山东省2020高考生物二轮复习专题四遗传学第九讲遗传的分子基次件

山东省2020高考生物二轮复习专题四遗传学第九讲遗传的分子基次件

专题四　遗传学 - 2 - 考情分析 备考 定向 - 3 - - 4 - 第九讲　遗传的分子基础 - 6 - 2 1 3 1 .(2018 全国 Ⅰ 理综 ,2) 生物体内的 DNA 常与蛋白质结合 , 以 DNA- 蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是 ( 　　 ) A. 真核细胞染色体和染色质中都存在 DNA- 蛋白质复合物 B. 真核细胞的核中有 DNA- 蛋白质复合物 , 而原核细胞的拟核中没有 C. 若复合物中的某蛋白参与 DNA 复制 , 则该蛋白可能是 DNA 聚合酶 D. 若复合物中正在进行 RNA 的合成 , 则该复合物中含有 RNA 聚合酶 解读 生物体内的 DNA 常与蛋白质结合 , 以 DNA - 蛋白质复合物的形式存在 , 本题就这一情境进行设计 , 要求考生对相关叙述进行判断。内容涉及染色体的成分、 DNA 的复制及遗传信息的表达等知识 , 主要考查考生对信息的获取、理解和综合分析能力 , 体现了对生命观念和科学思维的考查。 答案 解析 解析 关闭 在 细胞中都会存在 DNA 和 RNA 与蛋白质结合成的复合物。染色体 ( 染色质 ) 就是蛋白质与 DNA 结合形成的结构 ,A 项正确。在 DNA 复制过程中 ,DNA 聚合酶与 DNA 的 子 链 都要结合成 DNA- 蛋白质复合物 , 真核细胞和原核细胞中都存在 DNA 的复制过程 , 所以在原核细胞中也会存在 DNA- 蛋白质复合物 ,B 项错误。 DNA 的复制过程需要 DNA 聚合酶 ,C 项正确。 RNA 是转录的产物 , 其模板是 DNA 的一条链 , 且需要 RNA 聚合酶的催化 , 故该过程中复合物含有 RNA 聚合酶 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 7 - 2 1 3 2 .(2017 全国 Ⅱ 理综 ,2) 在证明 DNA 是遗传物质的过程中 ,T 2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述 , 正确的是 ( 　 ) A.T 2 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T 2 噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNA 和蛋白质 C. 培养基中的 32 P 经宿主摄取后可出现在 T 2 噬菌体的核酸中 D. 人类免疫缺陷病毒与 T 2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 答案 解析 解析 关闭 T 2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 ,A 项错误。 T 2 噬菌体 mRNA 和蛋白质的合成都是在宿主细胞大肠杆菌中进行的 ,B 项错误。 T 2 噬菌体侵染大肠杆菌后 , 会利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分 , 用含有 32 P 的培养基培养大肠杆菌 , 再用这种大肠杆菌培养 T 2 噬菌体 , 能得到 DNA 含有 32 P 标记的 T 2 噬菌体 , 即培养基中的 32 P 经宿主摄取后可出现在 T 2 噬菌体的核酸中 , C 项正确。人类免疫缺陷病毒的遗传物质为 RNA, T 2 噬菌体的遗传物质为 DNA, 它们的核酸类型和增殖过程不同 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 8 - 2 1 3 3 .(2017 全国 Ⅲ 理综 ,1) 下列关于真核细胞中转录的叙述 , 错误的是 ( 　 ) A.tRNA 、 rRNA 和 mRNA 都从 DNA 转录而来 B. 同一细胞中两种 RNA 的合成有可能同时发生 C. 细胞中的 RNA 合成过程不会在细胞核外发生 D. 转录出的 RNA 链与模板链的相应区域碱基互补 答案 解析 解析 关闭 tRNA 、 rRNA 和 mRNA 都是通过不同 DNA 片段的转录产生的 ,A 项正确。真核细胞中 , 不同 RNA 的模板是不同的 DNA 片段 , 同一细胞中不同的 DNA 可以同时转录 , 同时合成不同的 RNA,B 项正确。真核细胞中 DNA 主要分布在细胞核中 , 还有少量 DNA 分布在线粒体和叶绿体中 , 细胞核、线粒体和叶绿体中的 DNA 都可以进行转录 , 从而合成 RNA, 故 C 项错误。转录过程中 , 遵循碱基互补配对原则 , 因此转录出的 RNA 链与模板链的相应区域碱基互补 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 9 - 2 1 3 4 .(2017 江苏 ,23)( 多选 ) 在体外用 14 C 标记半胱氨酸 -tRNA 复合物中的半胱氨酸 (Cys), 得到 * Cys-tRNA Cys , 再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸 (Ala), 得到 * Ala-tRNA Cys ( 见下图 ,tRNA 不变 ) 。