高考生物二輪復(fù)習(xí)專題四遺傳的分子基次件

遺傳的分子基礎(chǔ)專題四2022內(nèi)容索引010203考點(diǎn)一基因的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)考點(diǎn)二遺傳信息的表達(dá)專項(xiàng)模塊素能培優(yōu)【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識串聯(lián)】

①RNA

②雙螺旋結(jié)構(gòu)

③有遺傳效應(yīng)

④線粒體

⑤堿基排列順序

⑥間期⑦半保留復(fù)制

⑧細(xì)胞核

⑨核糖體

⑩酶?蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)【教材深挖表達(dá)訓(xùn)練】

1.[教材必修2P42“問題探討”討論1]作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)?2.[教材必修2P45“旁欄思考”]在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA標(biāo)記而不用14C和18O同位素標(biāo)記?提示

遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定,要能儲存大量的遺傳信息,可以準(zhǔn)確地復(fù)制,傳遞給下一代等。提示

因?yàn)镾僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中,而P幾乎都存在于DNA中。用14C和18O同位素是不可行的,因?yàn)門2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有這兩種元素。3.[教材必修2P46“思考與討論”1]選用細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料研究遺傳物質(zhì)有哪些優(yōu)點(diǎn)?4.[教材必修2P60“思維拓展”]DNA分子雜交技術(shù)何以能表明兩種生物的親緣關(guān)系?提示

它們成分和結(jié)構(gòu)簡單,繁殖速度快,容易分析結(jié)果。

提示

DNA分子雜交技術(shù)可以用來比較不同種生物DNA分子的差異。兩種不同生物的DNA分子雜交形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多,說明兩種生物的親緣關(guān)系越近。5.[教材必修2P67“正文內(nèi)容”]為什么說少量的mRNA分子就可以快速合成大量的蛋白質(zhì)?如何確認(rèn)肽鏈合成的先后順序?6.[教材必修2P67“練習(xí)”拓展題1]什么是密碼子的簡并性?其意義何在?提示

通常狀況下,一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體,同時進(jìn)行多條肽鏈的合成。由合成的肽鏈的長短可推測核糖體在mRNA上的移動方向,一般核糖體上的肽鏈越長,則其與mRNA分子結(jié)合得越早。提示

密碼子的簡并性是指多種密碼子可對應(yīng)同一種氨基酸的現(xiàn)象。密碼子的簡并性對生物體生存發(fā)展的意義:在一定程度上能防止由于堿基改變而導(dǎo)致的生物性狀的改變。7.[教材必修2P70“正文內(nèi)容”]細(xì)胞質(zhì)中是否也有基因?其遺傳有何特點(diǎn)?8.[教材必修2P78知識遷移]從基因表達(dá)的分子機(jī)制分析,抗生素為何可用于治療因細(xì)菌感染而引起的疾病?提示

線粒體和葉綠體中的DNA,都能夠進(jìn)行半自主自我復(fù)制,并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成。線粒體DNA缺陷導(dǎo)致的遺傳病,都只能通過母親遺傳給后代。提示

核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)的合成所不可缺少的。某些抗生素可通過干擾細(xì)菌核糖體的形成,或阻止mRNA與核糖體、tRNA與mRNA的結(jié)合,來干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成,抑制細(xì)菌的生長?？键c(diǎn)一基因的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)1.DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(2)感悟兩個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的設(shè)計原則①肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對照R型+S型

R型

DNA②噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的相互對照

35S

高

低

32P低

高

(3)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的誤差分析①32P標(biāo)記DNA的噬菌體侵染大腸桿菌②用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染大腸桿菌

2.DNA分子的結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性

微提示DNA單鏈上相鄰堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接。

3.DNA分子復(fù)制(以真核細(xì)胞為例)DNA聚合酶

解旋酶減數(shù)第一次分裂前的四種脫氧核苷酸邊解旋邊復(fù)制4.DNA復(fù)制相關(guān)計算(1)捕捉DNA復(fù)制中的三個“關(guān)鍵字眼”(2)DNA復(fù)制過程中的三類計算

【對點(diǎn)訓(xùn)練】

題組一

精典對練——拿高分?角度1

圍繞遺傳物質(zhì)探索過程考查科學(xué)思維與探究能力1.(2021全國卷乙,5)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識所做的下列推測中,不合理的是(

)A.與R型菌相比,S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B.S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C.加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D.將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合,可以得到S型菌答案

