专题2 微专题(6) 遗传的分子基础(专题微讲Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2025年高考生物大二轮专题复习（单选）

微专题(六)　遗传的分子基础 高考考点:1.人类对遗传物质的探索过程。2.DNA分子的结构和复制。3.遗传信息的转录和翻译。4.表观遗传。5.基因与性状的关系。 考点1　DNA是主要的遗传物质 　 1.肺炎链球菌转化实验 2.噬菌体侵染细菌的实验 (1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同。 (2)噬菌体侵染细菌实验的误差分析。 ①用32P标记DNA的T2噬菌体侵染大肠杆菌。 ②用35S标记蛋白质的T2噬菌体侵染大肠杆菌。 (1)不能用35S和32P标记同一T2噬菌体。放射性检测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。 (2)不能用培养基直接培养T2噬菌体。 (3)转化的实质是基因重组。只有少量R型细菌发生转化。 (4)S型细菌加热致死的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。 1.(2022·湖南卷，T2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生(　　) A.新的噬菌体DNA合成 B.新的噬菌体蛋白质外壳合成 C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合 解析　T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A项不符合题意;T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B项不符合题意;噬菌体在大肠杆菌的RNA聚合酶作用下转录出自身的RNA，C项符合题意;合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，合成噬菌体的蛋白质，D项不符合题意。 答案　C 2.(2022·浙江1月选考，T20)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解 B.步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果 C.步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化 D.步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果 解析　步骤①中，酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A项错误;步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同且适宜，否则会影响实验结果，B项错误;液体培养基用于扩大培养，使营养物质和细菌充分接触，加快物质交换的速度，更有利于细菌转化，C项错误;S型细菌菌落表面光滑，R型细菌菌落表面粗糙，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D项正确。 答案　D 考题纵深进阶 判断正误。 (1)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(经典高考题) (×) (2)噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性。(经典高考题) (×) (3)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转化为S型细菌是基因突变的结果。(经典高考题) (×) (4)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(经典高考题) (×) 维度一　肺炎链球菌的转化实验(考查科学思维) 1.艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，下列有关叙述错误的是(　　) 实验一　 实验二 实验三 A.实验通过酶的专一性去除了某成分进行研究，利用了自变量控制中的“减法原理” B.实验一和二的结果说明了R型细菌均发生了转化，但无法说明转化因子是DNA C.通过实验三的结果发现，培养皿中只存在一种表面粗糙的菌落 D.综合三组实验结果，可以说明转化因子是DNA，但无法说明蛋白质不是转化因子 解析　实验二加入蛋白酶后，S型细菌的提取物中的蛋白质被分解，发现R型细菌发生了转化，因此可以说明蛋白质不是转化因子，D项错误。 答案　D 2.格里菲思实验中，加热致死的S型细菌会释放自身的DNA小片段，这些小片段和R型活细菌表面的某种因子结合后，双链被解开，其中一条链被降解，另一条链进入受体细菌，和R型细菌的部分同源区段配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段(如图所示)，使R型细菌(无荚膜多糖)转变成S型细菌(有荚膜多糖)。下列有关说法错误的是(　　) A.转化形成的S型细菌和原S型细菌的遗传信息不同 B.转化过程中会发生磷酸二酯键的断裂和形成 C.R型细菌转化成S型细菌是发生了基因突变 D.由于受体细菌状态等的影响，只有少数R型细菌能转化成S型细菌 解析　由S型细菌的DNA片段双链被解开后，一条链被降解，另一条单链进入受体细菌，和R型细菌的部分同源区段配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段，可知，由R型细菌转化形成的S型细菌和原S型细菌的遗传信息不同，A项正确;R型细菌转化成S型细菌是发生了基因重组，C项错误。 答案　C 维度二　噬菌体侵染细菌的实验(考查科学探究) 3.科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对T2噬菌体及大肠杆菌成分做了如下标记。下列叙述不正确的是(　　) 项目 第一组 第二组 第三组 T2噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 A.第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O B.第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C C.第一组实验中，若噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，则释放出的子代噬菌体中含32P的噬菌体和含35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 D.第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性主要出现在沉淀物中 解析　第三组实验中，14C既能标记噬菌体的DNA，也能标记噬菌体的蛋白质外壳，所以经过一段时间培养后离心，在上清液和沉淀物中都能检测到放射性，D项错误。 答案　D 4.(2024·辽宁一模)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验，下列说法错误的是(　　) A.搅拌不充分会导致上清液的放射性强度减小 B.改用14C标记噬菌体，可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞 C.细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记 D.