2019高考生物大二轮复习专题六遗传的分子基础学案

专题六 遗传的分子基础

考点 1．人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ) 2．DNA分子结构的主要特点(Ⅱ) 3．DNA分子的复制(Ⅱ) 4．基因的概念(Ⅱ) 5．遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 6．基因与性状的关系(Ⅱ) 考情 1．考查题型：选择题和非选择题。 2．呈现形式：文字题、曲线题、流程图题等。 3．(1)选择题：借助某种传染病考查遗传的物质基础，常考生物学史、遗传学研究方法、遗传信息的转录和翻译。(2)非选择题：基因的位置。

Hexinpanduan

核心判断

(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素标记法区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质。(√)

(2)肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。(×)

(3)P标记的噬菌体和S标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌的实验说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。(×)

(4)噬菌体能以宿主菌的DNA为模板合成子代噬菌体的DNA。(×)

(5)用S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。(√)

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(6)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。(×)

(7)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架。(√) (8)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。(×) (9)真核细胞的转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料。(×)

考向一 DNA是遗传物质的实验证据

1．(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2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( C )

A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质

C．培养基中的P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同

[解析] T2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P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中，A项错误；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中，B项错误；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同，D项错误。

2．(2017·江苏卷)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是( C ) A．格里菲思实验证明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P标记

[解析] 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，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么，A项错误；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，并没有证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B项错误；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，C项正确；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P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P标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带P标记的脱氧核苷酸，D项错误。

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Hexinzhishi

核心知识

1．肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细胞实验的比较 艾弗里实验 噬菌体侵染细菌的实验 设计 设法将__DNA与其他物质__分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传思路 功能

处理 方法 直接分离：分离S型菌的__DNA__、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养 ①__DNA__是遗传物质，而蛋白质不是同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(P和S) ①DNA是遗传物质，但不能证明__蛋白质不是遗传物质__ ②说明了DNA能控制__蛋白质__的合成 ③DNA能__自我复制__ 3235结论 遗传物质 ②说明了遗传物质可发生可遗传的变异 2．肺炎双球菌体内转化的实质 R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细胞的DNA中，变异类型属于__基因重组__。

3．噬菌体浸染细菌实验中放射性原因分析

(1)用P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：

①__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。

②__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。

(2)用S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于__搅拌不充分__，有少量含S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。

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Tixingtupo

题型突破

题型1 考查探索遗传物质的经典实验

1．(2016·江苏卷)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是( D ) A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用P直接标记的 D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质

[解析] 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A项错误。格里菲思实验仅仅说明存在“转化因子”，没有证明DNA是肺炎双球菌的遗传物质，B项错误。赫尔希和蔡斯实验是先用含P的培养基培养大肠杆菌，再用T2噬菌体去侵染这种大肠杆菌，所以T2噬菌体的DNA不是用P直接标记的，C项错误。赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D项正确。

2．(2018·西安二模)科学理论的得出离不开科学方法和科学技术的支持。下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述，错误的是( B )

A．艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌的体外转化实验中，运用了物质分离、提取和鉴定技术

B．赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，离心后的上清液中含有大量被

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感染的大肠杆菌

C．威尔金斯等提供的DNA衍射图谱数据，为沃森和克里克建立DNA双螺旋结构模型提供了支持

D．1958年，科学家通过同位素示踪技术，证实了DNA的半保留复制

[解析] 艾弗里及其同事是将S型菌的DNA、蛋白质、脂质和荚膜多糖等一一提取出来(运用了物质分离、提取技术)，分别和R型活菌培养，观察菌落的特征(运用了鉴定技术)，A项正确；赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，离心后密度小的上清液中，含有重量较轻的T2噬菌体的蛋白质外壳，B项错误；沃森和克里克以威尔金斯及其同事提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构，C项正确；1958年，科学家通过同位素示踪技术，根据双链DNA在试管中的分布情况，证实了DNA分子是以半保留的方式进行复制的，D项正确。

技巧方法

DNA是遗传物质的实验比对策略

解答DNA是遗传物质实验比对类试题时，要牢记以下几点：

(1)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。

(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。

(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。 (4)因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以噬菌体侵染细菌实验不能标记C、H、O、N元素。

题型2 探索生物遗传物质经典实验的拓展分析

3．(2018·天津市五区县高三期末)DNA能通过玻璃滤器，但细菌不能。在一底部烧结了玻璃滤器的U型管(已灭菌)的左支加入R型肺炎双球菌活菌菌液，右支加入杀死的S型菌菌液，两管口用无菌脱酯棉塞紧，在适宜温度下培养一段时间后发现( D )

