2024届高考生物一轮复习第2单元遗传的物质基础第2讲DNA分子的结构复制及基因的本质学案新人教版必修2

2024届高考生物一轮复习第2单元遗传的物质基础第2讲DNA分子的

结构复制及基因的本质学案新人教版必修220230605290第2讲DNA

分子的结构、复制及基因的本质

考情研读•备考定位

考点展示核心素养

1.生命观念一一通过掌握DNA分子的结构和

功能，理解生命的延续和发展。

2.理性思维一一通过DNA分子中的碱基数量

1.DNA分子结构的主要特点。

和DNA复制的计算规律，培养归纳与概括、

2.DNA分子的复制。

逻辑分析和计算能力

3.基因的概念。

3.科学探究一一通过DNA复制方式的探究，

培养实验设计与结果分析的能力。

考点一DNA分子的结构及相关计算

~~•

自主回顾•素养储备

基础梳理

1.图解DNA分子结构

旗体----------一脱找核件酸（4种一含凝峨基不同）

磷熟与脱气核糖交

杵连接,排列在外

M.构成M本竹架，

，就M排列在内侧.通

平面过发键形成减基对.

结构

互补配对原则是：

A与T、gC配对

空间「两条Kfit接回!可也方

结构

L式盘旋成双螺旋结构

巧堂妙记：

巧记DNA分子结构的“五•四•三•二•一”

五种四种PO1

L运

元素小分子1*MT间结构

!11।

C、H、O、|A、G、脱氧桢糖、脱氧核答规则双螺

k、piJ

CJ...J国映、碱基酸双链：旋结构

2.DNA分子的特性

〃稳性;磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构

成基本骨架

画J多样性:碱基对多种多样的排列顺序，〃个碱基对组

国］成的DNA分子，徘列顺序有_£_种

特异性:每种DNA分子都有特定的

、排列顺序，代表了特定的遗传信息。

思维辨析

易错整合，判断正误。

（1）双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的（X）

⑵双链DNA分子中噂吟数等于嚅咤数（V）

⑶沃森和克里克研究DM分子的结构时，运用了构建物理模型的方法（V）

（4）喋吟碱基与喀咤碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定（J）

（5）DNA分子中两条脱氧核甘酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的（V）

⑹分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同（X）

⑺含有G、C版基对比较多的DMA分子热稳定性较差（X）

（8）富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献（V）

延伸探究

分析DNA分子结构图像

平面结构空间结构

1.一个双链DNA分子片段中有几个游离的磷酸基团，位置如何？

［提示］2个，分别位于DNA分子的两端。

2.图中C能表示胞喀淀脱氧核甘酸吗？

［提示］不能。

3.图中碱基之间是如何连接的？一条链上的脱氧核甘酸之间又是如何连接的？

［提示］双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，而同一条链

上碱基之间是通过“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”相连的；一条链上的脱氧核甘酸之间

通过磷酸二酯键连接。

4.解旋酶作用于图中哪个部位？限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于图中哪个部位？

［提示］解旋酶作用于⑨，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于⑩。

5.DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？

［提示］初步水解的产物是4种脱氧核甘酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含

氮碱基。

6.若某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A：T：G：C=1：2：3：4,则该DNA分

子碱基排列方式共有4项种，对吗？

［提示］错。

@—,

剖析难点•考点突破

重难精讲

“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量

(1)在DNA双链中喋吟总数与喀咤总数相同，即A+G=T+Co

(2)“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

7T7=Z?A在互补链及整个DNA分子中空=加，而且由任一条链转录来的mRNA分子中(A+

U"rCU-rC

U)/(G+C)仍为/(注:不同DNA分子中山值可不同，显示特异性).

(3)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DNA

一条链中寄=a,则在其互补链中本=L而在整个DNA分子中生=1(注：不同双链DNA

1十C1十Ca1十。

分子中非互补碱基之和的比均为1，无特异性)。

囱翔4示.

