专题6 遗传的分子基础-【必背知识和真题回顾】2022年高考生物考前冲刺

学而优·教有方PAGEPAGE1专题6遗传的分子基础1．核心概念(1)基因：是有遗传效应的DNA片段。每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。(必修2P57)(2)转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。(必修2P63)(3)翻译：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，这一过程叫做翻译。(必修2P64)(4)密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基称做1个密码子。(必修2P64)(5)反密码子：tRNA上的3个相邻碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子。(必修2P66)2．要语必备(1)教材黑体字①因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。(必修2P46)②DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。磷酸—脱氧核糖构成的基本骨架排列在螺旋外侧，碱基排列在内侧。腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。DNA中，A一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。(必修2P48～49)③DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。(必修2P54)④遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。(必修2P57)⑤基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(如豌豆的圆粒皱粒，人类的白化病)(必修2P69)⑥基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(如人类囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症)(必修2P70)(2)易混重难点①赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术，通过32P、35S分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验，证明了噬菌体中在前后代具有连续性的物质为DNA。(必修2P45)②核糖体是可以沿着mRNA移动的。(必修2P66)③中心法则全部内容包括1DNA复制、2转录、3翻译、4RNA复制及5逆转录，其中，几乎所有活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)都能进行2、3，具有分裂能力的细胞可完成1、2、3,4、5只有某些RNA病毒能完成，且需在寄主细胞中进行。(必修2P68)3．长句模板(1)简述对噬菌体进行同位素标记的大致过程(必修2P45)先用含同位素标记的培养基培养细菌，再用得到的细菌培养噬菌体，就能得到含相应同位素标记的噬菌体。(2)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的设计思路(必修2P46思考与讨论)设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独地、直接地观察它们的作用。(3)白化病的直接原因和根本原因(必修2P69)直接原因：酪氨酸酶不能合成；根本原因：控制酪氨酸酶的基因异常(注意：老年白发只是酪氨酸酶活性降低)。(4)量子物理学的奠基人薛定谔在生物遗传学上的贡献(必修2P56相关信息)第一个把遗传物质设定为一种信息分子，提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学家。(5)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体的意义(必修2P67)同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质(6)简述基因与生物体性状的关系(必修2P70)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。4、易错提醒一、DNA是主要的遗传物质1．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。2．病毒的培养方法是先用培养基培养其宿主细胞，再用宿主细胞培养病毒。3．赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。然后，用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。4．噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。5．从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中，RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。二、DNA分子的结构、复制及基因本质1．在双链的DNA结构中，大多数脱氧核糖连接2个磷酸基团，但每条链各有一个末端的脱氧核糖只连接1个磷酸基团。2．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。3．DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。这一过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。4．复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。5．DNA分子能准确复制的原因是碱基互补配对原则保证了复制准确地进行，DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。三、基因的表达1．DNA转录成mRNA时所需的酶有RNA聚合酶。2．原核生物因为没有核膜结构，细胞内DNA的转录和翻译可以同时进行。3．目的基因表达时，RNA聚合酶识别并结合的位点是基因的启动子，而翻译时，mRNA中控制翻译起始的是起始密码子。4．合成蛋白质时，tRNA与氨基酸的结合发生在细胞质中。5．人体神经元和肌细胞的形状结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的mRNA不同。6．核糖体是可以沿着mRNA移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。7．通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。8．根据mRNA的碱基序列可以写出确定的氨基酸序列，但不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。9．科学家克里克预见了遗传信息传递的一般规律，并将这一规律命名为中心法则。10．最初中心法则的内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译；但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质或RNA或DNA。修改后的中心法则增加了遗传信息从RNA流向RNA或DNA。11．基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。12．皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶不能合成。囊性纤维病患者中，编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白缺少一个氨基酸，进而影响了CFTR蛋白的结构，使CFTR转运氯离子的功能异常。13．基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。例如，人的身高可能是由多个基因决定的，其中每一个基因对身高都有一定的作用。14．基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。15．线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。为了与细胞核的基因相区别，将线粒体和叶绿体中的基因称做细胞质基因。重温真题1．（2021·江苏·高考真题）核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是（）A．