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1.探索遗传物质的实验方法
1.（2024·宿迁泗阳县实验高级中学高一月考）中国疾病预防控制中心证实我国从人感染病例中发现H7N9病毒变异株。某大学附中生物兴趣小组对H7N9病毒变异株的遗传物质产生疑问：H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA还是RNA？下面是兴趣小组为探究H7N9病毒变异株的遗传物质设计的实验步骤，请将其补充完整。
（1）实验目的：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
材料用具：显微注射器，H7N9病毒变异株的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。
（2）实验步骤：
第一步：把H7N9病毒变异株核酸提取液分成相同的A、B、C三组，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，C组不做处理。
第二步：取等量的猪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猪胚胎干细胞中。
第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有H7N9流感病毒产生。
（3）请预测结果及结论：
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，则H7N9病毒变异株的遗传物质是RNA；
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，则H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA；
③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，则H7N9病毒变异株的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
2.DNA复制、转录和翻译的比较（以真核生物为例）
项目 复制 转录 翻译
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质（核糖体）
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
碱基配对方式 T—A、A—T、G—C、C—G T—A、A—U、G—C、C—G U—A、A—U、G—C、C—G
结果 两个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 蛋白质
信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 传递遗传信息 表达遗传信息
2.如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，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.图丙中b链可能是构成核糖体的成分
C.图丙是图甲的部分片段放大
D.图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生
3.（多选）（2024·沭阳一中高一月考）下列有关图示生理过程的叙述，正确的是（　　）
A.甲、乙、丙三个过程均有氢键的断裂也有氢键的形成
B.甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛细胞内进行
C.图乙表示翻译过程，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内合成多条肽链
D.图甲表示DNA的复制，通过增加复制起点加快复制的速率
3.“两看法”巧判真核生物和原核生物基因表达
（1）过程图
（2）判断方法
说明：真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA和核糖体，其转录、翻译也存在同时进行的情况。
4.（2024·泗阳一中高一月考）下图所示为基因控制蛋白质的合成过程，①～⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是（　　）
A.③表示解旋酶和DNA聚合酶，图示过程可发生在鼠的细胞核中
B.①与④、④与⑥之间都存在A—U配对
C.一个mRNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效
D.⑦的氨基酸种类、数目、排列顺序和⑦形成的空间结构决定蛋白质空间结构的多样性
5.（2024·建湖一中高一月考）图是两种细胞中遗传信息的表达过程。据图（甲细胞为原核细胞）分析，下列叙述错误的是（　　）
A.两种表达过程均要消耗能量
B.甲、乙细胞中存在相同的碱基互补配对方式
C.乙细胞中核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左
D.乙细胞中合成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
4.基因表达过程中相关数量的计算方法
（1）DNA（基因）、mRNA上碱基数目与肽链中氨基酸数目之间的关系
①图示
