（江蘇專版）2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題三 遺傳講義（含解析）.doc

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遺傳 [理清——知識聯(lián)系] [記清——主干術(shù)語] 1．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的兩次放射性同位素標(biāo)記和侵染實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (1)第一次標(biāo)記大腸桿菌：分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌。 (2)第二次標(biāo)記噬菌體：分別用含35S和32P的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。 (3)侵染實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，離心后上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低；用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，離心后上清液的放射性很低，沉淀物的放射性很高。 2．探究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)結(jié)論 (1)格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。 (2)艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì)，即DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)。 (3)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 3．DNA三個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)DNA的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 (2)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖與磷酸交替連接而成的。 (3)DNA上的堿基嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則，通過氫鍵連接。DNA分子中堿基的排列順序與DNA分子的多樣性和特異性有關(guān)。 4．DNA復(fù)制 (1)DNA分子復(fù)制的時(shí)間：有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。 (2)DNA復(fù)制特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制。 (3)復(fù)制的“四要素”： ①模板：DNA分子的兩條鏈。 ②原料：游離的四種脫氧核苷酸。 ③酶：解旋酶和DNA聚合酶。 ④能量：細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP。 5．密碼子和反密碼子的兩點(diǎn)比較 (1)位置：密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上。 (2)數(shù)目：密碼子有64種，決定氨基酸的密碼子有61種；反密碼子有61種。 6．基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑 一是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而間接控制生物性狀； 二是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 7．三種伴性遺傳的特點(diǎn) (1)伴X染色體隱性遺傳：男性患者多于女性患者；表現(xiàn)出隔代交叉遺傳；女性患者的父親、兒子都是患者。 (2)伴X染色體顯性遺傳：女性患者多于男性患者；表現(xiàn)出連續(xù)遺傳；男性患者的母親、女兒都是患者。 (3)伴Y染色體遺傳：表現(xiàn)出男性都是患者。 8．三種生物變異的實(shí)質(zhì) (1)基因突變的實(shí)質(zhì)是基因結(jié)構(gòu)的改變。原因是DNA分子中發(fā)生堿基對的缺失、增添或替換。 (2)基因重組的實(shí)質(zhì)是基因的重新組合。其主要來源于減數(shù)分裂形成配子時(shí)，非同源染色體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換；轉(zhuǎn)基因技術(shù)也屬基因重組。 (3)染色體變異的實(shí)質(zhì)是基因數(shù)目和位置的改變。包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異。 9．五種育種方式的優(yōu)點(diǎn) (1)雜交育種能將多個(gè)優(yōu)良性狀通過雜交集中到同一生物個(gè)體上。 (2)誘變育種能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型。 (3)基因工程育種能定向地改造生物體的遺傳性狀。 (4)單倍體育種能縮短育種的年限。 (5)多倍體育種能提高產(chǎn)量和營養(yǎng)物質(zhì)的含量。 10．生物進(jìn)化的方向：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。 11．生物進(jìn)化的兩個(gè)必清 (1)生物進(jìn)化的標(biāo)志是種群基因頻率的改變。隔離是新物種形成的必要條件，新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離。 (2)可遺傳的變異(基因突變、基因重組和染色體變異)提供進(jìn)化的原材料。變異是不定向的，變異的利害性取決于生物所生存的環(huán)境。自然選擇是定向的，決定生物進(jìn)化的方向。 [澄清——思維誤區(qū)] 關(guān)注點(diǎn)1　對噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的標(biāo)記問題認(rèn)識不清 [澄清]　(1)實(shí)驗(yàn)中不能用C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素進(jìn)行標(biāo)記，否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。 (2)35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上，因?yàn)榉派湫詸z測時(shí)只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。 關(guān)注點(diǎn)2　不會對上清液與沉淀物的放射性進(jìn)行正確分析 [澄清]　(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因： ①保溫時(shí)間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。 ②保溫時(shí)間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。 關(guān)注點(diǎn)3　對DNA復(fù)制過程中“第n次”還是“n次”復(fù)制所需某種堿基數(shù)量的計(jì)算原理不清 [澄清]　第n次復(fù)制是所有DNA只復(fù)制一次所需堿基數(shù)目，計(jì)算公式為m2n－1；n次復(fù)制是指由原來的DNA分子復(fù)制n次所需堿基數(shù)目，計(jì)算公式為m(2n－1)。 關(guān)注點(diǎn)4　誤認(rèn)為“患病男孩”和“男孩患病”相同 [澄清]　(1)位于常染色體上的遺傳?。? ①男孩患病概率＝患病孩子的概率； ②患病男孩概率＝患病孩子的概率1/2。 (2)位于性染色體上的遺傳?。? ①患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中占的概率； ②男孩患病的概率＝后代男孩群體中患病者占的概率。 關(guān)注點(diǎn)5　誤以為自由交配＝自交 [澄清]　(1)自由交配：群體中所有個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配，如基因型為AA、Aa，群體中自由交配是指：AAAA、AaAa、AAAa[AA(♀)Aa()、Aa(♀)AA()]。 (2)自交：強(qiáng)調(diào)相同基因型個(gè)體的交配，如基因型為AA、Aa，群體中自交是指：AAAA、AaAa。 關(guān)注點(diǎn)6　誤認(rèn)為只要是“男性患者數(shù)目≠女性患者數(shù)目”都屬于伴性遺傳 [澄清]　(1)在一個(gè)個(gè)體數(shù)目較多的群體中，某單基因遺傳病患者人數(shù)男性患者≠女性患者，則可以確定是伴性遺傳。 (2)如果只在一個(gè)遺傳系譜中某單基因遺傳病患者人數(shù)男性患者≠女性患者，往往不能確定是常染色體遺傳還是伴性遺傳。這是因?yàn)閭€(gè)體數(shù)目太少，具有偶然性。 (3)某些從性遺傳也會造成男女患者數(shù)目不等現(xiàn)象。 