人教版2022年高三第二輪復(fù)習(xí)-專題四-第1講-遺傳的分子基礎(chǔ)

第1講遺傳的分子基礎(chǔ)[考綱要求]1.人類對遺傳物質(zhì)的探究過程：(1)對遺傳物質(zhì)的早期推想(Ⅰ)；(2)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗(Ⅱ)；(3)噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(Ⅱ)。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(Ⅱ)。3.基因的概念：(1)說明基因與DNA關(guān)系的實例(Ⅰ)；(2)DNA片段中的遺傳信息(Ⅱ)。4.DNA分子的復(fù)制：(1)對DNA分子復(fù)制的推想(Ⅰ)；(2)DNA分子復(fù)制的過程(Ⅱ)。5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。6.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)。[構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)]考點一遺傳物質(zhì)探究的經(jīng)典試驗1．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗(1)過程：S型細(xì)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(xì)菌eq\o(→,\s\up7(相互對比),\s\do5(混合培育))觀看菌落特征。(2)結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是。2．噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(1)用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體eq\o(→,\s\up7(侵染))細(xì)菌→攪拌、離心上清液放射性高，沉淀物放射性低。(2)用32P標(biāo)記DNA的噬菌體eq\o(→,\s\up7(侵染))細(xì)菌→攪拌、離心上清液放射性低，沉淀物放射性高。(3)結(jié)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(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明白DNA的半保留復(fù)制(2022·江蘇，4D)(×)2．孟德爾的豌豆雜交試驗，摩爾根的果蠅雜交試驗，均證明白DNA是遺傳物質(zhì)(2021·新課標(biāo)Ⅱ，5改編)(×)3．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)(2022·福建，2D改編)(×)4．噬菌體侵染細(xì)菌試驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗更具說服力(2022·江蘇，2A)(√)5．分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培育基培育噬菌體(2011·江蘇，12A)(×)6．32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染試驗分別說明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(2022·重慶，2B改編)(×)8．用35S標(biāo)記噬菌體的侵染試驗中，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(zhuǎn)化試驗進行考查1．關(guān)于格里菲思和艾弗里完成的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗，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(xì)胞內(nèi)，使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌B．R型菌轉(zhuǎn)化后消滅莢膜，反對者認(rèn)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摻雜有格外少量的蛋白質(zhì)，試驗中沒有完全排解蛋白質(zhì)的作用D．艾弗里無法使DNA與蛋白質(zhì)完全分開，故該試驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案D解析由于技術(shù)所限，艾弗里未能將DNA與蛋白質(zhì)完全分開，但通過體外轉(zhuǎn)化試驗證明白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(guān)轉(zhuǎn)化試驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培育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對比，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)B．F組可以分別出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(jié)果D．能導(dǎo)致小鼠死亡的是A、B、C、D四組答案D解析從圖示試驗過程看出，通過E、F對比，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，F(xiàn)組加入了S型細(xì)菌的DNA，可以分別出S型和R型兩種肺炎雙球菌，而消滅的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果。A組經(jīng)煮沸、D和E組為R型細(xì)菌，均不能導(dǎo)致小鼠死亡，D錯誤?？偨Y(jié)提升肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗的三個相關(guān)問題分析(1)加熱殺死的S型細(xì)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(jié)構(gòu)可恢復(fù)。(2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。(3)轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌可以遺傳下去，說明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。題組二對噬菌體侵染大腸桿菌試驗進行考查3．T2噬菌體侵染大腸桿菌的試驗進一步證明白DNA是遺傳物質(zhì)。這個試驗獲得成功的緣由不包括()A．選擇化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)簡潔的噬菌體作為試驗材料B．接受同位素標(biāo)記法分別標(biāo)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(xì)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(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后，通過離心技術(shù)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(guān)。4．赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌試驗，下列敘述正確的是()A．此試驗證明白DNA是主要的遺傳物質(zhì)B．用含有充分有機物的完全培育基培育T2噬菌體C．用同位素32P標(biāo)記的一組試驗中，上清液中放射性較強D．細(xì)菌裂解釋放的噬菌體中，含32P的物質(zhì)是DNA答案D解析噬菌體侵染細(xì)菌試驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，故A錯誤；T2噬菌體是病毒，不能在培育基上獨立生存，必需寄生在活細(xì)胞中才能生存，故B錯誤；32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，噬菌體侵染細(xì)菌時，DNA進入細(xì)菌，離心后隨細(xì)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(xì)菌裂解釋放的噬菌體中，含32P的物質(zhì)是DNA，故D正確。