮液放射性增强C 35S 标记组说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质D释放的子代噬菌体大多数能检测到放射性2 （2019 届江苏省无锡市普通高中高三上学期期中调研考试）下列有关 DNA 分子结构的叙述正确的是（）ADNA 分子的骨架由磷酸和核糖交替连接而成BDNA 分子中的含氮碱基数目与磷酸数目相等C双链 DNA 分子中，氢键的数目与碱基的数量有关而与种类无关D双链 DNA 分子中， （A+C/（T+G）在每条单链中比值相同且等于 13 （2019 届成都市高三第一次诊断性检测）下图表示某种生物细胞内基因表达的部分过程(代表核糖体,代表多肽链)。下列叙述正确的是（）A链之间和链之间的碱基配对方式完
17、全不同B链中的 G 和链中的 G 都代表鸟嘌呤核糖核苷酸C基因中的遗传信息通过链传递到需要 RNA 参与D一个核糖体通常可结合多条链以提高的合成速率4 （2019 届江西省吉安市高三上学期五校联考）关于下列图示的说法，正确的是（）A图 A、B 均主要发生于细胞核中，且均有碱基配对，但配对方式不完全相同B图 B 中的酶 2 为 DNA 聚合酶，该图体现了 DNA 多起点、双向复制的特点CA 图中核糖体自右向左移动，翻译过程置于 C 图中进行时，丙中应包含三种 RNAD图 A 所示两种生理过程所需的酶不同，需要的单体有三种相同5 （2019 届湖南省会同县第一中学高三 12 月月考）下图的基因模型
18、为控制某种酶的基因内部和周围的 DNA 组成情况，距离以千碱基对（kb）表示，但未按比例画出。其中标出了转录起点和终点，翻译的起始密码子9和终止密码子对应位点是它们第一个碱基的位置，其中转录直接生成的 RNA 中的 d 区间对应的区域会被加工切除。根据以上信息，下列说法错误的是（）A虽然 d 区间无法直接决定氨基酸序列，但是其也属于基因的一部分B转录起点是位于基因首端的特殊 DNA 序列，是 RNA 聚合酶识别和结合部位C转录直接形成的 RNA 并不是最后用于翻译的 mRNAD该模型对应的酶是由 298 个氨基酸构成的6 （2019 届贵州省遵义航天高级中学高三上学期第二次模拟考试）下图表示细
19、胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：（1）图示中代表_，的基本单位为_。（2）图示过程涉及的遗传信息传递方向为：_(以流程图的形式表示)，发生生物类别及场所为_。（3）和过程中碱基互补配对方式不同之处为_。10参考答案1.【解题思路】烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，因此从烟草花叶病毒中可以提取到 RNA，A 正确；T 2噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的病毒，可见，T 2噬菌体可感染大肠杆菌导致其裂解，B 错误；艾滋病的全称是获得性免疫缺陷综合征，其发病机理是 HIV 病毒主要侵染 T 细胞，使机体几乎丧失一切免疫功能，C 正确；阻断病毒的传播，是保护易感人群的有效措施之一，可降低其所致疾
20、病的发病率，D 正确。【答案】B2.【解题思路】以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔完成的，A 错误；用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文完成的，B 错误；证明 DNA 是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国科学家艾弗里完成的，C 错误；首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是我国科学家在1965 年完成的，D 正确。【答案】D3.【解题思路】逆转录和 DNA 复制的产物都是 DNA，A 正确；转录需要 RNA 聚合酶，逆转录需要逆转录酶，B正确；转录所需要的反应物是核糖核苷酸，而逆转录所需的反应物是脱氧核糖核苷酸，C 错误；细胞核中的DNA 复制和转录都以
