2019年高考生物二轮复习基础保分专题五基因的本质与表达学案

1 基础保分专题五基础保分专题五 基因的本质与表达基因的本质与表达 考多少 考什么 本板块在全国卷中一般考 1 2 个选择题和 1 个非选择题 分值为 20 分左右 一 选择题一般从 基因的本质和表达 变异与进化 遗传规律和伴性遗传 三个 方面命题 卷 卷 卷 考点 201820172016201820172016201820172016 基因的本质 和表达 t2cdt5abt2t2 t1 t6 生物的变异 与进化 t6 遗传规律和 伴性遗传 t6t6t6t6t1act6 考情分析 从近 3 年全国卷试题分析可知 选择题部分主要集中在基因的本质和表 达 遗传规律的应用上 其中遗传物质发现实验的理解分析和孟德尔定 律的相关分离比的应用是高频考点 生物变异与进化常结合基因的表达 进行综合考查 难度一般 二 非选择题一般从 遗传规律 和 伴性遗传 这两方面命题 卷 卷 卷 考点 201820172016201820172016201820172016 遗传规律的原 理及应用 t32t32t31t32t32 3 伴性遗传与基 因在染色体上 的判断 t32t32t32t32 考情分析 近 3 年全国卷非选择题对本板块考查主要集中在 亲子代基因型和表 现型互推及概率计算 性状显隐性的判断 伴性遗传中性染色体 传递规律和遗传图谱中性状遗传方式的判断和概率计算 基因在染 色体位置的判断和基因定位的实验设计与分析 2 怎样复习才高效 本板块是高中生物中最具理科特点的内容 涉及多种科学研究方法 具有很强的逻辑 性 是历年高考的必考内容 特别是对遗传规律的考查 试题难度大 区分度高 为突破 这一重点和难点在高考中获得好成绩 建议在复习中从以下三方面发力 将会收到良好的 效果 1 基因的本质与表达 一是重视以下考点内容 dna 是遗传物质的经典实验及其拓展 同位素标记法与 dna 复制的过程和特点的探究 遗传信息传递过程中 dna 复制 转录和翻译的区别与联系 与 dna 的分子结构 复制和基因表达相关的计算 二是重视选择题的演练 对选择题的每个 选项都要仔细分析找出对或错的原因 三是联系现实热点 如重视生物学研究成果与基因 的表达等的联系 2 生物的变异与进化 1 复习变异时要注意以下三个方面 一是针对生物变异的实例较多的特点 复习时要 掌握相关实例与各知识点之间的关系 如三倍体西瓜与多倍体知识之间的关系 二是针对 生物变异相关的概念多的特点 如基因突变 基因重组 染色体变异 染色体组 单倍体 二倍体 多倍体 易位 倒位 做好概念的复习 挖掘概念的内涵和外延 比较概念 之间的区别和联系 三是注意运用列表总结归纳基因突变 基因重组和染色体变异的本质 原因 应用及意义 2 复习生物进化时 应注重两个方面 一是生物进化的实质及新物种产生的机制 二 是关于基因频率和基因型频率的计算 3 遗传规律和伴性遗传 1 复习遗传规律时 从减数分裂形成配子过程中 体会和认识基因的分离和自由组合 用现代遗传学观点回扣孟德尔对基因分离现象和基因自由组合现象的解释 并比较两大定 律的内在联系 熟练掌握基因分离定律和自由组合定律的实质 2 总结遗传过程中出现的各种比例关系及相关推理 由此推导出亲代的交配方式及其 基因型 并应用到解决问题之中 挖掘两大定律之间的内在联系 运用基因的分离定律解 决基因自由组合问题 在此基础上进一步延伸到伴性遗传和人类遗传病的概率计算 亲子 代基因型的判断以及系谱图问题上去 3 强化基因在染色体位置的判断和基因定位的实验设计分析类题目的训练 基础保分专题五 基因的本质与表达 3 no 1 学前自主测评 选择题 练明高频考点 考点一 基因的本质和结构 1 下图是关于肺炎双球菌的转化实验的图示 对此分析错误的是 a 肺炎双球菌转化实质是一种基因重组 b 结果 1 中全部为 s 型肺炎双球菌 c 该实验证明 dna 是遗传物质 d 结果 2 中全部为 r 型肺炎双球菌 解析 选 b 肺炎双球菌转化的实质是基因重组 结果 1 中既有 s 型细菌 也有 r 型 细菌 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了 dna 是遗传物质 s 型菌的 dna 被 dna 酶 降解后将不会使 r 型细菌发生转化 因此结果 2 中全部为 r 型细菌 2 2019 届高三 哈尔滨联考 一种感染螨虫的新型病毒 研究人员利用放射性同位 素标记的方法 以体外培养的螨虫细胞等为材料 设计可相互印证的甲 乙两组实验 以 确定该病毒的核酸类型 下列有关实验设计思路的叙述 错误的是 a 应选用 35s 32p 分别标记该病毒的蛋白质和核酸 b 先将甲 乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中 c 再将病毒分别接种到含有甲 乙两组螨虫细胞的培养液中 d 一定时间后离心并收集 检测病毒的放射性 以确定病毒的类型 解析 选 a 根据题干信息分析 本实验的目的是确定病毒核酸的类型是 dna 还是 rna 因此应该分别标记 dna 和 rna 特有的碱基 即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺 嘧啶 由于病毒没有细胞结构 必须寄生在活细胞中 因此先将甲 乙两组螨虫细胞分别 培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中 再将病毒分别接种到含有甲 乙两 组螨虫细胞的培养液中 病毒利用螨虫细胞原料进行增殖 一定时间后离心并收集 检测 病毒的放射性 以确定病毒的类型 3 某流感病毒是一种负链 rna 病毒 侵染宿主细胞后会发生 rna rna