(1)脱氧核昔酸聚合形成长链的过程中产生水，即脱氧核甘酸一DNA+H2O。

(2)DNA分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱氧核昔酸)，3种小分子，2条长链，1

个双螺旋。

(3)DNA分子中，脱氧核甘酸数：脱氧核糖数：磷酸数：含氮碱基数=1：1：1：U

(4)DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核甘酸的基本组分，即脱氧核糖、磷酸、含氮

碱基。

(5)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。

(6)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。

(7)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。

(8)“三看法”判断DNA分子结构的正误

国一外侧链成迹位置是否正确.正输的成键位置为一

分子脱辄核第5号碳原子上的稀酸基团与相邻脱

|何核解的3号碳原子之间

f外侧链是否反向平行

一内侧钺碱辰配对是否遵循碱基互补配对原则，即

有无“同配”“错配”现象

精准命题

突破点DNA分子的结构及特点

［典例剖析)

*■例1(2021•徐州模拟)下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是(B)

A.每个双链DNA分子一般都含有4种脱氧核甘酸

B.每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基

C.每个DNA分子的碱基数=磷酸数=脱氧核糖数

D.双链DNA分子中的一段若含有40个胞喀咤，就一定会同时含有40个鸟喋吟

［解析］DNA分子的基本组成单位是脱氧核甘酸，每个DNA分子中通常都会含有4种脱氧

核甘酸，A正确；在DNA分子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接2个磷酸和1个碱基，B错

误；1分子脱氧核甘酸由1分子碱基、1分子磷酸和1分子脱氧核糖组成，因此DNA中碱基数

=磷酸数=脱氧核糖数，C正确；在双链DNA分子中A=T,C=G,D正确。

II技巧点拨〉

(l)DNA分子的特异性是由碱基对的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方

式只有四种：A—T、C—G、T—A、G—Co

(2)DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个3,端的脱氧核

糖连着一个磷酸基团(环状DNA分子除外)o

(3)双螺旋结构并不是固定不变的，更制和转录过程中会发生解旋。

(4)在DNA分子中，A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A+T的量不一定等于G+C

的量，后者恰恰反映了DNA分子的特异性。

(5)并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。原核细胞及真核细胞细胞

器中的DNA分子为“双链环状”。

(对应训练)

