?第7講　遺傳的分子基礎(chǔ)



1．(必修2 P42問題探討1)遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)：遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，要能儲(chǔ)存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制，并傳遞給下一代等。
2．(必修2 P45正文)T2噬菌體是—種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒。
3．(必修2 P45相關(guān)信息)在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA標(biāo)記而不用14C和18O同位素標(biāo)記的原因：S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中，而P幾乎都存在于DNA中。而T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有C和O這兩種元素。
4．(必修2 P46思考·討論1)選用細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料研究遺傳物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)：成分和結(jié)構(gòu)簡單，繁殖速度快，容易分析結(jié)果。
5．(必修2 P46思考·討論2)從控制自變量的角度，艾弗里實(shí)驗(yàn)的基本思路是在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中特異性地除去某一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)。在實(shí)際操作過程中最大的困難是如何徹底去除細(xì)胞中含有的某種物質(zhì)。
6．(必修2 P46思考·討論3)艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希采用的技術(shù)手段有噬菌體培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的分離和提取技術(shù)等?？茖W(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段作為保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)。
7．(必修2 P53正文)1958年，美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，證明DNA的確是以半保留的方式復(fù)制的。
8．(必修2 P55旁欄思考)第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶，這個(gè)結(jié)果排除了全保留復(fù)制方式。
9．(必修2 P56正文)DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程，需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。
10．(必修2 P58 思考·討論)人類基因組計(jì)劃測定的是24條染色體(22條常染色體＋X＋Y)上DNA的堿基序列。
11．(必修2 P58思考·討論2)基因的遺傳效應(yīng)是指基因能夠復(fù)制、傳遞和表達(dá)性狀的過程。
12．(必修2 P62非選擇題1)DNA分子雜交技術(shù)可以用來比較不同種生物DNA分子的差異。兩種生物的DNA分子雜交形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，這兩種生物的親緣關(guān)系越近。
13．(必修2 P67圖4－6)tRNA中含有堿基對并有氫鍵，另外，—OH部位是結(jié)合氨基酸的部位，與氨基酸的羧基結(jié)合。
14．(必修2 P67思考·討論1)密碼子的簡并性對生物體生存發(fā)展的意義：在一定程度上能防止由堿基改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。
15．(必修2 P68圖4－7)圖中所示的正在合成的肽鏈的氨基酸序列是甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸—精氨酸—半胱氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—谷氨酸—絲氨酸。
16．(必修2 P69小字內(nèi)容)通常，一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此，由合成的肽鏈的長度可推出核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向，一般核糖體上的肽鏈越長，則其與mRNA分子結(jié)合得越早。
17．(必修2 P69圖4－8虛線)某些RNA病毒的RNA復(fù)制酶能催化RNA進(jìn)行復(fù)制；某些致癌的RNA病毒中含有逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。
18．(必修2 P71正文)豌豆圓粒和皺粒的機(jī)理：皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶活性大大降低，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低。淀粉能吸水膨脹，蔗糖卻不能。當(dāng)豌豆成熟時(shí)，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分飽滿，而淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮。
19．(必修2 P72正文)囊性纖維化機(jī)理：編碼一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CFTR蛋白)的基因缺失了3個(gè)堿基，導(dǎo)致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，進(jìn)而影響了CFTR蛋白的空間結(jié)構(gòu)，使CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺功能嚴(yán)重受損。
20．(必修2 P72思考·討論2)3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這說明基因的表達(dá)具有選擇性。
21．(必修2 P73思考·討論1)資料中柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是發(fā)生在相應(yīng)基因或基因前端的甲基化修飾均導(dǎo)致相關(guān)基因的表達(dá)受到抑制，進(jìn)而影響性狀。
22．(必修2 P73思考·討論3)相應(yīng)資料展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對表型產(chǎn)生了影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。
23．(必修2 P74相關(guān)信息)除了DNA甲基化外，構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；刃揎椧矔?huì)影響基因的表達(dá)。