该实验保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响 解析　搅拌不充分，35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上，会导致上清液的放射性强度减小，A项正确;DNA和蛋白质都含有C，若用14C标记噬菌体，上清液和沉淀物中都有放射性，不能证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌，B项错误;35S标记的噬菌体的蛋白质外壳不进入子代噬菌体，子代噬菌体以32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA，因此子代噬菌体都带有32P标记，C项正确;正常情况下，上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质外壳，若保温时间过短，未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液，几乎不会影响上清液放射性强度，D项正确。 答案　B 5.慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一种，在全球占比较大，严重威胁人类健康。研究者利用放射性同位素标记技术，以体外培养的肝脏细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关叙述正确的是(　　) A.本实验设置了空白对照组 B.HBV病毒复制所需的原料、模板和酶都来自肝脏细胞 C.本实验应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸 D.本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中，再培养HBV病毒 解析　本实验设计的是对比实验，甲、乙均为实验组，没有设置空白对照组，A项错误;该病毒复制所需的原料、场所、能量、酶都来自肝脏细胞，模板来自其自身，B项错误;DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U来获得肝脏细胞，然后用未标记的HBV病毒去分别侵染被标记的肝脏细胞，最后通过检测子代病毒的放射性来确定其遗传物质的种类，C项错误;由于病毒无细胞结构，必须寄生于活细胞中才能生存，故本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中，然后用该病毒去侵染肝脏细胞，D项正确。 答案　D “遗传物质”探索的三种方法 考点2　遗传信息的传递和表达 　 1.DNA的结构 (1)结构图解。 (2)特点。 ①DNA单链上相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。 ②双链DNA分子中碱基数目:A=T、C=G、A+G=T+C=A+C=T+G。 ③“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例=“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。 ④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。 2.DNA分子的复制 3.遗传信息的转录和翻译 (1)转录。 (2)翻译。 ①模型一。 ②模型二。 (1)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。 (2)mRNA、tRNA和rRNA都是转录的产物，也都参与翻译过程。 (3)起点问题:在一个细胞周期中，DNA复制一次，每个复制起点只起始一次;而在一个细胞周期中，基因可多次转录，因此转录起点可多次起始。 (4)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而依次读取密码子。 4.遗传信息的传递过程 5.基因与性状的关系 (1)基因控制性状的途径。 (2)表观遗传。 1.(2024·湖北卷，T16)编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—ATG—3'，则该序列所对应的反密码子是(　　) A.5'—CAU—3' B.5'—UAC—3' C.5'—TAC—3' D.5'—AUG—3' 解析　若编码链的一段序列为5'—ATG—3'，则对应的mRNA序列为5'—AUG—3'，则该序列所对应的反密码子是3'—UAC—5'，A项符合题意。 答案　A 2.(2023·江苏卷，T6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是(　　) A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对 B.反密码子为5'—CAU—3'的tRNA可转运多种氨基酸 C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性 解析　tRNA分子内部存在局部双链区，双链区会发生碱基互补配对，A项错误;每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，B项错误;mRNA上的终止密码子不能决定氨基酸，没有相应的tRNA与其结合，C项错误;反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对，这种特点是密码子的简并性，而遗传密码的简并可减少变异对个体生存带来的影响，有利于保持物种遗传的稳定性，D项正确。 答案　D 考题纵深进阶 判断正误。 (1)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究DNA复制的场所。(经典高考题) (√) (2)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，如图为某过程的示意图。则催化该过程的酶为RNA聚合酶，a链上任意3个碱基组成一个密码子。(2022·浙江6月选考，T16) (×) (3)染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子。(2020·全国卷Ⅲ，T1) (√) (4)蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束，且携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点。(经典高考题) (√) 维度一　DNA的结构与复制(考查科学思维) 1.(2024·连云港模拟)如图是某学生在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中制作的一个模型，①②③④分别代表四种不同的碱基模型(①③代表嘌呤碱基，②④代表嘧啶碱基)。下列叙述正确的是(　　) A.该模型可代表一个双链脱氧核糖核酸分子 B.该模型表明每个脱氧核糖都与一个磷酸相连 C.①②③④位于DNA双螺旋结构的外侧 D.若要将此链和其互补链连接，则需要10个连接物代表氢键 解析　该模型只有一条单链，不可代表一个双链脱氧核糖核酸分子，A项错误;该模型中有三个脱氧核糖都与两个磷酸相连，有一个脱氧核糖与一个磷酸相连，B项错误;①②③④是碱基，位于DNA双螺旋结构的内侧，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，C项错误;若要将此链和其互补链连接，其中的A—T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，题图中有2个嘌呤碱基和2个嘧啶碱基，则需要2×2+2×3=10(个)连接物代表氢键，D项正确。 答案　D 2.如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5 000对碱基，A+T占碱基总数的34%。