高考生物二轮复习突破专题07《遗传的分子基础》学案（含详解）

专题07 遗传的分子基础

一、DNA是遗传物质的证据

1.肺炎双球菌的转化实验

(1)1928年格里菲思的实验(体内转化实验)

①过程及结果

②分析

a.R型细菌无毒性，不会使小鼠死亡。

b.S型细菌__________，会使小鼠______，而且S型细菌内有__________________________的物质。

③结论：_____________________________________________(但没有证明转化因子是什么成分)。

(2)1944年艾弗里的实验(体外转化实验)

①过程及结果

②分析

a.S型细菌的_________使R型细菌发生转化。

b.S型细菌的其他物质________________________________________。

③结论：S型细菌体内的___________是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

(3)格里菲思实验与艾弗里实验的关系

格里菲思实验说明_____________________________，艾弗里实验进一步证明_______________________。

2.噬菌体侵染细菌的实验

(1)实验步骤：标记细菌→____________________________________________________________________。

(2)实验结论：子代噬菌体的各种性状是_______________遗传的，__________是噬菌体的遗传物质。

3.两实验的比较

(1)相同点：二者的实验思路一致，即都是设法将_________________________分开，单独地直接研究它们各自的功能。

(2)不同点：前者是直接分离法，而后者则是采用了_____________________的间接分离。

二、DNA分子的结构和功能

1.结构特点

DNA分子呈规则的_________________，该结构中不变的是____________________________，变的是___________________________。

2.功能特点

3.中心法则解读

(1)图示

(2)分析

①图示中的a、b、c是遗传物质为______的生物的遗传信息的流动方向，是遗传信息的主要流动方向。

②图示中的e、c是复制型RNA病毒遗传信息的流动方向，如烟草花叶病毒。

③图示中的d、a、b、c是逆转录病毒的遗传信息的流动方向，如HIV。

三、基因的概念、结构及功能

1.概念：___________________________________________。

2.结构

(1)原核细胞基因结构

(2)真核细胞基因结构

3.特点：编码区是____________，有_______________和________________之分。

4.功能

(1)传递遗传信息：通过_______________完成。

(2)表达遗传信息

①过程：__________________________。

②方式：

四、基因工程

1.操作工具：_______________、_________________、_________________。

2.基本步骤(四步)

3.应用

(1)医药卫生方面：生产基因工程药品、用于基因诊断和_____________________。

(2)农牧业、食品工业方面：获得高产、稳产、优质农作物、_________作物、转基因动物，开辟了人类新的食物来源。

(3)环保方面：用于环境的监测及被污染环境的净化。

一、遗传物质探索的经典实验

1.加热杀死的S型细菌的蛋白质变性失活，但其DNA结构相当稳定，仍有活性，其中控制合成荚膜多糖的基因片段进入R型细菌体内，并指导合成荚膜多糖，表现为R型细菌转化为S型细菌。

2.由于噬菌体营寄生生活，因此不能在培养基中直接培养噬菌体，必须在含有其宿主细胞的培养基中培养。

3.DNA是主要的遗传物质是对生物界而言的，需许多实验共同证明的结论，单独的某一实验只能证明DNA是某种生物的遗传物质，而不能证明DNA是主要的遗传物质。

【高考警示】

(1)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。

(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。原因是转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。

4.作为遗传物质必须具备的四个条件

(1)能够精确地自我复制，使前后代具有一定的连续性。

(2)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。

(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。

(4)具有相对稳定性，可产生可遗传的变异。

【高考警示】

(1)一切生物(朊病毒除外)的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。

(2)凡是具有细胞结构的生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。

二、DNA

1.DNA分子的结构

(1)每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖中1号碳与碱基相连接，5号碳与磷酸相连接，3号碳上的－OH与下一个脱氧核苷酸的磷酸脱水聚合形成磷酸二酯键相连接，如图。

(2)磷酸、脱氧核糖、碱基之间的数量关系是1∶1∶1。

(3)两个核苷酸的脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接。

(4)碱基对之间的氢键(一种分子间作用力，不是化学键)，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。