1．一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，其意義是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)
2．囊性纖維病的發(fā)病原因說明了基因控制生物性狀的途徑之一是________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀
3．表觀遺傳是指_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象
4．基因與性狀的關(guān)系是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：基因通過表達(dá)出酶或結(jié)構(gòu)蛋白，進(jìn)而控制生物體的性狀
5．原核生物的擬核基因表達(dá)速率往往比真核生物的核基因表達(dá)的速率要快很多，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：原核生物基因表達(dá)時(shí)轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進(jìn)行，真核生物基因表達(dá)時(shí)先完成轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯
6．同一頭大蒜上的蒜瓣，種在大田里長的葉片是綠色的，種在地窖里長的蒜黃是黃色的，說明葉綠素的合成需要光照，其機(jī)理是_____________________________________________。
提示：光照誘導(dǎo)了與葉綠素合成相關(guān)酶的基因的表達(dá)

考點(diǎn)1　DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
[核心整合]
1．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)遵循相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則——對照原則
(1)肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對照
＋＋

(2)T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

2．“二看”法分析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的放射性

3.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的誤差分析
(1)32P噬菌體侵染大腸桿菌

(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌

[素養(yǎng)提升]
1．將S型細(xì)菌的DNA注入小鼠體內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡嗎？請分析說明。
提示：不能導(dǎo)致小鼠死亡，因?yàn)閷?dǎo)致小鼠死亡的是活的S型細(xì)菌。
2．實(shí)驗(yàn)中32P和35S標(biāo)記的噬菌體是如何獲得的？請簡述標(biāo)記的方法。
提示：先培養(yǎng)具有放射性的大腸桿菌，然后用具有放射性的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體。
3．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有較低放射性，請分析可能的原因是什么？
提示：保溫時(shí)間過長或過短。若保溫時(shí)間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；若保溫時(shí)間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會(huì)使上清液出現(xiàn)放射性。
4．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(huì)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，簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。
提示：實(shí)驗(yàn)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。
實(shí)驗(yàn)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。
[題組集訓(xùn)]
題組一　分析探索生物遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)
1．(2022·湖南卷)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項(xiàng)不會(huì)發(fā)生(　　)
A．新的噬菌體DNA合成
B．新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成
C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNA
D．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合
解析　C　T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會(huì)在大腸桿菌體內(nèi)復(fù)制，合成新的噬菌體DNA，A正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進(jìn)入大腸桿菌，T2噬菌體會(huì)用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼，B正確；噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNA，C錯(cuò)誤；合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合，合成蛋白質(zhì)，D正確。
