（江苏专用）2020届高考生物一轮复习专题10遗传的分子基础课件.pptx

专题10 遗传的分子基础,高考生物 (江苏专用),考点1 探索遗传物质的过程,五年高考,A组 自主命题江苏卷题组,1.(2019江苏单科,3,2分)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 本实验巧妙地运用32P标记DNA,将DNA与蛋白质区分开,单独直接观察DNA的遗传 作用,DNA和蛋白质中都含有N,故不可用15N代替32P标记DNA,A错误;子代T2噬菌体的外壳蛋 白是由T2噬菌体DNA控制合成的,B错误;T2噬菌体DNA的合成所需要的原料由大肠杆菌提供, C正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。,素养解读 本题通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,考查考生对实验原理的理解和对实验结 果的分析能力;试题通过T2噬菌体侵染细菌的实验分析,体现了对科学探究素养中的技术评价 与结果分析要素的考查。,方法技巧 T2噬菌体侵染细菌实验的误差分析 (1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 (2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,2.(2017江苏单科,2,2分)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是 ( ) 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32P标记,3.(2016江苏单科,1,2分)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是 ( ) 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32P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,考点2 DNA的结构和复制 1.(2014江苏单科,4,2分)下列叙述与生物学史实相符的是 ( ) A.孟德尔用山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律 B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气 C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献 D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制,2.(2015江苏单科,33,8分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针,与染色体上对 应的DNA片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题: 图1,图2 (1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示,DNA酶随机切开了核苷酸之间的 键 从而产生切口,随后在DNA聚合酶作用下,以荧光标记的 为原料,合成荧光标 记的DNA探针。 (2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中,键断裂,形成单链。随后在降温复性过程中,探针的碱基按照 原则,与染色体上 的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有 条荧 光标记的DNA片段。 (3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组,已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧 光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察 到 个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到 个荧光 点。,答案 (8分)(1)磷酸二酯 脱氧核苷酸 (2)氢 碱基互补配对 4 (3)6 2和4,解析 本题主要考查DNA的结构、复制、有丝分裂和减数分裂的相关知识。(1)DNA酶可 使DNA分子断裂成为片段,为限制酶,其作用为切开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。合成 DNA分子的原料为4种脱氧核苷酸。(2)DNA分子受热变性,氢键断裂,解旋为单链。探针的碱 基与染色体上的特定基因序列按照碱基互补配对的原则,形成杂交分子。由于每条染色单体 含有一个DNA分子,一个DNA分子可以有2条荧光标记的片段,所以两条姐妹染色单体中最多 有4条荧光标记的片段,但只能观察到两个荧光点。(3)植物甲与植物乙的杂交后代F1为AABC, 在有丝分裂中期已完成了DNA复制,并且A和B都可以被荧光探针标记,所以可观察到6个荧光 点。F1AABC在减数第一次分裂形成的两个子细胞分别含有A、AB,因此分别可观察到2和4 个荧光点。,错因分析 (1)“酯键”错写为“脂键”较多;很多学生被复杂背景迷惑,填写为DNA聚合酶 或聚合酶;(2)可能由于是最后一题,部分考生来不及作答,空白较多;(3)部分考生没能正确审题, “分别”意味着该空有两个数字,考生对于减数分裂和有丝分裂的知识迁移不够,在新情境下 不能灵活运用相关知识,对于荧光点的去向和数量搞不清楚,出现了2或4、6、3等多种答案。,考点3 基因控制蛋白质的合成,1.(2017江苏单科,23,3分)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys -tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(见图,tR- NA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是(多选) ( ),A.