专题9 遗传的分子基础 题源4 基因的表达-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

仅为轻带 仅为重带 仅为中带 号轻带(“NWN) 离心结果 (IN/N)(N/5N) (15N/14N) 2 中带(15N/1N) 请分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B, 必须经过 代培养，且培养液中的 是唯一氨源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果 对得到结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分于的复制方式是 (3)分析讨论： ①若于I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则 “重带”DNA来自于 ,据此可判断DNA分于的复制方 式不是 复制。 ②若将于I代DNA双链分开后再离心，其结果是 (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 ③若在同等条件下将于Ⅱ代继续培养，于n代DNA离心的 结果是：密度带的数量和位置是 ,放射性强度发生变化 的是 带。 ④若某次实验的结果中，于I代DNA的“中带”比以往实验 结果的“中带"略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N 尚有少部分为 [解析](I)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大 肠杆菌B,必须经过多代培养，并且培养液中1NH,CI是唯一氯 源。(2)从图表看，证明DNA分子的复制方式是半保留复制，第 3组实验结果起到了关键作用，因为其离心后仅为中带(N/ “N):作为对照，还需与第1组和第2组的结果进行比较。(3) ①亲代DNA为1iN/1N,原料为1“N,离心的结果为“轻”(I“N/ 1“N)和“重”(iN/15N),则“重带”DNA来自于亲代DNA,即B, 这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合，因而不是半保 留复制。②判断DNA的复制方式主要是看子代DNA与亲代 DNA的关系，实质是母链与子链是否发生重新组合，若将DNA 双链分开离心，则不能判断DNA的复制方式。③在同等条件 下，将子Ⅱ代继续培养（原料为“N),密度带仍为两种，即轻带 (“N/N)和中带(iN/N),位置未发生变化，其中随着n的增 加轻带的数量会逐渐增加，而中带不变，因而放射性强度发生变 化的是轻带。④子I代DNA的“中带”(5N/IN)比以往实验结 果略宽，说明该实验结果中的“中带”不完全是iN/“N,有可能 新形成的子链(“N)中混有少量的iN。 本题注重对学生实验设计能力、图表分析能力的考查。难 度中等，解题关键在于对DNA半保留复制特点的理解。 [答案](1)多1iN/5NH,Cl (2)312半保留复制 (3)①B半保留②不能③没有变化轻④N 解题模型3.3 DNA分子复制中相关计算 DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n 次，则有 (1)DNA分子数 ①子代DNA分子数=2”个 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个 ③不含亲代链的子代DNA分子数=(2”一2)个 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2"+条 ②亲代脱氧核苷酸链数=2条 ③新合成的脱氧核苷酸链数=(2"+1一2)条 (3)消耗的脱氧核苷酸数 ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核茸酸m个，经 过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m·(2”一1)个。 ②复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m·2”-1个。 注意：只有分生组织及精巢、卵巢（或花药、胚囊）中才 会进行细胞分裂，才会发生DNA分子的复制。已分化的 细胞，如神经细胞、肌肉细胞等不进行分裂，也就不发生 DNA复制。转录则发生于所有活细胞中。 对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制所需某 种碱基数量的计算原理要弄清。 已知DNA分子中碱基数，求复制n次与第n次所需某 碱基的数目：某DNA分子中含某碱基Q个，复制n次，则共 需加入含该碱基的脱氧核苷酸为口×(2”一1)个，因为最初 亲代DNA分子做模板不需要原料：但第n次复制时所需含 该碱基的脱氧核苷酸为a×(2”-1)一a×(2"-1一1)=a× 2-1。 [真题13](2023·四川)将牛催乳素基因用2P标记后导 入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因 的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是 ( ) A,小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸 B.该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA C.连续分裂n次后，于细胞中P标记的细胞占1/2”十1 D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等 [解析]A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有A、G、C、T、U五 种碱基，八种核苷酸，故A正确。B.基因是具有遗传信息的 DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过 程，故B正确。C连续分裂n次，子细胞中被标记的细胞占 1/2”-1,故C错。 [答案]C 题源4基因的表达 解题模型4.1 基因的概念 (1)基因是有遗传效应的DNA片段 基因的基本单位也是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排 列顺序决定了基因的多样性和特异性。 (2)染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 基本组成单位 具有遗传效应 的DNA片段DNA 主要俄体 。染色体 苷酸每个基因含许多 个脱氧核苷酸 每个DNA分子 中含许多个基因 基因在染色体上呈线性排列 (3)基因、染色体、蛋白质、性状的关系 控制 蒸因有道传效应的D片段DN+蛋白质体昆。性状 组成 染色体 呈线性排列 22 (4)遗传信息与基因的关系 基因中特定的脱氧核苷酸序列代表遗传信息，任意两 个不同基因（包括等位基因）其本质差异均在于脱氧核苷 酸序列不同。 特别提醒： ①对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体：线 粒体和叶绿体也是基因的载体。 ②对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒 DNA均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。 ③位于染色体上的基因随着染色体传递给子代，其遗 传遵循孟德尔遗传规律。位于线粒体和叶绿体中的基因 随线粒体和叶绿体传给子代，是控制细胞质遗传的基因， 特点是母系遗传。 [真题14](2021·海南)已知a、b、c、d是某细菌DNA片 段上的4个基因，图中W表示野生型，①、②、③分别表示三种 缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺示的基因。若分别检测 野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变 体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是 a b c d ① ⊙ ③--- A.基因a B.基因bC.基因c D.基因d [解析]本题着重考查学生的识图能力，由题图可知野生 型(W)中包括基因a、b、c,d四个，突变体①中包括基因a、b、c三 个，突变体②中包括基因a一个，突变体③中包括基因c、d,又从 题干中“仅在野生型和突变体①中该酶有活性”，可知该酶具有 活性必须含有a、b、c基因中的一个或多个。根据突变体②可排 除基因对该酶的作用，根据突变体③可排除c基因对该酶的作 用，故答案为B。 [答案]B 解题模型4.2 基因的基本功能 (1)遗传信息的传递：发生在传宗接代过程中，通过复 制实现遗传信息由亲代到子代的传递一通过有丝分裂 实现由亲代细胞传向子代细胞，通过减数分裂和受精作用 实现由亲代个体传向子代个体（以配子作亲子代间的传递 桥梁)。 (2)遗传信息的表达：发生在生物个体发育过程中，是 通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的 表达控制个体发育过程： 亲代遭传信息复制子代遗传信息转录信使RNA翻译，蛋白质 传递 (子代性状》 表达V 一生殖过程 一个体发有 注意：基因是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的 结构单位和功能单位，每个基因在遗传上具有一定的相对 独立性。故可通过DNA重组技术，实现基因在另类生物 中表达，即通过基因工程实现外源基因在受体细胞中的 表达。 [真题15](2021·山东)细胞分化是奢侈基因选择性表达 ·1 的结果。下列属于奢侈基因的是 A.