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是(　　) A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B.DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个 C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸 D.子代中含15N的DNA分子占1/2 解析　复制时作用于③(氢键)处的酶为解旋酶，A项错误;由题干信息可知，G+C=1-34%=66%，则G=C=3 300(个)，复制2次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3 300×(22-1)= 9 900(个)，B项正确;DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，所以④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸，C项错误;题图所示DNA分子只有一条链含15N，根据DNA的半保留复制特点，连续复制2次后，形成的4个DNA分子中只有1个DNA分子含15N，因此子代中含15N的DNA分子占1/4，D项错误。 答案　B 维度二　基因指导蛋白质的合成过程(考查科学思维) 3.翻译过程可分为如图所示的三个阶段，①~④表示参与翻译的物质或结构，其中④是能引起肽链释放的蛋白质。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A.通常，每种①通过自身的反密码子识别并转运一种氨基酸 B.翻译过程中，②将会沿③的a端(5'—端)向b端(3'—端)移动 C.④通过碱基互补配对识别终止密码子UAA引起肽链释放，翻译过程终止 D.为提高翻译效率，通常③上会相继结合多个②，同时进行多条肽链的合成 解析　氨基酸中不含碱基，①(tRNA)中的反密码子不能识别氨基酸，A项错误;根据延伸过程中肽链的转移可知，核糖体移动的方向是由b→a，即②(核糖体)将会沿③(mRNA)的b端(5'—端)向a端(3'—端)移动，B项错误;④是能引起肽链释放的蛋白质，不含碱基，因此不能通过碱基互补配对识别终止密码子UAA，C项错误;为提高翻译效率，通常③(mRNA)上会相继结合多个②(核糖体)，同时进行多条肽链的合成，D项正确。 答案　D 4.(2024·安徽九省联考)大肠杆菌的RNA聚合酶功能强大，可以自主解开双链DNA，并进行RNA的合成。合成出的RNA一端，很快会结合核糖体合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图。下列有关该图的叙述正确的是(　　) A.RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5'向3' B.RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区 C.双链解开的DNA应该在RNA合成结束后恢复双螺旋 D.图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同 解析　RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3'向5'，A项错误;RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区，而不是仅包含模板链和RNA链，B项正确;据题图可知，新形成的RNA链5'端对应的DNA片段已恢复双螺旋，C项错误;题图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度不同，D项错误。 答案　B 原核细胞与真核细胞中的基因表达 5.(2024·南通模拟)如图是劳氏肉瘤病毒(逆转录病毒，携带病毒癌基因)的增殖和致癌过程，其中原病毒是病毒的遗传信息转移到±DNA后插入宿主的核DNA中形成的“病毒”。下列有关叙述正确的是(　　) A.劳氏肉瘤病毒与冠状病毒的核酸类型和增殖方式相同 B.①③过程中均涉及A—U、C—G的碱基互补配对方式 C.②过程需要RNA酶的参与，④过程需要三种RNA参与 D.原病毒的形成过程和其诱导宿主细胞癌变的机理相同 解析　劳氏肉瘤病毒与冠状病毒的核酸类型相同，都是RNA，但增殖方式不同，劳氏肉瘤病毒为逆转录病毒(RNA逆转录为DNA)，冠状病毒为自我复制型病毒(RNA复制得到RNA)，A项错误;①是以+RNA为模板，逆转录得到与其互补的-DNA(A—T、U—A、C—G、G—C)构成杂交链的过程，③是DNA合成RNA(A—U、T—A、C—G、G—C)的过程，B项错误;②过程为RNA水解，需要RNA酶的参与，④过程含有+RNA控制蛋白质合成的过程，需要+RNA(翻译模板)、tRNA(搬运工具)、rRNA(核糖体成分)三种RNA参与，C项正确;原病毒是病毒的遗传信息转移到±DNA后插入宿主的核DNA中形成的“病毒”，而宿主细胞癌变是宿主细胞的原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致，二者机理不同，D项错误。 答案　C 维度三　基因表达与性状之间的关系(考查科学思维) 6.如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是(　　) A.酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症 B.由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同 C.若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系 D.若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状 解析　由题图可知，若酶⑤缺乏，不能合成黑色素，表现出白化症状，若酶③缺乏，尿黑酸不能转化成乙酰乙酸，会导致患尿黑酸症，A项正确;由题图可知，苯丙氨酸、酪氨酸在不同酶的催化下，形成的产物不同，B项正确;该题图体现了基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，D项错误。 答案　D 7.(2024·扬州模拟)一种名为粗糙脉孢菌的真菌细胞中精氨酸的合成途径如图所示，其中精氨酸是细胞生活的必需物质，而鸟氨酸等中间代谢产物都不是必需物质。下列有关叙述错误的是(　　) A.通常情况下，基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列 B.基因可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 C.若某种粗糙脉孢菌突变体只能在添加了精氨酸的培养基上生长，则一定是基因4发生了突变 D.基因与基因之间存在着复杂的相互作用 解析　基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，A项正确;由题图可知，基因1、2、3、4分别控制酶1、2、3、4的合成，逐步催化N⁃乙酸鸟氨酸生成精氨酸，因此该图可体现基因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，B项正确;若某种粗糙脉孢菌突变体只能在添加了精氨酸的培养基上生长，说明其自身无法合成精氨酸，则有可能是酶1、2、3、4中任何一种或几种酶无法发挥作用导致的，从根本上说有可能是基因1、2、3、4中任何一种或几种基因突变导致的，C项错误;基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状，D项正确。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $$