资源简介

2019年高考二轮复习核心考点突破
专题07　遗传的分子基础
◢考点概述
生物的遗传和变异是由遗传物质所引起的，生物的遗传物质主要是DNA，与DNA有关的知识是掌握遗传和变异知识的基础。如DNA作为遗传物质的实验证据、DNA分子的结构、DNA的复制、基因的概念、基因指导蛋白质的合成，以及基因与性状的关系等，这些知识在高考中也是常考的内容，因此，强化对本专题的复习就显得非常重要。对DNA分子的结构组成及特点进行考查不理解DNA结构特点及含义；计算DNA结构中的碱基问题时易出错。突破策略：采用“绘图释义”建立几何模型；碱基计算通过模型把已知和未知条件直观的表示出来；进而显示出碱基间的数量关系，碱基占一条链的比例和在整个DNA分子中的比例是不一样的；对于DNA分子半保留复制的考查，模板链和标记链混淆，分不清如何分配；找不到基因突变的时间；混淆DNA复制n次和第n次复制至少所需的某种碱基数；分不清DNA复制的细胞种类。突破策略：画示意图法；基因突变通常发生在一条单链上，以突变的链为模板形成的子代DNA分子均是突变的DNA分子，以未突变的单链为模板形成的DNA分子均为正常的DNA分子，若第一次复制时突变，则突变DNA：正常DNA＝1：1，第二次复制时则比值为1：3，第三次复制时突变则比值为1：7……（模板链是上次复制形成的DNA分子的各自两条链），复制n次所需某种碱基数至少是第一次＋第二次＋……＋第n次所需的该碱基个数之和；原核细胞内DNA是单一复制原点双向复制，而真核细胞核中的DNA复制是多起点双向复制；混淆原核生物细胞内和真核生物细胞核中基因表达过程；混淆复制和转录过程；分不清转录的起点；判断不了翻译的方向。突破策略：复制是双向的，而转录是单向；复制后的模板参与构成子代DNA分子，而转录后的模板和原来的互补链再形成DNA分子；复制需DNA解旋酶，而转录不需要。DNA复制和转录过程均从3/末端向5/末端进行，在转录中还要注意启动子的位置，3/末端和启动子在同一端时以此链进行转录，这样保证了某一基因只以一条链为末端进行转录和翻译。混淆启动子、终止子与起始密码、终止密码的概念；误认为氨基酸和密码子、tRNA是一一对应关系。突破策略：启动子：是指基因结构中位于编码区上游的脱氧核苷酸序列，启动子中有RNA聚合酶结合位点，能够准确的识别转录的起始点并启动转录，有调控遗传信息表达的作用。启动子不止三个碱基对。起始密码：是指mRNA上的三个相邻的含氮碱基AUG、GUG。终止子：位于DNA上，是非编码区的脱氧核苷酸序列，它特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，从而使转录结束。终止密码：位于mRNA上，共有三种：UAA、UAG、UGA。这三种密码子不是决定氨基酸的“无义密码”，而是表明肽链已经翻译完成。密码子共有64种，决定的氨基酸只有20种。每种氨基酸对应一种或几种密码子 （说明密码的简并），可由一种或几种tRNA转运；但一种决定氨基酸的密码子只能决定一种氨基酸，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。决定氨基酸的密码子与tRNA之间是一一对应关系，而终止密码不对应tRNA。
◢考点精讲
【要点梳理】
1．肺炎双球菌转化实验
（1）肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型
菌落
荚膜
毒性
S型
光滑
有
有
R型
粗糙
无
无
（2）格里菲思的体内转化实验
　　　　　　　　　 
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
（3）艾弗里的体外转化实验
　　　　　　　　 
结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2．噬菌体侵染细菌实验
（1）实验方法
同位素标记法，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌
①噬菌体的结构
　　　 
②噬菌体的生活方式：活细胞寄生。
③实验过程
a.标记噬菌体
　　　　　　 
b.侵染细菌
　　　　 
④实验结果分析
分组
结果
结果分析
对比实验（相互对照）
含32P噬菌体＋细菌
上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内
32P—DNA进入了宿主细胞内
含35S噬菌体＋细菌
宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中
35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面
⑤结论：DNA是遗传物质。
3．RNA是遗传物质的实验

结论：烟草花叶病毒中RNA是遗传物质。
4．DNA是主要的遗传物质
　　　　　 
5．DNA分子的化学组成
（1）基本组成元素：C、H、O、N、P。
（2）基本单位
　　 
6．DNA分子的结构
（1）主要特点
①两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成。
②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，例如：A＝T或T＝A、G≡C或C≡G，遵循碱基互补配对原则。
（2）空间结构：规则的双螺旋结构。
7．DNA分子的特性
（1）相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。
（2）多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。
8．DNA分子的复制