A．在U型管的左、右支均能检测到R型活菌 B．在U型管的左、右支均能检测到S型活菌

C．在U型管的左支能检测到S型活菌，遗传物质和原S型菌完全相同 D．在U型管的左支能检测到S型活菌，具有R型和S型菌的遗传物质

[解析] 在U型管的左支加入R型肺炎双球菌活菌菌液，右支加入杀死的S型菌菌液，而DNA能通过玻璃滤器，但细菌不能。说明U型管右支的S型菌DNA进入到左支，左支的部分R型能转化成S型菌；而右支没有R型和S型菌。故选：D。

4．细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型

细菌和R型细菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是( D )

A．甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复 B．乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长 C．丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型细菌 D．丁组培养基中无菌落生长

[解析] 甲组中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小鼠不可康复；乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能继续生长；丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长。

考向二 DNA的结构、复制与相关计算

Zhentihuifang

真题回放

(2016·上海卷)在DNA分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA链片段，那么使用的订书钉个数为( C )

A．58 C．82

B．78 D．88

[解析] 一个脱氧核苷酸分子由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含N碱基构成，一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需要40个；两个脱氧核苷酸分子通过磷酸二酯键相连，一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链碱基间的氢键数共有10×2＋4＝24。总共需要订书钉40＋18＋24＝82个。

Hexinzhishi

核心知识

1．巧用数字“五、四、三、二、一”记忆DNA的结构

2．从六个方面掌握DNA的复制

3．牢记三类公式 (1)常用公式：

A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝__50%__。

(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例。

(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为__倒数__。

Tixingtupo

题型突破

题型1 DNA的结构及复制

1．(2018·山东省菏泽市高三期末)科学家设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA－E47，它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是( B )

A．E47中，嘌呤数一定等于嘧啶数

B．在E47分子中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数 C．E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的

D．在E47分子中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基

[解析] A．E47是单链DNA，其中的碱基不遵循碱基互补配对原则，因此其中嘌呤数不一定等于嘧啶数，A错误；B．组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成，因此在E47分子中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数，B正确；C．E47可以催化两个底物DNA片段之间的连接，而DNA聚合酶是催化单个脱氧核苷酸连接到DNA分子上，可见E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是不相同的，C错误；D．在E47分子中，大多数脱氧核糖上均连有2个磷酸和1个含氮碱基，有一端的一个脱氧核糖上只连接一个磷酸和一个含氮碱基，D错误。故选：B。

2．(2018·江西省赣州市高三期末)下列有关双链DNA的结构和复制的叙述正确的是( D )

A．DNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性 B．DNA分子两条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接 C．DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接

D．复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团

[解析] A．DNA分子的碱基排列顺序使其具有较强的特异性，A错误；B．DNA分子两

条链中相邻碱基通过氢键连接，B错误；C．DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接，C错误；D．由于每个DNA分子中均含有2个游离的磷酸基团，因此复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团，D正确。故选：D。

技巧方法

“三看法”判断DNA分子的结构技巧

一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置位于一分子脱氧核苷酸5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的3号碳原子之间；

二看外侧链是否反向平行；

三看内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”“错配”现象。 题型2 DNA结构及复制相关的计算

3．(2018·衡水中学月考)在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C,6个G,3个A,7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片10个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则( D )

A．能搭建出20个脱氧核苷酸

B．所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对 C．能搭建出4种不同的DNA分子模型 D．能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段

[解析] “4个C,6个G,3个A,7个T”能配对4个G—C和3个A—T，但是本题中脱氧核糖和磷酸之间的连接物仅14个，制约了模型中脱氧核苷酸数，由DNA结构图分析，最多能搭建出一个含有4个脱氧核苷酸的DNA分子片段，故选D。

4．(2018·辽宁沈阳期末)下图中DNA分子片段中一条链由N构成，另一条链由N构成。下列有关说法错误的是( C )

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A．①处为磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于③处 B．②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸

C．若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量 D．把此DNA放在含N的培养液中复制2代，子代中含N的DNA占100%