组成元素都有C、H、O、NB．细胞内合成新的分子时都需要模板C．在细胞质和细胞核中都有分布D．高温变性后降温都能缓慢复性【答案】D【解析】【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者，构成蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样。2、核酸是遗传信息的携带者、其基本构成单位是核苷酸，核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA和RNA，核酸对于生物的遗传变异和蛋白质在的生物合成中具有重要作用，不同生物的核酸中的遗传信息不同。【详解】A、核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；B、核酸和蛋白质的合成都需要模板。合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；C、核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；D、DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。故选D。2．（2021·海南·高考真题）终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况（“-”表示一个碱基缺失）。下列有关叙述正确的是（）A．①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸B．②和③编码的氨基酸序列长度不同C．②~④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近D．密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸【答案】C【解析】【分析】密码子是指位于mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，终止密码子不编码氨基酸。【详解】A、由于终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸，A错误；B、根据图中密码子显示，②和③编码的氨基酸序列长度相同，都是6个氨基酸，B错误；C、从起始密码子开始，mRNA上每三个相邻碱基决定一个氨基酸，②~④中，②③编码的氨基酸序列从第二个开始都发生改变，④编码的氨基酸序列除了少了第二个氨基酸，之后的序列都与①相同，因此④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；D、密码子有简并性，一个密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一个或多个密码子对应，D错误；故选C。3．（2021·海南·高考真题）已知5-溴尿嘧啶（BU）可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU，要使该位点由A-BU转变为G-C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是（）A．1 B．2 C．3 D．4【答案】B【解析】【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。【详解】根据题意可知：5-BU可以与A配对，又可以和G配对，由于大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU，由半保留复制可知，复制一次会得到G-5-BU，复制第二次时会得到有G-C，所以至少需要经过2次复制后，才能实现该位点由A-BU转变为G-C，B正确。故选B。4．（2021·辽宁·高考真题）下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是（）A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端B．子链的合成过程不需要引物参与C．DNA每条链的5′端是羟基末端D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链【答案】A【解析】【分析】DNA复制需要的基本条件：（1）模板：解旋后的两条DNA单链；（2）原料：四种脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等。【详解】A、子链延伸时5′→3′合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端，A正确；B、子链的合成过程需要引物参与，B错误；C、DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端，C错误；D、解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。故选A。5．（2021·北京·高考真题）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（）A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%【答案】D【解析】【分析】酵母菌为真核生物，细胞中含有DNA和RNA两种核酸；其中DNA分子为双链结构，A=T，G=C，RNA分子为单链结构。据此分析作答。【详解】A、DNA分子为半保留复制，复制时遵循A-T、G-C的配对原则，则DNA复制后的A约占32%，A正确；B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正确；C、DNA遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，则（A+G）/（T+C）=1，C正确；D、由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来，故RNA中U不一定占32%，D错误。故选D。6．（2021·浙江·高考真题）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（）A．240个 B．180个 C．114个 D．90个【答案】B【解析】【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+T=C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性；（5）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。【详解】分析题意可知：该DNA片段含有100个碱基对，即每条链含有100个碱基，其中一条链（设为1链）的A+T占40%，即A1+T1=40个，则C1+G1=60个；互补链（设为2链）中G与T分别占22%和18%，即G2=22，T2=18，可知C1=22，则G1=60-22=38=C2，故该DNA片段中C=22+38=60。已知DNA复制了2次，则DNA的个数为22=4，4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240，原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180，B正确，ACD错误。故选B。7．（2021·浙江·高考真题）在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（）A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体【答案】C【解析】【分析】DNA复制的特点为半保留复制，复制一次，每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链（含有BrdU），得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链；复制二次产生的每条染色体的染色单体中就只有1/2的DNA带有1条模板母链，其他全为新合成链，当姐妹单体分离时，两条子染色的移动方向是随机的，故得到的子细胞可能得到双链都是含有BrdU的染色体，也可能随机含有几条只有一条链含有BrdU的染色体；继续复制和分裂下去，每个细胞中染色体的染色单体中含有BrdU的染色单体就无法确定了。【详解】A、根据分析，第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有BrdU，故呈深蓝色，A正确；B.第二个细胞周期的每条染色体复制之后，每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有BrdU呈浅蓝色，一条单体只有一条链含有BrdU呈深蓝色，故着色都不同，B正确；C.