2019版高考生物总复习第五单元遗传的分子基础第18讲遗传信息的传递和表达.docx

第18讲遗传信息的传递和表达考试标准必考加试考试标准必考加试1.DNA分子的复制bb5.转录、翻译的概念和过程bb2.活动：探究DNA的复制过程cc6.遗传密码、中心法则bb3.DNA的功能aa7.基因的概念bb4.DNA与RNA的异同bb8.复制、转录和翻译的异同b考点一DNA分子的复制DNA分子复制的时间、场所、条件、特点和意义概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期场所细胞核(主要)条件模板：亲代DNA的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量来源：细胞呼吸产生的ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶等原则碱基互补配对原则过程解旋合成与母链互补的子链形成子代DNA分子特点边解旋边复制；半保留复制结果1个DNA分子2个DNA分子意义将遗传信息从亲代传给了子代，保持了前后代遗传信息的连续性思考讨论1.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，思考回答：(1)图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但并非同时进行。(2)图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的。(3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。(4)一个细胞周期中每个起点一般只起始1次，若为转录时解旋，则每个起点可起始多次。2.下图为染色体上DNA分子的复制过程，请据图回答问题：(1)请填充图中空白处内容。(2)蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行DNA分子的复制？提示蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。(3)上图所示DNA复制过程中形成的两个子DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子即位于两条姐妹染色单体中，由着丝粒相连。其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同。两个子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时，随两条姐妹染色单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。3.DNA复制过程中的数量关系DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结构分析如下：(1)子代DNA分子数为2n个。含有亲代链的DNA分子数为2个。不含亲代链的DNA分子数为2n2个。含子代链的DNA分子数为2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n1条。亲代脱氧核苷酸链数为2条。新合成的脱氧核苷酸链数为2n12条。(3)消耗脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n1)个。第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m2n1个。题型一DNA分子的复制过程和特点1.(2017浙江4月选考)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是()A.每条染色体中的两条染色单体均含3HB.每个DNA 分子的两条脱氧核苷酸链均含3HC.每个 DNA 分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3HD.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H答案A解析若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记。2.(2016温州3月选考)下列关于DNA复制的叙述中正确的是()A.需要解开DNA的双螺旋结构B.以DNA分子的一条链作为模板C.以4种游离的核糖核苷酸作为原料D.A与U互相配对，G与C互相配对答案A解析DNA复制过程中，需要在相关酶的作用下进行解旋，以解旋的两条链为模板，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，按A与T、G与C的配对原则合成子链。题型二DNA分子复制的相关计算3.(2016杭州五校联考)下列关于DNA的相关计算，正确的是()A.具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需2nm个胸腺嘧啶C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n1m个胸腺嘧啶D.无论是双链DNA还是单链DNA，(AG)所占的比例均是1/2答案C解析具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则DNA中含胞嘧啶400个，因此一条链上的胞嘧啶数可为0400个，A项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后DNA数由1个变为2n个，因此需要(2n1)m个胸腺嘧啶，其第n次复制，DNA数由2n1个变为2n个，这一过程需要(2n2n1)m2n1m个胸腺嘧啶，B项错误，C项正确；只有在双链DNA中才遵循卡伽夫法则，即AT、GC，在单链DNA中不存在这一关系，因此只有双链DNA中(AG)所占的比例为1/2，单链DNA中该比值不一定为1/2，D项错误。4.