2017届高三生物二轮复习四 遗传、变异和进化

2017届高三生物二轮复习专题四遗传、变异和进化

专题四遗传、变异和进化

第7讲遗传的分子基础

［考纲热度］1.人类对遗传物质的探索过程n（5年5考）

2.DNA分子结构的主要特点II（5年5考）

3.基因的概念n（5年1考）

4.DNA分子的复制H（5年3考）

5.遗传信息的转录和翻译H（5年19考）

6.基因与性状的关系H（5年0考

）

［诊断知识盲点］

1.加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体

中提取到的细菌是R型和S型细菌。（J）

2.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上的实验没有证明哪一种物质是

遗传物质。（V）

3.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗

传物质。（X）

4.豌豆细胞内既有DNA,也有RNA,但只有DNA是豌豆的遗传物质。

（V）

5.噬菌体侵染细菌的实验中分别用32P和35s标记不同的噬菌体。（J）

6.用35s标记的噬菌体侵染细菌后，上清液中放射性很高，沉淀物

中放射性很低。（J）

7.每个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数。（J）

8.DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过“脱氧核糖一磷酸一脱氧

核糖”间接相连。（J）

9.含有G、C碱基对比较多的DNA分子对热比较稳定。（J）

10.DNA分子复制n次，不含亲代链的子代DNA分子数为2n—2个。

（V）

11.转录过程需要RNA聚合酶的参与。（J）

12.DNA解旋后每一条链都可以当作转录的模板。（X）

13.决定氨基酸的密码子有64种，反密码子位于tRNA上，也有64

种。（X）

14.原核生物中转录和翻译能同时进行，真核生物细胞核中转录和翻

译不能同时进行。（J）

15.一种tRNA只能运输一种氨基酸。（V）

16.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。（V）

17.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。（J）

18.一个性状可以由多个基因控制。（J）

19.真核细胞通过转录合成RNA,原核细胞和某些病毒通过逆转录合

成DNAo（X）

20.细胞核中DNA的复制、转录消耗能量，因此，细胞核能合成ATP。

(X)

［构建知识网络］

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考点一探究遗传物质的本质

［高考领航］

1.（2016•高考江苏卷）下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙

述，正确的是（）

A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果

B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质

C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的

D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质

解析：选D。格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组

的结果，A项错误；格里菲思实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子，

艾弗里实验仅证明了DNA是遗传物质，B项错误；赫尔希和蔡斯实验中T2

噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核昔酸标记的，该实验证明

了DNA是T2噬菌体的遗传物质，C项错误，D项正确。

2.（2013•高考新课标全国卷H）在生命科学发展过程中，证明DNA

是遗传物质的实验是（）

①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌

转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实验

A.①②

C.③④B.②③D.④⑤

解析：选C。孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由

组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验说明了基因位于染色体上。DNA的X

光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实

验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质。

［核心探究］

1.肺炎双球菌体外转化实验

(1)过程：S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质、脂质、DNA、经DNA

酶处理后的水解物(分别加入)+R型细菌混合培养—＞观察菌落特征。

(2)结论：DNA是遗传物质，而蛋白质等不是。

2.噬菌体侵染细菌的实验

(1)用35相互对照S标记蛋白质的噬菌体—►细菌一一搅拌、离心

侵染上清液放射性高，沉淀物放射性低。

(2)用32P标记DNA的噬菌体----"细菌一搅拌、离心

放射性高。

⑶结论：⑴⑵

3.生物的遗传物质的判别

侵染上清液放射性低，沉淀物DNA是遗传物质(不能证明蛋白质不是

遗传物质)。

有关遗传物质经典实验的三大失分点

1.肺炎双球菌转化的实质和影响因素

⑴加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但不要认为其DNA也变

性失活，DNA在加热过程中，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中，即实现了基因重组。

⑶在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有

少部分R型细菌

转化为S型细菌。

2.噬菌体侵染细菌实验中的标记误区

(1)该实验不能标记C、H、0、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则

无法将DNA和蛋白质区分开。

(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，

因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。

3.噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同

(1)前者采用放射性同位素标记法。

(2)后者则采用直接分离法。

［题点突破］

题点一肺炎双球菌转化实验的分析

1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表。据

表可知()

A.B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性

C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子

D.①〜④说明DNA是主要的遗传物质

解析：选C。由①②③组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再

通过④组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及

DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子，A错误、C正确；从表中不能

得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是S型细菌的主要遗传物质，D

错误。

2.如图为肺炎双球菌转化实验的基本步骤，下列有关说法正确的是

()