1.（2020•河北衡水中学五调）2018年是DNA分子双螺旋结构被发现的第65年。下列关

于DKA分子的叙述，错误的是（C）

A.DNA分子中G和C所占的比例越高，DNA分子的热稳定性越高

B.DNA分子互补配对的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

C.不同生物的DNA分子中，（A+T）/（G+C）的值越接近，亲缘关系越近

D.DNA分子发生碱基对替换后，不会改变DNA分子中喀咤碱基所占的比例

［解析］生物的遗传信息蕴藏在碱基对的排列顺序中，而与DNA分子中碱基的比例没有

直接关系。

突破点与DNA分子结构相关的计算

［典例剖析）

►►■例2（2021•宿州期末）在一个DNA分子中，腺噪吟与胸腺啼咤之和占全部碱基总

数的54%。若其中一条链的胞嗑咤占该链碱基总数的22%,胸腺喀咤占28%,则另一条链上，

胞喀咤、胸腺喀咤分别占该链碱基总数的（A）

A.24%、26%B.22%、28%

C.27%、23%D.20%、30%

［解析］已知双链DNA分子中，腺噂吟与胸腺喀咤之和占全部碱基的54%,即A+T=54%,

则A=T=27%,C=G=50%-27%=23%。乂已知一条链上的胞嘴嗯占该链碱基总数的22%、胸

腺嗑咤占28%,即G=22%,「=28%,根据碱基互补配对原则,C=（C>+C2）4-2,所以Q=24%,

同理4=26%。

II技巧点拨》

“三步法”解决DNA分子中有关碱基比例的计算

第•步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA

分子一条链上碱基的比例。

第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。

第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

（对应训练）

2.（2020•临沂模拟）某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A：T：G：C=1：2

：3：4,则该DNA分子（3）

A.四种含氮碱基A：T：G：C=4：4：7：7

B.若该DNA中A为夕个，占全部碱基的〃//〃（加>2〃），则G的个数为“〃/2〃一,

C.碱基排列方式共有428种

D.含有4个游离的磷骏基团

［解析］该DNA分子中A：T：G：C=3：3：7：7；若该DNA分子中A为夕个，其占全部

碱基的〃/m，则全部碱基数为〃勿/〃，所以G的个数为（〃0/〃-24）+2,即"T//2〃一夕；对于某种

特定的DNA分子其碱基的排列方式是特定的，只有一种；一个DNA分子含有2个游离的磷酸

基团。

考点二DNA分子的复制、相关L算及基因的本质

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自主回顾•素养储备

基础梳理

1.DNA的复制

f①需要细胞提供

•②需要解旋酶的作用

.③结果：把一两条螺旋的双链解开

"①模板：解开后的两条母链

<②原料：游离的四种脱氧核管酸

[③酶：DNA聚合酶等

【④原则：碱基互补配对原则

重新螺旋：每一条新链与其对应的模

板链盘绕成双螺旋结构

2.染色体、DNA、基因和脱氧核甘酸的关系

I柒色体|

数量每条染色体匕有二±

染色体是DNA的主：位置或两个DNA分子

要载体r—

|DNA|

数累：每个DNA分子含有

堆内是仃遗传效应（本质：许豕个丛因

的DNA片段

33

从因的脱少核件酸排

:脱W核件酸是基因现蚯代表遗传信息

：的基本单位

I脱聚核件酸I

思维辨析

易错整合，判断正误。

（1）植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制（V）

⑵真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量（J）

⑶在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间（J）

(4)DNA复制时，严格遵循碱基互补配对原则(V)

(5)DNA复制时，两条脱氧核甘酸链均可作为模板(J)

(6)脱氧核甘酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链(V)

(7)DNA分子复制是边解旋边双向复制的(V)

延伸探究

热图导析：分析DNA复制过程

(1)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？

(2)蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞，是否都能进行图示过程？

(3)上图所示DNA复制过程若发生在细胞核内，形成的两个子DNA位置如何？其上面对应

片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？

［提示］(1)前者使氢键打开，DNA双链解旋：后者催化形成磷酸二酯键，从而形成新的子

链。

(2)蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细

胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。

(3)染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子分别位于两条姐

妹染色单体上，由着丝点相连：其对应片段所含基因在无基因突变等特殊变异情况下应完全

相同；两个子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时，随两条姐妹

染色单体的分离而分开，分别进入两个子细胞中。

@—,

剖析难点-考点突破

重难精讲

1.DNA夏制方式探究

(1)实验方法

探究DNA复制的方式，采用的是同位素示踪技术和离心处理，根据试管中DNA的分布位

置确定复制方式。

⑵实验过程(如下图)

细菌在含布的培养基中生

长多K使DNAXZ链充分标记

转入培养基中

（a）立即取出

⑸繁殖一代后取出

⑹繁殖两代后取出

提取DN'CsCl

密度梯度离心

_________

中带■---..-

重带b

陶僻示

（1）子代DNA分子中模板链与另■DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。

⑵影响细胞呼吸（ATP供给）的所有因素都可能影响DNA复制。

（3）体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外（不需解旋酶），还应注意温度、

pH的控制及引物的加入。

（4）在特殊情况F，在外界因素和生物内部因素的作用卜.，可能造成碱基配对发生差错,

引发基因突变。

⑸复制可简记为“1个主要场所（细胞核），2种时期（有丝分裂间期和减数第一次分裂前

的间期），3个步骤（解旋、合成新链、形成子代DNA）,4个条件（模板、酷、原料和能量）”。

（6）关于DNA分子复制的早期推测

关于DNA分子是如何复制的，在早期的研究中，科学家们提出了三个模型，它们是全保

留复制模型、弥散复制模型和半保留复制模型。如图所示。

II

双族DNA分子

nirMIIm

全保留发制半保留发制弥发制

2.DNA复制的有关计算

DMA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制〃代，其结果分析如下:

亲代

2代f、J

IIIIII

IIIII

(1)子代DNA分子数为2”个

①含有亲代链的DNA分子数为2个；

②不含亲代链的DNA分子数为(2"-2)个；

③含子代链的DNA有丁个。

(2)子代脱氧核甘酸链数为2小条

①亲代脱氧核苜酸链数为2条；

②新合成的脱氧核甘酸链数为(2田一2)条。

(3)消耗的脱铤核甘酸数

①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核甘酸m个，经过〃次复制需要消耗该脱氧核甘酸数

为初•(2"-1)个；

②第〃次复制所需该脱氧核甘酸数为///•2一个。

^^4示.

