北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
第三单元 生物的遗传
专题 8 遗传的分子基础
【考情探究】
课标解读
考情分析 备考策略
考点 考向
肺炎链(双)球菌的转 (1)考查内容:亲代传递给子代的遗传信息
化实验 主要储存在DNA分子上,DNA分子上的遗
DNA是主要的 T2(T)噬菌体侵染细 传信息通过转录与翻译控制生物性状,这是
1 2
遗传物质 菌的实验 此部分考题的主要落脚点。本专题主要考
(1)利用对照法比较肺炎链
DNA是主要的遗传 查内容有DNA是主要的遗传物质、DNA
(双)球菌转化实验和
物质 的结构与复制、基因的表达三个考点。(2)
T2(T)噬菌体侵染细菌实
DNA的结构与 DNA分子的结构 命题规律:“DNA是主要的遗传物质”主 2
2 验。
复制 DNA分子的复制 要依托科学史上的经典实验考查科学家证
(2)通过构建模型深刻理解
明DNA是主要的遗传物质的思路与方法;
DNA分子的结构特点与
“DNA的结构与复制”常结合细胞中
复制过程。
DNA分子的结构特点和半保留复制方式
(3)利用表格比较法对比记
进行考查;“基因的表达”重视对转录、翻
忆DNA复制、转录和翻
译等的基本概念和生理过程的理解和应用,
译的不同。
转录与翻译 如2020课标全国Ⅱ,29。(3)命题预测:预计
3 基因的表达 (4)进行DNA复制、转录
2022年高考中,试题情境还将通过基础判
和翻译有关的专题集训,
断、问题探讨、实例分析等,引导考生利用
提高解题能力
模型与建模、归纳与概括等科学的思维方
法理解DNA分子作为遗传物质所具有的
特征,以及通过复制、转录、翻译等过程传
中心法则 递和表达遗传信息的规律
【真题探秘】
命题立意
(1)命题特点
以“遗传信息的传递”为话题考查复制、转录与翻译知识,试题设计既有知识点的综合,也有知识点的延伸和迁移。
(2)核心素养
通过对“遗传信息及其传递”中结论性语句的分析与判断,考查科学思维素养中的归纳与概括、类比与推理等要素。
解题指导
(1)核心考点
遗传信息;中心法则。
(2)易混易错
DNA转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息,3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。
拓展延伸
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(1)原核细胞中基因的转录、翻译可同时同地进行,边转录边翻译;真核生物的核DNA的转录在细胞核,翻译主要在细胞质
中,核基因先转录后翻译;但真核细胞中线粒体和叶绿体中的DNA的转录与翻译与原核细胞基本相同。
(2)高等动、植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径,但具体到不同细胞情况不尽相同,如根尖分生区细胞等分裂旺盛
的组织细胞中三条途径都有;但叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径,只有转录和翻译两条途径;哺乳动物成熟
的红细胞中无细胞核,不再进行DNA复制、转录等。
基础篇
【基础集训】
考点一 DNA是主要的遗传物质
1.(2020辽宁辽阳一模,5)下列有关肺炎链(双)球菌及其转化实验的叙述,错误的是 ( )
A.S型肺炎链(双)球菌的DNA能够直接使小鼠患败血症
B.R型肺炎链(双)球菌可通过基因重组转化成S型肺炎链(双)球菌
C.S型肺炎链(双)球菌的菌体有多糖类的荚膜,形成的菌落表面光滑
D.S型肺炎链(双)球菌的多糖不是使R型肺炎链(双)球菌产生稳定遗传变化的物质
答案 A
2.(2020湖北武汉一模,4)艾弗里等人为了弄清转化因子的本质,进行了一系列的实验,如图是他们所做的一组
实验。有关说法正确的是 ( )
A.比较实验一和实验三的结果,可说明转化因子就是DNA
B.检测实验结果发现,实验二的培养皿中只存在一种菌落
C.比较实验二和实验三的结果,可看出蛋白酶没有催化作用
D.根据三个实验的结果,还无法确定转化因子的本质
答案 B
3.(2021届安徽皖江名校一联,11)材料的选择对实验的成功与否至关重要,赫尔希和蔡斯在探索DNA是遗传
物质时就是以T2(T)噬菌体作为实验材料,在该实验过程中,该病毒所体现出的最突出的特点是 ( )
2
A.不能在营养丰富的培养基上生存
B.遗传物质是DNA,而不是RNA
C.侵染细胞时只有核酸进入宿主细胞
D.侵染的宿主细胞只能是大肠杆菌
答案 C
4.(2020福建福州一中开学考,23)用32P标记的T2(T)噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清
2
液的放射性占15%,沉淀物的放射性占85%。关于“上清液带有放射性的原因”及实验结论的叙述正确的
是 ( )
A.可能为培养时间过长,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的T2(T)噬菌体未与细菌分离
2
C.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌
D.该实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
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答案 A
5.如图是用32P标记T2(T)噬菌体并侵染细菌的过程,有关叙述正确的是( )
2
①用32P标
记T2(T)
2
噬菌体 ②被标记的
T2(T)噬
2
菌体侵染细菌 ③搅拌、离心 ④检测上清液
和沉淀物中
的放射性
A.过程①32P标记的是T2(T)噬菌体外壳的磷脂分子和内部的DNA分子
2
B.过程②应短时保温,有利于吸附在细菌上的T2(T)噬菌体与细菌分离
2
C.过程③离心的目的是析出T2(T)噬菌体外壳,被感染的细菌沉淀
2
D.过程④沉淀物的放射性很高,说明T2(T)噬菌体的DNA是遗传物质
2
答案 C
6.如图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程,将其放在水和苯酚中振荡后,分离出不同
成分,用这些分离出的不同成分分别接种正常烟草,由此推断正确的是 ( )
A.烟草的遗传物质是RNA
B.烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体
C.接种RNA后,烟草感染的病毒与TMV相同
D.接种蛋白质后,烟草感染的病毒与TMV相同
答案 C
7.下列关于遗传物质的说法正确的是 ( )
A.T2(T)噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质
2
B.真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,病毒中的遗传物质都是RNA
C.染色体和DNA都是生物的遗传物质
D.虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同,但他们最关键的实验设计思路都是用微生物为实验材料
答案 A
考点二 DNA的结构与复制
1.(2021届广东七校联合体一联,13)1953年,沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型。以下关于DNA分
子结构叙述错误的是( )
A.两条链反向平行
B.磷酸和脱氧核糖交替形成骨架
C.碱基位于螺旋的外侧
D.碱基互补配对
答案 C
2.(2020湖北重点中学期初联考,17)下列有关双链DNA结构的描述中,正确的是 ( )
A.质粒DNA分子中,每个脱氧核糖均与两个磷酸残基相连
B.DNA每条链上的相邻碱基通过氢键相连,G含量越多,DNA结构越稳定
C.核DNA分子中,一条链上A∶T∶C∶G=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶T∶C∶G=4∶3∶2∶1
D.已知某核DNA分子一条链中,腺嘌呤占该链的24%,则另一条链中腺嘌呤占该链的26%
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答案 A
3.(2020福建福州一中开学考,24)20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构
潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构。1953年,沃森、克里克构建了DNA的规则的双螺旋结构模
