第1部分-專題3-第6講-遺傳的分子基礎(chǔ)

第6講eqeqeq遺傳的分子基礎(chǔ)構(gòu)建知識(shí)體系·串聯(lián)主干知識(shí)提示：①規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)②具有遺傳效應(yīng)的DNA片段③特定的堿基（脫氧核苷酸）排列順序④有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期⑤細(xì)胞核⑥RNA⑦mRNA⑧⑨通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第31頁(yè))1．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)下列研究工作中由我國(guó)科學(xué)家完成的是()A．以豌豆為材料發(fā)現(xiàn)性狀遺傳規(guī)律的實(shí)驗(yàn)B．用小球藻發(fā)現(xiàn)光合作用暗反應(yīng)途徑的實(shí)驗(yàn)C．證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)D．首例具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素的人工合成D[奧地利的孟德?tīng)栆酝愣篂閷?shí)驗(yàn)材料發(fā)現(xiàn)了性狀遺傳規(guī)律，A項(xiàng)不符合題意；美國(guó)的卡爾文利用小球藻，用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用過(guò)程中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中C的途徑，這就是著名的卡爾文循環(huán)，B項(xiàng)不符合題意；英國(guó)的格里菲思和美國(guó)的艾弗里分別完成了肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，C項(xiàng)不符合題意；1965年我國(guó)科學(xué)家完成了結(jié)晶牛胰島素的人工合成，D項(xiàng)符合題意。]2．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)下列關(guān)于病毒的敘述，錯(cuò)誤的是()A．從煙草花葉病毒中可以提取到RNAB．T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導(dǎo)致其裂解C．HIV可引起人的獲得性免疫缺陷綜合征D．阻斷病毒的傳播可降低其所致疾病的發(fā)病率B[煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，A項(xiàng)正確；T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，其不能感染肺炎雙球菌，B項(xiàng)錯(cuò)誤；HIV是艾滋病(獲得性免疫缺陷綜合征)的病原體，C項(xiàng)正確；阻斷病原體的傳播可降低其所致疾病的發(fā)病率，D項(xiàng)正確。]3．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是()A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過(guò)程相同C[T2噬菌體只能寄生在大腸桿菌中，并在其細(xì)胞中復(fù)制和增殖，A錯(cuò)。T2噬菌體只有在宿主細(xì)胞內(nèi)才能合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯(cuò)。培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)部，在宿主細(xì)胞內(nèi)，T2噬菌體以自身DNA為模板，以宿主細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(含32P的脫氧核苷酸等)為原料合成子代噬菌體，因此培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C對(duì)。人類免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA，T2噬菌體所含的核酸是DNA，故兩者的核酸類型不同，增殖過(guò)程不完全相同，D錯(cuò)。]4．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯(cuò)誤的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)B．同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生C．細(xì)胞中的RNA合成過(guò)程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生D．轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)C[tRNA、rRNA和mRNA均由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)，A對(duì)。RNA的合成以DNA的一條鏈為模板，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，同一細(xì)胞中可能有多個(gè)DNA分子同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)錄，故兩種RNA可同時(shí)合成，B對(duì)。RNA的合成主要發(fā)生在細(xì)胞核中，另外在線粒體、葉綠體中也可發(fā)生，C錯(cuò)。轉(zhuǎn)錄時(shí)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，故轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)，D對(duì)。]5．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯(cuò)誤的是()A．兩個(gè)個(gè)體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的C．O型血夫婦的子代都是O型血，說(shuō)明該性狀是由遺傳因素決定的D．高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說(shuō)明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的D[身高是由基因和環(huán)境條件(例如營(yíng)養(yǎng)條件)共同決定的，故身高不同的兩個(gè)個(gè)體基因型可能不同，也可能相同，A對(duì)。植物呈現(xiàn)綠色是由于在光照條件下合成了葉綠素，無(wú)光時(shí)不能合成葉綠素。某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的，B對(duì)。O型血個(gè)體相應(yīng)基因型為隱性純合子，故O型血夫婦的子代都是O型血，體現(xiàn)了基因決定性狀，C對(duì)。