血红蛋白基因 B.ATP合成酶基因 C.DNA解旋酶基因 D.核糖体蛋白基因 [解析]奢侈基因既然是选择性表达，说明它只在特定细 胞内表达。血红蛋白基因只在红细胞内表达，因此血红蛋白基 因是奢侈基因。而ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白广泛 存在于多种细胞中，其基因的表达不具有选择性，因此这些基因 不是奢侈基因。 [答案]A 解题模型4.3 1.比较DNA和RNA 比较项目 DNA RNA 名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 组成元素 C、H、O、N、P 核苷酸 名称 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 基 本 五碳糖 脱氧核糖 核耨 磷酸 磷酸 分 含氯 腺噪呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶() 碱基 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) DNA聚合酶、DNA 合成需要的酶 RNA聚合酶等 连接酶等 每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷 空间结构 酸连接形成的长链 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构 有mRNA、tRNA、 种类 通常只有1种 rRNA三种 主要分布在细胞 主要分布在细胞 分布 核中 质中 染色体、线粒体、叶 线粒体、叶绿体、核 载体 绿体、质粒 糖体 鉴 试剂 甲基绿 二苯胺 吡罗红 定 现象 绿色 蓝色 红色 具有细胞结构的生 物（包括原核生物和 代表生物 RNA病毒 真核生物)、DNA 病毒 编码、复制遗传信 遗传信息通过RNA 遗传功能 息，控制蛋白质的 传递给蛋白质 合成 一般情况下，RNA的合成都要受DNA的 关系 控制 2.比较mRNA、tRNA、rRNA mRNA tRNA FRNA 与蛋白质结 分布常与核糖体 细胞质中 合形成核 部位 结合 糖体 由核仁组织 一端能与氨基酸结 带有从DNA 区的DNA 合，另一端有反密码 特点 上转录下来的 转录而来， 子与mRNA上的遗 遗传信息 是核糖体的 传密码子配对 组成物质 翻译时作搬运氨基 翻译时核糖 功能 翻译时作模板 酸的工具 体为场所 单链，常有部分碱基 结构 单链 配对形成三叶草 单链 结构 共同 ①都是经转录产生的：②基本组成单位相同：③都 点 与翻译过程有关 [真题16] (2023·新课标I)关于蛋白质生物合成的叙 述，正确的是 ( A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核中合成的 C.反密码于是位于mRNA上相邻的三个碱基 D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成 [解析]一种tRNA只可以携带一种氨基酸，但一种氨基 酸可以被一种或者多种tRNA携带，A错误；DNA聚合酶的化 学本质是蛋白质，在细胞质中的核糖体上合成，B错误；反密码 子是位于tRNA上，C错误；D正确。 T答案]D [真题17](2005·上海)tRNA与mRNA碱基互补配对 现象可出现在真核细胞的 () A.细胞核中 B.核糖体上 C.核膜上 D.核孔处 [解析]碱基互补配对原则体现在真核生物遗传信息的复 制、转录和翻译的过程中，其转运RNA(tRNA)和信使RNA (mRNA)之间的碱基互补配对，发生在核糖体上蛋白质的合成 (即翻译)过程中。考查碱基互补配对原则的适用范围。 [答案]B [真题18](2019·上海)密码于存在于 A.DNA B.mRNA C.IRNA D.核糖体 [解析]考查遗传密码的知识。遗传信息存在于DNA上， 碱基对的排列顺序反映了生物的遗传信息；遗传密码存在于 mRNA上，mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基叫密码子；反 密码子存在于tRNA上。 ·12 [答案]B 解题模型4.4 复制、转录和翻译的比较 DNA 传递遗传信息 表达遗传信息 功能 (复制) 转录 翻译 有丝分裂间期： 时间 生长发育的连续过程中 减I间期 真核细胞主要 在细胞核，部分 真核细胞在 场所 在线粒体和叶 细胞核；原核 细胞质 绿体：原核细胞 细胞在核区 在核区 4种核糖核 原料 4种脱氧核苷酸 20种氨基酸 苷酸 DNA中的一 模板 DNA的两条链 mRNA 条链 条件 特定的酶和ATP DNA解旋，以 tRNA一端的 DNA边解旋边 一条链为模 碱基与mRNA 以两条链为模 板，按碱基互 上的密码子 板，按碱基互补 补配对原则形 配对，另一端 过程 配对原则，合成 成mRNA(单 携带相应氨 两条子链，子链 链)，mRNA进 基酸，合成有 与对应母链螺 入细胞质与 一定氨基酸 旋化 核糖体结合 序列的蛋白质 恢复原样，与 分别进入两个 模板 非模板链重 分解成单个 子代DNA分 去向 新形成双螺 核苷酸 子中 旋结构 -个mRNA 边解旋边复制： 边解旋边转 上可连续结 特点 半保留复制：多 录，DNA双 合多个核糖 起点复制 链全保留 体，按顺序合 成多肽链 两个双链DNA 一条单链 产物 蛋白质 分子 mRNA 复制遗传信息， 表达遗传信息，使生物体表现 意义 使遗传信息从 出各种遗传性状 亲代传给子代 [真题19](2022·上海)以“一GAATTG一”的互补链转 录mRNA,则此段mRNA的序列是 A.