型,沃森、克里克和威尔金斯共同获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子的双螺旋结构
的描述有误的是 ( )
A.DNA分子是由4种脱氧核糖核苷酸相互连接而形成的生物大分子
B.DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接而形成的
C.脱氧核糖核苷酸相互连接形成DNA能够产生水
D.DNA分子的两条链是反向平行的,并且游离的磷酸基位于同一端
答案 D
4.图为真核细胞DNA复制过程示意图。据图分析,下列相关叙述中错误的是( )
A.由图示得知,子链是沿着一定方向延伸的
B.合成两条子链时,DNA聚合酶移动的方向是相反的
C.细胞内的DNA复制场所有细胞核、叶绿体、线粒体
D.解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化,且需要消耗ATP
答案 D
5.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.单链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
答案 A
6.如图为某植物细胞的一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。
下列有关叙述正确的是 ( )
A.在植物的每个细胞中,a、b、c基因都会表达出相应蛋白质
B.a、b互为非等位基因,在亲子代间传递时可自由组合
C.b中碱基对若发生了增添、缺失或替换,则发生了基因突变,但性状不一定改变
D.基因在染色体上呈线性排列,基因一定位于染色体上
答案 C
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考点三 基因的表达
1.(2021届江苏淮海中学一调,15)图甲为基因表达过程,图乙为中心法则,①~⑤表示生理过程。下列叙述正确
的是( )
A.图甲为染色体DNA上的基因表达过程,需要多种酶参与
B.生长激素影响核糖体在mRNA上的移动,故影响基因的转录过程
C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D.图乙中涉及碱基A与U配对的过程有②③④⑤
答案 D
2.关于遗传信息翻译的叙述中正确的是 ( )
A.在翻译的过程中,每一种氨基酸只能由一种密码子决定
B.合成蛋白质时,每一种蛋白质都是由21种氨基酸合成的
C.参与蛋白质合成的密码子有64种,反密码子也有64种
D.mRNA中的碱基序列决定了蛋白质的氨基酸序列
答案 D
3.如图是蛋白质合成示意图,下列相关描述错误的是 ( )
A.图中核糖体移动方向是从右向左,终止密码子位于a端
B.通常决定氨基酸①的密码子又叫起始密码子
C.该过程中碱基互补配对的方式是A—U、C—G
D.图中所示蛋白质合成过程涉及3种RNA
答案 A
4.(2020江苏常熟中学期初调研,11)1957年克里克提出“中心法则”,1970年他又重申了中心法则的重要性
并完善了中心法则(如图)。下列有关叙述错误的是 ( )
A.①~⑤过程都可以在细胞内发生
B.①~⑤过程均遵循碱基互补配对原则
C.①和⑤过程在大肠杆菌细胞中可以同时进行
D.中心法则揭示了生物界共用同一套遗传密码
答案 D
5.在甲基转移酶的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,进而使染色质高度螺旋化,
因此失去转录活性。下列相关叙述错误的是 ( )
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A.DNA甲基化,会导致基因碱基序列的改变
B.DNA甲基化,会导致mRNA合成受阻
C.DNA甲基化,可能会影响生物的性状
D.DNA甲基化,可能会影响细胞分化
答案 A
6.许多基因的启动子(转录起始位点)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中,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.胞嘧啶甲基化会导致已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
答案 C
[教师专用题组]
【基础集训】
考点一 DNA是主要的遗传物质
1.(2020黑龙江双鸭山一中月考,27)下列有关肺炎链球菌及其转化实验的叙述,正确的是 ( )
A.给小鼠注射S型菌DNA,小鼠将患败血症而死亡
B.S型菌的致病性可能与其细胞表面的一层多糖类物质有关
C.实验中少量R型菌转化为S型菌的现象属于基因突变
D.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质
答案 B S型菌的DNA可使R型菌转化为有毒性的S型菌,因此,将S型菌的DNA与R型菌混合后给小鼠
注射,小鼠会患败血症死亡,但只给小鼠注射S型菌的DNA小鼠不会患败血症死亡,A错误;S型菌有致病性,
原因是其表面的荚膜可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生存并繁殖,使宿主患病,B正确;实验中
R型菌转化为S型菌的现象属于基因重组(广义上的),C错误;格里菲思的体内转化实验仅证明加热杀死的S
型菌中含有某种“转化因子”,没有证明DNA是遗传物质,艾弗里的体外转化实验证明了DNA是遗传物质,
D错误。
2.(2020安徽江淮十校第一次联考,13)细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含
有特定基因的DNA片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球
菌有荚膜,菌落光滑,可致病,对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型:R型,无荚膜,菌落
粗糙不致病;另一种是抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验,下面分
析合理的是 ( )
A.甲组中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复
B.乙组中仅观察到一种菌落
C.丙组培养基中会出现R型和S型两种菌落
D.丁组培养基中无菌落生长
答案 D 甲组中部分R型菌被转化为PenrS型菌,PenrS型菌可使小鼠患败血症且对青霉素具有抗性,故注
射青霉素治疗后不可康复,A错误;PenrS型菌的DNA可使部分R型菌转化为PenrS型菌,所以乙组中可观察
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到R型菌和PenrS型菌两种菌落,B错误;R型菌对青霉素敏感,故在含青霉素的培养基上不会出现R型菌落,
C错误;丁组中PenrS型菌的DNA被DNA酶水解,所以无S型菌落出现,又由于培养基含有青霉素,因此R型
菌落也不能生长,D正确。
3.(2019福建漳州一模,16)下列关于“肺炎双球菌的体外转化实验”和“T 噬菌体侵染细菌的实验”的叙述
2
中,错误的是 ( )
A.将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,一段时间后培养基中会有两种菌落
B.在用35S标记的T 噬菌体侵染细菌实验中,细菌裂解后得到的T 噬菌体大多数有放射性
2 2
C.在用32P标记的T 噬菌体侵染细菌实验中,保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高
2
D.两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应
答案 B S型细菌的DNA会使部分R型活细菌转化为S型活细菌,因此一段时间后,培养基中会有两种菌
落,A正确;35S标记的是T 噬菌体的蛋白质,在T 噬菌体侵染细菌的实验中,只有DNA进入大肠杆菌中,蛋白
2 2
质外壳留在外面,细菌裂解后得到的子代噬菌体没有放射性,B错误;用32P标记的T 噬菌体侵染细菌时,保温
2
时间太长,细菌将会裂解释放出子代噬菌体,保温时间太短,部分T 噬菌体还未侵染细菌,两种情况均可导致上
2
清液放射性升高,C正确;两个实验的设计思路均是设法将DNA和蛋白质分开后单独研究各自的效应,D正确。
4.下列关于生物遗传物质的叙述,正确的是 ( )
A.具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA
B.真核生物的遗传物质主要是DNA
C.病毒的遗传物质是RNA
D.细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA
答案 A 具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA,RNA不是遗传物质,A正确、B错误;病毒的遗传物
质是DNA或RNA,C错误;真核细胞细胞内的遗传物质是DNA,D错误。
5.用32P标记的T 噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上
2
清液中放射性32P约占初始标记T 噬菌体放射性的30%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。
2
下列相关叙述不正确的是 ( )
A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中
B.沉淀物的放射性来自T 噬菌体的DNA
2
C.上清液具有放射性的原因是保温时间过长
D.本结果尚不能说明T 噬菌体的遗传物质是DNA
2
答案 C 在本题的T 噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,离心后大肠杆菌主要在沉淀物中,A选项正确;32P标记
2
的是T 噬菌体的DNA,T 噬菌体侵染大肠杆菌时将DNA注入大肠杆菌细胞中,经离心后随大肠杆菌沉淀,B
2 2
选项正确;若保温时间过长,大肠杆菌裂解,新合成的T 噬菌体会释放到培养液,经离心出现在上清液中,但由
2
题知,被侵染细菌存活率接近100%,可能是因为部分T 噬菌体未吸附、侵染大肠杆菌,所以经搅拌、离心后
2
上清液中出现放射性,C选项错误;本实验只对DNA进行标记,未进行蛋白质标记的相关实验,尚不能说明T
2
噬菌体的遗传物质是DNA,D选项正确。
6.肺炎双球菌体外转化实验中,将S型菌进行分离提纯获得的物质分别与R型菌混合,接种到培养基上,观察
到表面光滑的菌落。下列有关叙述正确的是 ( )
A.可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌
B.提纯后的物质诱发R型菌发生了基因突变
C.荚膜多糖进入R型菌导致表面光滑的菌落出现
D.R型菌转化成S型菌后DNA中嘌呤的比例发生了改变
答案 A 本题考查考生对肺炎双球菌转化实验中实验材料和转化实质以及DNA结构的理解。
S型菌菌落光滑,R型菌菌落粗糙,可以通过菌落特征鉴别,A正确;R型菌转化成S型菌的实质是S型菌
的DNA重组到R型菌的DNA中,因此属于基因重组,B、C错误;R型菌转化为S型菌属于基因重组,所以
DNA中嘌呤的比例没有发生改变,D错误。
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易错警示 可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,基因突变具有不定向性和低频性。在本实
验中R型菌的变异具有定向且频率较高的特征,显然不符合基因突变的特点,更近似于基因重组,这种依靠
DNA分子的转移获得基因及其所决定的性状的现象在微生物中较为普遍。
7.1952年,赫尔希和蔡斯研究了T 噬菌体的蛋白质和DNA在噬菌体侵染细菌过程中的功能,实验数据如图
2
所示,下列说法不正确的是 ( )
A.细胞外的 32P含量约30%,原因是有部分标记的T 噬菌体还没有侵染细菌或由于侵染时间过长,部分子代
2
噬菌体从细菌中释放出来
B.实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的 35S和32P分别约占初始标记T 噬菌体放射性的80%和
2
30%
C.图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%,说明细菌没有裂解
D.T 噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜,时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来,会使细胞外 32P含
2
量增高
答案 A T 噬菌体侵染大肠杆菌的时间过长,可造成大肠杆菌裂解释放子代噬菌体,会使细胞外 32P含量增
2
高,但曲线显示,被侵染的细菌存活率为100%,说明细菌并未裂解,故细胞外的 32P 含量有30%,是部分标记的
T 噬菌体还未侵染细菌所致。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的 35S和 32P分别约占初始标
2
记T 噬菌体放射性的80%和30%。
2
8.图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,图乙是利用同位素
标记技术完成T 噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中,不正确的是 ( )
2
A.图甲中ab对应的时间段内,小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体
B.图甲中,后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
C.图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性
D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体,裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性
答案 D 加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后,小鼠免疫系统接受抗原刺激产生抗体需
要一段时间,图甲中ab段对应的时间段内,小鼠体内还没有产生大量抗体; S型细菌可抵御小鼠免疫系统的
清除,后期大量的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的;用 35S标记噬菌体的蛋白质外壳时,子代噬菌体
不具有放射性,故图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性;图乙中若用 32P标记亲代噬菌体,噬菌
体增殖多代后裂解,释放出的子代噬菌体中大部分不具有放射性。
考点二 DNA的结构与复制
1.如图为大肠杆菌的DNA片段模式图,①②③④代表相应的物质,下列叙述正确的是 ( )
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A.DNA是大肠杆菌的主要遗传物质
B.①②的交替排列是导致DNA多样性的原因之一
C.若α链中③占该链碱基数的比例为a,则β链中④占β链碱基数的比例为(0.5-a)
D.图示中编号所代表的物质,在RNA中唯一不能找到的是②
答案 D 大肠杆菌的遗传物质只有DNA,A错误;DNA分子中①磷酸和②脱氧核糖的交替排列是不变的,不
属于导致DNA多样性的原因,B错误;由于③与④互补配对,故α链中③的比例等于β链中④的比例,C错误;
与DNA相比,RNA中不含有脱氧核糖和碱基T,图中③④之间有三个氢键,应为G—C碱基对,题图中编号所
代表的物质中没有碱基T,故图中编号所代表的物质,在RNA中唯一不能找到的是②脱氧核糖,D正确。
2.(2019湖南常德期末,12)下列关于DNA结构与功能的说法,错误的是 ( )
A.DNA分子中能储存大量的遗传信息
B.DNA分子中每个五碳糖上连接一个磷酸和一个含N碱基
C.DNA分子中G与C碱基对含量越高,其分子结构越稳定
D.若DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比例大于1
答案 B DNA分子中碱基对的排列顺序蕴含着大量的遗传信息,A正确;DNA分子中脱氧核苷酸链的多数
脱氧核糖上连接两个磷酸和一个含N碱基,B错误;G、C间有3个氢键,A、T间有2个氢键,故DNA分子中
G与C碱基对含量越高,分子结构越稳定,C正确;DNA分子两条单链中的(A+G)/(T+C)互为倒数,D正确。
3.下列关于DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则
B.DNA复制时,两条脱氧核苷酸链均可作为模板
C.DNA分子全部解旋后才开始进行复制
D.生物体内,脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链
答案 B DNA复制时,严格遵循A—T、C—G的碱基互补配对原则,A错误;DNA是以两条脱氧核苷酸链
为模板进行复制的,B正确;DNA分子边解旋边复制,C错误;生物体内,脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用