rna 和 rna rna 蛋白质 的过程 再组装成子代流感病毒 rna 表示负链 rna rna 表示正链 rna 下列叙述错误的是 a 该流感病毒的基因是有遗传效应的 dna 片段 b rna 具有信使 rna 的功能 c 该流感病毒由 rna 形成 rna 需在宿主细胞内复制 2 次 4 d 入侵机体的流感病毒被清除后相关浆细胞数量减少 解析 选 a 该病毒的遗传物质是 rna 因此其基因应该是具有遗传效应的 rna 片段 在 rna 的复制和控制蛋白质的合成过程中 都先形成了 rna 说明 rna 具有信使 rna 的功能 该流感病毒侵染宿主细胞后 由 rna 形成 rna 的过程为 rna rna rna 说明其发生了 2 次 rna 的复制 入侵机体的流感病毒被清除后 相关浆细胞 抗体的数量都会减少 4 2018 南通模拟 某双链 dna 分子中 鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比率为 a 其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为b 则 a 互补链中含 2 个游离的磷酸基团 b 互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和所占比例也为a c 互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比率为 a b 2 d 以互补链为模板转录产生的某 mrna 中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比率为a 解析 选 b 链状 dna 的每条链含有 1 个游离的磷酸基团 在双链 dna 分子中 鸟嘌 呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比率与每条链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和所占的比率相等 互补 链中鸟嘌呤占该链的比率为a b 转录是以 dna 上某基因为模板进行的 所以转录产生的 mrna 中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比率是不确定的 考点二 遗传信息的传递和表达 5 许多基因的启动子内富含 cg 重复序列 若其中的部分胞嘧啶 c 被甲基化成为 5 甲基胞嘧啶 就会抑制基因的转录 下列与之相关的叙述 正确的是 a 在一条单链上相邻的 c 和 g 之间通过氢键连接 b 胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变 c 胞嘧啶甲基化会阻碍 rna 聚合酶与启动子结合 d 基因的表达水平与基因的甲基化程度无关 解析 选 c 在一条脱氧核苷酸单链上相邻的 c 和 g 之间通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 连接 胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制 对已经表达的蛋 白质结构没有影响 根据题意可推知 抑制的实质就是阻碍 rna 聚合酶与启动子结合 由 于基因的表达水平与基因的转录有关 所以基因的表达与甲基化程度有关 6 从唾液腺细胞中提取全部 mrna 以此为模板合成相应的单链 dna t cdna 利用该 t cdna 与来自同一个体浆细胞中的全部 mrna j mrna 进行分子杂交 下列有关叙述正确的 是 a t cdna 分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基数目相等 b 唾液腺细胞中的 rna 与 t cdna 都能进行分子杂交 c 唾液腺细胞不能分泌抗体是因为缺乏与抗体合成相关的基因 d 能与 t cdna 互补的 j mrna 中含有编码呼吸酶的 mrna 5 解析 选 d t cdna 分子为单链 因此其分子中的嘌呤碱基与嘧啶碱基数目不一定相 等 t cdna 是以从唾液腺细胞中提取全部 mrna 为模板合成的 而唾液腺细胞中还有 rrna trna 因此唾液腺细胞中的 rna 与 t cdna 并不能都进行分子杂交 唾液腺细胞不能 分泌抗体是因为编码抗体的相关基因没有表达 由于所有活细胞中呼吸酶基因都表达 因 此能与 t cdna 互补的 j mrna 中含有编码呼吸酶的 mrna 7 b 基因在人肝脏细胞中的表达产物是含 100 个氨基酸的 100 蛋白 而在人小肠 细胞中的表达产物 48 蛋白是由 100 蛋白的前 48 个氨基酸构成的 研究发现 小肠 细胞中 b 基因转录出的 mrna 中某一 caa 密码子上的 c 被编辑成了 u 以下判断正确的 是 a 肝脏和小肠细胞中 b 基因的结构有差异 b 组成 100 蛋白和 48 蛋白的化学元素不同 c 100 蛋白与 48 蛋白的空间结构相同 d 小肠细胞中编辑后的 mrna 第 49 位密码子是终止密码 uaa 解析 选 d 肝脏细胞和小肠细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的 含有相同 的基因 由于不知道 100 蛋白和 48 蛋白的氨基酸种类是否相同 也就无法判断二者 是否含有相同的化学元素 100 蛋白和 48 蛋白由于氨基酸数量不同 空间结构也不 同 小肠细胞中 b 基因转录出的 mrna 靠近中间位置某一 caa 密码子上的 c 被编辑成了 u 导致形成 48 蛋白 可见 编辑后的 mrna 第 49 