資源簡介

（7）遺傳的分子基礎
——2025高考生物學一輪復習易混易錯專項復習
易混易錯梳理
1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死
S型細菌與R型細菌混合培養(yǎng)時，S型細菌的DNA進入R型細菌體內(nèi)。結(jié)果在S型細菌DNA的控制下，R型細菌體內(nèi)的化學成分合成了S型細菌的DNA和蛋白質(zhì)，從而組裝成了具有毒性的S型細菌
2.氨基酸和密碼子、tRNA不是一一對應關系
密碼子共有64種，決定的氨基酸只有20種。每種氨基酸對應一種或幾種密碼子，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運；但一種密碼子只能決定一種氨基酸，且一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。密碼子與tRNA之間是一一對應關系。
3.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物并非只有mRNA
轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物≠mRNA，轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，其產(chǎn)物是RNA，包括mRNA、tRNA、rRNA三種。
4.與核酸有關的幾種重要的酶：
①解旋酶一打開氫鍵，
②DNA聚合酶一連接單個脫氧核苷酸到已有單鏈上，
③DNA連接酶一連接兩個DNA片段，
④RNA聚合酶一催化合成RNA分子，
⑤DNA水解酶一水解DNA
⑥RNA水解酶一水解RNA
5.DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯場所
DNA復制、轉(zhuǎn)錄可以發(fā)生在細胞核（主要場所）、線粒體、葉綠體；翻譯可以發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體（以及葉綠體和線粒體中的核糖體）
原核細胞在mRNA合成同時可有多個核糖體結(jié)合在mRNA上（即轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行）
6.基因和性狀的關系
基因和性狀的關系并不都是一對一的關系。
7.基因?qū)ι矬w性狀的控制有間接控制和直接控制兩種方式
間接方式是指基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；直接方式是指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。
8.中心法則
遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是遺傳信息不能從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)，也不能從蛋白質(zhì)流向DNA或RNA近些年還發(fā)現(xiàn)有遺傳信息從RNA到RNA
（即RNA的自我復制）也可以從RNA流向DNA（即逆轉(zhuǎn)錄）。
易混易錯通關
1.分別用含有32P和14C的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到含32P或含14C標記的T2噬菌體，然后用32P P或14C標記的T2噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌，經(jīng)過適當保溫，再進行攪拌、離心后檢測放射性元素分布情況。下列相關分析錯誤的是（ ）
A. 32P標記組，沉淀物中放射性明顯高于上清液
B. 14C標記組，沉淀物和上清液中放射性均較高
C. 32P標記組，32P只存在于部分子代噬菌體的DNA中
D. 14C標記組，14C存在于子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)中
2.對于遺傳物質(zhì)的探究，眾多科學家進行了無數(shù)的實驗。下列有關科學家的實驗及實驗結(jié)論的敘述中，錯誤的選項是（ ）
選項 實驗材料 實驗過程 實驗結(jié)果與結(jié)論
A R型和S型肺炎鏈球菌 將R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi) 從死亡的小鼠的體內(nèi)分離出S型活菌，說明加熱致死的S型細菌含有轉(zhuǎn)化因子促使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化
B R型和S型肺炎鏈球菌 將R型活細菌與S型細菌的DNA和DNA水解酶混合培養(yǎng) 培養(yǎng)基上只生長R型細菌，說明DNA被水解后無法發(fā)生轉(zhuǎn)化
C 噬菌體和大腸桿菌 用35S標記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌，短時間保溫 離心后獲得的上清液中放射性很高，說明DNA是遺傳物質(zhì)
D 煙草花葉病毒和煙草 用從煙草花葉病毒中分離出的RNA侵染煙草 煙草出現(xiàn)病斑，說明煙草花葉病毒的RNA可能是遺傳物質(zhì)
A.A B.B C.C D.D
3.下列關于DNA的分子結(jié)構(gòu)與特點的敘述，錯誤的是（ ）
A.DNA分子中每個脫氧核糖上均連接著兩個磷酸和一個堿基