下才能连接形成子链,D错误。
4.(2019山东日照期末,21)如图为某原核细胞DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列
叙述错误的是( )
A.由图可知,该DNA分子复制为多起点双向复制
B.除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶等
C.DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的
D.解旋经过含G—C碱基对较多的区域时,消耗的能量相对较多
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答案 A 本题通过DNA分子的复制方式模式图考查科学思维中的演绎与推理能力。由题图可知,该DNA
分子复制为单起点双向复制,A错误;图示解旋酶能打开双链间的氢键,使双链DNA解旋,需要DNA聚合酶等
将单个脱氧核苷酸连接成完整的子链,B正确;DNA分子两条链是反向平行的,而复制的时候只能从5'端向
3'端延伸,所以两条子链合成方向相反,但延伸方向是相同的,C正确;G—C碱基对含有三个氢键,A—T碱基对
含有两个氢键,故解旋经过含G—C碱基对较多的区域时,消耗的能量相对较多,D正确。
5.研究人员将含15N-DNA的大肠杆菌转移到14NHCl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的
4
DNA(FDNA),将FDNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。
1 1
下列相关叙述中不正确的是 ( )
A.热变性处理导致FDNA分子中的磷酸二酯键断裂
1
B.FDNA中的两条链分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链
1
C.14NHCl培养液的氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧核苷酸
4
D.未进行热变性处理的FDNA密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带
1
答案 A 以往考题中大都以DNA分子为单位进行密度梯度离心,而本题却以DNA单链为基本单位,因此
解答本题时,需避开惯性思维。
热处理会破坏碱基对之间的氢键,进而双链解螺旋变成单链,DNA变性;两个相邻的脱氧核糖核苷酸通过
磷酸二酯键相连,该键通常可以被限制性核酸内切酶破坏,A错误;将含15N-DNA的大肠杆菌转移到14NHCl
4
培养液中,繁殖一代后子代大肠杆菌的DNA为杂合链即15N-14N。此时若进行热变性处理并进行密度梯度离
心,离心管中会出现如图所示的两个条带即15N条带和14N条带,反之,若不进行热变性处理,直接进行密度梯
度离心,离心管中会出现一条居于15N和14N之间的条带,B、D正确;根据题意,大肠杆菌能成功地在14NHCl
4
培养液中繁殖,说明大肠杆菌能够利用14NHCl培养液的氮合成四种脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸等含
4
氮有机物,C正确。
考点三 基因的表达
1.(2020安徽江淮十校第一次联考,14)下列关于转录和翻译的叙述,正确的是 ( )
A.转录时有DNA双链局部解开和恢复的过程
B.tRNA、rRNA、mRNA等各种RNA只能从DNA转录而来
C.一个基因的两条DNA链可同时作模板转录生成RNA
D.基因的表达包含了“中心法则”的全部遗传信息流向
答案 A 转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,转录时有DNA双链局部解开和恢复的过程,A
正确;部分病毒的RNA可以通过RNA复制而来,B错误;转录时只能以DNA双链中特定的一条链为模板合成
RNA,C错误;基因的表达过程包括转录和翻译两个阶段,但不包含“中心法则”中的DNA复制、RNA复制
和逆转录过程,D错误。
2.如图为中心法则图解,a~e表示相关生理过程。以下叙述正确的是 ( )
A.b、d过程只能在细胞分裂时进行
B.图中能发生碱基互补配对的只有a、b、c
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C.活细胞都可以发生a、b、d
D.图中所有过程都可在细胞内发生
答案 D 中心法则示意图中,a为DNA复制,b为转录,c为RNA复制,d为翻译,e为逆转录。b、d是基因表
达的过程,不只在细胞分裂时进行,A错误;图中所有过程均能发生碱基互补配对,B错误;不是所有细胞都可以
进行DNA的复制,如哺乳动物成熟红细胞,C错误;图中所有过程都可以在细胞内发生,D正确。
3.(2018山东潍坊上学期期中,22)下列关于基因、蛋白质和性状关系的叙述,错误的是 ( )
A.基因可以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,如白化病的发病机理
B.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如豌豆的圆粒和皱粒的形成
C.基因中脱氧核苷酸的排列顺序发生改变不一定会导致生物体性状的改变
D.生物体的性状除受基因控制外,还受环境因素的影响
答案 B 豌豆的圆粒和皱粒是基因通过控制淀粉分支酶的合成来控制代谢过程,进而控制其性状,B错误。
4.如图为基因的作用与性状的表现流程示意图,关于该流程的叙述正确的是 ( )
A.①过程是转录,以DNA的两条链为模板合成mRNA
B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程属于间接控制生物体的性状
D.某段DNA上发生了基因突变,则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
答案 C 本题考查考生对基因表达及基因控制性状的理解。转录以DNA的一条链为模板,A错误;翻译过
程还需要tRNA,B错误;基因可以通过决定蛋白质结构直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血症,也可以
通过控制酶的合成来控制代谢过程,如白化病,这属于间接控制生物体的性状,C正确;基因突变时,形成的
mRNA会改变,但由于密码子具有简并性,该DNA指导合成的蛋白质不一定会改变,D错误。
5.(2020山东威海6月模拟)柳穿鱼是一种园林花卉,其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。现有两株
花的形态结构不同的柳穿鱼植株A和B,它们体内Lcyc基因的序列相同,只是植株A的Lcyc基因在开花时表
达,植株B的Lcyc基因由于有多个碱基连接了甲基基团(即DNA甲基化修饰)而不表达。植株A与植株B杂
交,F 的花与植株A的相似,F 自交产生的F 中绝大部分植株的花与植株A的相似,少部分植株的花与植株B
1 1 2
的相似。下列相关说法错误的是( )
A.植株B的Lcyc基因不表达的原因可能是发生了基因突变
B.Lcyc基因的DNA甲基化修饰可能阻碍了基因的转录过程
C.Lcyc基因的DNA甲基化修饰会遗传给后代
D.上述事例说明基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状
答案 A 植株B的Lcyc基因不表达的原因可能是甲基化的Lcyc基因不能与RNA聚合酶结合,无法进行转
录产生mRNA,A错误;Lcyc基因的DNA甲基化修饰可能阻碍了基因的转录过程,B正确;Lcyc基因的DNA甲
基化修饰会遗传给后代,C正确;题述事例说明基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状,D正确。
知能拓展 表观遗传
表观遗传学是研究基因表达发生了可遗传的改变,而基因序列不发生改变的一门遗传学分支学科。表观遗
传学的主要机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰及新近发现的非编码RNA。
6.(2020天津二模)肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经性疾病(即“渐冻症”)。经研究发现是由突变的基因导
致神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动,导致运动神经细胞受损,肌肉失去神经支配
逐渐萎缩,四肢像被冻住一样。最新实验表明,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐
冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述正确的是 ( )
A.iPS细胞能分裂形成多种细胞,缘于其DNA和体细胞不同
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B.临床上,给渐冻症患者植入iPS细胞就能治愈该种疾病
C.该治疗过程体现了iPS细胞的全能性
D.渐冻症体现了基因可通过控制蛋白质的合成直接控制性状
答案 D 细胞分化的实质是基因的选择性表达,iPS细胞的核DNA和体细胞相同,A错误;临床上,给渐冻症
患者植入利用iPS细胞制作的前驱细胞,在一定程度上也许会使“渐冻症”病情改善,但不能治愈该种疾病,B
错误;该治疗过程的实质是基因的选择性表达,该过程没有形成完整个体,并没有体现iPS细胞的全能性,C错
误;渐冻症体现了基因可通过控制蛋白质的合成直接控制性状,D正确。
综合篇
【综合集训】
提升一 遗传信息传递与表达过程中的数量计算
1.(2021届江苏泰州中学月考一,18)已知染色体上某基因中含有1 000个碱基对,其中(C+G)占35%,相关叙述
不正确的是 ( )
A.在有性生殖过程中该基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
B.该基因转录的模板链中(C+G)/(A+T)为35/65
C.该基因能够与解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶结合
D.该基因转录形成的mRNA具有1 000个碱基
答案 D
2.(2021届重庆预测一,18)(不定项选择)已知幽门螺旋杆菌的基因M编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。相
关计算正确的是 ( )
A.该编码区的氢键数目为1.5N-a个
B.该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4
C.该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量小于N/6个
D.该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1a个
答案 ACD
3.(2020福建福州一中开学考,13)分析某生物的双链DNA,发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%,其
中一条链上的腺嘌呤占该DNA分子全部碱基的15%,则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是
( )
A.17% B.32% C.34% D.50%
答案 A
提升二 遗传信息传递与表达的模型分析
1.(2021届安徽六校研究会测试一,15)如图为细胞中遗传信息的传递过程,下列有关叙述正确的是 ( )
A.图①为遗传信息的复制,在人体的所有细胞中都可能发生
B.图②为遗传信息的转录,需要四种脱氧核糖核苷酸作为原料
C.图③为遗传信息的翻译,最后得到的三条多肽链的结构相同
D.图④为染色体上基因的表达,需要多种RNA和多种酶的参与
答案 C
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2.(2021届广东广州一检,9)如图Ⅰ、Ⅱ表示某生物细胞内发生的某些生理过程,X表示某种酶。下列说法正
确的是 ( )
A.Ⅰ过程中的X表示DNA聚合酶
B.Ⅰ过程的原料是核糖核苷酸,Ⅱ过程的原料是氨基酸
C.tRNA参与过程Ⅱ,主要功能是传递遗传信息
D.图中核糖体移动的方向是从右到左
答案 B
3.(2020福建泉州一模,3)如图表示人体唾液腺细胞中发生的生理过程,下列有关说法错误的是( )
A.图中的②与⑥可能是同种物质
B.若②中(A+U)占36%,则①对应片段中G占32%
C.图中的⑤能对淀粉水解起催化作用
D.图中的④携带的氨基酸密码子为UCA
答案 C
4.(2020湖北重点中学期初联考,20)如图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图,以下据图分析的推论中,错
误的是 ( )
A.完成①过程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等,这些酶均通过核孔进入细胞核
B.线粒体具有半自主复制能力
C.图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的共有①②④⑥⑦
D.线粒体中也有核糖体,以及RNA聚合酶等物质
答案 C
[教师专用题组]
【综合集训】
提升一 遗传信息传递与表达过程中的数量计算
1.如果用3H、15N、35S标记T 噬菌体后,让其侵染细菌(未被标记),下列分析正确的是 ( )
2
A.只有T 噬菌体的蛋白质被标记了,DNA没有被标记
2
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B.子代T 噬菌体的外壳中含3H、15N、35S
2
C.子代T 噬菌体的DNA分子中部分含有3H、15N
2
D.子代T 噬菌体的DNA分子中部分含有3H、15N、35S
2
答案 C 蛋白质和DNA分子中都含有H、N元素,所以用3H、15N、35S标记T 噬菌体后,T 噬菌体的蛋白
2 2
质和DNA都被标记了,A错误;由于子代T 噬菌体蛋白质外壳是利用未被标记的细菌中的氨基酸为原料合成
2
的,因此子代T 噬菌体的外壳中不含3H、15N、35S,B错误;由于用3H、15N标记了亲代T 噬菌体的DNA分子,
2 2
因此子代T 噬菌体的DNA分子中部分含3H、15N,C正确;子代T 噬菌体的DNA分子中不含有S元素,D错
2 2
误。
2.下列关于T 噬菌体侵染细菌的实验的叙述,正确的是( )
2
A.用35S标记的T 噬菌体侵染32P标记的细菌,子代T 噬菌体核酸中含32P,外壳中含35S
2 2
B.用32P标记的T 噬菌体侵染35S标记的细菌,子代T 噬菌体核酸和外壳中均可检测到32P和35S
2 2
C.用未被标记的T 噬菌体侵染15N标记的细菌,子代T 噬菌体核酸和外壳中均可检测到15N
2 2
D.用15N标记的T 噬菌体侵染未被标记的细菌,子代T 噬菌体核酸和外壳中均可检测到15N
2 2
答案 C 35S标记T 噬菌体的蛋白质,T 噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳并未进入细菌,故用35S标记的T 噬
2 2 2
菌体侵染32P标记的细菌,子代T 噬菌体外壳中不含35S,A错误;子代T 噬菌体的DNA中不含S元素,外壳中
2 2
不含P元素,B错误;DNA和蛋白质中均含N,故未被标记的T 噬菌体侵染15N标记的细菌,子代T 噬菌体核酸
2 2
和外壳中均可检测到15N,C正确;15N标记T 噬菌体的DNA和蛋白质外壳,亲代T 噬菌体侵染未被标记的细
2 2
菌后,子代T 噬菌体中仅部分核酸含15N,外壳中均不含15N,D错误。
2
3.(2019黑龙江哈尔滨调研,23)科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T 噬菌体,待大
2
肠杆菌解体后,15N ( )
A.不出现在T 噬菌体中
2
B.仅出现在T 噬菌体的DNA中
2
C.出现在T 噬菌体的外壳和DNA中
2
D.仅出现在T 噬菌体的外壳中
2
答案 C T 噬菌体的蛋白质外壳和DNA中均含有N元素。T 噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内
2 2
并作为模板控制子代噬菌体的合成,但合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供。因此,待大肠杆菌解体后,
15N可出现于T 噬菌体的外壳和DNA中,C正确。
2
4.1个32P标记的大肠杆菌被1个35S标记的T 噬菌体侵染,大肠杆菌裂解后释放的噬菌体 ( )
2
A.有35S,部分有32P B.有35S,全部有32P
C.无35S,部分有32P D.无35S,全部有32P
答案 D T 噬菌体在侵染大肠杆菌时,只将自身的DNA注入大肠杆菌体内,蛋白质外壳留在大肠杆菌体外,
2
而且子代噬菌体的蛋白质是以大肠杆菌体内的原料合成的,故子代噬菌体中没有35S;子代噬菌体合成核酸时
用的原料来自大肠杆菌体内的核苷酸,所以子代噬菌体中都有32P,D正确。
5.如果用15N、32P共同标记T 噬菌体后,让其侵染用35S、14C标记的大肠杆菌,在产生的子代T 噬菌体中,能