一个双链均被32P标记的DNA分子由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B.复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13答案B解析由题意可知，该DNA分子中，AT10 00020%2 000(个)，CG10 00030%3 000(个)，则含有的氢键数为2 00023 00031.3104(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 00072.1104(个)；子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为17；子代DNA分子中含有32P的分子数与只含有31P的分子数之比为2613。考点二遗传信息的表达1.DNA的功能(1)携带遗传信息：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。(2)传递遗传信息：以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性。(3)表达遗传信息：DNA能根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。2.RNA的结构与分类3.遗传信息的转录和翻译(1)转录(2)翻译场所或装配机器：核糖体。条件遵循原则：碱基互补配对原则。产物：多肽链(蛋白质)。在一个mRNA上有若干个核糖体同时进行翻译，提高了翻译的效率。(3)密码子和反密码子密码子存在于mRNA上，共有64种。决定氨基酸的密码子有61种；终止密码子有3种，不决定氨基酸；起始密码子有2种，决定氨基酸。反密码子存在于tRNA上。生物界的遗传密码是统一的，这可以作为生物界统一性的证据。4.中心法则与基因的概念(1)中心法则提出者：克里克。要点：遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。内容图解(用简式表示)：。(2)基因作用：遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性状。与染色体的关系：以一定的次序排列在染色体上。本质：有功能的核酸分子片断，在大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA。思考讨论1.观察下图比较转录和翻译试写出与有关的知识：过程名称转录翻译场所主要是细胞核核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸产物RNA多肽链2.遗传信息、密码子与反密码子的比较项目位置作用数量遗传信息在DNA上(RNA病毒除外)间接决定着蛋白质中的氨基酸的排列顺序，决定性状不同基因遗传信息不同密码子在mRNA上直接决定蛋白质中氨基酸的排列顺序64种(3种终止密码子、61种决定氨基酸的密码子)反密码子在tRNA上识别密码子序列，运输相应氨基酸理论上61种3.遗传信息、密码子、反密码子的对应关系(1)一种密码子只能对应一种氨基酸，但一种氨基酸可以不止由一种密码子决定。(2)一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可不止由一种tRNA转运。4.翻译过程中多聚核糖体的分析(1)图甲表示真核细胞的翻译过程，图中是mRNA，是核糖体，翻译的方向是自右向左，判断依据是根据多肽链的长短。.蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。.讨论：、表示合成了几条多肽链？是否相同？提示图示中的4个核糖体合成了4条多肽链；因为模板mRNA相同，所以合成的4条多肽链也完全相同。(2)图乙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，分别结合多个核糖体同时进行翻译过程。DNA复制、转录和翻译的比较(加试)项目复制转录翻译场所主要发生在细胞核中，也可在线粒体、叶绿体内进行主要发生在细胞核中，也可在线粒体、叶绿体内进行核糖体时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期生物的生长发育过程中条件模板亲代 DNA分子的两条链DNA分子的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸其他解旋酶、DNA聚合酶和能量RNA聚合酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式AT、TACG、GCAU、TACG、GCAU、UACG、GC过程DNA边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋形成子代DNADNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则形成mRNA(单链)，mRNA进入细胞质中与核糖体结合以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的多肽链遗传信息传递方向DNADNADNARNARNA蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录结束后的DNA仍保留原来的双链结构mRNA分子可与多个核糖体结合，同时进行多条肽链的合成产物两个双链DNA分子RNA多肽或蛋白质联系题型一DNA与RNA的比较1.(2017台州二模)下列有关遗传的分子基础的叙述，正确的是()A.DNA有氢键，RNA没有氢键B.转录时RNA聚合酶的识别位点在RNA分子上C.细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸D.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质答案C解析DNA有氢键，一些特殊的RNA(如tRNA)也存在氢键，A项错误；转录时RNA聚合酶的识别位点在DNA分子上的启动子上，B项错误；细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，C项正确；肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，D项错误。