2．(2022·臨沂一模)研究發(fā)現(xiàn)，R型活細(xì)菌整合了S型細(xì)菌的DNA片段后，第一次分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子一代細(xì)菌中一個(gè)是R型細(xì)菌、一個(gè)是S型細(xì)菌，而子一代細(xì)菌的性狀遺傳是穩(wěn)定的。下列有關(guān)推測較為合理的是(　　)
A．S型細(xì)菌的雙鏈DNA片段插入了R型細(xì)菌擬核雙鏈DNA中
B．S型細(xì)菌DNA片段中的一條鏈替換了R型細(xì)菌擬核DNA的一條鏈
C．S型細(xì)菌的雙鏈DNA片段插入了R型細(xì)菌質(zhì)粒雙鏈DNA中
D．S型細(xì)菌DNA片段中的一條鏈替換了R型細(xì)菌質(zhì)粒DNA的一條鏈
解析　B　若S型細(xì)菌的雙鏈DNA片段插入了R型細(xì)菌擬核雙鏈DNA中，則產(chǎn)生的兩個(gè)子代細(xì)菌的類型應(yīng)該相同，均為S型，A推測不合理；S型細(xì)菌多糖莢膜的形成是由擬核基因控制的，由于DNA進(jìn)行的是半保留復(fù)制，S型細(xì)菌的DNA片段中一條鏈替換了R型細(xì)菌擬核DNA片段中的一條鏈，且DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，復(fù)制后形成的2個(gè)DNA，一個(gè)是R型細(xì)菌DNA，一個(gè)是S型細(xì)菌的DNA，這樣其第一次分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子一代細(xì)菌中一個(gè)是R型細(xì)菌、一個(gè)是S型細(xì)菌，B推測合理；若S型細(xì)菌的雙鏈DNA片段插入了R型細(xì)菌質(zhì)粒雙鏈DNA中，則可能出現(xiàn)子代中一個(gè)是R型細(xì)菌，一個(gè)是S型細(xì)菌，但由于質(zhì)粒隨機(jī)進(jìn)入子代細(xì)胞中，產(chǎn)生的子一代的性狀不能穩(wěn)定遺傳，C推測不合理；S型細(xì)菌DNA片段中的一條鏈替換了R型細(xì)菌質(zhì)粒DNA的一條鏈，同樣會(huì)由于質(zhì)粒的隨機(jī)進(jìn)入子代細(xì)胞，因而不會(huì)使子代細(xì)菌穩(wěn)定遺傳，D推測不合理。
題組二　生物遺傳物質(zhì)的創(chuàng)新探究
3．(2022·淄博一模)根據(jù)S型肺炎鏈球菌莢膜多糖的差異，將S型菌分為SⅠ、SⅡ、SⅢ…類型。不同類型的S型菌發(fā)生基因突變后失去莢膜，成為相應(yīng)類型的R型菌(RⅠ、RⅡ、RⅢ…)。S型菌的莢膜能阻止外源DNA進(jìn)入細(xì)胞，R型菌只可回復(fù)突變?yōu)橄鄳?yīng)類型的S型菌。將加熱殺死的甲菌破碎后，獲得提取物→對提取物進(jìn)行不同酶處理→加入到乙菌培養(yǎng)基中培養(yǎng)→檢測子代細(xì)菌(丙)的類型。下列實(shí)驗(yàn)思路與結(jié)果預(yù)期，能說明細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化而未發(fā)生基因突變的一組是(　　)
A．甲：RⅡ，乙：SⅢ，丙：SⅢ、RⅡ
B．甲：SⅢ，乙：RⅡ，丙：SⅢ、RⅡ
C．甲：SⅢ，乙：RⅡ，丙：RⅢ、RⅡ
D．甲：SⅢ，乙：RⅢ，丙：SⅢ、RⅢ
解析　B　根據(jù)題意分析，RⅡ的DNA不能進(jìn)入SⅢ中，不會(huì)導(dǎo)致SⅢ突變?yōu)镽Ⅱ，A不符合題意；SⅢ的DNA經(jīng)過處理后，可被RⅡ吸收，將部分RⅡ轉(zhuǎn)化為SⅢ，沒有發(fā)生基因突變，不能轉(zhuǎn)化為SⅡ，RⅡ也不能轉(zhuǎn)化為SⅡ，B符合題意；SⅢ的DNA經(jīng)過處理后，可被RⅡ吸收，將部分RⅡ轉(zhuǎn)化為SⅡ，但不會(huì)獲得RⅢ，C不符合題意；SⅢ的DNA經(jīng)過處理后，可被RⅢ吸收，將部分RⅢ轉(zhuǎn)化為SⅢ，但不能體現(xiàn)有沒有發(fā)生基因突變的過程，D不符合題意。
4．(2022·江蘇百校聯(lián)考)“T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)流程：標(biāo)記T2噬菌體→T2噬菌體侵染大腸桿菌(短時(shí)間保溫、攪拌、離心)→檢測上清液和沉淀物的放射性→檢測子代噬菌體的放射性。實(shí)驗(yàn)分兩組：第一組用35S標(biāo)記噬菌體，第二組用32P標(biāo)記噬菌體。若赫爾希和蔡斯的假設(shè)：噬菌體的蛋白質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌而DNA未進(jìn)入，蛋白質(zhì)是噬菌體的遺傳物質(zhì)。則支持該假設(shè)的預(yù)期結(jié)果是(　　)
選項(xiàng)
第一組的放射性
第二組的放射性
上清液
沉淀物
子代噬菌體
上清液
沉淀物
子代噬菌體
A
高
低
有
低
高
無
B
低
高
有
高
低
無
C
高
低
無
低
高
有
D
低
高
無
高
低
有
解析　B　第一組實(shí)驗(yàn)用35S標(biāo)記噬菌體，則標(biāo)記的是蛋白質(zhì)，若噬菌體的蛋白質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌而DNA未進(jìn)入，則上清液中放射性低，而沉淀物中放射性高，且子代噬菌體含有放射性；第二組實(shí)驗(yàn)用32P標(biāo)記噬菌體，則標(biāo)記的是DNA，若噬菌體的蛋白質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌而DNA未進(jìn)入，則上清液中放射性高，而沉淀物中放射性低，且子代噬菌體無放射性。綜上所述，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。
考點(diǎn)2　遺傳信息的傳遞與表達(dá)
[核心整合]
1．DNA的結(jié)構(gòu)
(1)結(jié)構(gòu)圖解