2 2
够找到的标记元素为 ( )
A.在外壳中找到14C、35S和32P
B.在DNA中找到15N、32P和14C
C.在外壳中找到15N、14C
D.在DNA中找到15N、35S、32P
答案 B 用15N、32P共同标记T 噬菌体后,亲代噬菌体的蛋白质含有15N,DNA含有15N、32P。噬菌体侵染
2
大肠杆菌过程中蛋白质外壳未进入大肠杆菌,而DNA进入大肠杆菌后进行半保留复制,所以子代噬菌体外壳
中无15N,部分子代噬菌体DNA中含有15N、32P。合成子代噬菌体用的原料均来自大肠杆菌,所以子代噬菌体
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的外壳中均含有35S、14C,DNA中均含有14C。综上所述,在子代噬菌体的外壳中可找到35S、14C,在DNA中
可找到15N、32P和14C,B正确,C错误。噬菌体蛋白质不含P元素,DNA中不含S元素,A、D错误。
6.如果用32P、35S、15N标记T 噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体组成结构中,能够找到的放射性
2
元素为( )
A.可在外壳中找到35S、15N
B.可在DNA中找到32P、15N
C.可在外壳中找到32P、15N
D.可在DNA中找到32P、35S、15N
答案 用32P、35S、15N标记T 噬菌体后,亲代T 噬菌体的DNA中含有32P、15N,蛋白质外壳中含有35S、
2 2
15N。T 噬菌体侵染细菌过程中,T 噬菌体外壳留在外面,DNA进入细菌。子代噬菌体的蛋白质外壳完全以细
2 2
菌体内的氨基酸等为原料合成,无放射性,A、C错误;子代噬菌体DNA只有一部分含有亲代链(含32P、15N),B
正确;DNA中不含有S元素,D错误。
知识技巧 “二看法”判断子代T 噬菌体标记情况
2
7.(2020内蒙古赤峰二中、呼和浩特二中联考)赫尔希和蔡斯利用32P标记的T(T2,下同)噬菌体侵染未被标记
2
的大肠杆菌,短时间保温后用搅拌器搅拌,离心后发现放射性同位素主要分布在沉淀物中。下列叙述正确的
是 ( )
A.可在含32P的动物细胞培养液中培养并标记T 噬菌体
2
B.搅拌的目的是使T 噬菌体的蛋白质外壳与其DNA分开
2
C.沉淀物的放射性高表明T 噬菌体的DNA已侵入大肠杆菌
2
D.大肠杆菌裂解后释放出的子代T 噬菌体中,大部分都具有放射性
2
答案 C 噬菌体只能侵染细菌并增殖,故不能用含32P的动物细胞培养液培养并标记T(T2,下同)噬菌体,A
2
错误;搅拌的目的是使T 噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开,B错误;沉淀物的放射性高,表明T 噬菌体的
2 2
DNA已侵入大肠杆菌,C正确;大肠杆菌裂解后释放出的子代T 噬菌体中,只有少部分具有放射性,D错误。
2
易错警示 被标记的DNA的来源:T 噬菌体的DNA带32P标记,大肠杆菌体内的原料脱氧核苷酸不带放射性
2
标记,故子代T 噬菌体中只有少部分带放射性标记。
2
8.如图T(T2,下同)是噬菌体侵染细菌示意图,请回答下列问题:
2
(1)T 噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 。
2
(2)图中A表示T 噬菌体DNA和蛋白质外壳的合成过程,蛋白质外壳是以 为原料合成
2
的。
(3)图中D表明T 噬菌体侵染细菌时,注入细菌体内的物质是 。
2
(4)该实验采用放射性同位素标记和离心的方法来判断进入细菌体内的是哪种物质。具体是用32P、35S分别
标记 。
(5)做“T 噬菌体侵染细菌实验”时,如果用同位素32P和35S作如下标记:
2
T 噬菌体成分 细菌成分
2
核苷酸 标记32P 31P
氨基酸 32S 标记35S
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则子代T 噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 。
2
答案 (1)BDAEC (2)细菌体内的氨基酸 (3)(T 噬菌体)DNA (4)DNA和蛋白质 (5)31P、32P
2
解析 分析题图可知,A为合成子代T(T2,下同)噬菌体的遗传物质和蛋白质外壳,B为T 噬菌体吸附在细菌
2 2
表面,C为释放子代T 噬菌体,D为T 噬菌体注入遗传物质,E为组装子代T 噬菌体。(1)T 噬菌体侵染细菌的
2 2 2 2
步骤是吸附→注入→合成→组装→释放,顺序为BDAEC;(2)T 噬菌体蛋白质外壳的合成需要以细菌体内的氨
2
基酸为原料;(3)D表示T 噬菌体注入遗传物质,该物质为T 噬菌体DNA;(4)在T 噬菌体的化学组成中,60%是
2 2 2
蛋白质,40%是DNA。对这两种物质的分析表明:仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中。故
32P标记的是DNA,35S标记的是蛋白质;(5)子代T 噬菌体的DNA,有一部分单链来自亲代DNA,含有32P,其他
2
新合成的单链来自细菌,含有31P,子代T 噬菌体的蛋白质合成原料全部来自细菌,都含有35S。
2
名师点睛 本题考查T 噬菌体侵染细菌实验的相关知识,设计T 噬菌体侵染细菌的过程以及利用同位素标
2 2
记法探究T 噬菌体的遗传物质,难度不大,在探究T 噬菌体遗传物质时,需要注意亲代T 噬菌体只提供了遗
2 2 2
传物质,合成子代的过程都在细菌内进行,所以除了一部分DNA单链来自亲代,其他的都由细菌提供。
提升二 遗传信息传递与表达的模型分析
1.某双链DNA分子片段,具有a个碱基对,含有b个腺嘌呤。下列叙述正确的是 ( )
A.该片段为一个基因
B.该DNA分子片段中应有2个游离的磷酸基团
C.该DNA分子片段中,碱基的比例是(A+T)/(C+G)=1
D.该片段完成n次复制需要2n×(a-b)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
答案 B 基因通常是有遗传效应的DNA片段,该片段不一定为基因,A错误;该片段是双链DNA分子的一
段,应该含有2个游离的磷酸基团,B正确;双链DNA分子中含有a个碱基对,腺嘌呤b个,则A=T=b个,G=C=a-
b个,(A+T)/(C+G)=b/(a-b),C错误;该片段完成n次复制需要(2n-1)×(a-b)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸,D错误。
2.如图为真核细胞内某基因(15N标记)结构示意图,该基因的全部碱基中T占20%。下列说法正确的是 (
)
A.若该基因中含有210个碱基,则该基因中含有的氢键数目为273个
B.将该基因置于14N培养液中复制3次后,只含14N的DNA分子占1/4
C.解旋酶只作用于①部位,限制性核酸内切酶只作用于②部位
D.该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为2∶3
答案 A 该基因中含有210个碱基,且T占20%,可计算该基因中A=T=210×20%=42个,G=C=63个,故该基
因中氢键的数目为63×3+42×2=273个,A正确;将该基因置于14N培养液中复制3次后,只含14N的DNA分子
占6/8,即3/4,B错误;解旋酶作用于氢键(②),限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键(①),C错误;由于该基因中碱
基A和T各占20%,则C占30%,G占30%,该基因中(C+G)/(A+T)为3∶2,每条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3∶2,D
错误。
3.某未被32P标记的DNA分子含有1 000个碱基对,其中鸟嘌呤300个,将该DNA分子置于含32P的培养基
中连续复制3次。下列有关叙述错误的是 ( )
A.所有子代DNA分子都含32P
B.含32P的子代DNA分子中,可能只有一条链含32P
C.第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸4 900个
D.子代DNA分子中不含32P的脱氧核苷酸链占总链数的1/8
答案 C 该DNA分子置于含32P的培养基中连续复制3次,得到8个DNA分子,其中6个DNA分子两条链
均含32P,另外2个DNA分子其中的一条链含32P,A、B正确;一个DNA分子中含有腺嘌呤数=1 000-300=700,
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则第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数=700×(23-22)=2 800,C错误;子代DNA共含有16条链,其
