精做07 遗传的分子基础-备战2022年高考生物大题精做（解析版）

这是一份精做07 遗传的分子基础-备战2022年高考生物大题精做（解析版），共17页。
①S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落
②S型细菌荚膜中的多糖+R型活细菌→R型菌落
③S型细菌的DNA+R型活细菌→R型菌落+S型菌落
（1）艾弗里等人发现实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③中的表达格式，写出第四组实验方法和结果：④______________________。
（2）上述实验可以得出的结论是___________________。
（3）该实验最关键的设计思路是____________________。
（4）肺炎双球菌具有的细胞器是___________；其控制性状的物质是___________，R型细菌转化成S型细菌，其变异原理是___________。
【答案】S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌→R型菌落 DNA是遗传物质 把DNA和蛋白质、多糖分开，单独地直接地观察DNA的作用 核糖体 DNA 基因重组
【解析】
（1）为了实验更加严谨，艾弗里等人又做了第四组实验，即S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌→R型菌落。
（2）艾弗里等人的体外转化实验证明DNA是遗传物质，即使R型菌发生稳定遗传变化的物质是DNA。
（3）艾弗里实验最关键的设计思路是设法把DNA和蛋白质、多糖等物质分开，单独地、直接地观察它们的作用，进而得出相应的结论。
（4）肺炎双球菌属于原核生物，其细胞中只有核糖体一种细胞器；肺炎双球菌含有DNA和RNA两种核酸，其遗传物质是DNA，即肺炎双球菌体内控制性状的物质是DNA，R型细菌转化成S型细菌的变异原理是基因重组，即S型菌的相关DNA进入R型菌内造成了细菌转化的发生。
2．回答下列有关生物遗传物质的发现的相关问题：
（1）早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质，请从构成蛋白质和核酸的角度，说出你的理由：_____________________。
（2）艾滋病毒的遗传信息蕴藏在_____________的排列顺序中；RNA结构不稳定，容易受到环境影响而发生突变；RNA还能发生自身催化的水解反应，不易产生更长的多核苷酸链，携带的遗传信息量有限；所以，RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替，请写出两个DNA能替代RNA作为大多数生物的遗传物质的优点：①_____________________；②_____________________。
（3）艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验最终得出的结论是：_____________________。
（4）与肺炎双球菌转化实验相比，噬菌体侵染细菌实验更具有说服力，请说出理由：_____________________。
【答案】单体的排列顺序是构成其多样性主要原因 碱基（核糖核苷酸） 碱基数目多 复制的准确性高 DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质 用同位素标记法将蛋白质和DNA彻底分开，只有DNA进入细菌细胞
【解析】
（1）科学家认为蛋白质和核酸是遗传物质，组成蛋白质的氨基酸有20种，而蛋白质是生物大分子，因此蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序以及形成的多肽链的空间结构的千差万别导致了蛋白质结构的多样性，因此蛋白质能储存遗传大量的遗传信息，且蛋白质是生物性状的主要表达者，组成核酸的核苷酸的种类虽然不多，但核酸中碱基的排列顺序多样导致了核酸的多样性，同样核酸也具有储存大量遗传信息的能力，即核酸和蛋白质的单体排列顺序决定了核酸和蛋白质的结构多样性。
（2）艾滋病毒的的遗传物质是RNA，因此其遗传信息蕴藏在碱基（核糖核苷酸）的排列顺序中；RNA结构不稳定，容易受到环境影响而发生突变；RNA还能发生自身催化的水解反应，不易产生更长的多核苷酸链，携带的遗传信息量有限；根据RNA作为遗传物质局限性可推测DNA能替代RNA作为大多数生物的遗传物质的优点是DNA分子量大，即其中含有的碱基数目多，因而储存的遗传信息多；DNA为双链结构，稳定性高，而且复制方式为半保留复制，复制的准确性高。