關(guān)注點(diǎn)7　誤以為原核生物和真核生物的基因表達(dá)過程相同 [澄清]　原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行；真核生物是先轉(zhuǎn)錄后翻譯。 4個(gè)主攻點(diǎn)之(一)　基因的本質(zhì) 右面甲圖是艾弗里所進(jìn)行的部分實(shí)驗(yàn)圖解，乙圖表示DNA分子結(jié)構(gòu)中的a和d兩條鏈，將乙圖中某一片段放大后如丙圖所示，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題： [串知設(shè)計(jì)] (1)在甲圖中若看到表面光滑(答特征)的菌落，說明R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成了S型細(xì)菌。 (2)為了充分證明DNA是遺傳物質(zhì)，艾弗里還在培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA和DNA酶，進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (3)后來，赫爾希和蔡斯利用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，在子代噬菌體中檢測到被32P標(biāo)記的DNA，表明DNA具有連續(xù)性，說明DNA是遺傳物質(zhì)。 (4)不能(填“能”或“不能”)在子代噬菌體中找到兩條鏈都被32P標(biāo)記的DNA分子，(填“能”或“不能”)在子代噬菌體中找到兩條鏈都是31P的DNA分子。 (5)艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的共同設(shè)計(jì)思路都是把DNA和蛋白質(zhì)分開，直接地、單獨(dú)地觀察它們的作用。 (6)從乙圖可看出DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制。 (7)乙圖中，A和B均是DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶，其中B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是解旋酶，B是DNA聚合酶。 (8)乙圖所示過程在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的場所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體。 (9)丙圖中，7代表胸腺嘧啶脫氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脫氧核糖與磷酸交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接形成堿基對，并且遵循堿基互補(bǔ)配對原則。 考向(一)　遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn) [真題導(dǎo)向] 1．(2017江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是(　　) A．格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B．艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中 D．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記 解析：選C　格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，但格里菲思并沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”是什么；艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，小鼠死亡的原因是從S型肺炎雙球菌中提取的DNA使部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了致病的S型細(xì)菌，而不是S型細(xì)菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以離心后，有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大腸桿菌在試管底部，而噬菌體及噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在上清液中；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標(biāo)記，因?yàn)槭删w在進(jìn)行DNA復(fù)制的時(shí)候，其原料來自大腸桿菌中沒有帶32P標(biāo)記的脫氧核苷酸，只有少數(shù)含有親代模板鏈的噬菌體才帶有標(biāo)記。 2．(2016江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．格里菲思實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果 B．格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) C．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的 D．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析：選D　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；格里菲思實(shí)驗(yàn)只能說明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，而不能說明該“轉(zhuǎn)化因子”是DNA；噬菌體是病毒，在宿主細(xì)胞內(nèi)才能完成DNA復(fù)制等生命活動，不能用32P直接標(biāo)記噬菌體，而應(yīng)先用32P標(biāo)記噬菌體的宿主細(xì)胞，再用被標(biāo)記的宿主細(xì)胞培養(yǎng)噬菌體；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn) 名稱 肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(格里菲思等) 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(艾弗里等) 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(赫爾希等) 思路 將不同方法處理的細(xì)菌，注射到小鼠體內(nèi)，分別觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能 處理 方式 的不 同 加熱、混合 直接分離：分離S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等，分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 同位素標(biāo)記法：分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S)，侵染未標(biāo)記的細(xì)菌 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 在第4小組死亡的小鼠體內(nèi)，分離得到R型和S型兩種細(xì)菌 只有S型細(xì)菌的DNA和R型細(xì)菌混合培養(yǎng)時(shí)，才能發(fā)生轉(zhuǎn)化 35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，上清液的放射性高，沉淀物的放射性低；32P 標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，上清液的放射性低，沉淀物的放射性高 實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)存在轉(zhuǎn)化因子，促進(jìn)了R型細(xì)菌向S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化 S型細(xì)菌體內(nèi)的轉(zhuǎn)化因子是DNA DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì) DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) [過關(guān)練習(xí)] 1．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)是人類探索遺傳物質(zhì)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及(　　) A．微生物培養(yǎng)技術(shù)　　　　　 B．同位素標(biāo)記技術(shù) C．DNA分離提純技術(shù) D．