如果该 * Ala-tRNA Cys 参与翻译过程 , 那么下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 在一个 mRNA 分子上可以同时合成多条被 14 C 标记的多肽链 B. 反密码子与密码子的配对由 tRNA 上结合的氨基酸决定 C. 新合成的肽链中 , 原来 Cys 的位置会被替换为 14 C 标记的 Ala D. 新合成的肽链中 , 原来 Ala 的位置会被替换为 14 C 标记的 Cys 答案 解析 解析 关闭 一条 mRNA 链可同时结合多个核糖体 , 合成多条相同的多肽链 ,A 项正确。反密码子与密码子的配对由 tRNA 上的三个相邻的碱基决定 ,B 项错误。由于半胱氨酸 -tRNA 复合物中的半胱氨酸 (Cys) 被还原成丙氨酸 (Ala), 所以 , 新合成的肽链中 , 原来 Cys 的位置会被替换为 14 C 标记的 Ala,C 项正确 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 AC - 10 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 - 11 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 A. 噬菌体侵染细菌实验 　 B. 规则的双螺旋结构 　 C. 具有遗传效应的 DNA 片段 　 D. 特定的碱基 ( 脱氧核苷酸 ) E. F . 有丝分裂间期和 减数第一次 分裂前的间期 　 G.DNA 的一条链 　 H. 核糖体 　 I. 多肽或蛋白质 　 J. 通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 　 K. 通过控制酶的合成来控制代谢过程 , 进而控制生物体的性状 　 - 12 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 1 .DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 ; 碱基互补配对原则保证了复制能够准确地进行。 2 . 基因是有遗传效应的 DNA 片段 , 染色体是 DNA 的主要载体 , 基因在染色体上呈线性排列。 3 . 基因的表达是通过指导蛋白质的合成来实现的 , 包括转录和翻译两个过程。 4 . 基因对性状的控制有两种途径 : 一是通过控制酶的合成来控制代谢过程 , 进而控制生物体的性状 ; 二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 5 . 在个体发育过程中 , 生物体的表现型不仅受基因的控制 , 也受环境的影响 , 表现型是基因型和环境共同作用的结果。 - 13 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 1 . 赫尔希与蔡斯以噬菌体 和 大肠杆菌 为 研究材料 , 通过同位素标记法区分蛋白质与 DNA, 证明了 DNA 是遗传物质。 ( √ 　 ) 2 . 肺炎双球菌转化实验证明了 DNA 是主要的遗传物质。 ( × 　 ) 3 . 32 P 标记的噬菌体和 35 S 标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌的实验说明 DNA 是遗传物质 , 蛋白质不是遗传物质。 ( × 　 ) 4 . 噬菌体能以宿主菌的 DNA 为模板合成子代噬菌体的 DNA 。 ( × 　 ) 5 . 用 35 S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中 , 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。 ( √ 　 ) - 14 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 6 . 沃森和克里克以 DNA 大分子为研究材料 , 采用 X 射线衍射的方法 , 破译了全部密码子。 ( × 　 ) 7 . 转录和翻译都是以 mRNA 为模板合成生物大分子的过程。 ( × 　 ) 8 . 一种氨基酸有多种密码子 , 一种密码子也可以决定不同的氨基酸。 ( 　 × 　 ) 9 . 中心法则仅仅揭示了自然界中真核生物与原核生物遗传信息的传递与表达过程 , 而不能应用于所有生物。 ( 　 × 　 ) 10 . 酶的产生都需要经过转录和翻译两个过程。 ( 　 √ 　 ) - 15 - 考点 1 考点 2 考点 3 DNA 是主要的遗传物质 热考题点必练 题点 1 　 探索遗传物质的经典实验   1 .(2019 湖南永州一模 ) 从 S 型肺炎双球菌中提取出的 DNA, 与 R 型活菌混合培养 ,R 型活菌繁殖的后代有少量 S 型菌体 , 这些 S 型菌体的后代均是 S 型 , 这个实验表明 DNA( 　　 ) A. 能够指导 R 型细菌的蛋白质合成 B. 分子结构相对稳定 C. 是使 R 型细菌发生转化的物质 D. 