（3）艾弗里通过将S型肺炎双球菌的物质分离出来然后单独的、直接的观察它们的作用之后，发现DNA才是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。
（4）与肺炎双球菌转化实验相比，噬菌体侵染细菌实验过程中DNA和蛋白质彻底分开，而且DNA纯度高，并用同位素标记法观察了DNA和蛋白质的转移过程，即只有DNA进入细菌细胞并发挥了遗传物质的作用。
3．2019年12月以来，席卷全球的2019新型冠状病毒（2019-nCV）（其核酸为单链正股的RNA）对全世界人民的健康和经济造成了严重的灾难。人感染了2019-nCV病毒后常见体征有发热、咳嗽气促和呼吸困难等。在较严重病例中，感染可导致肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭甚至死亡。请回答相关问题：
（1）病毒的结构较简单，一般是由内部核酸和外壳蛋白质组成，要验证其遗传物质究竟是内部核酸还是外壳蛋白质，常将病毒与____________共同培养，并用____________分别标记内部核酸和外壳蛋白质。
（2）2019年12月开始席卷全球的新型冠状病毒很快就被科学家找出了它的核酸序列，但是相应的疫苗一直很难诞生，因为它的遗传物质为____________，变异速度很快；但科学家马上发现75%的酒精是可以杀死它的，于是有人设想，病人可以喝近75度的高度酒，如闷倒驴衡水老白干来达到治疗效果，你认为____________（填“是”或“否”）可行，为什么？________________________
（3）研究发现蝙蝠是2019-nCV、SARS、埃博拉病毒等天然的宿主，请思考为什么2019-nCV等病毒会对人类造成如此严重的后果，蝙蝠却能与其共生，原因是_______________________。进化过程中，人类免疫系统的功能已足够强大，但还是不能有效地抵抗这些病毒，原因是____________________。
【答案】活细胞 32P和35S RNA 否 因为酒进入的是胃部，而冠状病毒寄生在肺部细胞，因而达不到消毒的效果 ①蝙蝠中免疫能力低下的在自然选择过程中已经被淘汰，留下的个体是经过自然选择之后性状更加优良的个体；②病毒中毒性极强的个体已经随宿主的死亡而失去了繁殖下一代的机会，相应的基因也逐渐被淘汰，而毒性弱、繁殖力强的病毒在与蝙蝠长期共同进化的过程中存留了下来（任答一点即可） 人类免疫系统的调节能力是有一定限度的
【解析】
（1）根据噬菌体侵染细菌实验可知，要验证其遗传物质究竟是内部核酸还是外壳蛋白质，常将病毒与活细胞共同培养，并用32P和35S分别标记内部核酸和外壳蛋白质。
（2）由题可知，新型冠状病毒的遗传物质为RNA。病人喝近75度的高度酒不可行，无法达到治疗效果，因为酒进入的是胃部，而冠状病毒寄生在肺部细胞，因而达不到消毒的效果。
（3）蝙蝠却能与2019-nCV等病毒共生，是因为蝙蝠中免疫能力低下的在自然选择过程中已经被淘汰，留下的个体是经过自然选择之后性状更加优良的个体；病毒中毒性极强的个体已经随宿主的死亡而失去了繁殖下一代的机会，相应的基因也逐渐被淘汰，而毒性弱、繁殖力强的病毒在与蝙蝠长期共同进化的过程中存留了下来。因人类免疫系统的调节能力是有一定限度，故人类免疫系统不能有效地抵抗这些病毒。
4．科学工作者关于DNA复制曾提出过三种假说：半保留复制、全保留复制和弥散复制，三种假说的复制过程如图1所示。他们对这三种假说进行了演绎推理，并根据推理过程进行了相关实验，实验结果如图2所示。回答下列问题：
（1）科学工作者提出假说并演绎推理后，选用某种大肠杆菌作为实验材料，进行了一系列的实验研究，最终确定了DNA的复制方式，这样的研究方法称为_______。他们选用大肠杆菌作为实验材料的优点：一是其易培养，繁殖速度快，安全性高；二是_______，有利于分离提纯DNA。
（2）科学工作者根据DNA复制的三种假说进行演绎推理，将含15N标记的DNA的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行________，若是全保留复制方式，则离心管中将出现________带，而实际结果是只有一条中带，由此可以说明DNA的复制方式是________。
（3）为了进一步确定DNA的复制方式，需要让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现________带时，可确定是半保留复制。或者可以将子一代DNA分子进行_______处理后再离心，当离心管中出现_______带时，则为半保留复制方式。
【答案】假说--演绎法 其只有一个拟核DNA，并且不形成染色体（答出DNA不与蛋白质结合形成染色体即可） 密度梯度离心 一轻一重两条 半保留复制或弥散复制 一中一轻两条 热变性（或解旋、加热） 一轻一重两条