差速離心分離技術(shù) 解析：選A　肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)用了DNA分離提純技術(shù)，T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)用了同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均涉及微生物的培養(yǎng)技術(shù)，均未用到差速離心分離技術(shù)。 2．(2019屆高三海門高級中學(xué)調(diào)研)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 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．分別用含有32P或35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，可以獲得含32P或35S標(biāo)記的噬菌體 D．在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，同位素標(biāo)記是一種基本的技術(shù)。在侵染實(shí)驗(yàn)前首先要獲得同時(shí)含有32P、35S標(biāo)記的噬菌體 解析：選B　格里菲思實(shí)驗(yàn)只能說明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，并不能說明該轉(zhuǎn)化因子是DNA；艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)；分別用含有32P或35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌分別培養(yǎng)噬菌體，可以獲得含32P或35S標(biāo)記的噬菌體；在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，同位素標(biāo)記是一種基本的技術(shù)，在侵染實(shí)驗(yàn)前首先要獲得分別含有32P、35S標(biāo)記的噬菌體。 3．下列關(guān)于探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是(　　) A．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是DNA B．加熱殺死的S型細(xì)菌中所有物質(zhì)永久失去活性 C．艾弗里實(shí)驗(yàn)證明DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì) D．煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說明病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA 解析：選C　噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。加熱殺死的S型細(xì)菌中不是所有物質(zhì)都永久失去活性，如DNA。艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)只能說明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 考向(二)　與DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制相關(guān)的綜合考查 [真題導(dǎo)向] 1．(2018江蘇高考)下列關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是(　　) A．原核細(xì)胞內(nèi)DNA的合成都需要DNA片段作為引物 B．真核細(xì)胞內(nèi)DNA和RNA的合成都在細(xì)胞核內(nèi)完成 C．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了細(xì)胞內(nèi)的DNA和RNA都是遺傳物質(zhì) D．原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中基因表達(dá)出蛋白質(zhì)都需要DNA和RNA的參與 解析：選D　原核細(xì)胞內(nèi)DNA的合成需要RNA片段作為引物；真核細(xì)胞的線粒體DNA和葉綠體DNA的合成不在細(xì)胞核內(nèi)完成；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)；基因表達(dá)出蛋白質(zhì)是遺傳信息轉(zhuǎn)錄、翻譯(DNA→RNA→蛋白質(zhì))的過程，需要DNA和RNA的參與。 2．現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N(表示為14N14N)的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是(　　) A．有15N14N和14N14N兩種，其比例為1∶3 B．有15N15N和14N14N兩種，其比例為1∶1 C．有15N15N和14N14N兩種，其比例為3∶1 D．有15N14N和14N14N兩種，其比例為3∶1 解析：選D　將含有14N14N的大腸桿菌置于含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代后，由于DNA的半保留復(fù)制，得到的子代DNA為2個(gè)15N15NDNA和2個(gè)14N15NDNA，再將其轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，會得到6個(gè)15N14NDNA和2個(gè)14N14NDNA，比例為3∶1。 　　 (1)有絲分裂與DNA復(fù)制： ①過程圖解(一般只研究一條染色體)： a．復(fù)制一次(母鏈標(biāo)記，培養(yǎng)液不含同位素標(biāo)記)： b．轉(zhuǎn)至不含放射性同位素的培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞周期： ②規(guī)律總結(jié)：若只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記；若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標(biāo)記；復(fù)制n次只有2條染色體有標(biāo)記。 (2)減數(shù)分裂與DNA復(fù)制： ①過程圖解：減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象，如圖： ②規(guī)律總結(jié)：由于減數(shù)分裂沒有細(xì)胞周期，DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記。 [過關(guān)練習(xí)] 1．(2018鎮(zhèn)江一模)下列關(guān)于雙鏈DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．DNA分子中磷酸、堿基、脫氧核糖交替排列構(gòu)成基本骨架 B．DNA分子中堿基間的氫鍵使DNA分子具有較強(qiáng)的特異性 C．DNA分子復(fù)制時(shí)，解旋酶與DNA聚合酶不能同時(shí)發(fā)揮作用 D．噬菌體遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制所需要的原料全部由宿主細(xì)胞提供 解析：選D　DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替排列構(gòu)成基本骨架；DNA分子的特異性與組成DNA的堿基數(shù)目和排列順序有關(guān)，與堿基間的氫鍵無關(guān)；DNA分子是邊解旋邊復(fù)制，即解旋酶與DNA聚合酶能同時(shí)發(fā)揮作用；噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制所需要的原料全部由宿主細(xì)胞提供。 2．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．復(fù)制過程需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子 解析：選B　15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基上復(fù)制4次后，產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，其中含15N的DNA分子有2個(gè)，占1/8，含14N的DNA分子有16個(gè)；復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為(24－1)40＝600(個(gè))。 3．(2018江蘇八校沖刺預(yù)測卷)根據(jù)某基因上游和下游的堿基序列，設(shè)計(jì)合成了用于該基因PCR的兩段引物(單鏈DNA)。引物與該基因變性DNA(單鏈DNA)結(jié)合為雙鏈DNA的過程稱為復(fù)性。如圖是兩引物的Tm(引物熔解溫度，即50%的引物與其互補(bǔ)序列形成雙鏈DNA分子時(shí)的溫度)測定結(jié)果，下列敘述錯誤的是(　　) A．通常引物1和引物2不能有堿基互補(bǔ)配對關(guān)系 B．兩引物分別是子鏈延伸的起點(diǎn)，并可以反復(fù)利用 C．若兩引物的脫氧核苷酸數(shù)相同，推測引物2的GC含量較高 D．