高中生物專題07 遺傳的分子基礎(chǔ)-備戰(zhàn)2021年高考生物專題提分攻略（有答案）

這是一份高中生物專題07 遺傳的分子基礎(chǔ)-備戰(zhàn)2021年高考生物專題提分攻略（有答案），共15頁。教案主要包含了基礎(chǔ)知識必備，通關(guān)秘籍，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?第7章 遺傳的分子基礎(chǔ)

一、基礎(chǔ)知識必備
（一）人類對遺傳物質(zhì)的探索過程
1、肺炎雙球菌類型
　　　　特點(diǎn)
類型
菌落
莢膜
毒性
S型
光滑
有
有
R型
粗糙
無
無
2、格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
(1)過程及結(jié)果

(2)結(jié)論 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,這種轉(zhuǎn)化因子促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。
3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
(1)方法 直接分離S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,將它們分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),研究它們各自的遺傳功能。
(2)過程與結(jié)果

(3)結(jié)果分析 S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,其他物質(zhì)不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。
(4)結(jié)論 ① DNA是遺傳物質(zhì); ②蛋白質(zhì)、莢膜多糖和DNA水解物不是遺傳物質(zhì)。
（二）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)材料
T2噬菌體、大腸桿菌
實(shí)驗(yàn)原理
T2噬菌體僅由蛋白質(zhì)外殼和一個DNA分子組成,T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,侵入細(xì)菌后,能在自身遺傳物質(zhì)的作用下,利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行大量增殖
實(shí)驗(yàn)步驟
①標(biāo)記細(xì)菌
細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基→含35S的細(xì)菌;
細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基→含32P的細(xì)菌
②標(biāo)記噬菌體
噬菌體+含35S的細(xì)菌→含35S的噬菌體;
噬菌體+含32P的細(xì)菌→含32P的噬菌體
③噬菌體侵染細(xì)菌
含35S的噬菌體+細(xì)菌→上清液放射性很高,沉淀物放射性很低,在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S;
含32P的噬菌體+細(xì)菌→上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,在新形成的噬菌體中檢測到32P
實(shí)驗(yàn)分析
35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi),而是留在宿主細(xì)胞外;32P標(biāo)記的DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
子代噬菌體的各種性狀,是通過親代的DNA遺傳的,DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)

（三）煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)
驗(yàn)結(jié)果
①煙草花葉病毒→正常煙草→產(chǎn)生花葉病(對照組);
②煙草花葉病毒的RNA→ 正常煙草→產(chǎn)生花葉病(實(shí)驗(yàn)組);
③煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)→正常煙草→不產(chǎn)生花葉病(實(shí)驗(yàn)組)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)
（四）DNA 是主要的遺傳物質(zhì)
　科學(xué)家通過廣泛的實(shí)驗(yàn)探索,得出絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有少數(shù)種類的病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
生物類型
所含核酸
遺傳物質(zhì)
實(shí)例
細(xì)胞
生物
真核生物
DNA和RNA　
DNA
酵母菌、蘋果、人
原核生物
細(xì)菌、藍(lán)藻
非細(xì)胞
生物　
大多數(shù)病毒　
僅有DNA
DNA
T2噬菌體
極少數(shù)病毒　
僅有RNA
RNA
HIV、煙草花葉病毒
二、通關(guān)秘籍
1、(1)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)并不是基因發(fā)生了突變,而是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中,即實(shí)現(xiàn)了基因重組。
(2)在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌均轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,而是只有少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。原因是轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響。
(3)轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌的性狀可以遺傳下去,說明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。
2、(1)若用32P和35S標(biāo)記病毒而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記,相當(dāng)于間接地將核酸和蛋白質(zhì)分開,只有子代病毒的核酸被32P標(biāo)記。
(2)若用32P和35S標(biāo)記宿主細(xì)胞而病毒未被標(biāo)記,則在子代病毒的核酸和蛋白質(zhì)外殼中均有標(biāo)記元素。
(3)若用C、H、O、N等標(biāo)記病毒而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記,則只在子代病毒的核酸中有標(biāo)記元素。
(4)若用C、H、O、N等標(biāo)記宿主細(xì)胞而病毒未被標(biāo)記,則在子代病毒的核酸和蛋白質(zhì)外殼中均可找到標(biāo)記元素。
三、基礎(chǔ)知識必備
（一）DNA分子的結(jié)構(gòu)
1.DNA分子的結(jié)構(gòu)層次