D解析

結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識分析格里菲思實(shí)驗(yàn)。R型細(xì)菌的菌體沒有多糖類的莢膜,在培養(yǎng)基上形成的菌落表面粗糙,是無毒性的;S型細(xì)菌的菌體有多糖類的莢膜,在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑,可以使人患肺炎或使小鼠患敗血癥,是有毒性的,A項(xiàng)正確。無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),從小鼠體內(nèi)可以分離出有毒性的S型活細(xì)菌,是因?yàn)楦邷夭]有影響S型細(xì)菌DNA的功能,被加熱殺死的S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)DNA進(jìn)入了R型活細(xì)菌體內(nèi)并指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,進(jìn)而從小鼠體內(nèi)可以分離出有毒性的S型活細(xì)菌,B、C兩項(xiàng)正確。DNA酶可以水解S型細(xì)菌的DNA使其失去功能,因此將S型細(xì)菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細(xì)菌混合,無法得到S型細(xì)菌,D項(xiàng)錯誤。2.(不定項(xiàng)選擇)(2021湖南岳陽期末)下圖為“噬菌體侵染大腸桿菌”實(shí)驗(yàn)的部分過程示意圖。圖中親代噬菌體用32P標(biāo)記,被侵染的大腸桿菌未被標(biāo)記,a、c中的方框代表大腸桿菌。下列敘述錯誤的是(

)A.要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?還要設(shè)計一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)B.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌后,子代噬菌體只有少數(shù)具有放射性C.保溫時間盡量延長會提高噬菌體侵染大腸桿菌的成功率,使b中放射性強(qiáng)度下降D.用含32P的無機(jī)培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體,以得到含32P標(biāo)記的噬菌體答案

CD解析

S是噬菌體蛋白質(zhì)的標(biāo)志元素,要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?還需要設(shè)計一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn),兩組相互對照可證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì),A項(xiàng)正確;用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,由于噬菌體利用大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)合成子代,所以子代噬菌體只有少數(shù)具有放射性,B項(xiàng)正確;保溫時間盡量延長會使子代噬菌體從細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)釋放出來,導(dǎo)致b上清液中放射性增強(qiáng),影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,C項(xiàng)錯誤;噬菌體是病毒,沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能獨(dú)立生活,所以不能將噬菌體放在含32P的無機(jī)培養(yǎng)基中培養(yǎng),D項(xiàng)錯誤。?角度2

圍繞DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制考查生命觀念與科學(xué)探究3.圖甲是真核細(xì)胞的核DNA復(fù)制過程模式圖,圖乙是大腸桿菌的擬核DNA復(fù)制過程模式圖,箭頭表示復(fù)制方向。對此描述正確的是(

)A.真核細(xì)胞的核DNA有多個復(fù)制起點(diǎn),而大腸桿菌的擬核DNA通常只有一個B.真核細(xì)胞的核DNA復(fù)制時,在不同的復(fù)制起點(diǎn)是同時開始的C.DNA分子復(fù)制時,首先利用能量在DNA聚合酶的作用下解開雙螺旋D.兩者均具有雙向復(fù)制的特點(diǎn),且兩者的遺傳物質(zhì)都是環(huán)狀的答案

A解析

真核細(xì)胞的核DNA有兩個或多個復(fù)制起點(diǎn),大腸桿菌的擬核DNA通常只有一個復(fù)制起點(diǎn),A項(xiàng)正確;分析圖甲可知,真核細(xì)胞核DNA不同的復(fù)制起點(diǎn)形成的子鏈的長度不同,表明在不同的復(fù)制起點(diǎn)不是同時進(jìn)行復(fù)制的,B項(xiàng)錯誤;DNA分子復(fù)制時,需要消耗能量,在解旋酶作用下解開DNA的雙鏈,C項(xiàng)錯誤;真核生物的核DNA和大腸桿菌的擬核DNA均可以進(jìn)行雙向復(fù)制,真核生物的核DNA是鏈狀的DNA,大腸桿菌的擬核DNA是環(huán)狀的DNA,D項(xiàng)錯誤。4.(不定項(xiàng)選擇)(2021河北廊坊段考)1958年,科學(xué)家設(shè)計了DNA復(fù)制的同位素示蹤實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件與方法是:(1)在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代,使DNA均被15N標(biāo)記,離心結(jié)果如圖甲;(2)轉(zhuǎn)至14N的培養(yǎng)基培養(yǎng),每20min繁殖一代;(3)取出每代大腸桿菌的DNA樣本,離心。下圖乙、丙、丁是某學(xué)生畫的結(jié)果示意圖。下列有關(guān)推論正確的是(