高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖是性狀分離的結(jié)果，從根本上來(lái)說(shuō)是雜合子在產(chǎn)生配子時(shí)等位基因分離的結(jié)果，與環(huán)境無(wú)關(guān)，D錯(cuò)。]6．(2015·全國(guó)卷Ⅰ)人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無(wú)致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實(shí)現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是()A．朊粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化D．PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過(guò)程屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程C[首先要理解PrPc與PrPsc的關(guān)系：PrPc本身無(wú)致病性，但其空間結(jié)構(gòu)改變后，就成為具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白質(zhì)，所以不會(huì)整合到宿主的基因組中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；朊粒屬于有毒的蛋白質(zhì)，它是基因表達(dá)出的PrPc經(jīng)誘導(dǎo)后改變相關(guān)結(jié)構(gòu)形成的。肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂，B項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變會(huì)引起其功能發(fā)生改變，C項(xiàng)正確；翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。由題意可知，PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc是原有的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的過(guò)程，不屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]高考考查點(diǎn)和特點(diǎn)：近五年全國(guó)卷高考對(duì)本講的考查點(diǎn)主要有噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，DNA的復(fù)制和基因的表達(dá)，既有選擇題，也有非選擇題，選擇題較容易，非選擇題考查學(xué)生的科學(xué)探究能力，難度較大。命題方向：本講內(nèi)容中證明DNA是遺傳物質(zhì)的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?；虻谋磉_(dá)和調(diào)控又是生物學(xué)領(lǐng)域科學(xué)研究的熱點(diǎn)。這些內(nèi)容可能在今后在高考中成為命題點(diǎn)?？键c(diǎn)1人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第32頁(yè))■通知識(shí)——核心要點(diǎn)填充·1．DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路設(shè)法將DNA和其他成分分開(kāi)，單獨(dú)地研究它們各自的功能分離處理方法直接分離法：分離S型菌的DNA與其他成分放射性同位素標(biāo)記法：分別用32P和35S標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)聯(lián)系以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)(2)“兩看”法分析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的放射性2．明確不同生物的遺傳物質(zhì)(1)細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)：DNA。(2)病毒的遺傳物質(zhì)：DNA或RNA。(3)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)：DNA。(4)生物界主要的遺傳物質(zhì)：DNA。[判斷與表述]1．思考辨析清除誤區(qū)(1)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。()(2)將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后注射給小鼠，從死亡小鼠體內(nèi)只能分離出S型菌。()(3)分別用含32P、35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，可得到被標(biāo)記的噬菌體。()(4)在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)攪拌、離心使噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分開(kāi)。()(5)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。()(6)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說(shuō)服力。()(7)噬菌體能利用宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸。()(8)用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。()【提示】(1)×格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只證明了S型菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，而不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。(2)×加熱殺死的S型菌只能轉(zhuǎn)化一部分R型菌，未被轉(zhuǎn)化的R型菌在小鼠體內(nèi)也能增殖產(chǎn)生后代。(3)×噬菌體必須寄生在細(xì)菌內(nèi)才能繁殖，在培養(yǎng)基上無(wú)法生存，得不到被標(biāo)記的噬菌體。(4)×在該實(shí)驗(yàn)中，攪拌、離心的目的是將吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離開(kāi)。(5)×肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。(6)√(7)×噬菌體是利用自己的DNA為模板合成子代的DNA。(8)√2．思考回答規(guī)范表述S型肺炎雙球菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同類型，它們是通過(guò)基因突變形成的。對(duì)小鼠均有致死效應(yīng)，其區(qū)別主要是莢膜多糖抗原的不同。