浙江省2018版高中生物专题八遗传的分子基础学业水平考试（含解析）.docx

遗传的分子基础考纲要求1.核酸是遗传物质的证据：(1)噬菌体侵染细菌的实验(b)；(2)肺炎双球菌转化实验(b)；(3)烟草花叶病毒的感染和重建实验(a)。2.DNA的分子结构和特点：(1)核酸分子的组成(a)；(2)DNA分子的结构和特点(b)；(3)活动：制作DNA双螺旋结构模型(b)。3.遗传信息的传递：(1)DNA分子的复制(b)；(2)活动：探究DNA的复制过程(c)。4.遗传信息的表达：(1)DNA的功能(a)；(2)DNA和RNA的异同(b)；(3)转录、翻译的概念和过程(b)；(4)遗传密码、中心法则(b)；(5)基因的概念(b)。核酸是遗传物质的证据一、肺炎双球菌活体转化实验1两种肺炎双球菌：S型菌：菌落光滑、菌体外有荚膜、有毒；R型菌：菌落粗糙、菌体外无荚膜、无毒。2过程(使用对照实验方法)3结论：已经被加热杀死的S型菌中，一定含有一种物质(转化因子)使某些R型菌转化成S型菌。二、肺炎双球菌离体转化实验(埃弗里)分析：S型细菌的DNA能使R型菌发生转化，其他物质不能。实验证明：DNA才是遗传物质。三、噬菌体侵染细菌实验1T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的，在头部内含有一个DNA分子。它侵染细菌时可以产生一大批与亲代噬菌体一样的子代噬菌体，增殖时合成蛋白质以及DNA复制的原料均来自细菌，模板为亲代噬菌体的DNA。2分别标记噬菌体：用35S标记蛋白质，用32P标记DNA，一个噬菌体只能标记一种元素。3实验过程分析与结论过程结果分析结论被35S标记的T2噬菌体侵染细菌悬浮液中有放射性而沉淀中没有放射性蛋白质外壳留在细菌细胞外，不起作用DNA在亲子代间具有连续性。DNA是遗传物质被32P标记的T2噬菌体侵染细菌悬浮液中无放射性而沉淀中有放射性DNA进入细菌细胞内，指导T2噬菌体的增殖4.误差分析(1)用32P标记噬菌体实验中，上清液的放射性偏高的原因有：保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。(2)用35S标记噬菌体实验中，沉淀物中放射性偏高的原因：由于搅拌不充分，有少量含有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。四、烟草花叶病毒的感染和重建实验1烟草花叶病毒的感染实验(1)实验过程及实验现象(2)结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是。2病毒重建及其对烟草细胞的感染(1)实验过程及现象(2)实验结果分析与结论重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系，而不是提供蛋白质的株系。五、核酸是生物体的遗传物质小结项目细胞生物(真核、原核)非细胞生物(病毒)核酸DNA和RNADNARNA遗传物质DNADNARNA因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。DNA的分子结构和特点一、核酸分子的组成核酸包括DNA和RNA，组成元素为C、H、O、N、P，基本单位为核苷酸。二、DNA分子的结构和特点1DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸(4种)2DNA分子的结构双螺旋结构(1)由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。(3)碱基互补配对原则：AT；GC。(4)卡伽夫法则：在DNA分子中，A与T的分子数相等，G与C的分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量。在一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基的50%；不互补的两种碱基之和占全部碱基数的50%，即AGACTGTC1/2全部碱基。3DNA的特性(1)多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。(2)特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。(3)稳定性：分子内脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序使DNA分子结构相对稳定。4活动：制作DNA双螺旋结构模型(1)严格按照实验操作程序，按结构层次从小到大，从简单到复杂依次完成。(2)制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型时，注意各分子的大小比例。(3)制作含氮碱基模型时，A和T及G和C应剪成相互吻合的形状，两对碱基的长度相同。(4)制作脱氧核苷酸长链模型时，要注意：两条长链中脱氧核苷酸的个数必须相同；两条长链上的碱基能够相互配对；两条长链反向平行。遗传信息的传递一、DNA分子的复制1时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。2场所主要在细胞核。3过程(1)解旋：DNA分子利用细胞提供的能量，在有关酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。(2)合成子链：以解开的每段链(母链)为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。(3)子、母链盘绕形成子代DNA分子。4特点半保留复制；原则：碱基互补配对原则。5条件(1)模板：亲代DNA分子的两条链。(2)原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸。(3)能量：ATP。(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶等。