技法提煉噬菌體侵染細(xì)菌試驗放射性分析的“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(guān)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DNAB．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(xì)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(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)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RNAC．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．核酸是全部生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案C解析具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)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)?？傊?，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)。技法提煉生物的遺傳物質(zhì)的推斷生物所含核酸所含核苷酸含氮堿基遺傳物質(zhì)細(xì)胞生物(原核、真核生物)2種eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(DNA,RNA))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DNA4種脫氧核苷酸4種：A、T、C、GDNARNA病毒1種，為RNA4種核糖核苷酸4種：A、U、C、GRNA考點二DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及相關(guān)計算1．DNA分子結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)構(gòu)：規(guī)章的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2．DNA復(fù)制的方式、特點及影響因素(1)復(fù)制方式：半保留復(fù)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(fù)制。(3)影響DNA復(fù)制的外界條件[錯混診斷]1．植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制(2022·新課標(biāo)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(2022·新課標(biāo)Ⅱ，5C)(×)3．磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架(2009·廣東，24D)(√)4．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)(2022·江蘇，2C)(×)5．DNA復(fù)制需要消耗能量(2021·海南，4A)(√)6．真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期(2011·海南，25D)(×)7．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶(2009·江蘇，12C)(√)題組一對DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制進行考查1．如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．解旋酶能使DNA雙鏈解開，但需要消耗ATPB．DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制C．DNA分子的復(fù)制需要引物，且兩條子鏈的合成方向是相反的D．由于DNA分子在復(fù)制時需嚴(yán)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全都的答案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(fù)制時都保留了原來DNA分子中的一條鏈，即半保留復(fù)制，B正確；DNA分子是反向平行的，而復(fù)制的時候只能從5′端向3′端延長，所以兩條子鏈合成的方向相反，C正確；由于DNA復(fù)制是以解開的每一條母鏈為模板依據(jù)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(yīng)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(xì)胞DNA復(fù)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(fù)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(fù)制過程示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點同時開頭的B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率答案A解析從圖中可以看出有多個復(fù)制起點，但由于復(fù)制環(huán)的大小不同，所以復(fù)制起始的時間有先有后。DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的參與。這種半保留復(fù)制的模式不僅保持了前后代的穩(wěn)定性，而且每次復(fù)制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，提高了復(fù)制效率?？偨Y(jié)提升DNA復(fù)制的相關(guān)問題整合分析題組二DNA復(fù)制的相關(guān)計算3．(2022·山東，5)某爭辯小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，依據(jù)測定結(jié)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(guān)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．(2022·濰坊一模)一個雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA分子由5000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(fù)制3次。下列敘述不正確的是()A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3×104(個)B．復(fù)制過程需要2.4×104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∶7D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3答案B解析由題意可知，該DNA分子中，A＝T＝10000×20%＝2000(個)，C＝G＝10000×30%＝3000(個)，則含有的氫鍵數(shù)為2000×2＋3000×3＝1.3×104(個)；DNA復(fù)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3000×7＝2.1×104(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。技法提煉1．DNA分子中有關(guān)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(fù)制中相關(guān)計算的規(guī)律方法DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培育基中培育(復(fù)制)若干代，其結(jié)果分析如下：(1)子代DNA分子數(shù)：2n個。①無論復(fù)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(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。(2)子代DNA分子的總鏈數(shù)：2n×2＝2n＋1條。