2.关于DNA与RNA的叙述，错误的是()A.DNA一般为双链，两条脱氧核苷酸链反向平行B.RNA能携带遗传信息，可作为生物的遗传物质C.一条链上的两个相邻碱基均由五碳糖磷酸五碳糖连接D.比例的多样性体现了DNA分子的特异性答案D解析DNA一般为双链，两条脱氧核苷酸链反向平行，A项正确；RNA能携带遗传信息，可作为生物的遗传物质，如RNA病毒，B项正确；一条链上的两个相邻碱基均由五碳糖磷酸五碳糖连接，C项正确；由于DNA分子中AT、CG，1，不能体现DNA分子的特异性，D项错误。核酸种类的判断方法(1)单链DNA和双链DNA的判断：若：一般为双链DNA若：嘌呤嘧啶单链DNA(2)DNA和RNA合成的判断：用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。题型二遗传信息的表达3.下面甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，有关说法正确的是()A.甲图所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B.乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板C.甲图所示翻译过程的方向是从右到左D.甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同答案C解析由甲图可知，翻译过程中一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链，A项错误；转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种，而翻译的模板只是信使RNA，B项错误；甲图中多肽链最长，说明合成该多肽链的核糖体是最早与mRNA结合的，因此核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左，C项正确；转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对，但碱基互补配对方式不完全相同，D项错误。4.(2017浙江名校协作体高三试题)下图表示真核生物细胞核中mRNA合成过程，下列有关叙述正确的是()A.图中是编码链B.图中表示RNA聚合酶，能与RNA分子的启动部位结合C.图中的转录是从左向右进行的D.图中合成后直接与核糖体结合并控制蛋白质的合成答案C解析图中为模板链，为编码链；表示RNA聚合酶，能与DNA分子的启动部位结合；根据RNA的形态可知，转录从左向右进行；真核细胞中合成后，在细胞核内加工成mRNA，然后从核孔出来进入细胞质与核糖体结合。题型三复制、转录和翻译的异同(加试)5.(2016浙江4月选考)遗传信息的传递过程如图所示，其中表示四种不同的物质。下列叙述错误的是()A.复制时，2条链均可作为模板链B.形成时，需沿整条DNA长链进行C.密码子CUU编码所携带的氨基酸D.上可同时结合多个核糖体形成多条答案B解析是DNA分子，DNA复制时2条链均可作为模板链，A项正确；是mRNA分子，形成mRNA分子，转录时并不是沿着整条DNA长链进行的，转录是以DNA分子上的基因区段为模板进行的，B项错误；是tRNA，其上的反密码子是GAA，与mRNA上的密码子CUU配对，故密码子CUU编码所携带的氨基酸，C项正确；mRNA上可结合多个核糖体形成多聚核糖体，每个核糖体上均可形成1条相同的肽链()，D项正确。6.图中a、b、c表示生物体内三种生理过程。下列叙述正确的是()A.a过程发生的唯一场所是细胞核B.转运1号氨基酸的RNA含有起始密码C.在不同功能细胞中进行b过程的基因不完全相同D.分生区细胞能进行b、c过程，不能进行a过程答案C解析a为DNA复制过程，在真核细胞中，主要场所是细胞核，其次是线粒体和叶绿体，A项错误；密码子位于信使RNA上，反密码子在转运RNA上，B项错误；不同功能细胞中进行b转录过程属于基因的选择性表达，表达的基因存在差异，C项正确；分生区的细胞通过有丝分裂进行增殖，故能进行b和c过程以及a过程，D项错误。题型四中心法则7.(2017余姚中学高三期中)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述错误的是()A.均遵循碱基互补配对原则B.劳氏肉瘤病毒可进行过程C.DNA聚合酶可来自过程D.进行过程的生物含有逆转录酶答案B解析图中各过程都遵循碱基互补配对原则，A项正确；劳氏肉瘤病毒属于逆转录病毒，可进行过程，B项错误；DNA聚合酶属于蛋白质，而蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，C项正确；是逆转录过程，因此进行过程的生物含有逆转录酶，D项正确。8.结合下图分析，下列叙述错误的是()A.生物的遗传信息贮存在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，则遗传信息贮存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A项正确；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质，B项正确；表现型通过蛋白质表现，故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C项正确；编码蛋白质的基因含两条单链，碱基序列互补，遗传信息不同，D项错误。题型五基因与DNA、性状的关系9.(2017浙江4月选考)下列关于DNA、RNA 和基因的叙述，错误的是()A.基因是具有遗传效应的核酸分子片段B.遗传信息通过转录由DNA传递到RNAC.亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息D.细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成答案C解析基因是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段，在大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA，A项正确；遗传信息通过转录由DNA传递到RNA，B项正确；亲代DNA通过复制在子代中传递遗传信息，遗传信息的表达是指转录和翻译，C项错误；细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成，D项正确。10.牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：从图中不能得出的结论是()A.花的颜色由多对基因共同控制B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C.生物性状由基因决定，也受环境影响D.若基因不表达，则基因和基因不表达答案D解析花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A项正确；基因分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B项正确；花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色，C项正确；基因具有独立性，基因不表达，基因和基因仍然能够表达，D项错误。考点三活动：探究DNA的复制过程1.实验原理(1)实验方法：同位素示踪技术和密度梯度离心技术。(2)实验原理：若DNA的两条链都用15N标记，那么DNA分子密度较大，离心后应该在试管的下部；若两条链中都含有14N，那么DNA分子密度较小，离心后应该在试管的上部；若DNA的两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么DNA分子密度居中，离心后应该在试管的中部。2.实验过程3.实验分析预期结果a：若第二代DNA分子中15N15N占1/2，14N14N占1/2；第三代DNA分子中15N15N占1/4，14N14N占3/4，说明DNA复制方式是全保留复制。预期结果b：若第二代DNA分子全部是15N14N；第三代DNA分子中15N14N占1/2,14N14N占1/2，说明DNA复制方式是半保留复制。4.实验结论实验结果与预期b一致，表明DNA的复制方式为半保留复制。思考讨论1.DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA的复制方式呢？提示回忆以前学习过的经典实验，我们要追踪亲代DNA的两条链在子代DNA中出现的情况，要采用化学上的同位素标记法和物理学的梯度离心法。2.影响DNA复制的外界因素有哪些？提示DNA半保留复制的实验过程分析(1)实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(2)过程分析立即取出，提取DNA离心全部重带。繁殖一代后取出，提取DNA离心全部中带。繁殖两代后取出，提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。(3)实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。题型一实验基础1.(2017浙江模拟)如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解，下列说法错误的是()A.轻带表示14N14N的DNA分子B.证明DNA的复制方式为半保留复制C.细菌繁殖三代后取样，提取DNA，离心后试管中出现三条条带D.若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果相同答案C解析轻带表示14N14N的DNA分子，A项正确；据分析可知，该实验可以证明DNA的复制方式为半保留复制，B项正确；细菌繁殖三代后取样，提取DNA，离心后试管中出现2条条带，一条中带，一条轻带，C项错误；若将DNA双链分开来离心，则实验结果均为一条重带，一条轻带，D项正确。2.(2017台州模拟)将15N标记的大肠杆菌(其DNA经密度梯度离心后如甲图)，转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养，每20分钟繁殖一代，收集并提取DNA，进行密度梯度离心，如图为离心结果模拟图。已知大肠杆菌DNA中胞嘧啶个数为X。下列有关叙述正确的是()A.繁殖过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数B.乙是转入14N培养基中复制一代的结果C.出现丙结果至少需要40分钟D.出现丁结果至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为4X答案A解析DNA中嘌呤数等于嘧啶数，故繁殖过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数，A正确；转入14N培养基中复制一代的结果是产生2个DNA，且均为一条链为14N，另一条链为15N，对应图丙，B错误；据B分析可知，出现丙结果至少需要20分钟，C错误；转入14N培养基中复制两代的结果是产生4个DNA，其中15N标记的只有2个DNA(一条链为14N，另一条链为15N)，其余的2个DNA均为14N标记，对应图丁，出现丁结果至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3X，D错误。只含15N的DNA(0代)在含14N的环境中进行复制时，DNA分子数、脱氧核苷酸链数的变化世代DNA分子特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中DNA分子在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N的DNA分子含14N、15N的DNA分子只含14N的DNA分子含15N的链含14N的链01全在底部10021012全在中部01041/21/2241/2中、1/2上01/21/281/43/4381/4中、3/4上01/43/4161/87/8n2n2/2n中、12/2n上02/2n12/2n2n11/2n11/2n题型二实验应用3.