基因的本质与表达
（建议用时：30分钟）
【命题趋势】
基因的本质与表达是遗传的分子基础，作为科研热点，在历年高考中也经常有与近期生物学前沿内容相联系的背景考题，但在高中阶段，教材只涉及一些已被广泛认可的基本观点，因此考题也不可能脱离教材所介绍的内容，“超纲”出题（容易出现科学性错误），所以学生们应在考题中认真回忆与教材介绍的结合点，在脑海中尽量还原原文。 【满分技巧】
1.注意审题，提取与教材所介绍的基本知识有关系的内容，忽略复杂的背景介绍。 2.回忆教材原文，掌握好基因指导蛋白质合成的基本过程，和研究基因的本质的实验操作。 【限时检测】
1．（2019全国卷Ⅰ·2）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是 ①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A．①②④ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤ 【答案】C
【解析】分析题干信息可知，合成多肽链的过程即翻译过程。翻译过程以mRNA为模板（mRNA上的密码子决定了氨基酸的种类），以氨基酸为原料，产物是多肽链，场所是核糖体。翻译的原料是氨基酸，要想让多肽链带上放射性标记，应该用同位素标记的氨基酸（苯丙氨酸）作为原料，而不是同位素标记的tRNA，①错误、③正确；合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同时要除去细胞中原有核酸的干扰，④、⑤正确；除去了DNA和mRNA的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境，其中含有核糖体、
催化多肽链合成的酶等，因此不需要再加入蛋白质合成所需的酶，故②错误。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
2．(2020武汉4月调研·6)HIV是逆转录病毒，其RNA在逆转录酶作用下生成病毒cDNA。AZT(叠氮胸苷)是碱基T的类似物，能取代T参与碱基配对，并且AZT是逆转录酶的底物，可阻断新病毒的形成，但不是细胞中DNA聚合酶的合适底物。下列说法错误的是 A．AZT可作为治疗艾滋病的药物 B．AZT可与碱基A发生互补配对 C．AZT不会抑制细胞中DNA的复制 D．AZT参与细胞中DNA的转录过程 【答案】D
【解析】本题考查中心法则的相关知识，根据题干信息AZT可以阻断新病毒形成，推测AZT可以作为治疗艾滋病的药物，A正确；AZT是碱基T的类似物，能取代T与A配对，并且AZT是逆转录酶的第五，推测在逆转录酶的作用下，AZT可与碱基A发生互补配对，B正确；AZT不是细胞中DNA聚合酶的合适底物，因此AZT不会抑制细胞中DNA的复制，C正确；根据题干信息不能推断出ZAT能参加细胞中DNA的转录过程，D错误，为正选项。
3．（2019江苏卷·3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A．实验中可用15N代替32P标记DNA B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 【答案】C
【解析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；结论：DNA是遗传物质。N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B错误；噬菌体的DNA合成的模板来自于噬菌体自身的DNA，而原料来自于大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
4.（2020江苏省百校第三次大联考·9）下列关于核酸是遗传物质证据实验的叙述，正确的是 A. 艾弗里转化得到的S型菌细胞中的基因大多数与R型菌细胞中的基因相同
B. 格里菲斯用含S型菌DNA与R型菌混合培养，培养基上只出现一种菌落 C. 赫尔希和蔡斯用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，获得了放射性子代噬菌体 D. 上述三位科学家的实验研究结果能够证明DNA是全部生物的遗传物质 【答案】A
【解析】艾弗里转化得到的S型菌细胞中的基因大多数与R型菌细胞中的基因相同，A正确；格里菲斯用含S型菌DNA与R型菌混合培养，培养基上会出现R型和S型两种菌落，B错误；赫尔希和蔡斯用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，获得的子代噬菌少部分具有放射性，大部分没有放射性，C错误；上述三位科学家的实验研究结果只能够证明DNA是肺炎双球菌和噬菌体的遗传物质，不能证明其他生物的遗传物质也是DNA，D错误。故选A。
5．（2018全国Ⅰ卷·2）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 【答案】B
【解析】真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA-蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA-蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA-蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶（成分为蛋白质）的结合，也能形成DNA-蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成,属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。
6．25）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新（2019浙江4月选考·
合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是 A．1/2的染色体荧光被抑制 B．1/4的染色单体发出明亮荧光
C．全部DNA分子被BrdU标记 D．3/4的DNA单链被BrdU标记 【答案】D
【解析】DNA的复制方式为半保留复制。根据题意分析，复制到第三个细胞周期的中期时，共有4个细胞，以第一代细胞中的某一条染色体为参照，含半标记DNA的染色单体共有2条，含全标记DNA的染色单体共有6条。根据题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，故A、B选项正确；一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记，C选项正确；以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记的有14条，故有的DNA单链被BrdU标记，D选项错误。 7. （2020江苏省百校第三次大联考·12）生物兴趣小组以大肠杆菌为材料进行“DNA复制方式探究”
实验，得到如图所示结果，a、b、c分别是大肠杆菌亲代和增殖1、2代分离、离心得到的相应条带位置。相关叙述不正确的是
A. 本研究运用了同位素标记和密度梯度离心法 B. a管是大肠杆菌在14NH4Cl培养液中增殖的结果 C. b管条带对应DNA分子的两条链中N元素不同 D. a、b管条带分布可以说明DNA复制具有半保留的特点 【答案】B
【解析】据图分析，图中a、b、c分别是大肠杆菌亲代和增殖1、2代分离、离心得到的相应条带位置，其DNA密度由大到小依次为a>b>c，由此推知：a、b、c管中的DNA依次为：双链均为15N标记、一条链为15N与另一条链为14N标记、双链都为14N标记，据此对各选项进行分析判断。 A、根据以上分析可知，该实验利用同位素标记法标记了亲本的DNA，并利用密度梯度离心法对子代DNA进行了分离，A正确；B、a管DNA分子的密度最大，说明其是大肠杆菌在15NH4Cl培养液中增殖的结果，B错误；C、b管密度处于a、c管之间，说明其DNA分子的两条链中N元素不同，
一条是14N，一条是15N，C正确；D、b的密度比a小，说明DNA复制具有半保留的特点，D正确。故选B。
8．（2018浙江卷·25）miRNA是一种小分子RNA。某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质（W蛋白）
的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。
下列叙述正确的是
A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合 B．W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译
C．miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对 D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致 【答案】B
【解析】miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合，A错误；真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译，B正确；miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对，C错误；miRNA抑制W蛋白的合成，是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致，D错误。
9.（2019福建省检·30）1981年，我国科学工作者在世界上首次人工合成了酵母丙氨酸tRNA（用。回答下列问题： tRNAAlay表示）
（1）tRNA在细胞中的合成是以 为模板。
（2）在人工合成tRNAAlay的过程中，需将合成的tRNA片段连接，对部分片段进行 ，才能折叠成三叶草形tRNA分子。
（3）tRNAAlay的生物活性是指在翻译过程中既能携带丙氨酸，又能 。
Ala33
（4）在测定人工合成的tRNAAlay活性时，科学工作者先将H-丙氨酸与tRNAy结合为H-丙
氨酸-tRNAAlay，然后加入蛋白质的生物合成体系中。若在新合成的多肽链中含有 ，则表明
2020高考备考生物热点《基因的本质与表达》(附答案解析版)