（1）概念：以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。
（2）时间：有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。
（3）过程：
①解旋：需要细胞提供能量；需要解旋酶的作用；最终把两条螺旋的双链解开。
②合成子链：模板――解开后的两条母链；原料――游离的四种脱氧核苷酸；酶――DNA聚合酶等；原则――碱基互补配对原则。
（4）停止：当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成停止。
（5）脱离：肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离。
13．中心法则及其发展
　　　　　　　　
①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤逆转录。
14．基因对性状控制的方式（实例）

【方法突破】
1．探究遗传物质的思路和方法
（1）探究思路
①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。
②若探究未知病毒遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性，破坏其一，看其二。
（2）探究方法
①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。
②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。
③病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。
④酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是DNA，若“否”其遗传物质可能是DNA。
2．DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤
解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行：
（1）搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
（2）画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。
（3）根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
3．DNA分子复制中相关计算的规律方法
DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：
　　　　　　 
（1）子代DNA分子数：2n个。
①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。
②含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
（2）子代DNA分子的总链数：2n×2＝2n＋1条。
①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
②含14N的链数是（2n＋1－2）条。
（3）消耗的脱氧核苷酸数。
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×（2n－1）个。
②若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。
4．DNA和RNA的区分技巧
（1）DNA和RNA的判断
①含有碱基T或脱氧核糖?DNA；
②含有碱基U或核糖?RNA。
（2）单链DNA和双链DNA的判断
①若A＝T，G＝C且A＋G＝T＋C?一般为双链DNA；
②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的合成。
5．转录和翻译的比较
项目
转录
翻译
场所
真核细胞主要是细胞核
核糖体
条件
模板：DNA的一条链
原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶等
模板：mRNA
原料：20种氨基酸
能量：ATP
酶：多种酶
搬运工具：tRNA
原则
碱基互补配对原则（A－U、T－A、C－G、G－C）
碱基互补配对原则（A－U、U－A、C－G、G－C）
产物
mRNA、tRNA、rRNA
多肽链或蛋白质
6．“三看”法判断与中心法则有关的模拟实验
（1）“一看”模板
①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或转录。
②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制、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复制或转录。
③如果产物是蛋白质（或多肽），生理过程是翻译。
◢考点精练
1．（河北省邢台市2018届高三上学期第三次月考生物试题）从肺炎双球菌的转化实验到噬菌体侵染细菌的实验这一系列过程，最终证明了（　　）
A．DNA是主要的遗传物质 B．蛋白质是遗传物质
C．RNA不是遗传物质 D．DNA是遗传物质
【答案】D
【解析】格里菲斯通过肺炎双球菌体内转化实验证明“S”型细菌中含有某种“转化因子”，能将无毒性的R型活细菌转化为有毒性S菌活细菌。艾弗里及其同事的实验的巧妙之处是把S型菌的DNA、蛋白质和多糖等物质提纯，分别加入到培养R菌的培养基中，单独观察它们的作用，证明了DNA是遗传物质。噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质，结果证明了DNA是遗传物质。因此，D项正确，A、B、C项错误。