復(fù)性所需溫度與時(shí)間，取決于引物的長度、堿基組成及其濃度等因素 解析：選B　通常引物1和引物2不能有堿基互補(bǔ)配對關(guān)系，以避免二者結(jié)合；兩引物參與子鏈的形成，不能反復(fù)利用；若兩引物的脫氧核苷酸數(shù)相同，引物2的熔解溫度較高，可推測其GC含量較高；結(jié)合以上分析可知，復(fù)性所需溫度與時(shí)間，取決于引物的長度、堿基組成及其濃度等因素。 一、選擇題 1．(2018南通一模)下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述，錯誤的是(　　) A．DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，構(gòu)成DNA的基本骨架 B．科學(xué)家利用“假說—演繹法”證實(shí)DNA是以半保留的方式復(fù)制的 C．DNA復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶可催化兩個(gè)游離的脫氧核苷酸連接起來 D．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定了基礎(chǔ) 解析：選C　 DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架；科學(xué)家利用“假說—演繹法”證實(shí)了DNA分子是以半保留的方式復(fù)制的；DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸與DNA鏈上的脫氧核苷酸之間的連接；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定了基礎(chǔ)。 2．在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中，若僅由訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個(gè)含 10對堿基(A有6個(gè))的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個(gè)數(shù)為(　　) A．58　　　　　　　　　　 B．78 C．82 D．88 解析：選C　構(gòu)成一個(gè)脫氧核苷酸需要2個(gè)訂書釘，20個(gè)脫氧核苷酸總共需要40個(gè)；一條DNA單鏈需要9個(gè)訂書釘連接，兩條鏈共需要18個(gè)；雙鏈間的氫鍵數(shù)共有62＋43＝24(個(gè))，所以共用82個(gè)訂書釘。 3．(2019屆高三蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)一種感染螨蟲的新型病毒，研究人員利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的螨蟲細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)可相互印證的甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，以確定該病毒的核酸類型。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的敘述，錯誤的是(　　) A．應(yīng)選用35S、32P分別標(biāo)記該病毒的蛋白質(zhì)和核酸 B．先將甲、乙兩組螨蟲細(xì)胞分別培養(yǎng)在含同位素標(biāo)記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中 C．再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細(xì)胞的培養(yǎng)液中 D．一定時(shí)間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型 解析：選A　根據(jù)題干信息分析，本實(shí)驗(yàn)的目的是確定病毒核酸的類型是DNA還是RNA，因此應(yīng)該分別標(biāo)記DNA和RNA特有的堿基，即分別用放射性同位素標(biāo)記尿嘧啶和胸腺嘧啶；由于病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，必須寄生于活細(xì)胞中，因此先將甲、乙兩組螨蟲細(xì)胞分別培養(yǎng)在含同位素標(biāo)記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中；再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細(xì)胞的培養(yǎng)液中；一定時(shí)間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型。 4．關(guān)于下圖所示DNA分子的說法正確的是(　　) A．解旋酶可作用于①部位，DNA聚合酶作用于③部位 B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A＋T)/(G＋C)的比例上 C．若該DNA中堿基A為p個(gè)，占全部堿基的n/m(m>2n)，則堿基C的個(gè)數(shù)為(pm/2n)－p D．把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代中含15N的DNA占3/4 解析：選C?、贋榱姿岫ユI，③為氫鍵，解旋酶作用于③部位，DNA聚合酶作用于①部位；DNA分子的特異性由堿基的數(shù)目和特定排列順序決定，而堿基種類均只有4種，無特異性；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，A＝T，G＝C，全部堿基個(gè)數(shù)為p/(n/m)＝pm/n，C的個(gè)數(shù)為(全部堿基個(gè)數(shù)－2p)/2，化簡得(pm/2n)－p；DNA是半保留復(fù)制，圖中DNA一條鏈被15N標(biāo)記，復(fù)制一次后，有一個(gè)DNA分子兩條鏈全部含15N，另一個(gè)DNA分子一條鏈含14N，另一條鏈含15N，第二次復(fù)制以后，子代中含15N的DNA占100%。 5．(2018南通一模)下列關(guān)于艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)是在英國科學(xué)家格里菲思的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的 B．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化與DNA重組技術(shù)的實(shí)質(zhì)是相同的 C．實(shí)驗(yàn)過程中，通過觀察菌落的特征來判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)化 D．該體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明肺炎雙球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA 解析：選D　艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是在英國科學(xué)家格里菲思的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組，DNA重組技術(shù)的實(shí)質(zhì)也是基因重組；肺炎雙球菌兩種類型的菌落特征不同，因此可以通過觀察菌落的特征來判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)化；該體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA。 6．(2018徐州質(zhì)檢)如圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是(　　) A．該基因的特異性表現(xiàn)在堿基種類上 B．DNA聚合酶催化①和③處化學(xué)鍵的形成 C．該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)為3/2 D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA分子占1/8 解析：選C　雙鏈DNA中的堿基種類都是相同的，DNA的特異性與堿基的數(shù)目和排列順序有關(guān)；DNA聚合酶催化相鄰核苷酸間形成磷酸二酯鍵，即③處化學(xué)鍵的形成，不能催化①處氫鍵的形成；由題干可知，該雙鏈DNA分子中，A＝T＝20%，C＝G＝30%，故該基因的每條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)＝3/2；根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，共形成子代DNA分子數(shù)為23＝8(個(gè))，其中含15N的DNA分子是2個(gè)，即含15N的DNA分子占2/8。 7．(2018蘇州模擬)動物細(xì)胞的線粒體DNA分子上有兩個(gè)復(fù)制起始區(qū)OH和OL。該DNA復(fù)制時(shí)，OH首先被啟動，以L鏈為模板合成H′鏈，當(dāng)H′鏈合成約2/3時(shí)，OL啟動，以H鏈為模板合成L′鏈，最終合成兩個(gè)環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該復(fù)制方式不符合半保留復(fù)制的特點(diǎn) B．H′鏈全部合成時(shí)，L′鏈只合成了2/3 C．