6DNA能精确复制的原因(1)独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。(2)碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。7意义DNA分子复制，使亲代的遗传信息传递给了子代，从而保持了前后代遗传信息的连续性。二、与DNA复制有关的计算1复制出DNA数2n(n为复制次数)；含母链的DNA数始终是2条。2若某种DNA分子含腺嘌呤(A)m个，复制n次，需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为m(2n1)。三、活动：探究DNA的复制过程1实验方法：同位素标记法。2实验过程(1)将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，使大肠杆菌的DNA都被放射性同位素15N标记。(2)将上述大肠杆菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养，分别取完成一次细胞分裂的细菌和完成两次细胞分裂的细菌，并将细菌中的DNA分离出来，做密度梯度超速离心和分析。3实验结果含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带分布于离心管的下部；含14N的双链DNA密度较小，离心后的条带分布于离心管的上部；而两条链分别含15N和14N的双链DNA位于离心管的中部。4实验结论：DNA复制的方式为半保留复制。遗传信息的表达一、DNA的功能携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能：一方面以自身为模板进行复制，保持遗传信息的稳定性；另一方面，根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。二、DNA与RNA的比较项目DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸组成成分碱基A、T、G、CA、U、G、C磷酸磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸空间结构规则的双螺旋结构通常是单链结构类型通常只有一种三种：mRNA、tRNA、rRNA分布主要在细胞核中主要在细胞质中功能主要的遗传物质，只要生物体内有DNA，DNA就是遗传物质生物体内无DNA时，RNA是遗传物质；参与蛋白质的合成，即翻译工作；少数RNA有催化作用相同点化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G；二者都是核酸，核酸中的碱基序列代表遗传信息；联系：在大多数生物中，RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA三、转录、翻译的概念和过程1转录的概念和过程(1)概念：遗传信息由DNA传递到RNA上的过程，结果是形成RNA。(2)条件模板：DNA的一条链(模板链)。原料：4种核糖核苷酸。能量：ATP。酶：RNA聚合酶等。(3)原则：碱基互补配对原则(AU、TA、GC、CG)。(4)产物信使RNA(mRNA)：携带遗传信息，作为翻译的模板。核糖体RNA(rRNA)：核糖体的组成成分。转运RNA(tRNA)：运载氨基酸。2翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程(注：叶绿体、线粒体也有翻译)。(2)遗传密码概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子。特点：简并性、通用性。遗传密码子有64种，其中决定氨基酸的有61种，终止密码子有3种(UAA、UAG、UGA)。(3)反密码子：指tRNA上可以与mRNA上的碱基互补配对的3个碱基。(4)翻译过程模板：mRNA。原料：氨基酸(约20种)。能量：ATP。酶：多种酶。原则：碱基互补配对原则。多肽链合成时，若干个核糖体同时进行工作，大大增加了翻译效率。四、中心法则1克里克提出的中心法则的要点是：遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。2补充后的中心法则五、基因的概念1基因是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。2从本质上讲，基因就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断，在细胞生物和DNA病毒中是一段DNA，在RNA病毒中则是一段RNA。3基因以一定的次序排列在染色体上。染色体是基因的主要载体。4基因的基本单位是核苷酸，基因中碱基的排列顺序代表遗传信息。1(2015浙江10月学考)所有生物都用一套基本相同的遗传密码，这一事实说明生物具有()A统一性 B多样性C变异性 D特异性2(2015浙江10月学考)下列关于用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌实验的叙述，错误的是()A子代噬菌体的DNA控制子代噬菌体的蛋白质合成B合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35SC合成子代噬菌体DNA的原料来自于大肠杆菌，子代噬菌体DNA都不含32PD大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同3(2016浙江10月学考)用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。据图分析可知()ARNA是转化因子 B荚膜多糖具有生物活性CDNA是转化因子 DDNA是主要的遗传物质4(2016浙江4月学考)下列图示为某同学制作的脱氧核苷酸结构模型(表示脱氧核糖、表示碱基、表示磷酸基团)，其中正确的是()5(2016浙江4月学考)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6(2016浙江10月学考)遗传信息表达的过程中，mRNA的三个碱基是UAC，则DNA模板链上对应的三个碱基是()AATG BTACCTUC DAUG 一、选择题1基因是控制生物性状的基本单位。