2、DNA分子的化學(xué)組成
基本組成元素
C、H、O、N、P
基本組成物質(zhì)
磷酸、脫氧核糖、含氮堿基(A、G、C、T四種)
基本組成單位
四種脫氧核苷酸
DNA分子的結(jié)構(gòu)
兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈
3.DNA的空間結(jié)構(gòu)
項(xiàng)目
主鏈
側(cè)鏈
構(gòu)成
方式
①脫氧核糖與磷酸交替排列;
②兩條主鏈呈反向平行;
③兩條主鏈盤旋成規(guī)則的雙螺旋
①主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連接成對;
②堿基互補(bǔ)配對(A—T,G—C);
③堿基對平面之間平行
位置
雙螺旋外側(cè)
雙螺旋內(nèi)側(cè)
4、DNA分子的復(fù)制過程
復(fù)制時(shí)間
體細(xì)胞為有絲分裂間期;生殖細(xì)胞為減數(shù)第一次分裂前的間期
復(fù)制場所
主要是細(xì)胞核,但在擬核、葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(質(zhì)粒)中也進(jìn)行DNA的復(fù)制
復(fù)制過程
①解旋:利用細(xì)胞提供的能量,在解旋酶的作用下,兩條螺旋的雙鏈解開;
②合成子鏈:以解開的每一段母鏈為模板,在DNA聚合酶等的作用下,利用細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料,按堿基互補(bǔ)配對原則合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈;
③形成子代DNA:每條新鏈(子鏈)與對應(yīng)的模板鏈(母鏈)盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)
復(fù)制條件
以兩條DNA分子的單鏈為模板,以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料,需要解旋酶、DNA聚合酶等的催化,需要ATP提供能量
復(fù)制特點(diǎn)
邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制
復(fù)制結(jié)果
形成兩個完全相同的DNA分子
復(fù)制意義
將遺傳信息從親代傳給了子代,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性

四、通關(guān)秘籍
1、巧記DNA分子結(jié)構(gòu)的“五四三二一”
(1)五種元素:C、H、O、N、P;
(2)四種堿基:A、G、C、T,相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸;
(3)三種物質(zhì):磷酸、脫氧核糖、含氮堿基;
(4)兩條單鏈:兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈;
(5)一種空間結(jié)構(gòu):規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
2、關(guān)于DNA復(fù)制
(1)DNA能夠精確復(fù)制的原因:具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)、堿基互補(bǔ)配對原則。
(2)影響細(xì)胞呼吸(ATP供給)的所有因素都可能影響DNA復(fù)制。
(3)體外也可進(jìn)行DNA復(fù)制,即PCR擴(kuò)增技術(shù),除要滿足上述條件外,還應(yīng)注意溫度、pH的控制及引物的加入。
五、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建