子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目與脫氧核苷酸數(shù)目相同 D．若該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次，不含15N的DNA只有兩個(gè) 解析：選C　由圖可知：線粒體雙環(huán)狀DNA復(fù)制時(shí)，首先是OH被啟動，以L鏈為模板，合成H′鏈，新H′鏈一邊復(fù)制，一邊取代原來老的H鏈，當(dāng)H′鏈合成約2/3時(shí)，OL啟動，以被取代的H鏈為模板，合成新的L′鏈，待全部復(fù)制完成后，新的H′鏈和老的L鏈、新的L′鏈和老的H鏈各自組合成兩個(gè)環(huán)狀雙螺旋DNA分子。該復(fù)制方式符合半保留復(fù)制的特點(diǎn)；H′鏈全部合成時(shí)，L′鏈只合成了1/3；環(huán)狀子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目與脫氧核苷酸數(shù)目相同；由于是半保留復(fù)制，所以該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次，所形成的子代DNA都含有15N。 8．將玉米的一個(gè)根尖細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后將子代細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含放射性同位素標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)染色體的放射性標(biāo)記分布情況的描述，正確的是(　　) A．第二次分裂結(jié)束只有一半的細(xì)胞具有放射性 B．第二次分裂結(jié)束具有放射性的細(xì)胞可能有4個(gè) C．在第二次分裂的中期每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記 D．在第二次分裂的中期只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記 解析：選B　根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，一個(gè)細(xì)胞周期在間期時(shí)DNA復(fù)制1次，所以第一次細(xì)胞分裂完成后得到的2個(gè)子細(xì)胞都是每一條染色體的DNA只有1條鏈被標(biāo)記。第二次分裂后期姐妹染色單體分開時(shí)，被標(biāo)記的染色體是隨機(jī)分配移向兩極的，所以第二次分裂得到的子細(xì)胞被標(biāo)記的個(gè)數(shù)是2～4個(gè)；經(jīng)過間期DNA復(fù)制后第二次分裂前期和中期的每條染色體都只有1條染色單體被標(biāo)記。 9．如圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”實(shí)驗(yàn)，其中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，甲、丙中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及病毒、細(xì)菌的敘述正確的是(　　) A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無機(jī)鹽 B．若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)，兩組相互對照，都是實(shí)驗(yàn)組 C．噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律 D．若本組實(shí)驗(yàn)乙(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 解析：選B　由于親代噬菌體已用32P標(biāo)記，要研究該標(biāo)記物出現(xiàn)的部位，培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)液不應(yīng)含有32P標(biāo)記的無機(jī)鹽；單獨(dú)一組實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明DNA是遺傳物質(zhì)，但是不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因此應(yīng)設(shè)置用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)作為相互對照；基因分離定律適用于進(jìn)行有性生殖的真核生物，病毒和細(xì)菌的遺傳均不遵循該規(guī)律；如果保溫時(shí)間過長，子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，導(dǎo)致上清液中也會出現(xiàn)放射性。 10．(2019屆高三無錫興化三校聯(lián)考)在研究細(xì)胞DNA復(fù)制時(shí)，先在低劑量3H標(biāo)記的脫氧核苷酸培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞，3H可以摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶上放射性標(biāo)記。幾分鐘后，將細(xì)胞移到含有高劑量3H標(biāo)記的脫氧核苷酸培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時(shí)間，收集、裂解細(xì)胞，抽取其中的DNA進(jìn)行放射性自顯影檢測，結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．此圖可以說明DNA進(jìn)行雙向復(fù)制 B．此過程必須遵循堿基互補(bǔ)配對原則，任一條鏈中A＝T，G＝C C．若將該DNA進(jìn)行徹底水解，產(chǎn)物是脫氧核苷酸和四種堿基 D．若該DNA分子的一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝a，則互補(bǔ)鏈中該比值為1/a 解析：選A　根據(jù)題意和圖形分析，中間為低放射性區(qū)域，兩邊為高放射性區(qū)域，說明DNA復(fù)制從起始點(diǎn)向兩個(gè)方向延伸；此過程必須遵循堿基互補(bǔ)配對原則，一條鏈中的A與另一條鏈中的T配對，一條鏈中的G與另一條鏈中的C配對；若將該DNA進(jìn)行徹底水解，產(chǎn)物是脫氧核糖、磷酸和四種含氮堿基；若該DNA分子的一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝a，則互補(bǔ)鏈中該比值也是a。 11．(2018南通考前押題卷，多選)如圖是用35S標(biāo)記的噬菌體侵染不含放射性的細(xì)菌，保溫、攪拌、離心后獲得上清液和沉淀物的示意圖。下列相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼 B．若保溫時(shí)間過長，則沉淀物中放射性增強(qiáng) C．若攪拌不充分，則沉淀物中放射性增強(qiáng) D．該實(shí)驗(yàn)說明蛋白質(zhì)不是噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析：選AC　噬菌體的DNA沒有S元素，蛋白質(zhì)外殼中有S元素，所以35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼；若保溫時(shí)間過長，會導(dǎo)致細(xì)菌裂解，釋放子代噬菌體，使上清液的放射性增強(qiáng)，沉淀物中放射性不會增強(qiáng)；若攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細(xì)菌表面，會隨細(xì)菌沉淀到試管的底部，則導(dǎo)致沉淀物中放射性增強(qiáng)；此實(shí)驗(yàn)只能證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 12．(多選)科學(xué)家們在研究成體干細(xì)胞的分裂時(shí)提出這樣的假說：成體干細(xì)胞總是將含有相對古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體分配給其中一個(gè)子代細(xì)胞，使其成為成體干細(xì)胞，同時(shí)將含有相對新的合成鏈染色體分配給另一個(gè)子代細(xì)胞，使其開始分化并最終衰老死亡(如下圖所示)。下列相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．成體干細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂，保證了親子代細(xì)胞的遺傳穩(wěn)定性 B．從圖中看出成體干細(xì)胞分裂時(shí)DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，染色體隨機(jī)分配 C．通過該方式可以減少成體干細(xì)胞積累DNA復(fù)制過程中產(chǎn)生的基因突變 D．