2．（广东省江门市2018届普通高中高三调研测试理综生物试题）下列有关转录和翻译的说法，正确的是（　　）
A．RNA聚合酶的结合位点在mRNA 上 B．tRNA只含有三个碱基
C．一个mRNA上能结合多个核糖体 D．tRNA能编码蛋白质
【答案】C
3．（山东省青岛市城阳区2018届高三上学期期中学分认定考试生物试题）用含放射性同位素32P的T2噬菌体侵染不含32P而含放射性同位素35S的大肠杆菌，经短时间保温后，进行搅拌、离心，对上述实验的分析的错误的是（　　）
A．子代噬菌体中均含有放射性
B．离心后放射性同位素主要集中于离心管的沉淀中
C．该实验结果表明，噬菌体的DNA进入大肠杆菌
D．同时用含32P的大肠杆菌作实验材料不影响本实验的结果分析
【答案】D
【解析】噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体的原料均来自细菌，因此子代噬菌体都含有35S，由于DNA复制方式为半保留复制，则少数子代噬菌体含有32P。因此，某些子代T2噬菌体会同时含有32P和35S，A正确；离心后含有子代噬菌体的大肠杆菌分布在沉淀物中，亲代噬菌体的蛋白质外壳分布在上清液中，因此放射性同位素主要集中于离心管的沉淀中，B正确；该实验表明T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌，利用大肠杆菌的物质进行增殖，C正确；同时用含32P的大肠杆菌作实验材料不会影响本实验的结果分析，D错误。
4．（山西省河津市第二中学2019届高三9月份月考生物试题）下列关于染色体、DNA、基因三者关系的图解，正确的是（　 　）
A． B． 
C．  D． 
【答案】A
【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多基因，一条染色体含有一个或两个DNA分子，A正确，B、C、D均错误。
5．（黑龙江省哈尔滨三中2018届高三第三次测试生物试题）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（　　）
A．tRNA携带氨基酸时，以磷酸基与氨基酸相连接
B．DNA聚合酶是在细胞核内合成并起作用的
C．密码子与反密码子是一一对应的关系
D．线粒体中的DNA也能控制蛋白质的合成
【答案】D
【解析】tRNA携带氨基酸时，是羟基（-OH）端与氨基酸相连接，A错误；DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成，主要进入细胞核内起作用，B错误；终止密码没有tRNA上的反密码子对应，C错误；线粒体和叶绿体作为半自主细胞器，内均有少量DNA，也能够控制某些蛋白质合成，D正确。
6．（黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2018届高三10月月考生物试题）DNA分子具有多样性的主要原因是（　　）
A．磷酸和脱氧核糖的排列顺序千变万化 B．碱基互补配对原则有多种
C．碱基种类有多种 D．碱基对的排列顺序不同
【答案】D
【解析】DNA分子的多样性取决于DNA中碱基对的排列顺序不同，D正确；各种DNA中磷酸和脱氧核糖的排列顺序都是相同的，两者是相间排列的，A错误；双链DNA中碱基互补配对原则相同，都是A与T配对，C与G配对，B错误；各种DNA中的碱基种类都只有A、G、C、T四种，C错误。
7．（宁夏育才中学2018届高三第四次月考生物试题）下列关于大肠杆菌细胞内遗传信息传递规律的叙述，错误的是（　　）
A．在逆转录酶的催化下，从RNA→DNA
B．从DNA→DNA，保证了遗传信息的稳定性
C．从DNA→蛋白质，实现了基因对性状的控制
D．从DNA→tRNA，保证细胞内氨基酸的转运
【答案】A
8．（宁夏银川一中2018届高三上学期第四次月考理科综合生物试题）DNA分子的一条单链中（A＋G）/（T＋C）＝0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于（　　）
A．0.5和1 B．2和1 C．0.5和0.5 D．1和1
【答案】B
【解析】根据题意设DNA分子的一条单链中四种碱基为A1、T1、C1、G1，根据碱基互补配对原则，其互补链中四种碱基为A2、T2、C2、G2，且A1 =T2、T1 =A2、C1 =G2、G1 =C2，若（A1＋G1）/（T1＋C1）＝0.5，则另一条链中（A2＋G2）/（T2＋C2）＝（T1＋C1） /（A1＋G1）＝2，整个分子中A=T，G=C，故（A＋G）/（T＋C）＝1。
9．（安徽省蒙城县第一中学、淮南第一中学等2018届高三上学期“五校”联考生物试题）2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家杰弗里?霍尔、迈克尔?罗斯巴什和迈克尔?扬，以表彰他们在研究昼夜节律的分子机制方面的伟大成就。研究发现人体生物钟的分子机制如图所示，下丘脑SCN细胞中，基因表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化，振荡周期为24h。下列相关分析正确的是（　　）
　　　　　　　　　
A．per基因只存在于下丘脑SCN细胞中
B．图中核糖体的移动方向是从左向右
C．过程③体现了负反馈调节机制
D．—个mRNA分子上可相继结合多个核糖体翻译出多条不同的肽链
【答案】C