位密码子是终止密码 uaa 8 2018 连云港模拟 用 15n 标记含有 100 个碱基对的 dna 分子片段 碱基间的氢键 共有 260 个 该 dna 分子在 14n 的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷 酸 1 500 个 下列叙述正确的是 a 该 dna 片段中共有腺嘌呤 60 个 复制多次后含有 14n 的 dna 分子占 7 8 b 若一条链中 a g t c 1 dna 两条单链之间由于碱基 互补配对 若一条链中 a t g c 1 2 3 4 则其互补链中该比例为 2 1 4 3 该 dna 片段中嘌呤类碱基共 100 个 设经n次复制后共消耗游离的嘌呤类碱基 1 500 个 则 100 2n 1 1 500 解得n 4 次 即该 dna 经多次复制后产生了 16 个 dna 分子 9 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 6 a a 过程需要某种蛋白质的催化 c 过程需要用到某种核酸参与运输 b b 过程应为 rna 的加工过程 剪切掉了部分脱氧核苷酸 c 基因表达过程中可同时进行 a 过程和 c 过程 d d 过程形成的促甲状腺激素释放激素可同时作用于垂体和甲状腺 解析 选 a 图中 a 过程表示转录 需要 rna 聚合酶的催化 而 rna 聚合酶的本质是 蛋白质 c 过程表示翻译 需要用到 trna 参与转运氨基酸 据图可知 b 过程应为 rna 的 加工过程 剪切掉了部分核糖核苷酸 rna 中不含脱氧核苷酸 人体细胞属于真核细胞 a 过程 转录 发生在细胞核内 而 c 过程 翻译 发生在核糖体上 转录形成的 mrna 经核孔进 入细胞质中与核糖体结合后进行翻译 促甲状腺激素释放激素只能作用于垂体 促进垂体 分泌促甲状腺激素 而不能直接作用于甲状腺 10 下图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化 x 表示某种酶 请据图分析 下 面有关叙述错误的是 a x 为 rna 聚合酶 b 该图中最多含 5 种碱基 8 种核苷酸 c 过程 在细胞核内进行 过程 在细胞质内进行 d b 部位发生的碱基配对方式可有 t a a u c g g c 解析 选 c 据图可知 过程 为转录过程 x 为 rna 聚合酶 该图中含有 dna 分子和 rna 分子 因此最多含 5 种碱基 a c g t u 和 8 种核苷酸 4 种脱氧核苷酸和 4 种核糖 核苷酸 图中能同时进行转录 过程 和翻译 过程 说明发生在原核细胞中 b 部位 处于转录过程中 发生的碱基配对方式可有 t a a u c g g c 考点三 中心法则与基因对性状的控制 11 2019 届高三 德州调研 有一种 rna 病毒在增殖过程中 其遗传物质需要经过某 种转变后整合到真核宿主的基因组中 物质 w 与脱氧核苷酸结构相似 可抑制该病毒的增 殖 但不抑制宿主细胞的增殖 那么物质 w 抑制该病毒增殖的机制是 a 抑制该病毒 rna 的转录过程 b 抑制该病毒蛋白质的翻译过程 c 抑制该 rna 病毒的逆转录过程 7 d 抑制该病毒 rna 的自我复制过程 解析 选 c 由题意知 该 rna 病毒需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中 真核细胞的基因是 dna 片段 因此 rna 这种病毒的转变过程是逆转录过程 又知物质 w 与 脱氧核苷酸结构相似 不抑制宿主细胞的增殖 因此不抑制 dna 分子复制 则抑制的过程 是逆转录过程 12 2018 赣州一模 如图表示 dna 及相关的生理活动 下列叙述错误的是 a 过程 a b c 均可在胰岛 b 细胞细胞核中发生 b f 和 g 过程可能通过反馈调节实现 c 过程 a b c d e 与碱基配对有关 d 某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达 解析 选 a 胰岛 b 细胞已经高度分化 不再分裂 因此不会发生 dna 的复制过程 a f 和 g 过程可能通过反馈调节实现 过程 a b c d e 都遵循碱基互补配对原则 某基 因表达的产物可能影响另一个基因的表达 13 某哺乳动物的毛色由位于常染色体上 独立遗传的 3 对等位基因控制 其控制过 程如下图所示 下列分析正确的是 a 发生一对同源染色体之间的交叉互换 一个基因型为 ddaabb 的精原细胞可产生 4 种精子 b 基因型为 ddaabb 的雌雄个体相互交配 子代的表现型及比例为黄色 褐色 13 3 c 图示说明基因通过控制酶的合成来控制该生物的所有性状 d 图示说明基因与性状之间是一一对应的关系 解析 选 a 据题意可知 一个基因型为 ddaabb 的精原细胞如果不发生交叉互换可产 生 dab dab 或 dab dab 两种类型的精子 如果发生一对同源染色体之间的交叉互换 会 产生 dab dab dab dab 四种类型的精子 由控制色素合成的图解可知 黄色个体的基因 型为 d ddaab ddaabb 褐色个体的基因型为 dda bb 黑色个体的基因型为 dda b 基因型为 ddaabb 的雌雄个体相互交配 其后代的基因型及比例为 dda b dda bb ddaab ddaabb 9 3 3 1 子代的表现型及比例为黑色 褐色 黄 色 9 3 4 基因可通过控制蛋白质分子结构直接控制性状或通过控制酶的合成来影响细 8 胞代谢进而间接控制生物的性状 图示为基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢直接控制 