遗传的分子基础知识梳理 高考真题检测汇总.docx
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遗传的分子基础知识梳理高考真题检测汇总
第四课：
遗传的分子基础
【高考真题】
1、（2016年）有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。
用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ）。
回答下列问题；
（1）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ADP.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“α”“β”或γ”）位上。
（2）若用带有32P标记的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“α”“β”或γ”）位上。
（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两天链用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，原因是_______________________
_____________________________________________________________________________。
2、下列叙述错误的是（）
A．DNA和ATP中所含的元素种类相同
B．一个tRNA分子中只有一个反密码子
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
3、（2015年）人或动物PrP基因编码一种蛋白（PrPc），该蛋白无致病性。
PrPc的空间结构改变后成为PrPBc （朊粒），就具有了致病性。
PrPBc可以诱导更多PrPc的转变为PrPBc，实现朊粒的增——可以引起疯牛病.据此判——下列叙述正确的是（）
A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D．PrPc转变为PrPBc的过程属于遗传信息的翻译过程
4、（2013年）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．反密码子是位于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
5、（2012年）同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同，其原因是参与这两种蛋白质合成的（）
A．tRNA种类不同 B．mRNA碱基序列不同
C．核糖体成分不同 D．同一密码子所决定的氨基酸不同
6、（2013年）示意图甲、乙、丙、丁为某实验动物感染HIV后的情况（）
A．从图甲可以看出，HIV感染过程中存在逆转录现象
B．从图乙可以看出，HIV侵入后机体能产生体液免疫
C．从图丙可以推测，HIV可能对实验药物a敏感
D．从图丁可以看出，HIV对试验药物b敏感
【知识梳理】
DNA是主要的遗传物质的实验证据
1、格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验
（1）S型细菌和R型细菌的区别
R型
S型
菌落
光滑
粗糙
菌体
有多糖类荚膜
无荚膜
毒性
有毒性，能使小鼠得败血症而死亡
无毒性
（2）实验过程
①把R型活细菌注射入小鼠——小鼠存活——说明R型细菌无毒性；
②把S型活细菌注射入小鼠——小鼠得败血症死亡——说明S型细菌有毒性；
③把加热杀死的S型细菌注入小鼠——小鼠存活——说明加热杀死的S型菌无毒性；
④把R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合注射入小鼠——小鼠死亡，且在体内分离
出S型活细菌——说明加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”能将R型细菌
转化为S型细菌。
（这是格里菲斯实验的结论）
2、艾佛里的肺炎双球菌体外转化实验
（1）实验思路：
设法把DNA和蛋白质分开，单独的观察它们各自的作用。
R型+S型
R型
R型
R型
R
型
活
细
DNA
蛋白质+
多糖
（2）实验过程及结论
分离
S
型
DNA+DNA酶
活
菌
实验方法：
分离提纯法
结论：
S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
注意：
（1）S型细菌的DNA使R型细菌转化成S型细菌的原理是：
S型细菌的DNA整合
到R型细菌的DNA，使R型细菌的DNA发生变异，转化成S型细菌，这是基
因重组的结果，而不是基因突变。
（2）加热杀死S型细菌的过程中，S型细菌的
蛋白质变性失活，但DNA在加热结束后又逐渐恢复活性。
（3）注射R型细菌一
段时间后，小鼠体内一般无R型细菌，因为小鼠得免疫系统会杀死R型细菌。
【例1】关于格里菲斯做的肺炎双球菌转化实验，下列说法错误的是（）
A．与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却
B．从死亡的老鼠体内可以分离出S型活菌
C．该转化实验不能证明DNA是遗传物质
D．S型菌的DNA能直接抵抗机体内的免疫系统，从而引发疾病
【例2】1928年，英国细菌学家格里菲斯以小鼠为实验材料做了如下实验：
第1组
第2组
第3组
第4组
实验处理
注射活的R型菌
注射活的S型菌
注射加热杀死的S型菌
注射活的R型菌与加热杀死的S型菌
实验现象
小鼠不死亡
小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌
下列关于此实验的分析不正确的是（）
A．实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离到S型活细菌
B．对第4组实验的分析必须是以1-3组的实验为参照
C．本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化
D．本实验结论为“DNA是使R型转化为S型的转化因子”
【例3】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。
设置本实验步骤目的是（）
A．证明R型菌生长不需要DNA
B．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