-GAAUUG- B.—CTTAAC C.-CUUAAC- D.-GAATTG- [解析]按照碱基互补配对原则，“一GAATTG”的互补 链的碱基序列应为“一CTTAAC”,由此链转录出的mRNA的 碱基序列为“一GAAUUG-”。 [答案]A [真题20](2023·安徽)甲、乙图示直核细胞内两种物质 的合成过程，下列叔述正确的是 起点 起点 甲 起点 酶 DNA 起点 A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双 链核酸分于 B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行 C.DNA分于解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解 旋酶 D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙 可起始多次 [解析]根据图示，甲图表示DNA复制，乙图表示转录过 程形成mRNA,所以在一个周期中，甲起，点只起始一次，乙中的 可以起始多次。 [答案]D [真题21](2023·北京)胰岛素的A、B两条肽链是由一 个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是() A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链 B.沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关 D.核槽体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素 [解析]胰岛素基因转录时只以其中的一条链为模板形成 mRNA,进而合成胰岛素，A错误：高温能改变蛋白质的空间结 构，但不会使肽链断裂，B错误：胰岛素的功能与氨基酸的数目、 排列顺序和空间结构都有关，C错误；核糖体中合成的多肽链需 经蛋白酶处理后形成两条肽链的胰岛素，D正确。 [答案]D [真题22](2021·江苏)下图为某种真菌线粒体中蛋白质 的生物合成示意图，请据图回答下列问题。 核DNA① RNA -RNA ② 细胞核 前体蛋白 核编码的 线粒体 蛋白质 线粒体国 、④线粒体盒成 -RNA DN 的蛋白质 (1)完成过程①需要 等物质从细胞质进入细胞核。 (2)从图中分析，核糖体的分布场所有 (3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③④，将该真 菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体 中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由 中的基因指导合成。 (4)用α鹅音蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含 量显著减少，那么推测α鹅膏草碱抑制的过程是 (填序 号)，线粒体功能（填“会”或“不会”）受到影响。 [解析](1)①过程是转录过程，需要的原料是ATP、核糖 核苷酸、酶。(2)②为翻译过程，在细胞质基质中进行，④也是翻 译过程，在线粒体中进行。(3)由于涣化乙啶、氯霉素抑制线粒 体的③转录、④翻译过程，线粒体DNA不会再进行表达，而 RNA聚合酶活性高，一定是细胞核DNA中的基因指导合成的。 (4)用鹅膏蕈碱处理细胞后，细胞质中的RNA含量显著减少， 该物质抑制的是①转录过程。 [答案](1)ATP、核糖核苷酸、酶 (2)细胞质基质和线粒体 (3)核DNA(细胞核) (4)①会 解题模型4.5 比较遗传信息、密码子和反密码子 比较 遗传信息 密码子 反密码子 项目 mRNA上 决定一个 DNA上碱基 tRNA上的可以 氨基酸或 对或脱氧核 概念 提供转录 与mRNA上的 苷酸的排列 密码子互补配 终止信号 顺序 对的3个碱基 的3个相 邻的碱基 64种，其中 4”种(n为碱 决定氨基 种类 基对的数目) 酸的密码 61种 子有61种 间接决定蛋 直接控制 识别并搬运由 白质中氨基 蛋白质中 作用 mRNA决定的 酸的排列 氨基酸的 特定的氨基酸 顺序 排列顺序 一种密码 子只能决 一种tRNA只 定一种氨 能识别和转运 相关 具有多样性 基酸，而一 一种氨基酸，而 特性 和特异性 种氨基酸 一种氨基酸可 可能有一 以由一种或几 种或几种 种tRNA转运 密码子 注意：(1)A、G、C在RNA与DNA中就碱基来说是相 同的，但就核苷酸来说各不相同，A、G、C应分别代表3种 脱氧核茸酸和3种核糖核茸酸（共6种核苷酸）。 