(2017浙江模拟)BrdU(5溴脱氧尿嘧啶核苷酸)与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似，可与碱基A配对。经姬姆萨染料染色，DNA的一条单链掺有BrdU则着色深，两条单链都掺有BrdU则着色浅。将玉米体细胞(含20条染色体)放入含有BrdU的培养液中培养并用姬姆萨染料染色，则第二次细胞分裂的中期时，一个细胞中染色体的染色情况是()A.全被染成深色B.全被染成浅色C.每条染色体中一条染色单体为深色，另一条为浅色D.每个DNA分子中一条链为深色，另一条链为浅色答案C解析在第一个分裂周期中，由于DNA是半保留复制，形成的每条染色体的染色单体中的DNA只有一条单链掺有BrdU，所以均着色深。在第二个分裂周期的前期，每条染色体中含有2个DNA分子，4条链，含有亲代链1条，则有3条脱氧核苷酸链含有BrdU，所以每条染色体的染色单体间一条着色深，一条着色浅。4.DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有下图A所示的三种方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程是：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)，在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(子代和子代)后离心得到下图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：(1)如果与对照相比，子代离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA传递遗传信息的方式是_。如果子代离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA传递遗传信息的方式是_。如果子代离心后只有1条中等密度带，再继续做子代的DNA密度鉴定：若子代离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是_。若子代离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是_的可能。(2)他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度(g/mL)表世代实验对照亲代1.7421.710子代1.7171.710子代(1/2)1.717，(1/2)1.7101.710子代(1/4)1.717，(3/4)1.7101.710分析实验数据可知：实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的_方式相吻合。答案(1)全保留复制全保留复制半保留复制分散复制(2)半保留复制解析(1)如果子代离心后能分辨出轻和重两条密度带，说明两个子代DNA中1个由两条15N的链组成，1个由两条14N的链组成，则复制方式为全保留复制；如果子代离心后只有1条中等密度带，说明两个子代DNA相同，可以排除DNA复制方式是全保留复制；若子代离心后可以分出中、轻两条密度带，说明4个子代DNA中2个是由1条15N的链和1条14N的链组成的，2个是由两条14N的链组成的，则为半保留复制。若子代离心后不能分出中、轻两条密度带，则为分散复制。(2)由数据可知：子代为1/2轻带，1/2中带，故符合半保留复制。模拟演练1.(2017龙泉驿区校级二模)将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间。取出根尖，移至不含放射性物质的培养液中，继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断不正确的是()A.第一个细胞周期中的染色体均如甲所示B.第二个细胞周期中的染色体均如乙所示C.第三个细胞周期中1/4的染色体如丙所示D.图丙所示染色体仅出现在第三个细胞周期答案C解析DNA分子的复制方式为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间，则第一个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其两条单体都含有放射性，如图甲所示，A项正确；取出根尖，移至不含放射性物质的培养液中，则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其中一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，即符合图乙，B项正确；第三个细胞周期中期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性，另一半染色体的姐妹染色单体中，有一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，第三个细胞周期中1/2的染色体如丙所示，1/2的染色体如乙所示，C项错误；根据选项A、B、C的解释，图丙所示染色体仅出现在第三个细胞周期中，D项正确。2.(2015浙江7月学考)下列关于基因的叙述，错误的是()A.基因是遗传的基本功能单位B.基因是一段有功能的核酸片断C.基因由葡萄糖脱水缩合形成D.基因具有携带和表达遗传信息的功能答案C解析基因是遗传的基本功能单位，是一段有功能的核酸片断，具有携带和表达遗传信息的功能，它可以由脱氧核苷酸或者核糖核苷酸形成，C错误。3.(2017绍兴模拟)如图为真核生物核内转录过程示意图，叙述错误的是()A.为编码链B.DNA在甲处刚刚由解旋状态恢复双螺旋C.