高中生物专题攻略：专题10 遗传的分子基础

专题10遗传的分子基础

考点1遗传物质的探索过程

1.（2013•新课标II卷）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（C）

①德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验④T?噬

菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实验

A.①②B.②③

C.③④D.④⑤

解析：①孟德尔的豌豆杂交实验证明了遗传的基本规律，②摩尔根的果蝇杂交实验证明

基因在染色体上，③肺炎双球菌转化实脸证明DNA是遗传物质，④T?噬菌体便染大肠杆菌

实验证明DNA是遗传物质，⑤DNA的X光衍射实脸为DNA空间结构的构建提供依据。

2.（2013・无锡模拟）S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌

株却无致病性。下列有关叙述正确的是（A）

A.S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达

B.S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果

C.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质

D.高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩服试剂发生紫色反应

解析：机体受抗原刺激产生的记忆细胞可识别再次进入机体的抗原并产生免疫反应：S

型细菌与R型细菌基因的差异是导致二者性状差异的原因；肺炎双球菌利用自己细胞的核

糠体合成蛋白质；肽键与双缩腺试剂反应生成紫色络合物，高温破坏的是妥白质的空间结构，

而肽键未被水解，故高温处理过的蛋白质仍可与双缩腺试剂发生紫色反应。

3.（2011・广东卷）艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表，从表

可知（C）

实验

组号接种

菌型加入S型菌物质培养皿

长菌情况

①R蛋白质R型

②R荚膜多糖R型

③RDNAR型、S型

④RDNA（经DNA酶处理）R型

A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子

B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性

C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子

D.①〜④说明DNA是主要的遗传物质

解析：①、②组加入S型菌的蛋白质或荚膜多糖，都只长出R型菌，说明蛋白质和英

膜多糖不是转化因子。③组加入S型菌的DNA,结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA

可以使R型菌转化为S型菌；④组加入的DNA酶能将DNA水解成脱一虱核糖核甘酸，结果

只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，③、④组对比说明了

只有DNA才能使R型菌发生转化。

4.（2011・江苏卷）关『“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（C）

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

5.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个

步骤：①培养噬菌体（侵染细菌）②35s和32P标记噬菌体③放射性检测④离心分离。实

验步骤的先后顺序为（C）

A.①②④③B.@®®®

C.②®®®D®&S>@

解析：本实脸包括4个步骤：第一步获得35s和32P标记的噬菌体：第二步再培养噬菌

体（侵染细菌）：第三步禹心分离培养液；第四步进行放射性检测。

6.（2010•海南卷）某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA,重新组合为

“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中

预测正确的是（B）

“杂合”噬菌

体的组成

实验预期结果

预期结果序号子代表现型

甲的DNA+

乙的蛋白质

1与甲种一致

2与乙种一致

乙的DNA+

甲的蛋白质

3与甲种一致

4与乙种一致

A.1、3B.1、4

C.2、3D.2、4

解析：噬菌体是一类病毒，它的外壳由蛋白质构成，内有DNA。噬菌体侵染大肠杆菌

时只将DNA注入大肠杆菌细胞内，而蛋白质外壳留在外面。噬菌体的DNA进入大肠杆菌

后，以大肠杆菌内部的氨基酸为原料，通过大肠杆菌的该糖体合成噬菌体的蛋白质。因此，

重新组合的“杂合”噬菌体的DNA来自于哪种噬菌体，后代的表现型就与哪种噬菌体一致。

7.赫尔希和蔡斯分别用35s和32P标记T?噬菌体的蛋白质和DNA,下列被标记的部位

组合正确的是（A）

CNH2HCOOH®L®-

A.6②B.①③

C.①④D.②④

解析：35s标记在氨基酸的R基上，32P标记在核芬皎的磷酸基团上。

8.用35s标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心

后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀物中含有少量的放射性

的正确解释是（A）

A.经搅拌与离心后还是有少量含有35s的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上

B.离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中

C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35s

D,少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内

解析：沉淀物中含有少量的放射性，是由于还有少量含35s的T2噬菌体吸附在大肠杆

菌上，没有分离下来。彻底离心时，不会有T2噬菌体留在沉淀物中；由于T2噬菌体进入大

肠杆菌的是DNA而不是殳臼质外壳，所以新产生的T2噬菌体的DNA分子上不会有义,

也不会有含35s的蛋白质进入大肠杆菌内。

9.科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的

病斑形态不同。下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是（C）

实验

编号实验过程

实验结果

病斑

类型病斑中分离出

的病毒类型