[解析] ①处为磷酸二酯键，是限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的作用位点；③处为氢键，是DNA解旋酶的作用位点，A项正确。②处是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B项正确。若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，那么在整个DNA分子中，G＋C＝56%，A＋T＝1－56%＝44%，A＝T＝22%，C项错误。把此DNA放在含N的培养液中复制2代，得到4个DNA分子，根据DNA的半保留复制特点，子代DNA分子中均含N，D项正确。

技巧方法

与DNA结构及复制相关的计算

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解答DNA结构及复制计算类试题时，应分以下层次达成： (1)碱基计算

①不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。

②若已知双链中A占的比例为c%，则单链中A占的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。

(2)水解产物及氢键数目计算

①DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。

②氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。

(3)DNA复制计算

在做有关DNA分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA分子数”还是“链数”。

考向三 中心法则

1．(2018·江苏卷)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：

(1)细胞核内各种RNA的合成都以__四种核糖核苷酸__为原料，催化该反应的酶是__RNA聚合酶__。

(2)转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是__mRNA(信使RNA)__，此过程中还需要的RNA有__tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)__。

(3)lncRNA前体加工成熟后，有的与核内__染色质__(图示①)中的DNA结合，有的能穿过__核孔__(图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。

(4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的__分化__，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是__增强人体的免疫抵御能力__。

[解析] (1)细胞核内各种RNA的合成原料是四种核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)转录产生的各种RNA中，氨基酸分子合成多肽链指导的是mRNA，翻译过程中还

需要tRNA和rRNA参与。(3)通过图示过程可知，lncRNA前体加工成熟后，有的与细胞核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。(4)血液中的单核细胞和中性粒细胞等吞噬细胞由造血干细胞分化而来。lncRNA与细胞核内相应的DNA结合后，可以调控造血干细胞的分化，增加吞噬细胞的数量。该过程能够增强人体的免疫抵御能力。

2．(2018·全国卷Ⅰ)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( B )

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] A对：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。B错：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分子复制时会出现DNA－蛋白质复合物。C对：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。D对：在DNA转录合成RNA时，需要有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Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是( C ) A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来 B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补

[解析] 真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的，A正确；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA，C错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。

4．(2017·江苏卷)将牛催乳素基因用P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是( C )

A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸 B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA C．连续分裂n次后，子细胞中P标记的细胞占1/2

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n＋1

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D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等

Hexinzhishi

核心知识

1．读图理解转录、翻译的过程

2．基因表达常考必记的几个关键点

(1)原核生物：转录和翻译__同时进行__，发生在细胞质中。

(2)真核生物：先__转录__，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。 (3)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。 3．翻译过程中多聚核糖体模式图解读

(1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中①是__mRNA__，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是__自右向左__。形成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同的原因是：__有相同的模板mRNA__。

(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。

4．各类生物遗传信息的传递过程

生物种类 DNA病毒，如噬菌体 复制型RNA病毒，如烟草花叶病毒 逆转录病毒，如艾滋病病毒 细胞生物 遗传信息的传递过程 转录翻译――→RNA――→蛋白质 翻译――→蛋白质 逆转录RNA――→转录翻译――→RNA――→蛋白质 转录翻译――→RNA――→蛋白质 Tixingtupo

题型突破

题型1 考查遗传信息转录和翻译的过程

1．(2018·山东省滨州市高三期末)下列有关大肠杆菌遗传信息传递和表达的叙述，正

确的是( C )

A．DNA复制出现差错，必定导致遗传性状改变 B．转录时RNA聚合酶必需先与基因上的起始密码结合 C．运输氨基酸的tRNA是某些基因的表达产物 D．核糖体必须在转录完成后就与mRNA结合

[解析] A．由于密码子的简并性，所以DNA复制出现差错，不一定导致遗传性状改变，A错误；B．转录时RNA聚合酶必需先与基因上的启动子结合，而起始密码位于mRNA上，是翻译的起点，B错误；C．运输氨基酸的tRNA是某些基因的表达产物，也是通过转录产生，C正确；D．大肠杆菌是原核生物，没有核膜，可边转录边翻译，核糖体不需要在转录完成后才能与mRNA结合，D错误。故选：C。

2．(2018·河北唐山一中月考)图1和图2是基因控制胰蛋白酶合成的两个主要步骤，下列叙述正确的是( A )