【解析】由于细胞的全能性，per基因存在于包括下丘脑SCN细胞在内的所有正常细胞中，A错误；根据多肽链的长短，可判断核糖体在图中移动的方向是从右向左，B错误；过程③体现了负反馈调节机制，C正确；一条mRNA链上，可同时结合多个核糖体翻译出多个相同的肽链，D错误。
10．（吉林省舒兰市第一高级中学2018届高三上学期第四次月考生物试题）下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是（　　）
A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
D．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
【答案】C
【解析】格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质，B错误；赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，C正确；T2噬菌体是病毒，其DNA不能用32P直接标记的，D错误。
11．（黑龙江省哈尔滨三中2018届高三第三次测试生物试题）下列有关基因和性状的叙述，错误的是（　　）
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型有可能相同
B．两个基因型相同的个体性状表现不同，一定是由于外界环境不同引起的
C．有的基因可决定或影响多种性状
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，是性状分离的结果
【答案】B
【解析】人的身高是基因和环境因素共同作用的结果，所以两个不同身高的个体，可能二者的基因型相同，A正确；生物性状表现是基因与基因，基因与基因产物、基因与环境之间的相互作用，两个基因型相同的个体性状表现不同，可能不完全是外界环境不同引起的，B错误；一个性状可能受多个基因得到决定或影响，但也有基因可决定或影响多种性状，C正确；杂合子的高茎豌豆，其子代出现高茎和矮茎，是性状分离的结果，D正确。
12．（河北省邢台市2018届高三上学期第三次月考生物试题）下列有关DNA复制的叙述，错误的是（　　）
A．有丝分裂和减数分裂过程中均可以进行
B．DNA解旋之后复制随之开始
C．复制后每个新DNA分子含一条母链和一条新子链
D．复制的场所可以是细胞核和细胞质
【答案】B
【解析】DNA复制时间为有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，A项正确；DNA复制过程是边解旋边复制，B项错误；DNA复制特点为半保留复制，复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链，C项正确；DNA复制场所：主要是细胞核，还有叶绿体和线粒体，D项正确。
13．（江苏省姜堰中学2018届高三第一学期阶段考试生物试卷）下图表示真核细胞中遗传信息的表达过程，字母表示细胞结构或物质，数字表示过程。下列有关叙述正确的是（　　）
　　　　　　　
A．E上的一种氨基酸对应B上的密码子均不止一种
B．①过程需要DNA聚合酶，主要发生在细胞核中
C．图中A、B、C、D中都含有五碳糖
D．D物质中不存在碱基互补配对现象
【答案】C
【解析】一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定，A错误；①是转录过程，需要RNA聚合酶，不需要DNA聚合酶，B错误；A是DNA，B是mRNA、C是核糖体（由rRNA和蛋白质组成）、D是tRNA，其中DNA含有脱氧核糖，RNA中含有核糖，核糖与脱氧核糖均是五碳糖，C正确；在翻译的过程中，D（tRNA）中的反密码子与mRNA中的密码子发生碱基互补配对，D错误。
14．（吉林省实验中学2018届高三上学期第四次模拟考试生物试题）科学研究表明，细胞中核糖体通常不是单个执行功能，而是构成多聚核糖体（如图）。研究表明动物卵裂期细胞中的多聚核糖体明显增多。下列有关叙述错误的是（ ）
　　　　　　　　
A．核糖体的主要功能是合成蛋白质
B．卵裂期细胞分裂旺盛，需要大量蛋白质
C．多聚核糖体的形成可以使细胞在单位时间内合成的肽链数量增加
D．多聚核糖体上的每个核糖体只能合成多肽链的一部分
【答案】D
【解析】核糖体是合成蛋白质的场所，A正确；卵裂期细胞分裂旺盛，需要合成大量蛋白质，B正确；多聚核糖体的形成可以使细胞在单位时间内合成的肽链数量增加，C正确；多聚核糖体上的每个核糖体都可以合成一条完整的多肽链，D错误。
15．（市实验中学、桂山中学、中山二中、龙山中学四校2017-2018学年高三上学期期中联考生物试题）科学家利用一种量化单分子测序技术，探测到人类细胞中一类新型小分子RNA，并证实了哺乳动物细胞能通过直接复制RNA分子来合成RNA。下列关于RNA复制的说法中，错误的是（　　）
A．复制所需的原料是4种游离的核糖核苷酸
B．以单链RNA分子为模板直接复制合成的RNA与模板RNA相同
C．复制过程可能会出现差错
D．复制过程所需要的能量主要通过呼吸作用产生
【答案】B
【解析】RNA分子复制的原料是4种游离的核糖核苷酸，A项正确；以单链RNA分子为模板直接复制合成的RNA与模板RNA互补，而不是相同，B项错误；复制过程可能会出现差错，C项正确；复制过程所需要的能量主要通过呼吸作用产生，D项正确。
16．（四川省成都外国语学校2018届高三12月月考生物试题）SP8噬菌体侵染枯草杆菌后，将产生的mRNA与分开的SP8—DNA的每条单链混合并进行核酸分子的杂交实验，检测发现mRNA只和其中一条富含嘌呤碱的重链形成杂交分子。下列分析错误的是（　　）
A．为检测核酸的杂交结果，可用放射性同位素标记细菌的DNA
B．转录及上述核酸分子的杂交过程遵循相同的碱基配对原则