B.DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)
C.每個DNA分子中，堿基數(shù)=磷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)
D.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性
4.研究人員將1個含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA。將DNA解開雙螺旋，變成單鏈，然后進行密度梯度離心，試管中出現(xiàn)兩種條帶（如圖）。下列說法正確的是（ ）
A.由結(jié)果可推知該大腸桿菌的細胞周期大約為6h
B.根據(jù)條帶的數(shù)目和位置可以確定DNA的復制方式
C.解開DNA雙螺旋的實質(zhì)是破壞核苷酸之間的磷酸二酯鍵
D.若直接將子代DNA進行密度梯度離心也能得到兩條條帶
5.核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。某細菌進行蛋白質(zhì)合成時，多個核糖體串聯(lián)在一條mRNA上形成念珠狀結(jié)構(gòu)——多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結(jié)束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數(shù)量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是（ ）
A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'端向5'端移動
B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C.圖中5個核糖體同時結(jié)合到mRNA上開始翻譯，同時結(jié)束翻譯
D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目不會發(fā)生變化
6.胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的，其中A鏈中的氨基酸有m個，B鏈中的氨基酸有n個。下列有關敘述正確的是（ ）
A.胰島素mRNA中至少含有的堿基數(shù)是m+n
B.胰島素基因中至少含有（m+n）個編碼氨基酸的密碼子
C.胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈
D.A、B兩條肽鏈可能是經(jīng)過蛋白酶的作用后形成的
7.新型冠狀病毒是一種單股正鏈RNA（+）冠狀病毒，在宿主細胞內(nèi)的增殖過程如圖所示，a~e表示相應的生理過程。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A.過程a、c需要RNA復制酶
B.mRNA和RNA（+）的長度、堿基排列順序完全相同
C.RNA（+）的嘌呤數(shù)與RNA（-）的嘧啶數(shù)相等
D.過程a、b、c、d、e需要的原料和能量均來自宿主細胞
8.某種蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因組。雌性工蜂幼蟲主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王漿，也能發(fā)育成為蜂王。利用分子生物學技術降低DNA甲基化酶的表達后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼蟲也會發(fā)育成蜂王。下列推測正確的是（ ）
A.花蜜花粉可降低幼蟲發(fā)育過程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王漿可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王發(fā)育的重要條件
9.已知一段用15N標記的雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤所占比例為20%，下列敘述正確的是（ ）
A.該DNA的一條核苷酸鏈中（G+C）：（A+T）=3:2
B.由這段DNA轉(zhuǎn)錄出來的mRNA中，胞嘧啶占20%
C.若將該DNA置于含14N的培養(yǎng)液中復制4次，子代DNA分子中只含14N的比例為7/8
D.若該DNA指導合成的多肽鏈中有500個氨基酸，則對應的DNA模板鏈至少含有3000個堿基（不考慮終止密碼子）
10.以下是有關基因表達的實驗探索，請根據(jù)實驗分析以下問題。
實驗一：用RNA酶分解細胞中的RNA，蛋白質(zhì)的合成停止，再加入酵母RNA，蛋白質(zhì)合成有所恢復。
實驗二：用紅綠色染料分別標記DNA和新合成的RNA，發(fā)現(xiàn)綠色總是先出現(xiàn)在紅色存在的部位。
實驗三：SP8噬菌體實驗，從宿主細胞中分離出SP8的RNA，分別與噬菌體的2條DNA單鏈混合，發(fā)現(xiàn)只有一條DNA單鏈可與RNA形成雜交分子，如圖所示。
實驗四：α-鵝膏蕈堿實驗，α-鵝膏蕈堿是一種可抑制RNA聚合酶活性的物質(zhì)，且隨著α-鵝膏蕈堿濃度和處理時間的增加，轉(zhuǎn)錄過程逐漸被抑制。
請分析以上實驗：
（1）實驗一說明蛋白質(zhì)的合成可能與_____有關。
（2）實驗二得出的結(jié)論是_____。
（3）實驗三中雜交分子形成的原理是_____，由此可知RNA合成的模板是圖中_____。利用兩物種DNA分子雜交技術可鑒定物種親緣關系遠近，原因是_____。
（4）實驗四說明了轉(zhuǎn)錄過程所需的酶是_____。已知酵母菌的核基因和線粒體中的質(zhì)基因均能編碼蛋白質(zhì)的合成，如用α-鵝膏蕈堿處理細胞后發(fā)現(xiàn)，細胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，那么推測α-鵝膏蕈堿抑制的是_____（填“核基因”或“質(zhì)基因”）的轉(zhuǎn)錄過程。
答案以及解析
1.答案：D
解析：32P標記組中，32P存在于標記的T2噬菌體的DNA分子中，隨DNA分子進入未被標記的大腸桿菌，放射性主要存在于沉淀物中，只有部分子代噬菌體的DNA中含有32P，A、C正確；14C標記組中，14C存在于標記的T2噬菌體的DNA分子和蛋白質(zhì)外殼中，14C隨DNA分子進入未被標記的大腸桿菌，存在于沉淀物中，蛋白質(zhì)外殼沒有進入大腸桿菌，14C存在于上清液中，故沉淀物和上清液中放射性均較高，B正確；由于合成子代噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的原料全部來自大腸桿菌，子代噬菌體蛋白質(zhì)中不存在14C，而被14C標記的DNA由于復制方式是半保留復制，部分子代噬菌體DNA也存在14C，D錯誤。
2.答案：C
解析：C、用噬菌體侵染實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，需設計對照實驗，用35S和32P分別標記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌，處理后觀察放射性的分布情況，只用35S做實驗，離心后獲得的上清液中放射性很高，只能說明蛋白質(zhì)不進入噬菌體，不能說明DNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤。
3.答案：A
解析：本題考查DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點。DNA分子中大多數(shù)脫氧核糖上連接著兩個磷酸和一個堿基，但末端的脫氧核糖只連接一個磷酸和一個堿基，A錯誤；DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，B正確；DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸含有一個磷酸、一個脫氧核糖和一個含氮堿基，因此每個DNA分子中，堿基數(shù)=磷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)，C正確；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，堿基特定的排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性，D正確。
4.答案：D
解析：無論復制幾次，子代中含有的母鏈數(shù)只有2條，由圖可知條帶1（母鏈）占DNA單鏈的含量為1/8，說明子代DNA分子含有的單鏈數(shù)為16，則子代DNA數(shù)為8（=23），說明大腸桿菌的DNA復制了3次，由此可知大腸桿菌的細胞周期大約為1h/3=20min，A錯誤。親代DNA只含14N，培養(yǎng)液中只含15N，結(jié)合A項分析可知DNA經(jīng)過3次復制后，由于DNA的復制方式為半保留復制，因此1/4的子代DNA同時含有14N和15N，3/4的子代DNA只含15N，則經(jīng)過密度梯度離心后也可得到兩種條帶，D正確。將DNA解開雙螺旋形成單鏈后再進行密度梯度離心，無法確定DNA的復制方式，C錯誤。解開DNA雙螺旋的過程破壞的是兩條鏈之間的氫鍵，C錯誤。
5.答案：B
解析：A、圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'端向3'端移動，A錯誤；
B、該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶相應氨基酸進入核糖體，B正確；
C、圖中5個核糖體結(jié)合到mRNA上開始翻譯，從識別到起始密碼子開始進行翻譯，識別到終止密碼子結(jié)束翻譯，并非是同時開始同時結(jié)束，C錯誤；
D、若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目可能會減少，D錯誤。故選B。
6.答案：D
解析：胰島素基因編碼的兩條多肽鏈中氨基酸總數(shù)是（m+n）個，每個氨基酸由mRNA上的一個密碼子（包括三個堿基）決定，即密碼子至少為（m+n）個，mRNA上至少含堿基3（m+n）個，A錯誤；密碼子在mRNA上，不在基因上，B錯誤；一個基因在編碼蛋白質(zhì)的過程中，只有一條鏈作為模板鏈轉(zhuǎn)錄出mRNA，以該mRNA為模板進行蛋白質(zhì)的翻譯，因此胰島素的A、B兩條多肽鏈都是由胰島素基因的某一條單鏈編碼的，C錯誤；由題意可知，胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的，因此它們來源于一條肽鏈，可能是經(jīng)過蛋白酶作用后形成的，D正確。
