专题06 遗传的分子基础 考点专练备战高考生物一轮复习考点微专题Word格式文档下载.docx

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（3）并非所有的R型细菌都能被转化，只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。

转化效率与DNA纯度有关，纯度越高，转化效率越高。

（4）体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌可使小鼠致死。

例3、（2020·

江苏扬州调研）某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示，下列有关分析正确的是（　　）

A．实验1中b含少量放射性与①过程中培养时间的长短有关

B．实验2中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关

C．理论上，a、d中有大量的放射性，b、c中有少量的放射性

D．该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质，而蛋白质不是

【答案】C

【解析】35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，经搅拌、离心后位于上清液a中，b中有放射性，是因为搅拌不充分，A错误；

32P标记噬菌体的DNA，经搅拌、离心后存在于沉淀物中，c中有放射性，是因为保温时间过短或过长，上清液中存在具有放射性的噬菌体，B错误；

实验1中35S标记的蛋白质外壳主要存在于上清液a中，故a中放射性较高，实验2中32P标记的噬菌体DNA注入大肠杆菌内，经搅拌、离心后主要存在于沉淀物d中，故d中放射性较高，C正确；

该实验证明DNA是遗传物质，但是实验中蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内，无法证明蛋白质不是遗传物质，D错误。

（1）含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，所以应先培养大肠杆菌，再用大肠杆菌培养噬菌体。

（2）35S（标记蛋白质）和32P（标记DNA）不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。

（3）对于某一种生物而言，遗传物质只有一种（DNA或RNA），不能说遗传物质主要是DNA。

例4、（2020·

福建漳州一模）下列关于“肺炎双球菌的体外转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，错误的是（　　）

A．将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落

B．在用35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，细菌裂解后得到的T2噬菌体大多数有放射性

C．在用32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高

D．两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应

【解析】S型细菌的DNA会使部分R型细菌转化为S型细菌，一段时间后，培养基中会有两种菌落，A正确；

35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，在T2噬菌体侵染细菌实验中，只有DNA进入大肠杆菌中，蛋白质外壳留在外面，细菌裂解后得到的子代噬菌体没有放射性，B错误；

用32P标记的T2噬菌体侵染细菌时，保温时间太长，细菌将会裂解，保温时间太短，T2噬菌体没有完全侵入，两种情况均可导致上清液放射性升高，C正确；

两个实验的设计思路均是设法将DNA和蛋白质分开后单独研究各自的效应，D正确。

例5、（2020·

黑龙江牡丹江一高期中）下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质”的实验过程，由此可以判断下列说法正确的是（　　）