研究人員用加熱殺死的SⅢ型菌與R型菌混合后注射到正常小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型菌突變成S型菌所致，也可能是殺死的SⅢ型菌使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌所致。研究人員通過(guò)檢測(cè)死亡小鼠體內(nèi)S型菌的類型，探究小鼠死亡是由上述哪種原因所致，請(qǐng)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。【提示】若只檢測(cè)到SⅢ型菌，則小鼠死因可能是殺死的SⅢ型菌使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，也可能是R型菌突變成S型菌；若檢測(cè)到其他類型的S型菌，則小鼠死因是R型菌突變?yōu)镾型菌?！鐾芰Α枷?qū)c(diǎn)專練·考向考查探索DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)1．(2018·臨沂期中)下列有關(guān)探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．格里菲思實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果B．艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C．保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使32P標(biāo)記的噬菌體組上清液的放射性偏低D．?dāng)嚢璨怀浞謺?huì)使35S標(biāo)記的噬菌體組沉淀物的放射性偏高C[格里菲思實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果，A項(xiàng)正確；艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)，B項(xiàng)正確；32P標(biāo)記的噬菌體組實(shí)驗(yàn)中，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，細(xì)菌破裂釋放出子代噬菌體會(huì)使上清液的放射性偏高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，因此攪拌不充分會(huì)使35S標(biāo)記的噬菌體組沉淀物的放射性偏高，D項(xiàng)正確。]2．(2018·福州期末)下列關(guān)于遺傳物質(zhì)探究的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．R型菌與加熱殺死的S型菌混合后注射入小鼠體內(nèi)，部分R型菌獲得轉(zhuǎn)化因子B．R型菌與加熱殺死的S型菌體外混合培養(yǎng)，S型菌小分子DNA進(jìn)入部分R型菌內(nèi)C．用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，含35S的蛋白質(zhì)不進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)D．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，有的子代噬菌體DNA兩條鏈均含32PD[R型菌與加熱殺死的S型菌混合后注射入小鼠體內(nèi)，部分R型菌獲得轉(zhuǎn)化因子，A項(xiàng)正確；R型菌與加熱殺死的S型菌體外混合培養(yǎng)，S型菌小分子DNA進(jìn)入部分R型菌內(nèi)使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，B項(xiàng)正確；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，因此用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，含35S的蛋白質(zhì)不進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，C項(xiàng)正確；用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，有的子代噬菌體DNA被32P標(biāo)記，但被32P標(biāo)記的只是DNA兩條鏈中的一條鏈，D項(xiàng)錯(cuò)誤。][易錯(cuò)警示]經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的5個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)僅證明S型細(xì)菌含有能讓R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的因子，但不能證明這種“轉(zhuǎn)化因子”是何種物質(zhì)。(2)由于噬菌體屬于細(xì)菌病毒，無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以不能用含放射性的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體。標(biāo)記噬菌體時(shí)，首先要標(biāo)記細(xì)菌，即用含放射性的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，然后用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌，即可完成對(duì)噬菌體的標(biāo)記。(3)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)采取了放射性同位素標(biāo)記法，32P和35S分別標(biāo)記的是噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中對(duì)于放射性的描述是“很高”或“很低”，而不是“有”或者“無(wú)”。(4)用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)，再經(jīng)攪拌、離心，放射性主要在沉淀物中，子代噬菌體部分含32P；而用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)，再經(jīng)攪拌、離心，放射性主要在上清液中，子代噬菌體不含35S。(5)RNA起遺傳作用僅適用于RNA病毒。只有針對(duì)“所有生物”時(shí)方可描述為“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”。考點(diǎn)2DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第33頁(yè))■通知識(shí)——核心要點(diǎn)填充·1．歸納DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”2．構(gòu)建DNA復(fù)制模型3．抓準(zhǔn)DNA復(fù)制中的“關(guān)鍵字眼”(1)DNA復(fù)制：用15N標(biāo)記的是“親代DNA”還是“培養(yǎng)基中的原料”。(2)子代DNA：所求DNA的比例是“含15N的”還是“只含15N的”。