)A.出現(xiàn)丁的結(jié)果需要40minB.若加入解旋酶,則不會出現(xiàn)乙、丙、丁中的任何一種結(jié)果C.丙是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中繁殖一代的結(jié)果D.根據(jù)圖乙的結(jié)果可得出半保留復(fù)制的結(jié)論答案

ABC解析

根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),大腸桿菌轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中繁殖兩代后所得DNA分子中,有一半DNA分子只含14N,另一半DNA分子是一條鏈含有15N,一條鏈含有14N,離心后分布在中帶和輕帶上,即圖丁所示結(jié)果,即出現(xiàn)丁的結(jié)果DNA分子至少要復(fù)制兩次,而細(xì)菌每20

min繁殖一代,因此至少需要40

min,A項(xiàng)正確;若加入解旋酶,DNA分子形成單鏈,只存在15N和14N標(biāo)記的單鏈DNA,則不會出現(xiàn)乙、丙、丁中的任何一種結(jié)果,B項(xiàng)正確;根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),大腸桿菌轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中繁殖一代后所得DNA分子都是一條鏈含有15N,另一條鏈含有14N,離心后都分布在中帶上,即圖丙所示結(jié)果,C項(xiàng)正確;根據(jù)圖乙的結(jié)果不能得出半保留復(fù)制的結(jié)論,因?yàn)閳D中有重帶的出現(xiàn),D項(xiàng)錯誤。?角度3

衍生點(diǎn)——DNA復(fù)制實(shí)驗(yàn)拓展及DNA特異性的實(shí)踐應(yīng)用5.(2021四川達(dá)州一診)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出之后,人們推測DNA可能通過圖1中三種方式進(jìn)行復(fù)制。生物興趣小組準(zhǔn)備通過實(shí)驗(yàn)來探究DNA復(fù)制方式,基本思路是用14N標(biāo)記大腸桿菌的DNA雙鏈,然后在含15N的培養(yǎng)基上讓其繁殖兩代,提取每代大腸桿菌的DNA并作相應(yīng)處理,可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。圖1圖2圖3(1)該實(shí)驗(yàn)將會用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)有

技術(shù)和密度梯度離心。若親代大腸桿菌繁殖一次,出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1,可以說明DNA復(fù)制方式不是全保留復(fù)制,理由是

。

(2)若親代大腸桿菌繁殖二代,出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2,說明DNA復(fù)制方式是

復(fù)制。按照此復(fù)制方式:

①親代大腸桿菌繁殖n代(n≥2),實(shí)驗(yàn)結(jié)果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數(shù)量之比應(yīng)為

。

②圖3中DNA片段2至少需要經(jīng)過

次復(fù)制才能獲得DNA片段3。

答案

(1)同位素標(biāo)記若為全保留復(fù)制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果1應(yīng)只出現(xiàn)輕帶和重帶(2)半保留0∶2∶(2n-2)

2解析

(1)本研究使用了15N對DNA分子進(jìn)行了標(biāo)記,應(yīng)用了同位素標(biāo)記技術(shù),同時用密度梯度離心法對DNA分子進(jìn)行分離;若親代大腸桿菌繁殖一次,出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1(離心后只有1條中帶),可以說明DNA分子的復(fù)制可能是半保留復(fù)制,也可能是分散復(fù)制,但可以排除全保留復(fù)制,因?yàn)槿魹槿Ａ魪?fù)制,則DNA復(fù)制一次后形成的2個DNA分子是1個只含14N,另一個只含15N,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)出現(xiàn)一條輕帶和一條重帶。(2)若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制,則親代大腸桿菌繁殖二代,形成的4個DNA分子,只含15N的兩個,一條鏈14N、一條鏈15N的兩個,經(jīng)離心出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2。按照半保留復(fù)制方式:①親代大腸桿菌繁殖n代(n≥2),無論復(fù)制多少代,形成的2n個DNA分子中,只含14N的0個,一條鏈14N、一條鏈15N的兩個,只含15N的(2n-2)個,即實(shí)驗(yàn)結(jié)果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數(shù)量之比應(yīng)為0∶2∶(2n-2)。②圖3中與DNA片段3相比,DNA片段2中G/U替換為了A/T,進(jìn)行第一次復(fù)制時會出現(xiàn)A/U(模板鏈上的堿基U與A配對);進(jìn)行第二次復(fù)制時會出現(xiàn)T與A配對;即至少需要經(jīng)過2次復(fù)制,DNA片段2中的G/U可替換為A/T,才能獲得DNA片段3。6.研究表明,每個人的DNA都不完全相同,因此DNA也可以像指紋一樣用來識別身份,這種方法就是DNA指紋技術(shù)?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題。(1)我們可以根據(jù)分析指紋圖的吻合程度來幫助確認(rèn)身份,因?yàn)镈NA能夠儲存遺傳信息,而且不同個體的DNA的