【解析】
（1）科学工作者提出假说并演绎推理后，选用某种大肠杆菌作为实验材料，进行了一系列的实验研究，最终确定了DNA的复制方式，这样的研究方法称为假说--演绎法。由于大肠杆菌是单细胞、原核生物，选用它作为实验材料的优点：一是其易培养，繁殖速度快，安全性高；二是其只有一个拟核DNA，并且不形成染色体或DNA不与蛋白质结合形成染色体，有利于分离提纯DNA。
（2）将含15N的大肠杆菌转移到14N的培养基中，若是全保留复制方式，繁殖一代，得到子代DNA中全为15N和全为14N，提取DNA后进行密度梯度离心，若是全保留复制方式，则离心管中将出现一轻一重两条，而实际结果是只有一条中带，由此可以说明DNA的复制方式是半保留复制或弥散复制。
（3）为了进一步确定DNA的复制方式，需要让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，进行密度梯度离心，如果离心后DNA分子在离心管中出现一中一轻两条（即1/2在中带，1/2在轻带）带时，可确定是半保留复制。或者可以将子一代DNA分子（一条链是15N，另一条链是14N）进行热变性（或解旋、加热）处理后形成单链DNA，再离心，当离心管中出现一轻一重两条带时，则为半保留复制方式。
5．人类囊性纤维病是由位于第7号染色体上的CFTR基因（用B表示）突变导致的一种遗传病。患者由于第7号染色体上编码CFTR（一种跨膜蛋白）的基因缺失3个碱基对，使CTFR结构改变，转运氯离子异常，支气管黏液增多，导致绿脓杆菌增殖并分泌大量外毒素，造成肺组织损伤。回答下列问题：
（1）上述情况说明基因与性状的关系是_____。 正常情况下，人体细胞CFTR基因转录出的少量mRNA在短时间内就可以合成出大量的CFTR蛋白，其主要原因是_______。
（2）研究发现CFTR致病基因的mRNA片段长度为6129个碱基，该基因控制合成的成熟蛋。白质只有1480个氨基酸。对此现象作出的解释是_________。
（3）某家庭的表现型调查结果显示：父亲正常、母亲正常、女儿患病、儿子患病。
①该病的遗传方式为______________。
②某地区正常人群中有 的人携带有该致病基因，若该家庭儿子与该地区正常女性婚配，生育患病女儿的概率是___________。
【答案】基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 翻译时一个mRNA上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成 在mRNA上，起始密码子之前和终止密码子之后存在大量不翻译的序列 ①常染色体隐性遗传病 ②
【解析】
（1）基因结构改变，性状即改变，上述情况说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。翻译时一个mRNA上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此转录出的少量mRNA在短时间内就可以合成出大量的CFTR蛋白。
（2）在mRNA上，起始密码子之前和终止密码子之后存在大量不翻译的序列，mRNA上三个连续的核糖核苷酸（密码子）决定一个氨基酸，因此mRNA片段长度为6129个碱基，该基因控制合成的成熟蛋白质只有1480个氨基酸。
（3）双亲正常，女儿患病，因此该病为隐性遗传病，且基因位于常染色体上，该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病。若该家庭儿子（aa）与该地区正常女性（Aa的概率为1/100）婚配，生育患病女儿的概率是1/2×1/100×1/2=1/400。
6．下表是细胞生物遗传信息传递规律的相关知识梳理，请完善下表内容。
【答案】DNA复制 翻译 细胞核 RNA聚合酶 DNA的两条链 mRNA 一个基因转录形成多条相同mRNA； 一个mRNA上相继结合多个核糖体
【解析】
(1)第一纵栏的酶为解旋酶、DNA聚合酶等，故此栏表示DNA复制的过程。
(2)第三纵栏所示的过程场所是核糖体，故该过程表示翻译。
(3)第二纵栏为转录过程，转录的主要场所是细胞核。
(4)第二纵栏为转录过程，所需的酶是RNA聚合酶。
(5)第一纵栏表示DNA复制，DNA复制的模板为DNA的两条链。
(6)第三纵栏表示翻译，翻译的模板为mRNA。
(7)根据基因表达过程分析，一个基因转录形成多条相同mRNA； 一个mRNA上相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成，从而显著提高了蛋白质合成速率。