①a型TMV-*感染植物a型a型

②b型TMV-感染植物b型b型

组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA）-*

③b型a型

感染植物

组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA）一

④a型a型

感染植物

A.实验①B.实验②

C.实验③D.实验④

解析：烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA形成

的组合病毒感染棺物后，其病斑类型与分离出的病毒均为b型。病毒包括DNA病毒和RNA

病毒两类，分别以DNA知RNA作遗传物质；结构简单，包括了外部的蛋白质外壳和内部

的核酸两部分：不能单独生存，必须寄生在活细胞内：在侵入活细胞时，蛋白质外壳留在外

面，核酸进入，子代个体的性状由核酸决定。

10.现有两组实验数据：（1）测得豌豆中DNA有84%在染色体上，14%在叶绿体上，2%

在线粒体上；（2）进一步测得豌豆染色体的组成是：DNA占36.5%,RNA占9.6%,蛋白质

占48.9%。这些实验数据表明（B）

A.染色体是DNA的唯一载体

B.染色体主要由核酸和蛋白质组成

C.DNA能传递遗传信息

D.蛋白质是遗传物质

解析：从题中所列数据可知，染色体、叶绿体、线粒体都是DNA的载体，染色体主要

由核酸和蛋白质组成。

11.（2013・长春模拟）科研人员将提取出的“疯牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶

分别进行处理后，发现该病毒仍具有侵染能力，但用蛋白酶处理后，病毒就会失去侵染能力，

该现象说明（B）

A.“疯牛病”病毒由蛋白质和核酸构成

B.“疯牛病”病毒的遗传物质应该是蛋白质

C.“疯牛病”病毒对核酸水解酶具有抵抗力

D.“疯牛病”病毒不含蛋白质，只含核酸

解析：用DNA水解瞄、RNA水解酶处理后仍具有侵染能力，说明其遗传物质不是DNA

或RNA;用蛋白酶处理后，病毒失去侵染能力，说明起遗传作用的是蛋白质。

12.（2013・肇庆模拟）回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：

1.1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面

是实验的部分步骤：

⑴写出以上实验的部分操作步骤：第一步：用35s标记噬菌体的蛋白质外壳o

第二步：把35s标记的噬菌体与细菌混合。

⑵以上实验结果说明：T?噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内。

⑶若要大量制备用35s标记的噬菌体，需先用含35s的培养基培养大肠杆菌，再用

噬菌体去感染被35s标记的大肠杆菌o

H.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理

论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示:

在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。

（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法（同住

素示踪法）。

（2）在理论上，上清液放射性应该为0,其原因是理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA

全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳。

（3）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：

a.在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，

会使上清液的放射性含量升高，其原因是噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后

分布于上清液中。

b.在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将是（填“是”或

“不是”）误差的来源，理由是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使

上清液出现放射性。

（4）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。

（5）上述实验中，不能（填“能”或“不能”）用,5N来标记噬菌体的DNA,理由是

在DNA和蛋白质中都含有N元素。

解析：I.沉淀物中放射性很低，上清液中放射性很高，说明是用35s标记的噬菌体的蛋

白质外壳。噬菌体的繁殖必须在大肠杆菌内进行，要获得用35s标记的噬菌体，需要先用含

35s的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染被35s标汜的大肠杆菌，才可以得到被35s标

记的噬菌体。

11.（1）噬菌体侵染细菌实睑中，采用的实脸方法是同位素标记法。（2）在DNA中含有P

元素，蛋白质中没有，故32P只能进入噬菌体的DNA中。在侵染过程中，由于噬菌体的DNA

全部注入大肠杆菌，离心后，上清液中是噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中是被侵染的大肠杆菌，

因此上清液中没有放射性。（3）从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，如果时间过

长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来，使上清液带有放射性：如果部分噬菌体

没有侵染到大肠杆菌细胞内，也会使上清液带有放射性。（4）噬菌体侵染细菌实睑表明，在

噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,证明了DNA是噬菌体的遗传物质。

（5）N元素在DNA和蛋白质中都含有，因此不能用,5N标记DNA。

13.（2013・杭州模考）已知菠菜的干叶病是干叶病毒导致的，但不清楚千叶病毒的核酸类

型，请设计实验进行探究，

实验材料：苯酚的水溶液（可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离）、健康生长的菠菜植株、

千叶病毒样本、DNA水解酶、其他必需器材。

（1）实验步骤：

①选取两株生长状况相似的波菜植株，编号为a、bo

②用苯酚的水溶液处理干叶病毒样本，并设法将其蛋白质和核酸分离，以获得其核酸。

③在适当条件下，用DNA水解酶处理干叶病毒样本的部分核酸。

④一段时间后，用处理过的核酸稀释液喷酒植株a,用未处理过的核酸稀释液喷湎植

株b<.