合成的RNA分子比DNA分子短D.RNA将在细胞质加工为mRNA答案D解析据图分析，和形成杂合的RNADNA双链，其中为模板链，为信使RNA，则为非模板链(编码链)，A项正确；DNA在甲处转录完成后，可由解旋状态恢复双螺旋结构，B项正确；由于基因的选择性表达，合成的RNA分子比DNA分子短，C项正确；RNA将在细胞核中加工为mRNA，D项错误。4.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，其结果可能是()A.含有14N的DNA占100%B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C.含15N的链占1/8D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是23答案A解析在14N培养基中连续复制4次，得到2416个DNA分子，32条链，其中含14N的DNA占100%，含15N的链有2条，占1/16，A项正确，C项错误；根据已知条件，每个DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有40个，复制过程中消耗A40(241)600个，B项错误；每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是11，D项错误。5.如图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述不正确的是()A.图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同时发生B.图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的C.两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料D.图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由5到3端答案C解析图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完成的时候翻译过程就可以启动，两个过程能同时发生。图甲、乙都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的。原核生物没有线粒体，能量只能由细胞溶胶提供；真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的。模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译是由核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。课时训练一、学考选择题1.(2017 丽水校级期末)下列有关基因的说法，不正确的是()A.真核生物的基因主要载体是染色体B.基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息C.分离定律和自由组合定律是指不同世代间基因的传递规律D.豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是所含的密码子不同答案D解析真核生物的基因主要载体是染色体，A项正确；基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，B项正确；分离定律和自由组合定律是指不同世代间基因的传递规律，C项正确；密码子在信使RNA上，豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同，D项错误。2.(2017浙江11月选考)下列关于生物体内遗传信息的传递与表达的叙述，正确的是()A.每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码B.遗传密码由DNA传递到RNA，再由RNA决定蛋白质C.一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子D.RNA聚合酶与DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开答案C解析有的氨基酸只有一种密码子，如甲硫氨酸、色氨酸，A错误；遗传信息由DNA传递到RNA，再由RNA决定蛋白质，B错误；一个DNA分子上有多个基因，不同基因转录形成的mRNA不同，并且每个基因可以发生多次转录，因此一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的mRNA分子，C正确；在进行转录时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，使DNA片段的双螺旋解开，并非只使一个基因的DNA片段的双螺旋解开，D错误。3.如图是某高等生物细胞中基因R表达过程的示意图，“”表示信息传递或物质转移的路径和方向，表示物质。下列有关叙述正确的是()A.基因R表达过程只发生在细胞核内B.过程a需要DNA聚合酶参与C.组成和的碱基种类不同D.多个核糖体串在上，增大了合成的效率答案D解析基因R的转录主要发生于细胞核，翻译发生于核糖体；过程a需要RNA聚合酶参与；图中、均为同种mRNA，其碱基种类相同。4.克里克研究发现在反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有一定自由度，配对情况如下表，下列叙述错误的是()反密码子第三个碱基UGAC密码子的第三个碱基A或GU或CUGA.与密码子ACG配对的反密码子有UGC和UGUB.决定氨基酸的密码子有61种，反密码子可能少于61种C.反密码子与密码子的配对严格遵循U与A配对，G与C配对D.决定氨基酸密码子的一个碱基改变，则反密码子和氨基酸不一定改变答案C解析分析表格可知，反密码子第三个碱基U可与密码子的A或G配对，反密码子第三个碱基G可与密码子的U或C配对。这种配对使得反密码子可能少于61种，且可以减少因基因突变而导致的蛋白质结构改变。