第二个细胞周期结束后，不同细胞中含有的带有双链都含有BrdU的染色体和只有一条链含有BrdU的染色体的数目是不确定的，故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定，C错误；D.根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂，所以不管经过多少个细胞周期，依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体，成深蓝色，D正确。故选D。8．（2021·浙江·高考真题）某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（）A．+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C．过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D．过程④在该病毒的核糖体中进行【答案】A【解析】【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。2、题图分析：图示①、②过程表示RNA的自我复制过程，需要RNA聚合酶，其中①是以+RNA为模板合成-RNA的过程，②表示以-RNA为模板合成+RNA的过程。③④表示以+RNA为模板翻译出蛋白质的过程。【详解】A、结合图示可以看出，以+RNA复制出的子代RNA为模板合成了蛋白质，因此+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正确；B、病毒蛋白基因是RNA，为单链结构，通过两次复制过程将基因传递给子代，而不是通过半保留复制传递给子代，B错误；C、①②过程是RNA复制，原料是4种核糖核苷酸，需要RNA聚合酶；而③过程是翻译，原料是氨基酸，不需要RNA聚合酶催化，C错误；D、病毒不具有细胞结构，没有核糖体，过程④在宿主细胞的核糖体中进行，D错误。故选A。9．（2021·全国·高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（）A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌【答案】D【解析】【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。【详解】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。故选D。10．（2021·湖南·高考真题）血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白（LDL），LDL通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变，当突变使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述错误的是（）A．引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高B．PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平C．引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高D．编码apoB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高【答案】C【解析】【分析】分析题干，血浆胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白与细胞表面的受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而使血浆中的胆固醇含量降低；LDL受体减少和载脂蛋白apoB-100减少，均会影响胆固醇被细胞利用，导致血浆中的胆固醇含量较高。【详解】A、LDL受体缺失，则LDL不能将胆固醇运进细胞，导致血浆中的胆固醇含量升高，A正确；B、由于密码子的简并性，PCSK9基因的某些突变不一定会导致PCSK9蛋白活性发生改变，则不影响血浆中LDL的正常水平，B正确；C、引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少，使血浆中胆固醇的含量增加，C错误；D、编码apoB-100的基因失活，则apoB-100蛋白减少，与血浆中胆固醇结合形成LDL减少，进而被运进细胞的胆固醇减少，使血浆中的胆固醇含量升高，D正确。故选C。11．（2021·河北·高考真题）关于基因表达的叙述，正确的是（）A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息【答案】C【解析】【分析】翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。【详解】A、RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；B、DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；C、翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；D、没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。故选C。12．（2021·广东·高考真题）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（）A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录【答案】C【解析】【分析】1、转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。2、翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。3、DNA复制是指以亲代DNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成子代DNA的过程。4、逆转录是指以RNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成DNA的过程。【详解】分析题意可知，金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，使tRNA不能携带氨基酸进入核糖体，从而直接影响翻译的过程，C正确。故选C。13．（2021·广东·高考真题）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（）①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】B【解析】【分析】威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。【详解】①赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；②沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。故选B。14．（2021·浙江·高考真题）下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（）A．图中①为亮氨酸B．图中结构②从右向左移动C．该过程中没有氢键的形成和断裂D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中【答案】B【解析】【分析】分析图示可知，图示表示遗传信息表达中的翻译过程，①表示氨基酸，②表示核糖体，图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体，空载tRNA从右侧离开核糖体，据此分析。【详解】A、已知密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；B、由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；C、互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误；D、细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。故选B。15．（2021·辽宁·高考真题）脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸（图中R所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中Y所示）之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是（）A．脱氧核酶的作用过程受温度的影响B．图中Y与两个R之间通过氢键相连C．脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种D．利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程【答案】BCD【解析】【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。【详解】A、脱氧核酶的本质是DNA，温度会影响脱氧核酶的结构，从而影响脱氧核酶的作用，A正确；B、图示可知，图中Y与两个R之间通过磷酸二酯键相连，B错误；C、脱氧核酶本质是DNA，与靶RNA之间的碱基配对方式有A-U、T-A、C-G、G-C四种，C错误；D、利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻译过程，D错误。故选BCD。16．（2021·湖南·高考真题）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（）A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子【答案】ABC【解析】【分析】基因的表达的产物是蛋白质，包括转录和翻译两个过程，图中①为转录过程，②为翻译过程。【详解】A、基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子，说明基因A表达的效率高于基因B，A正确；B、核基因的转录是以DNA的一条链为模板转录出RNA的过程，发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中的核糖体，B正确；C、三种RNA（mRNA、rRNA、tRNA）都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C正确；D、反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D错误。故选ABC。17．（2021·河北·高考真题）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（）药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响【答案】BCD【解析】【分析】根据表格中信息可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响DNA复制过程中原料的供应；放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以影响DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板；阿糖胞苷通过抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程。【详解】A、据分析可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；B、据分析可知，放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板，B正确；C、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；D、将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可以抑制肿瘤细胞的增殖，由于三种药物是精准导入肿瘤细胞，因此，可以减弱它们对正常细胞的不利影响，D正确；故选BCD。18．（2021·江苏·高考真题）根据新冠病毒致病机制及人体免疫反应特征研制新冠疫苗，广泛接种疫苗可以快速建立免疫屏障，阻击病毒扩大。图1为新冠病毒入侵细胞后的增殖示意图，图2为人体免疫应答产生抗体的一般规律示意图。请据图回答下列问题。(1)图1中，新冠病毒通过S蛋白与细胞表面的ACE2受体结合，侵入细胞释放出病毒的（+）RNA，在宿主细胞中经____________合成病毒的RNA聚合酶。(2)在RNA聚合酶的作用下，病毒利用宿主细胞中的原料，按照__________原则合成（-）RNA。随后大量合成新的（+）RNA。再以这些RNA为模板，分别在____________大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋白。(3)制备病毒灭活疫苗时，先大量培养表达___________的细胞，再接入新冠病毒扩大培养，灭活处理后制备疫苗。细胞培养时需通入CO2，其作用是______________。(4)制备S蛋白的mRNA疫苗时，体外制备的mRNA常用脂质分子包裹后才用于接种。原因一是人体血液和组织中广泛存在__________，极易将裸露的mRNA水解，二是外源mRNA分子不易进入人体细胞产生抗原。(5)第一次接种疫苗后，人体内识别到S蛋白的B细胞，经过增殖和分化，形成的________细胞可合成并分泌特异性识别__________的IgM和IgG抗体（见图2），形成的______细胞等再次接触到S蛋白时，发挥免疫保护作用。(6)有些疫苗需要进行第二次接种，据图2分析进行二次接种的意义是________。【答案】(1)翻译(2)碱基互补配对游离核糖体和粗面内质网上的核糖体(3)ACE2受体维持培养液的酸碱度(4)RNA酶(5)浆新冠病毒S蛋白记忆(6)激发再次应答在人体内产生更多维持时间更长的抗体,并储备更多的记忆细胞【解析】【分析】由图可知，新冠病毒通过S蛋白与细胞表面的ACE2受体结合，侵入细胞释放出病毒的（+）RNA，在宿主细胞中经翻译合成病毒的RNA聚合酶，参与宿主细胞内合成病毒的RNA。(1)结合分析可知，新冠病毒侵入细胞后释放出病毒的（+）RNA，在宿主细胞中经翻译合成病毒的RNA聚合酶。(2)在RNA聚合酶的作用下，病毒利用宿主细胞中的原料，按照碱基互补配对原则合成（-）RNA；随后再通过复制合成大量新的（+）RNA，再以这些RNA为模板，分别在游离核糖体和粗面内质网上的核糖体大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋白。(3)病毒表面的蛋白质可作为抗原激发机体的特异性免疫过程，制备新冠病毒灭活疫苗时，先大量培养能够表达ACE2受体的细胞，再接入新冠病毒扩大培养，经灭活处理后制备疫苗；动物细胞培养时常需通入CO2，其目的是维持培养液的酸碱度。(4)由于人体血液和组织中广泛存在RNA酶极易将裸露的mRNA水解，另外外源mRNA分子不易进入人体细胞产生抗原，因此，制备S蛋白的mRNA疫苗时，体外制备的mRNA常用脂质分子包裹后才用于接种。(5)第一次接种疫苗后，刺激B细胞增殖和分化，形成的浆细胞可合成并分泌特异性识别新冠病毒S蛋白的IgM和IgG抗体，并产生记忆细胞；当再次接触到S蛋白时，记忆细胞增殖分化，产生大量浆细胞，分泌大量抗体，发挥免疫保护作用。(6)进行二次接种的意义：激发再次应答在人体内产生更多维持时间更长的抗体,并储备更多的记忆细胞。19．（2021·浙江·高考真题）利用转基因技术，将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻（2n）（甲），获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻（乙）和纯合高秆抗除草剂水稻（丙）。用甲、乙、丙进行杂交，F2结果如下表。转基因过程中，可发生基因突变，外源基因可插入到不同的染色体上。高秆（矮秆）基因和抗除草剂基因独立遗传，高秆和矮秆由等位基因A（a）控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用B-表示：杂交组合F2的表现型及数量（株）矮杆抗除草剂矮杆不抗除草剂高杆抗除草剂高杆不抗除草剂甲×乙51316700甲×丙10937313104乙×丙1781253736回答下列问题：（1）矮秆对高秆为__________性状，甲×乙得到的F1产生__________种配子。（2）为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出__________，逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取RNA中出现的DNA污染，可采用的方法是__________。（3）乙×丙的F2中，形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是__________。（4）甲与丙杂交得到F1，F1再与甲杂交，利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解__________。【答案】隐性2mRNA用DNA酶处理提取的RNA乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律【解析】【分析】1、甲×乙杂交组合的F2性状比为3∶1，是由一对基因控制的分离定律；2、甲×丙杂交组合的F2性状比为9∶3∶3∶1，是由两对基因控制的自由组合定律；3、乙×丙杂交组合的F2性状比为45∶15∶