⑤再过一段时间后，观察两株菠菜的生长情况。

（2）实验结果及结论：

①若植株a、b都出现千叶病，则病毒的核酸是RNA:

②若仅植株b出现干叶病，则病毒的核酸是DNAo

解析：本题实脸目的为“探究千叶病毒的核酸种类”，实脸原理为：干叶病毒导致菠菜

得干叶病；若干叶病毒的核酸为DNA,则用DNA水解降处理千叶病毒核酸，DNA被水解，

实验组（用DNA水解酶处理）不出现千叶病；对照组（没有处理）出现千叶病，若干叶病毒的核

酸为RNA,则对照组和实脸组都表现出千叶病。

考点2DNA分子的结构和复制

1.（2011.上海卷）某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C=

1：2：3：4。下列表述错误的是（B）

A.该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变

B.该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺喋吟脱氧核甘酸120个

C.该DNA分子中4种碱基的比例为A：T：G：C=3：3：7：7

D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4?0°种

解析：本题考查DNA分子的结构特点。改变一个碱基，由「密码子的简并性，氨基酸

也可能不变，因而性状不变。某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C

=1：2：3：4,则这条链上A+T=3/10,所以在双链DNA分子中A+T=3/10,因此此DNA

分子中A+T为3/10X400=120,而A=T,所以A和T各有60个，因此连续复制两次，

需要游离的腺嚅吟核甘酸为Q2—1）X60=180。

2.（2010・上海卷）细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A,则该片段中（C）

A.G的含量为30%B.U的含量为30%

C.噂吟含量为50%D.啼嚏含量为40%

解析：在DNA双捱间只有A—T和G—C碱基对，故A=T=30%,G=C=20%,A+

G=50%,T+C=50%o

3.（2013・无锡模拟）二面对DNA结构的叙述中，不正确的一项是（C）

A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧

B.双链DNA分子中的嚓吟碱基与喀嚏碱基总数相等

C.DNA分子中只有4种碱基，所以实际上只能构成44种DNA

D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则

解析：在DNA分子由，A—T,G—C,脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，

共同构成DNA分子的基石支架。DNA分子多样性取决于碱基种类、数量及排列顺序c

4.（2013・长沙模拟）在一个双链DNA分子中，碱基总数为小，腺噂吟碱基数为小则

下列有关叙述不正确的是（D）

A.脱氧核昔酸数=磷酸数=碱基总数

B.碱基之间的氢键数为喀&

C.一条链中A+T的数量为〃

D.G的数量为〃1一/?

解析：A项的等量关系容易判断；对于B项，需知G与C之间形成3个氢键，A与T

之间形成2个氢键，故氢键数为：2〃+3X"5卫=^^片；C项中因A+T的总量为2〃，

故一条链中的A+T的数量应为〃；D项中计算G的数量有误，应为一〃。

5.（2011•上海卷）在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在（A）

A.两条DNA母链之间

B.DNAT链与其互补的母链之间

C.两条DNA子链之间

D.DNA子链与其非互补母链之间

解析：DNA复制时，第一步要解旋，解开两条扭成螺旋的双链，所以解旋酶的作用是

打开两条母链之间的氢键，

6.（2011・江苏卷）下列物质合成时，需要模板的是（B）

A.磷脂和蛋白质

B.DNA和酶

C.性激素和胰岛素

D.神经递质和受体

解析：蛋白质合成时XinRNA为模板，DNA合成时以DNA的两条接为模板，酶（蛋■白

质或RNA）合成时需要以mRNA或DNA的一条链作为模板，脂质和神经递质的合成不需要

模板，B正确。

7.（2011•海南卷）关亍核酸生物合成的叙述，错误的是（D）

A.DNA的复制需要消耗能量

B.RNA分子可作为DNA合成的模板

C.真核生物的大部分核酸在细胞核中合成

D.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期

解析：DNA的复制需要消耗能量，可以以RNA分子为模板通过逆转录合成DNA分子，

真核生物的大部分核酸在细胞核中合成，少数核酸在某些细胞器（如叶绿体、线粒体）中合成，

其核细胞染色体DNA复制发生在有丝分裂间期，故D错误。

8.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嗑咤脱氧核甘酸培养基中完成一个细胞周期，然

后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(B)