5.(2017全国，1)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()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答案C解析转录是以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程，包括tRNA、rRNA和mRNA三种，A项正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B项正确；真核细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C项错误；转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D项正确。6.(2017浙江余、慈期中联考)多聚核糖体是指合成蛋白质时，多个核糖体串联附着在一条mRNA分子上，形成的似念珠状结构。多聚核糖体可以增加肽链的合成效率，如图所示，对此过程的理解不正确的是()A.此过程在细胞质中进行B.核糖体移动方向为从左向右C.每条多肽链的合成时间缩短D.合成出的蛋白质有相同结构答案C解析题图为翻译过程，在细胞质中的核糖体上进行，A项正确；根据图中两条肽链的长度可知，核糖体移动方向为从左向右，B项正确；一条mRNA上同时结合多个核糖体进行翻译，可提高合成蛋白质的效率，但不会缩短每条肽链合成的时间，C项错误；控制合成这些蛋白质的模板相同，因此合成出的蛋白质有相同结构，D项正确。7.(2016杭州五校联考)下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法，错误的是()A.区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以依据碱基比率和种类判定B.双链DNA分子中碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大C.含有DNA的生物，遗传物质是DNA不是RNAD.含有RNA的生物，遗传物质是RNA不是DNA答案D解析只有在仅含RNA无DNA的病毒中，RNA才是遗传物质。8.大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在下图所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码可能是()核糖体移动方向GAAUGUCUUGUGACCGAAUGGCUCGAGUGGUCGAUGGACC1 2 3 0 4A.1 B.2 C.3 D.4答案B解析由题中若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，再结合图中核糖体移动的方向，我们可判断起始密码子为下划线“0”的左侧。mRNA中三个相邻的碱基构成一个密码子，从01方向推，可推出10方向的密码子依次为：GAA，UGU，CUU，GUG，ACC，GAA，UGG，CUC，GAG，1 2 3 0由此可知该mRNA的起始密码子可能是GUG即图示中2，故选B。9.(2016台州选考教学质量评估)下图表示某基因表达的过程，下列叙述正确的是()A.合成时需要DNA聚合酶与基因中的启动部位结合B.细胞核内产生的需要在细胞溶胶内进行加工C.的移动方向是从右向左D.是以DNA上的某基因区段为模板转录而来答案D解析为转录，需要RNA聚合酶，A项错误；RNA合成后在细胞核中进行加工，B项错误；核糖体的移动方向是从左向右，C项错误；tRNA()、mRNA、rRNA都是由DNA转录而来的，D项正确。二、加试选择题10.图甲是DNA复制示意图，其中一条链首先合成较短的片段(如a1、a2，b1、b2等)，然后再由相关酶连接成DNA长链；图乙是基因表达示意图。下列叙述正确的是()A.图甲中复制起点在一个细胞周期中可起始多次B.图甲中连接b1与b2片段的酶是RNA聚合酶C.图乙过程的编码链中每个脱氧核糖均连有一个磷酸和一个碱基D.图乙过程中能与物质b发生碱基配对的分子含有氢键答案D解析图甲中复制起点在一个细胞周期中起始一次，A错误；图甲中连接b1与b2片段的酶是DNA聚合酶，RNA聚合酶用于DNA的转录，B错误；图乙过程的编码链中除末端的一个脱氧核糖连接一个磷酸和一个碱基外，其余每个脱氧核糖均连有两个磷酸和一个碱基，C错误；图乙过程中能与物质b(mRNA)发生碱基互补配对的分子是tRNA，其含有氢键，D正确。11.(2016温州二模)真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。下列相关叙述中错误的是()A.该过程不会发生在细胞质中B.该过程两个RNA聚合酶反向移动C.该DNA片段至少含有2个基因D.该DNA片段的两条链均可作为模板链答案A解析该过程表示转录，细胞质的线粒体和叶绿体中可发生，A项错误；该过程有两条RNA链合成，两个RNA聚合酶反向移动，B项正确；该DNA片段转录两种RNA，至少含有2个基因，C项正确；由图可知，该DNA片段的两条链均可作为转录的模板链，D项正确。12.(2017杭州西湖高中高二月考)如图为基因控制蛋白质合成的某个过程，下列叙述错误的是()A.图中d是核糖体，e是mRNAB.该图表示蛋白质合成中的转录过程C.a是氨基酸脱水缩合形成的D.c转运的氨基酸所对应的密码子是GCU答案B解析图中d为核糖体，e为mRNA，A项正确；图示表示蛋白质合成中的翻译过程，B项错误；a是多肽链，由氨基酸脱水缩合形成，C项正确；据图可知，c转运的氨基酸所对应的密码子是GCU，D项正确。13.(2017舟山检测)下图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗生素的作用原理，结合图表分析，下列说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A.环丙沙星和红霉素都能抑制过程B.青霉素和利福平均不能抑制细菌的过程C.结核杆菌的过程都发生在细胞质中D.过程可发生在人体的