⑴将，5N标记的DNA分子转移到含有“N的培养基中培养,无论复制多少次,含■的DNA

分子始终是2个。若复制n次，则含l5N的DNA分子占总DNA分子数的比例为2/2"。做题时

看准是“含”还是“只含”。

(2)子代DNA分子的链中：总链数为2"X2=2";含"N的链始终是2条，占总链数的比

例为2/2.=1/2"。做题时应看准是例为分子数”还是“链数”。

精准命题

突破点考查DNA复制的过程和特点

(典例剖析)

►►■例3(2020•河北衡水中学五调)正常情况下，DNA分子在复制时，DMA单链结合

蛋白能与解旋后的DVA单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是大肠杆菌DNA复

制过程的示意图，下列有关分析错误的是(B)

A.在真核细胞中，DNA复制可发生在细胞分裂的间期

B.DNA复制时，两条子链复制的方向是相反的，且都是连续形成的

C.如图所示过程可发生.在大肠杆菌的拟核中，酶①和酶②都是在核糖体上合成的

D.DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对

［解析］DNA分子的两条链是反向平行的，从图中可以看出，在复制的过程中，子链的形

成是由片段连接而成的。

（对应训练）

3.1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验（如图所示），证实了DNA是以半保留

方式复制的，②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果，下列相关推论正确的是（C）

培养条件与方法：

（1）在含的培养基中培养若

千代.使DNA双链均被标

记（试管①）

（2）转至含“N的培养基中培养,

每30分钟繁殖一代

（3）取出衽代DNA样本.并

离心分层

A.该实验运用了同位素标记法，出现④的结果至少需要90分钟

B.③是转入“N培养基中复制一代的结果，②是复制二代的结果

C.对得到DNA以半保留方式复制结论起关键作用的是试管③

D.给试管④中加入解旋的一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示

［解析］该实验运用了同位素标记法，根据DNA半保留复制特点可知，④是复制二代的

结果，因此出现④的结果至少需要60分钟，A项错误；根据DNA半保留复制特点可知，③是

转入"N培养基中复制一代的结果，④是复制二代的结果，B项错误；对得到DNA以半保留方

式复制结论起关键作用的是试管③，C项正确；给试管④中加入解旋的一段时间后离心出现的

1Q

结果应该是出现彳重带和兄轻带，与试管⑤所示不符，D项错误。

突破点DNA复制的相关计算

（典例剖析）

►►■例4（2020•河北衡水中学西调）一个双链均被郑标记的DNA由5000个碱基对

组成，其中腺喋吟占20%,将其置于只含沏的环境中复制3次。下列叙述不正确的是（B）

A.DNA复制是一个边解旋边更制的过程

B.第三次复制需要2.1X10,个游离的胞喀咤脱氧核甘酸

C.子代DNA分子中含32P的单链与含3T的单链之比为1：7

D.子代DNA分子中含用与含"P的分子数之比为1：4

［解析］DNA分子中共有10000个碱基，其中胞嗑咤3000个，DNA第三次复制需要游

离的胞畸咤脱氧核甘酸数为⑵一】）X3000-（22—1）X3000=1.2X10'（^）o

（对应训练）

4.（2021•和平区期末）若以1分子含500个碱基对的DNA（不含放射性）为模板，在含,5N

的环境中进行复制〃次，下列相关叙述正确的是（I））

A.复制过程中，需要消耗（2〃-l）Xl000个核糖核甘酸

B.子代DNA中，两条链均含有力的DNA分子有（20—1）个

C.细胞内DNA复制主要发生在细胞核、线粒体和核糖体中

D.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DMA的复制、转录和翻译

［解析］复制过程中，需要消耗（2"-1）X1000个脱氧核糖核甘酸，A错误；根据DNA半

保留复制特点，子代DNA中，两条链均含有力的DNA分子有⑵,一2）个，B错误；细胞内DNA

复:制主要发生在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能发生，C错误；植物细胞的线粒体和叶

绿体中均可发生DNA的复制、转录和翻译，I）正确。

突破点考查基因的本质及与DNA和染色体的关系

（典例剖析）

►►■例5（2020•重庆一模）下列有关基因的叙述，错误的是（A）

A.摩尔根将孟德尔的“遗传因子”这一名词重新命名为“基因”