A.每条染色体的两条单体都被标记

B.每条染色体中都只有一条单体被标记

C.只有半数的染色体中一条单体被标记

D.每条染色体的两条单体都不被标记

解析：由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中完成一个

细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由

于DNA的半保留复制，所以子代DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。每条染色单

体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。

9.(2012・山东卷)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其

中腺嗓吟占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代

噬菌体。下列叙述正确的是(C)

A.该过程至少需要3X10,个鸟喋吟脱氧核甘酸

B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和解等

C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1：49

D.该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变

解析：本题考查噬菌体侵染细菌的实验、DNA的结构、复制及其与生物性状的关系。

由500()个碱基对组成的双链DNA中，腺喋吟占全部碱基的20%,则鸟喋吟G占30%,即

一个这样的DNA中，A=T=20(X)个,G=C=3(X)0个,则100个子代噬菌体的DNA中共

含有鸟噤吟3X105个。由1个噬菌体增殖到100个噬菌体的过程中，需要鸟噤吟脱氧核昔

酸的数目为3X105—3000个，故选项A错误。噬菌体侵染细菌并增殖过程中，DNA复制、

转录所需的模板为噬菌体DNA,复制、转录和翻译所需要的原料脱氧核昔酸、核糖核昔酸、

核糖体、氨基酸以及酶等皆来自宿主细胞(细菌)，故选项B错误。DNA进行半保留复制，1

个双链都含32P的DNA复制后，子代中含有32P的DNA(一条链含32p,一条链含31P的DNA)

共有2个，只含有31P的DNA共有98个，二者的比例为2：98即1：49,故选项C正确。

由于DNA上有非基因序列，基因中有非编码序列以及密码子具有简并性等原因，DNA发

生突变并不意味着性状一定会发生改变，选项D错误。

10.(2013・宁夏模拟)有10()个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞电定脱氧核甘酸,

若连续复制〃次，则在第〃次复制时需游离的胸腺喀咤脱氧核甘酸多少个(C)

A.40"।B.40"

C.40X2/,_,D.40X2”

解析：该DNA分子中共有100个碱基对即200个碱基，其中有C60个，则T为4D个，

在第〃次复制时需游离的胸腺喀嗦脱氧核昔酸40X2”「个。

II.基因芯片的测序原理是DNA分子杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探

针杂交进行核酸序列测定的方法。先在一块芯片表面固定序列已知的核甘酸的探针；当溶液

中带有荧光标记的靶核酸序列与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定

荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列

TATGCAATCTAG(过程见图1)。

ATACCITA由杂交位置碗定的细

TACG1TAG核限提计序外

杂交探什fll

m组的互补序列

力I八核，酸探计I

TATU：AATTTAGJ纪序列

图।

图2

若靶核酸序列与八核甘酸的探针杂交后，荧光强度最强的探针位置如图2所示，溶液中

靶序列为(A)

A.AGCCTAGCTGAAB.TCGGATCGACTT

C.ATCGACTTD.TAGCTGAA

解析：由图1所示方法可知，图2基因芯片上显示荧光的位置排序为①TCGGATCG,

©CGGATCGA,©GGATCGAC,©GATCGACT,©ATCGACTT,进而推出互补序列为

TCGGATCGACTT,则靶序歹“为AGCCTAGCTGAAo

12.(2010•北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心

方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。

组别1组2组3组4组

培养液中

,4,4,4

唯一氮源NH4C1□NHQNH4C1NH4C1

繁殖代数多代多代一代两代

培养产物ABB的

子I代B的

子II代

操作提取DNA并离心

离心

结果仅为轻带

(,4N/14N)仅为重带

(,5N/,5N)仅为中带

(I5N/,4N)1/2轻带

(I4N/I4N)

1/2中带

(l5N/l4N)

请分析并I可答:

(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过多代培养，且培

,5

养液中的NH4C1是唯一氮源。

(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第3组结果对得到的结论起到了关键作用，

但需把它与第I组和第2组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半

保留复制。

(3)分析讨论：

①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于

B,据此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。

②若将子1代DNA双链分开后再离心，其结果不能(选填“能”或“不能”)判断

DNA的复制方式。

③若在同等条件下将子n代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位

置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。

④若某次实验的结果中，子【代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可

能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为"N.