下列有关细胞中基因的叙述，正确的是()A基因能够贮存生物的遗传信息B等位基因位于同一个DNA分子上C基因中只有一条脱氧核苷酸链D生物体的性状完全由基因决定2DNA分子的解旋发生在()A只在转录过程中B只在翻译过程中C只在DNA分子的复制过程中D复制和转录过程中都有发生3经15N标记的一个DNA分子，放入14N的培养基中培养，经过4次复制后，子代中含15N的DNA占()A1/16 B1/8C1/4 D1/24下列有关RNA的叙述中错误的是()A某些RNA具有生物催化作用B相同的mRNA可以出现在不同的细胞中CRNA聚合酶可以与DNA结合并催化转录过程DmRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之相对应5对于下面图示，说法错误的是()可表示DNA复制过程可表示DNA转录过程图中共有5种碱基图中共有8种核苷酸图中共有5种核苷酸图中的A均代表同一种核苷酸A BC D6一个DNA分子转录形成的RNA中，腺嘌呤与尿嘧啶之和占全部碱基总数的45%。若该DNA分子其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占20%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的()A21%、35% B34%、15%C31%、25% D55%、20%7牛、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成遗传物质的碱基种类数依次是()A4,4,5 B8,4,4C5,4,4 D4,4,48某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是()A在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开BDNARNA杂交区域中A应与T配对CmRNA翻译只能得到一条肽链D该过程发生在真核细胞中9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，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D32P、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10关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是()A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CDNA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11DNA分子的一条单链中(AG)/(TC)0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于()A2和1B0.5和0.5C0.5和1D1和112DNA分子的多样性和特异性主要是由于()A分子量大B具有规则的双螺旋结构C碱基对的不同排列方式D磷酸和脱氧核糖的相间排列二、非选择题13如图为某动物体内基因表达过程中的一些生理过程，据图回答下列问题：(1)图一中，物质丁为_。图示中戊沿着丁向_移动(填“左”或“右”)。(2)图一中由乙合成甲的反应称为_。现欲合成具有51个基本单位构成的甲，则相关的基因中与控制这些基本单位直接有关的碱基数目为_个。(3)图二的生理过程是_，在人体肝细胞中可进行该生理过程的结构是_。物质的名称是_。与从物质组成上进行比较，区别是_。14根据下列关于染色体的概念图，回答下列问题：(1)补充概念图中的部分内容：A：_B：_C：_D：_。(2)细胞中两条A彼此发生分离的时期是_。有丝分裂过程中，过程发生的时期是_。(3)组成C特有的碱基名称是_，B中碱基配对方式为_。(4)过程需要_携带E的基本组成单位，人的白化病体现的是基因通过_(填编号)控制性状。15回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，采用的实验方法是_。采用该实验方法可判断进入细菌体内的是_。具体是用32P标记_，用35S标记_。(2)若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用35S的培养基培养_，再用噬菌体去感染_。(3)上述实验中，_(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA，理由是_。(4)用32P标记1个噬菌体，让此噬菌体去侵染含31P的细菌，待细菌解体后，检测到有128个噬菌体放出，则所释放出的噬菌体中，含32P的噬菌体与含31P的噬菌体的比例为_。(5)由细菌提供的复制噬菌体自身DNA必需具备的条件是_。(6)新合成的噬菌体的DNA与蛋白质外壳，组装出很多与亲代一模一样的子代噬菌体，其遗传情况_(填是或不)符合孟德尔的遗传规律。(7)噬菌体侵染细菌实验证明了_。答案精析经典例析1A生物界在模式上具有高度的统一性，体现在生物体、细胞或生物大分子等层次；其中所有生物都用一套基本相同的遗传密码属于生物大分子层次的统一性。2C子代噬菌体的DNA是以亲代噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌内的脱氧核苷酸为原料形成的，由于DNA的复制为半保留复制，因此，子代噬菌体的DNA中部分含32P。3C分析题图可知，DNA酶使DNA水解为核苷酸，加入S型菌的荚膜多糖、RNA的两组都没有S型菌出现，只有加入S型菌的DNA的那一组出现了S型菌，说明DNA是转化因子，故选C。4DDNA分子中不含碱基U，A错误；磷酸和含氮碱基都连接在脱氧核糖上，B、C错误；由脱氧核苷酸的组成和连接方式可知，制作脱氧核苷酸模型时，选项中各部件之间连接应正确，D正确。