专题四 生物的遗传、变异与进化
第1讲 遗传的分子基础
对应学生用书P044
1．[2015·安徽高考]Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示)，然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是( )
A．QβRNA的复制需经历一个逆转录过程 B．QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C．一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链 D．QβRNA复制后，复制酶基因才能进行表达 答案 B
解析 RNA复制过程为RNA→互补RNA→RNA，该过程不涉及逆转录(以RNA为模板，合成DNA的过程)，故A项错误；RNA复制过程中，模板RNA与互补RNA之间会形成双链，故B项正确；依图示，一条QβRNA能翻译出多条肽链，故C项错误；依题干信息，QβRNA先翻译出复制酶，然后在复制酶催化下进行自身的复制，故D项错误。
2．[2015·课标全国卷Ⅰ]人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是( )
A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D．PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程 答案 C
解析 据题中信息可知朊粒是PrP基因所编码的蛋白质空间结构变化后形成的，因此还属于蛋白质，宿主细胞的基因组属于DNA范畴，不可能整合到宿主细胞的基因组中，A错误。细菌增殖方式为二分裂，与朊粒不相同，B错误。由题中信息可知，PrP基因编
码的蛋白质与朊粒间因空间结构的不同而功能不同，C正确。PrPc转变为PrPsc只是蛋白质空间结构发生了改变，D错误。
3．[2015·重庆高考]结合下图分析，下列叙述错误的是( )
A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 答案 D
解析 生物的遗传物质是DNA或RNA，生物的遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸序列中或RNA的核糖核苷酸序列中，A项叙述正确；由于遗传密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质，B项叙述正确；生物性状最终由基因控制，由蛋白质表现，C项叙述正确；遗传信息是指基因中碱基(或核苷酸)的排列顺序，编码蛋白质的基因中两条单链的碱基互补，排列顺序不同，D项叙述错误。
4．[2014·海南高考]下列是某同学关于真核生物基因的叙述，其中正确的是( ) ①携带遗传信息 ②能转运氨基酸 ③能与核糖体结合
④能转录产生RNA ⑤每三个相邻的碱基组成一个反密码子 ⑥可能发生碱基对的增添、缺失或替换
A．①③⑤ C．②③⑥ 答案 B
B．①④⑥ D．②④⑤
解析 基因是具有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过转录传递到RNA，通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构，基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换，即基因突变。
5．[2014·四川高考]将牛催乳素基因用
32P
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( )
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32P标记的细胞占1/2n＋1 D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等 答案 C
解析 小鼠乳腺细胞中的核酸含有A、G、C、T、U五种碱基，参与形成八种核苷酸，故A正确；基因是具有遗传效应的DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过程，故B正确；连续分裂n次，子细胞中被标记的细胞占1/2n－1，故C错误。
6．[2014·山东高考]某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )
答案 C
解析 设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、G2、C2，DNA分子中四种碱基含量A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知
(A＋C)/(T＋G)＝1，A曲线应为水平，A项错误；(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲线应为双曲线的一支，B项错误；(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)，C项正确；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A2)/(C2＋G2)，D项错误。
7．[2015·课标全国卷Ⅱ]某基因的反义基因可抑制该基因的表达。为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响，某研究小组以番茄的非转基因植株(A组，即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验，在番茄植株长出果实后的不同天数(d)，分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高，乙烯的释放量就越大)，结果如下表：