2.碱基互补配对原则及相关计算

(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，则A＋G＝T＋C。

(2)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。

设在双链DNA分子中的一条链上A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝A2＋T2＝n%。

所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝＝n%。

简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。

(3)双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。

设双链DNA分子中，一条链上：＝m，

则：＝＝m，互补链上＝。

简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1。”

(4)两不互补的碱基之和比值相等，即(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1

(5)任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50%，即：(A＋C)%＝(T＋G)%＝50%

3.DNA分子中的其他数量关系

(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。

(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，C－G对占比例越大，DNA结构越稳定。

(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。

4.判断核酸种类的方法

(1)DNA和RNA的判断：

含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；

含有碱基U或核糖⇒RNA。

(2)单链DNA和双链DNA的判断：

若：嘌呤≠嘧啶⇒单链DNA。

(3)DNA和RNA合成的判断：

用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA合成。

三、DNA的复制

1.DNA复制方式的探究

探究DNA复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素标记技术和离心处理技术，根据复制后DNA分子在试管中的位置即可确定复制方式。

(1)实验材料：大肠杆菌。

(2)实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。

(3)实验假设：DNA以半保留的方式复制。

(4)实验过程：(见图)

①大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。

②将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。

③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。

④将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。

2.DNA复制的有关计算

DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：

(1)子代DNA分子数为2n个。

①含有亲代链的DNA分子数为2个。

②不含亲代链的DNA分子数为(2n－2)个。

③含子代链的DNA有2n个。

(2)子代脱氧核苷酸链数为2n＋1条。

①亲代脱氧核苷酸链数为2条。

②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n＋1－2)条。

(3)DNA分子复制计算问题的提醒

将含有15N的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。

①含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。

②子代DNA分子中，总链数为2n×2＝2n＋1条。模板链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。

(4)DNA复制时消耗脱氧核苷酸数的计算方法

运用DNA分子的半保留复制特点解决消耗某种脱氧核苷酸数量的问题时，应注意亲代DNA分子的两条链被保留下来，不需消耗原料。具体计算方法归纳如下：

①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。

②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。

四、遗传信息的传递过程

1.基因是有遗传效应的DNA片段，其复制是随DNA的复制而复制的；遗传信息的表达就是基因的表达。

2.DNA复制只发生在进行分裂的组织细胞中，转录和翻译发生在活细胞中，无论细胞是否进行分裂均可进行。

3.复制和转录，均是以DNA为模板，故两过程进行的场所是一致的，真核细胞的复制、转录发生在细胞核、线粒体、叶绿体等DNA存在的部位；原核细胞的复制、转录发生在拟核和细胞质的质粒上。翻译的场所只有核糖体。

4.DNA、mRNA的碱基数与合成的蛋白质中氨基酸的数量关系：

DNA中碱基数∶mRNA中碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。

5.mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图

①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。

②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

③方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。

④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。

⑤图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同而相同。

注意：

(1)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。

(2)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。

翻译终点：识别到终点密码子(不决定氨基酸翻译停止)。

(3)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，而mRNA不移动。

6.基因对性状控制的方式

(1)直接途径：基因蛋白质结构生物性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。

(2)间接途径：基因细胞代谢生物性状，如白化病、豌豆的粒形。

(3)基因与性状并不都是一对一的关系

①一般而言，一个基因决定一种性状。

②生物体的一种性状有时受多个基因的影响，有些基因也可影响多种性状。

③生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。

7.“三看法”判断中心法则的过程

(1)“一看”模板

①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。

②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。

(2)“二看”原料

①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。

②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。

③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。

(3)“三看”产物

①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。

②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录。

③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。

1．完成有关探索遗传物质实验的问题

(1)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。据表判断下列叙述：

①A不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子         (　×　)

②B说明S型菌的荚膜多糖有酶活性         (　×　)

③C和D说明S型菌的DNA是转化因子        (　√　)

④A～D说明DNA是主要的遗传物质         (　×　)

(2)依据噬菌体侵染细菌的实验，判断下列相关叙述：

①用32P对噬菌体的标记过程为用含32P的培养基先培养细菌，再用细菌培养噬菌体(　√　)

②用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性的原因可能是搅拌不充分所致(　√　)

③用32P标记噬菌体的侵染实验中，若保温时间过长，会导致上清液中存在少量放射性(　√　)