是主要的遗传物质 答案 解析 解析 关闭 根据题干信息分析 ,S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合培养 , 结果后代出现了少量的 S 型细菌 , 且 S 型细菌的后代都是 S 型细菌 , 说明 S 型细菌的 DNA 将 R 型细菌转化成了可以遗传的 S 型细菌。 S 型细菌的 DNA 指导合成的仍是 S 型细菌的蛋白质 , 而不是 R 型细菌的蛋白质 ,A 项错误 ; 肺炎双球菌转化实验过程中 , 没有涉及 DNA 分子结构变化 ,B 项错误 ;S 型细菌的 DNA+R 型细菌 →R 型细菌 +S 型细菌 , 能证明 DNA 是遗传物质 , 即 DNA 是使 R 型细菌转化的物质 ,C 项正确 ; 该实验只能证明 DNA 是遗传物质 , 不能证明 DNA 是主要的遗传物质 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 16 - 考点 1 考点 2 考点 3 2 .(2019 山东潍坊一模 ) 下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 标记蛋白质和 DNA 时 , 可用含 35 S 和 32 P 的合成培养基分别培养噬菌体 B. 用 32 P 标记的噬菌体侵染细菌 , 离心后上清液有放射性可能是保温时间过长所致 C. 该实验的结果说明 DNA 是主要的遗传物质 , 而蛋白质不是 D. 该实验还可说明噬菌体的蛋白质外壳是由细菌的遗传物质控制合成的 答案 解析 解析 关闭 噬菌体是病毒 , 不能独立在培养基上生存 , 所以不能用含有放射性同位素 35 S 和 32 P 的培养基培养噬菌体 ,A 项错误 ; 32 P 标记的是噬菌体的 DNA, 噬菌体侵染细菌时 , 离心后上清液有放射性可能是保温时间过长 , 细菌裂解释放子代噬菌体所致 ,B 项正确 ; 该实验的结果说明 DNA 是噬菌体的遗传物质 , 不能说明 DNA 是主要的遗传物质 ,C 项错误 ; 噬菌体的蛋白质外壳并没有进入细菌内部 , 而是留在细菌的外部 , 噬菌体的 DNA 却进入了细菌体内 , 子代噬菌体的蛋白质外壳与亲代相同 , 可见 , 噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体 DNA 的作用下完成的 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 B - 17 - 考点 1 考点 2 考点 3 策略方法 关注格里菲思实验 ( 实验一 ) 与艾弗里实验 ( 实验二 )3 个 “ 不同 ” - 18 - 考点 1 考点 2 考点 3 题点 2 　 DNA 是遗传物质的实验设计思路拓展应用   3 .(2019 山东临沂质检 ) 蓝藻又名蓝细菌 , 通常把感染蓝藻细胞的 DNA 病毒称为噬藻体。下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 蓝藻含有叶绿体 , 能进行光合作用 B. 噬藻体和蓝藻共有的细胞器是核糖体 C. 噬藻体侵染蓝藻时 , 只有 DNA 进入蓝藻 D. 用含 35 S 的培养基培养噬藻体可标记其外壳 答案 解析 解析 关闭 蓝藻是原核生物 , 无叶绿体 , 蓝藻有进行光合作用的色素 , 也能进行光合作用 ,A 项错误 ; 噬藻体属于病毒 , 病毒没有细胞结构 , 因此不含核糖体 ,B 项错误 ; 噬藻体是感染蓝藻时 , 其 DNA 进入蓝藻细胞内 , 蛋白质外壳留在外面 ,C 项正确 ; 先用 35 S 的培养基培养蓝藻 , 再用噬藻体侵染蓝藻 , 这样获得的子代噬藻体的外壳可被标记 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 19 - 考点 1 考点 2 考点 3 必清错混辨析 1 . 有关肺炎双球菌转化的实质和影响因素的 3 个易错易混点 (1) 在加热杀死的 S 型细菌中 , 蛋白质变性失活 , 但不要认为 DNA 也变性失活。在加热过程中 ,DNA 双螺旋解开 , 氢键被打开 , 但缓慢冷却时 , 其结构可恢复。 (2) 转化的实质并不是基因发生突变 , 而是 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 上 , 即实现了基因重组。 (3) 在转化过程中并不是所有的 R 型细菌都转化成 S 型细菌 , 而是只有少部分 R 型细菌转化为 S 型细菌 , 原因是转化受 DNA 的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。 - 20 - 考点 1 考点 2 考点 3 2 . 有关噬菌体侵染细菌实验中标记的 2 个易错易混点 (1) 因噬菌体蛋白质含有 DNA 没有的特殊元素 S, 所以用 35 S 标记蛋白质 ;DNA 含有蛋白质没有的元素 P( 几乎都存在于 DNA 分子中 ), 所以用 32 P 标记 DNA; 因 DNA 和蛋白质都含有 C 、 H 、 O 、 N 元素 , 所以此实验不能用 C 、 H 、 O 、 N 作为标记元素。 (2) 35 S( 标记蛋白质 ) 和 32 P( 标记 DNA) 不能同时标记在同一个噬菌体上 , 因为检测放射性时 , 只能检测到放射性的存在部位 , 不能确定是何种元素的放射性。 - 21 - 考点 1 考点 2 考点 3 3 . 有关噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的 3 个易错易混点 (1) 噬菌体侵染细菌实验采用放射性同位素标记法 , 即分别标记 DNA 的特征元素 (P) 和蛋白质的特征元素 (S) 。 (2) 艾弗里的肺炎双球菌转化实验则采用直接分离法 , 即分离 S 型细菌的 DNA 、多糖、蛋白质等 , 分别与 R 型细菌混合培养。 (3) 因为噬菌体是一种病毒 , 专性寄生在细菌细胞内 , 故含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养 , 应先培养细菌 , 再用细菌培养噬菌体。 - 22 - 考点 1 考点 2 考点 3 DNA 的结构与复制 热考题点必练 题点 1 　 DNA 的结构和基因本质   1 .(2019 江苏南京、盐城一模 ) 如图表示某 DNA 片段。下列有关叙述错误的是 ( 　　 ) A. 图中 ①②③ 不能构成一个 DNA 的基本单位 B.DNA 复制时 , ④ 的形成需要 DNA 聚合酶 C. ① 和 ② 交替排列构成 DNA 分子的基本骨架 D.DNA 分子中碱基对 ⑨ 越多 , 其热稳定性越低 题图分析 分析题图 : 图示是一个 DNA 分子的片段 , 其中 ① 为磷酸 , ② 为脱氧核糖 , ③ 为胞嘧啶 , ④ 为氢键 , ⑤ 为 A, ⑥ 为 G, ⑦ 为 C, ⑧ 为 T, ⑨ 为碱基对。 答案 解析 解析 关闭 图中①与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分 , 所以①②③不能构成一个 DNA 的基本单位 ,A 项正确 ;DNA 复制时 , ④的形成不需要 DNA 聚合酶的催化 , 脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键形成需要 DNA 聚合酶的催化 ,B 项错误 ; ①和②交替连接 , 排列在外侧 , 构成 DNA 分子的基本骨架 ,C 项正确 ;DNA 分子中碱基对⑨越多 , 氢键的相对含量越少 , 其热稳定性越低 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 23 - 考点 1 考点 2 考点 3 策略方法 “ 三看法 ” 判断 DNA 分子的结构 一看外侧链成键位置是否正确 , 正确的成键位置位于一分子脱氧核苷酸 5 号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的 3 号碳原子之间。 二看外侧链是否反向平行。 三看内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则 , 即有无 “ 同配 ”“ 错配 ” 现象 。 - 24 - 考点 1 考点 2 考点 3 2 .(2019 重庆九校联盟联考 ) 下列有关基因的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 摩尔根将孟德尔的 “ 遗传因子 ” 这一名词重新命名为 “ 基因 ” B. 随着细胞质基因的发现 , 基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体 C. 一个 DNA 分子上有多个基因 , 基因是有遗传效应的 DNA 片段 D. 研究表明 , 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 答案 解析 解析 关闭 摩尔根运用假说 — 演绎法证明基因在染色体上 , 约翰逊给 “ 遗传因子 ” 起了一个新名字为 “ 基因 ”,A 项错误 ;DNA 主要存在于染色体上 , 少量存在于细胞质中 , 故染色体是基因的主要载体 ,B 项正确 ; 基因是有遗传效应的 DNA 片段 , 一个 DNA 分子上有多个基因 ,C 项正确 ; 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 , 有的基因控制多个性状 , 有的性状由多个基因控制 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 A - 25 - 考点 1 考点 2 考点 3 题点 2 　 DNA 的复制及其相关计算   3 .(2019 福建厦门质检 ) 下图表示利用大肠杆菌探究 DNA 复制方式的实验 , 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验 C . 试管 ③ 中 b 带的 DNA 的两条链均含有 14 N D. 