各不相同,故每個人的DNA指紋圖都是獨(dú)一無二的。DNA分子中遺傳信息量非常大,原因是

。

(2)在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中,DNA指紋技術(shù)正在發(fā)揮著越來越重要的作用,此外,DNA指紋技術(shù)還可以用于親子鑒定等。下圖是通過提取某小孩和其母親以及待測定的四位男性的DNA,分別經(jīng)合適的酶處理后,形成若干DNA片段,然后進(jìn)行電泳等一系列步驟得到的一組DNA指紋圖,請分析:F1~F4中,誰是該小孩真正生物學(xué)上的父親?

,為什么?

。

(M表示母親,C表示該小孩,F1~F4表示待測男性)(3)DNA分子中,(A+T)/(G+C)、(A+C)/(T+G)中能體現(xiàn)DNA分子特異性的是

。

答案

(1)脫氧核苷酸排列順序(或堿基排列順序)組成DNA的脫氧核苷酸的數(shù)量多,且排列順序極其多樣化(答案合理即可)

(2)F2

C的DNA指紋圖中一條帶與M的DNA指紋圖中的一條帶相同,另一條帶與F2的DNA指紋圖中的一條帶相同(3)(A+T)/(G+C)解析

(1)DNA是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),DNA具有特異性,不同個體的DNA的堿基排列順序各不相同,由于組成DNA的脫氧核苷酸的數(shù)量多且排列順序千變?nèi)f化,所以DNA分子中遺傳信息量非常大。(2)DNA指紋技術(shù)是用合適的酶將待測的樣品DNA切成片段。子代的核遺傳物質(zhì)一半來自父方,一半來自母方,C的DNA指紋圖中有一條帶和其母親M的DNA指紋圖中的一條帶相同,則另一條帶應(yīng)與其父親的DNA指紋圖中的一條帶相同,分析F1~F4的DNA指紋圖,C的另一條帶與F2的DNA指紋圖中的一條帶相同,故F2是該小孩真正生物學(xué)上的父親。(3)在雙鏈DNA分子中,堿基之間嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行配對,即(A+C)/(T+G)=1,故該比值無法體現(xiàn)DNA分子的特異性,而不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對的堿基之和的比值可能不同,因此(A+T)/(G+C)可體現(xiàn)DNA分子的特異性。題后拓展區(qū)分DNA分子雜交技術(shù)和DNA指紋技術(shù)

題組二

易錯防范——不失分1.真題速覽(1)有關(guān)基因本質(zhì)、DNA結(jié)構(gòu)和復(fù)制的正誤判斷。①[2021浙江1月選考,T15C]T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是大腸桿菌的遺傳物質(zhì)。(

)②[2021浙江1月選考,T15D]肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)。(

)×提示

T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。

√③[2020全國卷Ⅱ,T1B]新冠病毒與肺炎雙球菌均可利用自身的核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成。(

)④[2020全國卷Ⅱ,T1C]新冠病毒與肺炎雙球菌二者遺傳物質(zhì)所含有的核苷酸是相同的。(

)×提示

病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),沒有核糖體這一細(xì)胞器。

×提示

新冠病毒是RNA病毒,其遺傳物質(zhì)是RNA,組成RNA的核苷酸為核糖核苷酸;肺炎雙球菌是原核生物,其遺傳物質(zhì)是DNA,組成DNA的核苷酸為脫氧核苷酸。⑤[2018全國卷Ⅰ,T2C]某復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制,則該蛋白可能是DNA聚合酶。(

)⑥[2018全國卷Ⅲ,T1C改編]證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是由美國科學(xué)家艾弗里等完成的。(

)⑦[2017江蘇卷,T2D]赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記。(

)√√×提示

細(xì)菌裂解后得到的噬菌體只有一部分帶有32P標(biāo)記。

(2)[2017全國卷Ⅰ,T29]根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡要寫出①實(shí)驗(yàn)思路,②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個組)。提示①思路甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。②結(jié)果及結(jié)論若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。2.易錯辨析(1)下列有關(guān)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程的實(shí)驗(yàn),判斷正誤。①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)。(