一、 選擇題
1．(2017·全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是(　　)
A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖
B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)
C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中
D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同
【答案】　C
【解析】　T2噬菌體只能寄生在大腸桿菌中，并在其細(xì)胞中復(fù)制和增殖，A錯誤；T2噬菌體只有在宿主細(xì)胞內(nèi)才能合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯誤；培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)部，在宿主細(xì)胞內(nèi)，T2噬菌體以自身DNA為模板，以宿主細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(含32P的脫氧核苷酸等)為原料合成子代噬菌體，因此培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C正確；人類免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA，T2噬菌體所含的核酸是DNA，故兩者的核酸類型不同，增殖過程不完全相同，D錯誤。
2． 格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果如下圖所示。下列說法正確的是(　　)
實(shí)驗(yàn)1：R型細(xì)菌＋小鼠→存活
實(shí)驗(yàn)2：S型細(xì)菌＋小鼠→死亡
實(shí)驗(yàn)3：S型細(xì)菌＋加熱＋小鼠→存活
實(shí)驗(yàn)4：S型細(xì)菌＋加熱＋R型細(xì)菌＋小鼠→死亡
A．實(shí)驗(yàn)1為空白對照組，實(shí)驗(yàn)2、3和4均為實(shí)驗(yàn)組
B．能從實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4中死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌
C．該實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌的DNA可在R型活細(xì)菌內(nèi)表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)
D．對比實(shí)驗(yàn)2、3的結(jié)果，說明加熱能使有毒性的S型活細(xì)菌失去毒性
【答案】　D
【解析】 四個實(shí)驗(yàn)相互對照，四組實(shí)驗(yàn)均為實(shí)驗(yàn)組，A項(xiàng)錯誤；實(shí)驗(yàn)2中小鼠體內(nèi)只存在S型細(xì)菌，B項(xiàng)錯誤；該實(shí)驗(yàn)只能證明轉(zhuǎn)化因子的存在，但不能證明其化學(xué)成分，C項(xiàng)錯誤。
3．(2020·常熟檢測)下圖是用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的過程，A代表噬菌體侵染細(xì)菌、B代表噬菌體空殼、C代表大腸桿菌。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，培養(yǎng)液中需含32P的無機(jī)鹽
B．若要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還需設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)作對照
C．保溫時(shí)間延長會提高噬菌體侵染細(xì)菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降
D．噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，大腸桿菌為噬菌體繁殖提供了所有條件
【答案】　B
【解析】 該實(shí)驗(yàn)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染無標(biāo)記的大腸桿菌，故培養(yǎng)液不能用32P標(biāo)記，A錯誤；再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)作對照，才能證明DNA是遺傳物質(zhì)，B正確；保溫時(shí)間過長，會導(dǎo)致子代噬菌體釋放出來，出現(xiàn)在上清液，引起上清液的放射性增強(qiáng)，C錯誤；噬菌體侵染大腸桿菌過程中，DNA是噬菌體提供的，DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的原料，酶、場所等是大腸桿菌提供的，D錯誤。故選B。
4．將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)