21、 DNA 为模板，D 正确。【答案】C4.【解题思路】一种氨基酸对应有一种至多种密码子决定，A 错误；HIV 的遗传物质为单链 RNA，可以逆转录生成 DNA，B 正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成 RNA 和翻译合成蛋白质，C 错误；一个基因的两条DNA 链可转录出两条互补的 RNA，但转录是以基因的一条 DNA 链为模板的，D 错误。【答案】B5.【解题思路】多聚核糖体是指一条 mRNA 上同时结合多个核糖体，可同时合成多条被 14C 标记的多肽链，A正确；反密码子与密码子按碱基互补原则进行配对，与 tRNA 携带的氨基酸无关，B 错误；由于该 tRNA 携带的氨基酸由 Cys 替换
22、成 Ala，则新合成的肽链中，原来 Cys 的位置会被替换成 Ala，C 正确；该 tRNA 本应运输 Cys，则 Ala 的位置不会替换为 Cys，D 错误。【答案】AC1.【解题思路】DNA 酶与 S 型活菌混合后，S 型菌依然存在毒性，小鼠会患败血症致死，A 错误；S 型活菌的DNA 不会使小鼠会患败血症，B 错误；活体转化实验中，从患病致死小鼠血液中可分离出活的 S 型活菌，C 正确；离体转化实验中，R 型活菌转化为 S 型活菌的原因是基因重组，D 错误。【答案】C2.【解题思路】据甲图示，是以 DNA 的一条链为模板，合成一条 RNA，主要在细胞核中进行，A 正确；乙图所示过程是在核
23、糖体上以 mRNA 为模板，合成肽链，有 tRNA 上的反密码子和 mRNA 上密码子配对，不涉及碱基 T与 A 的配对，B 正确；乙图中是正在合成的肽链，最终是氨基酸序列相同的肽链，是 mRNA，和肽链结构不同，C 错误；SARS 病毒必须寄生在人体细胞中进行 RNA 的复制和翻译，不能独立完成甲乙两图所示生命过程，D 正确。【答案】C113.【解题思路】图中为转录过程，主要发生在细胞核中，所需原料为核糖核苷酸。是翻译过程，发生在核糖体上，所需原料是氨基酸，A 正确；据图可知，反义 RNA 可以与抑癌基因转录形成的 mRNA 形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，而反义 RNA 是由基因 R
24、T 能指导合成，这也说明基因 RT 可以抑制抑癌基因的表达，B、D 错误；根据碱基互补配对原则可知，反义 RNA 与 mRNA 结合形成的双链中存在四种碱基对，C 错误。【答案】A4.【解题思路】含 TATA 框的 DNA 局部片段的稳定性相对较低，容易解旋，A 正确；TATA 框属于基因启动子的一部分，但属于真核生物的非编码区，不包含 DNA 复制起点信息，B 错误；TATA 框位于真核基因的非编码区，经 RNA 聚合酶催化转录形成的片段中没有起始密码，起始密码位于对应的基因的编码区转录形成的 mRNA 片段中，C 错误；TATA 框是基因的非编码区的基因启动子的一部分，虽然不参与转录，但决
25、定基因转录的开始，为 RNA 聚合酶的结合处之一，RNA 聚合酶与 TATA 框牢固结合之后才能开始转录，因此某基因的 TATA 框经诱变缺失后，会影响转录的正常进行，D 错误。【答案】A5.【解题思路】DNA 复制和转录都需要解旋，前者需要解旋酶催化，后者需要 RNA 聚合酶催化，A 正确；人的白化症状体现了基因通过控制酶的合成控制代谢，进而间接控制生物体的性状，B 错误；在胰岛素基因中插入一段外源 DNA 序列，引起的变异属于基因重组，C 错误；RNA 聚合酶催化 RNA 合成期间，一定有腺嘌呤与尿嘧啶的配对现象，D 错误。【答案】A1.【解题思路】实验选用的 T2噬菌体的头部含有 1 个