)②噬菌體能在宿主細(xì)胞內(nèi)以二分裂的方式增殖,使該細(xì)菌裂解。(

)③噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明DNA控制蛋白質(zhì)的合成。(

)×提示

格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)僅證明了S型細(xì)菌中有轉(zhuǎn)化因子,并未證明DNA是遺傳物質(zhì)。×提示

噬菌體的繁殖方式為復(fù)制式繁殖。

√④用1個含35S標(biāo)記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌,裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含35S。(

)⑤細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA。(

)×提示

子代噬菌體中不含35S。

×提示

細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)也是DNA。

(2)下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述,判斷正誤。①沃森和克里克構(gòu)建的DNA分子模型和富蘭克林拍攝的DNA分子的X射線衍射照片屬于物理模型。(

)②解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶都能作用于DNA分子,它們的作用部位都是相同的。(

)③不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對的堿基之和的比值可能相同。(

)×提示

“照片”不屬于物理模型。

×√提示

相關(guān)酶作用的部位不完全相同,如解旋酶作用于堿基對間的氫鍵,DNA聚合酶、DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶作用于磷酸二酯鍵。④DNA復(fù)制時,嚴(yán)格遵循A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對原則。(

)⑤將已被15N標(biāo)記了DNA的大腸桿菌在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)繁殖一代,若子代大腸桿菌的DNA分子中既含有14N,又含有15N,則可說明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制。(

)⑥復(fù)制時,子代DNA分子的兩條單鏈中只有一條和親代DNA分子完全相同。(

)×提示

DNA復(fù)制時,嚴(yán)格遵循A—T、C—G的配對原則。

×提示

繁殖一代后,僅依據(jù)子代DNA分子中既含14N,又含15N,并不能證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制?！撂崾?/p>

子代DNA分子兩條鏈均與親代DNA分子完全相同。

易錯點(diǎn)撥DNA分子中的四種數(shù)量關(guān)系

考點(diǎn)二遺傳信息的表達(dá)1.轉(zhuǎn)錄(DNA→RNA)過程歸納

RNA聚合酶

核糖核苷酸

五碳糖

特別提醒若發(fā)現(xiàn)上圖中d鏈(RNA)上直接結(jié)合“核糖體”,則可確認(rèn)為原核細(xì)胞或細(xì)胞質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄。2.讀懂翻譯過程的兩個模型圖(1)模型一微提示一個核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個tRNA結(jié)合位點(diǎn)。

tRNA多肽鏈

終止密碼子

mRNA(2)模型二

微提示少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì),提高翻譯效率。

3.不同生物遺傳信息傳遞過程(中心法則)歸納

特別提醒細(xì)胞分化過程及分化成熟的細(xì)胞只能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯,不進(jìn)行DNA復(fù)制。4.基因與性狀的關(guān)系(1)基因控制性狀的途徑特別提醒若最終合成的物質(zhì)并非蛋白質(zhì)(如植物激素),則基因?qū)ζ淇刂仆峭ㄟ^“控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物性狀”這一間接途徑實(shí)現(xiàn)的。(2)基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系

基因與性狀間并非都是簡單的線性關(guān)系

【對點(diǎn)訓(xùn)練】

題組一

精典對練——拿高分?角度1

遺傳信息的表達(dá)1.(2021河北,8)關(guān)于基因表達(dá)的敘述,正確的是(

)A.所有生物基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼B.DNA雙鏈解開,RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動到終止密碼子時停止轉(zhuǎn)錄C.翻譯過程中,核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性D.多肽鏈的合成過程中,tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息答案

C解析

RNA病毒的基因表達(dá)用到的RNA和蛋白質(zhì)均由RNA編碼,A項(xiàng)錯誤;轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶移動到終止子時停止轉(zhuǎn)錄,B項(xiàng)錯誤;翻譯過程中,tRNA和mRNA相互識別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性,C項(xiàng)正確;tRNA不讀取mRNA上的終止密碼子,D項(xiàng)錯誤。題后拓展轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物三點(diǎn)說明

2.(不定向選擇)(2021湖南卷,13)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異,如下圖所示。下列敘述正確的是(

)A.細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá),圖中基因A的表達(dá)效率高于基因BB.真核生物核基因表達(dá)的①和②過程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D.②過程中,rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子答案