A．图1和图2所示过程的进行方向都是从右往左 B．图1中乙与丁是同一种物质

C．图2中共有RNA、多肽和多糖三种大分子物质 D．图1和图2中的碱基互补配对方式相同

[解析] 根据图1中RNA聚合酶的位置可知，该过程进行的方向是从右向左；根据图2中多肽链的长度可知，该过程进行的方向是从右向左，A项正确。图1中乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丁为胞嘧啶核糖核苷酸，两者不是同一种物质，B项错误。图2中共有RNA、多肽和蛋白质三种大分子物质，C项错误。图1中碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，而图2中的碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，图1和图2中的碱基配对方式不完全相同，D项错误。

易错警示

遗传信息传递和表达中一般规律和特殊现象

①复制和转录：并非只发生在细胞核中，凡DNA存在部位均可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。

②转录的产物：除了mRNA外，还有tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。 ③翻译：并非所有密码子都能决定氨基酸，3种终止密码子不能决定氨基酸，也没有与之对应的tRNA。

题型2 考查密码子与反密码子

3．(2018·广东省韶关市高考生物)下列关于密码子、tRNA和氨基酸的关系，说法正确的是( D )

A．mRNA上每3个相邻的碱基都决定一种氨基酸 B．密码子的简并性是指每种氨基酸都有多种密码子 C．tRNA分子内部均不存在氢键

D．每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸

[解析] A．mRNA上每3个相邻的碱基构成一个密码子，其中终止密码子不编码氨基酸，A错误；B．密码子的简并性是指一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码，B错误；C．tRNA分子中存在局部双链结构，因此其内部存在氢键，C错误；D．tRNA具有专一性，即每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D正确。故选：D。

4．(2016·江苏高考改编)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化不可能有( A )

A．植酸酶氨基酸序列改变 B．植酸酶mRNA序列改变

C．编码植酸酶的DNA热稳定性降低 D．配对的反密码子为UCU

[解析] 本题主要考查密码子在基因表达中的作用。改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A项错误。由于密码子改变，植酸酶mRNA序列改变，B项正确。基因改造后，导致基因中C(G)比例下降，DNA热稳定性降低，C项正确。反密码子与密码子互补配对，为UCU，D项正确。

易错提醒

1．启动子与起始密码、终止子与终止密码

启动子位于基因(DNA分子)的首端，而起始密码位于mRNA上；终止子位于基因(DNA分子)的尾端，终止密码位于mRNA上。

2．有关密码子的三个易混点

(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。

(2)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子除外)，一种tRNA只能转运一种氨基酸。

(3)密码子有64种，其中终止密码子3种，决定氨基酸的密码子61种，故反密码子有61种。

题型3 考查中心法则和基因对性状的控制

5．如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是( C )

A．①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶

B．②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行；④过程发生在寄主细胞内 C．把DNA放在含N的培养液中进行①过程，子代含N的DNA占50%

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D．①②③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不同

[解析] ①②③④分别指DNA复制、转录、翻译和逆转录过程；①②④分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的作用；④逆转录是某些RNA病毒在寄主细胞内进行的过程；DNA分子复制的方式为半保留复制，将DNA放在含N的培养液中培养，子代DNA全部含有

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N；①②③中均有碱基互补配对行为，①是DNA→DNA，②是DNA→RNA，③是RNA→RNA，因

此碱基配对的方式不同。

6．囊性纤维病的致病原因是由于基因中缺失三个相邻碱基，使控制合成的跨膜蛋白CFTR缺少一个苯丙氨酸。CFTR改变后，其转运Cl的功能发生异常，导致肺部黏液增多、细菌繁殖。下列关于该病的说法正确的是( C )

A．CFTR蛋白转运Cl体现了细胞膜的信息交流功能 B．该致病基因中缺失的3个碱基构成了一个密码子

C．合成CFTR蛋白经历了氨基酸的脱水缩合、肽链的盘曲、折叠过程 D．该病例说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制性状

[解析] CFTR蛋白转运Cl体现了细胞膜的控制物质跨膜运输的功能，A错误；密码子是mRNA上能决定一个氨基酸的连续3个碱基，B错误；氨基酸经过脱水缩合形成肽链，之后经过肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，C正确；该病例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状，D错误。

易错提醒

有关“中心法则”五条途径的3个易错易混点

(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞，情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中三种途径都没有。

(2)RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒感染的细胞中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。

(3)进行碱基互补配对的过程有DNA的复制、转录、翻译、RNA复制和逆转录。

一、选择题

1．(2018·河南省安阳一模)下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是( C ) A．格里菲斯的肺炎双球菌转化实验没有具体证明哪一种物质是遗传物质 B．噬菌体感染大肠杆菌实验能说明“作为遗传物质能够指导蛋白质合成” C．遗传物质复制过程中均会发生的碱基配对是：A—T、C—G D．利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA

[解析] 格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明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，但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A正确；噬菌体感染大肠杆菌实验中进入噬菌体的只是DNA，却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明DNA能指导蛋白质的合成，B正确；生物的遗传物质为DNA或RNA，所以其遗传物质为RNA时复制过程中不

－

－

－

会发生碱基配对A﹣T，C错误；由于酶具有专一性，可利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，D正确。故选：C。

2．噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中，不正确的是( A )

A．该实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供

C．为确认何种物质注入细菌体内，可用P、S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 D．若用P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n132

次，则含P的DNA应占子代DNA总数的n－1

2

[解析] 噬菌体是一类细菌病毒，侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验中，用P、S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，若要证明蛋白质是否为遗传物质，可将分离出来的蛋白质单独注入细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代；DNA具有半保留复制的特点，所以用P标记的噬菌体双链DNA，2132

让其连续复制n次后，含P的DNA应占子代DNA总数的n＝n－1。

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3．某基因(N)含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图①；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②。则下列有关分析正确的是( B )

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A．X层中的基因只用N标记，Y层中的基因只用N标记 B．W层中含N标记的胞嘧啶3150个 C．W层与Z层的核苷酸数之比为1︰4 D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍

[解析] X层中的基因中含N标记和含N标记，Y层中的基因只含N标记，A项错误；W层中含N标记的胞嘧啶＝450×7＝3150个，B项正确；W层与Z层的核苷酸数之比为(8×2－2)︰2＝7︰1，C项错误；X层中的基因中含N标记和含N标记，共有2个DNA分子，而Y层中的基因只含N标记，共有6个DNA分子，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，D项错误。

4．(2018·江西省赣州市高三期末)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是( C )

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A．M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加 B．在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接 C．突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同 D．在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与

[解析] M基因突变后，由于mRNA中A碱基的增加，因而参与基因复制的嘧啶核苷酸数量增加，但由于嘌呤和嘧啶配对，均为50%，突变前后此比例不会发生变化，故嘌呤核苷酸比例不变，A错误；在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，B错误；由于插入了3个碱基，如果插在两个氨基酸之间，则突变前后编码的两条肽链，多了1个氨基酸；如果插在一个氨基酸对应的碱基内，则突变前后编码的两条肽链，有2个氨基酸不同，C正确；在突变基因的表达过程中，最多需要61种tRNA参与，D错误。故选：C。

5．(2018·山东省济宁市高三期末)用P或S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，不正确的是( C )

A．实验目的为研究遗传物质是DNA还是蛋白质 B．保温时间过长会使P标记组上清液的放射性偏高 C．搅拌不充分会使S标记组沉淀物的放射性偏低 D．实验所获得的子代噬菌体不含S而部分可含有P

[解析] 在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以该实验目的为研究遗传物质是DNA还是蛋白质，A正确；如果离心前保温时间过长，子代噬菌体就会从细菌中释放出来，会导致P标记组的上清液中放射性升高，B正确；S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，蛋白质外壳吸附在表面，而搅拌的目的是使蛋白质外壳和细菌分开，因此搅拌不够充分会使S标记组沉淀物的放射性偏高，C错误；在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以实验所获得的子代噬菌体不含S而部分可含有P，D正确。

6．(2018·贵州省贵阳一模)下列关于DNA的叙述正确的是( B ) A．DNA转录的产物就是mRNA

B．导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代 C．某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同 D．某个含100个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4种

[解析] DNA转录的产物是RNA，mRNA是RNA中的一种，A错误；基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗传给后代，B正确；一种碱基在单链中的比例一般与双链中的该比例不同，C错误；100个碱基对组成的DNA序列最多有4种，含100个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的，D错误。

7．枯草芽孢杆菌(细菌)可分泌几丁质酶降解几丁质。某科研小组对几丁质酶的合成进行了研究，结果如下表(注：＋表示含量)。下列叙述正确的是( C )

100

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35

35

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35

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检测指标 几丁质酶mRNA 几丁质酶 甲(不加诱导物) ＋ ＋ 乙(加入诱导物) ＋ ＋ A．枯草芽孢杆菌合成、分泌几丁质酶需要内质网和高尔基体加工 B．诱导物促进了几丁质酶基因的转录，从而促进几丁质酶大量合成 C．有诱导物时，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体