解析：本题考查DNA的半保留复制及学生推理能力。若在同等条件下将子II代继续培

养，子n代DNA的情况走布2个,5N/,4NDNA,其余全都是,4N/,4NDNA,所以于n代DNA

离心的结果是：密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。

13.(2012・云浮模拟)DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪

犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。

请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：

(l)DNA亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针实际是一种己知碱基顺序的DNA

片段。请问：DNA探针寻找基因所用的原理是：碱基互补配对原则。

(2)用DNA做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合,

其原因是孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲，一条来自父亲。

(3)如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴

定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是B。

母亲孩子ABc

f1[1

(4)现在已知除了同卵双生双胞胎外，每个人的DNA是独一无二的，就好像指纹一样,

这说明了：DNA分子具有多样性和特异性。

(5)为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA?

因为基因在DNA上，而不在RNA上，且DNA具有特异性。

(6)为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，若一个只含31P的DNA分

子用32P标记的脱氧核苛酸为原料连续复制3次后，含立P的单链占全部单链的7/8。

(7)DNA指纹技术也可应用于尸体的辨认工作中，瓦斯爆炸案中数十名J।体的辨认就是

借助于DNA指纹技术。

①下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体同一区段

DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断。A、B、C三组DNA中不是同一人的是C。

A组B组C组

尸体中的DNA碱基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC

家属提供的DNA碱基序列TGACTGCCAACCGAATAGCACGGTAAGACG

②为什么从尸体细胞与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可

以完全互补配对？人体所有细胞均由一个受精卵有丝分裂产生，细胞核中均含有相同的遗

传，勿质(或DNA)。

解析：本题考查DNA分子中碱基排列顺序的多样性和特异性的应用。特定的DNA具

有特定的碱基排列顺序，相同的DNA双捱解开后，能的互补配对。由于小孩的同源染色体

中必定是一条来自其生母，另一条来自其生父，所以孩子的条码一半与其生母吻合，一半与

其生父吻合。复制3次产生DNA分子23=8个，总链数8X2=16条，其中含32P的有脩

一2=14条，故含32P的单链数占总链数的比例为14/16=7/8。若是同一个人的DNA则应该

是所有对应的碱基均能互补配对。同一个人的所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，细

胞核中的DNA完全相同。

14.在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖，某种细胞系

由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为了验证DNA

分子复制的原料是脱氧核昔酸，而不是核糖核甘酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方

案：

(I)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苗酸，而不是核糖核甘酸。

(2)实验材料：突变细胞系、基本培养基、me-核糖核甘酸、"c_核糖核甘酸、口。脱氧

核甘酸、MC-脱氧核昔酸、放射性探测显微仪等。

(3)实验原理：DNA主要分布在细胞核内，其基本组成单位是脱氧核甘酸；RNA

主要分布在细胞质内，其基本组成单位是核糖核昔酸O

(4)实验步骤：

第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。

第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的12c核糖核甘酸和"C-脱氧核首

酸；在培养基乙中加入等量的核糖核甘酸和12c.脱氧核苦酸。

第三步：接种。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系细胞，放到相同的适

宜环境中培养一段时间，让细胞增殖。

第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察细胞核

和细胞质的放射性强弱。

(5)预期结果：

①培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核；

②培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质(注：两组预期结果可颠倒，与步骤相

符即可)；

(6)实验结论：DNA分子复制的原料是脱氧核甘酸，而不是核糖核甘酸o

解析：首先应明确实脸目的：脸证DNA分子复制的原料是脱氧核甘酸，而不是核糖核

苔酸。再通过题干所给信息及相应分析可整理出以下实验设计思路：因突变细胞系不能自主

合成核糖和脱氧核糖，所以用它进行脸证实验，可避免细胞本身合成的原料对实验结果的影

响；该实脸分成两组，为了保证细胞需要，两组实脸组都要提供脱氧核甘酸和核糖核苦酸。