①無論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時應(yīng)看準(zhǔn)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(fù)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(fù)制，則需消耗該脫氧核苷酸為m·2n－1個?？键c三聚焦基因的表達1．轉(zhuǎn)錄和翻譯(遺傳信息的表達)的常考點(1)時間：個體生長發(fā)育的整個過程。(2)場所：轉(zhuǎn)錄——細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體、原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)；翻譯——核糖體。(3)模板：轉(zhuǎn)錄——DNA的一條鏈；翻譯——mRNA。(4)原料：轉(zhuǎn)錄——4種核糖核苷酸；翻譯——20種氨基酸。(5)酶：轉(zhuǎn)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(fù)制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)。②具有逆轉(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。[錯混診斷]1．細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與(2022·新課標(biāo)Ⅱ，5A)(√)2．反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基(2021·新課標(biāo)Ⅰ，1C)(×)3．轉(zhuǎn)錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過程(2022·上海，7B改編)(×)4．每種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸(2009·廣東，25B)(√)5．真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯都以脫氧核苷酸為原料(2009·海南，12C)(×)6．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息(2009·廣東，25C)(×)7．每種氨基酸僅由一種密碼子編碼(2010·廣東，4B)(×)8．DNA復(fù)制就是基因表達的過程(2010·廣東，4C)(×)題組一以圖示為載體考查轉(zhuǎn)錄和翻譯1．下圖所示為某原核細(xì)胞內(nèi)的生理過程，下列說法正確的是()A．圖示表明原核細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時進行B．圖示表明兩個核糖體同時開頭合成兩條多肽鏈C．圖中核糖體上的堿基配對方式有G—C、A—TD．圖示過程需要解旋酶、DNA聚合酶等相關(guān)酶答案A解析圖示表明原核細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)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頭合成多肽鏈的，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；圖示過程需要解旋酶、RNA聚合酶等相關(guān)酶，故D錯誤。2．以下甲、乙兩圖表示某真核細(xì)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(jié)構(gòu)⑥的移動方向是從右到左B．從化學(xué)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)⑥核糖體的移動方向是從右到左，故A正確。甲圖表示轉(zhuǎn)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。技法提煉1．轉(zhuǎn)錄和翻譯的圖解推斷考查基因表達過程的題目多以圖解的形式呈現(xiàn)信息，如何在圖中正確推斷轉(zhuǎn)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(xì)胞核中，所以為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)錄過程。2．真核生物和原核生物基因表達過程的推斷下圖中有真核生物和原核生物基因表達的過程，推斷它們的方法是：圖2方法一：看細(xì)胞結(jié)構(gòu)。假如有細(xì)胞核或核膜(如圖2)，則為真核細(xì)胞，無細(xì)胞核或核膜(如圖1)，則為原核生物。方法二：看轉(zhuǎn)錄和翻譯能否同時發(fā)生。如圖1中的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進行(先轉(zhuǎn)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．(2022·江蘇，6)爭辯發(fā)覺，人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的RNA在宿主細(xì)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(guān)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(xì)胞時，病毒中的蛋白質(zhì)不會進入宿主細(xì)胞C．通過④形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上D．科學(xué)家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄形成DNA整合到患者細(xì)胞的基因組中，再通過②轉(zhuǎn)錄和③翻譯合成子代病毒的蛋白質(zhì)外殼。B項，侵染細(xì)胞時，HIV的RNA連帶蛋白質(zhì)衣殼一并進入細(xì)胞內(nèi)，進入細(xì)胞后衣殼解聚，釋放RNA，同時逆轉(zhuǎn)錄酶開頭催化RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生DNA。C項，經(jīng)④逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上。D項，若抑制逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病。4．(2022·海南，24)在其他條件具備狀況下，在試管中加入物質(zhì)X和物質(zhì)Z，可得到相應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。技法提煉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(fù)制DNA核糖核苷酸DNA轉(zhuǎn)錄RNARNA脫氧核苷酸RNA逆轉(zhuǎn)錄DNA核糖核苷酸RNA復(fù)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．(2022·四川，3)將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞，選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細(xì)胞進行體外培育。下列敘述錯誤的是()A．小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸B．該基因轉(zhuǎn)錄時，遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNAC．連續(xù)分裂n次，子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占eq\f(1,2n＋1)D．該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不肯定相等答案C解析A項，小鼠乳腺細(xì)胞屬于真核細(xì)胞，其細(xì)胞中的核酸有兩種：DNA和RNA，DNA中含氮堿基有A、G、C、T4種，RNA中含氮堿基有A、G、C、U4種，故小鼠乳腺細(xì)胞中含氮堿基共有A、G、C、T、U5種；依據(jù)含氮堿基與五碳糖的不同，細(xì)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(xì)胞中共有8種核苷酸。B項，基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。