B.随着细胞质基因的发现，基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体

C.一个DNA分子上有多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段

D.研究表明，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系

［解析］摩尔根运用假说一演绎法证明基因在染色体上，约翰逊给“遗传因子”起了一

个新名字为“基因”；DNA主要存在于染色体上，少量存在于细胞质中，故染色体是基因的主

要载体；基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有多个基因；生物的性状是由基因

和环境共同决定的，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。

（对应训练）

5.（2020•河北衡水金卷）如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，其中i是遗传物质

的主要载体。下列相关叙述正确的是（B）

元素（a>c-e基因（f）-g**i

d

A.碱基对数目的差异是不同f携带信息不同的主要原因

B.f在i上呈线性排列，f与性状不是简单的一一定应关系

C.e为核糖核昔酸，h为蛋白质

D.若g中（G+C）/（A+T）=0.5,则A占g中总碱基数的比例为1/2

［解析］f为基因，不同基因携带信息不同的主要原因是碱基对的排列顺序不同；i为染

色体，基因在染色体上呈线性排列，基因与性状不是简单的一一对应关系；e为基因的基本组

成单位一一脱氧核糖核甘酸，h为组成染色体的成分一一蛋白质；若g中（G+C）/（A+T）=0.5,

假设G=C=n,则A=T=2"，故A占g中总碱基数的比例为1/3。

课末总结

知识导图-思维缕析

原料梆离的脱班核甘酸

条］模_板DNA的两条链］

件酶解旋酶工DNA聚合酶等

I**®

特半保困复制

点

边解旋边复制

有遗传效应啾基排列顺序

的DNA片段代表遗传信息

学科素养-核心释疑

1.DNA分子具有多样性的原因是由于不同的DNA分子中碱基排列顺序是千变万化的；DNA

分子具有特异性的原因是由于每个DNA分子具有特定的碱基排列顺序。DNA分子的结构具有稳

定性的原因是外侧的脱氧核糖和磷酸的相间排列方式稳定不变，内侧碱基配对的方式稳定不

变。

2.DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本

条件。

3.保证DNA分子精确复制的原因有：（DDNA分子独特的双螺旋结构，能够为复制提供精

确的模板；（2）通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。

4.分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA分子之间（A+C）:（T+G）的比值相同

的原因是因为所有DNA双链中，A与T的数目相同，C与G的数目相同。分别以不同生物的DNA

为模板合成的各个新DNA之间存在差异是碱基的数目、比例和排列顺序不同。

5.每个DNA片段中有两个游离的磷酸基团，分别在两条链的其中一端；DNA双链分子中

磷酸、脱氧核糖和碱基之间的数量比为1：1：1。

6.DNA的复制方式是半保留复制，其意义是保持了遗传信息的连续性。

探究高考-明确考向

1.（2020•全国III,1）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（B）

A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质

B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽

C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等

I）.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子

［解析］本题考查真核生物的遗传信息及其传递。口心法则的基本内容指出遗传信息可

以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质，A正确；真核细胞中以DNA的一条链为模板转

录得到的RNA需要进一步修饰加工，只有外显子部分转录得到的mRNA才能编码多肽，B错误;

基因是有遗传效应的DNA片段，故细胞中DNA的碱基总数大于所有基因的碱基总数，C正确；

一个DNA分子上有多个基因，可以转录出不同的RNA分子，D正确。

2.(2017•海南卷，24)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物

体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述，正确的是(D)

A.碱基序列不同的双旗DNA分子，后一比值不同

B.前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高

C.当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链

D,经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1

［解析］由于双链DNA中碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故(A+C)/(G+T)