根据实验设计的对照原则，该实验的自变量是给突变细胞提供的原料不同，一组是3(2•脱氧

核昔酸和I2C-核糖核甘酸.另一组是i2c-脱氧核甘酸和"C-核糖核甘酸，然后培养突变细胞，

现察细胞核和细胞质的放射性即可。

I5.DNA复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复

制、分散复制。

双链DNA分子

(1)根据图中的示例对三种复制作出可能的假设：

①如果是全保留复制，则一个DNA分子形成两个DNA分子，其中一个是亲代的，

而另一•个是新形成的；

②如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有一条链来自亲代DNA,另

一条链是新形成的；

③如果是分散复制，则新形成的DNA分子中每条链中一些片段是母链的，另一些片

段是子链的。

(2)请同学们设计实验来证明DNA的复制方式。

实验步骤：

a.在氮源为I4N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为“N-DNA(对照)。

b.在氮源为的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为i'N-DNA(亲代)。

c.将亲代含L,N的大肠杆菌转移到含"N的培养基中，再连续繁殖两代(I和II),用密

度梯度离心力法分离。

结果预测：

①如果与对照IN/MN)相比，子代I能分辨出两条DNA带，分别是一条轻密度带

(,4N/,4N)和一条重密度带1N*N)，则可以排除半保留复制和分散复制，同时肯

定是全保留复制。

②如果子代I只有一条杂种密度带，则可以排除全保留复制,但不能确定是

半保留复制还是分散及制。

③如果子代I只有一条杂种密度带，再继续做子代IIDNA密度鉴定。若子代II可以分

出杂种密度带和轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制。

④如果子代H不能分出杂种、轻密度两条带，则排除半保留复制：同时肯定是

分散复制。

请用图例表示最可能的实验结果。

全轻全重全杂种1/2轻1/2杂种

对照亲代子代1子代n

解析：（1）如果DNA分子复制方式是全保留复制，则由一个DNA分子复制一次形成的

两个子代DNA分子中，有一个DNA分子的两条链全是亲代的，另一个DNA分子的两条链

全是新形成的；如果是半保留复制，则新形成的两个子代DNA分子中，分别有一条链来自

亲代，而另一条链是新形成的：如果是分散复制，则新形成的两个DNA分子均是每条链既

有母链片段，又有新合成的片段。（2）根据实脸步骤，亲代DNA的两条链被“N标记，让它

在含,4N的培养基中连续繁殖两代（I和II）,若子代I的两个DNA分子能分游出一条轻密

度带（I4N/I4N）和一条重密度带（15加7）,即一半DNA的两条链全是亲代的，另一半DNA的

两条链全是新形成的，则为全保留复制，可以排除半保留复制和分散复制；若子代I的两个

DNA分子只有杂种密度带，即每个DNA分子中亲代链和新合成的子链都有，则可以排除

全保留复制，但不能肯定是半保留复制还是分散复制；继续做子代IIDNA密度鉴定，若有

1/2杂种密度带和1/2轻密度带，就可以排除分散复制，而肯定是半保留复制；若不能分出

杂种、轻密度带，则肯定是分散复制而排除半保留复制。

考点3基因指导蛋白质的合成

1.（2013•新课标I卷）关于蛋白质合成的叙述，正确的是（D）

A.一种tRNA可以携带多种氨基酸

B.DNA聚合的是在细胞核内合成的

C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基

D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成

解析：本题主要涉及的知识点是化合物的本质及合成、基因控制蛋白质合成过程中有关

概念及特点，旨在考查考生对蛋白质合成过程中相关知识点的识记及初步分析问题的能力。

一种tRNA上只有一种反密码子，只能识别并携带一种氮基酸，A错误；DNA聚合的是蛋

白质，应该在细胞质中核糖体上合成，B错误；反密码子位于tRNA上的3个碱基构成的，

C错误；线粒体中有合成蛋白质所需的DNA、RNA、核糖体以及相关的酶，也能控制某些

蛋白质的合成，是半自主性的细胞器，D正确。

2.下图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是（D）

A.人体所有细胞都含有5种碱基和8种核甘酸

B.硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成

C.蓝藻的线粒体中也有上述两种核酸

D.DNA彻底水解得到的产物有脱氧核糖，而没有核糖

解析：人体成熟的红细胞中没有DNA。硝化细菌的遗传物质为DNA,由4种碱基组成

（A、T、G、C）o蓝藻属于原核生物，体内没有线粒体。

3.（2013・山东模拟）二列是大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽

的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（B）

-AI（JGGCCTGC1UA..............GAG11C1AA-

1471013100103106

A.第6位的C被替我为T

B.第9位与第10位之间插入I个T

C.第100、101、102位被替换为TTT

D.第103至105位被替换为1个T

解析：B项第9位与第10位之间插入1个T,后面的序列全部改变。A、C两项个别氯

基酸改变。D项103位之前多肽的氮基酸序列不变，之后多肽的氨基酸序列受影响。

4.（2011•安徽卷）甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是（D）

A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，乙合成的产物是双链核酸分子

B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行

C.DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶

D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次

解析：甲图以DNA两条单链为模板，而乙以一条链为模板，且产物是一条链，确定甲

图描述的是DNA复制，乙图描述的是DNA转录。D项一个细胞周期DNA只复制一次，但

要进行大量的蛋白质合成，所以转录多次发生。

5.（2011•上海卷）右图表示两基因转录的mRNA分子数在同一细胞内随时间变化的规

律。若两种mRNA自形成至翻译结束的时间相等，两基因首次表达的产物共存至少需要（不

考虑蛋白质降解）（B）

A.4hB.6h

C.8hD.12h

解析：分析曲线可知,若不考虑先表达的蛋白质的降解，在6h时，两基因首次表达的

产物开始共存。

6.（2011・上海卷）原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真

核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是（D）

A.原核生物的IRNA合成无需基因指导

B.真核生物tRNA呈三叶草结构

C.真核生物的核糖体可进入细胞核

D.原核生物的核糖体可以靠近DNA

解析：由于原核生物细胞中没有核膜，所以转录和翻译可同时进行；而其核生物有核膜，

转录在细胞核中进行，转录出mRNA后从核孔进入细胞质，在核糖体上进行条白质的翻译

过程，有时间和空间上的分隔。

7.（2010・天津卷）根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是（C）

DNA双链

TG

mRNA

tRNA反密码子A

氨基酸苏氨酸

A.TGUB.UGA

C.ACUD.UCU

解析：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氮基酸，每3个这样的碱基称作1个密码子。

据表，mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱

基为U;DNA的一条链上为TG,另一条链上为AC,若DNA转录时的模板链为TG链，

则mRNA的密码子为ACU,若DNA转录时的模板链为AC链，则mRNA的密码子为UGU。

8.（2011・江苏卷）关于转录和翻译的叙述，错误的是（C）

A.转录时以核糖核甘酸为原料

B.转录时RNA聚合酹能识别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

解析：转录是指以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，所以所需的原料为核糖

核昔酸，所需的蜂是RNA聚合峰；转求时，RNA聚合酶能够识别基因编码区上游的非编码

区中的RNA索合酶结合位点并与之特异性结合，激活DNA的转录功能；翻译过程中核糖

体首先结合到mRNA上并沿着mRNA向前移动，翻译出多肽链；一种氨基酸可能有几个密

码子，这一现象称作密码子的简并性，其对生物体生存的意义在于减少因基因突变所引起的

性状上的改变。

9.卜列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是（D）

A.遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同

B.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同

C.遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同

D.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同

解析：遗传信息是DNA分子上脱氧核甘酸的排列顺序，遗传密码位于mRNA上，其

碱基构成不同。

10.（2013・浙江卷）图①〜③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②发生的主要场所是细胞核。

（2）已知过程②的a链中鸟噂吟与尿喀咤之和占碱基总数的54%,a链及其模板链对应区

段的碱基中鸟噂吟分别占29%、19%,则与a链对应的DNA区段中腺喋吟所占的碱基比例

为26%o

（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③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T/A替换为C/G（A/T替换为G/C）。

（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②、③而不

能发生过程①的细胞是浆细胞和效应T细胞。

⑸人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②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：本题考查的是遗传的物质基础和生物变异的知识，涉及DNA复制、转录和翻译

等过程。

(1)图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要在细胞核中。

(2)RNA中G+U=54%、C+A=46%,则其DNA模板链中C(29%)+A=54%、G(19%)

+T=46%,计算得DNA一条链中A+T=52%,故双链中A+T=52%,A=T=26%<

(3)该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U

变为了碱基C成为苏氮酸的密码子，相应的则是基因中T//A替换为了C〃G(或A//T替换为

了G//C)o

(4)人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细

胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制。(5)1个DNA分

子中含许多个基因，不同组织细胞因基因的选择性表达，故进行转录过程时启用的起始点不

完全相同。

11.(2013・天津卷)肠道病毒EV71为单股正链(+RNA)病毒，是引起手足口病的主要病

原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。

据图回答下列问题：

⑴图中物质M的合成场所是宿主细胞的核糖