7．Crick于1966年提出密码子的摆动理论认为，密码子在与反密码子之间进行碱基配对时，前两对碱基严格遵守标准的碱基配对规则，第三对碱基（密码子3′位碱基和反密码子5′位碱基，也称为摆动位置）具有一定的自由度，但并非任何碱基之间都可以配对，其规则如下表：
（1）如图甲，tRNA的_____________端携带氨基酸。现有一物种编码甘氨酸的密码子有GGU、GGC、GGA、GGG，依据摆动论则要满足翻译需求，其细胞质中最少需要携带甘氨酸的tRNA种类数为___________种。密码子摇摆配的意义是__________________________根据该学说，细胞中的tRNA是否为61种?__________（填是/否）
（2）图乙中物质1、2的基本单位分别是_____________，图示左右两端中，____________端表示结构1开始读取密码子合成物质2。结构1与物质1结合部位会形成____________个tRNA结合位点。图示生理过程意义是__________________________。抗生素抑菌是因为有的能干扰结构1形成，有的能阻止tRNA与物质1结合，根据以上事实说明这些抗生素治疗疾病的道理：__________________________。
【答案】3’端 2 降低了由于第3个碱基发生突变造成的误差，或者使得在翻译的过程中，tRNA和mRNA更容易分离，或加快翻译速度，或有利于保持遗传的稳定，或者适应于环境都可 否 核糖核苷酸、氨基酸 右 2 加快翻译的速率（或可以迅速合成出大量的蛋白质） 核糖体、tRNA与mRNA的结合都是蛋白质合成不可缺少的，因此抗生素干扰细菌蛋白质的合成
【解析】
（1）如图：tRNA的3’端携带氨基酸。依据摆动论则要满足翻译需求，由于密码子的A、U、C都可以和次黄嘌呤配对，而G能和C配对，所以tRNA只需要CCI和CCC，其细胞质中最少需要携带甘氨酸的tRNA种类数为2种。密码子摇摆配的意义是降低了由于第3个碱基发生突变造成的误差，或者使得在翻译的过程中，tRNA和mRNA更容易分离，或加快翻译速度，或有利于保持遗传的稳定，或者适应于环境。根据该学说，决定氨基酸的密码子有61种，则与其对应的反密码子应有61种，但由于第三对有一定自由度，一个tRNA可以对应多个密码子，因此反密码子可能少于61种，即细胞中的tRNA不是61种。
（2）图乙中物质1、2分别是mRNA和蛋白质，基本单位分别是核糖核苷酸、氨基酸。根据肽链的长短可知，右端表示结构1开始读取密码子合成物质2。结构1与物质1结合部位会形成2个tRNA结合位点。图示生理过程意义是加快翻译的速率（或可以迅速合成出大量的蛋白质）。抗生素治疗疾病的道理：核糖体、tRNA与mRNA的结合都是蛋白质合成不可缺少的，因此抗生素干扰细菌蛋白质的合成。
决定氨基酸的密码子有61种，则与其对应的反密码子应有61种，但由于第三对有一定自由度，一个tRNA可以对应多个密码子，因此反密码子可能少于61种，根据摆动假说可以推测A正确，BCD不能直接推出，BCD错误．
8．如图所示，hk基因位于大肠杆菌的R1质粒上，能编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡。另外一个基因sk也在这个质粒上，转录产生的 skmRNA能与 hkmRNA结合，这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解，从而阻止细胞死亡。请回答以下问题：
（1）产生mRNA的过程是______________，需要RNA聚合酶的参与，该酶识别序列的基本组成单位是_____________。skmRNA能与 hkmRNA结合，说明二者碱基序列_____________，二者结合阻止了基因表达中的___________环节。在mRNA分子结构中，相邻的碱基G与C之间是通过___________连接而成。
（2）当 skmRNA存在时，hk基因_____________（是或否）可以转录，而当 skmRNA不存在时，大肠杆菌细胞会裂解死亡的原因_______________________。
（3）用15N标记该大肠杆菌DNA分子，该大肠杆菌在含14N的培养基中连续复制4次，含有14N的DNA分子占全部DNA_________，含15N的链占全部链_______，大肠杆菌能产生的可遗传变异是______________________。
【答案】转录 脱氧核苷酸 互补 翻译 一核糖一磷酸基一核糖一 是 skmRNA不存在时，hk基因表达产生毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡 100% 1/16 基因突变
【解析】
【解析】