(3)相關(guān)計(jì)算：已知某親代DNA中含某堿基m個(gè)。①“復(fù)制n次”消耗的該堿基數(shù)：m·(2n－1)。②“第n次復(fù)制”消耗的該堿基數(shù)：m·2n－1。4．基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系(1)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，也是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的序列，也是雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)每個(gè)基因中脫氧核苷酸的數(shù)目及排列順序是特定的。不同的基因的堿基(脫氧核苷酸)的數(shù)目及排列順序不同。(3)對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。[判斷與表述]1．思考辨析清除誤區(qū)(1)磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架。()(2)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。()(3)同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵相連。()(4)DNA分子中每個(gè)脫氧核糖都連接兩個(gè)磷酸，每個(gè)堿基都連接一個(gè)脫氧核糖。()(5)腺嘌呤和胸腺嘧啶含量高的DNA分子，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。()(6)DNA分子的多樣性決定于堿基對(duì)排列順序和空間結(jié)構(gòu)的不同。()(7)由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，所以將被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩代，所得DNA分子中既含15N又含14N的DNA分子占1/2。()(8)解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、限制酶都能作用于DNA分子，它們的作用部位都是相同的。()(9)已知某雙鏈DNA分子的一條鏈中(A＋C)/(T＋G)＝0.25，(A＋T)/(G＋C)＝0.25，則同樣是這兩個(gè)比例在該DNA分子的另一條鏈中為4與0.25，在整個(gè)DNA分子中是1與0.25。()【提示】(1)√(2)√(3)×同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接。(4)×DNA雙鏈兩端的脫氧核糖只連接一個(gè)磷酸。(5)×A—T之間形成二個(gè)氫鍵，G—C之間形成三個(gè)氫鍵，因此鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶含量高的DNA分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。(6)×DNA分子的多樣性不決定于空間結(jié)構(gòu)。(7)√(8)×解旋酶作用于DNA中的氫鍵，DNA聚合酶、DNA連接酶、限制酶作用于磷酸二酯鍵。(9)√2．思考回答規(guī)范表述基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA分子嗎？為什么？【提示】基因不是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA分子。在自然選擇過(guò)程中，大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列控制的性狀，生物不能成活，被淘汰掉了。■通能力——考向?qū)c(diǎn)專練·eqeqeq考向1考查DNA的結(jié)構(gòu)和基因的本質(zhì)1．(2017·海南高考)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對(duì)之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個(gè)比值的敘述，正確的是()A．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同B．前一個(gè)比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C．當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，可判斷這個(gè)DNA分子是雙鏈D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1D[雙鏈DNA分子中A＝T，C＝G，前者之間是兩個(gè)氫鍵，后者之間是三個(gè)氫鍵；堿基序列不同的雙鏈DNA分子，前一比值不同，后一比值相同，A錯(cuò)；前一個(gè)比值越小，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，B錯(cuò)；當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，不能判斷這個(gè)DNA分子是雙鏈，因?yàn)榧僭O(shè)A＝30，G＝30，C＝30，T＝3這條鏈可能是單鏈也有可能是雙鏈，C錯(cuò)；雙鏈DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子仍為雙鏈，后一比值等于1，D對(duì)。]2．下列關(guān)于DNA分子中堿基的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．每個(gè)基因都有特定的堿基排列順序B．DNA復(fù)制必須遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則C．遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序中D．DNA分子的堿基數(shù)等于所有基因的堿基數(shù)之和D[每個(gè)基因都有特定的堿基排列順序，A正確；DNA復(fù)制必須遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，B正確；遺傳信息蘊(yùn)藏在基因的4種堿基的排列順序中，C正確；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，所以DNA分子的堿基數(shù)大于所有基因的堿基數(shù)之和，D錯(cuò)誤。][歸納提煉]1．DNA分子結(jié)構(gòu)的4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)DNA分子的特異性是由堿基對(duì)的數(shù)目及排列順序決定的，而不是由配對(duì)方式?jīng)Q定的，配對(duì)方式只有兩種：A—T、C—G。(2)雙螺旋結(jié)構(gòu)并不是固定不變的，復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程中會(huì)發(fā)生解旋。(3)每條脫氧核苷酸鏈上都只有1個(gè)游離的磷酸基，因此一個(gè)DNA分子中含有2個(gè)游離的磷酸基。