A.过程①一④和格里菲思的体内实验中的转化组相同

B.本实验的因变量是有无表面粗糙的S型菌落出现

C.②一③一④是艾弗里体外转化实验的操作过程

D.本实验能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要遗传物质

解析：选D。格里菲思的体内转化实验中，发生转化的一组是将加热

杀死的S型菌与活

R型菌混合培养，观察小鼠的存活情况，图中的①一④无论是操作方

法还是观察的指标都与格里菲思的不同，A错误。从图中可以看出，该实

验的因变量是是否出现了S型菌落，但S型菌落是光滑的而不是粗糙的，

B错误。艾弗里的体外转化实验是将S型菌的各种成分分别加入到R型活

菌中，而不是将各种成分混合加入到R型活菌中，C错误。无论是细菌转

化实验还是噬菌体侵染细菌实验，都仅能证明DNA是遗传物质，而不能证

明DNA是主要的遗传物质，D正确。

肺炎双球菌体内转化实验的曲线解读

1.be段中R型菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的对抗R型菌

的抗体，致使R型菌数量减少。

2.cd段R型菌数量增多的原因是c之前，已有少量R型菌转化为S

型菌，S型菌能降低小鼠的免疫能力，造成R型菌大量繁殖。

题点二噬菌体侵染细菌的实验分析

1.下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述中，正确的是（）

A.在含有35s或32P的培养基中直接培养噬菌体，可以将噬菌体进

行标记

B.将被35s和32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养，可以通过观

察放射性的分布判断遗传物质是蛋白质还是DNA

C.用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌，如果保温时间过长或过短，则

上清液中放射性降低

D.用含35s的噬菌体侵染大肠杆菌，如果没有搅拌直接离心，则沉

淀物中的放射性增高

解析：选D。由于噬菌体无细胞结构，所以在培养基中无法培养噬菌

体，也不能将噬菌体进行标记，A错误。该实验分两个小组，不同之处是

噬菌体被标记的情况，一组用35s标记，另一组用32P标记，不能将一个

噬菌体同时用35s和32P进行标记，B错误。用含32P标记的一组中，正

常情况下的实验结果是沉淀物中放射性很高，上清液中放射性很低，如果

保温时间过长或过短，则会出现上清液中放射性较高，C错误。用35s标

记的一组中，如果没有搅拌，则部分含35s的噬菌体会随着大肠杆菌进入

沉淀物中，所以会导致沉淀物中的放射性增高，D正确。

2.赫尔希和蔡斯做噬菌体侵染细菌实验时，分别用35S、32P标记的

噬菌体去侵染未标记的细菌，若噬菌体在细菌体内复制了三次，下列叙述

正确的是（）

A.用32P和35S标记同一噬菌体的DNA和蛋白质

B.噬菌体侵染细菌时，只将35s注入细菌细胞中

C.在子代噬菌体中，含32P的噬菌体占总数的1/4

D.该实验可以证明DNA是噬菌体的主要遗传物质

解析：选C。为了能分开观察DNA和蛋白质在遗传中的作用，应用32P

和35s分别标记不同的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程中，进入细胞内部

的是噬菌体的DNA（含P）,蛋白质（含S）外壳留在外部。由于DNA的复制是

半保留复制，复制三代，含有32P的子代噬菌体占全部噬菌体的比例为2/8

=1/4。噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质，不能证明DNA

是主要的遗传物质。

噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法

考点二DNA的结构与复制

［高考领航］

1.（2013高考新课标全国卷H）关于DNA和RNA的叙述，正确的是（）

A.DNA有氢键，RNA没有氢键

B.一种病毒同时含有DNA和RNA

C.原核细胞中既有DNA,也有RNA

D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA

解析：选C。DNA一般为双链结构，其碱基对间为氢键，RNA虽然一

般为单链，但tRNA形成的“三叶草”结构中，也存在碱基配对现象，也

存在氢键；DNA病毒只含DNA,RNA病毒只含RNA,一种病毒不可能同时

含有DNA和RNA；原核细胞与真核细胞一样，既有DNA,也有RNA；叶

绿体和线粒体均含有DNA和RNA,而核糖体只含有RNAo

2.（2016•高考全国甲卷）某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对

之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该

物质，下列相关叙述错误的是（）

A.随后细胞中的DNA复制发生障碍

B.随后细胞中的RNA转录发生障碍

C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期

D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用

解析：选C。在DNA分子的复制过程中，DNA分子需要先经过解旋,

