資源簡(jiǎn)介

（9）遺傳的分子基礎(chǔ)
——2025屆高考生物二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)重難提升
易混易錯(cuò)梳理
一、不同生物的遺傳物質(zhì)有關(guān)提醒
生物類型 細(xì)胞生物 非細(xì)胞生物
真核生物 原核生物 多數(shù)病毒 少數(shù)病毒
實(shí)例 真菌、原生生物、所有動(dòng)植物 細(xì)菌、放線菌等 噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等 HIV、SARS病毒、煙草花葉 病毒等
核酸種類 DNA和RNA DNA和RNA DNA RNA
遺傳物質(zhì) DNA DNA DNA RNA
結(jié)果：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA
結(jié)論：DNA是主要的遺傳物質(zhì)
（1）并不是所有的核酸都能作為遺傳物質(zhì)，如細(xì)胞生物中的RNA。
（2）DNA并不是所有生物的遺傳物質(zhì)，如煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
（3）一種生物只能有一種遺傳物質(zhì)，在同一種生物體內(nèi)，不存在“主要遺傳物質(zhì)”和“次要遺傳物質(zhì)”之分。
二、遺傳物質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)
1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的標(biāo)記誤區(qū)
（1）該實(shí)驗(yàn)不能標(biāo)記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，否則無(wú)法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi)。
（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(cè)時(shí)只能檢測(cè)到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。
（3）標(biāo)記噬菌體時(shí)應(yīng)先標(biāo)記細(xì)菌，用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌，這樣來(lái)標(biāo)記噬菌體。因?yàn)槭删w是沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒，必須依賴活細(xì)胞生存。
2.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比較
對(duì)比項(xiàng)目 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)
不同點(diǎn) DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)的方式 采用直接分離法，即真正將S型細(xì)菌的DNA與其他成分分離，然后用每種單一成分與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，做體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 采用放射性同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以便單獨(dú)觀察它們各自的作用
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì) 證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)（因蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)）
相同點(diǎn) ①均使DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)處理，觀察它們各自的作用 ②都遵循對(duì)照原則 ③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
三、DNA的結(jié)構(gòu)
1.堿基數(shù)量計(jì)算的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
（1）看清單雙鏈：所求的堿基占單鏈中的比例還是雙鏈中的比例。
（2）看清“個(gè)”或“對(duì)”：題干中給出的數(shù)量是多少“對(duì)”堿基還是多少“個(gè)”堿基。
2.解答有關(guān)堿基問(wèn)題的步驟
第一步：（1）看清單雙鏈：所求的堿基占單鏈中的比例還是雙鏈中的比例。
（2）看清“個(gè)”或“對(duì)”：題干中給出的數(shù)量是多少“對(duì)”堿基還是多少“個(gè)”堿基。
第二步：畫一個(gè)DNA分子簡(jiǎn)圖，標(biāo)出已知和求解，并分析堿基之間的關(guān)系。
第三步：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其推論進(jìn)行解答。
四、DNA的半保留復(fù)制
1.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)的有關(guān)提醒
（1）該實(shí)驗(yàn)在探究過(guò)程中使用的方法是假說(shuō)—演繹法。
（2）該實(shí)驗(yàn)也可以用P、C等元素進(jìn)行標(biāo)記。
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一定要注意提取DNA的時(shí)間，以大腸桿菌繁殖一次所用的時(shí)間為間隔。
2.DNA復(fù)制過(guò)程中要注意的問(wèn)題
（1）不是兩條母鏈完全解開(kāi)后才開(kāi)始合成新的子鏈，是邊解旋邊復(fù)制。
（3）一個(gè)DNA分子上往往有多個(gè)復(fù)制位點(diǎn)。
（4）半保留復(fù)制使所有子代DNA與原DNA所攜帶的信息完全相同（變異除外）。