生物体的性状 这一方式不能控制生物的所有性状 基因与性状之间并不是简单的一一对 应关系 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 图示说明 动物的体色由三对等位基因控制 非选择题 练通综合交汇 14 当某些基因转录形成的 mrna 分子难与模板链分离时 会形成 rna dna 杂交体 这 时非模板链 rna dna 杂交体共同构成 r 环结构 研究表明 r 环结构会影响 dna 复制 转 录和基因的稳定性等 下图是原核细胞 dna 复制及转录相关过程的示意图 分析回答 1 酶 c 是 与酶 a 相比 酶 c 除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外 还能催化 断裂 2 r 环结构通常出现在 dna 非转录模板链上含较多碱基 g 的片段 r 环中含有碱基 g 的核苷酸有 富含 g 的片段容易形成 r 环的原因是 对这些基因而言 r 环的是否出现可作为 的判断依据 3 研究发现原核细胞 dna 复制速率和转录速率相差很大 当 dna 复制和基因转录同向 而行时 如果转录形成 r 环 则 dna 复制会被迫停止 这是由于 r 环的形成会降低 dna 的稳定性 如非模板链上胞嘧啶转化为 尿嘧啶 经 次 dna 复制后开始产生碱基对 c g 替换为 的突变 基因 解析 1 酶 c 是 rna 聚合酶 酶 c 催化氢键断裂的同时 也能催化核苷酸之间形成磷 酸二酯键 2 r 环包括 dna 链和 rna 链 含有碱基 g 的核苷酸有鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌 呤核糖核苷酸 富含 g 的片段模板链与 mrna 之间形成的氢键比例高 mrna 不易脱离模板 链 容易形成 r 环 r 环的是否出现可作为基因是否转录 或表达 的判断依据 3 若转录 形成 r 环 r 环会阻碍解旋酶 酶 b 的移动 使 dna 复制被迫停止 dna 的复制为半保留复 制 如果非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶 经第一次复制该位点碱基对变为 u a 经第二 次复制该位点碱基对变为 t a 答案 1 rna 聚合酶 氢键 2 鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸 模板链与 mrna 之间形成的氢键比例高 mrna 不易脱离模板链 基因是否转录 或表达 3 r 环阻 碍解旋酶 酶 b 的移动 2 t a 9 15 2018 南通模拟 核基因 p53 是细胞的 基因组卫士 当人体细胞 dna 受损时 p53 基因被激活 通过下图所示相关途径最终修复或清除受损 dna 从而保持细胞基因组的 完整性 请回答下列问题 1 若 dna 损伤为 dna 双链断裂 则被破坏的化学键是 修复该断 裂 dna 需要的酶是 2 图中过程 发生的场所是 完成过程 需要的原料是 3 p53 基因控制合成的 p53 蛋白通过过程 合成 incrna 进而影响过程 这一调节 机制属于 其意义是 4 当 dna 分子受损时 p53 蛋白既可启动修复酶基因的表达 也能启动 p21 基因的表 达 启动 p21 基因表达的意义是 解析 1 若 dna 损伤为 dna 双链断裂 则被破坏的化学键是磷酸二酯键 修复断裂的 dna 片段 即让 dna 片段连接在一起 需要的酶是 dna 连接酶 2 是基因表达的过程 包 括转录与翻译两个阶段 其中转录发生的场所主要是细胞核 翻译的场所是核糖体 过程 是转录 需要的原料是 4 种游离的核糖核苷酸 3 p53 基因控制合成的 p53 蛋白通过过 程 合成 incrna 进而影响过程 这一调节机制属于正反馈调节 其意义是有利于在短 时间内合成大量的 p53 蛋白 以加快损伤 dna 的修复并阻止 dna 的复制 4 当 dna 分子受 损时 p53 蛋白既可启动修复酶基因的表达 也能启动 p21 基因的表达 启动 p21 基因表 达的意义是阻止受损 dna 的复制 从而阻断错误遗传信息的传递 答案 1 磷酸二酯键 dna 连接酶 2 细胞核和核糖体 4 种核糖核苷酸 3 正反 馈调节 有利于在短时间内合成大量的 p53 蛋白 以加快损伤 dna 的修复 并阻止 dna 的 复制 4 阻止受损 dna 的复制 从而阻断错误遗传信息的传递 16 fx174 噬菌体的遗传物质是单链 dna 感染宿主细胞后 先形成复制型的双链 dna 分子 其中母链称为正链 dna 子链称为负链 dna 转录时以负链 dna 作为模板合成 mrna 下图为 fx174 噬菌体的部分基因序列及其所指导合成的蛋白质部分氨基酸 用图示中 met ser 等表示 序列 起始密码 aug 终止密码 uaa uag uga 请分析回答下列问 题 1 与宿主细胞 dna 的正常复制过程相比 fx174 噬菌体感染宿主细胞后形成复制型双 10 链 dna 分子过程的不同之处在于 2 以负链 dna 作为模板合成的 mrna 中 鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 48 mrna 及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 33 23 则与 mrna 对应的复制型 的双链 dna 分子区段中腺嘌呤所占的碱基比率为 3 基因 d 序列所含碱基数比基因 e 序列多 个 基因 e 指导蛋白质合成过程中 mrna 上的终止密码是 4 由于基因中一个碱基发生替换 基因 d 