(1) mRNA是以DNA的一条链为模板通过转录过程产生的，需要RNA聚合酶的参与。位于基因首端的启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因转录出mRNA，因此RNA聚合酶识别序列的基本组成单位是脱氧核苷酸。mRNA为单链结构，是翻译的直接模板。skmRNA能与 hkmRNA结合，说明二者碱基序列互补，二者结合阻止了基因表达中的翻译环节。在mRNA分子结构中，相邻的碱基G与C之间是通过“─核糖一磷酸基一核糖一”连接而成。
(2) 依题意并分析图示可知：当 skmRNA存在时，hk基因是可以转录的。当 skmRNA不存在时，hk基因表达产生的毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，这正是skmRNA不存在时，大肠杆菌细胞会裂解死亡的原因。
(3) 用15N标记该大肠杆菌DNA分子，该大肠杆菌在含14N的培养基中连续复制4次，共产生24＝16个DNA分子，这16个DNA分子共有32条链，其中有2个DNA分子的1条链含有15N、另1条链含有14N，其余的14个DNA分子的2条链都含有14N，因此含有14N的DNA分子占全部DNA分子总数的100%，含15N的链占全部链的1/16。大肠杆菌为单细胞的原核生物，没有染色体，不能进行有性生殖，所以能产生的可遗传变异是基因突变。
9．完成关于基因的部分探索历程的填空。
（1）孟德尔发现了遗传因子，摩尔根通过果蝇杂交实验实验证明了_____________________上。
（2）在肺炎双球菌转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为_________型，否定了这种说法。
（3）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用_________________的多样性来解释DNA分子的多样性。进而科学家们发现基因是___________________的片段。
（4）以下是基因控制生物体性状的实例。乙醇进入人体后的代谢途径如下图。
①以上实例体现了基因通过控制 _______________________ ，进而控制生物体的性状。
②有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”。 经研究发现“红脸人”体内只有ADH。则“红脸人”的基因型有________种，饮酒后会因血液中乙醛含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。
【答案】染色体 SⅢ 碱基对排列顺序 DNA上具有遗传效应 酶的合成来控制代谢过程 4
【解析】
（1）摩尔根利用果蝇为遗传学材料，证明了基因位于染色体上。
（2）加热杀死的SⅢ型细菌能让R型细菌转化成S型细菌，若是S型细菌是 R型细菌基因突变产生的，则可以转化成多种S型细菌，因为基因突变具有不一定向性，而结果出现的S型细菌均为SⅢ型，这就否定基因突变的说法。
（3）DNA分子的多样性取决于脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序；基因是有遗传效应的DNA片段。
（4）基因对性状的控制有两种：基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状；基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状。而上图表示基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状。据图可知，红脸人只有ADH，说明其体内含有A基因没有bb基因，即基因型有：AABB、AABb、AaBB、AaBb四种。
10．下图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①发生的场所是________。
（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
（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_______________________。
（4）在人体内成熟红细胞、心肌细胞、精原细胞、神经细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是___________________________。
（5）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__________________________。