（5）復(fù)制的準(zhǔn)確性并不意味著復(fù)制時(shí)毫無(wú)差錯(cuò)，復(fù)制過(guò)程中生物的遺傳物質(zhì)也可能發(fā)生改變，產(chǎn)生變異現(xiàn)象。
3.全面理解DNA的復(fù)制
（1）DNA復(fù)制的場(chǎng)所：
主要是在細(xì)胞核（凡是細(xì)胞內(nèi)有DNA的地方均可復(fù)制）。
真核生物：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體，其中主要場(chǎng)所是細(xì)胞核。
原核生物：核區(qū)、細(xì)胞質(zhì)（如質(zhì)粒的復(fù)制）。
病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)。
（2）真核生物細(xì)胞核中DNA復(fù)制發(fā)生的時(shí)間：在體細(xì)胞中發(fā)生在有絲分裂間期；在有性生殖過(guò)程中發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。
（3）復(fù)制所需的酶是指一個(gè)酶系統(tǒng)，不僅僅是指解旋酶和DNA聚合酶，還包括DNA連接酶等。
①解旋酶的作用是破壞堿基間的氫鍵。
②DNA聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸。
③DNA連接酶的作用是連接DNA片段。
（4）兩個(gè)子代DNA的位置及分開(kāi)時(shí)間：復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子位于一對(duì)姐妹染色單體上，由著絲點(diǎn)連在一起，在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂時(shí)分開(kāi)，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。
4.有關(guān)DNA分子復(fù)制計(jì)算的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
（1）對(duì)子代DNA分子中被標(biāo)記的DNA個(gè)數(shù)求解時(shí)，應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”
（2）對(duì)子代DNA分子的鏈數(shù)求解時(shí)，應(yīng)分清是“DNA分子鏈數(shù)”還是脫氧核苷酸鏈數(shù)”。
五、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系
（1）對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體是基因的次要載體。
（2）對(duì)于原核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，基因存在于擬核中的DNA分子或質(zhì)粒上，DNA是裸露的，并沒(méi)有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體，因此，沒(méi)有染色體這一載體。
六、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
1.有關(guān)轉(zhuǎn)錄的誤區(qū)提醒
（1）轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA，是轉(zhuǎn)錄其中的基因，不同種類的細(xì)胞，由于基因的選擇性表達(dá)，mRNA的種類和數(shù)量不同，但tRNA和rRNA的種類沒(méi)有差異。
（2）細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成的RNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過(guò)0層膜，需要能量。
（3）完成正常使命的RNA易迅速降解，保證生命活動(dòng)的有序進(jìn)行。
（4）質(zhì)基因（線粒體和葉綠體中的基因）控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程時(shí)也進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。
2.有關(guān)密碼子的誤區(qū)提醒
（1）密碼子表中的三個(gè)堿基一定是密碼子。密碼子的“人緣”最好，它可以分別與DNA模板鏈、反密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)。
（2）誤認(rèn)為一種密碼子代表一種氨基酸：三種終止密碼子不代表氨基酸。
（3）誤認(rèn)為密碼子與反密碼子是對(duì)應(yīng)的：三種終止密碼子沒(méi)有對(duì)應(yīng)的反密碼子。
（4）64種密碼子對(duì)應(yīng)61種反密碼子、對(duì)應(yīng)20種氨基酸。
3.基因表達(dá)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)量計(jì)算
（1）DNA（基因）、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系
①圖示：
②規(guī)律：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝1/3 mRNA中堿基數(shù)目＝1/6 DNA（或基因）中堿基數(shù)目。
4.原核生物與真核生物基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的辨別
（1）真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，在空間和時(shí)間上被分隔開(kāi)進(jìn)行，即先轉(zhuǎn)錄后翻譯。
（2）原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯沒(méi)有分隔，可以同時(shí)進(jìn)行，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。過(guò)程如右圖所示：
