第5讲 遗传的分子基础

1、2015届高三二轮复习专题五遗传的分子基础一、知识要点：1DNA是遗传物质的实验（1）肺炎双球菌转化实验项目1928年英国格里菲思（体内转化实验）1944年美国艾弗里（体外转化实验）过程结果分析R型细菌无毒性、S型细菌有毒性；S型细菌内存在着使R型细菌转化为S型细菌的物质S型细菌的DNA使R型细菌发生转化；S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化结论加热杀死的S型细菌体内有“转化因子” S型细菌体内的DNA是“转化因子”，DNA是生物的遗传物质（2）噬菌体侵染细菌实验步骤标记细菌细菌含35S的培养基含35S的细菌细菌含32P的培养基含32P的细菌标记噬菌体噬菌体含35S的细菌含35S的噬菌体噬

2、菌体含32P的细菌含32P的噬菌体噬菌体侵染细菌 含35S的噬菌体细菌上清液放射性高，沉淀物放射性很低，新形成的噬菌体没有检测到35S含32P的噬菌体细菌上清液放射性低，沉淀物放射性很高，新形成的噬菌体检测到32P分析35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，而是留在细胞外；32P标记的DNA进入了宿主细胞内结论子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的，DNA是噬菌体的遗传物质特别提示：艾弗里实验的结果是通过观察培养皿中的菌落特征而确定的。S型菌DNA重组到R型菌DNA分子上，使R型菌转化为S型菌，这是一种可遗传的变异，这种变异属于基因重组。被32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，上清液应无

3、放射性，若存在放射性，其原因之一可能是培养时间过长，细菌裂解，子代噬菌体已被释放出来。原因之二是部分噬菌体并未侵入细菌内。2DNA分子的结构和特性（1）DNA分子的结构及特点图解规则的双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架，内侧是碱基，在碱基A与T之间有两个氢键，C与G之间有三个氢键；一个DNA分子中有两个游离的磷酸基；脱氧核糖与磷酸基、碱基的相连情况：在DNA分子单链一端的脱氧核糖与1个磷酸基和1个碱基相连；在DNA单链中间的脱氧核糖与2个磷酸基和1个碱基相连。（2）DNA分子结构中的碱基比例关系规律公式1互补碱基两两相等AT，CG2两不互补的碱基之和比值相等（AG）

4、/（TC）（AC）/（TG）13任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50%（AC）/（ACTG）（TG）/（ACTG）50%4单链和互补链碱基比例关系一条链上（AT）/（CG）a，（AC）/（TG）b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1/b5双链DNA中互补的碱基之和相等A1T1（或C1G1）A2T2（或C2G2）3基因的表达（1）复制、转录和翻译的比较项目复制转录翻译场所主要在细胞核中（线粒体、叶绿体）主要在细胞核中（线粒体、叶绿体）细胞质中的核糖体上模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸条件酶（解旋酶，DNA聚合酶等）和能量酶（RNA聚合酶等）和能

5、量特定的酶、能量和tRNA原则AT；GCAU；GC；TAAU；GC产生形成2条DNA双链一条单链RNA分子（mRNA）具有一定氨基酸排列顺序的多肽蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录；转录后DNA仍保留原来双链结构一个mRNA分子上可连续结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度传递方向DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质（性状）（2）DNA复制过程中的碱基数目计算（其双链DNA分子中含某种碱基a个）复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a（2n1）。如图所示：第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。（3）中心法则二、习题巩固：11983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病

6、毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是D2澳大利亚等国的科学家近日研究发现，海绵拥有的基因竟然近70%和人类基因相同，其中包括大量的与典型疾病和癌症有关的基因。下列有关叙述不正确的是CA基因是有遗传效应的DNA片段B细胞分裂素延迟植物衰老与基因的作用有关C基因内增加一个碱基对，只会改变肽链上一个氨基酸D基因表达时存在 RNA 分子间的碱基互补配对3如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是A该基因一定存在于干细胞内的染色体DNA上B该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32CDNA解旋酶只作用