【答案】细胞核、线粒体 26% T∥A替换为C∥G（A∥T替换为G∥C） 心肌细胞、神经细胞 不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
【解析】
（1）②为DNA分子复制过程，主要发生在细胞核中，人体线粒体中也可发生。
（2）α链是mRNA，其中G占29%，则U占54%-29%=25%，则其模板链中C占29%、A占25%，已知模板链上G占19%，故模板链上T占27%，因（A+T）占模板链的百分比等于双链DNA中（A+T）占整个DNA分子的百分比，故α链对应的DNA双链区段中，A+T=25%+27%=52%，故A=T=26%。
（3）若由于基因中一个碱基对发生替换，而导致合成的肽链中第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），即密码子上碱基U替换成碱基C，根据碱基互补配对可知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）上述细胞中人体内成熟红细胞无细胞核及众多的细胞器，不能进行DNA的复制和基因的表达，心肌细胞可进行基因的表达，精原细胞可进行DNA的复制和基因的表达，神经细胞属于高度分化的细胞，只进行基因的表达不进行DNA的复制，故能发生过程②转录、③翻译，而不能发生过程①DNA复制的细胞是心肌细胞和神经细胞。
（5）人体不同组织细胞含有相同的DNA，但由于基因的选择性表达，所以转录时起始点不完全相同。
11．肽核酸（PNA)是人工合成的，用类多肽骨架取代糖--磷酸主链的DNA类似物。PNA可以通过碱基互补配对的方式识别并结合DNA或RNA，形成更稳定的双螺旋结构。PNA由于其自身的特点可以对DNA复制、转录、翻译等进行有针对的调控，从而广泛用于遗传病检测的分子杂交、抗癌等的研究和应用。请分析回答：
（1）PNA与RNA能形成杂合双链结构，与双链DNA分子相比，其特有的碱基配对形式是______ 。
（2）DNA与RNA相比，除了空间结构有较大区别外，两者的彻底水解产物主要区别是______ 。
（3）PNA被用于抗癌，主要途径是在癌细胞中PNA可与特定核苷酸序列结合，从而调控突变基因的______ 过程，以达到基因水平上治疗癌症的目的。PNA与DNA或RNA形成稳定的双螺旋结构主要原因是PNA不易被细胞降解，其理由很可能是_______ 。
【答案】A-U DNA含脱氧核糖和碱基T，RNA含核糖和碱基U 复制、转录及翻译 细胞内缺乏能够降解PNA的酶
【解析】
试题分析：理清核酸的化学组成、DNA复制、转录和翻译等相关知识是正确解答此题的前提。据此，从题意中获取有效信息，诸如“PNA是人工合成的DNA类似物、通过碱基互补配对的方式识别并结合DNA或RNA”等，以此为解题的切入点，进而对各问题情境进行分析解答。
(1)双链DNA的碱基配对形式是A-T、C-G，PNA与RNA形成的杂合双链结构的碱基配对形式是A-U、A-T、C-G，所以PNA与RNA形成的杂合双链结构特有的碱基配对形式是A-U。
(2)组成DNA的化学成分为磷酸、脱氧核糖与A、C、G、T四种碱基，组成RNA的化学成分为磷酸、核糖与A、C、G、U四种碱基，所以DNA与RNA相比，两者的彻底水解产物主要区别是DNA含脱氧核糖和碱基T，RNA含核糖和碱基U。
(3)癌细胞中PNA可与特定核苷酸序列结合，从而调控突变基因的复制、转录及翻译过程，从而在基因水平上治疗癌症。PNA不易被细胞降解，其理由是PNA是人工合成的DNA类似物，细胞内缺乏能够降解PNA的酶。
12．2020年1月12日，世界卫生组织正式将造成武汉肺炎疫情的新型冠状病毒命名为2019-nCV（简称新冠病毒），新冠病毒能特异性地识别肺部细胞膜上的ACE2受体，感染肺部细胞，对人类健康造成很大危害。
（1）病毒无细胞结构，由_____________和_____________组成，营_____________生活。
（2）一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型，研究表明，新冠病毒是一种RNA病毒，请设计实验验证这一结论。要求:简要写出实验思路和实验结果及结论。
（实验材料:体外培养的肺部细胞、新冠病毒、RNA水解酶等。）
①实验思路:_______________________________________。
②实验结果及结论:_______________________________________。
【答案】核酸 蛋白质 寄生 实验思路：将体外培养的肺部细胞均分为A、B两组，新冠病毒均分为C、D两组；C用适量的RNA水解酶处理，D组不做处理；一定时间后，将C、D分别加入A、B混合均匀；在相同且适宜的条件下培养一段时间后，观察各组细胞的感染情况。 结果及结论：A组细胞未被感染，B组细胞被感染，证明新冠病毒是RNA病毒。