表达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 则该基因中 碱基替换情况是 5 一个 dna 分子上不同基因之间可以相互重叠 这是长期自然选择的结果 除了可以 节约碱基 有效地利用 dna 遗传信息量外 其主要的遗传学意义还包括 解析 1 fx174 噬菌体感染宿主细胞后形成复制型双链 dna 分子过程不同与正常 dna 复制之处在于模板 酶不同 2 已知 mrna 及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 33 23 则对应的 dna 区段中鸟嘌呤占 33 23 2 28 所以与 mrna 对应的复制型 的双链 dna 分子区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 50 28 22 3 根据图中基因起始和 终止的位置可知 基因 d 序列所含碱基数比基因 e 序列多 152 91 3 183 个 基因 e 指导蛋白质合成过程中 mrna 上的终止密码是 uga 4 异亮氨酸对应的密码子与苏氨酸对 应的密码子中第 2 个碱基不同 即由 u 变为 c 则该基因中碱基 t 被替换成碱基 c 5 一 个 dna 分子上不同基因之间可以相互重叠 这是长期自然选择的结果 不仅可以节约碱基 有效地利用 dna 遗传信息量外 还可以参与对基因表达的调控 答案 1 模板 酶不同 或以 dna 一条链为模板 不需要解旋酶 2 22 3 183 uga 4 t c 5 参与对基因表达的调控 no 2 练后循图忆知 11 考点一 基因的本质和结构 保分类考点 自主学通 查清易错小点 判断正误 盘查 一 人类对遗传物质的探索历程 1 t2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解 2018 全国卷 t5b 2 证明 dna 是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是由美国科学家艾弗里等完成的 2018 全国卷 t1c 改编 3 赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料 通过同位素示踪技术区分蛋白质与 dna 证明了 dna 是遗传物质 2015 江苏高考 t4c 4 肺炎双球菌转化实验证明 dna 是主要的遗传物质 5 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 6 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 7 噬菌体能利用宿主菌 dna 为模板合成子代噬菌体的核酸 8 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 9 细胞核的遗传物质是 dna 细胞质的遗传物质是 rna 10 r 型细菌转化为 s 型细菌的实质是 s 型细菌的 dna 片段整合到了 r 型细菌的 dna 中 从变异类型看属于基因重组 盘查 二 dna 的结构 12 1 双链 dna 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的 2014 全国卷 t5b 2 磷酸与脱氧核糖交替连接构成 dna 链的基本骨架 3 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 2013 海南高考 t4a 4 dna 单链上相邻碱基以氢键连接 5 基因是有遗传效应的 dna 片段 烟草花叶病毒体内没有基因 6 染色体是基因的主要载体 基因在染色体上呈线性排列 理清知识主干 1 掌握两个经典实验设计遵循的对照原则 填图 1 肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照 2 噬菌体侵染细菌实验中的相互对照 2 明确遗传物质探索历程的 两次标记 和 三个结论 1 噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同 第一次标记 分别用含 35s 和32p 的培养基培养大肠杆菌 目的是获得带有标记的大 肠杆菌 第二次标记 分别用含 35s 和32p 的大肠杆菌培养噬菌体 目的是使噬菌体带上放射 性标记 2 遗传物质发现的三个实验结论 格里菲思实验的结论 加热杀死的 s 型细菌中存在 转化因子 艾弗里实验的结论 dna 才是使 r 型细菌产生稳定性变化的物质 即 dna 是遗传物 13 质 噬菌体侵染细菌实验的结论 dna 是遗传物质 但不能证明蛋白质不是遗传物质 3 巧用 五 四 三 二 一 记清 dna 的结构 1 五种元素 c h o n p 2 四种碱基 a g c t 相应的有 4 种脱氧核苷酸 3 三种物质 磷酸 脱氧核糖 碱基 4 两条链 两条反向平行的脱氧核苷酸链 5 一种结构 规则的双螺旋结构 练通高考能力 1 2017 全国卷 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 解析 选 c t2噬菌体的核酸是 dna dna 的元素组成为 c h o n p 培养基中的 32p 经宿主 大肠杆菌 摄取后可出现在 t2噬菌体的核酸中 t2噬菌体专门寄生在大肠杆菌 中 不能寄生在肺炎双球菌中 t2噬菌体的 mrna 和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中 不能发生于病毒颗粒中 人类免疫缺陷病毒 hiv 的核酸是 