组别 A B C 回答下列问题： (1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质，在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测，A组果实中与乙烯含量有关的基因有____，B组果实中与乙烯含量有关的基因有________。
(2)三组果实中，成熟最早的是_______组，其原因是_______。如果在35天时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应是____ 组。
答案 (1)X基因和Y基因 X基因、Y基因和反义X基因 (2)A 乙烯具有促进果实成熟的作用，该组果实的乙烯含量(或释放量)高于其他组(其他合理答案也可) B
解析 (1)A组中没有反义基因，乙烯含量最高，说明A组中X基因和Y基因都与乙烯含量有关。B组果实中含有X基因，也含有反义X基因，由题干信息可推知B组果实中X基因的表达受到抑制，B组果实中Y基因表达合成了少量的乙烯，故B组果实中乙烯的含量比A组低是X基因、Y基因和反义X基因相互作用的结果。(2)乙烯能促进果实的成熟。从实验结果看，A组果实中乙烯含量最高，因此A组果实最早成熟。成熟后的果实不利于储存，在35天时B组果实中乙烯的释放量低于A组，说明B组果实中乙烯的含量低于A组，更利于储存。
乙烯释放量(μL·kg－1·h－1) 20 d 0 0 0 35 d 27 9 0 40 d 17 5 0 45 d 15 2 0
命题规律及预测 人类对遗传物质的探究
过程能很好地展现科学家对科学规律探索的思路和方法，也是对后人进一步探究科学的启迪。近三年高考对这一考点考查很多，主要涉及肺炎双球菌体内和体外的转化实验的方法的比较及实验的区别和结论，基因对性状的控制这一考点，单独命题的可能性较小。
预测2016年这一考点考查的可能性比较大，尤其可能考查艾弗里体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验。以选择题形式考查的可能性比较大。
考点一 遗传物质的探究实验
对应学生用书P046
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 S
?糖类型?蛋白质?细
脂质菌??DNA分解物
DNA
R
型相互对照
＋――→细菌
?其他物质不是遗传物质?DNA水解物也不是遗传? 物质
DNA是遗传物质
(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
(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 上清液中不含放射性，沉淀物中应具有很高的放射性 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中有较高的放射性，沉淀物中不含放射性 的放射性 搅拌不充分，有少量含35S理论上 实际上 在离心后的上清液中也有一定的放沉淀物中也出现少量射性 ①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； ②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 的噬菌体蛋白原因 质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中 2.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
易错母题探究
1．1952年“噬菌体研究小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，实验数据如图所示，其中32P、35S均为上清液中的放射性，下列说法不正确的是( )
A．细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌或由于侵染时间过长，部分子代噬菌体从细菌中释放出来
B．实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%
C．图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解
D．噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高
(1)造成细胞外
32P
35S不能到达100%和细胞外
不能到达0的原因有哪些？
提示
32P
35S标记蛋白质外壳，搅拌不充分会导致35S随菌体到沉淀中。
标记DNA，保温时间太短或过长都会使含32P噬菌体到达上清液。
(2)被侵染的细菌含量为100%能说明什么？
提示 6分钟内没有细菌的裂解，也没有子代噬菌体的释放。
解析 被侵染的细菌含量一直为100%说明没有细菌的裂解和子代噬菌体的释放，所以32P含量只有30%的原因是部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。
答案 A
不能准确把握曲线被侵染的细菌含量一
直保持100%。造成选择失误。
即时变式训练
2．图甲是肺炎双球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个
实验的分析正确的是(多选)( )
A．甲图中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内，R型细菌向S型细菌发生了转化，转化的原理是基因重组
B．乙图中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离
C．用32P、35S标记的噬菌体，分别侵染未被标记的细菌，离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中