【解析】
（1）病毒无细胞结构，由核酸和蛋白质组成，营寄生生活。
（2）①新冠病毒是一种RNA病毒，其遗传物质是RNA，若用RNA水解酶处理其RNA，病毒将不能增殖，所以实验思路为：将体外培养的肺部细胞均分为A、B两组，新冠病毒均分为C、D两组；C用适量的RNA水解酶处理，D组不做处理；一定时间后，将C、D分别加入A、B混合均匀；在相同且适宜的条件下培养一段时间后，观察各组细胞的感染情况。
②结果及结论：A组细胞未被感染，B组细胞被感染，证明新冠病毒是RNA病毒。
13．2020年席卷世界的新型冠状病毒肺炎，导致数千万人染病，数十万人死亡。引起这种疾病的罪魁祸首是新型冠状病毒（SARS－CV－2），常见的病毒是RNA病毒，那么新型冠状病毒遗传物质是DNA还是RNA？下面是科研小组为探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。
（1）实验目的：_____________________。
（2）材料用具：显微注射器，新型冠状病毒的核酸提取液，鼠胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。
（3）实验步骤：
第一步：把新型冠状病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组，______________________。
第二步：取等量的鼠胚胎干细胞分成三组，用__________________技术分别把A．B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中。
第三步：将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有新型冠状病毒产生。
（4）请预测结果及结论：
①_________________________________；
②若B、C两组出现新型冠状病毒，A组没有出现，则该新型冠状病毒的遗传物质是DNA；
③若A、B、C三组均出现新型冠状病毒，则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
【答案】探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA 分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理 显微注射 若A、C两组出现新型冠状病毒，B组没有出现，则新型冠状病毒的遗传物质是RNA
【解析】
（1）由题意知，该实验的目的是探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
（3）实验的自变量是是否含有DNA或RNA，因变量是是否出现新型冠状病毒，其他属于无关变量，按照实验设计的对照原则和单一变量原则，实验步骤如下：第一步：把新型冠状病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理；第二步：取等量的鼠胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中；第三步：将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有新型冠状病毒产生。
（4）预测结果及结论：①AC两组出现新型冠状病毒，B组没有出现，则新型冠状病毒的遗传物质是RNA；②B、C两组出现新型冠状病毒，A组没有出现，则新型冠状病毒的遗传物质是DNA；若A、B、C三组出现新型冠状病毒，则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
14．酶的化学成分大多数是蛋白质，少数是RNA，也有极少数由蛋白质和RNA共同构成的，存在于染色体端粒上的端粒酶在癌细胞中很活跃，从而赋予癌细胞复制的永生性，研究端粒酶的性质和成分显得很重要，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的癌细胞等为材料，设计实验以确定端粒酶的化学成分。
（1）实验思路：
甲组：________________,培养一段时间后，在癌细胞的染色体端粒上获取端粒酶，并监测其放射性。
乙组：________________,培养相同的一段时间后，在癌细胞的染色体端粒上获取端粒酶，并监测其放射性。
（2）实验结果及结论：
①若________________，则端粒酶由蛋白质组成。
②若________________，则端粒酶由RNA组成。
③若________________，则端粒酶由蛋白质和RNA组成。