7.答案：B
解析：A對，根據(jù)分析，過程a和c均為需要RNA復制酶催化的RNA復制過程； B錯，RNA（+）可直接或間接翻譯出RNA聚合酶和病毒外殼蛋白，以RNA（-）為模板產(chǎn)生的mRNA，其僅用于翻譯病毒外殼蛋白，長度應短于RNA（+）；C對，RNA（+）與RNA（-）互補，兩條鏈上：A=U、C=G，故A+G=U+C，嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等；D對，新型冠狀病毒只能在活的宿主細胞內(nèi)進行增殖，a、b、c、d、e過程所需原料和能量均由宿主細胞提供，模板來自病毒自身。
8.答案：D
解析：由題干信息“雌性工蜂幼蟲的主要食物是也會發(fā)育成蜂王”可知，雌性工蜂幼蟲DNA甲基化不利于其發(fā)育成蜂王，而工蜂幼蟲的主要食物是花蜜和花粉，其不發(fā)育成蜂王，說明花蜜、花粉不能降低幼蟲發(fā)育過程中DNA的甲基化，A錯誤；DNA甲基化不利于幼蟲發(fā)育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，B錯誤；蜂王漿可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，使蜜蜂幼蟲發(fā)育成蜂王，C錯誤；由上述分析可知，DNA的低甲基化是蜂王發(fā)育的重要條件，D正確。
9.答案：C
解析：雙鏈DNA分子中，兩條鏈堿基互補配對（A一T、G一C），故堿基數(shù)量A=T、G=C，鳥嘌呤（G）所占比例為20%，則C（胞嘧啶）所占比例也為20%，兩者之和所占比例為40%；腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）所占比例之和為60%，A、T各占30%。DNA分子中互補堿基之和所占比例與每一條鏈中該比例相等，故該DNA的每一條核苷酸鏈中（G+C）：（A+T）=2：3，A錯誤。DNA的轉(zhuǎn)錄是以一條鏈為模板進行的，故不能推斷由這段DNA轉(zhuǎn)錄出來的mRNA中胞嘧啶的比例，B錯誤。若將該DNA置于含14N的培養(yǎng)液中復制4次，產(chǎn)生的DNA分子共有24=16（個），根據(jù)DNA半保留復制的特點，子代中有2個DNA分子含有15N和14N，其余都只含14N，固含14N的DNA分子所占比例為7/8，C正確?；蚩刂频鞍踪|(zhì)合成的過程中，以基因（雙鏈）中的一條鏈為模板通過堿基互補配對控制合成mRNA（單鏈），mRNA上每三個相鄰的堿基作為一個密碼子決定肽鏈中的一個氨基酸，mRNA中堿基數(shù)至少是肽鏈中氨基酸數(shù)的3倍。若不考慮終止密碼子，該DNA指導合成的多肽鏈中有500個氨基酸，則mRNA中堿基數(shù)至少是500×3=1500（個），對應的DNA模板鏈至少含有1500個堿基，D錯誤。
10.（1）答案：mRNA（或RNA或酵母RNA）
解析：本題考查基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。RNA分解，蛋白質(zhì)合成停止，RNA加入，蛋白質(zhì)合成恢復，實驗一說明蛋白質(zhì)的合成可能與mRNA（或RNA或酵母RNA）有關。
（2）答案：RNA合成需要DNA的指導［或RNA合成（轉(zhuǎn)錄）場所在細胞核內(nèi)或RNA合成（轉(zhuǎn)錄）場所在DNA附近］
解析：綠色總是先出現(xiàn)在紅色存在的部位，說明RNA總是出現(xiàn)在DNA附近，據(jù)此可推測RNA合成需要在DNA的指導下完成，因為DNA主要存在于細胞核中，據(jù)此可知，RNA合成（轉(zhuǎn)錄）場所在細胞核內(nèi)。
（3）答案：堿基互補配對原則；b鏈；DNA分子之間有嚴格的堿基互補配對原則，因此，兩物種DNA分子形成的雜合雙鏈區(qū)的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說明物種之間關系越近
解析：實驗三中，讓宿主細胞中的SP8的RNA，分別與噬菌體的2條DNA單鏈雜交形成雜合雙鏈區(qū)，雜交分子形成的原理是堿基互補配對原則，即A-U、G-C、T-A、C-G配對。圖中DNA單鏈可與RNA形成雜交分子的是b鏈，據(jù)此說明RNA合成的模板是b鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知，若兩物種DNA分子進行雜交時形成的雜合雙鏈區(qū)的部位越多，則DNA堿基序列的一致性越高，說明在生物進化過程中，DNA堿基序列發(fā)生的變化越小，說明物種之間關系越近。
（4）答案：RNA聚合酶；核基因
解析：加入抑制RNA聚合酶的物質(zhì)，轉(zhuǎn)錄過程逐漸被抑制，說明轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶。用α-鵝膏蕈堿處理酵母菌細胞后發(fā)現(xiàn)，細胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，說明α-鵝膏蕈堿抑制的是核基因的轉(zhuǎn)錄，因為核內(nèi)形成的mRNA會通過核孔進入細胞質(zhì)基質(zhì)中，由于核基因的轉(zhuǎn)錄過程被抑制，因而細胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量減少。

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