C．上述mRNA是以DNA中富含嘌呤碱的重链为模板转录而来
D．上述mRNA是在酶的作用下利用细菌的原料合成的
【答案】A
【解析】放射性同位素不能区分DNA的两条单链，A项错误；转录及题中核酸分子的杂交均为RNA和DNA单链杂交，遵循相同的碱基配对原则，B项正确；mRNA只和其中一条富含嘌呤碱的重链形成杂交分子，说明mRNA是以DNA中富含嘌呤碱的重链为模板转录而来，C项正确；mRNA是在酶的作用下利用细菌的原料合成的，D项正确。
17．（吉林省梅河口市第五中学2018届高三上学期第三次月考生物试题（实验班））以下有关遗传信息传递的叙述，不正确的是（　　）

A．所有细胞生物均可发生图示过程蛋白质
B．同一染色体上DNA在不同细胞中转录的起点可能不同
C．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
D．细胞分裂形成的子细胞遗传信息都相同
【答案】D
18．（四川省成都市郫都区2018届高三阶段测试（期中）生物试题）图为HIV结构示意图，图中gp120蛋白与gp41蛋白一同构成HIV病毒颗粒上的突刺结构，基质部分由p17蛋白构成，核心部分由p24蛋白构成，下列说法正确的是（　　）

A．HIV的结构内只有RNA没有DNA，所以没有基因
B．四种蛋白质的合成是以HIV的RNA直接做模版翻译完成的
C．反转录除了需要反转录酶外，还需要模板、能量和核糖核苷酸
D．该病毒自身可以发生的可遗传变异和大肠杆菌一样只有基因突变
【答案】D
【解析】分析图解可知，HIV结构示意图可知，该病的外壳为多种蛋白质，核酸为RNA。HIV的结构内只有RNA没有DNA，HIV的基因是有遗传效应的RNA片段，A错误；从图示可知，HIV中有逆转录酶，故四种蛋白质的合成先以HIV的RNA为模板逆转录出DNA，再以DNA的一条链为模板转录、翻译出蛋白质，B错误；反转录是以RNA为模板合成DNA的过程，除了需要反转录酶外，还需要模板、能量和脱氧核糖核苷酸，C错误；该病毒和大肠杆菌都没有染色体，都不能进行减数分裂，可以发生的可遗传变异只有基因突变，D正确。
19．（江西省抚州市临川二中2018届高三上学期理综训练生物试题）下列关于细胞内DNA分子的叙述，正确的是（ ）
A．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都是在DNA上
B．构成一对同源染色体的两个DNA分子的（A+T）/（G+C）的比值相等
C．在DNA分子的复制过程中遵循分离定律和自由组合定律
D．大肠杆菌的一个质粒DNA上有两个游离的磷酸基
【答案】A
【解析】DNA聚合酶在DNA分子的复制过程中起催化作用，其结合位点在DNA上。RNA聚合酶既能催化核糖核苷酸聚合形成RNA，也能催化DNA双链打开，结合位点在DNA上，A项正确；不同的双链DNA分中（A+T）/（G+C）的比值一般不同，所以构成一对同源染色体的两个DNA分子的（A+T）/（G+C）的比值一般不同，故B项错误；在DNA分子的复制过程中遵循碱基互补配对原则，C项错误；大肠杆菌的质粒DNA为环状，没有游离的磷酸基，D项错误。
20．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三12月月考生物试题）下图1中的噬菌斑（白色区域），是在长满大肠杆菌（黑色）的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线（下图2），下列叙述错误的是（　　）

A．培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现
B．曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成
C．限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解
D．曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代
【答案】D
【解析】噬菌体必须寄生在大肠杆菌中，依赖大肠杆菌提供繁殖所需的原料，培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现，A项正确；曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成，为噬菌体繁殖准备物质基础，B项正确；限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解，C项正确；曲线b～c段所对应的时间内噬菌体增加了10倍，而不是繁殖了10代，D项错误。
21．（江苏省淮安、宿迁等2018届高三上学期期中学业质量检测生物试题）回答下列与同位素标记有关的问题。
（1）利用15N标记的氨基酸研究唾液腺细胞中的唾液淀粉酶的合成和分泌，则含15N化合物首先出现在的具膜细胞器为_____。
（2）若动物吸入18O2，含放射性的化合物最先出现在_____（物质）中。
（3）选择生长状态相同的甲、乙两组根尖细胞，分别用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行短时间培养，理论上分析带有放射性标记的细胞比例较大的是_________组，原因是_________________________。
（4）T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32S标记T2噬菌体的蛋白质，搅拌的目的是_____，搅拌不充分带来的结果是_____________。
（2）H218O