A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA

B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中

C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程

D．RNA是TMV的主要遗传物质

【答案】A

【解析】从图示分析，TMV放入水和苯酚中振荡后，RNA和蛋白质分离，A正确；

通过接种的方式，TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中，B错误；

此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C错误；

此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，同种生物的遗传物质没有主次之分，D错误。

DNA的结构、复制及本质　

例6、（2020·

湖南常德期末）下列关于DNA结构与功能的说法，错误的是（　　）

A．DNA分子中能储存大量的遗传信息

B．DNA分子中每个五碳糖上连接一个磷酸和一个含氮碱基

C．DNA分子中G与C碱基对含量越高，其分子结构稳定性相对越大

D．若DNA分子的一条链中（A＋G）/（T＋C）＜1，则其互补链中该比例大于1

【解析】DNA分子中的碱基对排列顺序蕴含着大量的遗传信息，A正确；

DNA分子中脱氧核苷酸链的脱氧核糖上连接一个或两个磷酸基团和一个含氮碱基，B错误；

G、C间有3个氢键，A、T间有2个氢键，故DNA分子中G与C碱基对含量越高，分子结构越稳定，C正确；

DNA分子的两条单链中的（A＋G）/（T＋C）的值互为倒数，D正确。

有关DNA结构的7点提醒

（1）DNA中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A—T含2个氢键，G—C含3个氢键。

（2）DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个脱氧核糖连着一个磷酸基团。

（3）双链DNA中A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。

（4）DNA中，当（A＋G）/（T＋C）＝1时，可能是双链DNA，也可能是单链DNA。

（5）并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。

（6）DNA的特异性是由碱基的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：

A—T、C—G、T—A、G—C。

（7）并非所有DNA片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开。

例7、（2020·

山东淄博万杰朝阳学校高三月考）下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（　　）

A．某DNA分子含有500个碱基，可能的排列方式有4500种

B．若质粒含有2000个碱基，则该分子同时含有2个游离的磷酸基团

C．某DNA分子内胞嘧啶占25%，则每条单链上的胞嘧啶占25%～50%

D．某DNA分子上有胸腺嘧啶312个，占总碱基的26%，则该DNA分子上有鸟嘌呤288个

【解析】某DNA分子含有500个碱基，则可能的排列方式有4250种，A错误；

质粒是环状DNA分子，其中不含游离的磷酸基团，B错误；

某DNA分子内胞嘧啶占25%，则每条单链上的胞嘧啶占0%～50%，C错误；

某DNA分子上有胸腺嘧啶312个，占总碱基的26%，则该DNA分子上碱基总数为312÷

26%＝1200个，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中有鸟嘌呤1200×

（50%－26%）＝288个，D正确。

【方法总结】

解答有关碱基计算题的“三步曲”

）

“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量

（1）在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。

（2）“互补碱基之和”的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中

＝m，在互补链及整个DNA分子中

＝m（注：

不同DNA分子中m值可不同，显示特异性）。

（3）非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中

＝a，则在其互补链中

＝

，而在整个DNA分子中

＝1（注：

不同双链DNA分子中非互补碱基之和的比均为1，无特异性）。

例8、（2020·

青岛模拟）下图所示为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．rep蛋白可破坏A与C、T与G之间形成的氢键

B．DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用

C．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点

D．随从链之间的缺口需要DNA连接酶将其补齐

【解析】rep蛋白具有解旋功能，破坏的是A与T、G与C之间的氢键；

从题图中可看出有了DNA结合蛋白后，碱基对之间不能再形成氢键，可以防止DNA单链重新形成双链；

DNA连接酶可以将随从链之间的缺口通过磷酸二酯键连接，从而形成完整的单链。

有关DNA复制的4点“注意”

（1）DNA中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂（体外）；

而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。

（2）注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，后者只包括第n次的复制。

（3）DNA复制计算时看清题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；

所问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”。

（4）在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；

在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。

无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。

例9、用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。

该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，其结果可能是（　　）

A．含有14N的DNA占100%

B．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个

C．含15N的链占1/8

D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3

【解析】在14N培养基中连续复制4次，得到24＝16个DNA分子，32条链，其中含14N的DNA分子占100%，含15N的链有2条，占1/16，A项正确，C项错误；