A．實(shí)驗(yàn)過程中，R型細(xì)菌內(nèi)DNA發(fā)生了重組
B．曲線ab段小鼠體內(nèi)還沒形成大量的相應(yīng)抗體
C．曲線bc段絕大多數(shù)的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌
D．cd段上升的原因可能是S型細(xì)菌降低了小鼠的免疫能力
【答案】　C
【解析】 R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，是S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌體內(nèi)，使R型細(xì)菌內(nèi)DNA發(fā)生了重組，A正確；曲線ab段上升的原因是小鼠的體內(nèi)還沒有形成大量的免疫R型細(xì)菌的抗體，因而R型細(xì)菌能進(jìn)行大量繁殖，B正確；曲線bc段下降的原因是一部分R型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)消滅，且只有少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，C錯誤；從曲線中看出S型細(xì)菌數(shù)量逐漸上升，S型細(xì)菌降低了小鼠的免疫能力，從而導(dǎo)致cd段R型細(xì)菌的數(shù)量上升，D正確。
5．(2020·湖北名校聯(lián)盟)利用DNA指紋技術(shù)進(jìn)行親子鑒定具有極高的準(zhǔn)確率，下列不能作為該項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)依據(jù)的是(　　)
A．基因在染色體上呈線性排列
B．不同DNA分子具有特定的堿基排列順序
C．同一個體不同體細(xì)胞中的核DNA是相同的
D．子代的染色體一半來自父方一半來自母方
【答案】　A
【解析】 無論是否有親子關(guān)系，真核生物的核基因在染色體上都呈線性排列，不能作為親子鑒定的依據(jù)，A符合題意；不同DNA分子具有特定的堿基排列順序，故DNA具有特異性，可以作為親子鑒定的依據(jù)，B不符合題意；同一個體不同體細(xì)胞是有絲分裂而來，故核DNA是相同的，可以作為親子鑒定的依據(jù)，C不符合題意；子代的染色體一半來自父方一半來自母方，即核DNA一半來自父方，一半來自母方，攜帶父母雙方的遺傳物質(zhì)，故可以作為親子鑒定的依據(jù)，D不符合題意。
6．(不定項(xiàng))下列有關(guān)基因的敘述，不正確的是(　　)
A．摩爾根將孟德爾的“遺傳因子”這一名詞重新命名為“基因”
B．隨著細(xì)胞質(zhì)基因的發(fā)現(xiàn)，基因與染色體的關(guān)系可概括為染色體是基因的主要載體
C．一個DNA分子上有多個基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
D．研究表明，基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系
【答案】　A
【解析】 摩爾根運(yùn)用假說—演繹法證明基因在染色體上，約翰遜給“遺傳因子”起了一個新名字為“基因”，A錯誤；DNA主要存在于染色體上，少量存在于細(xì)胞質(zhì)中，故染色體是基因的主要載體，B正確；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上有多個基因，C正確；生物的性狀是由基因和環(huán)境共同決定的，基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系，D正確。
7．正常情況下，DNA分子在復(fù)制時(shí)，DNA單鏈結(jié)合蛋白能與解旋后的DNA單鏈結(jié)合，使單鏈呈伸展?fàn)顟B(tài)而有利于復(fù)制。下圖是大腸桿菌DNA復(fù)制過程的示意圖，下列有關(guān)分析錯誤的是(　　)

A．在真核細(xì)胞中，DNA復(fù)制可發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期
B．DNA復(fù)制時(shí)，兩條子鏈復(fù)制的方向是相反的，且都是連續(xù)形成的
C．如圖所示過程可發(fā)生在大腸桿菌的擬核中，酶①和酶②都是在核糖體上合成的
D．DNA單鏈結(jié)合蛋白能防止解旋的DNA單鏈重新配對
【答案】　B
【解析】 DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模瑥膱D中可以看出，在復(fù)制的過程中，子鏈的形成是由片段連接而成的，B項(xiàng)錯誤。
8．(2020·天津高三期末)在體外用14C標(biāo)記半胱氨酸-tRNA復(fù)合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys-tRNACys，再用無機(jī)催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNACys(見下圖，tRNA不變)。如果該*Ala-tRNACys參與翻譯過程，那么下列敘述正確的是(　　)