④T2噬菌体的核酸和蛋白质都含有硫元素，其寄生于酵母菌和大肠杆菌中    (　×　)

⑤上述实验获得成功的原因之一是噬菌体只将其DNA注入大肠杆菌细胞中   (　√　)

⑥利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质，以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(　×　)

⑦噬菌体能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解     (　×　)

2．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，判断下列相关叙述

(1)DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接构成基本骨架，DNA单链上相邻碱基以氢键连接(　×　)

(2)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数 (　√　)

(3)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间(　√　)

(4)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶且消耗能量(　√　)

(5)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(　×　)

(6)图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的，并且边解旋边双向复制，从而提高复制速率(　×　)

3．假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的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。判断下列叙述

(1)该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸       (　×　)

(2)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等       (　×　)

(3)含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49       (　√　)

(4)该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变       (　×　)

4．判断下列有关基因表达的叙述

(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质    (　×　)

(2)RNA分子可作为DNA合成的模板，DNA是蛋白质合成的直接模板(　×　)

(3)转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原料，不需解旋酶(　×　)

(4)不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 (　√　)

(5)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 (　×　)

(6)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(　×　)

(7)在细胞中，以RNA作为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录过程(　√　)

1.如图为某DNA分子片段，有关叙述正确的是(　　)

A.限制性内切酶和DNA连接酶均可作用于①部位，解旋酶作用于③部位

B.②处的碱基缺失导致染色体结构的变异或基因突变

C.把此DNA分子放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4

D.该DNA分子的特异性表现在碱基种类和(A＋T)/(G＋C)的比例上

【答案】A

D、该DNA的特异性表现在碱基的排列顺序，碱基种类只有四种，(A＋T)/(G＋C)=1，D错误．

2.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(　　)

A.实验①　　　　　　B.实验②             C.实验③             D.实验④

【答案】C

3.甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是(　　)

A.甲、乙、丙的组分中均有糖               B.甲、乙共由6种核苷酸组成

C.丙可作为细胞内的直接能源物质           D.乙的水解产物中含有丙

【答案】D

【解析】甲为单链DNA片段，其组分中含有脱氧核糖；乙为RNA，其组分中含有核糖；丙为ATP，其组分中含有核糖；A正确。甲（ATGG）由三种脱氧核苷酸组成，乙（UACC）由三种核糖核苷酸组成，因此甲、乙共由6种核苷酸组成，B正确。ATP是细胞生命活动的直接能源物质，C正确。丙断裂两个高能磷酸键后得到的A-P是RNA的基本组成单位之一，D错误。

4.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

5.如图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知(　　)

A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中

B.过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状

C.图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助

D.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同

【答案】C

【解析】基因1和基因2可以同时出现在人体的同一个细胞中；图中①过程是转录，需RNA聚合酶的催化，②过程为翻译，需tRNA运载氨基酸；④⑤过程的结果存在差异的根本原因是基因突变使DNA的序列不同。

6.S型肺炎双球菌是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型肺炎双球菌却无致病性．下列有关叙述正确的是(　　)

A.加热杀死的S型菌和R型菌混合使R型菌转化成S型菌的过程中发生了基因突变

B.S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异

C.将S型菌的DNA注射到小鼠体内，小鼠体内有S型菌产生，小鼠死亡

D.肺炎双球菌利用小鼠细胞的核糖体合成蛋白质

【答案】B

7.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________。

(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、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____________________。

(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】(1)细胞核　(2)26%　(3)T∥A替换为C∥G(A∥T替换为G∥C)　(4)浆细胞和效应T细胞　(5)不完全相同　不同组织细胞中基因进行选择性表达

【解析】(1)图①为DNA的复制，图②为转录，图③为翻译；(2)本小题的注意点是求算对应的DNA区段，而不是模板链，通过绘图，可求得模板链上碱基G占19%，C占29%，A占25%，T占27%，因此该区段DNA双链中A与T之和达52%，故A和T各占26%。(3)本小题注意是一对碱基的替换，通过密码子的对应关系可确定，密码子的变化是AUU→ACU或AUC→ACC或AUA→ACA，则模板链上对应的碱基变化是A→G，基因中碱基对的变化就是A∥T→G∥C。(4)过程①只发生于分裂的细胞中，而过程②③可发生在具有DNA的所有活细胞中，因此浆细胞和效应T细胞不分裂，不发生过程①，可发生过程②③，成熟的红细胞无细胞核和细胞器，不能发生过程①②③，记忆细胞可发生过程①②③。(5)不同组织细胞发生细胞的分化，基因选择性表达，因此同一DNA中不同基因表达情况有差异，故转录的起点不完全相同。