中不含32P的脱氧核苷酸链有2条,占总链数的1/8,D正确。
4.(2020山东师大附中模拟)一个被15N标记的、含500个碱基对的DNA片段,其中一条链中T+A占40%。
若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次,下列相关叙述正确的是 ( )
A.该DNA片段的另一条链中T+A占60%
B.该DNA片段中含有A的数目为400个
C.该DNA片段第3次复制时需要消耗1 200个G
D.经3次复制后,子代DNA中含14N的单链占1/8
答案 C 一个DNA片段的一条链中T+A占该链的40%,根据碱基互补配对原则,另一条链中T+A占
40%,A错误;一个DNA片段的一条链中T+A占40%,则在该DNA片段中T+A占碱基总数的40%,A=T=20%,
该DNA分子中含有A的数目为500×2×20%=200(个),B错误;据B选项分析可知,在该DNA片段中,
G=C=30%,该DNA分子第3次复制时需要消耗G的数目为500×2×30%×22=1 200(个),C正确;经3次复制后
子代DNA中单链共16条,其中含14N的单链有14条,占总数的7/8,D错误。
易错警示 分析题意,一个被15N标记的DNA分子放在含14N的培养基中,经3次复制后,子代DNA中含15N
的单链占1/8。
5.(2020黑龙江佳木斯一中调研五)下列有关计算中,错误的是 ( )
A.用32P标记的T(T2,下同)噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,具有放射性的T 噬菌体占总数的
2 2
1/4
B.某DNA片段有300个碱基对,其中1条链上A+T的比例为35%,则第3次复制该DNA片段时,需要780个
胞嘧啶脱氧核苷酸
C.细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂产生的每个子细胞中染
色体均有一半有标记
D.DNA双链被32P标记后,在不含放射性的环境中复制n次,子代DNA中有标记的占2/2n
答案 C 用32P标记的T(T2,下同)噬菌体在大肠杆菌内增殖3代,产生8个T 噬菌体,由于DNA分子是半
2 2
保留复制的,因此具有放射性的T 噬菌体占总数的1/4,A正确;某DNA片段有300个碱基对,其中1条链上
2
(1-35%)
A+T的比例为35%,则整个DNA分子中A+T的比例也为35%,进而可推知C=G=300×2×
2
=195(个),则第3次复制该DNA片段时,需要胞嘧啶脱氧核苷酸195×22=780(个),B正确;细胞内全部DNA被
32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第1次分裂形成的两个细胞中染色体均被标记,第2次分裂
后期时由于分开的子染色体随机移向两极,因此形成的四个细胞中被标记的染色体条数不能确定,C错误;
DNA双链被32P标记后,在不含放射性的环境中复制n次,子代DNA共有2n个,其中有标记的是2个,占2/2n,D
正确。
解题关键 本题考查DNA的结构和复制的知识,考生识记DNA分子结构的主要特点,明确DNA分子半保留
复制过程和相关计算是解题的关键。
6.(2020新疆乌鲁木齐七十中学、哈密二中期末) 现已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤n个,具有类似如图
的平面结构,下列说法正确的是 ( )
A.基因M共有4个游离的磷酸基团,1.5N-n个氢键
B.如图a可以代表基因M ,基因M的等位基因m可以用b表示;a链含有A的比例最多为2n/N
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C.基因M的双螺旋结构中,脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧,构成基本骨架
D.基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等
答案 D 基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团,因此基因M含有2个游离的磷酸基团,由题意可知:基
因M共含有A+T+G+C=N个碱基,其中A(腺嘌呤)=T=n个,则C=G=(N-2n)/2个,由于A—T之间有2个氢键,C
—G之间有3个氢键,因此该基因中含有氢键数目为2n+3×(N-2n)/2=1.5N-n个,A错误;基因是由两条脱氧核
苷酸链组成的,题图中a和b共同组成基因M,因此基因M的等位基因m不能用b表示,当基因M中含有的A
都在a链上时,a链含有A的比例最多,此种情况下A占a链的比例为n÷(N/2) =2n/N,B错误;基因M的双螺旋
结构中,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,C错误;等位基因是通过基因突变产生的,而基因
突变是指基因中碱基(对)的增添、缺失和(或)替换,而引起的基因结构(碱基序列)的改变,因此基因M和它的
等位基因m含有的碱基数可以不相等,D正确。
思维点拨 解答此题的关键是识记和理解基因突变与等位基因的内涵、DNA分子结构的主要特点,掌握碱
基互补配对原则的应用,能运用其延伸规律进行相关计算,进而结合所学的知识分析判断各选项。
7.(2020天津河西一模)下面有关说法正确的是( )
A.在一个DNA分子中,G与C数量的和占碱基总数的48%,其中一条链(甲链)的碱基中T占28%,C占22%,那
么,以甲链为模板转录出的mRNA分子中,U占碱基总数的22%
B.如果将某雄性动物细胞中1对同源染色体的2个DNA分子都用15N标记,并只供给含14N的原料,该细胞经
一次完整的减数分裂后所形成的四个精子中,含15N标记的DNA分子的精子所占比例为100%
C.某隐性遗传病患者来自多子女家庭,其双亲表现正常,则其同胞兄弟姐妹中患病的最大概率为1/4,且没有性
别差异
D.突变基因序列非模板链的一个G突变为A,推测密码子发生的变化可能是由CGA变为UGA
答案 B 若想计算以甲链为模板转录出的mRNA分子中U占碱基总数的比例,则要分析甲链中的A占甲
链碱基总数的比例,由双链中C+G数量占全部碱基的48%,可以推测A+T占全部碱基的52%,即A+T占甲链
的52%,再由甲链碱基中T占28%,可以推测A占甲链碱基数的24%,所以以甲链为模板转录出的mRNA分子
中,U占碱基总数的24%,A错误;一次完整的减数分裂经历一次DNA复制,由于DNA的复制方式是半保留复
制,因此该对同源染色体复制后的所有的DNA分子双链中,母链被15N标记,新链被14N标记,该细胞经一次完
整的减数分裂后所形成的四个精子中,含15N标记的DNA分子的精子所占比例为100%,B正确;某隐性遗传
病来自多子女家庭,其双亲表现正常,则该病有可能为常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病,若为常
染色体隐性遗传病,则其同胞兄弟姐妹中患病的概率为1/4,且没有性别差异,若为伴X染色体隐性遗传病,则
其同胞兄弟姐妹中患病的最大概率为1/4,且有性别差异,患者都为男性,C错误;非模板链的碱基由G变为A,
则模板链的碱基由C变为T,使mRNA的碱基由G变为A,所以推测密码子可能是由CGA变为CAA,D错误。
名师点睛 此题的解题关键是熟练掌握DNA分子结构特点,以及转录过程中碱基互补配对原则,从而进行推
理运算。
8.(2020安徽六安一中高三模拟)已知某DNA分子中A占15%,如图为该DNA分子上某基因片段的碱基序列,
其控制合成的多肽链中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸”的氨基酸序列,下列说法中不正确的
是 ( )
脯氨酸的密码子:CCU\CCC\CCA
谷氨酸的密码子:GAA\GAG
赖氨酸的密码子:AAA\AAG
终 止 密 码 子:UAG\UAA\UGA
A.该DNA转录形成的mRNA中G+C占70%
B.该DNA分子中参与转录的模板链是②号链
C.b处碱基对发生替换可能使翻译的多肽链缩短
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D.a处碱基对替换为C/G时不会改变氨基酸序列
答案 C 该DNA分子中A占15%,根据碱基互补配对原则,A=T=15%,则DNA分子中G+C占70%,其转录
形成的mRNA中G+C也占70%,A正确;根据翻译出来的序列可知,翻译是从第三个碱基开始的,转录的模板
链是②号链,B正确;②号链b处的碱基可转录成终止密码子的第一个碱基,此碱基突变后转录形成的mRNA