根據(jù)該假說可以推測生物體內(nèi)的成體干細(xì)胞的數(shù)量長期保持相對穩(wěn)定 解析：選ACD　體細(xì)胞的增殖方式是有絲分裂，有絲分裂可以保證親子代細(xì)胞的遺傳穩(wěn)定性；由圖可知，成體干細(xì)胞分裂時(shí)染色體沒有進(jìn)行隨機(jī)分配；相對古老的DNA鏈的染色體一直存在于成體干細(xì)胞中，這樣可以減少成體干細(xì)胞積累DNA復(fù)制過程中產(chǎn)生的基因突變；一個(gè)成體干細(xì)胞每次分裂結(jié)束后產(chǎn)生的子細(xì)胞中有一個(gè)仍然是成體干細(xì)胞，所以生物體內(nèi)的成體干細(xì)胞的數(shù)量長期保持相對穩(wěn)定。 二、非選擇題 13．請回答下列與DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制有關(guān)的問題： (1)DNA分子的基本骨架由__________和__________交替排列構(gòu)成。 (2)某研究小組測定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，發(fā)現(xiàn)隨著一條單鏈中的比值增加，其DNA分子中該比值變化是________。 (3)某DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(α)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(β)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是____________。 (4)在正常情況下，細(xì)胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖與脫氧核糖?，F(xiàn)有一些細(xì)胞(此細(xì)胞能增殖)由于發(fā)生基因突變而不能自由合成核糖與脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗(yàn)證“DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)材料，請你完成實(shí)驗(yàn)方案。 ①實(shí)驗(yàn)材料：真核細(xì)胞的突變細(xì)胞系、基本培養(yǎng)基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脫氧核苷酸、14C脫氧核苷酸、細(xì)胞放射性檢測儀等。(注：14C有放射性，12C無放射性) ②實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：編號。取基本培養(yǎng)基若干，隨機(jī)分成兩組，分別編號為甲組和乙組。 第二步：實(shí)驗(yàn)處理。在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入______________________________________________________________。 第三步：培養(yǎng)。在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種______________________________，在5%CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，使細(xì)胞增殖。 第四步：觀察。分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細(xì)胞，檢測細(xì)胞放射性的部位。 ③預(yù)期結(jié)果：甲組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在____________；乙組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在______________。 ④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在DNA分子中，脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成DNA分子的基本骨架。(2)由堿基互補(bǔ)配對原則可知，DNA分子中A＝T、C＝G，因此＝1，即無論單鏈中的比值如何變化，DNA分子中的比值都保持不變。(3)已知DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，則α鏈中A1＋T1＝44%，又因α鏈中G1＝21%，所以α鏈中C1＝1－44%－21%＝35%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則β鏈中G2＝C1＝35%。(4)DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，主要存在于細(xì)胞核中。根據(jù)后面的實(shí)驗(yàn)步驟及預(yù)期結(jié)果，可知該實(shí)驗(yàn)最終要根據(jù)細(xì)胞中的放射性部位來驗(yàn)證脫氧核苷酸是DNA復(fù)制所需的原料，故乙中應(yīng)加等量的14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸，并且甲、乙應(yīng)該都放到相同的適宜環(huán)境中培養(yǎng)，以排除無關(guān)變量的影響。甲中放射性應(yīng)主要在細(xì)胞核，而乙中放射性應(yīng)主要在細(xì)胞質(zhì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可證明DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。 答案：(1)脫氧核糖　磷酸　(2)不變　(3)35% (4)第二步：等量的14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸　第三步：等量的真核細(xì)胞的突變細(xì)胞系　③細(xì)胞核　細(xì)胞質(zhì)?、蹹NA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸 14．(2018南通考前押題卷)很多因素都會造成DNA損傷，機(jī)體也能夠?qū)p傷的DNA進(jìn)行修復(fù)，當(dāng)DNA損傷較大時(shí)，損傷部位難以直接被修復(fù)，可先進(jìn)行復(fù)制再修復(fù)，如圖是損傷DNA復(fù)制后再修復(fù)的基本過程。請據(jù)圖回答下列問題： (1)過程①所需的原料是________。與過程①相比，轉(zhuǎn)錄過程特有的堿基互補(bǔ)配對方式是________。 (2)過程②③中，母鏈缺口的產(chǎn)生需要在酶的作用下切開__________鍵；與過程④相比，催化過程①特有的酶是________。 (3)若用3H標(biāo)記原料，經(jīng)過程①②③④產(chǎn)生的4條核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占________；某損傷DNA(損傷處由2個(gè)胸腺嘧啶和2個(gè)胞嘧啶形成2個(gè)嘧啶二聚體)損傷前有1 000個(gè)堿基對，其中胸腺嘧啶300個(gè)，該損傷DNA連續(xù)復(fù)制三次(按圖示過程進(jìn)行損傷修復(fù))，在第三次復(fù)制時(shí)需要消耗________個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸。 (4)據(jù)圖可知，這種修復(fù)方式并不能將DNA全部修復(fù)，如某受損傷的DNA進(jìn)行10次復(fù)制(按圖示過程進(jìn)行損傷修復(fù))，則有損傷的DNA分子將占_____，這種修復(fù)過程的意義是____________________________________________________________________________。 解析：(1)過程①是DNA復(fù)制的過程，其所需原料是脫氧核苷酸，其堿基互補(bǔ)配對方式有A—T、G—C，轉(zhuǎn)錄過程中的堿基互補(bǔ)配對方式是A—U、T—A、G—C，所以與DNA復(fù)制過程相比，轉(zhuǎn)錄過程特有的堿基互補(bǔ)配對方式是A—U。(2)過程②是母鏈與子鏈重組的過程，母鏈缺口的產(chǎn)生需要在酶的作用下切開磷酸二酯鍵；過程④是彌補(bǔ)母鏈缺口的過程，需DNA聚合酶，過程①需要解旋酶和DNA聚合酶，所以與過程④相比，催化過程①特有的酶是解旋酶。(3)由于母鏈與子鏈間的重組，沒有損傷的那條母鏈也具有了放射性，所以，經(jīng)過程①②③④產(chǎn)生的4條核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占3/4；有1 000個(gè)堿基對的DNA中，含胸腺嘧啶300個(gè)，則含胞嘧啶700個(gè)，因此第三次復(fù)制需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為2(n－1)700＝22700＝2 800(個(gè))。(4)圖示修復(fù)過程不能將損傷的脫氧核苷酸鏈進(jìn)行修復(fù)，所以無論復(fù)制多少次，都含有一個(gè)損傷的DNA，如某受損傷的DNA進(jìn)行10次復(fù)制(按圖示過程進(jìn)行損傷修復(fù))，有損傷的DNA分子將占1/210，這種修復(fù)過程的意義是隨著復(fù)制次數(shù)的增多，可降低損傷DNA所占的比例，減小損傷DNA對表現(xiàn)型的影響。 