仅比较试管 ② 和 ③ 的结果不能证明 DNA 复制为半保留复制 答案 解析 解析 关闭 噬菌体是病毒 , 不能用普通培养基培养 , 因此不能用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验 ,A 项错误 ;S 不是构成 DNA 的元素 , 因此不能用含有标记 S 的化合物代替 15 NH 4 Cl 、 14 NH 4 Cl 进行上述实验 ,B 项错误 ; 试管③中 a 带的 DNA 的两条链均含有 14 N, 而 b 带的 DNA 的一条链含有 14 N 、一条链含有 15 N,C 项错误 ; 试管①中只有重密度带 , 试管②中只有中密度带 , 试管③中有中密度带 b 和轻密度带 a, 仅比较试管②和③的结果不能证明 DNA 复制为半保留复制 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 26 - 考点 1 考点 2 考点 3 题图分析 据图分析 , 试管 ① 的 DNA 全部被 15 N 标记 , 离心后位于重带 , 试管 ② 中 DNA 复制 1 次 , 结果 DNA 位于试管的中带 , 说明 DNA 分子中含有 15 N 和 14 N; 试管 ③ 中 ,DNA 分子复制 2 次 , 结果一半位于中带 ( 15 N 和 14 N) 、一半位于轻带 ( 14 N), 通过以上分析可知 ,DNA 分子的复制方式为半保留复制。 - 27 - 考点 1 考点 2 考点 3 4 .(2019 山东济宁期末 ) 某含 15 N 标记的双链 DNA 分子含有 400 个碱基 , 腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的 30%; 其中的一条链上腺嘌呤有 20 个 , 下列表述正确的是 ( 　　 ) A. 该 DNA 分子中的碱基排列方式共有 200 4 种 B. 该 DNA 分子连续复制 2 次 , 需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 420 个 C. 该 DNA 分子中 4 种碱基的比例为 A ∶ T ∶ G ∶ C=1 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 4 D. 该 DNA 分子在 14 N 的培养基连续复制 2 次 , 含 15 N 标记的 DNA 分子占 25% 答案 解析 解析 关闭 该双链 DNA 分子含有 400 个碱基 , 共含有 200 对碱基 , 则碱基的排列方式共有 4 n 种 ( n 代表碱基对数 )=4 200 种 ,A 项错误 ; 该 DNA 分子中 ,A+T 之和占全部碱基的 30%, 得 A+T=400×30%=120( 个 ), 进而推出 G+C=400×(1-30%)=280( 个 ), 又因为双链 DNA 分子中 A=T,G=C, 所以该 DNA 分子中 4 种碱基的比例为 A ∶ T ∶ G ∶ C=3 ∶ 3 ∶ 7 ∶ 7; 该 DNA 分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸有 140 个 , 该 DNA 分子连续复制两次 , 需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 =(2 n -1)×140=420 个 ( n 为复制次数 ),B 项正确 ,C 项错误 ;DNA 分子的复制为半保留复制 , 含 15 N 标记的双链 DNA 分子在含有 14 N 的培养基中连续复制 2 次 , 共产生 4 个双链 DNA 分子 , 其中含 15 N 标记的 DNA 分子有 2 个 , 占总数的 50%,D 项错误。 答案 解析 关闭 B - 28 - 考点 1 考点 2 考点 3 策略方法 与 DNA 结构及复制有关的计算 (1) 碱基计算 ① 不同生物的 DNA 分子中互补配对的碱基之和的比值不同 , 即 (A+T)/(C+G) 的值不同。该比值体现了不同生物 DNA 分子的特异性。 ② 若已知双链中 A 占的比例为 c %, 则单链中 A 占的比例无法确定 , 但最大值可求出 , 为 2 c %, 最小值为 0 。 - 29 - 考点 1 考点 2 考点 3 (2) 水解产物及氢键数目计算 ① DNA 水解产物 : 初步水解产物是脱氧核苷酸 , 彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 ② 氢键数目计算 : 若碱基对为 n , 则氢键数为 2 n~ 3 n ; 若已知 A 有 m 个 , 则氢键数为 3 n-m 。 (3)DNA 复制计算 在做有关 DNA 分子复制的计算题时 , 应看准是 “ 含 ” 还是 “ 只含 ”, 是 “DNA 分子数 ” 还是 “ 链数 ” 。 - 30 - 考点 1 考点 2 考点 3 基因 的表达及其与性状的关系 热考题点必练 题点 1 　 基因的表达过程   1 .(2019 广东广州理综综合测试 )“ 无细胞蛋白质合成系统 ” 是以外源 DNA 或 mRNA 为模板 , 人工添加所需原料和能源物质 , 以细胞提取物为条件合成蛋白质的体外基因表达系统。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 人工添加的原料中应包含氨基酸 B. 该系统具备完成转录和翻译的能力 C. 为保证编码目标蛋白的 mRNA 数量应适当添加 RNA 酶 D. 