圖中①是DNA模板鏈，②③④⑤表示正在合成的4條mRNA，每條mRNA上有多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行翻譯過(guò)程，翻譯的方向是從下到上。
七、基因?qū)π誀畹目刂?br/>1.中心法則的有關(guān)提醒
（1）逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶。
（2）逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制只有在某些病毒復(fù)制時(shí)才能進(jìn)行。
（3）哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)遺傳信息的傳遞。
（4）并不是所有的生物均能發(fā)生中心法則的所有過(guò)程。
（5）DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則。
（6）DNA復(fù)制只發(fā)生在細(xì)胞分裂過(guò)程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則可以發(fā)生在任何時(shí)候。
（7）在病毒體內(nèi)不會(huì)發(fā)生RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，該過(guò)程是在被病毒寄生的宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的。
2.中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能
（1）傳遞遺傳信息：通過(guò)DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過(guò)程或細(xì)胞增殖過(guò)程中。
（2）表達(dá)遺傳信息：通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中。
3.中心法則五個(gè)過(guò)程的比較
過(guò)程 模板 原料 酶 堿基配對(duì)方式 產(chǎn)物 實(shí)例
DNA的 復(fù)制 DNA的每一條母鏈 脫氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 A—T、 T—A、 G—C、 C—G DNA 以DNA作遺傳物質(zhì)的生物
轉(zhuǎn)錄 DNA的一條鏈 核糖核苷酸 RNA聚合酶 A—U、 T—A、 G—C、 C—G RNA 除病毒外幾乎所有生物
翻譯 信使RNA 約20種氨基酸 A—U、 U—A、 G—C、 C—G 多肽 除病毒外的細(xì)胞生物
RNA的復(fù)制 RNA 核糖核苷酸 RNA復(fù)制酶 A—U、 U—A、 G—C、 C—G RNA 以RNA作遺傳物質(zhì)的生物
RNA的逆轉(zhuǎn)錄 RNA 脫氧核苷酸 逆轉(zhuǎn)錄酶 A－T、 U—A、 G—C、 C—G DNA 某些RNA病毒等
4.基因、蛋白質(zhì)與性狀之間的關(guān)系
提醒：基因與性狀的關(guān)系并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，可以是多個(gè)基因決定一個(gè)性狀，也可以是一個(gè)基因與多個(gè)性狀有關(guān)。
易混易錯(cuò)通關(guān)
1.如果用32P標(biāo)記一個(gè)噬菌體內(nèi)的雙鏈DNA分子，然后讓它侵染大腸桿菌，最后釋放出400個(gè)后代，已知該噬菌體DNA分子含有1000個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有600個(gè)。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.噬菌體的蛋白質(zhì)外殼在大腸桿菌中合成后需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工
B.消耗掉大腸桿菌提供的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為1.6×105個(gè)
C.該噬菌體DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比為2:3
D.釋放的后代中含32P標(biāo)記的噬菌體占總數(shù)的0.5%
2.1958年，科學(xué)家設(shè)計(jì)了DNA復(fù)制的同位素示蹤實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件與方法是（1）在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，使DNA均被15N標(biāo)記，離心結(jié)果如圖甲；（2）轉(zhuǎn)至含14N的培養(yǎng)基培養(yǎng)，每20分鐘繁殖一代；（3）取出每代大腸桿菌的DNA樣本，離心。圖乙、丙、丁是某學(xué)生畫的結(jié)果示意圖。下列有關(guān)推論，正確的是( )
A.出現(xiàn)丁的結(jié)果需要60分鐘
B.乙是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中繁殖一代的結(jié)果
C.轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D.圖丙的結(jié)果出現(xiàn)后，將此時(shí)的DNA熱變性后離心分析可得出半保留復(fù)制的結(jié)論
3.在一個(gè)雙鏈DNA分子中,堿基總數(shù)為m,腺嘌呤數(shù)為n,則下列正確的是( )
①脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m
②堿基之間的氫鍵數(shù)為3m-2n/2
③一條鏈中A+T的數(shù)量為n
④鳥嘌呤的數(shù)量為m-n
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③