轉(zhuǎn)錄時，以基因(有遺傳效應(yīng)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(xì)胞進行體外培育(原料中不含32P)，連續(xù)分裂n次后，產(chǎn)生的子細(xì)胞有2n個，依據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點可知，其中只有2個細(xì)胞含32P，因此，子細(xì)胞中含32P標(biāo)記的細(xì)胞占eq\f(2,2n)，即eq\f(1,2n－1)。D項，基因翻譯時，每種tRNA上的反密碼子對應(yīng)mRNA上一種打算氨基酸的密碼子，打算氨基酸的密碼子共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)不肯定相等。6．(2022·江蘇，20)關(guān)于基因把握蛋白質(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(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是eq\f(n,2)個B．細(xì)菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點分別在DNA和RNA上D．在細(xì)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分子上有很多基因，這些基因不會同時轉(zhuǎn)錄，所以轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)小于eq\f(n,2)個。B項，轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，依據(jù)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(jié)合位點都在DNA上。D項，在細(xì)胞周期中，由于各個時期表達的基因不同，因此轉(zhuǎn)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的含量削減。專題突破練1．下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗和噬菌體侵染細(xì)菌試驗的敘述，錯誤的是()A．兩個試驗均不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)B．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗中的轉(zhuǎn)化因子是S型細(xì)菌中的DNAC．在用32P標(biāo)記的噬菌體侵染試驗中，保溫時間太長或太短均可導(dǎo)致上清液放射性上升D．兩個試驗的設(shè)計思路都是設(shè)法將DNA與RNA分開后單獨爭辯各自的效應(yīng)答案D解析這兩個試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(xì)菌中的DNA，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，轉(zhuǎn)化因子是S型細(xì)菌中的DNA，B正確；在用32P標(biāo)記的噬菌體侵染試驗中，保溫時間太長細(xì)菌細(xì)胞裂解，保溫時間太短噬菌體未完全侵入均可導(dǎo)致上清液放射性上升，C正確；兩個試驗的設(shè)計思路都是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)分開后單獨爭辯各自的效應(yīng)，D錯誤。2．噬菌體是一類細(xì)菌病毒。下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌試驗的相關(guān)敘述中，不正確的是()A．該試驗證明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(xì)菌供應(yīng)C．為確認(rèn)何種物質(zhì)注入細(xì)菌體內(nèi)，可用32P、35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)D．若用32P對噬菌體雙鏈DNA標(biāo)記，再轉(zhuǎn)入培育有細(xì)菌的一般培育基中讓其連續(xù)復(fù)制n次，則含32P的DNA應(yīng)占子代DNA總數(shù)的eq\f(1,2n－1)答案A解析噬菌體是一類細(xì)菌病毒，侵染細(xì)菌的時候是將DNA注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，以噬菌體的DNA為模板，利用細(xì)菌的原料來合成噬菌體的DNA及蛋白質(zhì)；噬菌體侵染細(xì)菌的試驗中，用32P、35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，證明白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)，可將分別出來的蛋白質(zhì)單獨注入到細(xì)菌中，看能否產(chǎn)生同樣的噬菌體后代；DNA具有半保留復(fù)制的特點，所以用32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA，讓其連續(xù)復(fù)制n次后，含32P的DNA應(yīng)占子代DNA總數(shù)的eq\f(1,2n－1)。3．下列關(guān)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(xì)胞中表達B．轉(zhuǎn)錄和翻譯分別在細(xì)胞核、細(xì)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(zhuǎn)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供應(yīng)模板，tRNA負(fù)責(zé)搬運氨基酸。翻譯發(fā)生在核糖體中，核糖體的化學(xué)組成為rRNA和蛋白質(zhì)。4．(2022·海南，21)下列是某同學(xué)關(guān)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(zhuǎn)運氨基酸③能與核糖體結(jié)合④能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA⑤每相鄰三個堿基組成一個反密碼子⑥可能發(fā)生堿基對的增加、缺失或替換A．①③⑤B．①④⑥C．②③⑥D(zhuǎn)．②④⑤答案B解析基因是指有遺傳效應(yīng)的DNA片段。①DNA能攜帶遺傳信息；②能轉(zhuǎn)運氨基酸的是tRNA；③能與核糖體結(jié)合的是mRNA；④能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA的是DNA；⑤反密碼子是tRNA上的結(jié)構(gòu)；⑥可能發(fā)生堿基對的增加、缺失或替換。故選B。5．圖中甲、乙、丙分別表示真核細(xì)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(fù)制、翻譯和轉(zhuǎn)錄B．轉(zhuǎn)錄、DNA復(fù)制和翻譯C．翻譯、轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制D．以上均錯誤答案D解析關(guān)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：6．下面是4種遺傳信息的流淌過程，對應(yīng)的敘述不正確的是()A．甲可表示胰島細(xì)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(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在宿主細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞中胰島素合成過程中的遺傳信息傳遞方向不包括DNA復(fù)制。7．如圖為某動物細(xì)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(xì)胞核中，表示遺傳信息的轉(zhuǎn)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的密碼子打算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．