D．诱导物使基因转录时，DNA两条链同时作为模板，从而提高酶的产量

[解析] 枯草芽孢杆菌属于原核生物，细胞内无内质网和高尔基体，A项错误；据表格信息可知，与甲组相比，乙组加入诱导物，但几丁质酶mRNA的合成量没有增加，说明诱导物不能促进几丁质酶基因的转录，B项错误；由表格数据分析可知，加入诱导物时，几丁质酶的合成量增加是由于诱导物促进了翻译过程，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体，短时间内能合成大量几丁质酶，C项正确；基因转录时以DNA的一条链为模板，D项错误。

8．下图表示菠菜体细胞内的四个重要生理过程。相关叙述正确的是( D )

A．细胞核内能完成甲、乙、丙、丁生理过程 B．叶肉细胞线粒体内能完成甲、乙、丙、丁生理过程 C．根细胞核糖体内进行乙、丙过程

D．叶肉细胞叶绿体内能进行甲、乙、丙生理过程

[解析] 由图可知，甲为DNA的复制，乙为转录，丙为翻译，丁为有氧呼吸的过程。DNA的复制和转录可在细胞核中进行，翻译在核糖体上完成，有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中完成；叶肉细胞线粒体内能完成DNA的复制、转录和翻译，以及将丙酮酸分解，完成有氧呼吸的二、三阶段，但葡萄糖分解为丙酮酸是在细胞质基质中完成的；根细胞核糖体上只能进行翻译过程；叶肉细胞叶绿体内能进行DNA的复制、转录和翻译过程。

9．如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是( C )

A．图1可发生在绿藻细胞中，图2可发生在蓝藻细胞中 B．DNA－RNA杂交区域中A应与T配对

C．图1翻译的结果是得到了多条氨基酸序列相同的多肽链

D．图2中①②③的合成均与核仁有关

[解析] 图1的转录和翻译过程是同时进行的，只能发生在原核生物中，图2是先转录再翻译，应发生在真核生物中，绿藻为真核生物，而蓝藻为原核生物；DNA－RNA杂交区域中A应该与U配对；核仁只与rRNA的合成有关，与mRNA、tRNA的合成无关。

10．(2018·东北三省三校一模)基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是( D )

A．异常mRNA的出现是基因突变的结果 B．图中所示的①为转录，②为翻译过程 C．图中②过程使用的酶是反转录酶 D．S基因中存在不能翻译成多肽链的片段

[解析] A．异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段，A错误；B．图中所示的①为转录，③为翻译过程，B错误；C．图中②过程表示RNA前体形成mRNA的过程，而反转录酶用于RNA形成DNA的过程，C错误；D．据图可知，S基因中存在不能翻译成多肽链的片段，D正确。故选：D。

二、非选择题

11．下面甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：

(1)从甲图可看出DNA复制的方式是__半保留复制__。

(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是__解旋__酶，B是__DNA聚合__酶。

(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有__细胞核、线粒体、叶绿体__。 (4)乙图中，7是__胸腺嘧啶脱氧核苷酸__。DNA分子的基本骨架由__脱氧核糖和磷酸__交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过__氢键__连接成碱基对，并且遵循__碱基互补配对__原则。

[解析] (1)DNA复制的方式是半保留复制，即子代DNA保留了母链的一条。(2)由图示

知，A酶是解旋酶，破坏了DNA分子中两条链中的氢键，使DNA分子解开螺旋；B酶催化DNA子链的合成，为DNA聚合酶。(3)图甲为DNA复制，发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。(4)图乙中4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

12．图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

(1)细胞中过程②发生的主要场所是__细胞核__。

(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为__26%__。

(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是__T//A替换为C//G(A//T替换为G//C)__。

(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是__浆细胞和效应T细胞__。

(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点__不完全相同__(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择)，其原因是__不同组织细胞中基因进行选择性表达__。

[解析] (1)图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要是细胞核。(2)RNA中G＋U＝54%、C＋A＝46%，则其DNA模板链中C(29%)＋A＝54%、G(19%)＋T＝46%，计算得DNA一条链中A＋T＝52%，故双链中A＋T＝52%，A＝T＝26%。(3)该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是基因中T//A替换为了C//G(或A//T替换为了G//C)。(4)人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制。(5)1个DNA分子中含许多个基因，不同组织细胞因基因的选择性表达，而进行转录过程时启用的起始点不完全相同。

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