D．若用无放射性标记的噬菌体，侵染体内含布在沉淀物中
点拨 A选项正确，R型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入到R型细菌中，并表达了S型细菌的遗传性状；B选项错误，搅拌的目的是让细菌外的噬菌体和
35S
标记的细菌，离心后放射性主要分
细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体；C选项错误，分别用
35S
32P、
标记的噬菌体，分别侵染未被标记的细菌，离心后放射性分别主要在沉淀物、上清液
35S
中；D选项正确，若用无放射性的噬菌体，侵染体内含要分布在沉淀物中。
答案 AD
标记的细菌，离心后放射性主
3．为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用
32P
标
记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是( )
A．图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入记的无机盐
B．若要达到实验目的，还要再设计一组用都是实验组
C．噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律
35S
32P标
标记噬菌体的实验，两组相互对照，
D．若本组实验B(上清液)中出现放射性，一定是感染时间太长，子代噬菌体释放造成的
点拨 由于亲代噬菌体已用32P标记，故瓶中培养液的成分无放射性，A错；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照均为实验组，B正确；大肠杆菌是原核生物，没有染色体结构，不进行减数分裂，故其遗传不遵循基因分离定律，C错；若本组实验B上清液中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导
致的，D错。
答案 B
1．图解肺炎双球菌体内转化实验中细菌数量变化
体内转化实验中，小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示：
(1)ab段：将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后注射到小鼠体内，ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，故该时间段内R型细菌数量增多。
(2)bc段：小鼠体内形成大量的对抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少。 (3)cd段：c点之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖，所以cd段R型细菌数量增多。
(4)S型细菌来源：少量R型细菌获得了S型细菌的DNA，并转化为S型细菌，故S型细菌是从0开始的。
2．两看法确认子代噬菌体中标记元素状况
3．噬菌体侵染细菌实验中误差成因分析
(1)用32P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噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，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35S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35S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。
考点二 遗传信息的传递与表达
1．各类生物遗传信息的传递过程
生物种类 遗传信息的传递过程 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 2．真、原核细胞内基因表达过程异同分析
先转录后翻译。转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，一个真核细胞 意义 过程 mRNA上可同时结合多个核糖体，核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动；翻译的方向就是从肽链短的一侧向肽链长的一侧，最终形成的肽链序列都是一样的 一个mRNA上可同时结合多个核糖体，可以迅速合成大量的蛋白质 边转录边翻译。因为原核细胞没有核膜，mRNA片段一经形成原核细胞 意义 过程 就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象 极大地提高了合成蛋白质效率
易错母题探究
1．1963年科学家发现线粒体DNA(mtDNA)后，人们又在线粒体中发现了进行DNA
复制、转录和翻译的全套装备(如图所示)。虽然线粒体也能合成蛋白质，但是合成能力有限。线粒体的1000多种蛋白质中，自身合成的仅十余种。下列相关叙述中不正确的是( )
A．在线粒体中也含有核糖体、tRNA、氨基酸等 B．在线粒体中含有DNA解旋酶、RNA聚合酶等 C．用药物抑制核基因的表达不影响线粒体的功能 D．线粒体中的蛋白质主要是核基因编码的蛋白质
(1)DNA的存在部位有哪些？
提示 细胞核(主要) 细胞质(线粒体/叶绿体) (2)认真审图，可获得哪些新信息。
提示 线粒体DNA也能转录翻译且受核基因控制的前体蛋白的影响。
解析 由图解可知，线粒体内部进行着转录和翻译，那么其内部必然存在DNA解旋酶、RNA聚合酶以及核糖体、tRNA、氨基酸等，故A、B正确；由于线粒体中大部分蛋白质是由核基因控制合成的，故用药物抑制核基因的表达会影响线粒体中蛋白质的种类和数目，进而影响线粒体的功能，由此可知，D正确、C错误。