【答案】将癌细胞培养在含有35S的培养基中 将癌细胞培养在含有32P的培养基中 甲组有放射性，乙组无放射性 甲组无放射性，乙组有放射性 甲组和乙组都有放射性
【解析】
（1）根据以上分析已知，实验的目的是确定端粒酶的本质是RNA、蛋白质还是两者的化合物，可以利用35S标记蛋白质，32P标记RNA进行对照实验。甲组：将癌细胞培养在含有35S的培养基中,培养一段时间后，在癌细胞的染色体端粒上获取端粒酶，并监测其放射性。乙组：将癌细胞培养在含有32P的培养基中,培养相同的一段时间后，在癌细胞的染色体端粒上获取端粒酶，并监测其放射性。
（2）①若甲组有放射性，乙组无放射性，说明端粒酶由蛋白质组成。②若甲组无放射性，乙组有放射性，说明端粒酶由RNA组成。③若甲组和乙组都有放射性，说明端粒酶由蛋白质和RNA组成。
15．密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
（1）第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子：UUU。1959年，科学家M.W. Nirtbeifi和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA为模板，在一定的条件下合成了只有苯丙氨酸组成的多肽，这里的一定条件有核糖体、以及_____________________________________________________________________________等。
（2）继上述实验后，又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRMA为模板，检验—个密码子是否含有三个碱基。如果密码子是连续翻译的，且一个密码子中含有两个或四个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由____________种氨基酸组成；若是一个密码子中含有三个碱基，则该RNA指导合成的多肽链应由____________种氨基酸组成。
（3）实验研究证明，mRNA上决定氨基酸的密码子共有____________种。
（4）用化学方法使一种直接链状的六肽降解，其产物中测出了3种三肽：
甲硫氨酸——组氨酸——色氨酸
精氨酸——缬氨酸——甘氨酸
甘氨酸——甲硫氨酸——组氨酸
该直链状六肽的氨基酸排列顺序为________________________________________。
【答案】氨基酸、tRNA、ATP、酶等 1 2 61 精氨酸一缬氨酸一甘氨酸—甲疏氨酸一组氨酸—色氨酸
【解析】
试题分析：
转录所需的条件：模板（DNA单链）、能量（ATP）、原料（４种游离的核糖核苷酸）和酶（RNA聚合酶）
C、U两种碱基相间排列的mRMA为模板－CUCUCUCUCUCUCU－，如果密码子是连续翻译的，且一个密码子中含有两个或四个碱基，则密码子为CU或UC或CUCU或UCUC，无论是哪一种，都只决定一种氨基酸；若一三个碱基为一个密码子，则密码子为CUC和UCU两种，构成的多肽链含两种氨基酸。
解析：
(1). 合成蛋白质，需要ｍRNA作为模板，氨基酸作为原料，ATP提供能能量，还需要酶和装运RNA等 。
(2). CU相间，且一个密码子中含有两个或四个碱基，则只会形成一种密码子，从而只会决定一种氨基酸。
(3). 密码子是mRNA上相邻的是三个碱基构成的，故密码子有64种，其中有3种终止密码子不编码氨基酸，能编码氨基酸的密码子是61种 。
(4). 这种六肽的氨基酸顺序是：精氨酸—缬氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸。
将题干中的三个三肽这样写就能看出来氨基酸的顺序来了：
甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸；
甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸；
精氨酸—缬氨酸—甘氨酸。过程
（1）__________
转录
（2）__________
主要场所
细胞核
（3）__________
核糖体
酶
解旋酶、DNA聚合酶等
（4）__________
核糖体上的活性中心（催化）
模板
（5）__________
DNA（基因）的一条链
（6）__________
根据基因表达过程分析，细胞显著提高蛋白质合成速率的机制
（7）_____________________________（写出2点即可）
反密码子（5-端）第1位碱基
密码子（3-端）第3位碱基
A
U
C
G
G
U或C
U
A或C
I（稀有碱基--次黄嘌呤）
A、U或C