②规律：肽链中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA（基因）中碱基数目。
（2）计算“最多”和“最少”等的分析
①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，则mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
③在回答问题时应加上“最多”或“最少”等字样，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中最少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
6.一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链。则其模板DNA分子的A＋T的个数、合成蛋白质时能脱去的最多的水分子数（不考虑侧链基团脱水）分别是（　　）
A.m，（m/3）－1　
B.m，（m/3）－2
C.2（m－n），（m/3）－1
D.2（m－n），（m/3）－2
7.某DNA分子共有1 200对碱基，A＋T占46％，其中一条链中G和T分别占22％和28％，则由该链转录的mRNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是（　　）
A.32％　400个　　　 B.32％　200个
C.18％　200个 D.22％　400个
章末整合提升
综合归纳
1.（1）探究H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA还是RNA
（2）A组用适量的一定浓度的DNA水解酶处理，B组用等量的相同浓度的RNA水解酶处理（可颠倒）
（3）①若A、C两组出现H7N9流感病毒　②若B、C两组出现H7N9流感病毒　③若A、B、C三组均出现H7N9流感病毒（注意A组和B组的处理可以颠倒，只要与结论对应即可）
解析：（1）该实验的目的是探究H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA还是RNA。（2）根据题目所给的材料用具，该实验应该用酶解法，设计实验时还应该注意无关变量保持相同且适宜，故A组用适量的一定浓度的DNA水解酶处理，B组用等量的相同浓度的RNA水解酶处理（可颠倒），C组作为对照不做处理。（3）若A、C两组出现H7N9流感病毒，则H7N9病毒变异株的遗传物质是RNA；若B、C两组出现H7N9流感病毒，则H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA；若A、B、C三组均出现H7N9流感病毒，则H7N9病毒变异株的遗传物质既不是DNA也不是RNA。（注意A组和B组的处理可以颠倒，只要与结论对应即可）。
2.B　甲过程是以DNA的两条链为模板，合成子代DNA的过程，即DNA的复制，其中酶1为DNA聚合酶；乙过程是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，即转录，其中酶2为RNA聚合酶，A错误；丙中a链含有碱基T，属于DNA链，b链含有碱基U，属于RNA链。核糖体由蛋白质和rRNA组成，图丙中b链为RNA单链，所以可能是构成核糖体的成分，B正确；图丙中一条链为DNA链，一条链为RNA链，而图甲为DNA复制过程，因此图丙不是图甲的部分片段放大，C错误；图乙所示过程在高度分化的细胞中仍会发生，因为细胞的成分在不停地更新，需要蛋白质和酶，D错误。
3.ACD　DNA复制、转录和翻译过程中均存在碱基互补配对，DNA复制过程中的解旋和子链的形成，翻译过程中的tRNA和mRNA的结合及脱离，转录过程中的解旋和mRNA的形成过程中均存在氢键的断裂和氢键的形成，A正确；胰岛细胞属于高度分化的细胞，其细胞中能进行转录和翻译，不能进行DNA复制，B错误；图甲表示DNA的复制过程，通过增加复制起点，缩短DNA复制的时间，D正确。
4.A　图示过程为转录和翻译，该过程发生在原核细胞中，③表示催化转录的RNA聚合酶，A错误；④为mRNA，①为DNA链，①与④之间存在A—U配对，④mRNA与⑥tRNA之间也存在A—U配对，B正确；一个RNA结合多个⑤（核糖体）使过程Ⅱ（翻译过程）快速高效，能在短时间内合成大量蛋白质，C正确；⑦多肽链中的氨基酸种类、数目、排列顺序及其形成的空间结构决定蛋白质空间结构的多样性，D正确。
5.C　甲细胞为原核细胞，乙为真核细胞，两种细胞的基因表达过程均要消耗能量，A正确；碱基互补配对原则在真、原核细胞中普遍存在，B正确；乙细胞中左侧的核糖体合成的肽链更短，右侧的核糖体合成的肽链更长，所以核糖体移动的方向是从左到右，C错误；乙细胞中转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，参与翻译过程，D正确。
6.D　mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个，则A＋U为（m－n）个，根据碱基互补配对原则，其模板链中A＋T为（m－n）个，模板DNA分子的两条链中A＋T的个数相等，共有A＋T数为2（m－n）；一个mRNA分子有m个碱基，该mRNA最多可决定m/3个氨基酸，由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链，则合成蛋白质时能脱去的最多的水分子数是（m/3）－2。