rna t2噬菌体的核酸是 dna 且二者的增殖过程不同 2 2019 届高三 包头测评 有 a b 两类噬菌体 它们均已被 32p 或35s 中的一种标记过 将 a b 噬菌体分别侵染甲 乙两管大肠 杆菌 经保温 搅拌和离心后 检测离心管内放射性物质的位置 结果如图所示 下列叙述正确的是 a 实验结果表明 a 的蛋白质外壳和 b 的 dna 均有放射性 b 可以确定甲管的放射性来自 32p 乙管的放射性来自35s c 检测结果表明噬菌体的 dna 和蛋白质均可侵入大肠杆菌内 d 伴随着噬菌体 dna 的复制 乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强 解析 选 a 根据题干信息和图分析 实验结果表明 a 的蛋白质外壳具有放射性 而 14 dna 没有放射性 说明其标记的是蛋白质外壳 b 的 dna 具有放射性 而蛋白质没有放射性 说明其标记的是 dna 甲管的放射性来自 35s 乙管的放射性来自32p 检测结果表明噬菌 体的 dna 可侵入大肠杆菌内 而蛋白质外壳留在了外面 伴随着噬菌体 dna 的复制 乙管 内沉淀物的放射性总量不变 而 dna 所含放射性的比例将逐渐减小 3 大肠杆菌的拟核内有一个含有 470 万个碱基对的环状 dna 内含大约 4 288 个基因 下列有关该 dna 分子的叙述 正确的是 a 含有 470 万个脱氧核糖和磷酸基团 其中有 2 个游离的磷酸基团 b 每条脱氧核苷酸链中相邻碱基均通过脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖连接 c 编码蛋白质的基因的两条链均可作为转录的模板 d 每个基因的长度均不超过 1 100 个碱基对 解析 选 b 含 470 万个碱基对的 dna 分子应有 470 万 2 个脱氧核糖和磷酸基团 若 是一个链状 dna 分子片段中则有 2 个游离的磷酸基团 但环状 dna 分子中没有游离的磷酸 基团 由于每个脱氧核苷酸上的碱基都是与脱氧核糖连接的 而两个相邻脱氧核苷酸之间 通过脱氧核糖与磷酸相连 这样每条脱氧核苷酸链上的相邻碱基的连接是 碱基 脱氧核 糖 磷酸 脱氧核糖 碱基 基因的两条链中只有一条链能够作为转录的模板 而复制时 两条链都可以作为模板 每个基因的长度不一样 有的基因长度会超过 1 100 个碱基对 4 r 环是由一条 rna 链与双链 dna 中的一条链杂交而组成的三链核酸结构 可以由基 因转录所合成的 rna 链不能与模板分开而形成 下列有关叙述错误的是 a r 环中未配对的 dna 单链可以进行转录 b r 环的产生对基因突变可能存在阻碍作用 c 杂合链中 a u t 碱基对的比例影响 r 环的稳定性 d rna 链未被快速转运到细胞质中可导致 r 环形成 解析 选 a r 环是由一个 rna dna 杂交体和一条单链状态的 dna 分子共同组成的三链 核酸结构 其中 rna dna 杂交体的形成起因于基因转录所合成的 rna 分子不能与模板分 开 r 环中未配对的 dna 单链是非模板链 不进行转录 r 环的产生影响 dna 的复制 因而 对基因突变有阻碍作用 杂合链中 a u t 碱基对的比例影响两条链之间氢键的数量 进而 影响 r 环的稳定性 新生 rna 分子未被及时加工成熟或未被快速转运到细胞质等因素也会 催生 r 环的生成 考点二 遗传信息的传递和表达 增分类考点 讲练贯通 知识深化拓展 15 1 建立模型比较复制 转录和翻译过程 填图 1 dna 分子复制 2 转录 3 翻译 模型一 模型二 2 澄清关于转录 翻译 密码子 反密码子的五个易错点 1 误认为复制 转录只发生在细胞核中 其实 dna 存在的部位都可发生复制和转录过 程 如细胞核 叶绿体 线粒体 拟核和质粒等 2 误认为转录产物只有 mrna 其实转录的产物有 mrna trna 和 rrna 但携带遗传信 息的只有 mrna 3 误认为一个 dna 转录只能转录出 1 条 种 rna 其实转录的单位是基因 一个 dna 上可有许多个基因 不同基因转录出的 rna 不同 4 误认为所有密码子都能决定氨基酸 64 种密码子中 有 3 种密码子并不决定氨基 酸 属于终止密码子 5 误认为密码子 反密码子 密码子在 mrna 上 反密码子在 trna 上 反密码子有 61 种 具有特异性 一种密码子只对应一种氨基酸 而一种氨基酸可对应一种或多种密码 16 子 常考题点练通 dna 分子的复制过程 特点和相关计算 1 2018 青岛模拟 如图所示为某 dna 复制过程的部分图解 其中 rep 蛋白具有解旋 的功能 下列相关叙述错误的是 a rep 蛋白可破坏 a 与 c t 与 g 之间形成的氢键 b dna 结合蛋白可能具有防止 dna 单链重新形成双链的作用 c dna 复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点 d 随从链之间的缺口需要 dna 连接酶将其补齐 解析 选 a rep 蛋白具有解旋功能 破坏的是 a 与 t g 与 c 之间的氢键 从题图中 可看出有了 dna 结合蛋白后 碱基对之间不能再形成氢键 可以防止 dna 单链重新形成双 链 dna 连接酶可以将随从链之间的缺口通过磷酸二酯键连接 从而形成完整的单链 2 2019 届高三 南通质检 若以 1 分子含 500 个碱基对的 dna 不含放射性 为模板 在含 15n 的环境中进行复制n次 下列相关叙述正确的是 a 复制过程中 需要消耗 2n 1 1 000 个核糖核苷酸 b 子代 dna 中 两条链均含有 15n 的 dna 分子有 2n 1 个 c 细胞内 dna 