C．补充R型菌生长所需要的营养物质
D．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
【例4】艾佛里将S型细菌的DNA加入到了培养R型肺炎双球菌的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，下列说法中正确的是（）
A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的
B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组
C．该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA
D．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌
3、T2噬菌体侵染细菌实验
（1）噬菌体的结构：
蛋白质外壳（含特征元素“S”）和内部的DNA（含特征元素“P”）
（2）噬菌体的复制式增殖
增殖需要的条件
内容
模板
噬菌体的DNA
合成噬菌体DNA的原料
大肠杆菌（宿主细胞）提供的4种脱氧核苷酸
合成噬菌体蛋白质
原料
大肠杆菌（宿主细胞）提供的氨基酸
场所
大肠杆菌（宿主细胞）提供的核糖体
（3）实验方法：
放射性同位素标记法（同位素示踪技术）
（4）实验过程
①标记大肠杆菌：
分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌，使大肠杆菌分别含有35S和32P；
②分别用含有35S和32P的大肠杆菌去培养噬菌体，得到分别含有35S和32P的噬菌体；【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。
】（注意：
不能用培养基直接培养噬菌体，因为病毒只有寄生在活细胞中才表现生命活性，只能用活细胞培养噬菌体或其它病毒）
③分别用含有35S和32P的噬菌体去侵染没有被标记的噬菌体；
④保温一段时间，让噬菌体的DNA进入大肠杆菌；
⑤搅拌、离心：
搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离；离心的目的是
使溶液分层，上层为上清液，内含噬菌体（其实只有蛋白质外壳），下
层沉淀物，内含大肠杆菌。
⑥分别测量上清液和沉淀物中的同位素放射性高低。
⑦结果：
用含35S的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌的一组，上清液中放射性高，沉
淀物中的放射性低；而用含32P的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌的一组，
上清液中放射性低，沉淀物中的放射性高。
（4）结论：
DNA是遗传物质（此实验不能证明蛋白质不是遗传物质）。
（5）如果搅拌不充分，会出现什么现象？
搅拌不充分，导致噬菌体的蛋白质外壳没有与大肠杆菌分离而一同进入到沉淀物
中，则会在导致“用含35S的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌的一组”的沉淀物放射性
高。
（6）如果保温时间过长或过短，会出现什么现象？
如果保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于
上清液，导致“用含35P的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌的一组”的上清液放射性高；
如果混合培养保温的时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心
后分布于上清液中，导致“用含35P的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌的一组”的上清
液放射性高。
4、烟草花叶病毒感染烟草的实验
（1）实验方法：
病毒重组法；
（2）实验过程：
①完整的烟草花叶病毒——感染烟草——烟草叶出现病斑；
②烟草花叶病毒的蛋白质——感染烟草——烟草叶不出现病斑；
②烟草花叶病毒的DNA——感染烟草——烟草叶出现病斑；
（3）实验结论：
烟草花叶病毒的DNA能控制生物的遗传性状，RNA是遗传物质。
5、探究遗传物质的思路和方法
（1）探究思路
①若要探究哪种物质是遗传物质——应设法将各种物质分开，单独地观察它们各自的
作用；
②若要探知未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性，用DNA酶或RNA
酶去破坏其一，看其二。
（2）探究方法：
分离提纯法、同位素标记法、病毒重组法、酶解法；
6、DNA是主要的遗传物质
（1）DNA和RNA都可以做遗传物质，但大多数生物的遗传物质是DNA，所以说，DNA
是主要的遗传物质。
（2）有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或者RNA。
【例5】如图为噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌时间与放射性强弱关系的曲线图，实验过程中被感染的细菌基本没有发生裂解．相关叙述正确的是（ ）
A．实验中用35S、32P分别标记的是噬菌体的蛋白质、DNA
B．实验过程中充分搅拌能使所有的噬菌体与细菌脱离
C．实验结果说明适宜的搅拌时间为2min左右
D．此实验能证明噬菌体的遗传物质主要是DNA
【例6】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。
上清液带有放射性的原因可能是（）
A．离心时间过长，上清液中存在较重的大肠杆菌
B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C．噬菌体侵染后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
D．32P标记的噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
【例7】如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，由此可以判断（）
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程
D．RNA是TMV的主要遗传物质
【例8】下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步
骤，请将其补充完整。