答案 C
不能审出图中的新信息造成选择失误。
即时变式训练
2．如图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程，据图分析下列表述中不恰当的是( )
甲 乙 丙
A.正常人体细胞内不会进行4、6、7过程 B．1、4、6、8、10过程均需要核糖核苷酸作为原料
C．1过程需要RNA聚合酶参与，3过程需要DNA聚合酶参与 D．病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程
点拨 甲图表示DNA的复制、转录和翻译过程，乙图表示RNA的复制和转录、翻译过程，丙图表示RNA的逆转录、DNA的复制、转录和翻译过程。正常人体细胞内不会进行RNA的复制、转录、翻译和逆转录过程。1、4、6、8过程的产物为RNA，需要核糖核苷酸作为原料，但10过程表示DNA的复制，需要脱氧核糖核苷酸作为原料。1过程需要RNA聚合酶参与，3过程需要DNA聚合酶参与。病毒不具有独立代谢的能力，不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程。
答案 B
3．回答有关遗传信息传递和表达的问题。
(1)图1为细胞中合成蛋白质的示意图。其过程的模板是______(填序号)，图中
②③④⑤的最终结构是否相同？________。
(2)图2表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①→⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸。完成遗传信息表达的是________(填字母)过程，a过程所需的酶有________；能特异性识别②的分子是________；写出由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列________。
(3)若AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此说明______。
点拨 (1)图1是翻译过程，翻译的模板是mRNA，即①。②③④⑤都是以同一条mRNA为模板合成的多肽，因此，它们的最终结构相同。(2)遗传信息的表达包括转录和翻译，图2中b表示转录，c表示翻译。a过程表示DNA复制，DNA复制需要解旋酶(以破坏氢键，解开DNA双链)和DNA聚合酶(用于合成新的子链)。②是与核糖体结合的mRNA，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，即tRNA能特异性识别mRNA。mRNA上的碱基序列是AUCGCUUCUUUC，根据题中所给的密码子决定氨基酸的情况，可知该mRNA编码的多肽分子中氨基酸序列为“甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸”。(3)如果在AUG之后插入三个碱基，在合成的多肽链中在甲硫氨酸之后多了一个氨基酸，其余的氨基酸序列没有变化，这说明插入的三个碱基刚好组成一个密码子，决定一个氨基酸。
答案 (1)① 相同 (2)b、c 解旋酶和DNA聚合酶 tRNA(或转运RNA或⑤) 甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸 (3)一个密码子由3个碱基(核糖核苷酸)组成
1．析图“闪记”DNA复制、转录和翻译过程的关键点 (1)DNA分子复制
(2)转录
(3)翻译
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。 (4)tRNA上的反密码子从长臂向短臂读取，即从携带氨基酸的一端开始读码如：
反密码子为UGC。
3．有关碱基和氨基酸数目计算的技巧
(1)明确位置：明确已知和所求碱基比例是占DNA双链碱基总数的比例还是占一条链上碱基数的比例。
(2)画图：画DNA、RNA分子模式图，在图中标出已知和所求的碱基。
(3)计算：根据碱基互补配对原则计算相应碱基数目。
(4)推导：基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝1/3mRNA的碱基数目＝1/6基因中的碱基数目。
4．DNA分子复制的计算技巧
(1)半保留复制过程中标记DNA分子的计算和分离
①被同位素标记的“重”DNA分子，在不含同位素的培养液中复制n次后，形成的DNA分子数为2n个。由于母链只有2条，所以含有母链的DNA分子数仅为2个，全为新链的DNA分子数为(2n－2)个，所有DNA分子均含新链，新链的条数为(2n＋1－2)条。
②在离心分离时，DNA分子所处的位置：开始时位于“重带”，复制一次时位于“中带”，复制两次及以上时，位于“中带”和“轻带”。
(2)DNA分子复制过程中的碱基数目计算(设某双链DNA分子中含某种碱基a个) ①复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为[a·(2n－1)]个。如图所示：
②第n次复制需要含该碱基的脱氧核苷酸数为(a·2n－1)个。
由图示可以看出，复制的结果是形成两个一样的DNA分子，所以一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数为2n个(如图)，复制(n－1)次后得到的DNA分子数为2n－1个。第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1(个)，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为(a·2n－1)个。
对应学生用书P198
1．噬菌体侵染细菌实验证实了DNA是遗传物质。该实验成功是由于噬菌体( ) A．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B．只有DNA进入大肠杆菌细胞中 C．DNA可用15N同位素标记