答案：(1)脫氧核苷酸　A—U　(2)磷酸二酯　解旋酶 (3)3/4　2 800　(4)1/210　隨著復(fù)制次數(shù)的增多，可降低損傷DNA所占的比例，減小損傷DNA對表現(xiàn)型的影響 4個(gè)主攻點(diǎn)之(二)　基因的表達(dá) 如圖甲為人體某致病基因控制異常蛋白質(zhì)合成的過程示意圖，圖乙為圖甲某過程的放大圖，圖乙中①～⑤表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)。請回答： [串知設(shè)計(jì)] (1)圖甲中過程①是轉(zhuǎn)錄，此過程既需要核糖核苷酸作為原料，還需要能與基因啟動子結(jié)合的RNA聚合酶進(jìn)行催化。 (2)圖乙過程中結(jié)構(gòu)②的移動方向?yàn)閺淖笙蛴?填“從左向右”或“從右向左”)。 (3)若圖乙中的③參與胰島素的組成，則其加工場所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。 (4)圖乙中④所運(yùn)載的物質(zhì)⑤的密碼子是UUC。 (5)若圖甲中異常多肽鏈中有一段氨基酸序列為“—絲氨酸—谷氨酸—”，攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU，則物質(zhì)a中模板鏈堿基序列為—AGACTT—。 (6)圖甲中所揭示的基因控制性狀的方式是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 (7)致病基因與正?；蚴且粚Φ任换?。若致病基因由正?；虻闹虚g部分堿基替換而來，則兩種基因所得b的長度是相同的。在細(xì)胞中由少量b就可以在短時(shí)間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì)，其主要原因是一個(gè)mRNA分子可以結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈。 考向(一)　有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的考查 [真題導(dǎo)向] 1．(2017江蘇高考，多選)在體外用14C標(biāo)記半胱氨酸t(yī)RNA復(fù)合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，再用無機(jī)催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*AlatRNACys(見圖，tRNA不變)。如果該*AlatRNACys參與翻譯過程，那么下列說法正確的是(　　) A．在一個(gè)mRNA分子上可以同時(shí)合成多條被14C標(biāo)記的多肽鏈 B．反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結(jié)合的氨基酸決定 C．新合成的肽鏈中，原來Cys的位置會被替換為14C標(biāo)記的Ala D．新合成的肽鏈中，原來Ala的位置會被替換為14C標(biāo)記的Cys 解析：選AC　一個(gè)mRNA分子上可結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條多肽鏈；tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對是由二者的堿基序列決定的；由于半胱氨酸在鎳的催化作用下還原成丙氨酸，但tRNA未變，所以該*AlatRNACys參與翻譯時(shí)，新合成的肽鏈中原來Cys的位置會被替換為14C標(biāo)記的Ala，但原來Ala的位置不會被替換。 2．(2016江蘇高考，多選)為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA，由此發(fā)生的變化有(　　) A．植酸酶氨基酸序列改變 B．植酸酶mRNA序列改變 C．編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低 D．配對的反密碼子為UCU 解析：選BCD　分析題意可知，CGG和AGA都是編碼精氨酸的密碼子；密碼子是mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基，密碼子由CGG變成AGA，說明植酸酶mRNA序列改變；密碼子由CGG變成AGA，說明編碼植酸酶的DNA中C—G堿基對的比例降低，氫鍵數(shù)目減少，使DNA熱穩(wěn)定性降低；與AGA配對的反密碼子為UCU。 3.(2015江蘇高考)右圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體RNA B．甲硫氨酸處于圖中?的位置 C．密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上 D．mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 解析：選A　分析題干中關(guān)鍵信息“形成肽鍵”可知，圖示正在進(jìn)行縮合反應(yīng)，進(jìn)而推知這是發(fā)生在核糖體中的翻譯過程，圖中的長鏈為mRNA，三葉草結(jié)構(gòu)為tRNA，核糖體中含有核糖體RNA(rRNA)。甲硫氨酸是起始氨基酸，而圖中?位置對應(yīng)的氨基酸明顯位于第2位。密碼子位于mRNA上，而不是tRNA上 。由于密碼子的簡并性，mRNA上堿基改變時(shí)，肽鏈中的氨基酸不一定發(fā)生變化。 　　 (1)遺傳信息：基因中堿基的排列順序。 (2)密碼子：mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基。 (3)反密碼子：tRNA一端與密碼子互補(bǔ)配對的3個(gè)堿基。 [過關(guān)練習(xí)] 1．如圖所示為真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成過程中必需的兩種物質(zhì)(甲、乙)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．遺傳信息沒有位于甲上，甲上能編碼蛋白質(zhì)的密碼子有64種 B．乙由三個(gè)核苷酸組成 C．甲、乙的合成均需要RNA聚合酶的參與 D．一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸也只能由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) 解析：選C　遺傳信息沒有位于甲上，甲上能編碼蛋白質(zhì)的密碼子有61種；乙由多個(gè)核苷酸聚合而成，其一端可以攜帶氨基酸，另一端有三個(gè)堿基叫反密碼子；一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，而一種氨基酸則可由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。 2．(2018徐州模擬)圖中甲、乙分別表示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列敘述正確的是(　　) A．進(jìn)行甲、乙兩過程的場所、原料不同 B．甲、乙兩過程中均以DNA的兩條鏈為模板 C．甲、乙兩過程中酶作用機(jī)理相同，是可以相互替換的 D．甲過程最終形成的兩個(gè)產(chǎn)物是相同的，乙過程所產(chǎn)生的圖示兩個(gè)產(chǎn)物是不同的 解析：選D　由圖可知，甲表示DNA分子的復(fù)制過程，乙表示轉(zhuǎn)錄過程；DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄都主要發(fā)生在細(xì)胞核中，其原料分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸，即二者的場所相同，原料不同。甲過程中以DNA分子的兩條鏈為模板，乙過程中以DNA分子的一條鏈為模板。甲、乙過程中酶作用機(jī)理相同，但由于酶具有專一性，是不可以相互替換的。甲過程最終形成的兩個(gè)產(chǎn)物是兩個(gè)相同的DNA分子，乙過程分別以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA，因此所得到的兩個(gè)RNA分子的核糖核苷酸序列是不同的。 3．如圖表示生物基因表達(dá)過程，下列敘述與該圖相符的是(　　) A．圖1可發(fā)生在綠藻細(xì)胞中，圖2可發(fā)生在藍(lán)藻細(xì)胞中 B．DNARNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對 C．圖1翻譯的結(jié)果得到了多條多肽鏈、圖2翻譯的結(jié)果只得到了一條多肽鏈 D．圖1所示過程不需要圖2中①的參與 解析：選C　圖1中轉(zhuǎn)錄和翻譯過程是同時(shí)進(jìn)行的，只能發(fā)生在原核細(xì)胞中，圖2是先轉(zhuǎn)錄再翻譯，發(fā)生在真核細(xì)胞中；DNARNA雜交區(qū)域中A應(yīng)該與U配對；真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的翻譯過程均需轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。 考向(二)　基因表達(dá)的綜合考查 [真題導(dǎo)向] 1．(2016江蘇高考)近年誕生的具有劃時(shí)代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準(zhǔn)確地進(jìn)行基因定點(diǎn)編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割。