ABC解析

由題圖可知,基因A轉(zhuǎn)錄出5條mRNA,一共翻譯出15個蛋白?;而基因B轉(zhuǎn)錄出1條mRNA,翻譯出1個蛋白□B。對比基因A和基因B的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平可知,基因A的表達(dá)效率高于基因B,A項(xiàng)正確。由圖可知,①為轉(zhuǎn)錄,②為翻譯,對于真核生物來說,細(xì)胞核中的DNA的轉(zhuǎn)錄過程只能在細(xì)胞核中進(jìn)行,而翻譯過程只能在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行,B項(xiàng)正確。人的遺傳信息儲存在DNA中,mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,C項(xiàng)正確。rRNA參與核糖體的形成,tRNA上才有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子,D項(xiàng)錯誤。3.圖甲、乙為不同種類生物細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的示意圖。據(jù)圖分析下列有關(guān)說法,正確的是(

)A.衣藻、顫藻、黑藻等生物的細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)與圖乙類似B.原核、真核細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)在時空上完全不同C.圖甲中兩條肽鏈合成結(jié)束后最終的結(jié)構(gòu)相同D.圖乙中核糖體的移動方向是由b到a答案

C解析

分析題圖可知,圖甲可表示原核生物基因的表達(dá),圖乙表示真核生物核基因的表達(dá)。顫藻屬于藍(lán)藻,是原核生物,其細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)與圖甲類似,A項(xiàng)錯誤;原核細(xì)胞內(nèi)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時進(jìn)行的,真核細(xì)胞線粒體和葉綠體內(nèi)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯也是同時進(jìn)行的,真核細(xì)胞內(nèi)核基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯是先后進(jìn)行的,但原核、真核細(xì)胞內(nèi)翻譯都可在細(xì)胞質(zhì)中完成,原核、真核細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)在時空上不完全相同,B項(xiàng)錯誤;圖甲中,兩條肽鏈合成的模板是同一條mRNA,因此,兩條肽鏈合成結(jié)束后最終的結(jié)構(gòu)相同,C項(xiàng)正確;翻譯時,核糖體在mRNA上移動,其移動方向是由肽鏈短的一側(cè)到長的一側(cè),故圖乙中核糖體的移動方向是由a到b,D項(xiàng)錯誤。?角度2

基因?qū)π誀畹目刂?含中心法則)4.(2021河南九師聯(lián)盟質(zhì)檢)下圖表示中心法則,下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.圖中②與③過程的堿基互補(bǔ)配對存在差異B.圖中①②⑦所需原料相同,但所需酶不同C.⑤④過程只能在遺傳物質(zhì)為RNA的病毒中完成D.③過程產(chǎn)生的tRNA可存在于線粒體和葉綠體中答案

C解析

圖示表示中心法則,其中①表示DNA分子的復(fù)制,②表示單鏈DNA到雙鏈DNA的過程,③表示轉(zhuǎn)錄過程,④表示RNA的轉(zhuǎn)錄過程,⑤表示RNA分子的復(fù)制過程,⑥表示翻譯過程,⑦表示逆轉(zhuǎn)錄過程。③過程存在A—U、C—G、T—A的堿基配對方式,②過程存在T—A、G—C的堿基配對方式,A項(xiàng)正確;①②⑦過程的產(chǎn)物都是DNA,都需要脫氧核糖核苷酸,但是⑦過程所需酶為逆轉(zhuǎn)錄酶,①②過程需要DNA聚合酶,B項(xiàng)正確;RNA分子的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程只發(fā)生在被某些病毒侵染的細(xì)胞中,C項(xiàng)錯誤;③是轉(zhuǎn)錄過程,該過程也可發(fā)生于線粒體、葉綠體中,其產(chǎn)物是RNA,包括mRNA、tRNA和rRNA,D項(xiàng)正確。5.PEP為油菜細(xì)胞中的一種中間代謝產(chǎn)物,在兩對獨(dú)立遺傳的等位基因A/a、B/b的控制下(酶a、b為蛋白質(zhì)),可轉(zhuǎn)化為油脂或蛋白質(zhì)。某科研組研究出產(chǎn)油率較高的油菜品種,基本原理如圖所示,下列說法錯誤的是(

)A.該研究可能是通過抑制基因B的翻譯提高產(chǎn)油率B.過程①和過程②所需的嘌呤數(shù)量一定相同C.基因A與物質(zhì)C在化學(xué)組成上的區(qū)別是前者含有胸腺嘧啶和脫氧核糖D.該圖說明基因可通過控制酶的合成來間接控制生物體的性狀答案