复制主要发生在细胞核 线粒体和核糖体中 d dna 复制过程可以在体外完成 但在体外复制时模板 dna 不能太大 解析 选 d 依题意可知 该 dna 分子共含 1 000 个脱氧核苷酸 在含 15n 的环境中进 行复制n次 共产生 2n个子代 dna 分子 在此过程中 需要消耗 2n 1 1 000 个脱氧核 苷酸 依据 dna 分子的半保留复制 在这 2n个 dna 分子中 有 2 个 dna 分子的 1 条链含 15n 另 1 条链不含15n 余下的 2n 2 个 dna 分子的 2 条链均含15n 细胞内 dna 复制主要 发生在细胞核中 核糖体是蛋白质的合成场所 不能进行 dna 的复制 dna 复制过程可以 在体外完成 但在体外复制时模板 dna 不能太大 易错提醒 关注 dna 复制中的 关键字眼 1 dna 复制 用 15n 标记的是 亲代 dna 还是 培养基中原料 2 子代 dna 所求 dna 比例是 含 15n 的 还是 只含15n 的 是 dna 分子数 还 是 链数 17 3 相关计算 已知某亲代 dna 中含某碱基m个 复制n次 消耗的该碱基数 m 2n 1 第n次复制 消耗的该碱基数 m 2n 1 遗传信息的转录和翻译过程 3 2017 全国卷 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 解析 选 c 真核细胞的各种 rna 都是通过 dna 的不同片段转录产生的 由于转录产 生不同 rna 时 dna 的片段不同 因此同一细胞中两种 rna 的合成有可能同时发生 真核细 胞细胞质中叶绿体 线粒体中的 dna 可以转录形成 rna 转录的过程遵循碱基互补配对原 则 因此产生的 rna 链与模板链的相应区域碱基互补配对 4 某细胞中有关物质合成如下图 表示生理过程 表示结构或物质 据 图分析正确的是 a 用某药物抑制 过程 该细胞的有氧呼吸可能受影响 b 物质 上也具有基因 此处基因的传递遵循孟德尔定律 c 为同一生理过程 需要解旋酶和 dna 聚合酶 d 为同一生理过程 所用密码子的种类和数量相同 解析 选 a 据图可知 细胞核中 dna 上的基因通过转录形成的 rna 从核孔到达细胞 质的核糖体上 参与蛋白质的合成 通过翻译形成的前体蛋白进入线粒体可能参与细胞有 氧呼吸过程 因此用某药物抑制 转录 过程 该细胞的有氧呼吸可能受影响 物质 上 的基因属于细胞质基因 细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律 图中 为 dna 的复制过程 需要解旋酶与 dna 聚合酶 为转录过程 需要 rna 聚合酶 二者不是同一生理过程 需 要的酶也不同 均为翻译过程 由于其翻译的模板 mrna 不同 因此所用密码子的种类 和数量不一定相同 技法点拨 妙用 二看法 判断复制 转录和翻译图解 18 基因异常表达与生物变异 5 2018 文登模拟 tay sachs 病是一种基因病 可能是由于基因突变从而产生异常 酶引起的 下列表格为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列 根据题干信息 推断异常酶的 mrna 不同于正常酶的 mrna 的原因是 密码子位置 酶种类 4567 正常酶 苏氨酸 acu 丝氨酸 ucu 缬氨酸 guu 谷氨酰胺 cag 异常酶 苏氨酸 acu 酪氨酸 uac 丝氨酸 ucu 缬氨酸 guu a 第 5 个密码子前插入 uac b 第 5 个密码子中插入碱基 a c 第 6 个密码子前 ucu 被删除 d 第 7 个密码子中的 c 被 g 替代 解析 选 a 比较正常酶和异常酶的氨基酸发现从 5 号氨基酸开始发生改变 4 号和 5 号氨基酸之间多了酪氨酸 其后氨基酸顺序不变 所以异常酶的 mrna 不同于正常酶的 mrna 原因是第 5 个密码子前插入 uac 6 研究发现人体细胞内双链 dna 具有自我修复功能 双链 dna 的一条链发生损伤 碱 基错配或碱基丟失 后 能以另一条链为模板并对损伤链进行修复 下列有关叙述错误的是 a dna 分子的修复过程需要 dna 聚合酶 b dna 复制过程中 a 与 c 的错配会导致 dna 损伤 c dna 在自我修复前后 分子中的碱基比例保持不变 d 若损伤的 dna 不能被正常修复 则可能引发基因突变 解析 选 c dna 分子的修复过程是以一条链为模板 修复损伤链的过程 需要 dna 聚 合酶的催化 双链 dna 的一条链发生损伤指的是碱基错配或碱基丟失 因此 dna 复制过程 中 a 与 c 的错配会导致 dna 损伤 若 dna 损伤是由于碱基丢失和错配导致的 因此自我修 19 复前后碱基比例会发生改变 若损伤的 dna 不能被正常修复 会导致碱基对发生改变或缺 失 进而引发基因突变 7 基因 x 表达出的蛋白质 x 是合成亮氨酸的必要蛋白质 利用单倍体酵母菌来研究 基因 x 各种突变的效应 以下是基因 x 模板链上开始和结束部分的序列 说明 起始密码 aug 终止密码 uaa uag uga 下列叙述正确的是 a 基因 x 在位置 26 的 c t 突变 会转录出较短的 mrna b 在位置 16 的 a t 突变 细胞在缺少亮氨酸的培养基可能无法生长 c 在位置 31 的 t a 突变 细胞制造出 1 种不同的蛋白质 x 只缺少最前面的 10 个氨 基酸 d 在基因位置 33 和 34 之间插入额外的 1 个 g c 碱基对 仍然能制造出有功能的蛋 白 x 解析 选 b 基因 x 在位置 26 的 c t 突变 碱基数量没有改变 所以转录形成的 mrna 的长度不变 但是转录形成的 mrna 上的密码子变为 