通過設(shè)計(jì)向?qū)NA中20個(gè)堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割(見下圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．Cas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成 B．向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則 C．向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成 D．若α鏈剪切位點(diǎn)附近序列為……TCCAGAATC……則相應(yīng)的識別序列為……UCCAGAAUC…… 解析：選C　基因控制蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體；由圖示可見，單鏈向?qū)NA中含有雙鏈區(qū)，雙鏈區(qū)的堿基配對遵循堿基配對原則；逆轉(zhuǎn)錄酶催化合成的產(chǎn)物不是RNA而是DNA；若α鏈剪切位點(diǎn)附近序列為……TCCAGAATC……，則目標(biāo)DNA中另一條鏈的堿基序列是……AGGTCTTAG……，故向?qū)NA中的識別序列是……UCCAGAAUC……。 2．(2014江蘇高考)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是(　　) A．一個(gè)含n個(gè)堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個(gè) B．細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別在DNA和RNA上 D．在細(xì)胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 解析：選D　DNA上可能有不具遺傳效應(yīng)的片段，且基因會選擇性表達(dá)，所以轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子的堿基數(shù)少于n/2個(gè)；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA的過程；DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都在DNA上；在細(xì)胞周期中，由于各個(gè)時(shí)期表達(dá)的基因不同，因此轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化，如分裂間期的G1期和G2期中，mRNA的種類和含量有所不同。 3．(2018江蘇高考)長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度大于200個(gè)堿基，具有多種調(diào)控功能的一類RNA分子。如圖表示細(xì)胞中l(wèi)ncRNA的產(chǎn)生及發(fā)揮調(diào)控功能的幾種方式，請回答下列問題： (1)細(xì)胞核內(nèi)各種RNA的合成都以________________為原料，催化該反應(yīng)的酶是________________。 (2)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA中，提供信息指導(dǎo)氨基酸分子合成多肽鏈的是______________，此過程中還需要的RNA有____________________。 (3)lncRNA前體加工成熟后，有的與核內(nèi)________(圖示①)中的DNA結(jié)合，有的能穿過________(圖示②)與細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)或RNA分子結(jié)合，發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)控作用。 (4)研究發(fā)現(xiàn)，人體感染細(xì)菌時(shí)，造血干細(xì)胞核內(nèi)產(chǎn)生的一種lncRNA，通過與相應(yīng)DNA片段結(jié)合，調(diào)控造血干細(xì)胞的______________，增加血液中單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等吞噬細(xì)胞的數(shù)量。該調(diào)控過程的主要生理意義是__________________________。 解析：(1)細(xì)胞核內(nèi)合成各種RNA的原料都是四種核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的各種RNA中，指導(dǎo)氨基酸分子合成多肽鏈的是mRNA，翻譯過程中還需要tRNA和rRNA參與。(3)通過圖示過程可知，lncRNA前體加工成熟后，有的與細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)中的DNA結(jié)合，有的能穿過核孔與細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)或RNA分子結(jié)合，發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)控作用。(4)lncRNA與細(xì)胞核內(nèi)相應(yīng)的DNA結(jié)合后，可以調(diào)控造血干細(xì)胞的分化，增加吞噬細(xì)胞的數(shù)量，該過程能夠增強(qiáng)人體的免疫抵御能力。 答案：(1)四種核糖核苷酸　RNA聚合酶 (2)mRNA(信使RNA)　tRNA和rRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA和核糖體RNA)　(3)染色質(zhì)　核孔　(4)分化　增強(qiáng)人體的免疫抵御能力 (1)圖1表示真核生物核基因的表達(dá)過程。轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行，翻譯在核糖體上進(jìn)行，兩者不同時(shí)進(jìn)行 (2)圖2表示原核生物基因的表達(dá)過程。轉(zhuǎn)錄和翻譯兩者同時(shí)進(jìn)行 (3)圖3表示轉(zhuǎn)錄過程。轉(zhuǎn)錄的方向是從左向右，起催化作用的酶是RNA聚合酶，產(chǎn)物是mRNA、rRNA和tRNA (4)圖4表示真核細(xì)胞的翻譯過程。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 (5)圖5表示原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，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)行翻譯過程 [過關(guān)練習(xí)] 1．(2018南通二模)TATA框是多數(shù)真核生物基因的一段DNA序列，位于基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游，其堿基序列為TATAATAAT，RNA聚合酶與TATA框牢固結(jié)合之后才能開始轉(zhuǎn)錄。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．含TATA框的DNA局部片段的穩(wěn)定性相對較低，容易解旋 B．TATA框?qū)儆诨騿幼拥囊徊糠?，包含DNA復(fù)制起點(diǎn)信息 C．TATA框經(jīng)RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄形成的片段中含有起始密碼 D．某基因的TATA框經(jīng)誘變?nèi)笔Ш?，并不影響轉(zhuǎn)錄的正常進(jìn)行 解析：選A　含TATA框的DNA局部片段的穩(wěn)定性相對較低，容易解旋；TATA框?qū)儆诨騿幼拥囊徊糠?，屬于真核生物的非編碼區(qū)，不包含DNA復(fù)制起點(diǎn)信息；TATA框位于真核基因的非編碼區(qū)，經(jīng)RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄形成的片段中沒有起始密碼，起始密碼位于對應(yīng)的基因的編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄形成的mRNA片段中；TATA框是基因的非編碼區(qū)的基因啟動子的一部分，雖然不參與轉(zhuǎn)錄，但決定基因轉(zhuǎn)錄的開始，為RNA聚合酶的結(jié)合處之一，RNA聚合酶與TATA框牢固結(jié)合之后才能開始轉(zhuǎn)錄，因此某基因的TATA框經(jīng)誘變?nèi)笔Ш?，會影響轉(zhuǎn)錄的正常進(jìn)行。 2．中心法則由若干“環(huán)節(jié)”構(gòu)成，如圖為其中一個(gè)“環(huán)節(jié)”。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．中心法則中，翻譯“環(huán)節(jié)”和RNA復(fù)制“環(huán)節(jié)”堿基配對情況相同 B．圖中正在合成的物質(zhì)可能是mRNA，該物質(zhì)中含有多種密碼子 C．圖中的酶也可催化脫氧核苷酸的縮合反應(yīng)，有的細(xì)胞不能進(jìn)行圖示“環(huán)節(jié)” D．中心法則中，有的“環(huán)節(jié)”遺傳信息傳遞錯誤可為生物進(jìn)化提供最原始材料 解析：選C　中