（1）实验目的：
略
（2）材料用具：
显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和
RNA水解酶等。
（3）实验步骤：
第一步：
把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
第二步：
取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处
理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步：
将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好
的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。
（4）请预测结果及结论：
①__________________________________________________________________。
②__________________________________________________________________。
③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不
是RNA。
7、噬菌体侵染细菌实验标记问题的分析判断
（1）如果标记的是细菌，则子代中都含有放射性标记；
（2）如果标记的是噬菌体
①如果标记的是S元素（标记的是蛋白质），则子代中不会含有放射性标记；
②如果标记的是P元素（标记的是DNA），则部分子代中有放射性标记；
③如果标记的是C、H、O、N元素（标记的是DNA和蛋白质），则子代中部分都有放射
性标记；
【例9】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌中的病毒。
首先将大肠杆菌放到用含有放射性14C和18O标记的有机物配制的培养基中培养一段时间，然后用未被标记的T2噬菌体去感染上述被标记的大肠杆菌。
经保温一段时间后，从细菌体内分离出T2噬菌体，则此T2噬菌体的DNA分子和蛋白质分子中能检测到放射性物质的情况是（）
A．都能检测到14C和18O
B．只有DNA分子中能检测到14C和18O
C．都不能检测到14C和18O
D．DNA分子中只能检测到18O,蛋白质分子中只能检测到14C
【例10】如果用15N、32P、35S标记噬菌体后让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为（）
A．可在外壳中找到15N和35S
B．可在DNA中找到15N和32P
C．可在外壳中找到15N
D．可在DNA中找到15N、32P、35S
DNA的结构和复制
1、DNA分子的结构和结构特点
（1）DNA双螺旋结构模型的构建者：
沃森和克里克
（2）DNA双螺旋结构的形成
C、H、O、N、P元素→磷酸、脱氧核糖、含氮碱基→脱氧核苷酸→脱水缩合反应→脱氧核苷酸链→2条脱氧核苷酸链通过氢键相连，盘旋成双螺旋结构
（3）DNA双螺旋结构的内容
①DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链反向平行为双螺旋结构。
②外侧：
脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架；
③内侧：
两条链上的碱基根据碱基互补配对原则通过氢键连接成碱基对。
碱基互补配
对原则：
A—T（2个氢键），G—C（3个氢键）。
注意：
在DNA中，GC碱基对
越多，DNA结构就越稳定。
（4）结构特点：
①多样性：
碱基对的排列顺序多种多样；
②特异性：
特定的DNA分子具有特异的碱基对排列顺序
③稳定性：
基本骨架和氢键的存在使DNA具有稳定性
（5）关于DNA的分子结构
①DNA分子中磷酸、脱氧核糖、碱基之间的数量比为1:
1:
1；
②使碱基对中氢键打开的方法有：
用解旋酶断裂，用RAN聚合酶断裂，加热断裂；
③除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着2个磷酸，每个DNA片段
中，游离的磷酸基团有2个；
④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基G与T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核
糖—”相连接；
⑤氢键数目的计算：
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）个。
⑥DNA分子的水解产物：
初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核
糖和四种碱基。
【例11】下列关于DNA分子结构的叙述正确的是（）
A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构
B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基
C．DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对
D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸项链
【例12】如图为DNA分子部分结构示意图，以下叙述正确的是（）
A．DNA的稳定性与⑤有关，生物体内DNA解
旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、逆转录酶
等可以断开⑤
B．④是一个胞嘧啶脱氧核苷酸
C．DNA连接酶可催化⑥或⑦键形成
D．A链、B链的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖
【思考】解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶、RNA聚合酶、逆转录酶的作用和部位分别是什么？
【例13】在双螺旋DNA模型的搭建实验中，使用代表氢键的订书针将代表四种碱基的朔料片连为一体，为了逼真起见，A与T之间以及C与G之间最好分别钉（ ）
A．2和2个钉B．2和3个钉C．3和2个钉D．3和3个钉
2、与碱基互补配对原则有关的计算
据图示：
1号链—A—G—C—T—T—C—C—……m
2号链—T—C—G—A—A—G—G—……m
则有：
规律1：
A=T、G=C；
规律2：
任意两个不互补碱基之和相等，占碱基总数的50%；
规律3：