(4)在DNA分子中，A與T分子數(shù)相等，G與C分子數(shù)相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量，后者恰恰反映了DNA分子的特異性。2．DNA準(zhǔn)確復(fù)制與快速?gòu)?fù)制(1)DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板；堿基互補(bǔ)配對(duì)能使復(fù)制準(zhǔn)確進(jìn)行。(2)在DNA復(fù)制過(guò)程中，也可能發(fā)生差錯(cuò)，即堿基對(duì)的增添、缺失或替換。(3)真核生物DNA快速?gòu)?fù)制的原因：多起點(diǎn)分段復(fù)制、雙向復(fù)制。eqeqeq考向2考查DNA復(fù)制1．(2018·臨沂期中)真核細(xì)胞的DNA復(fù)制過(guò)程如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．解旋酶使DNA雙鏈打開(kāi)需消耗ATPB．合成兩條子鏈時(shí)，DNA聚合酶移動(dòng)的方向是相反的C．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了DNA復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行D．新合成的兩條子鏈的脫氧核苷酸排列順序相同D[解旋酶使DNA雙鏈打開(kāi)需消耗ATP，A項(xiàng)正確；DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，合成兩條子鏈時(shí)，DNA聚合酶移動(dòng)的方向是相反的，B項(xiàng)正確；堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了DNA復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行，C項(xiàng)正確；新合成的兩條子鏈的堿基是互補(bǔ)的，因此新合成的兩條子鏈的脫氧核苷酸排列順序不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．(2018·株洲市高三質(zhì)檢)研究人員將含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA。將DNA熱變性處理，即解開(kāi)雙螺旋，變成單鏈；然后進(jìn)行密度梯度離心，管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對(duì)應(yīng)下圖中的兩個(gè)峰，則大腸桿菌的細(xì)胞周期為()A．4hB．6hC．8hD．12hC[將含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA，DNA變性離心后，得到14N-DNA占1/8，15N-DNA占7/8，則子代DNA共8條，繁殖了3代，細(xì)胞周期為24/3＝8，C正確。]考點(diǎn)3基因的表達(dá)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第35頁(yè))■通知識(shí)——核心要點(diǎn)填充·1．建立模型理解轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程(1)轉(zhuǎn)錄(2)翻譯2．注意基因表達(dá)?？嫉娜齻€(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)表達(dá)過(guò)程①原核生物：轉(zhuǎn)錄和翻譯在同一地點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行，原因是原核細(xì)胞無(wú)核膜，核糖體可以靠近DNA。②真核生物：先轉(zhuǎn)錄，主要發(fā)生在細(xì)胞核；后翻譯，發(fā)生在核糖體。(2)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則①DNA復(fù)制：DNA母鏈與DNA子鏈之間，堿基配對(duì)原則有2種。②轉(zhuǎn)錄：DNA模板鏈與RNA之間，堿基配對(duì)原則有3種。③翻譯：mRNA的密碼子與tRNA的反密碼子之間，堿基配對(duì)原則有2種。(3)密碼子與反密碼子①密碼子在mRNA上，反密碼子在tRNA上。②密碼子有64種，其中61種決定氨基酸，有3種終止密碼子。3．“三看”法判斷中心法則的過(guò)程“一看”模板“二看”原料“三看”產(chǎn)物判斷過(guò)程DNA脫氧核苷酸DNADNA復(fù)制核糖核苷酸RNA轉(zhuǎn)錄RNA脫氧核苷酸DNA逆轉(zhuǎn)錄核糖核苷酸RNARNA復(fù)制氨基酸蛋白質(zhì)(或多肽)翻譯4.基因控制性狀的途徑途徑一：基因eq\o(→,\s\up10(控制))蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up10(直接控制))生物體的性狀。例如囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥。途徑二：基因eq\o(→,\s\up10(控制))酶的合成eq\o(→,\s\up10(控制))代謝過(guò)程eq\o(→,\s\up10(間接控制))生物體的性狀。例如豌豆的圓粒與皺粒、白化病。(1)基因與性狀之間并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。有的性狀是由一對(duì)基因控制的，有的性狀是由多對(duì)基因共同控制的(如人的身高)，有的基因可決定或影響多種性狀。(2)性狀并非完全取決于基因。生物的性狀從根本上由基因決定，同時(shí)還受環(huán)境條件的影響，因此性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，即表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境條件。注：若最終合成的物質(zhì)并非蛋白質(zhì)(如植物激素)，則基因?qū)ζ淇刂仆峭ㄟ^(guò)“控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程進(jìn)而控制生物性狀”這一間接途徑實(shí)現(xiàn)的。[判斷與表述]1．思考辨析清除誤區(qū)(1)細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過(guò)程有RNA聚合酶的參與。()(2)以mRNA作為模板合成生物大分子的過(guò)程包括翻譯和逆轉(zhuǎn)錄。()(3)每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。()(4)核糖體可在mRNA上移動(dòng)。()(5)一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可能由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。()(6)每種氨基酸都對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子，每個(gè)密碼子都決定一種氨基酸。()(7)存在于葉綠體和線粒體中的DNA都能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而翻譯出蛋白質(zhì)。