在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链 B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定 C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala D.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys,答案 AC 本题主要考查翻译的特点及从新情境中获取信息解决问题的能力。在一个mR- NA分子上可以先后结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,A正确;反密码子与密码子的配 对遵循碱基互补配对原则,是由密码子决定的,B错误;依据题干信息可知,用无机催化剂镍将* Cys-tRNACys中的半胱氨酸还原成丙氨酸时,tRNA不变,由此推测与其配对的密码子也未变,但 所决定的氨基酸由半胱氨酸转变为丙氨酸,新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标 记的Ala,C正确、D错误。,疑难突破 本题解题的关键是审清题干,从题干中获得有效解题信息。突破点是*Cys-tRNACys 转变为*Ala-tRNACys时,“tRNA未变”这一关键信息。,2.(2016江苏单科,18,2分)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、 准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定 的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标 位点进行切割(如图)。下列相关叙述错误的是 ( ) A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成 B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成 D.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC 则相应的识别序列为UCCAGAAUC,答案 C Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中 的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA,C项错误;链与向导 RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。,解题方法 解答关键在于结合图示理解基因编辑技术的操作过程。图中向导RNA链折叠 形成的结构(双链区)上含有氢键,相对碱基按碱基互补配对原则形成碱基对;理解DNA和 RNA在碱基上的区别,前者含T,后者含U,均能与A互补配对;理解逆转录是以RNA为模板合 成DNA的过程。,3.(2015江苏单科,12,2分)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确 的是 ( ) A.图中结构含有核糖体RNA B.甲硫氨酸处于图中的位置 C.密码子位于tRNA的环状结构上 D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类,答案 A 本题主要考查翻译的相关知识。核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所,核糖体由 核糖体RNA和蛋白质构成,A正确;甲硫氨酸是第一个氨基酸,位于的左边,B错误;密码子位于 mRNA上,tRNA的环状结构上有反密码子,C错误;由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不 一定改变肽链中氨基酸的种类,D错误。,易错分析 错选B者,读图能力欠缺或忽略了甲硫氨酸位于第一位,不是图中的位置。错选 C、D的,不理解密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,tRNA上的是反密码子, 由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不一定改变氨基酸的种类。,4.(2018江苏单科,27,8分)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 为原料,催化该反应的酶是 。 (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 ,此过程中还需要,的RNA有 。 (3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内 (图示)中的DNA结合,有的能穿过 (图示)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 ,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 。,答案 (8分)(1)四种核糖核苷酸 RNA聚合酶 (2)mRNA(信使RNA) tRNA和rRNA(转运 RNA和核糖体RNA) (3)染色质 核孔 (4)分化 增强人体的免疫抵御能力,解析 (1)合成RNA的原料是四种核糖核苷酸。催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)翻译过 程需要的RNA有mRNA、rRNA和tRNA,其中mRNA是指导肽链合成的模板,tRNA识别并转运 特定的氨基酸,rRNA参与组成核糖体。(3)图中细胞核中合成的lncRNA有两种去向,一种是与 核内染色质结合,另一种是通过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合。