密碼子的簡并性在肯定程度上保證了翻譯的速度答案D解析轉(zhuǎn)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，在肯定程度上保證了翻譯的速度，D正確。8．下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程模式圖，相關(guān)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(fù)制及半保留復(fù)制的特點C．在復(fù)制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期、減數(shù)其次次分裂后期分開D．將該模板DNA置于15N培育液中復(fù)制3次后，含15N的脫氧核苷酸占eq\f(3,4)答案D解析DNA復(fù)制的顯著特點是邊解旋邊復(fù)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(fù)制結(jié)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)其次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(fù)制，因而在15N培育液中復(fù)制3次后，含15N的脫氧核苷酸占100%，D錯誤。9．(2022·江蘇，25改編)羥胺可使胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，導(dǎo)致DNA復(fù)制時發(fā)生錯配(如圖)。若一個DNA片段的兩個胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，下列相關(guān)敘述正確的是()A．該片段復(fù)制后的子代DNA分子上的堿基序列都發(fā)生轉(zhuǎn)變B．該片段復(fù)制后的子代DNA分子中G—C堿基對與總堿基對的比上升C．這種變化肯定會引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變D．在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中均可發(fā)生如圖所示的錯配答案D解析A項，由圖示可見，胞嘧啶轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變的兩個胞嘧啶分子位于DNA片段的一條鏈上，依據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的特點，子代有50%的DNA分子發(fā)生堿基序列的轉(zhuǎn)變，有50%的DNA分子不發(fā)生堿基序列的轉(zhuǎn)變；若發(fā)生轉(zhuǎn)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)生堿基序列的轉(zhuǎn)變。B項，因羥化胞嘧啶不再與鳥嘌呤配對，故復(fù)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緣由，不肯定引起編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。D項，細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中都含有DNA，DNA復(fù)制過程中都可能發(fā)生圖示的錯配。10．下圖是真核生物細(xì)胞核內(nèi)mRNA合成的部分過程示意圖。下列有關(guān)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(fù)制過程完全不同C．②是DNA聚合酶，它催化了轉(zhuǎn)錄的過程D．①合成的同時，可與核糖體結(jié)合進行翻譯的過程答案A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(zhuǎn)錄，故A正確。轉(zhuǎn)錄形成RNA的堿基互補配對方式與DNA復(fù)制過程不完全相同，以U代替T與A配對，故B錯。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(xì)胞中三種生命活動的示意圖，關(guān)于下圖的敘述不正確的是()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過程肯定發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中D．①②③過程不肯定都有水生成答案D解析從圖示可知，①為DNA復(fù)制過程，②為翻譯過程，③為轉(zhuǎn)錄過程。DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、翻譯過程都遵循堿基互補配對原則，A正確。DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都需要酶參與催化，B正確。DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，C正確。DNA復(fù)制時，脫氧核苷酸聚合時脫去水，翻譯時氨基酸脫水縮合，轉(zhuǎn)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．人類的X基因前段存在CGG重復(fù)序列?？茖W(xué)家對CGG重復(fù)次數(shù)、X基因表達和某遺傳病癥狀表現(xiàn)三者之間的關(guān)系進行調(diào)查爭辯，統(tǒng)計結(jié)果如下(注：密碼子GCC—丙氨酸)：CGG重復(fù)次數(shù)(n)n<50n≈150n≈260n≈500X基因的mRNA(分子數(shù)/細(xì)胞)50505050X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細(xì)胞)10004001200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(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄，但影響蛋白質(zhì)的合成B．CGG重復(fù)次數(shù)與該遺傳病是否發(fā)病及癥狀表現(xiàn)有關(guān)C．CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結(jié)合D．遺傳病癥狀的輕重與蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少有關(guān)答案D解析從表格中可以看出，CGG的重復(fù)次數(shù)不影響轉(zhuǎn)錄過程，由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA數(shù)量相同。但CGG的重復(fù)次數(shù)影響翻譯過程，由于編碼的蛋白質(zhì)數(shù)量不同，CGG的重復(fù)次數(shù)越多，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)數(shù)量越少，可能的緣由是CGG的重復(fù)影響了mRNA與核糖體的結(jié)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(guān)系。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(xì)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(yīng)激反應(yīng)的大部分生物學(xué)過程。最近美國加州高校的一個遺傳爭辯小組以擬南芥為爭辯對象，發(fā)覺了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(yīng)變化，請回答：(1)圖甲中主要在細(xì)胞核中進行的過程是________(填序號)。(2)圖乙對應(yīng)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，緣由是_______________________________________________。(3)由miRNA的功能可推想，其調(diào)控基因表達的方式可能是使mRNA水解，導(dǎo)致其______________________；或者不影響靶RNA的穩(wěn)定性，但可阻擋它們翻譯成蛋白質(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，其緣由是________________________________________________________________________。(5)若在體外爭辯miRNA的功能，需先提取擬南芥的DNA，圖丙所示為擬南芥