(2)特點(diǎn)
①DNA單鏈上相鄰脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接。
②雙鏈DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。
③“單鏈中互補(bǔ)堿基和”占該鏈堿基數(shù)比例＝“雙鏈中互補(bǔ)堿基和”占雙鏈總堿基數(shù)比例。
④某單鏈不互補(bǔ)堿基之和的比值與其互補(bǔ)鏈的該比值互為倒數(shù)。
2．DNA復(fù)制的分析

3．基因表達(dá)過程中的重要圖解分析

　　 　　圖1　　　　　　　　　　圖2

圖3

　　　　　 　圖4　　　　　　　　圖5

圖6
(1)圖1表示真核生物核基因的表達(dá)過程。轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行，翻譯在核糖體上進(jìn)行，兩者不同時(shí)進(jìn)行。
(2)圖2表示原核生物基因的表達(dá)過程。轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行。
(3)圖3表示轉(zhuǎn)錄過程。圖示轉(zhuǎn)錄的方向是從左向右，催化的酶是RNA聚合酶，產(chǎn)物是mRNA、rRNA和tRNA。其中RNA聚合酶兼具解旋的功能。
(4)圖4表示真核細(xì)胞的翻譯過程。圖中①是mRNA，⑥是核糖體，②③④⑤表示正在合成的4條多肽鏈，翻譯的方向(核糖體移動(dòng)方向)是從右向左。
(5)圖5表示原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。圖中①是DNA模板鏈，②③④⑤表示正在合成的4條mRNA，每條mRNA上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，在核糖體上同時(shí)進(jìn)行翻譯過程。
(6)圖6表示中心法則。用圖中數(shù)字表示下列生物遺傳信息的傳遞：
a．細(xì)胞生物和DNA病毒：①②③。
b．RNA復(fù)制類病毒：③④。
c．逆轉(zhuǎn)錄病毒：⑤①②③。
d．根尖分生區(qū)細(xì)胞：①②③。
e．葉肉細(xì)胞：②③。
4．基因與性狀的關(guān)系
(1)基因控制性狀的途徑

(2)基因與性狀關(guān)系

5．表觀遺傳
(1)概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。
[溫馨提示]　表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中。
(2)原因：DNA甲基化或構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；?。
[素養(yǎng)提升]
1．將某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個(gè))并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，請解釋原因。
提示：一個(gè)用32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到2個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中有且只有2個(gè)帶有標(biāo)記。
2．在一個(gè)蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)，DNA被甲基化后會(huì)干擾RNA聚合酶的識(shí)別。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。據(jù)此研究解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因。


部分被甲基化的DNA片段
提示：蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達(dá)，發(fā)育成了工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，使DNMT3基因不表達(dá)，一些基因正常表達(dá)而發(fā)育成蜂王。
3．小鼠產(chǎn)生精子的周期是42天，在這42天里，研究人員讓雄性小鼠在日常生活中一直處于緊張狀態(tài)，比如給它們聞天敵的味道，或者制造奇怪的噪音。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些雄性小鼠精子的DNA本身沒有發(fā)生變化，DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中卻有9個(gè)RNA分子發(fā)生了變化。中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所等多家科研機(jī)構(gòu)證實(shí)了存在于DNA核苷酸序列之外且能傳遞至后代的生物學(xué)信息(該信息可調(diào)控基因表達(dá)，并在基因上留下印記)的存在。
(1)請你參照緊張狀態(tài)下雄性小鼠精子內(nèi)核酸的變化，對工蜂和蜂王的遺傳基因完全相同，但性狀差異很大的原因作出進(jìn)一步的解釋。
(2)有人提出“生活習(xí)慣也可以遺傳”，請根據(jù)上述資料為此觀點(diǎn)找一項(xiàng)理論依據(jù)。
提示：(1)外界環(huán)境會(huì)使相同的基因表達(dá)出不同的產(chǎn)物，進(jìn)而影響生物的性狀。
(2)生活習(xí)慣會(huì)在基因上留下印記并能傳給后代。
[題組集訓(xùn)]
題組一　DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及遺傳信息的傳遞與表達(dá)
1．(2020·廣東卷)λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會(huì)自連環(huán)化(如圖)，該線性分子兩端能夠相連的主要原因是(　　)