根据已知条件，每个DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有（100×

2－60×

2）/2＝40个，复制过程中消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为40×

（24－1）＝600个，B项错误；

每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是1∶1，D项错误。

例10、（2020·

湖南长郡中学检测）右图为果蝇X染色体的部分基因图，下列对此X染色体的叙述，错误的是（　　）

A．基因在染色体上呈线性排列

B．l、w、f和m为非等位基因

C．说明了各基因在染色体上的绝对位置

D．雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本

【解析】基因位于染色体上，且呈线性排列，A正确；

等位基因是位于同源染色体上同一位置、控制相对性状的基因，而l、w、f和m在同一条染色体的不同位置上，为非等位基因，B正确；

变异会导致基因的排列顺序发生改变，故基因在染色体上的位置不是绝对的，C错误；

雄性果蝇的X染色体来自母本，因此雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本，D正确。

误认为染色体是基因的唯一载体

（1）真核细胞中的线粒体和叶绿体也是基因的载体。

（2）原核细胞无染色体，拟核中的DNA分子和质粒DNA均是裸露的。

　混淆基因、DNA与染色体的关系

基因的表达

例11、（2020·

山东青岛城阳期中）下图分别为DNA、tRNA的结构示意图。

下列叙述不正确的是（　　）

A．图示DNA分子中的⑤为氢键，tRNA中的b为磷酸二酯键

B．DNA分子复制、切割目的基因片段时分别破坏的化学键为⑤⑥

C．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子

D．c处表示反密码子，可以与mRNA的碱基互补配对

【解析】题图中⑤为氢键，⑥为磷酸二酯键，b指在tRNA臂上，若代表化学键，只能是磷酸二酯键；

DNA分子复制和切割目的基因片段时破坏的化学键分别是⑤氢键和脱氧核苷酸之间的⑥磷酸二酯键；

tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的三叶草结构。

例12、（2020·

江苏徐州一中月考）下图甲、乙表示某生物遗传信息传递和表达过程，下列叙述正确的是（　　）

A．甲、乙所示过程可在细胞同一场所发生

B．甲过程需要4种核糖核苷酸、酶、能量等条件

C．图乙所示碱基配对情况相同

D．图乙过程合成的肽链长度不同

【解析】图中甲表示DNA的复制，乙表示同时进行的转录和翻译，原核细胞中甲、乙可以在同一场所发生，A正确；

DNA的复制需要的原料是4种脱氧核苷酸，B错误；

转录过程中的碱基配对为T—A、A—U、C—G、G—C，翻译过程中的碱基配对为U—A、A—U、C—G、G—C，二者不完全相同，C错误；

图乙合成的各条肽链是以同一条mRNA为模板合成的，长度相等，D错误。

【易错警示】有关转录和翻译的6点提醒

（1）转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。

（2）tRNA并非仅由3个核糖核苷酸（碱基）构成，而是含有几十个至上百个核糖核苷酸（碱基）。

（3）并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码不决定氨基酸。

（4）转录和翻译过程中A不是与T配对，而是与U配对。

（5）翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。

（6）真核生物首先在细胞核转录，然后在细胞质中翻译，异地、先后进行；

原核细胞是边转录、边翻译，同地、同时进行。

DNA复制、转录和翻译的区别

项目

复制

转录

翻译

作用

传递遗传信息

表达遗传信息

时间

细胞分裂的间期

个体生长发育的整个过程

场所

主要在细胞核

细胞质的核糖体

模板

DNA的两条单链

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

能量

都需要

酶

解旋酶、DNA聚合酶

RNA聚合酶

多种酶

产物

2个双链DNA分子

一个单链RNA

多肽链（或蛋白质）

产物去向

传递到2个细胞或子代

通过核孔进入细胞质

组成细胞结构蛋白或功能蛋白

特点

边解旋边复制，半保留复制

边解旋边转录，转录后DNA恢复原状

翻译结束后，mRNA被降解成单体

碱基配对

A—T、T—A，C—G、G—C

A—U、T—A，C—G、G—C

A—U、U—A，C—G、G—C

例13、（2019·

泰安质检）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肽链。

则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（　　）

A．m、（m/3）－1B．m、（m/3）－2

C．2（m－n）、（m/3）－1D．2（m－n）、（m/3）－2

【解析】mRNA分子中有m个碱基，其中G＋C的数目为n个，推出A＋U的数目为m－n个，故DNA中A＋T的数目为2（m－n）。

根据mRNA碱基数目∶蛋白质中氨基酸数目＝3∶1可知，氨基酸数目为m/3，则脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝（m/3）－2。

“三步法”解答基因表达中的计算题

第一步：

做图。

通常只需画出下图甲，但当涉及转录、逆转录、翻译时还要画出图乙。

（1）上述图甲代表的是一个DNA分子，α、β代表它的两条脱氧核苷酸链；

图乙代表的是以该DNA分子的α链为模板转录出的一个RNA分子。

（2）上述图甲中的A、G、C、T代表4种脱氧核苷酸（或碱基），x、y、z、w代表数量；

图乙中的U、C、G、A代表4种核糖核苷酸（或碱基），x、y、z、w代表数量。

第二步：

转换。

即根据第一步做出的图，把题干给出的条件转换成数学等式。

第三步：

计算。

即根据题干的要求，结合第二步中的数学等式，求出相应的数值。

例14、下图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析可知，下列叙述正确的是（　　）

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．图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助

C．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

D．①②③过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状

【解析】同一个体的体细胞都是由受精卵经有丝分裂产生的，所含基因相同，A项错误。

①过程为转录，②过程为翻译，转录合成RNA，需要RNA聚合酶的催化；

翻译合成多肽，需要tRNA转运氨基酸，B项正确。

基因2通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状，故④⑤过程的结果存在差异的根本原因是发生了基因突变，C项错误。