8.下图表示某DNA片段的遗传信息的传递过程，①～⑦表示物质或结构，a、b、c表示生理过程，据图回答下列问题：

（1）图中表示DNA复制的过程是________（填字母），图中表示基因表达的过程是_______（填字母）。

（2）a、b过程需要的酶分别是______、_______，a、b过程中碱基配对的不同点是_________________，c过程中结构③的移动方向为______________（用箭头表示）。

（3）若图中①所示为某个精原细胞中的一对同源染色体上的DNA（DNA两条链中N分别为15N和14N），每个DNA分子中均由5000个碱基对组成，其中的腺嘌呤都占20%，将该细胞放在含有14N的培养基中连续进行两次有丝分裂，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸_________个，而形成的4个细胞中含有15N的细胞个数可能是_____________。

【答案】（1）a  　b、c

（2）解旋酶和DNA聚合酶　　　RNA聚合酶　　　a过程中A与T配对，而b过程中A与U配对→

（3）0.9×104　　　1个或2个

（3）每个DNA分子中均由5000个碱基对组成，其中的腺嘌呤都占20%，则胞嘧啶占30%，即胞嘧啶脱氧核苷酸为5000×2×30%=3000个，将该细胞放在含有14N的培养基中连续进行两次有丝分裂，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3000×（4-1）=0.9×104个．由于DNA复制的方式是半保留复制，1个DNA复制形成的2个DNA中1个DNA两条链中N分别为15N和14N，另1个DNA两条链中N分别为14N和14N，因此该精原细胞连续进行有丝分裂形成的4个细胞中含有15N的细胞个数可能是1个或2个．

1.有关蛋白质合成的叙述，错误的是(　　)

A.终止密码子不编码氨基酸                         B.一种氨基酸对应一种或多种密码子

C.核糖体可在mRNA上移动                       D.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息

【答案】D

【解析】A、终止密码子不编码氨基酸，只起终止信号的作用，A正确；

B、tRNA具有专一性，即一种tRNA只能识别一种密码子，转运一种氨基酸，B正确；

C、翻译过程中，核糖体可在mRNA上移动，直至读取终止密码子，C正确；

D、tRNA的反密码子只是相邻的三个碱基，不携带氨基酸序列遗传信息，D错误．

2.下列实例与基因的作用无关的是(　　)

A.细胞分裂素延迟植物衰老                         B.植物细胞处于高渗溶液中出现质壁分离

C.过量紫外线辐射导致皮肤癌                       D.细菌感染导致B淋巴细胞形成浆细胞

【答案】B

3.在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述不正确的是(　　)

A.噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌

B.在0～t1时间内噬菌体还未侵入到细菌体内

C.在t1～t2时间内，由于噬菌体侵入细菌体内，导致细菌大量死亡

D.在t2～t3时间内噬菌体因失去寄生场所而停止增殖

【答案】B

【解析】A、噬菌体属于病毒，必须在宿主细胞内才能代谢和繁殖，模板是亲代噬菌体的DNA，原料是细菌体内的脱氧核苷酸和氨基酸，能量是细菌提供的ATP，场所是细菌的核糖体，A正确；

B、在O～t1时间内噬菌体可能已侵入到细菌体内，但没有大量繁殖，B错误；

C、在t1～t2时间内，由于噬菌体侵入细菌体内，导致细菌大量死亡，C正确；

D、在t2～t3时间内被侵染的细菌已裂解，所以噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D正确．

4.一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是(　　)

A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104

B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸

C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7

D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3

【答案】B

5.下图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基5 000对，A＋T占碱基总数的56%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，下列叙述正确的是(　　)