4.20世紀(jì)90年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA也有酶催化活性，DNA-E47是人工合成的由47個(gè)核苷酸組成的單鏈DNA分子，它可以催化兩個(gè)DNA片段之間的連接。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.在DNA-E47中，嘌呤堿基數(shù)一定等于嘧啶堿基數(shù)
B.在DNA-E47中，堿基數(shù)=脫氧核苷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)
C.在DNA-E47中，相鄰的堿基由“一核糖一磷酸一核糖一”連接
D.在DNA-E47中，每個(gè)脫氧核糖上均連有一個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)含氨堿基
5.科研團(tuán)隊(duì)解析了一種特殊DNA的合成機(jī)制，這類特殊的DNA用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），與胸腺嘧啶（T）配對(duì)，該堿基對(duì)之間形成更穩(wěn)定的三個(gè)氫鍵，極大地改變了DNA的物理化學(xué)特征。研究發(fā)現(xiàn)噬菌體中都含有這種特殊的DNA。下列關(guān)于這種特殊DNA的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.該種DNA結(jié)構(gòu)中堿基的種類增加，嘌呤的比例也增大
B.該種DNA結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性更高，拓展了DNA的應(yīng)用范圍
C.該種DNA復(fù)制所需酶的種類可能增加，可能涉及Z的合成、A的消除
D.該種DNA可能不會(huì)被細(xì)菌的防御機(jī)制識(shí)別，對(duì)細(xì)菌具有更強(qiáng)的殺傷力
6.DNA復(fù)制時(shí)雙鏈DNA從復(fù)制起點(diǎn)處解開(kāi)螺旋成單鏈，復(fù)制起點(diǎn)呈現(xiàn)叉子形的復(fù)制叉。復(fù)制起始點(diǎn)的共同特點(diǎn)是含有豐富的AT序列，DNA復(fù)制從固定的起始點(diǎn)以雙向等速方式進(jìn)行的。如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.復(fù)制起始點(diǎn)含有豐富的AT序列的原因是該序列氫鍵少，更容易解旋
B.滯后鏈岡崎片段的合成需要引物，前導(dǎo)鏈的合成不需要引物
C.當(dāng)滯后鏈RNA引物被切除后可以利用后一個(gè)岡崎片段作為引物由5′→3′合成DNA填補(bǔ)缺口
D.DNA子鏈5′端的RNA引物被切除后無(wú)法修復(fù)，使DNA隨復(fù)制次數(shù)的增加而縮短是細(xì)胞衰老的原因之一
7.如圖表示某生理過(guò)程，其中四環(huán)素可抑制RNA與A位點(diǎn)結(jié)合，使蛋白質(zhì)合成停止，從而阻斷細(xì)菌的生長(zhǎng)，因此常用于治療一些細(xì)菌引起的疾病。下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.該生理過(guò)程為翻譯，核糖體移動(dòng)的方向是從左到右
B.四環(huán)素可能會(huì)使新形成的肽鏈長(zhǎng)度變短
C.圖中從E位點(diǎn)離開(kāi)的tRNA可轉(zhuǎn)運(yùn)甲硫氨酸
D.正常情況下，圖中形成的局部三肽的氨基酸排列順序?yàn)镠—M—W
8.基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞到RNA中，有些RNA攜帶遺傳信息通過(guò)核孔從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。如圖為基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，相關(guān)敘述正確的是( )
A.以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽鏈
B.RNA聚合酶可使氫鍵斷裂，催化形成磷酸二酯鍵和氫鍵
C.圖示的轉(zhuǎn)錄方向?yàn)閺淖笙蛴遥琤為解開(kāi)螺旋，a為恢復(fù)螺旋
D.在一個(gè)細(xì)胞周期中，DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都只發(fā)生一次
9.關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是( )
A.所有生物基因表達(dá)過(guò)程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼
B.DNA雙鏈解開(kāi)，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄
C.翻譯過(guò)程中，核酸之間的相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性
D.多肽鏈的合成過(guò)程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息
10.圖甲所示為基因表達(dá)過(guò)程，圖乙表示中心法則，①~⑤表示生理過(guò)程。下列敘述正確的是( )
A.圖甲所示過(guò)程需要多種酶參與，是染色體DNA上的基因表達(dá)過(guò)程
B.圖乙所示過(guò)程均需要核苷酸為原料
C.圖甲所示過(guò)程為圖乙中的①②③過(guò)程
D.圖乙中涉及堿基A與U之間配對(duì)的過(guò)程為②③④⑤
11.從DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)到現(xiàn)代基因組測(cè)序,一代又一代科學(xué)家?jiàn)^力前行,揭開(kāi)了基因的奧秘。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析,下列敘述正確的是( )
A.乳酸菌的基因在染色體上呈線性排列