5 (2)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往 还要在相应的细胞器（内质网、高尔基体）内加工，最后才 形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。 (3)复制和转录发生在DNA存在的部位，如细胞核、 叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。 [真题23](2022·天津)根据下表中的已知条件，判断苏 氨酸的密码于是 DNA双链 T G mRNA tRNA反密码子 A 氨基酸 苏氨酸 A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU [解析]由表格信息无法直接确定转录的模板链，由DNA 两链间、模板链与mRNA间、mRNA与反密码子间均遵循碱基 互补配对原则及密码子位于RNA上可确定苏氨酸的密码子 为ACU或UGU。 该题考查基因表达过程，正确理解密码子含义是解答本题 的关键。 [答案]C [真题24](2021·上海)某条多肽的相对分于质量为 2778,若氨基酸的平均相对分于质量为110，如考虑终止密码于， 则编码该多肽的基因长度至少是 ( A.75对碱基 B.78对碱基 C.90对碱基 D.93对碱基 [解析]若该多肽含有n个氨基酸，110n一18(n一1)= 2778,求得=30，编码30个氨基酸，考虑终止密码子，基因长度 为(30×3十3)对碱基。 [答案]D [真题25](2023·海南)关于RNA的叙述，错误的是 A.少数RNA具有生物催化作用 B.真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的 C.mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码于 D.细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸 [解析]对于真核生物而言，tRNA和mRNA都是在细胞 核内经转录形成的。 [答案]B [真题26](2020·上海)下列各细胞结构中，可能存在碱 基互补配对现象的是 ①染色体②中心体③纺锤体④核糖体 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ [解析]碱基互补配对发生在DNA(RNA)的复制、由 DNA形成RNA和蛋白质翻译过程中。在题目给出的选项中， 染色体是由DNA和蛋白质组成，存在碱基互补配对，核糖体是 细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，也存在碱基互补配对。纺 锤体和中心体的形成都不可能存在碱基互补配对现象。 [答案]B ·12 [真题27](2023·福建)双脱氧核苷酸常用于DNA测序， 其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互 补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的 是双脱氧核苷酸，于链延伸终止：若连接上的是脱氧核苷酸，于 链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATA CATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。 则以该单链为模板合成出的不同长度的于链最多有( A.2种 B.3种 C.4种D.5种 [解析]以序列GTACATACATG的单链模板在适宜的条 件下根据碱基互补配对原则合成子链，可知胸腺嘧啶双脱氧核 苷酸可以使子链延伸停止，所以根据碱基互补配对，得出CAT, CATGT,CATGTAT,CATGTATGT,CATGTATGTAC五种。 [答案]D 解题模型4.6 遗传信息流向 (1)中心法则表达式 NA(装因)-名：NA·-蛋台质 (2)相关过程解读 碱基 适用 模板 原料 场所 产物 互补 对象 a.DNA 含A、T、 T-A 复制 DNAG、C的四A一T 主要在 DNA DNA 两条链种脱氧核G一C 细胞核 DNA 苷酸 C-G 所有细 真核生 胞生物 物在细 b.DNA 含A、U、A一U 及DNA 胞核、线 转录 DNAG、C的四T一A 病毒 粒体、叶 RNA DNA 一条链种核糖核C一G 绿体中： RNA 苷酸 G-C 原核生物 在拟核处 核糯体 A-U 所有生物 c.