A.第4次复制过程中需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸17 600个

B.子代DNA中含15N的DNA比例为1/8

C.④表示腺嘌呤，DNA聚合酶作用于①处

D.②处碱基对丢失，一定会导致转录出的mRNA改变，但不一定引起生物性状改变

【答案】A

【解析】复制时作用于③处的酶为解旋酶；该DNA分子中有碱基5 000对，总碱基数为10 000个，A＋T占碱基总数的56%，结合图可知G＋C占碱基总数的44%，则G＝C＝2 200，复制第4次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2 200×8＝17 600个；④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸；结合图可知，子代中含15N的DNA分子应占DNA分子总数的1/16

6.如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，图丙为其中部分片段的放大示意图。以下分析正确的是(　　)

A.图中酶1和酶2是同一种酶                 B.图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生

C.图丙中b链可能是构成核糖体的成分         D.图丙是图甲的部分片段放大

【答案】C

7.下图表示细胞内遗传信息传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中(　　)

A.两者都只有①                             B.前者有①、②、③，后者只有②和③

C.两者都只有①和②                         D.前者只有①和②，后者只有②

【答案】D

【解析】①过程是DNA的复制，②是转录，③是翻译。故选D。

8.下图为真核细胞内某基因(15N标记)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.若该基因中含有180个碱基，则转录产生的信使RNA中碱基U为36个，最终翻译成的蛋白质中最多含有氨基酸30种

B.该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2

C.DNA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.将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8

【答案】B

【解析】若该基因中含有180个碱基数，无法确定转录信使RNA的模板链中含有多少个A，因此无法确定信使RNA中的碱基U的个数，最终翻译成的蛋白质中最多含有氨基酸30个。由于该基因中碱基A占20%，则碱基T占20%，推出碱基C和G各占30%，该基因每条核苷酸链中(G＋C)/(A＋T)＝3∶2；限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位；15N标记的DNA分子在含14N的培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占2/8，即1/4。

9.ΦX174噬菌体的遗传物质是单链DNA，感染宿主细胞后，先形成复制型的双链DNA分子(母链为正链，子链为负链)。转录时，以负链为模板合成mRNA。下图表示为ΦX174噬菌体的部分基因序列(正链)及其所指导合成蛋白质的部分氨基酸序列(图中数字为氨基酸编号)。下列说法错误的是(　　)

A.基因重叠增大了遗传信息储存的容量

B.基因D、E重叠部分的碱基序列分别指导合成不同的氨基酸序列

C.基因E内部插入一个脱氧核苷酸会导致基因E和基因D均发生基因突变

D.若基因J控制合成蛋白质的相对分子质量为a，则基因J突变后形成蛋白质的相对分子质量要小于a

【答案】D

10.下图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是(　　)

A.图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧

B.mRNA上决定甘氨酸的密码子都是GGU

C.图示过程中碱基的配对方式有A－U、C－G、A－T

D.图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶

【答案】A

【解析】依据图示信息可知，核糖体的移动方向是由左向右，则mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧；密码子具有简并性，决定甘氨酸的密码子不一定都是GGU；图示过程为翻译，其碱基配对方式为A－U、C－G、U－A、G－C；图示过程不需要RNA聚合酶。

11.已知反密码子的读取方向为“3′端→5′端”。分析如图中的tRNA及四种氨基酸对应的全部密码子的表格，下列相关叙述正确的是(　　)

A.图中所示的tRNA中含有氢键，其上的反密码子为GGU

B.图中所示的tRNA在翻译过程中搬运的氨基酸是苏氨酸

C.从表中信息可知，密码子中的一个碱基被替换，对应的氨基酸都可能不变

D.在转录和翻译过程中，都需要搬运原料的工具

【答案】B

12.如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答：

(1)该图表示的过程发生在人体的________细胞中，饭后半小时后，上图所示过程会________(填“增强”或“减弱”)。

(2)图中①表示的过程称为____________，催化该过程的酶是____________。②表示的物质是________。

(3)图中天冬氨酸的密码子是________，胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列为____________________。

(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153，主要原因是______________________________________。一个②上结合多个核糖体的意义是

________________________________________。

【答案】(1)胰岛B　增强　(2)转录　RNA聚合酶

mRNA　(3)GAC　—CCACTGACC—　(4)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列　在短时间内生成大量的同种蛋白质(答案合理即可)