(4)造血干细胞核 内产生的lncRNA与相应DNA片段结合后,可以调控相关基因的表达,使造血干细胞分裂分化 形成单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞。吞噬细胞数量的增加可以增强人体的免疫抵御能 力。,知识拓展 具有调控作用的lncRNA lncRNA又称长链非编码RNA,是近几年发现的具有调控细胞周期和细胞分化功能的RNA分 子,属于非编码RNA,不能被翻译成蛋白质。类似的非编码RNA还有小干涉RNA、反义RNA 等。,考点1 探索遗传物质的过程,B组 统一命题、省（区、市）卷题组,1.(2018课标全国,1,6分)下列研究工作中由我国科学家完成的是 ( ) A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验 C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成,答案 D 本题主要考查生物科学史的相关知识。奥地利的孟德尔以豌豆为材料发现了性状 遗传规律,A错误;美国的卡尔文用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放 射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用暗反应中的转移途径,B错误;美国的艾弗里的肺炎双 球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,C错误;世界上第一个人工合成的蛋白质具有生物 活性的结晶牛胰岛素,是由我国科学家完成的,D正确。,2.(2017课标全国,2,6分)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 ( ) 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32P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,答案 C 本题主要考查病毒的相关知识及噬菌体侵染细菌的过程。T2噬菌体专一性地侵染 大肠杆菌,而不能侵染肺炎双球菌,A错误;T2噬菌体营寄生生活,在宿主活细胞中进行遗传物质 DNA的复制,合成mRNA和蛋白质,以实现增殖,B错误;用含有32P的培养基培养大肠杆菌,大肠 杆菌被32P标记,T2噬菌体寄生在被标记的大肠杆菌中,利用宿主的32P合成自身的核酸,C正确;人 体免疫缺陷病毒即HIV,其核酸为RNA,增殖时发生逆转录过程,T2噬菌体的核酸为DNA,D错 误。,3.(2017课标全国,29,10分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两 种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的 类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培 养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期 实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组),答案 (1)思路 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间 后收集病毒并检测其放射性。 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时 间后收集病毒并检测其放射性。 (2)结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。,解析 该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法。题目假设病毒在宿主细 胞内不发生碱基之间的相互转换,放射性同位素标记的尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)只能通过宿 主细胞进入病毒。因此,收集新复制的病毒,并检测其放射性,便可知其核酸的类型。将含有放 射性同位素标记的尿嘧啶(U)的培养基标记为甲组,含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶(T)的 培养基分别标记为乙组,分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并 检测其放射性。 若为RNA病毒,则甲组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标记的尿嘧 啶而具有放射性,乙组收集的病毒无放射性;若为DNA病毒,则乙组收集的病毒因增殖过程中 利用了含放射性标记的胸腺嘧啶而具有放射性,甲组收集的病毒无放射性。,考点2 DNA的结构和复制,1.(2016课标全国,2,6分)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解 开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是 ( ) A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,2.2016课标全国,29(2)(3),8分在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、 和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-PPP或dA-PPP)。回 答下列问题: (2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P 的磷酸基团应在dATP的 (填“”“”或“”)位上。 (3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的 培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则 其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是 。,答案 (2)(2分) (3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个 噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记(6分),解析 (2)脱氧核苷酸中的磷酸应对应于dATP的位上的磷酸基团,若用dATP作为DNA生物 合成的原料,则dATP需脱去位和位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸,所以参与DNA分子组成 的脱氧核苷酸中只有位上的磷酸基团。(3)1个该种噬菌体含有1个双链DNA分子,用DNA分 子被32P标记的噬菌体感染大肠杆菌,由于DNA分子复制为半保留复制,即亲代DNA分子的两 条链在复制中保留下来,且分别进入不同的DNA分子中,所以理论上不管增殖多少代,子代噬 菌体中只有2个噬菌体含有32P。 考点3 基因控制蛋白质的合成,1.(2019课标全国,2,6分)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 ( ) 同位素标记的tRNA 蛋白质合成所需的酶 同位素标记的苯丙氨酸 人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A. B. C. D.,知能拓展 遗传密码 (1)遗传密码:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。(2)遗传密码种类:共有64个,其中 AUG和GUG是起始密码,UAA、UAG、UGA是终止密码,不编码氨基酸。(3)遗传密码特点:简 并性(即多个遗传密码可决定一种氨基酸)和通用性(即在原核生物和真核生物中,同一遗传密 码决定相同的氨基酸)。,答案 C 本题以基因表达的相关知识为载体,考查运用所学知识,对某些生物学问题作出合 理判断的能力;试题通过对体外合成多肽链所需材料的判断,体现了对生命观念素养中结构与 功能观要素的考查。 体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料,以RNA (人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和 mRNA对体外多肽链合成过程的干扰,又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。故选 C。,2.(2018课标全国,2,6分)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 真、原核细胞DNA复制时,与DNA结合的蛋白质可能是解旋酶和DNA聚合酶,故真 核细胞的染色体、染色质和原核细胞的拟核中均可能含有DNA-蛋白质复合物,A正确,B错误; 若复合物中的某蛋白质参与DNA复制,则该蛋白质可能是解旋酶或DNA聚合酶,C正确;RNA 聚合酶催化转录过程,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,D正 确。,3.(2017课标全国,1,6分)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 根据中心法则,正常真核细胞中的tRNA、rRNA和mRNA都以DNA的某一条链为模 板转录而来,A正确;不同RNA形成过程中所用的DNA模板链可能是不同的,所以两种RNA的 合成可以同时进行,互不干扰,B正确;真核细胞中的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,线粒体 DNA与叶绿体DNA在基因表达过程中也会合成RNA,C错误;转录产生RNA的过程遵循碱基互 补配对原则,因此转录出的RNA链可以与模板链的相应区域碱基互补,D正确。,考点1 探索遗传物质的过程,C组 教师专用题组,1.(2012江苏单科,2,2分)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的 是 ( ) A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA,答案 B 本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程。孟德尔发现遗传因子并证实了 其传递规律,但没有证实其化学本质,A不正确;在肺炎双球菌体外转化实验中提取的DNA的纯 度没有达到100%,从单独、直接观察DNA生理效应方面分析,说服力不如T2噬菌体侵染细菌 的实验,B正确;沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数,C不正确;烟草花叶 病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D不正确。,2.(2011江苏单科,12,2分)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是 ( ) A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养 C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,答案 C 培养T2噬菌体要用活的细菌,不能只用培养基,A错误。分别用35S和32P标记的T2噬菌 体侵染未被标记的大肠杆菌,进行短时间的保温培养,B错误。32P、35S标记的T2噬菌体侵染实 验说明DNA是遗传物质,没有说明蛋白质不是遗传物质,D错误。,3.