7.A　该DNA分子中A＋T占46％，则每条链中A＋T占46％，G＋C占54％。已知一条链中G和T分别占22％和28％，则该链中A和C分别占18％和32％。则以此链为模板转录的mRNA中G占32％。由DNA碱基数目∶RNA碱基数目∶氨基酸数目＝6∶3∶1可知，其翻译产物中含氨基酸的数目最多为1 200×2÷6＝400（个）。
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章末整合提升
1. 探索遗传物质的实验方法
1. （2024·宿迁泗阳县实验高级中学高一月考）中国疾病预防控制中
心证实我国从人感染病例中发现H7N9病毒变异株。某大学附中生
物兴趣小组对H7N9病毒变异株的遗传物质产生疑问：H7N9病毒变
异株的遗传物质是DNA还是RNA？下面是兴趣小组为探究H7N9病
毒变异株的遗传物质设计的实验步骤，请将其补充完整。
（1）实验目的：
。
材料用具：显微注射器，H7N9病毒变异株的核酸提取液，胚
胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。
解析：该实验的目的是探究H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA还是RNA。
探究H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA还是
RNA　
（2）实验步骤：
第一步：把H7N9病毒变异株核酸提取液分成相同的A、B、C
三组，
，C组不做
处理。
第二步：取等量的猪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猪胚胎
干细胞中。
A组用适量的一定浓度的DNA水解酶处理，B组用
等量的相同浓度的RNA水解酶处理（可颠倒）　
第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养
一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测
是否有H7N9流感病毒产生。
解析：根据题目所给的材料用具，该实验应该用酶解法，设计实验时还应该注意无关变量保持相同且适宜，故A组用适量的一定浓度的DNA水解酶处理，B组用等量的相同浓度的RNA水解酶处理（可颠倒），C组作为对照不做处理。
① ，则H7N9病毒变异株
的遗传物质是RNA；
② ，则H7N9病毒变异株
的遗传物质是DNA；
③
，则H7N9病毒变
异株的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
若A、C两组出现H7N9流感病毒　
若B、C两组出现H7N9流感病毒　
若A、B、C三组均出现H7N9流感病毒（注意A组和B组
的处理可以颠倒，只要与结论对应即可）　
（3）请预测结果及结论：
解析：若A、C两组出现H7N9流感病毒，则H7N9病毒变异株的遗传物质是RNA；若B、C两组出现H7N9流感病毒，则H7N9病毒变异株的遗传物质是DNA；若A、B、C三组均出现H7N9流感病毒，则H7N9病毒变异株的遗传物质既不是DNA也不是RNA。（注意A组和B组的处理可以颠倒，只要与结论对应即可）。
2. DNA复制、转录和翻译的比较（以真核生物为例）
项目 复制 转录 翻译
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质（核糖
体）
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
碱基配对方
式 T—A、A—T、 G—C、C—G T—A、A—U、 G—C、C—G U—A、A—U、
G—C、C—G
结果 两个子代DNA分
子 mRNA、tRNA、
rRNA 蛋白质
信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 传递遗传信息 表达遗传信息
2. 如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，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. 图丙中b链可能是构成核糖体的成分
C. 图丙是图甲的部分片段放大
D. 图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生
解析：　甲过程是以DNA的两条链为模板，合成子代DNA的过
程，即DNA的复制，其中酶1为DNA聚合酶；乙过程是以DNA的一
条链为模板，合成RNA的过程，即转录，其中酶2为RNA聚合酶，
A错误；丙中a链含有碱基T，属于DNA链，b链含有碱基U，属于
RNA链。核糖体由蛋白质和rRNA组成，图丙中b链为RNA单链，
所以可能是构成核糖体的成分，B正确；图丙中一条链为DNA链，
一条链为RNA链，而图甲为DNA复制过程，因此图丙不是图甲的
部分片段放大，C错误；图乙所示过程在高度分化的细胞中仍会发
生，因为细胞的成分在不停地更新，需要蛋白质和酶，D错误。
3. （多选）（2024·沭阳一中高一月考）下列有关图示生理过程的叙
述，正确的是（　　）
A. 甲、乙、丙三个过程均有氢键的断裂也有氢键的形成
B. 甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛细胞内进行
C. 图乙表示翻译过程，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内
合成多条肽链
D. 图甲表示DNA的复制，通过增加复制起点加快复制的速率