7、于部位，限制性核酸内切酶只作用于部位D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/84根据遗传信息及其传递过程判断，下列选项正确的是CA细胞中的遗传信息只能储存于细胞核中B转录和翻译时碱基互补配对方式相同C同一细胞在不同时期，转录的产物可以不同D真核细胞与原核细胞共用一套密码子，说明真核生物由原核生物进化而来5在同一生物体内，下列有关叙述错误的是CDA不同DNA分子中，可能储存有相同的遗传信息B不同组织细胞中，可能有相同的基因进行表达C不同mRNA分子中，不可能含有相同的密码子D不同核糖体中，不可能翻译出相同的多肽6下图为人体内基因对性状的控制过程，由图可推知B A不摄入酪

8、氨酸会使皮肤变白BX1和X2不可能同时出现于同一个细胞中C镰刀型红细胞是由于过程发生基因突变引起的D基因是通过控制蛋白质的结构间接控制生物的性状7如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是C A图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内B图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的C图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链D图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸8如图是某DNA片段的碱基序列，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“甲硫氨酸精氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸缬氨酸”(甲硫氨酸的密码子是AUG)，

9、下列相关叙述一定正确的是C A若该片段复制两次，则至少需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸24个B该片段转录的模板是甲链，其中的 碱基序列代表遗传信息C该片段复制与转录所需的酶不尽相同D若箭头所指碱基对G/C被T/A替换，则该片段编码的氨基酸序列不会改变9. 下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中错误的是CA需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定B配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖C转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系D实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质16. 某目的基因有100个脱氧核苷酸对，一条单链上碱基AGTC1234，则利用PCR技术进行扩增时，在第4次扩增时

10、需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量（不考虑不表达部分）是BA320 B480 C600 D90010胆固醇是血浆中脂蛋白复合体的成分，一种胆固醇含量为45%的脂蛋白(LDL)直接影响血浆中胆固醇的含量。LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合，通过胞吞作用进入细胞，之后LDL在溶酶体的作用下释放出胆固醇。当细胞中胆固醇含量较高时，它可以抑制酶的合成与活性，也可以抑制LDL受体的合成，其主要机制如下图所示。据此分析，下列相关叙述中错误的是ABA为转录，催化该过程的酶主要是DNA聚合酶B体现了基因控制蛋白质合成而直接影响生物的性状C细胞对胆固醇的合成过程存在负反馈调节机制DLDL受体出现遗传缺陷可导致血

11、浆中胆固醇增多11人类的F基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、F基因表达和遗传病症状表现三者之间的关系进行了调查研究，统计结果如表所示，此项研究的结论是DCGG重复次数(n)n50n50n260n500F基因的mRNA(分子数/细胞)50505050F基因编码的蛋白质(分子数/细胞)10004001200遗传病症状表现无症状轻度中度重度ACGG重复次数不影响F基因的转录和翻译，与遗传病是否发生及症状表现无关BCGG重复次数影响F基因的转录和翻译，与遗传病是否发生及症状表现无关CCGG重复次数不影响mRNA与核糖体的结合，与遗传病是否发生及症状表现有关DCGG重复次数不影响F基因

12、的转录，但影响翻译，与遗传病是否发生及症状表现有关12格里菲思和艾弗里用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于此实验的叙述不正确的是BA说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNAB说明了R型活菌能够单独转化为S型菌C说明了R型活菌是无毒性的D说明了加热杀死的S型细菌是无毒的13下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是BA与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的B所使用的噬菌体，必须是接种在含35S的大肠杆菌的培养基中再释放出来的C采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性D新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明DNA是遗传物

13、质而蛋白质不是病毒是一种精明的生物，其核酸几乎只用于合成宿主无法提供的蛋白质。科学家发现一种能以RNA为模板合成DNA的致癌病毒，推测该病毒最可能含有CA与DNA复制相关的酶基因 B与转录相关的酶基因C与逆转录相关的酶基因 D与翻译相关的酶基因关于下图所示的生理过程的说法，正确的是BA该图表示的是翻译过程B该图所示的生物细胞可能无成形的细胞核CmRNA上的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子D该图所示的生理过程需要解旋酶、DNA酶等相关的酶右图表示HIV感染人体细胞的过程，以下分析错误的是CA抑制过程的药物对人体一般是无害的B过程需要的原料来自人体细胞，有4种 C抗体可清除侵入人体细胞内