(2010江苏单科,4,2分)探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白 质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括 ( ) A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.蛋白质与生物的性状密切相关 C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制 D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息,答案 C 作为遗传物质的特点:结构上存在差异,其基本单位不同的排列组合可以贮存大量 遗传信息,与生物性状密切相关,具有较高的稳定性,并且能够自我复制。选项C应为DNA比蛋 白质具有更高的热稳定性,并且能够自我复制。,4.(2009江苏单科,5,2分)下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是 ( ) A.豌豆的遗传物质主要是DNA B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,答案 B A中豌豆的遗传物质只有DNA;B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上, 细胞质中也有;C中T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含硫元素;D中HIV的遗传物质是RNA,水解 后产生4种核糖核苷酸。,考点2 DNA的结构和复制 1.(2009江苏单科,12,2分)图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的 是 ( ) A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率,答案 A 从图中可以看出有多个复制起点,但由于复制环的大小不同,所以复制起始的时间 有先有后。DNA分子复制是边解旋边双向复制的,真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、 DNA聚合酶等酶的参与。真核生物这种多起点的复制方式节约复制时间,提高复制速率。,2.(2018浙江4月选考,22,2分)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所 示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,a、b、c表示离心管编号,条带表示大 肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是 ( ) A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术 B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的 C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNA D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制,答案 B 本题考查“探究DNA的复制过程”。本活动中有使用到14N和15N,即采用了同位素示踪技术,3个离心管中的条带是经密度梯度离心后得到的,A正确。a管中只有重带,即 15N-15N-DNA,表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的,B错误。b管中只有中带,即DNA都是15N-14N-DNA,C正确。c管中1/2中带为15N-14N-DNA,1/2轻带为14N-14N-DNA,综合以上可推测,a管中为亲代DNA:15N-15N-DNA,b管中为复制一代后的子代DNA:15N-14N-DNA,c管中为复制两代后的子代DNA:1/215N-14N-DNA、1/214N-14N-DNA,说明DNA分子的复制是半保留复制,D正确。,3.(2018海南单科,15,2分)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若 将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上 DNA分子的组成类型和比例分别是 ( ) A.有15N14N和14N14N两种,其比例为13 B.有15N15N和14N14N两种,其比例为11 C.有15N15N和14N14N两种,其比例为31 D.有15N14N和14N14N两种,其比例为31,答案 D 将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后,由于DNA的半保留复 制,得到的子代DNA为2个15N15N-DNA和2个14N15N-DNA,再将其转到含有14N的培养基中繁殖一 代,会得到6个15N14N-DNA和2个14N14N-DNA,比例为31,D正确。,考点3 基因控制蛋白质的合成 1.(2014江苏单科,20,2分)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是 ( ) A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个 B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率 C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上 D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化,答案 D DNA分子包括基因片段和非基因片段,1个DNA分子中的诸多基因并非全部转录, 故基因转录出的mRNA分子的碱基数小于n/2个,A错误;基因转录时,一条链是模板链,另一条 链是非模板链,B错误;DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上,C错误;在细胞周期 中,由于基因选择性表达,故mRNA的种类和含量均不断发生变化,D正确。