A．在一個mRNA分子上可以同時(shí)合成多條被14C標(biāo)記的多肽鏈
B．反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結(jié)合的氨基酸決定
C．新合成的肽鏈中，原來Cys的位置不會被替換為14C標(biāo)記的Ala
D．新合成的肽鏈中，原來Ala的位置會被替換為14C標(biāo)記的Cys
【答案】　A
【解析】 多聚核糖體是指一條mRNA上同時(shí)結(jié)合多個核糖體，可同時(shí)合成多條被14C 標(biāo)記的多肽鏈，A正確；反密碼子與密碼子按堿基互補(bǔ)原則進(jìn)行配對，與tRNA攜帶的氨基酸無關(guān)，B錯誤；由于該tRNA攜帶的氨基酸由Cys替換成Ala，則新合成的肽鏈中，原來Cys的位置會被替換成Ala，C錯誤；該tRNA本應(yīng)運(yùn)輸Cys，則Ala的位置不會替換為Cys，D錯誤。
9．(2019·海南高考)下列關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述錯誤的是(　　)
A．蛋白質(zhì)合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束
B．?dāng)y帶肽鏈的tRNA會先后占據(jù)核糖體的2個tRNA結(jié)合位點(diǎn)
C．?dāng)y帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個tRNA結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合
D．最先進(jìn)入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時(shí)脫掉氨基酸
【答案】　C
【解析】 蛋白質(zhì)合成中，翻譯的模板是mRNA，從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束，A正確；核糖體同時(shí)占據(jù)兩個密碼子位點(diǎn)，攜帶肽鏈的tRNA會先后占據(jù)核糖體的2個tRNA結(jié)合位點(diǎn)，通過反密碼子與密碼子進(jìn)行互補(bǔ)配對，B正確、C錯誤；最先進(jìn)入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時(shí)脫掉氨基酸，繼續(xù)運(yùn)輸其他氨基酸，D正確。
10．(2020·承德一中檢測)如圖所示線粒體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)與細(xì)胞核密切相關(guān)。用某種抑制性藥物處理細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的T蛋白明顯增多。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A．線粒體內(nèi)外膜之間是線粒體基質(zhì)
B．過程①②受線粒體的調(diào)控
C．據(jù)圖推測該藥物最可能抑制了③過程
D．M蛋白可能與有氧呼吸第三階段關(guān)系密切
【答案】　D
【解析】 線粒體內(nèi)膜以內(nèi)是線粒體基質(zhì)，A錯誤；過程①轉(zhuǎn)錄和過程②RNA從核孔出細(xì)胞核不受線粒體的調(diào)控，B錯誤；用某種抑制性藥物處理細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的T蛋白明顯增多，推測該藥物最可能抑制了④過程，C錯誤；依據(jù)M蛋白在線粒體中的位置推斷，M蛋白可能與有氧呼吸第三階段關(guān)系密切，因?yàn)橛醒鹾粑谌齻€階段在線粒體內(nèi)膜完成，D正確。
11．(2020·廊坊聯(lián)考)下圖表示發(fā)生在水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)的某生理過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)

A．上圖表示翻譯合成蛋白質(zhì)的過程
B．物質(zhì)①②都是主要在細(xì)胞核內(nèi)通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的
C．圖中異亮氨酸對應(yīng)的密碼子是AUC
D．該過程需要RNA聚合酶的催化
【答案】　D
【解析】 題圖表示翻譯合成蛋白質(zhì)的過程，A正確；物質(zhì)①②是RNA，都是主要在細(xì)胞核內(nèi)通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，B正確；圖中異亮氨酸對應(yīng)的密碼子是mRNA上的AUC，C正 確；RNA聚合酶的催化是轉(zhuǎn)錄過程，該過程為翻譯，D錯誤。
12．(2020·北京海淀區(qū)高三期末)科研人員測定某噬菌體單鏈DNA的序列，得到其編碼蛋白質(zhì)的一些信息，如下圖所示。據(jù)此作出的分析，不正確的是(　　)

A．谷氨酸(Glu)至少有兩種密碼子
B．終止密碼子分別為TAA或TGA
C．一個堿基對替換可能引起兩種蛋白發(fā)生改變
D．基因重疊能經(jīng)濟(jì)地利用DNA的遺傳信息量
【答案】　B
【解析】 90號和149號都編碼Glu，并且堿基不同，所以Glu至少有兩種密碼子，A正確；密碼子是mRNA編碼一個氨基酸的三個堿基，而這是DNA分子，沒有密碼子，B錯誤；由于兩個基因共用一個DNA分子片段，所以一個堿基對替換可能引起兩種蛋白發(fā)生改變，C正確；圖中基因D的堿基序列中包含了基因E的起始到基因E的終止，由此看出基因發(fā)生了重疊，這樣就增大了遺傳信息儲存的容量，也能經(jīng)濟(jì)地利用DNA的遺傳信息量，D正確。
13．(2020·常熟檢測)1957年克里克提出“中心法則”，1970年他又重申了中心法則的重要性并完善了中心法則(如圖)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)