（3）乙 所有活细胞都可以进行转录，都会利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸，而利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸细胞只有分裂的细胞
（4）使吸附在细菌上的噬菌体（外壳）与细菌分离 沉淀物中放射性偏高
（5）10 0-10
【解析】（1）唾液淀粉酶属于分泌蛋白质，分泌蛋白质合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。利用15N标记氨基酸则15N首先出现的具膜的细胞器是内质网，最终含15N唾液淀粉酶以胞吐方式从细胞中分泌出去。
（2）氧气参与有氧呼吸的第三阶段，与还原氢结合生成水，所以含放射性的化合物最先出现在H218O中。
（3）只有进行有丝分裂的细胞在间期进行DNA的复制时才需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸，但所有细胞都要合成蛋白质，合成蛋白质时需转录RNA，需要尿嘧啶核糖核苷酸作为原料，所以乙组的放射性较大。
（4）T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32S标记T2噬菌体的蛋白质，搅拌的目的使吸附在细菌上的噬菌体（外壳）与细菌分离，搅拌不充分会使少量噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中，使沉淀物中也会出现少量的放射性。
（5）根据DNA半保留复制的特点，DNA双链不被3H标记，在含由3H标记的培养液中完成第一次分裂后，每条染色体的DNA中一条链有3H标记，另一条链没有标记。在不含3H标记的培养液中进行第二次分裂，后期一半染色体被标记，一半染色体没有被标记，所以一个细胞内移向某一极的染色体有10条；由于一条染色体上的两条姐妹染色单体分开后移向某一极是随机的，因此带有3H标记的有0到10条。
22．（江苏省启东中学2018届高三上学期第一次月考（10月）生物试题）微RNA（miRNA）是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA（lin－4）调控基因lin－14表达的相关作用机制。请回答下列问题：

（1）过程A需要酶、________________等物质，该过程还能发生在线虫细胞内的__________中；在过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是__________，①上同时结合多个核糖体的意义是________________________________________。
（2）图中最终形成的②③上氨基酸序列________（填“相同”或“不同”）。图中涉及的遗传信息的传递方向为____________________________。
（3）由图可知，微RNA调控基因lin－14表达的机制是RISC－miRNA复合物抑制________过程。研究表明，线虫体内不同微RNA仅出现在不同的组织中，说明微RNA基因的表达具有________性。
【答案】（1）核糖核苷酸和ATP 线粒体 tRNA 短时间内合成大量的蛋白质
（2）相同　　DNA→RNA→蛋白质
（3）翻译　　组织特异（或选择）
【解析】（1）A是转录过程，转录过程除了需要酶的催化作用外，还需要四种游离的核糖核苷酸为原料，ATP提供能量等；线虫细胞是真核细胞，且是动物细胞，DNA存在于细胞核和线粒体中，因此转录过程发生的场所是细胞核和线粒体；B过程是翻译过程，翻译过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对。①上同时结合多个核糖体的意义是短时间内合成大量的蛋白质。
23．（湖北省武汉市第六中学2019届高三11月月考理综生物试题）长链非编码RNA（lncRNA）是具有多种调控功能的一类RNA分子。请回答下列问题：
（1）细胞核内各种RNA的合成都以_________为原料，催化该反应的酶是_________。
（2）转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_________，此过程中还需要的RNA有_________。
（3）lncRNA前体加工成熟后，有的与核内染色质中的DNA结合，有的能穿过_________（结构名称）与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。
（4）研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的_________，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是____________________________。
【答案】（1）四种核糖核苷酸　　RNA聚合酶
（2）mRNA（信使RNA）　　tRNA和rRNA（转运RNA和核糖体RNA）
（3）核孔
（4）分化　　增强人体的免疫抵御能力
【解析】（1）细胞核中的RNA都以四种核糖核苷酸为原料合成，该过程需要RNA聚合酶的催化。
（2）转录可以形成mRNA、tRNA和rRNA，其中mRNA是翻译的模板，可以提供信息指导氨基酸分子合成多肽链；tRNA在翻译中作为运输氨基酸的工具；rRNA是核糖体的组成成分。
（3）结合题意可知，lncRNA是在细胞核内形成的，故lncRNA前体加工成熟后，除了可以与染色质上的DNA分子结合，也可以通过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA结合。
（4）根据题意分析，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合后，血液中产生了单核细胞、中性粒细胞等多种吞噬细胞，说明其调控了造血干细胞的分化；吞噬细胞属于免疫细胞，因此该调控过程的主要生理意义是增强人体的免疫抵御能力。
24．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三上学期期中考试生物试题）如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A～C为物质，①～⑤为过程。请据图回答下列问题：
　　　　　　
（1）①～⑤过程中，在造血干细胞和神经细胞中都能发生的是____________（填序号）。在洋葱根尖分生区细胞中进行①过程的场所有_____________。若图中的A含有2000个碱基对，含腺嘌呤脱氧核苷酸600个，则第三次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸____________个。
（2）②和③过程所需的酶分别是______________和______________。
（3）囊性纤维病是由于碱基对的___________造成___________的结构发生改变引起的。该病体现了基因通过控制_____________________________直接控制生物体性状。
【答案】（1）②⑤　　细胞核和线粒体　　5600
（2）DNA聚合酶　　RNA聚合酶
（3）缺失　　基因　　蛋白质的分子结构
【解析】（1）造血干细胞和神经细胞能进行基因的表达，即合成蛋白质，而蛋白质的合成包括转录与翻译两个过程即图中的②⑤。①是DNA复制过程，主要发生在细胞核，此外在线粒体与叶绿体中也能进行，但洋葱根尖分生区细胞中无叶绿体，因此在洋葱根尖分生区细胞中进行①过程的场所有细胞核和线粒体。在DNA分子中，腺嘌呤和胞嘧啶之和是碱基总数的一半．根据题意可知，胞嘧啶是2000-600=1400个，此DNA分子片段复制n-1次后，可得2n-1个DNA分子片段，共含有胞嘧啶2n-1×1400，因此该DNA分子片段完成第n次复制，需要游离胞嘧啶脱氧核苷酸为2n-1×1400=23-1×1400=5600个。
（2）②表示转录，产物为RNA，③表示逆转录，产物为DNA，所以②③过程所需的酶是RNA聚合酶和逆转录酶。
（3）囊性纤维病是由于碱基对缺失造成基因的结构改变导致的。该病体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状。
25．（河南省南阳市第一中学2018届高三上学期第三次考试生物试题）请回答下列与遗传的分子基础相关的问题：
（1）艾弗里实验最关键的设计思路是__________________________。
（2）噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在上淸液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中。这一现象说明了_____________；进一步观察发现，细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质。这一现象说明了__________________________。
（3）DNA分子复制的时间是____________________，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠__________连接。
（4）在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细相同，原因是__________________________。
【答案】（1）把S细菌的DNA和蛋白质等分开，单独观察它们在细菌转化中的作用
（2）噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面　　亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质（或子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。）
（3）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期　　－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－
（4）嘌呤必定与嘧啶互补配对
【解析】（1）艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验的过程是：将S型细菌中的物质进行提纯和鉴定，然后将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌。可见，艾佛里实验最关键的设计思路是：把S细菌的DNA和蛋白质等分开，单独观察它们在细菌转化中的作用。
（3） DNA分子复制的时间是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接。
（4） DNA分子双螺旋结构的主要特点之一是：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，那就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，即嘌呤必定与嘧啶互补配对。所以在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细相同。

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