5B是DNA分子，DNA复制时2条链均可作为模板链；是mRNA分子，形成mRNA分子时转录是以DNA分子上的基因区段为模板进行的，并非整条DNA长链为模板；是tRNA分子，由图知，肽链的合成方向为从左到右，则其上的反密码子是GAA，与mRNA上的密码子CUU配对，故密码子CUU是编码所携带的氨基酸；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()。6A根据mRNA上的密码子与DNA上的碱基的配对关系，mRNA上的密码子UAC与DNA模板链上的碱基ATG配对，故选A。专题训练1A基因是具有遗传效应的DNA片段，能够贮存生物的遗传信息，A正确；等位基因是位于一对同源染色体上控制相对性状的基因，所以不在同一个DNA分子上，B错误；基因为DNA上的片段，仍然有两条脱氧核苷酸链，C错误；生物体的性状是基因和环境共同作用的结果，D错误。2DDNA分子的复制和转录过程都是以单链DNA分子为模板进行的，因此都存在DNA分子的解旋过程，翻译的模板是mRNA，因此翻译过程不发生DNA分子的解旋。3B依题意可知，1个两条链都用15N标记的DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，共产生2416个DNA分子；依据DNA分子的半保留复制，在这些DNA分子中，有2个DNA分子的一条链含有15N，另一条链含有14N，其余的即16214个DNA分子的两条链均含有14N，因此，子代中含15N的DNA占1/8，B项正确，A、C、D三项均错误。4D有些RNA是酶，所以有些RNA具有催化作用，故A正确；相同的mRNA可以出现在不同的细胞中，故B正确；RNA聚合酶可以与DNA结合并驱动转录，故C正确；mRNA上有64个密码子，但tRNA上有61个反密码子，故D错误。5D图示若为以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，则为转录过程，反之则为逆转录过程，错误，正确；图中共有A、T、C、G、U五种碱基，正确；图中DNA链和RNA链各含有4种核苷酸，因此共有8种核苷酸，正确，错误；图中DNA链中的A表示腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA链中的A表示腺嘌呤核糖核苷酸，错误。故选D。6CmRNA中AU45%，DNA分子中一条链C24%，T20%，由于“mRNA中AU45%”，根据碱基互补配对原则，所以DNA分子的每一条单链中均为AT45%，因此该单链中的A45%20%25%，G145%24%31%，则另一条DNA单链中胞嘧啶C31%，胸腺嘧啶T25%。7D牛、噬菌体的遗传物质都是DNA，参与构成其遗传物质的碱基有A、T、G、C 4种；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，参与构成其遗传物质的碱基有A、U、G、C 4种。故D项正确，A、B、C项错误。8A图示过程为DNA的转录和翻译过程，RNA聚合酶具有解旋功能，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开，同时开始mRNA的延伸，A项正确；DNARNA杂交区域中，DNA链上的碱基A与RNA链上的碱基U配对，B项错误；由图可知，多个核糖体结合在该mRNA上，该mRNA翻译能得到多条相同的肽链，C项错误；根据图示，转录和翻译同时进行，该过程发生在原核细胞中，D项错误。9C噬菌体是病毒，不能在培养基上独立生存，A错误；该实验分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行保温培养，但时间不能过长也不能过短，B错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳并没有进入细菌内，离心后分布在上清液中，若沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分，少数蛋白质外壳未与细菌分离所致，C正确；噬菌体侵染实验说明DNA是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。10D转录过程并不一定是将一个DNA分子的一条单链完全转录，所以mRNA分子的碱基数目并不能确定为n/2，故A项错误；转录过程中，仅以DNA模板链作为模板进行转录，故B项错误；RNA聚合酶的结合位点在启动子上，启动子是DNA序列，故C项错误；在细胞周期中，不同时期机体所合成的蛋白质种类及含量不同，而蛋白质由mRNA翻译，由此可知，不同时期mRNA的种类和含量也不同，故D项正确。11A假设1链上的碱基为A1、C1、G1和T1,2链上的碱基为A2、C2、G2和T2，根据碱基互补配对原则，A1T2、C1G2、G1C2、T1A2，则A1G1T2C2、T1C1A2G2，所以(A2G2)/(T2C2)2，而整个DNA分子中(AG)/(TC)1。12CDNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序，而特定的碱基排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性，故C项正确；DNA分子的多样性和特异性不是因为其分子量大，A项错误；规则的双螺旋结构、磷酸和脱氧核糖的相间排列都使DNA分子具有稳定性，而不是多样性和特异性，B、D项错误。13(1)mRNA右(2)脱水缩合306(3)转录细胞核、线粒体RNA聚合酶中为脱氧核糖中为核糖，中为胸腺嘧啶中为尿嘧啶解析(1)图一中，与核糖体结合的物质丁为mRNA。根据图示判断，核糖体沿着丁mRNA向右移动。(2)图一中由乙氨基酸合成甲肽链的反应称为脱水缩合。由于mRNA是单链结构，且一个氨基酸的密码子含3个碱基，所以欲合成具有51个基本单位构成的肽链，则相关的基因中与控制这些基本单位直接有关的碱基数目为5132306个。(3)图二的生理过程是以DNA为模板，合成R