即DNA双链解开，加入该物质后DNA分子双链不能解开，故细胞中DNA

的复制会发生障碍，A项正确。DNA分子转录产生RNA的过程中，DNA分

子也需要在RNA聚合酶作用下先将双链解开，再以DNA的一条链为模板

进行转录，加入该物质后DNA分子双链不能解开，故细胞中的RNA转录

会发生障碍，B项正确。因DNA复制发生在细胞分裂间期，故该物质阻断

的是分裂间期DNA分子的复制过程，从而将细胞周期阻断在分裂间期，C

项错误。癌细胞的增殖方式是有丝分裂，其分裂过程中可发生DNA复制和

转录，加入该物质会阻碍这两个过程，从而抑制癌细胞的增殖，D项正确。

3.（2016•高考全国乙卷）在有关DNA分子的研究中，常用32P来标

记DNA分子。用a、B和丫表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团

所处的位置（A-Pa〜PB〜P丫或dA-Pa〜pB〜p丫）。回答下列问题：

⑴某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产

生ADPo若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团

应在ATP的（填“a”“B”或“丫”）位上。

⑵若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新

合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的（填“a”

，，8”或“丫”）位上。

（3）将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感

染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌

体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体

所占比例为2/n,原因___________________________

o解析：（1）根据题干信息可知，该酶能将ATP水解成ADP和磷

酸基团（即PY）,同时将P丫基团转移到DNA末端上。因此需用32P标记

到ATP的Y位上。（2）DNA生物合成的原料为脱氧核甘酸。将dATP两个高

能磷酸键都水解后产物为dA—Pa（腺喋吟脱氧核甘酸），为合成DNA的原

料。因此需用32P标记到dATP的a位上。（3）一个含有32P标记的噬菌体

双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的

双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记。

答案：⑴丫（2）a⑶一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半

保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,

因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记

［核心探究］

1.理清DNA分子结构的“五、四、三、二、一”

(1)五种元素：C、H、0、N、Po

(2)四种碱基：A、G、C、T,相应的有四种脱氧核甘酸。

(3)三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基。

(4)两条链：两条反向平行的脱氧核甘酸链。

(5)一种结构：规则的双螺旋结构。

2.DNA复制的相关问题整合分析

有关DNA结构及复制计算的三大失分点

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。

⑵若已知A占双链碱基的比例为C%,则A1/单链碱基的比例无法确定，

但最大值可求出为2c%,最小值为Oo

2.水解产物及氢键数目计算

(l)DNA水解产物；初步水解产物是脱氧核甘酸，彻底水解产物是磷酸、

脱氧核糖和含氮碱基。

⑵氢键数目计算：若碱基对数为n,则氢键数为2n〜3n；若已知A有

m个，则氢键数为3n—m。

3.DNA复制计算

在做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“链数二

［题点突破］

题点一DNA的结构及其相关计算

1.下列有关DNA分子结构的说法，正确的是()

A.相邻的碱基被相邻的两个核糖连在一起

B.每个磷酸基团上都连着两个五碳糖

C.碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的特异性

D.只有喋吟与喀咤配对，才能保证DNA两条长链之间的距离不变

解析：选D。DNA分子中一条链上相邻的碱基被“一脱氧核糖一磷酸

一脱氧核糖一”连在一起，两条链上相邻的碱基被氢键连在一起；DNA链

末端的磷酸基团上连着一个五碳糖；碱基对排列顺序的千变万化构成了

DNA分子的多样性。

2.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定

结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分

子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(

)