与胞内蛋白质合成相比 , 该系统的蛋白质合成过程更易被人工调控 答案 解析 解析 关闭 基因的表达包括翻译过程 , 翻译是以氨基酸为原料的 ,A 项正确 ; 由题干信息 “ 无细胞蛋白质合成系统是合成蛋白质的体外基因表达系统 ” 可知 , 该系统具有表达能力 , 即具备完成转录和翻译的能力 ,B 项正确 ;RNA 酶会破坏 RNA 结构 , 故为保证编码目标蛋白的 mRNA 数量 , 不应添加 RNA 酶 ,C 项错误 ; 因该系统是在细胞外进行 , 操作环境更便利 , 故与胞内蛋白质合成相比 , 该系统的蛋白质合成过程更易被人工调控 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 31 - 考点 1 考点 2 考点 3 策略方法 巧辨中心法则的相关过程 (1) 分析模板 ① 模板是 DNA:DNA 复制或转录。 ② 模板是 RNA:RNA 复制或 RNA 逆转录或翻译。 (2) 分析原料和产物 ① 原料为脱氧核苷酸 → 产物一定是 DNA→DNA 复制或逆转录。 ② 原料为核糖核苷酸 → 产物一定是 RNA→ 转录或 RNA 复制。 ③ 原料为氨基酸 → 产物一定是蛋白质 ( 或多肽 )→ 翻译。 - 32 - 考点 1 考点 2 考点 3 2 .(2019 江西吉安一中等八所重点中学联考 ) 如图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成过程的示意图。异常多肽链中有一段氨基酸序列为 “— 丝氨酸 — 谷氨酸 —”( 携带丝氨酸和谷氨酸的 tRNA 上的反密码子分别为 AGA 、 CUU) 。以下说法错误的是 ( 　　 ) - 33 - 考点 1 考点 2 考点 3 A. 图中 ① 过程为转录 , 过程既需要核糖核苷酸为原料 , 还需 RNA 聚合酶进行催化 B. 图中异常多肽链的合成方向是从右至左 C. 图示基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 D. 物质 a 中模板链上与异常多肽链中 “— 丝氨酸 — 谷氨酸 —” 相对应的密码子为 “—UCU—GAA—” 答案 解析 解析 关闭 据图可知 , 过程①为转录 ,RNA 在细胞核中 , 以 DNA 的一条链为模板合成的 , 物质 a 为 DNA, 物质 b 为 mRNA; 过程②为翻译 , 游离在细胞质中的各种氨基酸 , 以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。图中①过程为转录 , 该过程既需要核糖核苷酸为原料 , 还需 RNA 聚合酶进行催化 ,A 项正确 ; 根据图中多肽链的长短可知 , 异常多肽链的合成方向是从右至左 ,B 项正确 ; 图示中没有酶的合成 , 因此基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 ,C 项正确 ; 异常多肽链中有一段氨基酸序列为 “— 丝氨酸 — 谷氨酸 —”, 携带丝氨酸和谷氨酸的 tRNA 上的反密码子分别为 AGA 、 CUU,mRNA 上的密码子则为 UCU 、 GAA, 所以 DNA 中模板链上与异常多肽链中 “— 丝氨酸 — 谷氨酸 —” 相对应的碱基为 “—AGA—CTT—”,D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 34 - 考点 1 考点 2 考点 3 策略方法 遗传信息传递有关解题思路 以 “ 示意图 ” 为信息载体是本部分常考题型 , 解答时可按照以下步骤进行 : 第一步 , 阅读试题 , 分析题干文字、示意图 , 明确考查意图 ; 第二步 , 根据考查意图 , 分析示意图表示的生理过程 , 如确定是复制还是转录、翻译 , 即定位过程 ; 第三步 , 联系教材知识 , 结合题目选项或问题综合分析 , 判断或确定答案 ; 第四步 , 若是非选择题 , 注意用科学、准确的生物专业术语回答 , 如 DNA 聚合酶不能写为聚合酶 ( 因为还有 RNA 聚合酶 ) 或 DNA 连接酶 ,DNA 复制不能写为复制 ( 因为还有 RNA 复制 ) 等。 - 35 - 考点 1 考点 2 考点 3 题点 2 　 基因对性状的控制   3 .(2019 四川南充适应性考试 ) 如图为人体中基因对性状控制过程示意图 , 据图分析可以得出 ( 　　 ) A. ① 过程需要 DNA 单链作模板 , 葡萄糖作为能源物质为其直接供能 B. 过程 ①② 主要发生在细胞核中 , 且遵循的碱基互补配对方式相同 C. 镰刀型细胞贫血症是基因重组的 结果 D. 基因 1 是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的 性状 题图分析 图示为人体基因对性状控制过程示意图 , 其中 ① 表示转录过程 , 主要在细胞核中进行 ;M 1 、 M 2 是转录形成的 mRNA, 可作为翻译的模板 ; ② 是翻译过程 , 在细胞质的核糖体上合成 。 答案 解析 解析 关闭 ①过程是转录 , 需要以 DNA 的一条链作模板 , 为其直接供能的物质是 ATP,A 项错误 ; 过程①主要在细胞核中进行 , 但过程②在核糖体上进行 , ①中配对方式有 A—U 、 T—A 、 G—C 和 C—G, ②是翻译过程 ,A 和 U 配对、 G 和 C 配对 ,B 项错误 ; 镰刀型细胞贫血症是基因突变的结果 ,C 项错误 ; 据图显示基因 1 发生突变 , 会导致镰刀型细胞贫血症 , 可知基因 1 是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 36 - 考点 1 考点 2 考点 3 4 .