A．①～⑤過程都可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生　
B．①～⑤過程均遵循堿基互補(bǔ)配對原則
C．①和⑤過程在大腸桿菌細(xì)胞中可以同時(shí)進(jìn)行
D．中心法則揭示了生物界共用同一套遺傳密碼
【答案】　D
【解析】 ①～⑤過程表示遺傳信息的流動，都可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生，A正確；圖中所有過程都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，B正確；①是將DNA中遺傳信息傳遞給RNA，為轉(zhuǎn)錄過程，⑤是將RNA中遺傳信息翻譯成氨基酸序列的過程，即翻譯，大腸桿菌細(xì)胞為原核細(xì)胞，沒有細(xì)胞核，轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時(shí)進(jìn)行，C正確；中心法則揭示了遺傳信息的流動方向或傳遞規(guī)律，并沒有揭示生物界共用同一套遺傳密碼，D錯誤。
14．(2020·廣東六校聯(lián)考)長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25 ℃，將孵化后4～7天的長翅果蠅幼蟲放在35～37 ℃的環(huán)境中處理6～24小時(shí)后，得到了一些殘翅果蠅，這些殘翅果蠅在25 ℃下產(chǎn)生的后代仍是長翅果蠅。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．環(huán)境條件的改變可以引起生物性狀的改變
B．控制果蠅翅型基因的表達(dá)受溫度影響
C．果蠅翅的發(fā)育可能與某種酶有關(guān)
D．本實(shí)驗(yàn)中殘翅果蠅的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果
【答案】　D
【解析】 生物的性狀是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果，根據(jù)題目信息，長翅果蠅發(fā)生的變異是環(huán)境影響的結(jié)果。環(huán)境溫度影響酶的活性，進(jìn)一步影響了基因的表達(dá)，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。
15．(2020·名校聯(lián)考)下圖表示某生物細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的復(fù)制和表達(dá)過程，下列說法正確的是(　　)

A．圖示過程主要發(fā)生在衣藻、藍(lán)藻、細(xì)菌等單細(xì)胞生物體內(nèi)
B．圖中三個生理過程都有氫鍵的形成和斷裂
C．圖中遺傳信息的傳遞方向是DNA→RNA，RNA→蛋白質(zhì)
D．圖中的“核酸－蛋白質(zhì)”復(fù)合體有核糖體、染色體、DNA－酶等
【答案】　C
【解析】 圖中顯示復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三個生理過程同時(shí)進(jìn)行，主要發(fā)生在原核生物，衣藻是真核生物，A錯誤；翻譯過程有tRNA反密碼子和mRNA密碼子的配對堿基之間氫鍵的形成和斷裂，B正確；圖中遺傳信息的傳遞方向是DNA→DNA，DNA→RNA，RNA→蛋白質(zhì)，C錯誤；圖中的“核酸－蛋白質(zhì)”復(fù)合體有核糖體、DNA－酶等，無染色體，D錯誤。
16．(2020·北京101中學(xué)檢測)如圖表示藍(lán)藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應(yīng)關(guān)系。判斷下列說法正確的是(　　)

A．分析題圖可知①鏈應(yīng)為DNA中的α鏈
B．DNA形成②的過程發(fā)生的場所是細(xì)胞核
C．酪氨酸和天冬氨酸的密碼子分別是AUG、CUA
D．圖中②與③配對的過程在核糖體上進(jìn)行
【答案】　D
【解析】 分析題圖可知轉(zhuǎn)錄的模板鏈?zhǔn)铅骆湥珹項(xiàng)錯誤；藍(lán)藻是原核細(xì)胞，DNA形成②的過程發(fā)生的場所是擬核，B項(xiàng)錯誤；密碼子是mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基，因此酪氨酸和天冬氨酸的密碼子分別是CAU、UAG，C項(xiàng)錯誤； 圖中②與③配對的過程發(fā)生在翻譯過程中，在核糖體上進(jìn)行，D項(xiàng)正確。
17．黃色小鼠(AA)與黑色小鼠(aa)雜交，產(chǎn)生的F1(Aa)不同個體出現(xiàn)了不同體色。研究表明，不同體色的小鼠A基因的堿基序列相同，但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如圖)現(xiàn)象出現(xiàn)，甲基化不影響基因DNA復(fù)制。有關(guān)分析錯誤的是(　　)