翻译 (病毒翻 信使 约20种 U-A (病毒在 RNA 译场所为蛋白质 RNA 氨基酸 G-C 寄主细胞 蛋白质 寄主细胞 C-G 中翻译) 核糖体〉 d.RNA 含A、U、 U-A 复制 G、C的四A一U RNA RNA 寄主细胞 RNA RNA- 种核糖核G一C 病毒 RNA 苷酸 C-G e.RNA 含A、T、A-T 逆转录 G、C的四U一A 逆转录 RNA 寄主细胞DNA RNA 种脱氧核 C-G 病毒 DNA 苷酸 G-C 特别提醒： ①逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用以催 化合成目的基因。 ②中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。 [真题28](2023·江苏)关于转录和翻译的叙述，错误的是 A.转录时以核糖核苷酸为原料 B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列 C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 D.不同密码于编码同种氨基酸可增强密码的容错性 [解析]翻译时，是核糖体在RNA上移动，并合成蛋白质。 答案】C [真题29](2021·上海)请回答下列有关遗传信息传递的 问题。 (1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如下图所示 的模拟实验。 A 其他必 其他必 其他必 要物质 要物质 要物质 及条件 及条件 「及条件 一产物X 一产物Y -产物Z 9 分 ①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分 于，其部分碱基序列为一GAACAUGUU一。将物质A加入试 管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列 是一CTTGTACAA一，则试管甲中模拟的是 过程。 ②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物 Y是能与核糖体结合的单链大分于，则产物Y是，试管 乙中模拟的是 过程。 ③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产 物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是 (2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成于代病毒外壳的 化合物的原料来自 ,而决定该化合物合成的遗传信息 来自 。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动 物，则说明所有生物共用一套 该病毒遗传信息的传递过程为 [解析]按含有的遗传物质不同，病毒可以分为DNA病毒 (DNA为遗传物质)和RNA病毒(RNA为遗传物质)。从病毒 中分离得到A(单链生物大分子，碱基中含有U而不含T),说明 A是病毒的RNA。将A放入甲试管，合成了产物X(碱基中含 有T),说明X是DNA,这一过程模拟的是逆转录过程。 将产物X加入到乙试管，得到产物Y(Y是能与核糖体结合的 单链大分子)，说明Y是mRNA,所以乙试管模拟的是转录过程。 将Y加入丙试管中，得到产物Z(Z是组成病毒蛋白质外壳 的化合物)，说明Z是蛋白质（多肽）。 该病毒侵染小鼠上皮细胞后（病毒RNA进入细胞内），利用 小鼠上皮细胞中的化合物为原料，合成病毒的RNA和蛋白质外 壳，病毒的RNA指导整个合成过程。 该病毒还能感染其他哺乳动物，在其他哺乳动物细胞内合 ·1 成病毒的RNA和蛋白质外壳，说明所有生物共用一套遗传密 码，结合上述过程，该病毒遗传信息的传递过程为： RNA→DNA→mRNA→蛋白质 [答案](1)①逆转录②mRNA转录③多肽（或蛋白质） (2)小鼠上皮细胞病毒RNA密码子 RNA →DNA→mRNA→蛋白质 解题模型4.7 (1)基因控制蛋白质合成过程中几种数量的关系归纳 比较内容 数量 基因中能编码蛋白质的碱基 6m mRNA上的碱基 3m 参与转运氨基酸的tRNA m 蛋白质中的氨基酸 m 蛋白质中的肽链 n 蛋白质中的肽键 m-n 缩合失去的水分子 m-n (2)RNA的功能归纳 ①mRNA-一蛋白质合成的直接模板； ②tRNA一氨基酸的转运工具： ③rRNA—核糖体的重要组成成分： ④有些RNA可作为“酶”，催化某些化学反应的完成； ⑤RNA病毒中，RNA可作为遗传物质。 [真题30](2002·上海)由n个碱基组成的基因，控制合 成由1条多肽链组成的蛋白质。氨基酸的平均分于量为α，则该 蛋白质的分于量最大为 A Bg-18号-D 3 C.na-18(n-1) D.g-18-1D [解析]根据中心法则，蛋白质合成过程：首先以DNA分 子的1条链为模板，转录形成mRNA,mRNA中3个碱基决定1 个氨基酸，所以三者之间的数量关系为：DNA分子中碱基数： mRNA碱基数：氨基酸数=6：3：1。