D．蛋白质可用32P同位素标记 答案 B
解析 噬菌体侵染细菌实验的设计思路是设法把蛋白质和DNA分开，单独研究其作用，选择噬菌体作为实验材料是由于其侵染细菌时只有DNA进入大肠杆菌细胞中。
2．关于下图所示生物或细胞的叙述，正确的是( )
A．abcd均在DNA中储存遗传信息 B．abcd均能进行需(有)氧呼吸 C．bd均可在叶绿体中合成有机物 D．bcd均有纤维素和果胶构成的细胞壁 答案 A
解析 噬菌体为DNA病毒，细胞生物的遗传物质都是DNA，A说法正确；噬菌体是病毒，不能进行呼吸作用，B说法错误；蓝藻和叶肉细胞可以进行光合作用，但蓝藻为原核生物，没有叶绿体，C说法错误；蓝藻细胞壁的主要成分为肽聚糖，酵母菌细胞壁的主要成分为几丁质，植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，D说法错误。
3．在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中，3H-dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以做出的推测是( )
A．复制起始区在高放射性区域 B．DNA复制为半保留复制
C．DNA复制从起始点向两个方向延伸 D．DNA复制方向为a→c 答案 C
解析 由题干信息可知，DNA复制的前一段时间，培养基中含低剂量放射性标记，后一段时间含高剂量放射性标记，最终检测的放射性结果显示低剂量在中段，高剂量在两端，所以可推测DNA复制从起始点向两个方向延伸。
4．研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。结合中心法则(下图)，下列相关叙述不正确的是( )
A．子代病毒蛋白质外壳的合成至少要经过④、②、③过程 B．进行①、②、③过程的原料来自宿主细胞
C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上 D．②、③过程分别在宿主细胞核内和病毒的核糖体上进行 答案 D
解析 HIV为逆转录病毒，繁殖时需要进行逆转录，所以要合成子代蛋白质，至少要经过④(逆转录)、②(转录)、③(翻译)过程，A说法正确；病毒繁殖时所需原料、能量和酶多由宿主细胞提供，B说法正确；逆转录形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上，C说法正确；病毒中没有核糖体，D说法错误。
5．如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的带标记元素为( )
A．可在DNA中找到15N和32P B．可在外壳中找到15N和35S C．可在DNA中找到15N和32P、35S D．可在外壳中找到15N 答案 A 解析
35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA,15N标记的是噬
菌体的蛋白质外壳和DNA，让带标记的噬菌体侵染未标记的细菌，噬菌体以自身的DNA为模板，利用细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳。由于DNA复制为半保留复制，故子代噬菌体的DNA中可找到15N和32P，而蛋白质外壳中找不到15N和35S，故A项正确。
6．某环状DNA分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，用限制性核酸内切酶G↓GATCC
BamH Ⅰ(识别序列为)完全切割该DNA分子后产生2个片段，则下列有关叙
CCTAG↑G述中，不正确的是( )
A．一个该DNA分子含有2个BamH Ⅰ的识别序列 B．含BamH Ⅰ的溶液中加入双缩脲试剂震荡后即出现紫色
C．一个该DNA分子连续复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1600个 D．一个该DNA分子经BamH Ⅰ完全切割后产生的核酸片段共含有4个游离的磷酸基团
答案 C
解析 环状DNA分子被限制酶切成2个片段，说明该DNA分子含有两个切点，A项正确。该限制酶的化学本质为蛋白质，可与双缩脲试剂反应呈现紫色，B项正确。一个DNA分子中胞嘧啶数量为[2000×(1－2×30%)]/2＝400(个)，该DNA复制2次，相当于增加3个DNA分子，故需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3×400＝1200(个)，C项错误。每条DNA单链末端含有一个游离的磷酸基团，两个DNA片段含有4个游离的磷酸基团，D项正确。
7．如图所示为某基因的表达过程。下列相关叙述不正确的是( )
A．若合成图中的肽链时脱去了100个水分子，则肽链中至少含有102个氧原子 B．图中核糖体的移动方向是a→b
C．mRNA上结合的核糖体越多，合成一条肽链所需要的时间越短 D．翻译时所需的tRNA的种类数与肽链中的氨基酸种类数不一定相等 答案 C
解析 a处核糖体上肽链较短，说明核糖体由a向b移动，B项正确。合成肽链时脱去了100个水分子，说明该肽链中含有100个肽键，共101个氨基酸。不考虑氨基酸的R基中的氧原子，每个肽键中含有一个氧原子，末端一个氨基酸的羧基含有两个氧原子，该肽链中至少含有102个氧原子，A项正确。每个核糖体合成一条肽链都需以mRNA为模板，从a向b移动到结尾，mRNA上结合核糖体越多，单位时间内合成的肽链数越多，
C项错误。由于一种氨基酸可由多种tRNA转运，tRNA的种类数往往大于肽链中氨基酸种类数，D项正确。
8．核酸是一切生物的遗传物质，通过复制、转录、翻译等过程传递遗传信息。以下说法错误的是( )
A．多起点复制大大提高了DNA分子复制的效率 B．可遗传变异不一定涉及核酸分子结构的变化 C．一般而言，RNA是单链核酸分子，不含氢键 D．RNA聚合酶具有识别DNA特异性序列的功能 答案 C
解析 DNA从多个起点同时复制，加快了复制的速度，A正确；可遗传变异不一定涉及核酸分子结构的变化，如染色体数目的变异，B正确；tRNA分子有部分双链区域，在这些区域含有氢键，C错误；RNA聚合酶与DNA上的启动子结合，催化转录过程，D正确。
9．图示为细胞内DNA分子上头尾衔接的三个基因组成的结构基因群。同时且共同转录成一个mRNA，核糖体沿mRNA移动，直至合成完mRNA所编码的全部多肽。该过程( )
A．在原核细胞内①过程还未结束即可进行②过程
B．一个mRNA分子上结合多个核糖体合成的多条肽链都相同 C．决定①②过程开始和终止的结构存在于RNA分子上 D．①和②进行的碱基配对方式完全一致
答案 A
解析 图中①表示转录过程，②表示翻译过程，原核细胞中这两个过程可以同时进行，A正确；图中DNA分子上有三个基因，故表达出的多肽链不止一种，B错误；决定转录过程开始和终止的结构为启动子和终止子，位于DNA分子上，C错误；转录和翻译过程碱基配对方式并不完全相同，D错误。
10．DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为X)变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G，推测“X”可能是( )
A．胸腺嘧啶 C．腺嘌呤 答案 B
解析 据半保留复制的特点，原DNA分子经过两次复制后，突变链形成的两个DNA分子中含有U—A、A—T碱基对，则正常链形成的两个DNA分子中含有G—C、C—G碱基对，因此被替换的可能是G，也可能是C。
11．如果DNA分子上某一片段是一个有遗传效应的片段，则该片段( )
①携带遗传信息 ②上面有密码子 ③能转录产生mRNA ④能进入核糖体 ⑤能携带氨基酸 ⑥能控制蛋白质的合成 ⑦在体细胞中可能成对存在
A．①③⑥⑦ C．①②③⑤ 答案 A
解析 基因是DNA分子上有遗传效应的片段，能携带遗传信息，①正确；密码子是位于mRNA上三个连续的碱基，②错误；基因可转录产生mRNA，③正确；能进入核糖体的是RNA，④错误；能携带氨基酸的是转运RNA，⑤错误；基因能控制蛋白质的合成，⑥正确；基因在二倍体体细胞的核中成对存在，⑦正确。
12．下列关于基因与性状关系的描述，不正确的是( ) A．基因控制生物体的性状是通过指导蛋白质的合成来实现的 B．基因通过控制酶或激素的合成，即可实现对生物体性状的全部控制 C．基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同调控着生物体的性状 D．有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定或影响多种性状
B．胞嘧啶
D．胸腺嘧啶或腺嘌呤
B．②④⑤⑥ D．②④⑤⑦
答案 B
解析 基因通过控制蛋白质的合成直接或间接控制生物体的性状，A正确；基因可通过控制蛋白质分子的结构直接控制生物体的性状，也可通过控制酶或部分激素的合成实现对生物体性状的间接控制，B错误；生物体有许多性状，某一性状可能是由多种基因共同控制的，同时某一基因也可决定或影响多种性状，另外，生物体的性状还受环境的影响，即基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同调控着生物体的性状，C、D正确。
13．1928年格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验(R型菌和S型菌是肺炎双球菌的两种类型)，下列对此实验的分析不合理的是( )
实验处理 实验结果 第一组 第二组 第三组 注射加热杀死的S型菌 第四组 注射活的R型菌与加热杀死的S型菌 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌 注射活的R型菌 注射活的S型菌 小鼠死亡，从小小鼠不死亡 鼠体内分离出S小鼠不死亡 型活菌 A．对实验结果的分析，必须将四组实验的结果进行对比 B．实验结果说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 C．该实验的结论为DNA是使R型菌转化为S型菌的“转化因子” D．获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活菌 答案 C
解析 通过对四组实验进行对比，可以证明将R型菌转化为S型菌的是S型菌体内的某种物质，即“转化因子”，但不能证明该“转化因子”是何种物质，C错误；由第四组可知，R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化，B、D正确。
14．在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、蛋白质、多糖、DNA和DNA酶，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是( )
A．2和3 C．2、3和4 答案 D
解析 四支试管中都培养有R型细菌，加入S型细菌DNA的1号试管有部分R型细菌转化成S型细菌，即R型细菌和S型细菌都有，其余三支试管中都只有R型细菌。
15．基因是有“遗传效应的”DNA片段，下列哪项不是“遗传效应”的含义( ) A．能控制一种生物性状的表现 B．能控制一种蛋白质的合成 C．能决定一种氨基酸的位置 D．能转录成一种mRNA 答案 C
解析 基因是具有遗传效应的DNA片段，遗传效应指能够通过转录、翻译形成蛋白质，从而直接或间接控制生物体的某些性状。
16．如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，下图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：
B．1、2和3 D．1、2、3和4
(1)结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为：________、________。 (2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的。它们是 ________________________________。
(3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有 ____________。
(4)根据右上表格判断：[Ⅲ]为________(填名称)。携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第________阶段。
(5)用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质中RNA含量显著减少，那么推测α-鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。
(6)如下图为上图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是______________。图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为________。
答案 (1)核膜 线粒体DNA (2)ATP、核糖核苷酸、酶 (3)细胞核、线粒体 (4)tRNA 苏氨酸 三
(5)① 会 (6)前者含脱氧核糖，后者含核糖 RNA聚合酶
解析 (1)要清楚认识细胞结构，Ⅰ为核膜，Ⅱ为线粒体中的DNA。(2)细胞核内的转录过程需要的酶、原料、能量都来源于细胞质。(3)①和③都代表转录，说明转录的场所有细胞核和线粒体。(4)Ⅲ呈三叶草状，为tRNA，由tRNA上的反密码子可知其所对应密码子为ACU，所携带的氨基酸为苏氨酸。有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行。(5)RNA主要是细胞核中合成，使用α－鹅膏蕈碱使RNA含量显著减少，说明最可能影响细胞核内的转录过程。线粒体也接受细胞核的调控，核基因转录受阻，线粒体功能也会受到影响。(6)b为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，c为胞嘧啶核糖核苷酸，a可催化转录过程，为RNA聚合酶。
17．蚕豆体细胞染色体数目2N＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方法。
实验的基本过程如下：
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题：
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目
加倍，其作用的机理是__________________。
(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。
Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制了________次，该细胞含有________个染色体组。
(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是________________。
答案 (1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成 (2)2 1 2 4 (3)半保留复制
解析 (1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致染色体不能被拉向两极，从而形成了染色体数目加倍的细胞。(2)由于DNA的复制为半保留复制，第一次分裂完成时，每个DNA分子中都有一条链被3H标记，每一条染色体上有2条染色单体被3H标记。当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制了2次，该细胞含有4个染色体组。(3)该实验证明DNA分子的复制方式是半保留复制。
18．[2015·郴州模拟]朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病，病理特征是脑组织空泡化呈海绵状，蛋白质形态异常。近年来，科学家发现其致病机理如图所示，请回答：
(1)图甲中的蛋白质1和2形成的复合物可以辅助终止密码子4发挥作用，从而使________过程停止，该过程发生的场所是______________。
(2)图乙中的6是一种朊病毒，它与____________结合，阻止核糖体识别4，所以与物
质3相比，物质7的改变是________________。
(3)5表示________，可用________试剂来检验，其在基本单位的组成上与DNA的区别是________________的种类不同。
(4)物质6进入机体时，可引起的特异性免疫反应是___________。
答案 (1)翻译 核糖体(细胞质基质) (2)2(蛋白质) 多肽链延长 (3)mRNA 吡罗红 五碳糖和碱基 (4)体液免疫和细胞免疫
解析 朊病毒是一种特殊的病毒，其化学组成只有蛋白质，没有核酸。(1)终止密码子位于mRNA上，在翻译时与核糖体结合。(2)从图甲、乙分析可知，1和6都是蛋白质，图甲是1与2结合，故图乙应是6和2结合，两者都不让核糖体识别终止密码子，所以翻译不能停止，导致多肽链延长。(3)5表示与核糖体结合的mRNA，RNA可用吡罗红试剂来检验，呈红色，与DNA在基本单位的组成上的区别是五碳糖和碱基的种类不同，RNA含核糖和尿嘧啶。(4)病毒进入机体时，可以引起特异性免疫反应，包括体液免疫和细胞免疫。
高考生物二轮文档：1-4-1遗传的分子基础（含解析）