解析：选C。双链DNA分子中，(A+C)/(T+G)一定等于1,A曲线应

为水平，A项错误；当一条链中存在(A1+C1)/(T1+G1)=1时，其互补链中

存在(A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1)=1,B项错误;在DNA分子中，

存在(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C),C项正确、D

项错误。

双链DNA分子中碱基计算的两个重要规律

1.互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即：

若在一条链中A+TA+Tm,在互补链及整个DNA=m。G+CG+C

2.非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分

子中为1,即若在

A+GA+GlA+GDNA=a,则在互补链中=DNA分子中=1。T+CT+

CaT+C

题点二DNA的复制及其相关计算

1.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙

述错误的是（）

A.解旋酶能使DNA双链解开，但需要消耗ATP

B.DNA分子复制的方式是半保留复制

C.DNA分子的复制需要引物，且两条子链的合成方向是相反的

D.因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合

成的两条子链的碱基序列是完全一致的

解析：选D。由图可知，解旋酶能打开双链间的氢键，且需要消耗ATP,

A项正确；DNA分子复制产生的子代DNA分子中都保留了原来DNA分子

中的一条链，即半保留复制，B项正确；DNA分子两条链是反向平行的，

而复制的时候子链只能从5'端向3'端延伸，所以两条子链合成的方向

相反，C项正确；因为DNA复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互

补配对原则进行的，所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的，D项

错误。

2.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，下列有关叙

述错误的是（

A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率

解析：选A。分析题图中的三个复制点复制的DNA片段的长度不同，

因此复制的起始时间不同，A错误；分析题图可知，DNA分子的复制过程

是边解旋边复制的过程，B正确；DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用

下进行解旋，C正确；真核细胞的DNA分子具有多个复制起点，这种复制

方式加速了复制过程，提高了复制效率，D正确。

3.某含1000个碱基对的DNA分子双链均被标记，其中腺喋吟400

个，将该DNA分子置于不带标记的培养基中连续复制3次，则下列叙述错

误的是（）

A.子代DNA分子中带放射性标记的占总数的1/4

B.带放射性标记的DNA分子中只有一条链被标记

C.该过程中需要消耗鸟喋吟4200个

D.子代DNA分子中带标记的脱氧核甘酸链占1/4

解析：选D。亲代DNA分子两条链均被标记，连续复制3次共得到8

个DNA分子，其中有2个带有标记，子代DNA分子中有6个不带标记，A

正确；因为DNA分子为半保留复制，所以带标记的DNA分子中只有一条

链被标记，B正确；1个DNA分子中A、T均为400个，则G、C各600个，

连续复制3次，需要消耗G的数量为600X（23—1）=4200（个），C正确；1

个DNA分子有2条脱氧核昔酸链，子代DNA分子中带标记的脱氧核昔酸

链占2/16=1/8,D错误。

与DNA复制有关的计算

假设1个DNA分子复制n次，则

含母链的DNA数：2??1.子代DNA数为2n?完全含母链的DNA数：0

??不含母链的DNA数：2n-2

2.子代DNA链数为2n+l??l?子链所占比例：1-21母链所占比例：

23.复制差错的计算：DNA复制过程中其中一条链发生差错，复制n代后，

含有突变基因的异常DNA分子占DNA总数的50%o

4.复制原料的计算：若某DNA分子含某碱基m个，该DNA分子进

行n次复制，则需消耗该游离的脱氧核昔酸数为mX(2n—1)；进行第n代

复制时.，需消耗该游离的脱氧核甘酸数为mX2nl。

抓准DNA复制中的“关键字眼”

1.DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料二

2.子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”还是“只含15N的”。

3.相关计算：已知某亲代DNA中含某碱基m个。

⑴“复制n次”消耗的碱基数：mX(2n-l)o

(2)“第n次复制”消耗的碱基数：mX2nl0-

考点三基因的表达

［高考领航］

1.(2013•高考新课标全国卷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聚合酶是在细胞核内合成的

C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基

D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成

解析：选D。一种tRNA只能携带特定的一种氨基酸，而一种氨基酸

可能由多种tRNA转运，A项错误。DNA聚合酶是蛋白质，是在细胞质中

的核糖体上合成的，B项错误。反密码子是由位于tRNA上相邻的3个碱基

构成的，mRNA上相邻的3个碱基可构成密码子，C项错误。线粒体是半

自主性细胞器，其内含有部分DNA,可以控制某些蛋白质的合成，D项正

确。

2.（2016•高考江苏卷）近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基

因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导

RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切害！J。通过设计向导

RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见

下图）。下列相关叙述错误的是（

）

A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D.若a链剪切位点附近序列为??TCCAGAATC??

贝!J相应的识另I」序歹U为??UCCAGAAUC??

解析：选C。Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合

成，A项正确；向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则，B项正确；逆转

录是以RNA为模板合成DNA,C项错误；a链与向导RNA都与模板链互补

配对，但二者所含碱基有所不同，D项正确。

3.（2015•高考安徽卷）QB噬菌体的遗传物质（QBRNA）是一条单链

RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,Q8RNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、