已知该基因中有n个碱 基，则对应的氯基酸为日，氯基酸经脱水缩合形成蛋白质，形成 蛋白质的过程中，当形成一条链时脱去的水分子数为氨基酸总 数公-1：水的分子量为18，形成该蛋白质脱去的水分子量之和 6 为18X(背-1)，又知氧基酸的平均分子量为a,所以演蜜白质 的分子量最大为治-18（骨-1。考查蛋白质移成这程中，转 录、翻译及有关的计算。 [答案]D 解题模型4.8 1.基因对性状的控制 (1)基因与生物性状的关系 ①基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构 单位。 ②基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的。 ③生物性状的制约因素 ,有些性状受单基因控制：如人类白化病、豌豆圆粒、 皱粒等。 b.有些性状受多基因控制：如人类身高。 ℃.环境因素会影响生物性状：如人类身高不完全取决 于基因，可受后天营养及锻炼状况影响。 结论：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间 复杂的相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控 着生物的性状一一基因与性状并不都是简单的线性关系！ (2)基因控制性状的两种途径比较 直接途径 间接途径 基因控制“酶或激素”的 基因控制“蛋白质的 方式 合成进而影响代谢过程 结构”直接控制性状 而控制生物性状 r-蛋白质-1 间接途径 图解 十酶或激素艹细胞代谢→性状 基因 十结构蛋白十细胞结构→性状 直接途径 a.镰刀型细胞贫血 a.豌豆粒型：豌豆淀粉分 症：血红蛋白基因突 支酶基因异常（插入外来 变·血红蛋白结构 核苷酸序列)·不能正常 异常→红细胞呈镰 合成淀粉分支酶→淀粉 刀状 举例 少、蔗糖多→水分保留少 b.囊性纤维病： ·皱粒 CFTR基因缺失3个 b.白化病：酪氨酸酶基因 碱基→CFTR蛋白 异常→缺少酪氨酸酶→ 结构异常功能 制约酪氨酸转化为黑色 异常 素·白化病 基因控制性状的直接途径、间接途径，其实质均反映 出基因通过“控制蛋白质合成”来控制生物性状。 2.细胞质基因与细胞核基因的比较 细胞质基因 细胞核基因 存在部位 叶绿体、线粒体 细胞核 是否与蛋 否，DNA分子裸露 与蛋白质结合为染色体 白质结合 结构 双链DNA 双链DNA 功能 复制、转录、翻译 复制、转录、翻译 基因数量 少 遗传方式 母系遗传 遵循孟德尔遗传规律 ①线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些 部位的基因的活动还要受到核基因的控 制、制约 ②核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻 联系 译在细胞质的核糖体上进行：质基因的复 制、转录、翻译均在细胞质的线粒体、叶绿 体内完成，因为这两类细胞器中有自己的 核糖体 「真题31] (2021·重庆)下表有关基因表达的选项中，不 可能的是 ( 基因 表达的细胞 表达产物 细菌抗虫蛋白基因 抗虫棉叶肉细胞 细菌抗虫蛋白 人酪氨酸酶基因 正常人皮肤细胞 人酪氨酸酶 大肠杆菌工程 C 动物胰岛素基因 动物胰岛素 菌细胞 D 免血红蛋白基因 兔成熟红细胞 兔血红蛋白 [解析] 哺乳动物成熟红细胞无细胞核及细胞器，其内的 血红蛋白是在其成熟之前合成的。通过基因工程可将细菌抗虫 蛋白基因导入抗虫棉叶肉细胞而后表达生成细菌抗虫蛋白：也 可将动物胰岛素基因导入大肠杆菌使其在大肠杆菌内表达生成 动物胰岛素。正常人皮肤细胞中的酪氨酸酶基因表达，可生成 酪氨酸酶，在该酶的作用下产生黑色素使其肤色正常。 [答案]D [真题32](2019·上海)下图表示“神经肽与细胞膜通透 性关系”的实验过程和部分结果。请据图回答。 乙种动物胃细胞 提取 ①试管内合成 实验一 实验二 实验三 B 实验四 乙种动物 甲种动物甲种动物 注入 甲种动物 胃细胞 卵母细胞卵母细胞 卵母细胞 加入神经肽 加入神经肽 加入神经肽 加入神经肽 共同培养 共同培养 共同培养 共同培养 细胞膜通 细胞膜通 细胞膜通 细胞膜通 透性改变 透性不变 透性改变 透性？ (1)实验一的结果说明乙种动物胃细胞膜上具有与神经肽 结合的 ,这种大分于物质是 ；从实验二的结 果，可推测甲种动物卵母细胞的核中，没有控制该物质合成 8 的 (2)在实验三的四种物质A、B、C、D和过程①、②、③、④中： 1)能发生半保留复制的物质是 ;碱基组成与功能 相同的物质有 和 。(用图中字母回答) 2)有解旋发生的过程是 :有逆转录酶参与的过程 是 ;会发生碱基序列一UAC一和一AUG一配对的过程 是 一。（用图中标号回答） (3)实验四，若B注入同样的甲种动物卵母细胞的细胞质 中，加入神经肽会引起细胞膜通透性改变吗？试说明理由： [解析]利用新的事例，考查分泌蛋白的合成和分泌的有 关知识。