为恒值1，A错。A和T碱基对含2个氢键，C和G碱基芯含3个氢键，故(A+T)/(G+C)中，

(G+C)数目越多,氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高，B错。(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G

+T)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错。经半保留复制得到的

DNA分子,是双链DNA,(A+C)/(G+T)=1,D正确。

第3讲基因的表达

一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题H要求)

1.(2020•河北衡水中学五调)在蛋白质合成过程中，人们把结合在同一条mRNA链上的

核糖体称为多聚核糖体。下列相关叙述错误的是(B)

A.组成多聚核糖体的化学元素有C、H、0、N、P等

B.多聚核糖体使每条肽链合成的时间明显缩短

C.多聚核糖体合成蛋白质的过程中有水的生成

D.多聚核糖体合成蛋白质时能发生碱基互补配对

［解析］多聚核糖体可以在短时间内合成大量的肽链，但每条肽链合成的时间是相同的。

2.(2021•安徽合肥高三调研)图中①、②、③分别表示相应的结构或物质，Asn、Ser、

("y为三种氨基酸，分别是天冬酰胺支用0岫)、丝氨酸(CMON、甘氨酸(C2H5O2N),以下说法

错误的是(C)

A.结构①中发生氨基酸的脱水缩合

B.决定图中天冬酰胺的密码子是AAC

C.结构②沿着结构③移动，读取密码子

D.天冬酰胺R基C、H、0个数比为2：4：1

［解析］结构①是核糖体，是合成蛋白质的场所，在核糖体中会发生氨基酸的脱水缩合,

A正确；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，天冬酰胺的密码子是AAC,B正

确:结构②③分别是IRNA和mRNA,翻译时核糖体沿着irRNA移动读取密码子，C错误；期基

酸的分子式为GHGNR,天冬酰胺的分子式,为CHO3N2,则R基团中C、H、0三种元素的比为

2：4：1,D正确。

3.（2021•江苏徐州一中月考）如图甲、乙表示某生物遗传信息传递和表达过程，下列叙

述正确的是（A）

RNA聚合院

肽链

核糖体

乙

A.甲、乙所示过程可在细胞同一场所发生

B.甲过程需要4种核糖核甘酸、酶、能量等条件

C.图乙所示两过程碱基配对情况相同

I）.图乙过程合成的肽链长度不同

［解析］图甲表示DNA的复制，图乙表示同时进行的转录和翻译，则该生物为原核生物,

原核细胞中甲、乙所示过程可以在同一场所发生，A正确；DNA的复制需要的原料是4种脱氧

核甘酸，B错误；转录过程中的碱基配对为T—A、A—U、C—G、G-C,翻译过程中的碱基配

对为U—A、A—U、C—G、G—C,二者不完全相同，C错误；图乙合成的各条肽链是以同一条

mRNA为模板合成的，长度相等，D错误。

4.（2020•山东省泰安市高三上学期期中）核糖体RKA（rRNA）在核仁中通过转录形成，与

核糖核蛋白组装成核糖体前体，再通过核孔进入细胞质口进一步成熟，成为翻译的场所。翻

译时rRNA催化肽键的连接。下列相关叙述错误的是（C）

A.rRNA的合成需要DMA做模板

B.rRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关

C.翻译时，rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对

D.rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能

［解析］核糖体RNA（rRNA）在核仁中以DNA为模板通过转录形成，A项、B项正确；翻译

时，mRNA的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，C项错误；翻译时rRNA可降低氨基酸间

脱水缩合所需的活化能，催化肽键的连接，D项正确。

5.（2020•山东德州期中）如图为大肠杆菌细胞中进厅的某生理过程，其中A、B、。表示

物质，D表示结构。有关叙述正确的是（B）

A.大肠杆菌的物质A需经内质网和高尔基体的加工修饰才具有活性

B.细胞中物质B有多种，每种B只能识别并转运一种氨基酸

C.物质C上可以结合多个D,同时合成多个不同的物质A

D.结构D含有RNA和蛋白质，其形成与核仁有关

［解析］大肠杆菌无内质网和高尔基体；B为tRNA,细胞中tRNA有多种，每种tRNA识

别并转运一种氨基酸；物质C上可以结合多个D,同时合成多个相同的物质A；大肠杆菌没有

核仁。

6.(2020•山东省青岛市高三三模)新型冠状病毒(2019-nCoV)为有包膜病毒，其遗传物

质是一种单股正链RNA,以ss(+)RNA表示。ss(+)RNA可直接作为mRNA翻译成蛋白质，下

图是病毒的增殖过程示意图。有关该病毒说法正确的是(C)