B解析

分析題圖,基因B在自然條件下能合成酶b,而酶b催化PEP轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì),從而使PEP轉(zhuǎn)化為油脂的量減少,抑制基因B的翻譯則酶b的合成受抑制,PEP轉(zhuǎn)化為油脂的量增加,A項(xiàng)正確;過程①和過程②分別以DNA的兩條鏈為模板,這兩條鏈互補(bǔ),無法判斷這兩條鏈中嘧啶的含量是否相同,因此無法判斷兩個轉(zhuǎn)錄過程所需的嘌呤數(shù)是否相同,B項(xiàng)錯誤;基因A為DNA片段,物質(zhì)C為RNA,DNA含胸腺嘧啶和脫氧核糖,而RNA不含,C項(xiàng)正確;酶a和酶b分別由基因A、B控制合成,而油脂和蛋白質(zhì)分別是在酶a和酶b的催化下產(chǎn)生的,因此該圖能說明基因可通過控制酶的合成來間接控制生物體的性狀,D項(xiàng)正確。技法點(diǎn)撥“三看法”推斷中心法則中的各生理過程

?角度3

衍生點(diǎn)——結(jié)合新情境考查特殊的遺傳信息傳遞過程及相關(guān)原理的應(yīng)用6.(不定項(xiàng)選擇)(2021湖南懷化期末)2020年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給了三位科學(xué)家,獎勵他們?yōu)榭箵舯透窝鬃鞒龅臎Q定性貢獻(xiàn)。下圖為丙型肝炎病毒(HCV)的增殖過程,其中+RNA與-RNA之間遵循堿基互補(bǔ)配對原則。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.檢測HCV的RNA和抗體的原理分別是堿基互補(bǔ)配對原則和抗原抗體特異性結(jié)合B.HCV侵入宿主細(xì)胞后,其RNA復(fù)制過程的順序是③④⑤C.④過程形成的-RNA與+RNA中的遺傳信息相同D.⑦過程組裝的子代病毒化學(xué)成分與染色體主要成分相同答案

AB解析

丙型肝炎病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,檢測HCV的RNA所利用的是分子雜交技術(shù),其原理為堿基互補(bǔ)配對原則;抗體具有特異性,一種抗體只能和一種抗原發(fā)生特異性結(jié)合,檢測HCV抗體的原理是抗原抗體特異性結(jié)合,A項(xiàng)正確。由圖可知,HCV侵入宿主細(xì)胞后,+RNA復(fù)制時,會先翻譯出RNA復(fù)制酶,在酶的作用下合成+RNA的互補(bǔ)鏈-RNA,再以該互補(bǔ)鏈為模板合成+RNA,即RNA復(fù)制過程的順序是③④⑤,B項(xiàng)正確。由題意“+RNA與-RNA之間遵循堿基互補(bǔ)配對原則”可知,④過程形成的-RNA與+RNA中的遺傳信息不相同,C項(xiàng)錯誤。⑦過程組裝的子代病毒化學(xué)成分包括RNA和結(jié)構(gòu)蛋白,而染色體主要成分為DNA和蛋白質(zhì),兩者主要成分不完全相同,D項(xiàng)錯誤。7.抗生素是在臨床上應(yīng)用極其廣泛的特效抗菌藥物,其抗菌作用的常見作用機(jī)理如表所示:抗菌機(jī)理藥物舉例抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成青霉素抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性環(huán)丙沙星能與細(xì)菌核糖體中的tRNA結(jié)合部位結(jié)合紅霉素能與敏感型的結(jié)核桿菌的RNA聚合酶結(jié)合利福平以下分析錯誤的是(

)A.青霉素作用后可能會使細(xì)菌因吸水過多而破裂死亡B.環(huán)丙沙星能抑制細(xì)菌DNA解旋,進(jìn)而抑制細(xì)菌增殖C.紅霉素能抑制細(xì)菌翻譯過程中肽鏈的延伸D.利福平可能使RNA聚合酶不能與模板鏈上的起始密碼子結(jié)合,從而抑制轉(zhuǎn)錄過程答案

D解析

青霉素能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,青霉素作用后使細(xì)菌失去細(xì)胞壁的保護(hù),可能會使細(xì)菌因吸水過多而破裂死亡,A項(xiàng)正確;環(huán)丙沙星能抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性,使細(xì)菌DNA不能解旋,即不能完成DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,抑制細(xì)菌增殖,B項(xiàng)正確;紅霉素能與細(xì)菌核糖體中的tRNA結(jié)合部位結(jié)合,會影響tRNA與相應(yīng)的位點(diǎn)結(jié)合,從而抑制細(xì)菌翻譯過程中肽鏈的延伸,C項(xiàng)正確;轉(zhuǎn)錄的模板鏈?zhǔn)荄NA鏈,而起始密碼子位于mRNA上,D項(xiàng)錯誤。題組二