对应部分一定不再是终止密码子,因此会造成翻译的多肽链延长,C错误;a处碱基对替换为C/G时,该处转录
形成的密码子由CCU变为CCC,仍然指导合成脯氨酸,不改变氨基酸序列,D正确。
名师点睛 本题考查碱基比例的计算、转录和翻译的过程,对考生综合分析推理能力要求比较高。
9.(2020湖北沙市中学月考)测定某mRNA分子中尿嘧啶占26%,腺嘌呤占18%。以这个mRNA反转录合成
的DNA分子中,鸟嘌呤和胸腺嘧啶的比例分别是( )
A.18%、26% B.28%、22%
C.26%、18% D.44%、8%
答案 B 依题意可知,在某单链的mRNA分子中,U=26%,A=18%,则C+G=56%。依据碱基互补配对原则可
知,以这个mRNA反转录合成的DNA分子中,在与mRNA互补的DNA单链中,A+T=44%,G+C=56%,而且该
DNA单链中的A、T、G、C分别与其互补的DNA单链中的T、A、C、G相等,进而推知:合成的DNA分子
中,C=G=28%,A=T=22%,B正确。
思维点拨 本题的难点为相关计算,画图辅助分析有助于突破难点。
可见,在整个DNA分子中,C=G=56%×1/2=28%,A=T=44%×1/2=22%。
10.(2019湖北七市州教科研协作体一模,3)如图是蛋白质合成示意图,下列相关描述错误的是 ( )
A.图中核糖体移动方向是从右向左,终止密码子位于a端
B.通常决定氨基酸①的密码子又叫起始密码子
C.该过程中碱基互补配对的方式是A—U、C—G
D.图中所示蛋白质合成过程涉及3种RNA
答案 A 根据肽链的延伸可知,核糖体的移动方向为从左向右,终止密码子应该位于b端,A错误;氨基酸①
位于肽链的第一位,因此决定该氨基酸的密码子又叫起始密码子,B正确;翻译过程中,mRNA上的密码子与
tRNA上的反密码子互补配对,其碱基互补配对方式是A—U、C—G,C正确;翻译过程中涉及三种RNA,分别
是mRNA、tRNA和rRNA,D正确。
易错警示 翻译时,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子发生碱基互补配对,配对方式是A—U、C—
G,tRNA运送的氨基酸脱水缩合形成肽链,在此过程中,核糖体和tRNA移动。
11.miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成,某真核细胞内形成该
miRNA及其发挥作用的过程示意图如图。下列叙述正确的是 ( )
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A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码子相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA蛋白质复合物与W基因的mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA结合所致
答案 B 转录时RNA聚合酶与该基因的启动子相结合,而起始密码子应位于mRNA上,A错误;真核细胞内
W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译,B正确;miRNA蛋白质复合物与W基因
的mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与U、C与G配对,C错误;miRNA抑制W蛋白的合成,是通过
miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致,D错误。
12.如图所示为某原核细胞内的生理过程,下列说法正确的是( )
A.基因的表达过程主要指DNA复制、转录和翻译等
B.图示表明两个核糖体同时开始合成两条多肽链
C.图中核糖体上的碱基配对方式有G—C、A—U
D.图中翻译过程可发生在附着在内质网的核糖体上
答案 C 基因的表达过程指转录和翻译,A错误;题图两个核糖体上合成的多肽链长度不同,说明两个核糖
体开始合成两条多肽链的时间不同,B错误;翻译过程中tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基
互补配对,发生的碱基配对方式有G—C、A—U,C正确;原核细胞中没有内质网,D错误。
13.如图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。下列说法正确的是 ( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
B.在浆细胞中②过程转录出的α链一定是合成抗体的mRNA
C.①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间
D.③过程只发生在位于内质网上(或游离)的核糖体上
答案 C ①过程为DNA复制,②过程为转录,③过程为翻译。转录过程中RNA聚合酶与DNA结合,A错误;
浆细胞中控制细胞正常生命活动的其他基因也可以进行转录,B错误;DNA复制可以有多个复制起点,使
DNA复制快速、高效进行,C正确;线粒体、叶绿体中也存在少量核糖体,D错误。
14.下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相关叙述正确的是 ( )
A.①②过程中碱基配对情况相同
B.②③过程发生的场所相同
C.①②过程所需要的酶相同
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D.③过程中核糖体的移动方向是由左向右
答案 D 分析图示可知,①是DNA复制,②是转录,两者碱基配对情况不完全相同,A错误;③是翻译,场所是
核糖体,②过程发生的场所是细胞核、线粒体或叶绿体,B错误;①②过程所需要的酶不同,DNA复制过程需
要解旋酶和DNA聚合酶,转录过程需要RNA聚合酶,C错误;由肽链的长短,可判断出③过程中核糖体的移动
方向是由左向右,D正确。
15.(2020北京门头沟一模,6)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
B.DNA-RNA杂交区域中A应与T配对
C.mRNA翻译只能得到一条肽链
D.该过程发生在真核细胞中
答案 A 分析题图可知,在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开,并以其中的一条链为模板进行转录,A符
合题意;RNA中无碱基T,含有碱基U,结合题图,显示的碱基只有GAGCA,相应RNA片段为CUCGU,B不符
合题意;由题图可知,mRNA翻译时可以结合多个核糖体,得到多条相同的肽链,C不符合题意;题图显示转录、
翻译同时进行,是原核细胞中基因表达的典型特点,而真核生物核内基因的表达,首先需要在细胞核转录出前
体mRNA,且在核内经剪切加工形成成熟mRNA,然后成熟的mRNA从核孔运出到达细胞质中与核糖体结合
进行翻译过程,但真核细胞的线粒体和叶绿体中也可发生图中的过程,D不符合题意。
16.(2020北京西城二模,5)人体载脂蛋白apo-B基因在肝、肾细胞中控制合成的蛋白质含有4 563个氨基酸,
但在小肠细胞中控制合成的蛋白质仅有2 153个氨基酸,原因是小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上
的一个碱基C转变成了U,如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.与RNA结合的脱氨酶导致apo-B基因发生基因突变
B.与RNA结合的脱氨酶能识别并结合RNA的特定序列
C.CAA编码特定的氨基酸,而UAA是终止密码子
D.图示机制导致人体同一基因控制合成不同蛋白质
答案 A 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。由题干
信息可知,小肠细胞中的脱氨酶是将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,而DNA并没有发生改变,
因此不属于基因突变,A错误;酶均具有专一性,与RNA结合的脱氨酶能识别并结合RNA的特定序列,从而使
特定的密码子CAA被替换为UAA,最终导致apo-B基因控制合成的蛋白质的氨基酸数量减少,说明CAA可
以编码特定的氨基酸,而UAA是终止密码子,使翻译提前终止,从而使肽链变短,B、C正确;图示机制对
mRNA进行编辑后,可使终止密码子提前出现,翻译提前终止,从而调控基因的表达,可导致人体同一基因控制
合成不同蛋白质,D正确。
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