B.對(duì)果蠅進(jìn)行基因組測(cè)序,需要測(cè)定4條染色體上的DNA
C.煙草花葉病毒的核酸徹底水解的產(chǎn)物有6種,其基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段
D.人體酪氨酸酶基因由n個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)的排列方式有4n種
12.白化病和黑尿病都是因?yàn)槊溉毕菀鸬姆肿舆z傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜幔懦龅哪蛞褐幸蚝心蚝谒幔隹諝夂笱趸兒凇Ｈ鐖D表示人體內(nèi)與之相關(guān)的一系列生化過(guò)程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是( )
A.若一個(gè)皮膚角質(zhì)層細(xì)胞控制酶B合成的基因異常，不會(huì)導(dǎo)致白化病
B.若一個(gè)胚胎干細(xì)胞控制酶D合成的基因異常，可能會(huì)導(dǎo)致黑尿病
C.白化病和黑尿病說(shuō)明基因是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體性狀的
D.圖中代謝過(guò)程可說(shuō)明一個(gè)基因可影響多個(gè)性狀，一個(gè)性狀也可受多個(gè)基因控制
13.操縱元是原核細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控的一種結(jié)構(gòu)形式，它由啟動(dòng)子、結(jié)構(gòu)基因（編碼蛋白基因）、終止子等組成。如圖表示大腸桿菌細(xì)胞中核糖體蛋白（RP）的合成及調(diào)控過(guò)程，其中序號(hào)表示相關(guān)生理過(guò)程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.過(guò)程①中RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后相繼驅(qū)動(dòng)多個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄
B.過(guò)程②中核糖體與mRNA結(jié)合后逐一閱讀密碼，直至終止子結(jié)束
C.細(xì)胞中缺乏rRNA時(shí)，RPl與mRNA上的RBS位點(diǎn)結(jié)合阻止翻譯的起始
D.該機(jī)制保證了rRNA與RP的數(shù)量平衡，同時(shí)也減少了物質(zhì)與能量的浪費(fèi)
14.圖1中DNA分子有a和d兩條鏈，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子復(fù)制過(guò)程中需要的酶，將圖1中某一片段放大后如圖2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）從圖1可看出DNA復(fù)制的過(guò)程是_____，Ⅰ是____酶，Ⅱ是____酶。
（2）圖2中，DNA分子的基本骨架由____（填序號(hào)）交替連接而成，該DNA片段中左側(cè)單鏈的上端是____（填“3'”或“5'”）端。
（3）圖2中④名稱是_____，一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基A和T之間通過(guò)_____連接。
（4）該過(guò)程發(fā)生的時(shí)間為_(kāi)_____。
（5）DNA分子復(fù)制時(shí)，在有關(guān)酶的作用下，以母鏈為模板，以游離的_____為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。
（6）若親代DNA分子中堿基總數(shù)為100對(duì)，A+T占60%，則該DNA分子復(fù)制4次，共需原料胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是_____。
（7）若將含14N的細(xì)胞放在只含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使細(xì)胞連續(xù)分裂4次，則最終獲得的子代DNA分子中，兩條鏈都含15N的占_____。
15.如圖表示艾滋病病毒和新冠病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的過(guò)程（①~⑥代表生理過(guò)程）。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：
（1）在新冠病毒和艾滋病病毒體內(nèi)，基因是指_____。在宿主細(xì)胞內(nèi)+RNA有_____（填“mRNA”或“tRNA”）的功能，①過(guò)程稱為_(kāi)____，在_____中進(jìn)行。
（2）④過(guò)程需要_____的催化，②③過(guò)程所需原料是_____，①~⑥過(guò)程_____（填“全部”或“部分”）遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
（3）若新冠病毒的+RNA含有30000個(gè)堿基，其中A和U占?jí)A基總數(shù)的60%，以新冠病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA的過(guò)程需要堿基G和C共_____個(gè)。
（4）新冠病毒的遺傳信息傳遞方向與艾滋病病毒的遺傳信息傳遞方向_____（填“相同”或“不同”），這些遺傳信息的傳遞使得到了進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。
答案以及解析
1.答案：D