外壳蛋白和RNA复制酶（如图所示），然后利用该复制酶复制QBRNA。下

列叙述正确的是（

）

A.QBRNA的复制需经历一个逆转录过程

B.QBRNA的复制需经历形成双链RNA的过程

C.一条QBRNA模板只能翻译出一条肽链

D.QBRNA复制后，复制酶基因才能进行表达

解析：选B°根据题意可知，噬菌体侵染大肠杆菌后，QBRNA翻译

出了RNA复制酶，利用该酶催化RNA复制没有逆转录酶，因此QBRNA

的复制没有经历逆转录形成DNA的过程，A项错误。QB噬菌体在RNA复

制酶的作用下，以单链RNA为模板，根据碱基互补配对原则形成子链，因

此会经历形成双链RNA的过程，B项正确。据图中信息可知，该QB噬菌

体的单链RNA在大肠杆菌内可以同时翻译出多条肽链，C项错误。复制酶

基因表达后生成RNA复制酶，才能催化RNA的复制，D项错误。

［核心探究］

1.转录与翻译的比较

⑴转录

（2）翻译

2.理清不同类型生物遗传信息的传递过程

（1）以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递

--------*RNA--------＞■蛋白质

（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递

①具有RNA复制功能的RNA病毒（如烟草花叶病毒）。

-----＞蛋白质（性状）

②具有逆转录功能的RNA病毒（如艾滋病病毒）。

RNA（逆转录酶）-----＞逆转录翻译转录翻译-----＞RNA-------＞蛋白

质

有关转录、翻译的五大失分点转录翻译

1.转录的产物有三种RNA,但只有mRNA携带遗传信息，并且三种

RNA都参与翻译过程，只是分工不同。

2.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。

3.翻译进程中核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA

不移动。

4.DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下图所示：

5.进行蛋白质合成的相关计算时，应看清是DNA上（或基因中）的碱

基对数还是碱基个数；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数。

［题点突破］

题点一转录与翻译的过程分析

1.如图所示为某原核细胞内的生理过程，下列说法正确的是(

)

A.图示表明原核细胞内的转录和翻译可同时进行

B.图示表明两个核糖体同时开始合成两条多肽链

C.图中核糖体上的碱基配对方式有G—C、A—T

D.图示过程需要DNA聚合酶等相关酶

解析：选A。图示表明原核细胞内的转录和翻译过程在同一时间、同

一地点进行，故A项正确；由多肽链的长度可知，图示两个核糖体不是同

时开始合成多肽链的，故B项错误；图中核糖体上进行的是翻译过程，即

mRNA和tRNA进行配对，其碱基配对方式有G—C、A—U、C—G、U-A,

故C项错误：图示过程需要RNA聚合酶等相关酶.故D项错误。

2.如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙

述中不正确的是

(

)