神经肽引起胃细胞膜通透性改变，需要首先与细胞膜 的受体结合，受体的成分为糖蛋白，该物质的合成由遗传物质控 制。分析实验过程可知，从乙种动物的胃细胞中提取的A是 RNA,经过逆转录人工合成B是DNA;实验三注入甲种动物的 细胞核中，经转录产生的C是mRNA,从核孔进入细胞质中完成 翻译合成有关蛋白质；实验四把DNA直接注入甲种动物细胞质 中，而DNA的转录是在细胞核中进行的，所以不能产生相应的 蛋白质，不能与神经肽结合引起细胞膜通透性改变。 [答案](1)受体蛋白质遗传信息（或遗传物质/基因/ DNA)(2)1)BAC2)②①④(3)不能，因为真核细 胞遗传信息的复制和转录必须在细胞核内进行 十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的领次) A组 题源1人类对遗传物质的探索过程（★★★★） 1.(2022·广东)下列叙述正确的是 ( A.DNA是蛋白质合成的直接模板 B.每种氨基酸仅有一种密码于编码 C.DNA复制就是基因表达的过程 D.DNA是主要的遗传物质 2.(2021·江苏)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是 () A.豌豆的遗传物质主要是DNA B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C.T,噬菌体的遗传物质含有硫元素 D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 3.(2021·广东)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔 希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。 这两个实验在设计思路上的共同点是 () A.重组DNA片段，研究其表型效应 ·12 B.诱发DNA突变，研究其表型效应 C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 D.应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与于代之间的 传递 4.(2021·上海)甲型H1N1流感病毒能在宿主细胞内繁 殖，其主要原因是该病毒 () A.基因组变异过快 B.基因复制和表达过程过于简单 C.基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高 D.利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达 5.(2020·海南)下列关于蛋白质代谢的叙述，错误的是 ( A.噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质 B.绿色植物可以合成自身所需的蛋白质 C.tRNA,mRNA,rRNA都参与蛋白质的合成 D.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成自身的蛋白质 6.(2023·新课标Ⅱ)在生命科学发展过程中，证明DNA是 遗传物质的实验是 () ①盂德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实脸 ③肺炎双球菌转化实验④T:噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实脸 A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤ 7,有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同 点的叙述，正确的是 A.两者都实现了蛋白质和DNA的分离 B.两者的实验对象都是原核生物 C.两者都利用放射性同位素标记法 D.两者都能证明DNA是主要的遗传物质 8.下列关于DNA复制的叙述中，不正确的是 A.DNA的复制过程是边解旋边复制 B.在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体和线 粒体中 C,DNA复制过程中，要消耗ATP并且需要酶的催化 D.DNA复制需要的原料是脱氧核糖核酸 9.(2023·广东)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺 旋结构模型，其重要意义在于 ①证明DNA是主要的遗传物质②确定DNA是染色体的 组成成分③发现DNA如何存储遗传信息④为DNA复制机 制的阐明奠定基础 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 题源2DNA分子的结构（★★★） 1.(2023·上海)在DNA分于模型搭建实验中，如果用一种 长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,那