解析：大腸桿菌為原核細(xì)胞，沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，A錯(cuò)誤；1000個(gè)堿基對(duì)的DNA分子總共含2000個(gè)堿基，其中C和G都有600個(gè)，則A和T都有400個(gè)，一個(gè)噬菌體侵染大腸桿菌，最后釋放出400個(gè)后代，該過(guò)程中消耗掉大腸桿菌提供的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為（400-1）×400=159600（個(gè)），B錯(cuò)誤；由于雙鏈DNA分子中嘌呤和嘧啶堿基互補(bǔ)配對(duì)，所以雙鏈DNA分子中的嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，即該DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比是1:1，C錯(cuò)誤；子代噬菌體DNA分子中只有兩個(gè)DNA分子各有一條含32P的單鏈，因此含32P標(biāo)記的噬菌體占總數(shù)的比例為2÷400=0.5%，D正確。
2.答案：D
解析：本題考查DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。由題意可知，含15N的樣品比14N樣品重，只含15N的樣品離心后處在離心管的下方，圖甲是在15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)的結(jié)果，為重帶；轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基后，由于DNA的半保留復(fù)制，繁殖一代后全部DNA均為一條鏈含15N，一條鏈含14N，離心后處于離心管中部，為中帶，與圖丙結(jié)果吻合；繁殖兩代后，一條鏈含15N、一條鏈含14N的DNA占50%，兩條鏈均含14N的DNA占50%，為中帶和輕帶，與圖丁結(jié)果吻合；繁殖三代后，一條鏈含15N、一條鏈含14N的DNA占25%，兩條鏈均含14N的DNA占1-25%=75%。結(jié)合上述分析可知，出現(xiàn)丁的結(jié)果需要繁殖兩代，所以時(shí)間為40分鐘，A錯(cuò)誤；圖乙的結(jié)果不會(huì)出現(xiàn)，轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基繁殖一代應(yīng)為圖丙的結(jié)果，B錯(cuò)誤；1個(gè)兩條鏈均被15N標(biāo)記的DNA分子轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中繁殖三代后含有15N的DNA分子有2個(gè)，而所有DNA分子中都含有14N，C錯(cuò)誤；圖丙的結(jié)果出現(xiàn)后，將此時(shí)的DNA熱變性后離心，發(fā)現(xiàn)有一半的DNA鏈位于輕帶，另一半位于重帶，即一半含14N，分析可得出DNA半保留復(fù)制的結(jié)論，D正確。
3.答案：D
解析：每個(gè)脫氧核苷酸分子均有一個(gè)五碳糖、一個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)堿基，故DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m，①正確；A和T堿基之間為2個(gè)氫鍵，C和G堿基之間為3個(gè)氫鍵，腺嘌呤數(shù)為n，則胸腺嘧啶數(shù)為n，堿基總數(shù)為m，則胞嘧啶與鳥嘌呤數(shù)均為m-2n/2，放氫鍵數(shù)為2n+3（m-2n）/2=3m-2n/2，②正確，④錯(cuò)誤；腺嘌呤總數(shù)為n，且雙鏈DNA分子中A=T，故兩條鏈中A+T=2n，又由于DNA兩條鏈中的A+T數(shù)量相同，故一條鏈中A+T=n，③正確。綜上所述，選D。
4.答案：B
解析：根據(jù)題意可知，由于DNA-E47是單鏈DNA分子，其中的嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù)，A錯(cuò)誤；無(wú)論是單鏈DNA分子還是雙鏈DNA分子，其基本組成單位都是脫氧核苷酸，每個(gè)脫氧核苷酸分子由一分子堿基、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成，因此在DNA-47中，堿基數(shù)=脫氧核苷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)，B正確；在單鏈DNA分子中，相鄰的堿基由“一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖一”連接，C錯(cuò)誤；在單鏈DNA分子中，除其中的一端外，每個(gè)脫氧核糖上均連有兩個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)含氮堿基，D錯(cuò)誤。
5.答案：A
解析：分析題意可知，該類特殊的DNA用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），故該種DNA的堿基組成由A、T、G、C替換為Z、T、G、C，堿基種類并未增加，嘌呤比例也未增大，A錯(cuò)誤；正常DNA的A與T之間有兩個(gè)氫鍵，而該種DNA的Z與T之間有三個(gè)氫鍵，結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性更高，拓展了DNA的應(yīng)用范圍，B正確；由于該種DNA需要用Z完全取代A，故該種DNA復(fù)制所需酶的種類可能增加，可能涉及Z的合成、A的消除，C正確；噬菌體是一種DNA病毒，結(jié)合題意可知，噬菌體中都含有這種特殊的DNA，且該種DNA的物理化學(xué)特征發(fā)生了極大改變，推測(cè)該種DNA可能不會(huì)被細(xì)菌的防御機(jī)制識(shí)別，對(duì)細(xì)菌具有更強(qiáng)的殺傷力，D正確。
6.答案：B
解析：A、雙鏈DNA的堿基A、T之間含有2個(gè)氫鍵，G、C之間含有3個(gè)氫鍵，故復(fù)制起始點(diǎn)含有豐富的A、T序列的氫鍵少，更容易解旋，A正確；
B、DNA復(fù)制時(shí)滯后鏈和前導(dǎo)鏈的合成都需要引物，B錯(cuò)誤；
C、滯后鏈RNA引物被切除后，在DNA聚合酶的作用下，將新的脫氧核苷酸連接到原來(lái)的岡崎片段上繼續(xù)延伸，C正確；
D、若DNA子鏈5′端的RNA引物被切除后無(wú)法修復(fù)，會(huì)導(dǎo)致子代DNA（端粒DNA）長(zhǎng)度變短，是引起細(xì)胞衰老的原因之一，D正確。故選B。
7.答案：D