,2.(2014江苏单科,6,2分)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。依据中心法则(下图),下列相关叙述错误的是 ( ) A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节 B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞 C.通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上 D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病,解题技巧 抓住关键词突破问题。HIV的RNA不能作为合成蛋白质的模板,由此联想需先逆 转录为DNA,而所需的逆转录酶则是HIV自己带入人体细胞中的。以此作为契机,分析判断四 个选项正误。,答案 B 依图可知,生理过程为DNA复制,为转录,为翻译,为逆转录,为RNA复 制。HIV属于逆转录病毒,其遗传物质RNA进入细胞后,在逆转录酶催化作用下合成DNA,然后 转录出相应的mRNA进而合成新的蛋白质外壳,因此至少经过环节,A正确;宿主细胞无 逆转录酶,因此HIV侵染过程中遗传物质RNA和逆转录酶一同进入宿主细胞,B错误;HIV遗传 物质RNA在逆转录酶催化作用下合成DNA后可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,C正确;通 过药物抑制逆转录酶即可抑制HIV的繁殖,D正确。,3.(2011江苏单科,7,2分)关于转录和翻译的叙述,错误的是 ( ) A.转录时以核糖核苷酸为原料 B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列 C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性,答案 C 转录时以四种核糖核苷酸为原料;RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列,启动转 录;不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性;核糖体沿着mRNA移动翻译出的是肽链 而不是蛋白质,故C错误。,4.(2013江苏单科,32,9分)图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)细胞中过程发生的主要场所是 。 (2)已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,链及其模板链对应区段的碱 基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。,(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程合成的肽链中第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 。 (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、而不能发生 过程的细胞是 。 (5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程时启用的起始点 (在“都相同”“都不 同”“不完全相同”中选择),其原因是 。,答案 (1)细胞核 (2)26% (3)T/A替换为C/G(A/T替换为G/C) (4)浆细胞和效应T细胞 (5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达,解析 本题主要考查生物大分子的合成过程,注意区分DNA分子复制和DNA分子转录过程所 用模板链。(1)过程以DNA分子的一条链为模板合成的链为RNA链,该过程为转录,发生的 主要场所是细胞核。(2)链及其模板链对应区段的碱基中G分别占29%、19%,则链中G+C占 48%,则链对应的DNA区段中G+C占48%,A+T占52%,A=T=26%。(3)根据题干中信息可以看 出,mRNA上相应碱基的变化是UC,则该基因的这个碱基对的替换情况是A/T替换成G/C。 (4)过程、分别为DNA复制、转录和翻译。在人体内,成熟红细胞没有细胞核和任何 细胞器,不能发生过程。记忆细胞受抗原刺激时,会发生增殖和分化,因此可以进行过程 。效应T细胞和浆细胞是高度分化的细胞,不能进行增殖,可以进行蛋白质合成,所以能发生 过程、而不能发生过程的细胞是效应T细胞和浆细胞。(5)转录是以基因为单位的,由 于不同组织细胞中基因的选择性表达,不同细胞表达的基因不完全相同,因此人体不同组织细 胞的相同DNA进行转录的起始点不完全相同。,考点1 探索遗传物质的过程,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,1.(2019江苏如东、栟茶一模,6)1928年,格里菲思利用小鼠为实验材料,进行了肺炎双球菌的转 化实验。相关叙述正确的是 ( ) A.肺炎双球菌的遗传物质是DNA,转化的实质为基因重组 B.注射S型活细菌后小鼠死亡,是由于小鼠丧失了免疫能力 C.注射杀死的S型细菌与R型活细菌混合液后小鼠死亡,是由于S型细菌被活化 D.格里菲思实验证明细菌DNA是“转化因子”,而蛋白质在转化中不起作用,答案 A 本题主要考查考生对实验原理和实验现象的分析及得出正确结论的能力。格里菲 思的体内转化实验提出了转化因子的存在,艾弗里的体外转化实验证明S型细菌的DNA是转 化因子,即遗传物质。S型细菌的DNA能进入R型细菌,并与R型细菌的DNA重新组合,进而将R 型细菌转化为S型细菌,因此无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌属于基因重组,A正确;注射 S型活细菌后小鼠死亡,是由于小鼠的免疫能力有限,不能杀灭全部S型活细菌,B错误;R型活细 菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射,S型细菌的DNA能使R型活细菌转化成S型活细菌,导 致小鼠死亡,C错误;格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出S型细菌中存在某种转化因子, 能将R型活细菌转化为S型活细菌,但他没有证明细菌DNA是“转化因子”,而蛋白质在转化 中不起作用,D错误。,特别提醒 加热杀死的S型细菌或提取分离出的S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,会出 现活的S型细菌的原理是基因重组。,2.(2019江苏南京、盐城二模,9)图是用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程,A代表T2噬菌 体侵染细菌、B代表T2噬菌体空壳、C代表大肠杆菌。下列有关叙述正确的是 ( ) A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,培养液中需含32P的无机盐 B.若要证明DNA是遗传物质,还需设计一组用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验进行对 照 C.保温时间延长会提高T2噬菌体侵染细菌的成功率,使上清液中放射性的比例下降 D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,大肠杆菌为T2噬菌体繁殖提供了所有条件,答案 B 本题主要考查科学探究中的实验设计与分析等。该实验用32P标记的T2噬菌体侵染 无标记的大肠杆菌,故培养液不能有含32P的无机盐,A错误;再设计一组用35S标记的T2噬菌体侵 染大肠杆菌的实验进行对照,才能说明DNA是遗传物质,B正确;保温时间过长,会导致子代噬 菌体释放,出现在上清液,引起上清液的放射性增强,C错误;T2噬菌体侵染大肠杆菌过程中,T2噬 菌体提供了复制和转录的模板,DNA复制、转录、翻译的原料、酶、场所等是大肠杆菌提供 的,D错误。,要点点拨 保温的目的是让T2噬菌体充分侵染大肠杆菌;搅拌的目的是加速蛋白质外壳与大 肠杆菌的分离。,3.(2019江苏海安一模,6)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是 ( ) A.格里菲思的实验证明了DNA可以改变生物的遗传性状 B.艾弗里的实验证明从S型肺炎双球菌体内提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫尔希和蔡斯的实验比艾弗里的实验更具有说服力 D.艾弗里、赫尔希和蔡斯的实验均能证明DNA是主要的遗传物质,答案 C 本题主要考查科学探究中的实验分析、获得正确结论等。格里菲思的实验证实存 在某种转化因子可将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌,但并没有证明DNA就是 这种转化因子,A错误;艾弗里的实验证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,该实验 并没有涉及肺炎双球菌对小鼠的作用,B错误;赫尔希和蔡斯用同位素标记法将DNA与蛋白质 区分开,而艾弗里是分离得到DNA和蛋白质,DNA的纯度没有达到100%,所以赫尔希和蔡斯的 实验比艾弗里的实验更具有说服力,C正确;艾弗里的“R型细菌S型细菌”的实验证明了 DNA是遗传物质(没有证明是主要遗传物质),赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实 验进一步证明了DNA是遗传物质,后来人们才发现大部分生物的遗传物质为DNA,D错误。,1.(2019江苏无锡一模,8)如图是一段DNA分子平面结构的示意 图,下列叙述正确的是 ( ) A.图中能表示脱氧核苷酸的是 B.该段DNA分子中含有8个氢键 C.每条链上相邻两个核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 D.以该片段为模板复制一次需要8个游离的核糖核苷酸,答案 C 本题主要考查科学思维中的建模与模型分析等。结合题干信息分析题图,图中能 表示脱氧核苷酸的是,A错误;在每个DNA分子中,碱基对A与T之间有2个氢键,C与G之间有3 个氢键,在图示的该段DNA分子中含有10个氢键,B错误;每条链上相邻的两个核苷酸之间通过 磷酸二酯键连接,C正确;以该片段为模板复制一次需要8个游离的脱氧核苷酸,D错误。,考点2 DNA的结构和复制,2.(2019江苏南通、连云港等七市三模,6)将大肠杆菌在含15NH4Cl的培养基中培养若干代,使 DNA的两条单链均含15N,再转移到含14NH4Cl的新培养基中培养。相关叙述正确的是 ( ) A.大肠杆菌通过有丝分裂增殖,确保DNA分子平均分配 B.本实验使用的培养基是固体培养基,其中不含有机碳源 C.大肠杆菌内的15N仅分布在DNA分子的4种碱基中 D.在新培养基中繁殖一代,子代大肠杆菌都含15N标记的DNA,答案 D 大肠杆菌是原核生物,其细胞增殖方式为二分裂,有丝分裂属于真核细胞的分裂方 式,A错误;本实验使用的培养基是液体培养基,其碳源是有机化合物,B错误;根据题干信息分 析,大肠杆菌中凡含有N元素的物质15N都会有分布,C错误;亲代DNA分子的两条单链均含15N, 原料中含有14N,由于DNA复制是半保留复制,所以子代DNA分子的两条链中一条链被15N标记, 另一条链被14N标记,D正确。,考点3 基因控制蛋白质的合成 1.(2019江苏苏、锡、常、镇四市二模,9)下列关于洋葱根尖细胞内基因表达的叙述,正确的是 ( ) A.该过程可发生在该细胞的线粒体和叶绿体中 B.转录终止时RNA从模板链上的终止密码子处脱离下来 C.基因表达的过程即是蛋白质合成的过程 D.翻译时编码氨基酸的密码子与反密码子为互补的关系,2.(2019江苏南通、连云港等七市二模,8)1957年克里克提出“中心法则”,1970年他又重申了 中心法则的重要性并完善了中心法则(如图),有关叙述错误的是 ( ) A.中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程 B.碱基互补配对原则保证了遗传信息传递的准确性 C.图中过程都可以在细胞内发生 D.中心法则揭示了生物界共用同一套遗传密码,答案 D 中心法则是指遗传信息的传递过程,是生物界的共性,A正确;中心法则中的每一步 骤均遵循碱基互补配对原则,保证了遗传信息传递过程中的准确性,B正确;图中表示转录, 表示逆转录,表示DNA复制,表示RNA复制,表示翻译,以上过程均可发生在细胞中,C正 确;中心法则揭示了自然界中真核生物与原核生物遗传信息的传递与表达过程,没有揭示生物 界共用同一套遗传密码,D错误。,3.(2019江苏南京、盐城三模,23)下列有关蛋白质生物合成的叙述,错误的是(多选) ( ) A.tRNA中含有氢键,一种tRNA可以识别并携带多种氨基酸 B.RNA聚合酶具有专一性,在细胞核内合成并发挥作用 C.密码子是位于mRNA上的决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,共有64个 D.线粒体中的DNA能控制线粒体内某些蛋白质的合成,答案 AB tRNA中含有氢键,一种tRNA只可以识别并携带一种氨基酸,A错误;RNA聚合酶具 有专一性,其本质为蛋白质,在核糖体上合成,B错误;密码子是指位于mRNA上的决定一个氨基 酸的3个相邻的碱基,共有64个,C正确;线粒体是半自主性的细胞器,其中的DNA能控制线粒体 内某些蛋白质的合成,D正确。,一、选择题(单选每题2分,多选每题3分,共15分),B组 20172019年高考模拟专题综合题组 时间:20分钟 分值:35分,1.(2019江苏南通、连云港等七市三模,7)下列关于人体造血干细胞中DNA复制、转录和翻译 过程的叙述,正确的是 ( ) A.DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 B.转录过程是从RNA聚合酶与起始密码结合后开始的 C.一个mRNA可指导多个核糖体同时合成一条多肽链 D.细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程,答案 D 人体造血干细胞属于体细胞,不可能进行减数分裂,A错误;转录过程是从RNA聚合 酶与启动子结合后开始的,B错误;一个mRNA可指导多个核糖体同时合成多条多肽链,C错误; 细胞内线粒体是半自性细胞器,其内可以发生DNA的复制、转录及翻译过程,D正确。,2.(2019江苏南通、连云港等七市二模,6)如图是用32P标记T2噬菌体并侵染细菌的过程,有关叙 述正确的是 ( ) 用32P标记 T2噬菌体 被标记的T2 噬菌体侵染细菌 搅拌、离心 检测上清液和 沉淀物中的放射性 A.过程32P标记的是T2噬菌体外壳的磷脂分子和内部的DNA分子 B.过程应短时间保温,有利于吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离 C.过程离心的目的是析出T2噬菌体外壳,使被感染的大肠杆菌沉淀 D.过程沉淀物的放射性很高,说明T2噬菌体的DNA是遗传物质,答案 C T2噬菌体外壳由蛋白质构成,不含磷脂分子,过程32P标记的是T2噬菌体内部的 DNA分子,A错误;过程为T2噬菌体侵染大肠杆菌,时间不应过长或过短,要让T2噬菌体充分侵 染大肠杆菌,B错误;过程的离心是为了分离T2噬菌体外壳和大肠杆菌,用以后续检测上清液 与沉淀物中的放射性,C正确;32P标记的是T2噬菌体内部的DNA分子,沉淀物放射性高,但缺少35 S标记T2噬菌体蛋白质外壳的对照组,因此不能说明T2噬菌体的DNA就是遗传物质,D错误。,3.(2019江苏如东、栟茶一模,7)科学家发现蛋白质合成用到的供能物质有鸟苷三磷酸(GTP), GTP与ATP类似。图为与基因表达相关的三种分子示意图。相关叙述错误的是 ( ) A.甲、乙、丙的组分中均有糖 B.乙的水解产物中含有丙 C.丙可能为乙的合成提供原料 D.甲、乙共由8种核苷酸组成,答案 B 本题主要考查科学思维中的模型分析。分析题图可判断,甲因含有碱基T可确定为 DNA片段,含有脱氧核糖,乙因含有U而判断是RNA,含有核糖,根据题干信息“GTP与ATP类 似”可知丙中含有核糖,A正确;乙的水解产物中含有鸟嘌呤核糖核苷酸,与丙水解产生的G-P 分子的组成相同,因此丙水解的产物可能作为合成乙的原料,B错误、C正确;图中甲含有4种脱 氧核糖核苷酸,乙中含有4种核糖核苷酸,D正确。,4.(2019江苏启东、前黄、淮阴等七校联考,12)如图为人体内遗传信息传递的部分图解,其 中a、b、c、d表示生理过程。下列有关叙述正确的是 ( ) A.a过程需要用到某种蛋白质的催化功能,c过程需要用到某种核酸的运输功能 B.据图推测,b过程为RNA的加工过程,剪切掉了部分脱氧核苷酸 C.基因1的某次表达过程中可同时进行a过程和c过程,从而提高多肽的合成效率 D.d过程形成的促甲状腺激素释放激素可同时作用于甲状腺和垂体,疑难点拨 本题解答过程中的难点在于准确提取图示信息,并结合教材中有关基因表达的知 识进行分析,找出与教材中基因表达过程的差别,然后推断得出b为RNA的剪切过程。,答案 A 分析题图,a过程为转录,c过程为翻译,在转录过程中需要用到RNA聚合酶的催化功 能,在翻译过程中需要tRNA运转氨基酸,A正确;RNA1比RNA2长,推测b过程进行了mRNA的剪 切修饰,即剪掉了一部分核糖核苷酸序列,B错误;由基因1的表达产物及b过程知基因1为细胞 核基因,其转录和翻译不能同时进行,C错误;促甲状腺激素释放激素作用的靶器官为垂体,且只 能作用于垂体,D错误。,5.(2019江苏扬州一模,23)抗生素能抑制细菌生长,它们有的能干扰细菌核糖体的形成,有的能 阻止tRNA和mRNA的结合,有的还可以干扰细菌细胞壁的形成。下列相关叙述错误的是(多 选) ( ) A.干扰细菌核糖体的形成可以阻止遗传信息的翻译 B.阻止tRNA和mRNA的结合不利于细菌蛋白质的合成 C.干扰细菌细胞壁的形成是通过影响高尔基体的作用实现的 D.抗生素抑制人体内环境中细菌增殖的过程属于体液免疫,答案 CD 依据题干信息分析