A．單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等
B．分子骨架同為脫氧核糖與磷酸
C．單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對
D．自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同
解析　C　單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等、分子骨架同為脫氧核糖與磷酸交替連接，不能決定該線性DNA分子兩端能夠相連，A、B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對，決定該線性DNA分子兩端能夠相連，C正確；DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪虻模虼俗赃B環(huán)化后兩條單鏈方向相反，D錯(cuò)誤。
2．(2020·全國卷Ⅲ)關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向蛋白質(zhì)
B．細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽
C．細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等
D．染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子
解析　B　遺傳信息的表達(dá)過程包括DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA，mRNA進(jìn)行翻譯合成蛋白質(zhì)，A正確；以DNA的一條單鏈為模板可以轉(zhuǎn)錄出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以編碼多肽，而tRNA的功能是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，rRNA是構(gòu)成核糖體的組成物質(zhì)，B錯(cuò)誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而DNA分子上還含有不具遺傳效應(yīng)的片段，因此DNA分子的堿基總數(shù)大于所有基因的堿基數(shù)之和，C正確；染色體DNA分子上含有多個(gè)基因，由于基因的選擇性表達(dá)，一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子，D正確。
3．(不定項(xiàng))(2022·湖南卷)大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強(qiáng)，二者組裝成核糖體。當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白可通過結(jié)合到自身mRNA分子上的核糖體結(jié)合位點(diǎn)而產(chǎn)生翻譯抑制。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．一個(gè)核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈
B．細(xì)胞中有足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白通常不會(huì)結(jié)合自身mRNA分子
C．核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡
D．編碼該核糖體蛋白的基因轉(zhuǎn)錄完成后，mRNA才能與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯
解析　D　一個(gè)核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈，以提高翻譯效率，A正確；細(xì)胞中有足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白通常不會(huì)結(jié)合自身mRNA分子，與rRNA分子結(jié)合，二者組裝成核糖體，B正確；當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白只能結(jié)合到自身mRNA分子上，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成停止，核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡，C正確；大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在轉(zhuǎn)錄未結(jié)束時(shí)即和核糖體結(jié)合，開始翻譯過程，D錯(cuò)誤。
題組二　基因表達(dá)的應(yīng)用
4．(2022·海淀區(qū)一模)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGC)可把視覺信號從眼睛傳向大腦。DNA甲基化是在相關(guān)酶的作用下將甲基選擇性地添加到DNA上。隨年齡增長，DNA甲基化水平升高，使RGC受損后不可恢復(fù)，視力下降?？茖W(xué)家將OCT、SOX和KLF三個(gè)基因?qū)氤赡晷∈蟮腞GC，改變其DNA甲基化水平，使受損后的RGC能長出新的軸突。下列相關(guān)分析不合理的是(　　)
A．在視覺形成的反射弧中RGC屬于神經(jīng)中樞
B．DNA的甲基化水平會(huì)影響細(xì)胞中基因的表達(dá)
C．DNA甲基化不改變DNA堿基對的排列順序
D．自然狀態(tài)下干細(xì)胞分化為RGC的過程不可逆
解析　A　反射是在中樞神經(jīng)的參與下，動(dòng)物或人體對內(nèi)外刺激產(chǎn)生的有規(guī)律的應(yīng)答，視覺的形成不屬于反射活動(dòng)。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGC)是接受刺激產(chǎn)生興奮并傳向大腦的感覺神經(jīng)細(xì)胞，不是神經(jīng)中樞。
5．(2021·全國甲卷)用一段由放射性同位素標(biāo)記的DNA片段可以確定基因在染色體上的位置。某研究人員使用放射性同位素32P標(biāo)記的脫氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制備了DNA片段甲(單鏈)，對W基因在染色體上的位置進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)流程的示意圖如下。