A.两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料

B.甲没有核膜围成的细胞核，所以转录翻译同时发生在同一空间内

C.乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质

D.若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102

个氧原子

解析：选A。从图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细

胞，则甲细胞不含线粒体，故A错误；原核细胞的转录和翻译都发生在细

胞质中，故B正确；乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体，细胞核基因

转录出来的mRNA必须通过核孔才能从细胞核出来，故C正确；若合成某

肽链时脱去100个水分子，则该肽链含有100个肽键，每个肽键中含有1

个氧原子，再加上一端的竣基含有的2个氧原子，该肽链至少含有102个

氧原子，故D正确。

真核生物与原核生物基因表达过程的不同

1.原核生物：转录和翻译同时进行，发生在细胞质中。

2.真核生物：先转录，主要发生在细胞核中；后翻译，发生在细胞

质中。

题点二遗传信息、密码子、反密码子的比较

1.如图是蛋白质合成时.tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子

配对情形，以下有关叙述错误的是（

）

A.tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端

B.图中戊处上下链中间的化学键表示氢键

C.与此tRNA反密码子配对的密码子为UCG

D.蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA

由丙到丁移动解析：选C。tRNA上的甲端是结合氨基酸分子的部位，A

正确；图中戊处为局部双链结构，该处上下链中间的化学键表示氢键，B

正确；tRNA的碱基顺序是从非氨基酸臂那一端开始的，而密码子的第三位

碱基与反密码子的第一位碱基配对，因此与此tRNA反密码子配对的密码

子为GCU,C错误；蛋白质的合成场所是核糖体，其沿着mRNA由丙到丁

移动，D正确。

2.如图表示基因M和R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列,

起始密码子均为AUG,且两个基因位于一对同源染色体上。

下列相关叙述中，错误的是（）

A.基因M和基因R在转录时都是以b链为模板的

B.若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子将

由GUC变为UUC

C.基因M和R不遵守基因的自由组合定律

D.基因M或R在表达后两条链又形成双螺旋结构

解析：选A。由于第一个密码子都是AUG,所以根据碱基互补配对原

则可知，基因M转录时以b链为模板链，基因R转录时以a链为模板链,

A错误。由于基因M是以b链为模板链的，所以当图中箭头所指碱基C突

变为A时，第二个密码子将由GUC变为UUC,B正确。由于基因M和R

位于一对同源染色体上，所以两个基因不遵守基因的自由组合定律，C正

确。基因在表达之后，解开的两条脱氧核甘酸链要再螺旋，D正确。

遗传信息、密码子、反密码子辨析

1.遗传信息：基因中碱基的排列顺序。

2.密码子：mRNA中决定1个氨基酸的3个相邻碱基。

3.反密码子：tRNA一端与密码子互补配对的3个碱基。

题点三中心法则的理解与应用

1.结合下图分析，下列叙述错误的是（

A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核甘酸序列中

B.核昔酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质

C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础

D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链

解析：选D。A项，对于以DNA为遗传物质的细胞生物及部分DNA

病毒来说，遗传信息储存在DNA的脱氧核甘酸序列中；对于RNA病毒来

说，遗传信息储存在RNA的核糖核昔酸序列中。B项，由于密码子的简并

性（即某些不同的密码子可决定相同的氨基酸）等原因，核昔酸序列不同的

基因，也可能表达出相同的蛋白质。C项，蛋白质是生物性状的主要体现

者，基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。D项，具有转录

功能的链叫模板链或反义链，另一条无转录功能的链叫编码链或有义链。

两条链之间的碱基互补配对，核甘酸排列顺序不同，含有不同的遗传信息。

2.如图为生物体内遗传信息的传递过程，有关叙述不正确的是（）

A.甲可表示垂体细胞中生长激素合成过程中的遗传信息的传递方向

B.乙可表示含逆转录酶的RNA病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息

的传递方向

C.甲可表示DNA病毒（如噬菌体）在宿主细胞内繁殖时的遗传信息的

传递方向

D.丙可表示RNA病毒（如烟草花叶病毒）在宿主细胞内繁殖时的遗传

信息的传递方向解析：选A。垂体细胞已经高度分化，不再分裂，因此不

会有DNA的自我复制过程，A项错误；乙可表示含逆转录酶的RNA病毒在

宿主细胞内繁殖时遗传信息的传递方向，B项正确；甲可表示DNA病毒（如

噬菌体）在宿主细胞内繁殖时遗传信息的传递方向，C项正确;丙可表示RNA

病毒（如烟草花叶病毒）在宿主细胞内繁殖时遗传信息的传递方向，D项正

确。

3.在其他条件具备情况下，在试管中加入物质X和物质乙可得到相

应产物Y。下列叙述正确的是（）

A.若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶

B.若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核昔

C.若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性内切酶

D.若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸

解析：选D。若X是DNA,Y是RNA,则Z是转录酶，A错；若X是

DNA,Y是mRNA,则Z是核糖核昔，B错；若X是RNA,Y是DNA,则Z

是逆转录酶，C错；若X是mRNA,Y是核糖体上合成的大分子，即蛋白质

（或多肽），则Z是氨基酸，D正确。

从模板、原料、产物等方面确定遗传信息的传递过程

1.分析模板

⑴模板是DNA：DNA复制或DNA转录。

⑵模板是RNA：RNA复制或RNA逆转录或翻译。

2.分析原料和产物

（1）原料为脱氧核甘酸一产物一定是DNA-DNA复制或逆转录。

⑵原料为核糖核昔酸一产物一定是RNA-DNA转录或RNA复制。

（3）原料为氨基酸一产物一定是蛋白质（或多肽）一翻译。

细胞分裂过程中染色体标记情况分析

［方法解读］

1.有丝分裂与DNA复制：

(1)过程图解(一般只研究一条染色体)：

①复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)：

②转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：

(2)规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两

次，产生的子染色体只有一半带有标记。

2.减数分裂与DNA复制：

(1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图：

(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产

生的子染色体都带有标记。

［夺分题组］

1.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺喀咤脱氧核甘培养基中完成一个

细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体

的放射性标记分布情况是()