解析：　DNA复制、转录和翻译过程中均存在碱基互补配对，DNA复制过程中的解旋和子链的形成，翻译过程中的tRNA和mRNA的结合及脱离，转录过程中的解旋和mRNA的形成过程中均存在氢键的断裂和氢键的形成，A正确；胰岛细胞属于高度分化的细胞，其细胞中能进行转录和翻译，不能进行DNA复制，B错误；图甲表示DNA的复制过程，通过增加复制起点，缩短DNA复制的时间，D正确。
3. “两看法”巧判真核生物和原核生物基因表达
（1）过程图
（2）判断方法
说明：真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA和核糖体，其
转录、翻译也存在同时进行的情况。
4. （2024·泗阳一中高一月考）如图所示为基因控制蛋白质的合成过程，①～⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是（　　）
A. ③表示解旋酶和DNA聚合酶，图示过程可发生在鼠的细胞核中
B. ①与④、④与⑥之间都存在A—U配对
C. 一个mRNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效
D. ⑦的氨基酸种类、数目、排列顺序和⑦形成的空间结构决定蛋白
质空间结构的多样性
解析：　图示过程为转录和翻译，该过程发生在原核细胞中，③
表示催化转录的RNA聚合酶，A错误；④为mRNA，①为DNA链，
①与④之间存在A—U配对，④mRNA与⑥tRNA之间也存在A—U
配对，B正确；一个RNA结合多个⑤（核糖体）使过程Ⅱ（翻译过
程）快速高效，能在短时间内合成大量蛋白质，C正确；⑦多肽链
中的氨基酸种类、数目、排列顺序及其形成的空间结构决定蛋白质
空间结构的多样性，D正确。
5. （2024·建湖一中高一月考）图是两种细胞中遗传信息的表达过程。据图（甲细胞为原核细胞）分析，下列叙述错误的是（　　）
A. 两种表达过程均要消耗能量
B. 甲、乙细胞中存在相同的碱基互补配对方式
C. 乙细胞中核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左
D. 乙细胞中合成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
解析：　甲细胞为原核细胞，乙为真核细胞，两种细胞的基因表
达过程均要消耗能量，A正确；碱基互补配对原则在真、原核细胞
中普遍存在，B正确；乙细胞中左侧的核糖体合成的肽链更短，右
侧的核糖体合成的肽链更长，所以核糖体移动的方向是从左到右，
C错误；乙细胞中转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，参与翻
译过程，D正确。
4. 基因表达过程中相关数量的计算方法
（1）DNA（基因）、mRNA上碱基数目与肽链中氨基酸数目之间
的关系
①图示
②规律：肽链中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6
DNA（基因）中碱基数目。
（2）计算“最多”和“最少”等的分析
①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，则mRNA
上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的
6倍还要多一些。
③在回答问题时应加上“最多”或“最少”等字样，如
mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中最少有2n个碱
基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
6. 一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的
蛋白质有两条多肽链。则其模板DNA分子的A＋T的个数、合成蛋
白质时能脱去的最多的水分子数（不考虑侧链基团脱水）分别是
（　　）
A. m，（m/3）－1
B. m，（m/3）－2
C. 2（m－n），（m/3）－1
D. 2（m－n），（m/3）－2
解析：　mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个，则A＋U为
（m－n）个，根据碱基互补配对原则，其模板链中A＋T为（m
－n）个，模板DNA分子的两条链中A＋T的个数相等，共有A＋T
数为2（m－n）；一个mRNA分子有m个碱基，该mRNA最多可决
定m/3个氨基酸，由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链，则合成
蛋白质时能脱去的最多的水分子数是（m/3）－2。
7. 某DNA分子共有1 200对碱基，A＋T占46％，其中一条链中G和T
分别占22％和28％，则由该链转录的mRNA中G所占比例和其翻译
产物中含氨基酸的数目最多分别是（　　）
A. 32％　400个 B. 32％　200个
C. 18％　200个 D. 22％　400个
解析：　该DNA分子中A＋T占46％，则每条链中A＋T占46％，
G＋C占54％。已知一条链中G和T分别占22％和28％，则该链中A
和C分别占18％和32％。则以此链为模板转录的mRNA中G占32
％。由DNA碱基数目∶RNA碱基数目∶氨基酸数目＝6∶3∶1可
知，其翻译产物中含氨基酸的数目最多为1 200×2÷6＝400（个）。
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