uag 为终止密码 所以会翻译出 较短的肽链 在位置 16 的 a t 突变 密码子由 uuc 变为 auc 决定的氨基酸发生了改变 造成蛋白质 x 结构改变 不能再合成亮氨酸 所以细胞在缺少亮氨酸的培养基可能无法生 长 在位置 31 的 t a 突变 第 11 位密码子变为 uac 会改变该氨基酸的种类 但不影响 前面的氨基酸 在基因位置 33 和 34 之间插入额外的 1 个 g c 碱基对 则第 11 位以后的 氨基酸都发生了改变 形成的蛋白质不同于蛋白质 x 考点三 中心法则与基因对性状的控制 保分类考点 自主学通 查清易错小点 判断正误 1 烟草花叶病毒能发生逆转录过程 2 hiv 是逆转录病毒 其遗传信息的传递发生在宿主细胞内 3 一个基因只能决定一种性状 4 生物体的一种性状可受多个基因的影响 5 逆转录病毒内含有逆转录酶 6 人轮状病毒是一种双链 rna 病毒 病毒 rna 在小肠上皮细胞内复制的过程中会有氢 键的断裂和形成 理清知识主干 1 把握三种类型的生物遗传信息传递方式 填表 生物类型信息传递方式举例 20 以 dna 为遗传物质的 生物 绝大多 数生物 以 rna 为遗传物质的 生物 烟草花 叶病毒 逆转录病毒 艾滋病 病毒 2 利用 三看法 判断中心法则各过程 填表 一看 模板 二看 原料 三看 产物判断过程 脱氧核苷酸 dna dna 复制 dna 核糖核苷酸 rna 转录 脱氧核苷酸 dna 逆转录 核糖核苷酸 rna rna 复制 rna 氨基酸蛋白质 或多肽 翻译 练通高考能力 1 在其他条件具备的情况下 在试管中加入物质 x 和物质 z 可得到相应产物 y 下 列叙述正确的是 a 若 x 是 dna y 是 rna 则 z 是逆转录酶 b 若 x 是 dna y 是 mrna 则 z 是脱氧核苷酸 c 若 x 是 rna y 是 dna 则 z 是限制性核酸内切酶 d 若 x 是 mrna y 是在核糖体上合成的大分子 则 z 是氨基酸 解析 选 d 若 x 是 dna y 是 rna 则 z 是转录酶 若 x 是 dna y 是 mrna 则 z 是 核糖核苷酸 若 x 是 rna y 是 dna 则 z 是逆转录酶 若 x 是 mrna y 是在核糖体上合成 的大分子 即蛋白质 则 z 是氨基酸 2 环丙沙星能抑制细菌 dna 解旋酶的活性并促进 dna 螺旋化 若在细菌正常生长的培 养液中加入适量的环丙沙星 不可能出现的现象是 a 细菌基因突变的频率增加 b 细菌增殖受到抑制 c 细菌 dna 复制发生障碍 d 细菌蛋白质合成发生障碍 解析 选 a 据题意知 环丙沙星能抑制 dna 的解旋 即能抑制 dna 的复制及表达过 21 程 基因突变大多发生于 dna 的复制过程中 dna 不复制 其基因突变的频率会降低 一 形成生命观念 1 下列关于基因控制蛋白质合成过程的叙述 正确的是 a rna 聚合酶的结合位点位于 dna 上 b 该过程需要有三个高能磷酸键的 atp 提供能量 c 基因的两条链分别作模板进行转录可提高合成蛋白质的效率 d 一种密码子只决定一种氨基酸 一种氨基酸只由一种 trna 转运 解析 选 a rna 聚合酶结合位点是转录起始位点 是一段位于基因上的 dna 序列 称 作启动子 基因控制蛋白质合成过程需要 atp 供能 atp 中含两个高能磷酸键 转录仅以 dna 的一条链作为模板 一种密码子只能决定一种氨基酸 一种氨基酸可能由一种 trna 或 多种 trna 转运 2 2018 安庆二模 基因在转录形成 mrna 时 有时会形成难以分离的 rna dna 杂交 区段 这种结构会影响 dna 复制 转录和基因的稳定性 以下叙述正确的是 a dna 复制和转录的场所在细胞核中 b rna dna 杂交区段最多存在 5 种核苷酸 c 正常基因转录时不能形成 rna dna 杂交区段 d mrna 难以从 dna 上分离可能跟碱基的种类和比例有关 解析 选 d 真核细胞内 dna 复制和转录的场所主要在细胞核中 线粒体和叶绿体中 也能发生 rna dna 杂交区段最多存在 8 种核苷酸 因为 dna 中可存在 4 种脱氧核苷酸 rna 中可存在 4 种核糖核苷酸 正常基因转录时也会形成 rna dna 杂交区段 mrna 难以从 dna 上分离可能跟 g c 碱基对形成比例较多有关 因为 g c 碱基对之间氢键较 a u 或 t a 的多 3 sars 病毒是一种单链 rna 病毒 该 rna 既能作为 mrna 翻译出蛋白质 又能作 为模板合成 rna 再以 rna 为模板合成子代 rna 下列有关 sars 病毒的叙述正确的是 a 遗传物质是 rna 其中含有遗传信息和密码子 b 复制时会出现双链 rna 该过程需要逆转录酶的催化 c 翻译时的模板及所需的酶均由宿主细胞提供 d 增殖过程中会出现 t a a u 碱基配对方式 解析 选 a 由题意可知 sars 病毒为 rna 病毒 其遗传物质是 rna 所以 rna 中 含有遗传信息 rna 作为 mrna 翻译出蛋白质时 rna 中含有密码子 rna 复制时先 根据碱基互补配对原则合成一条 rna 再以 rna 为模板合成子代 rna 可知 rna 复制 22 时会出现双链 该过程不需要逆转录酶的催化 翻译时所需的模板是 rna 由病毒自身提 供 该病毒增殖过程中涉及 rna 的复制和翻译 都是在 rna 与 rna 之间进行碱基互补配对 所以不会出现 t a 碱基配对方式 二 具备社会责任 4 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 与 mrna 的结合 有的还可以干扰细菌细胞壁的形成 下列相关叙述正确的是 a