14、的HIV D噬菌体的遗传物质比HIV稳定下图是中心法则示意图,各个数字代表不同的过程,有关叙述不正确的是BA.过程1和过程2都是边解旋边进行B.过程1和过程2所需原料相同C.过程3和过程4不能发生在人体健康细胞内D.过程5的直接模板是mRNA下列有关基因表达的叙述不正确的是DA某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同B某DNA分子的一条链中A+T占54，则由该DNA转录的信使RNA中G+C占46C细胞中的翻译过程发生在核糖体上DHIV的遗传信息表达没有转录过程下图表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，有关说法错误的是BA真核细胞的核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关B在

15、遗传信息传递过程中，翻译的方向从baC也能在线粒体和叶绿体中进行D一条mRNA可相继与多个核糖体结合，加快了翻译的速度13.关于DNA双螺旋结构的主要特点中，错误的是CA.两条链是按反向平行方式盘旋成双螺旋结构的B.脱氧核糖和磷酸是交替连接，排列在外侧的C.腺嘌呤和尿嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶配对排列在内侧D.碱基和碱基之间靠氢键相连，复制时氢键断开13. 关于右图，正确的说法有：C表示DNA复制过程表示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. B. C. D.右图所示为对不同细胞类型中基因表达情况观察的结果，据此判断在所有细胞中均能表达的基因

16、，以及不同细胞类型中功能最为相似的细胞分别是BA基因3、细胞3与细胞7 B基因2、细胞2与细胞5C基因5、细胞1与细胞3 D基因7、细胞4与细胞53.噬菌体彻底水解后，可以得到的物质有 CA.氨基酸和核糖核苷酸 B.氨基酸和脱氧核苷酸C.氨基酸、脱氧核糖、碱基、磷酸 D.氨基酸、核糖、碱基、磷酸16. 右图表示在人体细胞核中进行的某一生命活动过程。据图分析，下列说法正确的是DA该过程共涉及5种核苷酸 B在不同组织细胞中该过程的产物无差异C该过程需要解旋酶和DNA聚合酶 D该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗8某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实验：用32P标记的噬菌体

17、侵染未标记的细菌；用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是BA沉淀、上清液、沉淀和上清液 B沉淀、沉淀、沉淀和上清液C沉淀、上清液、沉淀 D上清液、上清液、沉淀和上清液1右图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是BADNA与RNA基本组成单位均为脱氧核苷酸B在DNA分子双螺旋结构中和交替排列构成DNA分子的基本骨架C在噬菌体中有5种 DDNA与RNA构成单位的区别仅表现在下列关于核酸以及基因的叙述中正确的是CA细胞中一定同时含有两种核酸，但只有DNA对遗传信息的表达有作用B真核细胞的基因位于染色体上，且编码

18、区是间隔的不连续的C原核细胞中的DNA分子为环状，真核细胞中的DNA分子也有可能是环状DDNA分子的多样性与构成DNA分子的脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序以及脱氧核苷酸链的空间结构有关胰岛B细胞合成胰岛素的过程中，不需要AA脱氧核苷酸B核糖核酸C核糖核苷酸D氨基酸已知某染色体上的DNA分子中G碱基的比例为20，那么，由此DNA克隆出来的某基因中碱基C的比例是DA10B20%C40%D无法确定一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是DA最初认为遗传物质是蛋白质，是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B在艾弗里肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组C噬

19、菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA完全分开D在32P标记噬菌体侵染细菌实验中，离心后只有在沉淀中才能测到放射性同位素32P7.下列对遗传信息传递和表达的叙述，错误的是AA细菌不能独立完成遗传信息的传递和表达BDNA复制、转录均涉及碱基互补配C人体DNA复制、转录的主要场所都是细胞核D翻译过程需要tRNA和核糖体共同参与抗菌药物能够抑制或杀死细菌，表中列出了部分抗菌药物的抗菌机理。下列有关叙述正确的是CA在每个细菌细胞中都正在进行过程B青霉素、利福平、环丙沙星能抑制DNA的复制C环丙沙星能抑制、过程，红霉素能抑制过程D环丙沙星只抑制酵母菌DNA在细胞质中的、过程右图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，以下叙述错误的是BA甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基B甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白质中有m+n-1个肽键C若控制甲合成的基