A．F1個體體色的差異與A基因甲基化程度有關(guān)
B．甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的結(jié)合
C．堿基甲基化不影響堿基互補(bǔ)配對過程
D．甲基化是引起基因突變的常見方式
【答案】　D
【解析】 根據(jù)題意和題圖分析，基因型都為Aa的小鼠毛色不同，關(guān)鍵原因是A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化，甲基化不影響基因DNA復(fù)制，但影響該基因的表達(dá)，所以會影響小鼠的毛色出現(xiàn)差異。由此可知，F(xiàn)1個體的基因型都是Aa，但體色有差異，顯然與A基因甲基化程度有關(guān)，A正確；RNA聚合酶與該基因的結(jié)合屬于基因表達(dá)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而A基因甲基化會影響其表達(dá)過程，B正確；堿基甲基化不影響DNA復(fù)制過程，而DNA復(fù)制過程有堿基互補(bǔ)配對過程，C正確；基因突變是基因中堿基對增添、缺失或替換導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，而基因中堿基甲基化后仍然屬于該基因，所以不屬于基因突變，D錯誤。
二、非選擇題
18．(2020·衡中同卷)早期，科學(xué)家對DNA分子復(fù)制方式的預(yù)測如圖甲所示，1958年，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)了一個巧妙的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了DNA以半保留的方式復(fù)制。試管②③④⑤是模擬實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的結(jié)果(如圖乙)?；卮鹣铝袉栴}。

甲

乙
培養(yǎng)過程：
Ⅰ.在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代，使DNA雙鏈均被15N標(biāo)記(試管①)
Ⅱ.轉(zhuǎn)至含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，每30 min復(fù)制一代。
Ⅲ.取出每代DNA的樣本離心，記錄結(jié)果。
(1)本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的主要技術(shù)為______________________，步驟Ⅰ的目的是標(biāo)記大腸桿菌中的________；至少需要________min才會出現(xiàn)試管④的結(jié)果。
(2)30 min后離心只有1條中等密度帶(如試管③所示)，則可以排除DNA復(fù)制的方式是______________； 為進(jìn)一步確定DNA復(fù)制的方式，科學(xué)家對結(jié)果③中的DNA分子用解旋酶處理后離心，若出現(xiàn)____________________________，則DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制。
(3)若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，中帶比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果所呈現(xiàn)的略寬，其原因可能是新合成的DNA單鏈中N元素仍有少部分為________。
【答案】　(1)同位素示蹤技術(shù)　DNA　60　(2)全保留復(fù)制　重帶和輕帶兩種條帶　(3)15N
【解析】　(1)本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的主要技術(shù)為同位素示蹤技術(shù)，步驟Ⅰ的目的是標(biāo)記大腸桿菌中的DNA出現(xiàn)試管④的結(jié)果至少需要DNA復(fù)制兩次，每次復(fù)制的時(shí)間為30 min，因此至少需要60 min才會出現(xiàn)試管④的結(jié)果。(2)復(fù)制一代后離心只有1條中等密度帶，說明DNA復(fù)制方式不會為全保留復(fù)制。如果DNA的復(fù)制方式為分散復(fù)制，則每一條脫氧核苷酸鏈既保留母鏈部分又有子鏈部分，則可能出現(xiàn)不了清晰的條帶，而半保留復(fù)制能出現(xiàn)清晰的重帶和輕帶兩種條帶。(3)若中帶比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果所呈現(xiàn)的略寬，其原因可能是新合成的DNA單鏈中N元素仍有少部分為15N。因?yàn)檗D(zhuǎn)移培養(yǎng)時(shí)，可能帶入了少量的原來的培養(yǎng)基。
19．(2020·山東模擬)2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予在低氧感應(yīng)方面做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。研究發(fā)現(xiàn)，合成促紅細(xì)胞生成素(EPO)的細(xì)胞持續(xù)表達(dá)低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)。在氧氣供應(yīng)正常時(shí)，HIF-1α合成后很快被降解；在氧氣供應(yīng)不足時(shí)，HIF-1α不被降解，細(xì)胞內(nèi)積累的HIF-1α可促進(jìn)EPO的合成，使紅細(xì)胞增多以適應(yīng)低氧環(huán)境，相關(guān)機(jī)理如下圖所示。此外，該研究可為癌癥等諸多疾病的治療提供新思路。