解析：據(jù)圖可知，tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的多肽鏈，故該過(guò)程為翻譯，核糖體在mRNA上讀取信息的方向是從左到右， A正確；據(jù)“四環(huán)素可抑制tRNA與A位點(diǎn)結(jié)合，使蛋白質(zhì)合成停止”可知，四環(huán)素可能會(huì)使新形成的肽鏈長(zhǎng)度變短，B正確；由圖可知，E位點(diǎn)離開(kāi)的tRNA攜帶的氨基酸是M，M是甲硫氨酸， C正確；正常情況下，圖中形成的局部三肽的氨基酸排列順序?yàn)镸—H—W，D錯(cuò)誤。
8.答案：C
解析：C轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，合成的RNA并不都編碼多肽鏈，如RNA和tRNA,A錯(cuò)誤；RNA聚合酶有解旋和延伸RNA鏈的功能，故可使氫鍵斷裂和磷酸二酯鍵形成，氫鍵的形成不需要酶催化，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)是邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，RNA的延伸方向?yàn)?'端到3'端，故圖示轉(zhuǎn)錄方向?yàn)閺淖笙蛴遥琤為解開(kāi)螺旋，a為恢復(fù)螺旋，C正確；一個(gè)DNA上含有多個(gè)基因，轉(zhuǎn)錄以基因?yàn)閱挝唬谝粋€(gè)細(xì)胞周期中，DNA只復(fù)制一次，但轉(zhuǎn)錄可以多次發(fā)生，D錯(cuò)誤。
9.答案：C
解析：本題考查基因表達(dá)的相關(guān)知識(shí)。真核生物、原核生物和DNA病毒基因表達(dá)過(guò)程中用到的RNA和蛋白質(zhì)由DNA編碼，RNA病毒用到的RNA和蛋白質(zhì)由RNA編碼，A項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合起始轉(zhuǎn)錄，移動(dòng)至終止子時(shí)停止，B項(xiàng)錯(cuò)誤；翻譯過(guò)程中，mRNA與tRNA之間相互識(shí)別，保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性，C項(xiàng)正確；多肽鏈的合成過(guò)程中，tRNA讀取mRNA上起始密碼子和終止密碼子之間的堿基序列，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
10.答案：D
解析：題圖甲中轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，可能發(fā)生在原核細(xì)胞中，不可能是染色體DNA上的基因表達(dá)過(guò)程，A錯(cuò)誤；題圖乙中的③過(guò)程（翻譯）需要氨基酸作為原料，B錯(cuò)誤；題圖甲表示轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，即題圖乙中的②③過(guò)程，C錯(cuò)誤；題圖乙中①為DNA復(fù)制過(guò)程（堿基配對(duì)方式為A—T、T—A、C—G、G—C），②為轉(zhuǎn)錄過(guò)程（堿基配對(duì)方式為A—U、T—A、C—G、G—C），③為翻譯過(guò)程（堿基配對(duì)方式為A—U、U—A、C—G、G—C），④為RNA復(fù)制過(guò)程（堿基配對(duì)方式為A—U、U—A、C—G、G—C），⑤為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程（堿基配對(duì)方式為A—T、U—A、C—G、G—C），故圖乙中的②③④⑤過(guò)程都涉及堿基A與U的配對(duì)，D正確。
11.答案：C
解析：乳酸菌是原核生物，沒(méi)有染色體，基因不在染色體上，A錯(cuò)誤；對(duì)果蠅進(jìn)行基因組測(cè)序，需要測(cè)定3條常染色體+X、Y兩條性染色體，共5條染色體上的DNA,B錯(cuò)誤；煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其徹底水解的產(chǎn)物有磷酸、核糖、A、U、C、G，共6種，其基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段，C正確；人體酪氨酸酶基因是特定基因，其堿基對(duì)的排列方式是確定的，D錯(cuò)誤。
12.答案：C
解析：A、基因突變發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的時(shí)期越早，變異范圍越大，反之越小，若一個(gè)皮膚角質(zhì)層細(xì)胞（已經(jīng)高度分化的細(xì)胞）控制酶B合成的基因發(fā)生突變，表現(xiàn)突變的范圍較小，不會(huì)導(dǎo)致白化病，A正確；
B、基因突變發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的時(shí)期越早，變異范圍越大，反之越小，所以一個(gè)胚胎干細(xì)胞（能分裂和分化）控制酶D合成的基因發(fā)生突變，可能會(huì)導(dǎo)致黑尿病，B正確；
C、白化病和黑尿病都是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而間接控制生物體的性狀，而非直接控制，C錯(cuò)誤；
D、圖中代謝過(guò)程可知酶A缺乏可影響多個(gè)性狀，即一個(gè)基因可影響多個(gè)性狀，同時(shí)尿黑酸的合成受多個(gè)基因控制，即一個(gè)性狀也可受多個(gè)基因控制，D正確。
故選C。
13.答案：B