A1=T2、G1=C2、C1=G2、T1=A2
规律4：
如果A1占1号链的a%，A2占2号链的b%，则在整个双链DNA分子
中有A=1/2（a%+b%）。
规律5：
（T1+C1）/（A1+G1）=（A2+G2）/（T2+C2）
（A+T）/（G+C）=（A1+T1）/（G1+C1）=（A2+T2）/（G2+C2）
【例14】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（）
A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C=4∶4∶7∶7
B．若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m（m>2n），则G的个数为（pm/2n）-P
C．碱基排列方式共有4200种
D．含有4个游离的磷酸
【例15】下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答：
（1）若A占20%，G占__________。
（2）若DNA分子中A占20%，且一条链中的A为20%，则此链中C的最大值是______。
（3）一条链中（A＋C）/（T＋G）＝0.4，互补链中的此值是________。
（4）一条链中（A＋T）/（C＋G）＝0.4，互补链中的此值是__________。
（5）若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有________个。
【例16】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（）
3、DNA的复制
（1）概念：
是指以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。
（2）时间：
细胞有丝分裂的间期、无丝分裂之前和减数第一次分裂前的间期。
（3）场所：
细胞核（主要场所），真核细胞的叶绿体和线粒体，原核细胞的拟核和细胞质也
可以复制。
（4）条件：
①模板：
亲代DNA解旋后的两条母链；②原料：
游离的四种脱氧核苷酸；
③酶：
解旋酶、DNA聚合酶；④能量：
ATP直接提供。
（5）过程：
解旋——合成子链——母链与相应的子链盘旋成双螺旋结构的子代DNA。
（6）特点：
边解旋边复制；半保留复制；多起点复制（提高了复制的效率）；双向复制。
（7）复制精确的原因：
①规则的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；
②碱基互补配对原则，保证了复制准确无误的进行。
（8）意义：
把遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。
4、DNA半保留复制的实验证据
（1）实验过程：
大肠杆菌在含15N的培养液中生长若干代后，转移到含14N的培养基中培养
①提取初代大肠杆菌的DNA，离心，如下图1；
②细胞分裂1次后，提取大肠杆菌的DNA，离心，如下图2；
③细胞分裂2次后，提取大肠杆菌的DNA，离心，如下图3；
15N/14N—DNA
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
图1图2图3
15N/15N—DNA
结论：
DNA的复制是半保留复制；
（2）与DNA复制有关的计算
①把一个被15N标记的大肠杆菌培养在含14N的培养液中繁殖n代，则其一个DNA分子连续复制n次之后，共有多少个DNA？
多少条脱氧核苷酸链？
其中含15N的DNA多少个？
含14N的DNA多少个？
含15N的脱氧核苷酸链多少条？
含14N的脱氧核苷酸链多少条？
②一个DNA分子连续复制n次，共需要碱基数的问题；复制第n次需要的碱基数的问题；复制n次和第n次共需要某种碱基数的问题。
【例17】真核细胞中，DNA的复制如下图所示，下列表述错误的是（）
A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成
B．每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代
C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化
D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
【例18】某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（）
【例19】15N标记DNA的细菌，在14N培养基中连续分裂三次，子代DNA含14N链与15N的比例是_____________。
一个DNA的碱基总数为m，A占碱基总数的a%，连续复制n次后，共需要G__________________个。
【例20】若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为（）
A．1/（N×2i-1）B．1/（N×2i）C．1/（N×2i+1）D．1/（N×2i+2）
基因的表达
1、DNA与RNA的比较
DNA
RNA
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
五碳糖
脱氧核糖
核糖
结构
双螺旋结构
单链结构
功能
遗传信息的储存、传递、表达
主要存在部位
细胞核
细胞质
产生途径
DNA复制、逆转录
转录、RNA复制
种类
mRNA、tRNA、rRNA
核酸种类的判断：
（1）核酸中若有核糖，一定为RNA，若有脱氧核糖，一定为DNA。
（2）若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。
所以用放射性同位素
标记T或U，可探知DNA或RNA。
若大量利用T，可认为进行了
DNA的合成；若大量利用U，可认为进行了RNA的合成。
（3）若含T，A≠T或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA。
因为双链DNA分子
中A＝T，G＝C，且嘌呤（A＋G）＝嘧啶（T＋C）；
（4）若嘌呤之和≠嘧啶之和，肯定不是双链DNA（可能为单链DNA，也
可能为RNA）。
但若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，则可能既有双
链DNA，又有RNA。
2、遗传信息的转录
（1）概念：
是指以亲代DNA一条链为模板，合成mRN
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