(1)如果氧氣供應(yīng)不足，HIF-1α進(jìn)入細(xì)胞核，與其他因子(ARNT)一起與EPO基因上游的調(diào)控序列結(jié)合，增強(qiáng)該基因的________，使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干細(xì)胞，使其__________________________________，生成大量紅細(xì)胞，從而提高氧氣的運(yùn)輸能力。
(2)正常條件下，氧氣通過________的方式進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)的HIF-1α在脯氨酰羥化酶的作用下被羥基化，最終被降解。如果將細(xì)胞中的脯氨酰羥化酶基因敲除，EPO基因的表達(dá)水平會________(填“升高”或“降低”)，其原因是___________________________________。
(3)一些實(shí)體腫瘤(如肝癌)中的毛細(xì)血管生成滯后，限制了腫瘤的快速發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮生長因子能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和毛細(xì)血管的生成。假設(shè)血管內(nèi)皮生長因子的合成與EPO合成的調(diào)節(jié)途徑類似，且途徑有兩個：途徑①相當(dāng)于圖中HIF-1α的降解過程，途徑②相當(dāng)于HIF-1α對EPO合成的調(diào)控過程。為了限制腫瘤快速生長，可以通過調(diào)節(jié)途徑①和途徑②來實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行調(diào)節(jié)的思路是______________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)表達(dá)水平(或轉(zhuǎn)錄)　增殖和分化　(2)自由擴(kuò)散　升高　該基因被敲除后，缺少脯氨酸酰羥化酶，HIF-1α不能被降解，其進(jìn)入細(xì)胞核與ARNT一起與EPO基因上游的調(diào)控序列結(jié)合，增強(qiáng)EPO基因的表達(dá)　(3)促進(jìn)途徑①，抑制途徑②
【解析】　(1)若氧氣供應(yīng)不足，HIF-1α進(jìn)入細(xì)胞核，與ARNT一起與EPO基因上游的調(diào)控序列結(jié)合，增強(qiáng)該基因的表達(dá)水平，使EPO合成和分泌增加。EPO(促紅細(xì)胞生成素)可刺激骨髓造血干細(xì)胞增殖和分化，生成大量紅細(xì)胞，從而提高氧氣的運(yùn)輸能力。(2)氧氣進(jìn)入細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散；若脯氨酰羥化酶基因被敲除，細(xì)胞中缺少脯氨酸酰羥化酶，則HIF-1α不能被降解，其積累后，可進(jìn)入細(xì)胞核與ARNT一起增強(qiáng)EPO基因的表達(dá)。(3)由題意可知，毛細(xì)血管生成滯后可限制腫瘤的快速生長，而毛細(xì)血管生成受血管內(nèi)皮生長因子的調(diào)控。結(jié)合圖解可知，途徑①會降低細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長因子的含量，進(jìn)而抑制毛細(xì)血管的生成，可限制腫瘤的快速生長，途徑②則會增加細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長因子的含量，因此為限制腫瘤快速生長，應(yīng)促進(jìn)途徑①、抑制途徑②。
20．(2017·全國卷Ⅰ)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。
假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路；(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個組)
【答案】　(1)思路
甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測其放射性。
乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測其放射性。
(2)結(jié)果及結(jié)論
若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。
【解析】　該實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定一種病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，要求使用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法。DNA和RNA的元素組成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只標(biāo)記化學(xué)元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之處在于含氮堿基不同，因此可在培養(yǎng)基中分別加入含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶和含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶來合成DNA，還是利用了含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶來合成RNA。