A.每条染色体的两条单体都被标记

B.每条染色体中都只有一条单体被标记

C.只有半数的染色体中一条单体被标记

D.每条染色体的两条单体都不被标记

解析：选B。蚕豆的根尖细胞完成一个细胞周期后，根据DNA半保留

复制的特点，形成的子细胞中染色体上的DNA都只有一条链具有放射性,

另一条链不具有放射性，即每条染色体都具有放射性。当在不具有放射性

标记的培养基中接着进行下一个细胞周期时，完成DNA复制后，有丝分裂

前期以及中期每条染色体都含有两条染色单体，每条染色单体含有一个

DNA分子，这两个DNA分子一个具有放射性，一个没有放射性，即细胞中

每条染色

体含有的两条染色单体（两个DNA分子）都是一条染色单体（一个DNA

分子）被标记，另一条染色单体（另一个DNA分子）不被标记。

2.将精原细胞的一个DNA分子用15N标记,放在含14N的培养基中，

完成减数第一次分裂后再换用含15N的培养基，则产生的四个精子中含

15N的有（不考虑变异）（）

A.0个

C.2个B.1个D.4个

解析：选Co精原细胞的一个DNA分子用15N标记，则该DNA复制

完成后形成的两个DNA分子，都是一条链含有15N,另一条链含14N,该

细胞完成减数第一次分裂后再换用15N培养基培养，由于减数第二次分裂

不再进行DNA复制，故产生的四个精子中含15N的有2个。

3.将某一用3H充分标记的染色体数目为2N的雄性动物精巢细胞，

放置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过连续分裂后形成四个大小相

等的子细胞。下列有关说法正确的是

（）

NA.若子细胞中染色体数目为N,则其中含3H2

B.若子细胞中染色体数目为2N,则其中含3H的染色体数目为N

C.若子细胞中所有染色体都含有3H,则细胞分裂过程中会发生基因

重组

D.若子细胞中有的染色体不含3H,是因为同源染色体彼此分离

解析：选C。若子细胞中染色体数目为N,说明该细胞进行的是减数

分裂，减数过程中DNA只复制了一次，根据DNA半保留复制特点，细胞

中所有DNA都含有3H,则形成的子细胞中的所有染色体都含3H,A错误；

若子细胞中染色体数目为2N,说明该细胞进行的是两次连续的有丝分裂,

该过程中DNA复制了两次，根据DNA半保留复制特点，则其中含3H的染

色体数目为0〜2N,B错误；若子细胞中所有染色体都含有3H,则该细胞

进行的是减数分裂，减数第一次分裂前期和后期都会发生基因重组，C正

确；若子细胞中有的染色体不含3H,说明该细胞进行的是有丝分裂，而有

丝分裂过程中，同源染色体不会联会也不会彼此分离，D错误。

4.用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将

这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细

胞中被32P标记的染色体条数是

()

A.0条

C.大于。小于20条B.20条D.以上都有可能

解析：选D。第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNA双链均是一

条链含有32P,另一条链不含32P,第二次细胞分裂的间期，染色体复制

后每条染色体上都是一条染色单体含32P,一条染色单体不含32P,有丝

分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞

的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细

胞中

被32P标记的染色体条数分别是20条和0条，如果移向细胞两极的

20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P

标记的染色体条数大于0小于20条。

5.用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链，再将这些细胞

转入含秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续

发挥作用，则相关叙述不正确的是

()