解析：?jiǎn)?dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，過(guò)程①轉(zhuǎn)錄中RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后相繼驅(qū)動(dòng)多個(gè)基因（基因1、基因2等）的轉(zhuǎn)錄，A正確；過(guò)程②翻譯中核糖體與mRNA結(jié)合后逐一閱讀密碼，直至終止密碼子結(jié)束，B錯(cuò)誤；從圖上看，rRNA能與RP1、RP2、和其他核糖體蛋白結(jié)合形成核糖體；mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)細(xì)胞中缺乏rRNA分子時(shí)，RPl不與rRNA結(jié)合而是與mRNA上的RBS位點(diǎn)結(jié)合，導(dǎo)致核糖體不能與mRNA結(jié)合，進(jìn)而阻止翻譯的起始，C正確；當(dāng)細(xì)胞中缺乏rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白R(shí)P1就會(huì)與mRNA分子上的RBS位點(diǎn)結(jié)合，這樣會(huì)導(dǎo)致mRNA不能與核糖體結(jié)合，終止核糖體蛋白的合成。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既保證細(xì)胞內(nèi)rRNA與核糖體在數(shù)量上保持平衡，又可以減少物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，D正確。
14.答案：（1）邊解旋邊復(fù)制；解旋；DNA聚合
（2）②③；5'
（3）胸腺嘧啶脫氧核苷酸；脫到核糖一磷酸一脫氧核糖
（4）有絲分裂前的間期或減數(shù)分裂Ⅰ前的間期
（5）4種脫氧核苷酸
（6）600
（7）8
解析：（1）從圖1可以看出DNA復(fù)制時(shí)，解旋酶打開(kāi)一段鏈，DNA聚合酶以母鏈為模板合成一段子鏈，所以DNA復(fù)制的過(guò)程是邊解旋邊復(fù)制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。
（2）DNA分子的基本骨架由脫氧核糖和磷酸交替連接而成，圖2中脫氧核糖是②，磷酸是③，所以DNA分子的基本骨架由②③交替連接而成；在DNA分子中磷酸在5'端，所以該DNA片段中左側(cè)單鏈的上端是5'端。
（3）圖2中④由胸腺嘧啶、脫氧核糖與磷酸構(gòu)成，名稱是胸腺嘧啶脫氧核苷酸；在DNA分子中一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基A和T之間通過(guò)脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖連接。
（4）DNA分子復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期，包含有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂Ⅰ前的間期。
（5）DNA分子復(fù)制時(shí)，在有關(guān)酶的作用下，以母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。
（6）若親代DNA分子中堿基總數(shù)為100對(duì)，即堿基總數(shù)是200個(gè)，A+T占60%，則G+C占40%，又因G=C，所以C=G=40%×200×1/2=40（個(gè)）；該DNA分子復(fù)制4次，產(chǎn)生的DNA分子數(shù)是24=16（個(gè)），因?yàn)镈NA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，所以增加了15個(gè)DNA分子，共需原料胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是40×15=600（個(gè)）。
（7）若將含14N的細(xì)胞放在只含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使細(xì)胞連續(xù)分裂4次，子代DNA分子數(shù)是24=16（個(gè)），因DNA分子是半保留復(fù)制，含14N的親代DNA的兩條鏈分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分子中，所以兩條鏈都含15N的DNA分子數(shù)147是14個(gè)，占子代DNA分子總數(shù)的14/16=7/8。
15.答案：（1）有遺傳效應(yīng)的RNA片段；mRNA；翻譯；宿主胞的核糖體
（2）逆轉(zhuǎn)錄酶；4種核糖核苷酸；全部
（3）24000
（4）不同中心法則
解析：（1）新冠病毒和艾滋病病毒均為RNA病毒，只含RNA一種核酸，所以在新冠病毒和艾滋病病毒體內(nèi)，基因是指有遺傳效應(yīng)的RNA片段。在宿主細(xì)胞內(nèi)，+RNA可直接作為翻譯蛋白質(zhì)的模板，有mRNA的功能；①為翻譯，在宿主細(xì)胞的核糖體中進(jìn)行。
（2）④是以艾滋病病毒的RNA為模板形成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化；②③過(guò)程的產(chǎn)物均為RNA，所以都需要4種核糖核苷酸為原料。①為翻譯，有tRNA上反密碼子與mRNA上密碼子的堿基互補(bǔ)配對(duì)；②③為RNA復(fù)制，有+RNA與-RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)；④為逆轉(zhuǎn)錄，⑤⑥為轉(zhuǎn)錄，有DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，所以①~⑥過(guò)程全部遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
（3）若新冠病毒的+RNA含有30000個(gè)堿基，其中A和U占?jí)A基總數(shù)的60%，則G+C=30000×（1-60%）=12000（個(gè)），以新冠病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA的過(guò)程，需要先合成一條-RNA，然后再以-RNA為模板合成+RNA。由于每條RNA鏈上的G+C都相同，所以需要堿基G和C的個(gè)數(shù)共為12000×2=24000（個(gè)）。
（4）艾滋病病毒為逆轉(zhuǎn)錄病毒，新冠病毒為RNA復(fù)制病毒，二者的遺傳信息傳遞方向不同，這些遺傳信息的傳遞使中心法則得到了進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。

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