()(8)一個(gè)mRNA中含有多個(gè)密碼子，一個(gè)tRNA中只含有一個(gè)反密碼子。()(9)結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體，最終合成的肽鏈在結(jié)構(gòu)上各不相同。()(10)核糖體與mRNA結(jié)合部位形成3個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。()(11)某些性狀由多個(gè)基因共同決定，有的基因可能影響多個(gè)性狀。()(12)人的胰島B細(xì)胞只有胰島素基因，無(wú)胰高血糖素基因和血紅蛋白基因。()【提示】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×有的氨基酸只對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，如甲硫氨酸，有的密碼子不決定氨基酸，如終止密碼子。(7)√(8)√(9)×結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體，利用了相同的模板，所以翻譯形成的肽鏈的氨基酸序列完全相同。(10)×核糖體與mRNA結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。(11)√(12)×人體內(nèi)不同體細(xì)胞均由受精卵經(jīng)有絲分裂和分化而來(lái)，含有相同的基因。2．思考回答規(guī)范表述什么是密碼子的簡(jiǎn)并性？密碼子的簡(jiǎn)并性有何意義？【提示】一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子的現(xiàn)象叫密碼子的簡(jiǎn)并性。密碼子具有簡(jiǎn)并性，一方面可增強(qiáng)容錯(cuò)性，減少蛋白質(zhì)或性狀的差錯(cuò)，另一方面有利于提高翻譯的效率?！鐾芰Α枷?qū)c(diǎn)專練·eqeqeq考向1考查基因表達(dá)的過(guò)程1．(2018·江蘇徐州質(zhì)檢)關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述中，正確的是()A．RNA聚合酶能與信使RNA的特定位點(diǎn)結(jié)合，催化轉(zhuǎn)錄B．不同密碼子編碼同種氨基酸可保證翻譯的速度C．真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，翻譯主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行D．轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基互補(bǔ)配對(duì)類型有4種，翻譯時(shí)有3種B[RNA聚合酶能與DNA上的啟動(dòng)子結(jié)合，催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程，而不是與mRNA的特定位點(diǎn)結(jié)合，A錯(cuò)誤；密碼子具有簡(jiǎn)并性，即不同密碼子能編碼同種氨基酸，這樣可以保證翻譯的速度，B正確；真核生物的轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，翻譯在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基互補(bǔ)配對(duì)類型有4種，翻譯時(shí)也有4種，D錯(cuò)誤。]2.如圖為某種細(xì)胞中進(jìn)行的主要遺傳信息的表達(dá)過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．該細(xì)胞為真核細(xì)胞B．物質(zhì)a與b的結(jié)合部位有3種堿基配對(duì)類型C．物質(zhì)a的形成過(guò)程需要DNA聚合酶的催化D．物質(zhì)c合成結(jié)束后被運(yùn)送到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進(jìn)行加工B[據(jù)圖分析，圖中含有大型環(huán)狀DNA和核糖體，沒(méi)有核膜和其他細(xì)胞器，所以該細(xì)胞是原核細(xì)胞，A錯(cuò)誤；圖中物質(zhì)b是DNA模板鏈，物質(zhì)a是轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，兩者的結(jié)合部位有3種堿基配對(duì)類型，B正確；mRNA的形成過(guò)程需要RNA聚合酶的催化，C錯(cuò)誤；由于該細(xì)胞是原核細(xì)胞，所以細(xì)胞中沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，D錯(cuò)誤。](2017·海南高考)下列關(guān)于生物體內(nèi)基因表達(dá)的敘述，正確的是()A．每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子B．HIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板C．真核生物基因表達(dá)的過(guò)程即是蛋白質(zhì)合成的過(guò)程D．一個(gè)基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNAB[除了甲硫氨酸和色氨酸外，每一個(gè)氨基酸都至少有兩個(gè)密碼子，A錯(cuò)誤；HIV的遺傳物質(zhì)為RNA可以作為合成DNA的模板，B正確；rRNA和tRNA的合成過(guò)程也屬于基因的表達(dá)，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈作為模板，D錯(cuò)誤。][技法提煉]翻譯過(guò)程中多聚核糖體模式圖解讀(1)圖甲表示真核細(xì)胞的翻譯過(guò)程，圖中①是mRNA，⑥是核糖體，②③④⑤表示正在合成的4條多肽鏈，翻譯的方向是自右向左。(2)圖乙表示原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，圖中①是DNA模板鏈，②③④⑤表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時(shí)進(jìn)行翻譯過(guò)程。eqeqeq考向2考查密碼子和反密碼子1．大多數(shù)生物的翻譯起始密碼子為AUG或GUG。在如圖所示的某mRNA部分序列中，若下劃線“0”表示的是一個(gè)決定谷氨酸的密碼子，則該mRNA的起始密碼子可能是()A．1B．2C．3D．4B[由題中“若下劃線‘0’表示的是一個(gè)決定谷氨酸的密碼子”，再結(jié)合圖中核糖體的移動(dòng)方向，我們可判斷起始密碼子在下劃線“0”的左側(cè)。mRNA中三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，從0到1方向推，可推出1到0方向的密碼子依次為，由此可知，該mRNA的起始密碼子可能是GUG，即圖示中的2。]2．下列關(guān)于密碼子、tRNA和氨基酸關(guān)系的說(shuō)法，正確的是()A．mRNA上每3個(gè)相鄰的堿基都決定一種氨基酸B．密碼子的簡(jiǎn)并性是指每種氨基酸都有多種密碼子C．tRNA分子內(nèi)部均不存在氫鍵D．每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