易錯防范——不失分1.真題速覽有關(guān)轉(zhuǎn)錄、翻譯的正誤判斷。(1)[2020海南卷,T4A]轉(zhuǎn)錄時基因的兩條鏈可同時作為模板。(

)(2)[2019全國卷Ⅰ,T2改編]用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU,若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈,所需的材料包括同位素標(biāo)記的tRNA和同位素標(biāo)記的苯丙氨酸。(

)×提示

轉(zhuǎn)錄時只以基因的一條鏈作為模板。

×提示

要獲得同位素標(biāo)記的多肽鏈,應(yīng)該用同位素標(biāo)記氨基酸,而不是標(biāo)記tRNA。(3)[2019海南卷,T1A]一個核糖體上可以同時合成多條多肽鏈。(

)(4)[2019海南卷,T1D]一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多個RNA分子。(

)(5)[2018全國卷Ⅲ,T30節(jié)選改編]mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中的氨基酸序列。(

)×提示

一條mRNA可以結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈。

√×提示

一種氨基酸可由多種密碼子決定,mRNA上堿基改變不一定會改變肽鏈中的氨基酸序列。(6)[2017全國卷Ⅲ,T1A]tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來。(

)(7)[2017全國卷Ⅲ,T1C]細(xì)胞中的RNA合成過程不會在細(xì)胞核外發(fā)生。(

)√×提示

真核細(xì)胞線粒體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄,合成RNA。

2.易錯辨析有關(guān)基因表達(dá)的正誤判斷。(1)在翻譯過程中,tRNA分子轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)的氨基酸。(

)(2)一個tRNA上的反密碼子只能與mRNA上的一種密碼子配對。(

)(3)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都存在T—A、A—U、G—C的堿基配對方式。(

)√√×提示

翻譯過程不存在T—A的堿基配對方式。

(4)一個mRNA中含有多個密碼子,一個tRNA中只含有一個反密碼子。(

)(5)葉綠體和線粒體的DNA能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而翻譯出蛋白質(zhì)。(

)(6)結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體,最終合成的肽鏈在結(jié)構(gòu)上各不相同。(

)(7)基因?qū)π誀畹目刂贫际峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。(

)(8)一種性狀可由多個基因控制,但一個基因只能控制一種性狀。(

)√√×提示

結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體,最終合成的肽鏈在結(jié)構(gòu)上相同。×提示

基因還可通過控制酶的合成控制代謝過程,進(jìn)而控制性狀。

×提示

一種性狀可由多個基因控制,一個基因也可影響多種性狀。

易錯點(diǎn)撥基因表達(dá)過程三個易錯點(diǎn)

專項(xiàng)模塊素能培優(yōu)小題解題技法突破(四)“抽絲剝繭法”【技法指導(dǎo)】針對全新的情境信息,考生往往眼花繚亂,進(jìn)而思路混亂,找不到問題的突破口,而具備敏銳的圖形分析能力是獲取信息能力的具體表現(xiàn),尤其是相對復(fù)雜的圖形,考生需要“抽絲剝繭”,從對每個知識點(diǎn)的準(zhǔn)確理解到找出知識點(diǎn)間的邏輯關(guān)系,再到找準(zhǔn)試題的關(guān)鍵點(diǎn)。只有這樣,才能準(zhǔn)確作答。?特訓(xùn)1(2021江南十校一模聯(lián)考)circRNA是一類特殊的非編碼閉合環(huán)狀RNA,廣泛存在于生物體內(nèi),其形成過程如下圖所示。有些circRNA具有多個microRNA(微小RNA)的結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)而解除microRNA對其靶基因的抑制作用,升高靶基因的表達(dá)水平,因此在基因表達(dá)的調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.circRNA是環(huán)狀分子,不含游離的磷酸基團(tuán)B.circRNA和microRNA通過磷酸二酯鍵結(jié)合成局部雙鏈C.前體mRNA的形成需要RNA聚合酶作用D.microRNA可以調(diào)控細(xì)胞中特定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生數(shù)量答案

B解析

由題干信息可知,circRNA是環(huán)狀RNA分子,不含游離的磷酸基團(tuán),A項(xiàng)正確;circRNA和microRNA通過氫鍵結(jié)合成局部雙鏈,B項(xiàng)錯誤;前體mRNA是通過轉(zhuǎn)錄形成的,需要RNA聚合酶作用,C項(xiàng)正確;mic