A.秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂

B.通过对细胞中不含单体时的染色体计数，可推测DNA复制的次数

C.通过检测DNA链上3H标记出现的情况，可推测DNA的复制方式

D.细胞中DNA第二次复制完成时，每条染色体的单体均带有3H标

记

解析：选D。秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常

分裂，从而导致细胞中染色体数目加倍，A正确；1个DNA复制n次后的

数目为2n个，所以通过对细胞中不含单体时的染色体计数，可推测DNA

复制的次数，B正确；通过检测DNA链上3H标记出现的情况，可推测DNA

的复制方式是半保留复制，C正确；根据DNA分子复制的半保留的特点，

细胞中DNA第二次复制完成时，每条染色体的单体中只有一条带有3H标

记，D

错误。限时规范训练

（建议用时：40分钟）

1.下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述，正

确的是（）

A.都选用结构简单的生物作为实验材料，繁殖快、容易观察实验结

果

B.格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验都是在小鼠体内进行的

C.两个实验都运用了同位素示踪法

D.两个实验都证明了DNA是主要的遗传物质

解析：选A。噬菌体是病毒，肺炎双球菌为原核生物，它们结构简单、

繁殖快，容易观察实验结果。格里菲思的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体

内进行的，而艾弗里的肺炎双球菌转化实验是在体外进行的。只有噬菌体

侵染细胞的实验运用了同位素示踪法。两个实验都证明了DNA是遗传物质。

2.某研究性学习小组做了两组实验：甲组用3H、35s标记的T2噬菌

体去侵染无放射性的大肠杆菌；乙组用无放射性的T2噬菌体去侵染用3H、

35s标记的大肠杆菌。下列有关分析正确的是（）

A.短时间保温、搅拌、离心后，甲组上清液放射性很强而沉淀物几

乎无放射性

B.短时间保温、搅拌、离心后，乙组上清液与沉淀物放射性都很强

C.甲组子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、35S

D.乙组子代噬菌体的蛋白质与DNA分子中都可检测到3H

解析：选D。甲组用3H、35s标记的T2噬菌体去侵染无放射性的大

肠杆菌时，由于T2噬菌体的蛋白质含3H、35S,其DNA含3H、不含35S,

短时间保温、搅拌、离心后，上清液

35因含有T2噬菌体的蛋白质外壳（含3H、S）而放射性强，而沉淀物因

含有T2噬菌体的DNA（含

3H）也具有较强放射性。乙组用无放射性的T2噬菌体去侵染3H、35S

标记的细菌，短时间保温、搅拌、离心后，由于T2噬菌体的蛋白质外壳（不

含3H和35S）没有放射性，离心后的上清液应几乎没有放射性，但沉淀物

因含3H、35S标记的大肠杆菌（含子代T2噬菌体）放射性很强。甲组子代T2

噬菌体的DNA分子是以亲代T2噬菌体的DNA分子为模板进行复制得到的,

故可以检测到3H,但不能检测到35s（因亲代噬菌体的蛋白质外壳不进入大

肠杆菌）。乙组子代T2噬菌体利用来自用3H、35s标记的大肠杆菌的氨基

酸（可能含有3H、35S）、脱氧核甘酸（可能含有3H,一般不含有35S）分别合

成子代噬菌体的蛋白质、DNA分子，前者可检测到3H、35S,后者可检测

至I」3Ho

3.关于DNA分子结构的叙述，不正确的是（）

A.每个DNA分子一般都含有四种脱氧核昔酸

B.DNA分子中的碱基、磷酸基团、脱氧核糖三者的数量是相等的

C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸基团和一个碱基

D.一段双链DNA分子中，如果有40个腺喋吟，就含有40个胸腺喀

咤

解析：选C。每个DNA分子中一般都含有胸腺喀咤脱氧核甘酸、腺喋

吟脱氧核昔酸、鸟噪吟脱氧核昔酸、胞喀咤脱氧核昔酸四种脱氧核昔酸,

A正确；每个DNA分子中碱基数=磷酸基团数=脱氧核糖数，B正确；在

DNA分子链中只有链末端的脱氧核糖连着一个磷酸基团，其余的脱氧核糖

上均连着2个磷酸基团，C错误；在双链DNA分子中A和T的数目相同，

D正确。

4.如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，图丙为其中

部分片段的放大示意图。以下分析正确的是（

）

A.图中酶1和酶2是同一种酶

B.图丙中b链可能是构成核糖体的成分

C.图丙是图甲的部分片段放大

D.图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生

解析：选B。甲图表示DNA的复制，乙图表示转录过程，酶1为DNA

聚合酶、酶2为RNA聚合酶，A错误；核糖体由蛋白质和RNA构成，B正

确；图丙应是图乙的部分片段放大，C错误；一般情况下，活细胞中都存

在乙图所示过程，D错误。

5.具有x个碱基对的一个双链DNA分子片段，含有y个喀咤。下列

叙述正确的是（）

A.该分子片段即为一个基因

B.该分子片段中，碱基的比例y/x=l

C.该DNA单链中相邻的两个碱基通过氢键连接

D.该分子片段完成n次复制需要（2x—y）-2n个游离的喋吟脱氧核昔

酸

解析：选B。基因是有遗传效应的DNA片段，依题意无法判断该双链

DNA分子片段是否有遗传效应，A错误；依题意，在该双链DNA分子片段

中，A+T+C+G=2x,T+C=y,依据碱基互补配对原则，在该双链DNA

分子片段中，有人=丁、C=G,所以解得*=丫，即在该分子片段中，碱基

的比例y/x=l,B正确；该DNA单链中，相邻的两个碱基通过“脱氧核糖

一磷酸一脱氧核糖”连接，C错误；依题意，该双链DNA分子片段中，A

+T+C+G=2x,T+C=y,解得A+G=2x—y,该分子片段完成n次复制

需要游离的喋吟脱氧核甘酸为（2n-D（2x—y）个，D错误。

6.DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为X）变成了尿喘

咤，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基

对分别为U—A、A—T、G—C、C—G,推测“X”可能是（）

A.胸腺喀咤

C.腺喋吟B.胞喀碇D.胸腺喘咤或腺喋吟

解析：选B。DNA复制按照碱基互补配对原则进行，为半保留复制，

尿喀咤所在链连续复制两次，相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T,

故X所在链连续复制两次相应位点上的碱基对分别为G—C、C-G,故推

测“X”可能是C,B正确；如果是胸腺喀咤或腺喋吟，则X所在链连续复

制两次相应位点上的碱基对分别为A—T、T-A,A、C、D错误。

7.将正常生长的玉米根尖细胞放在含3H标记的胸腺喀咤脱氧核昔酸

的培养液中，待其完成一个细胞周期后，再转入不含3H标记的胸腺喀咤

脱氧核甘酸的培养液中培养，让其再完成一个细胞周期。此时获得的子细

胞内DNA分子不可能为（只考虑其中一对同源染色体上的DNA分子）（