①②③过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的代谢过程，进而控制生物体的部分性状，D项错误。

有关中心法则及基因与性状关系的4点提醒

（1）不同细胞中的中心法则途径：

高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但不同的细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；

但叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；

哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息传递。

RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中，而在其他生物体内不能发生。

（2）RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身，但是该酶起初应在寄主细胞核糖体上，由寄主细胞提供原料合成。

（3）体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”：

如甲状腺激素、黑色素、淀粉等，该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因

酶的合成

产生该非蛋白质类物质的代谢过程

控制性状。

（4）基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系：

基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。

总之，生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。

1．（2020·

长沙模拟）下列有关肺炎双球菌的叙述，正确的是（　　）

A．具有核糖体，其形成与核仁有关

B．遗传物质是RNA，只位于拟核区

C．能产生可遗传变异，其来源只有基因突变

D．与R型菌相比，S型菌不易受宿主正常防护机制的破坏

【解析】肺炎双球菌是原核生物，细胞中有核糖体，但没有核仁，A错误；

肺炎双球菌的遗传物质是DNA，B错误；

将加热杀死的S型菌与R型菌混合培养获得S型菌的原理是基因重组，C错误；

与R型菌相比，S型菌有荚膜、有毒，不易受宿主正常防护机制的破坏，所以S型菌容易导致机体患病，D正确。

2．下列关于T2噬菌体的叙述，正确的是（　　）

A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素

B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中

C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质

D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖

【解析】T2噬菌体由蛋白质和核酸构成，其中蛋白质中含有硫元素，而核酸不含，A错误；

T2噬菌体是细菌病毒，其寄主细胞是细菌，而酵母菌是真菌，B错误；

T2噬菌体是DNA病毒，不含RNA，其遗传物质是DNA，C错误；

病毒可以自身的遗传物质为模板，利用寄主细胞内的物质为原料进行大量增殖，D正确。

3．（2020·

黑龙江大庆铁人中学期中）下图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，其中步骤①需要加热处理，下列有关说法正确的是（　　）

A．要顺利完成该实验，②需要加热处理

B．③要将所有提取物与R型菌共同培养

C．②③④的结果说明DNA是主要遗传物质

D．①④的结果可能是有S型、R型两种菌落

【解析】①过程要加热处理，而②过程要获取蛋白质、DNA等成分，所以不能加热处理，A错误；

③过程是将不同的提取物分别与R型菌共同培养，B错误；

②③④过程的结果表明DNA是遗传物质、蛋白质等不是遗传物质，C错误；

由于S型菌的DNA能使R型菌转化，所以①④过程的结果可能是有S型、R型两种菌落，D正确。

4．（2018·

高考海南卷）现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（　　）

A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3

B．有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1

C．有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1

D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1

【解析】大肠杆菌为原核细胞，其拟核是一条DNA分子，大肠杆菌繁殖一代，即该条DNA复制一代。

14N14N的DNA分子在15N的培养基中复制一代的结果全为15N14N，复制两代的结果为1/215N15N、1/215N14N。

再转到含有14N的培养基中繁殖一代的结果为3/415N14N、1/414N14N，D正确。

5．（2020·

湖北武汉模拟）

现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似右图的平面结构，下列说法正确的是（　　）

A．基因M共有4个游离的磷酸基团，1.5N－n个氢键

B．右图a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示

C．基因M的双螺旋结构中，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架

D．基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等

【解析】基因M的每一条链都有1个游离的磷酸基团，因此基因M含有2个游离的磷酸基，氢键数为1.5N－n，A错误；

基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因M，因此基因M的等位基因m不能用b表示，B错误；

DNA双螺旋结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，C错误；

等位基因是基因突变产生的，而基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，因此基因M和它的等位基因m的碱基数可以不相等，D正确。

6．（2020·

河南郑州一中期中）在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。

下列有关叙述正确的是（　　）

①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m

②碱基之间的氢键数为（3m－2n）/2

③一条链中A＋T的数量为n

④G的数量为m－n

A．①②③④B．②③④

C．③④D．①②③

【解析】每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基，故①正确；

因G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故该DNA分子中，碱基之间的氢键数为2n＋3×

[（m－2n）/2]＝（3m－2n）/2，故②正确；

因两条链中A＋T的数量为2n，故