r-*RNA发।制懒子代病毒

»»(+)RNA»­(-)RNA―►(♦)RNA—►结构蛋白

A.该病毒的遗传物质彻底水解会得到四种核糖核苜酸

B.(+)RNA的嗑咤碱基数与(一)RNA的喀咤碱基数相等

C.RNA复制酶在宿主细胞内可催化磷酸二酯键的形成

D.由于没有核糖体，所以病毒包膜上不存在蛋白质

［解析］该病毒的遗传物质是RNA,若初步水解会得到四种核糖核甘酸，A错误；图中的

(+)RNA与(一)RNA之间为互补关系，因此二者中的喀咤碳基数与噪吟碱基数是相等，B错误。

RNA复制酶在宿主细胞内可催化RNA的合成，品然RNA复制酶能催化核糖核甘酸之间磷浚二酯

键的形成，C正确：病毒是非细胞生物没有核糖体，但病毒包膜上依然存在在宿主细胞中合成

的蛋白质，D错误。故选C。

7.(2020•山东省淄博市高三三模)研究人员在分离大肠杆菌的多聚核糖体时，发现核糖

体与DNA及一些蛋白质复合物耦连在一起，形成复合结构，其组成如下图所示。下列叙述错

误的是(D)

A.核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连

B.大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行

C.在mRNA上，核糖体的移动方向为a-*b

D.启动子和终止子决定了翻译的开始和终止

［解析］由图可知：核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连，A正确；图中转录形成的mRNA

没有与质粒DNA的模板链分离，就有多个核糖体与mRNA结合，说明大肠杆菌的转录过程和翻

译过程同时进行，B1E确；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的

合成，且先结合的核糖体中合成的肽链最长，据此分析图示可知：在mRNA上，核糖体的移动

方向为a-b,C正确；启动子的作用是驱动基因转录出nRNA,终止子起到终止转录的作用，

起始密码子和终止密码子决定了翻译的开始和终止，D错误。故选D。

8.（2021•湖南长郡中学测试）如图为某六肽化合物合成的示意图。下列叙述不正确的是

（B）

A.与①一②相比，③一⑤特有的碱基配对方式是U—A

B.根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UCU

C.①f②中会产生图中④代表的物质，旦④中含有氢键

D.若该多肽是一种DNA聚合酷，则它会催化物质①的复制

［解析］①为DNA,②③均是mRNA,⑤是多肽。①一②过程表示转录，其碱基配对方式

是A—U、T—A、G—C、C—G,③一⑤过程表示翻译，其碱基配对方式是A—U、U—A^G—

C-G,可见，与①一②相比，③一⑤特有的碱基配对方式是U—A：由题意“为某六肽化合物

合成”，再根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密包子是UAA：①一②所示的转录过程会

产生图中④代表的tRNA,IRNA中含有氢键；若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化物质①

所示的DNA的复制。

9.（2020•山东省泰安市高三上学期期中）用3H标记尿嗑咤后合成的核糖核甘酸，若注入

真核细胞，不可用于研究（A）

A.DNA复制的场所

B.mRNA与核糖体的结合

C.DNA转录的场所

I）.mRNA合成由核孔进入细胞质

［解析］DNA复制需要DNA模板、原料脱氧核甘酸、能量ATP和DNA聚合酶，不需要尿嗓

口定核糖核甘酸，A正确；mRNA中含有尿喀咤核糖核甘酸，所以可以将其用“标记后研究mRNA

与核糖体的结合和mRNA合成由核孔进入细胞质过程，B、D错误；DNA转录是以DNA的一条链

为模板合成RNA的过程，需要核糖核甘酸为原料，所以可以用3H标记尿喘噬后合成的核糖核

苜酸作为原料研究该过程，C错误。故选A。

10.（202（）•山东日照一模）研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的

tRNA）会转化为空载IRNA（没有携带氨基酸的IRNR）参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸

时，tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述错误的是（B）

你我tRNA

A.过程①可以产生tENA、rRNA、mRNA三种RNA

B.终止密码子与a距离最近，d结合过的LRNA最多

C.细胞缺乏氨基酸时，空载IRNA既抑制转录也抑制翻译

D.细胞缺乏氨基酸时，该调控机制有利于氨基酸的调配利用

［解析］根据肽链的长短，判断核糖体是从mRNA右端向左端移动，因此，终止密码子与

a距离最近，a结合过的IENA最多。

11.（2020•天津高考模拟）若基因转录所合成的RNA链不能与模板分开，会形成R环（由

一条RNA链与双徒DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构）。下列有关说法正确的是

（I））

R环

A.R环的产生不会影响DNA的复制

B.R环中未配对的DN4单链可以进行转录因而不会影响该基因的表达

C.杂合链中A-U/T碱基对的比例不会影响R环的稳定性

0.RNA链未被快速转运到细胞质中可导致R环形成

［解析］由于形成的R环会阻碍解旋酶的移动，所以R环的产生会影响DNA的复制，A错

误；R环中未配对的DNA单链是非模板链，不进行转录，B错误；杂合链中A—U/T碱基对的

比例会影响两条链之间氢键的含量，A—U/T碱基对的比例越少，氢键就越多，R环越稳定，

因而会影响R环的稳定性，C错误；新生RNA分子未被及时加工成熟或未被快速转运到细胞质

等均会催生R环的产生，D正确。故选D。

12.（2020•黑龙江大庆四中高三月考）下列有关遗传信息传递的叙述中，错误的是

（C）

A.DNA复制和转录的场所相同

B.碱基互补配对原则很大程度上保证了DNA复制的准确性

C.基因的改变仅引起生物体单一性状的改变

0.转录时并非整个DNA分子都解旋

［解析］DNA复制的主要场所是细胞核，转录的主要场所是细胞核，A1E确；DNA准确复

制的原因是亲代DMA提供模板，复制过程严格遵循碱基互补配对，B正确；基因与性状的关系

并不都是简单的线性关系，基因的改变可能引起生物体多个性状的改变，c错误；转录是以基

因为单位进行的，因此转录时将DNA片段解旋，D正确。

13.（2021•天津高考模拟）如图为生物体内遗传信息的传递过程，下列相关叙述正确的

是（I））

⑤A条:诵人生蛋白质

（注：利福平与红霉素都是抗生素类药物，利福平能卯制RNA聚合酶的活性，红霉素能与

核糖体结合以阻止其发挥作用。）

A.在人体神经元的细胞核中发生的过程是①，细胞质中发生的过程是③

B.利福平抑菌是通过影响图中②过程实现的，红霉素抑菌是通过影响图中⑤过程实现的

C.图中能发生碱基A与T配对的过程有①能发生碱基A.与U配对的过程有②③④⑤

D.细胞生物的遗传信息传到蛋白质的途径为②③，病毒的遗传信息传到蛋白质的途径为

④②③或③

［解析］人体神经元细胞是高度分化的细胞，其细胞核中可发生②转录不可发生①DNA复

制，其细胞质中的线粒体含有少量DNA,可发生①DNA复制、②转录和③翻译过程，A错误；

据题干信息，利福平能抑制RNA聚合酶的活性，说明能够影响RNA的合成，而细菌不能发生

⑤RNA复制过程，因此利福平抑菌是通过影响②转录过程实现的。核糖体是翻译的场所，红霉

素能与核糖体结合阻止其发挥作用，因此红霉素抑菌是通过影响③翻译过程实现的，B错误；

DNA和DNA之间或者DNA和RNA之间能发生碱基A与T的配对，因止匕①DNA复制、②转录和④

逆转录过程均可发生碱基A与T的配对：DNA与RNA之间或者RNA与RNA之间能发生碱基A与

U的配对，因此②转录、③翻译、④逆转录和⑤RNA红制过程均可发生碱基A与U的配对.