(2019 山东潍坊二模 ) 基因转录出的初始 RNA, 要经过加工才能与核糖体结合发挥作用 : 初始 RNA 经不同方式的剪切可被加工成翻译成不同蛋白质的 mRNA; 某些初始 RNA 的剪切过程需要非蛋白质类的酶参与。而且大多数真核细胞 mRNA 只在个体发育的某一阶段合成 , 发挥完作用后以不同的速度被降解。下列相关叙述错误的是 ( 　　 ) A. 一个基因可参与生物体多个性状的控制 B. 催化某些初始 RNA 剪切过程的酶是通过转录过程合成的 C. 初始 RNA 的剪切、加工在是核糖体内完成的 D.mRNA 的合成与降解是细胞分化的基础 , 可促进个体发育 答案 解析 解析 关闭 据题意可知 , 初始 RNA 经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的 mRNA, 因此一个基因可能控制生物体的多种性状 ,A 项正确 ; 酶的化学本质是蛋白质或 RNA, 而题中说 “ 某些剪切过程不需要蛋白质类的酶参与 ”, 则这些 mRNA 的剪切由 RNA 催化完成 , 这些作为酶的 RNA 通过转录过程合成的 ,B 项正确 ; 转录过程主要发生在细胞核内 , 因此 RNA 在细胞核内合成 , 则其剪切、加工也应在细胞核内完成 ,C 项错误 ; 据题意可知 , 大多数真核细胞 mRNA 只在个体发育的某一阶段合成 , 不同的 mRNA 合成后以不同的速度被降解 , 说明 mRNA 的产生与降解是细胞分化的基础 , 可促进个体发育 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 37 - 考点 1 考点 2 考点 3 必清错混辨析 1. 有关 DNA 复制、转录和翻译中的 9 个易错易混点 (1)DNA 复制、转录时分别需要解旋酶和 RNA 聚合酶将双链 DNA 解旋。 (2)DNA 复制的模板是两条 DNA 单链 , 转录的模板是 DNA 的一条链。 (3) 复制、转录不只发生在细胞核中。 DNA 存在的部位 , 如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。 (4) 转录产物不只是 mRNA 。转录的产物有 mRNA 、 tRNA 和 rRNA, 但携带遗传信息的只有 mRNA 。 (5)mRNA 直接决定氨基酸的排列顺序 ,DNA 间接决定氨基酸的排列顺序。 - 38 - 考点 1 考点 2 考点 3 (6) 密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。 (7) 密码子、反密码子、氨基酸并非是一一对应的关系。 (8) 翻译过程中核糖体沿着 mRNA 移动 , 读取下一个密码子 ,mRNA 不移动。一个 mRNA 分子上可结合多个核糖体 , 同时合成多条相同的肽链。 (9) 解答蛋白质合成的相关计算时 , 应看清是 DNA 上 ( 或基因中 ) 的碱基对数还是个数 ; 是 mRNA 上密码子的个数还是碱基的个数 ; 是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。 - 39 - 考点 1 考点 2 考点 3 2 . 有关 “ 中心法则 ” 五条途径的 3 个易错易混点 (1) 高等动植物只有 DNA 复制、转录、翻译三条途径 , 但具体到不同细胞 , 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 ; 叶肉细胞等高度分化的细胞无 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三种途径都没有。 (2)RNA 复制和逆转录只发生在被 RNA 病毒感染的细胞中 , 是后来发现的 , 是对中心法则的补充和完善。 (3) 进行碱基互补配对的过程有 DNA 的复制、转录、翻译、 RNA 复制和逆转录。 题型五 　 数据计算类 在高中生物中许多知识都可以量化 , 涉及的定量计算题主要是依据生物学原理 , 运用数学工具来解决生物学中的问题。计算题的考查核心在于通过定量计算考查学生对相关概念、原理和生理过程的理解和掌握程度。定量计算题的取材主要涉及蛋白质、 DNA 、光合作用与呼吸作用、细胞分裂、遗传育种、基因频率、种群数量、食物链与能量流动等方面的内容。 方法策略 首先要明确知识体系 , 找准所依据的生物学原理。其次要灵活地运用数学思想、化学常识 , 对题干进行合理分析、综合推理 , 理清其中的数量关系。最后注意计算过程的准确性。 (1) 熟悉教科书中出现的各种公式和数量关系 , 如种群密度、基因频率的计算公式。 (2) 学会运用相关化学知识 , 如涉及光合作用与细胞呼吸的化学反应式的计算可利用物质的量的关系进行计算。 (3) 学会运用数学统计学原理解答概率问题 , 如计算遗传概率时常用加法原理、乘法原理。 解题模板 “ 三审 ”( 获信息 )—— 一审题干 , 提取信息 ; 二审图表 , 提取数据 ; 三审题肢 , 明确问题。 ↓ “ 二明 ”( 明数理 )—— 一明确涉及的有关生物学原理 ; 二明确相关数据之间的关系。 ↓ “ 一算 ”( 得结论 )—— 根据相关数理关系计算结果。 模板应用 1 . 玉米的高秆 (H) 对矮秆 (h) 为显性。现有若干 H 基因频率不同的玉米群体 , 在群体足够大且没有其他因素干扰时 , 每个群体内随机交配一代后获得 F 1 。各 F 1 中基因型频率与 H 基因频率 ( p ) 的关系如图。下列分析错误的是 ( 　　 ) A.0< p <1 时 , 亲代群体都可能只含有纯合子 B. 只有 p =b 时 , 亲代群体才可能只含有杂合子 C. p =a 时 , 显性纯合子在 F 1 中所占的比例为 1/9 D. p =c 时 ,F 1 自交一代 , 子代中纯合子比例为 5/9 答案 解析 解析 关闭 正常情况下 , 当 H 的基因频率大于 0 、小于 1 时 , 亲本都可能只含有纯合子 ,A 项正确 ; p =b 时 , 子一代显性纯合子与隐性纯合子概率相同 , 且 H 、 h 的基因频率相等 , 分析题图可知 , 只有 H 的基因频率为 b 时符合该条件 ,B 项正确 ; p = a 时 , p 是 H 的基因频率 ,h 的基因频率是 (1- a ), 按照遗传平衡定律 ,Hh=2 a (1- a ),hh=(1- a ) 2 , 由题图可知 ,Hh=hh, 则有关系式 2 a (1- a )=(1- a ) 2 , 解得 a =1/3,h 的基因频率是 2/3, 子一代 HH=1/9,C 项正确 ; 由题图可知 , 当 H 的基因频率为 c 时 ,Hh 与 HH 的基因型频率相等 , 根据遗传平衡定律可得 2 c (1 -c ) =c 2 , 解得 c =2/3,F 1 的基因型及比例是 HH=2/3×2/3=4/9,hh=1/3×1/3=1/9,Hh=2×2/3×1/3=4/9, 子一代自交 , 子代中纯合子比例为 1-1/2×4/9=7/9,D 项错误。 答案 解析 关闭 D 2 .BrdU 在 DNA 复制过程中能替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸。由于含 BrdU 的情况不同 , 染色单体着色的深浅不同 : 当 DNA 只有一条单链掺有 BrdU, 则染色单体着色深 ; 当 DNA 的两条单链都掺有 BrdU, 则染色单体着色浅。现将豌豆根尖分生区细胞放在含有 BrdU 的培养基中培养 , 对处于不同细胞周期的细胞进行染色、制片后 , 在显微镜下可观察每条染色体的姐妹染色单体的着色情况。下列有关说法不正确的是 ( 　　 ) A. 在此实验中 ,DNA 中的碱基 A 可以与碱基 T 、 BrdU 进行配对 B. 第一次分裂的中期时 , 每条染色体中的染色单体均着色深 C. 第二次分裂的中期时 , 每条染色体中一条染色单体为深色 , 另一条为浅色 D. 第一次分裂的中期时 , 可能出现每条染色体中的染色单体均着色浅的细胞 答案 解析 解析 关闭 BrdU 在 DNA 复制过程中能替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸 , 故 DNA 中的碱基 A 可以与碱基 T 、 BrdU 进行配对 ,A 项正确 ; 第一次分裂的中期时 , 每个 DNA 分子的两条链中都只有 1 条单链掺有 BrdU, 此时染色单体着色深 ,B 项正确 ; 第二次分裂的中期时 , 有 1 条染色单体上的 DNA 分子只有 1 条单链掺有 BrdU, 另外 1 条染色单体上的 DNA 分子有 2 条单链掺有 BrdU, 故此时每条染色体中一条染色单体为深色 , 另一条为浅色 ,C 项正确 ; 第一次分裂的中期时 , 每条染色单体的 DNA 都是一条单链掺有 BrdU, 均着色深 , 不可能出现每条染色体中的染色单体均着色浅的细胞 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 D 3 . 戈谢病是患者由于缺乏 β - 葡糖苷酶 - 葡糖脑苷脂酶从而引起不正常的葡萄糖脑苷脂在细胞内积聚所致 , 患者肝脾肿大。下图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系带谱 , 据图分析下列推断不正确的是 ( 　　 ) A. 该病为常染色体隐性遗传病 B.2 号为该病携带者 ,5 号为杂合子的概率是 2/3 C.1 号和 2 号再生一个正常男孩的概率是 3/8 D. 该病可通过测羊水中酶的活性和 B 超检查来进行产前诊断 答案 解析 解析 关闭 分析系谱图可知 , 图中父母双亲正常 , 但其儿子 4 号患病 , 说明该病是隐性遗传病 ; 结合凝胶电泳法得到的患者家系带谱可知 ,3 号为显性纯合子 ,4 号为隐性纯合子 ,1 号和 5 号均为杂合子 , 而若该病是伴 X 染色体隐性遗传病 , 则 1 号一定是纯合子 , 故该病只能是常染色体隐性遗传病 ,A 项正确 ; 由上述分析可知 ,1 号和 2 号均为该病携带者 (Aa),5 号一定为杂合子 Aa,B 项错误 ;1 号和 2 号均为该病携带者 (Aa), 因此 1 号和 2 号再生一个正常男孩的概率是 3/4×1/2=3/8,C 项正确 ; 根据题意可知 , 该病患者由于缺乏 β- 葡糖苷酶 - 葡糖脑苷脂酶从而引起不正常的葡萄糖脑苷脂在细胞内积聚 , 患者肝脾肿大 , 因此可通过测羊水中酶的活性和 B 超检查来进行产前诊断 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B