26、 DNA 分子，A 错误；噬菌体侵染细菌的实验中“ 32P 标记组”保温时间过长（子代噬菌体释放出来，离心后分布在上清液中）或过短（部分亲代噬菌体还未来得及侵染大肠杆菌，离心后分布在上清液中）对实验结果影响相同，都会使上清液中的放射性偏高，B 正确；噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA 是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，C 错误； 32P 标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时只有 DNA 进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代 DNA 所需的原料由细菌提供，根据 DNA 半保留复制特点，用含 32P 标记的 T2噬菌体侵染不含 32P 的细菌，只有少量子代噬菌体中能检测到放
27、射性，D 错误。【答案】B2.【解题思路】DNA 分子的骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，A 错误；DNA 分子的基本单位是脱氧核苷酸，1 分子的脱氧核苷酸是由 1 分子磷酸、1 分子脱氧核糖和 1 分子含氮碱基组成，因此 DNA 分子中的含氮碱基数目与磷酸数目相等，B 正确；双链 DNA 分子中，A 与 T 之间有 2 个氢键，G 与 C 之间有 3 个氢键，所以氢键的数目与碱基的数量与种类都有关，C 错误；由于双链 DNA 分子中 A 与 T 配对、G 与 C 配对，因此一条单链中(AC)/(TG)的值与其互补链中的(AC)/(TG)的值互为倒数，D 错误。【答案】B3.【解题思路】链之间
28、的碱基配对方式为 AT、CG、TA、GC，链之间的碱基配对方式为 AU、CG、TA、GC，部分相同，A 错误；链中的 G 代表鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，而链中的 G 代表鸟嘌呤核糖核苷酸，B 错误；基因中的遗传信息通过 mRNA(链)传递到多肽链（）需要 mRNA、tRNA、rRNA 的参与，C 正确；一条 mRNA(链) 通常可结合多个核糖体来提高多肽链（）的合成速率，D 错误。12【答案】C4.【解题思路】根据分析，图 A 转录和翻译在同一空间进行，因此图 A 表示原核生物，原核生物没有细胞核，发生在拟核，A 错误；图 B 中只有 1 个起点，未体现了 DNA 复制多起点的特点，B 错误；A
29、图中左侧肽链较长，因此核糖体自右向左移动，翻译过程中，需要以 mRNA 为模板，在核糖体中进行（核糖体含有 rRNA）,tRNA 转运氨基酸，包含三种 RNA，C 正确；图 A 中转录和翻译所需的酶不同，转录的需要的单体是核糖核苷酸，翻译需要的单体是氨基酸，需要的单体不同，D 错误。【答案】C5.【解题思路】由图可知，为真核生物的基因，d 区间无法决定氨基酸序列，属于内含子，内含子也是基因的一部分，A 正确；转录起点是位于基因首端的特殊 DNA 序列属于启动子，它是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，B 正确；转录直接形成的 RNA，为前体 mRNA，用于翻译的 mRNA 是经过剪切加工后的 m
30、RNA，C 正确；属于基因该酶的长度是由起始密码子和终止密码子之间的碱基所决定的且不含终止密码子，所以计算公式为【（5.8-1.7）-（5.2-2.0） 】*1000-3=897,对应氨基酸 299，D 错误。【答案】D6.【解题思路】 （1）据图分析可知，代表核糖体，多肽的基本单位是氨基酸。 （2）据图分析可知，图示涉及到转录和翻译两个过程，且是边转录边翻译，因此，此图为原核生物细胞细胞质或线粒体、叶绿体中遗传信息传递过程，用流程图表示为：DNARNA蛋白质。 （3）为转录过程，碱基互补配对方式为 A-U，T-A，G-C，C-G；为翻译过程，碱基互补配对方式为 A-U，U-A，G-C，C-G。前者中特有 T-A 配对，后者特有 U-A 配对。【答案】 （1）核糖体氨基酸（2）DNARNA蛋白质原核生物细胞质、真核生物线粒体和叶绿体（3）前者中有 T-A 配对，后者无；后者有 U-A 配对，前者无