回答下列問題：
(1)該研究人員在制備32P標(biāo)記的DNA片段甲時(shí)，所用dATP的α位磷酸基團(tuán)中的磷必須是32P，原因是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)該研究人員以細(xì)胞為材料制備了染色體樣品，在混合操作之前去除了樣品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是___________________________________________________。
(3)為了使片段甲能夠通過堿基互補(bǔ)配對與染色體樣品中的W基因結(jié)合，需要通過某種處理使樣品中的染色體DNA________________。
(4)該研究人員在完成上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又對動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)某基因的mRNA進(jìn)行了檢測，在實(shí)驗(yàn)過程中用某種酶去除了樣品中的DNA，這種酶是________。
解析　根據(jù)題意，通過帶32P標(biāo)記的DNA分子與被測樣本中的W基因進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，形成雜交帶，可以推測出W基因在染色體上的位置。(1)dA－Pα～Pβ～Pγ脫去β、γ位上的兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，則為腺嘌呤脫氧核苷酸，是合成DNA的原料之一。因此研究人員在制備32P標(biāo)記的DNA片段甲時(shí)，所用dATP的α位磷酸基團(tuán)中的磷必須是32P。(2)RNA分子也可以與染色體DNA進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，產(chǎn)生雜交帶，從而干擾32P標(biāo)記的DNA片段甲與染色體DNA的雜交，故去除RNA分子，可以防止RNA分子與染色體DNA的W基因片段發(fā)生雜交。(3)DNA分子解旋后的單鏈片段才能與32P標(biāo)記的DNA片段甲進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，故需要使樣品中的染色體DNA解旋。(4)DNA酶可以水解DNA分子從而去除了樣品中的DNA。
答案　(1)dATP分別脫掉γ、β位上的磷酸基團(tuán)后，成為構(gòu)成DNA分子的基本單位(原料)
(2)防止RNA與DNA片段甲堿基互補(bǔ)配對，影響基因在染色體上的定位(實(shí)驗(yàn)結(jié)果)
(3)解螺旋為單鏈
(4)DNA(水解)酶
限時(shí)訓(xùn)練(7)　遺傳的分子基礎(chǔ)
(建議用時(shí)：30分鐘)
一、單項(xiàng)選擇題
1．(2021·全國乙卷)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測中，不合理的是(　　)
A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)
B．S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
C．加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響
D．將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌
解析　D　與R型菌相比，S型菌具有莢膜多糖，S型菌有毒，故可推測S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；S型菌的DNA進(jìn)入R型菌細(xì)胞后使R型菌具有了S型菌的性狀，可知S型菌的DNA進(jìn)入R型菌細(xì)胞后指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，B正確；加熱殺死的S型菌不會(huì)使小白鼠死亡，說明加熱殺死的S型菌的蛋白質(zhì)功能喪失，而加熱殺死的S型菌的DNA可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，可知其DNA功能不受影響，C正確；將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質(zhì)，故與R型菌混合，不能得到S型菌，D錯(cuò)誤。
2．(2021·廣東卷)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是(　　)
①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)?、诟惶m克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜 ③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等?、芪稚涂死锟颂岢龅腄NA半保留復(fù)制機(jī)制
A．①②　　　　　　　　　 B．②③
C．③④ D．①④
解析　B　①赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型無關(guān)，①錯(cuò)誤；②沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)，②正確；③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等，沃森和克里克據(jù)此推出堿基的配對方式，③正確；④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制，是在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之后提出的，④錯(cuò)誤。故選B。
3．(2021·河北卷)關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是(　　)
A．所有生物基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼
B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄
C．翻譯過程中，核酸之間的相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性
D．多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息
解析　C　RNA病毒的蛋白質(zhì)由病毒的遺傳物質(zhì)RNA編碼合成，A錯(cuò)誤；DNA雙鏈解開，RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，移動(dòng)到終止子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄，B錯(cuò)誤；翻譯過程中，核酸之間通過堿基互補(bǔ)配對相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性，C正確；沒有相應(yīng)的反密碼子與mRNA上的終止密碼子配對，故tRNA不能讀取mRNA上全部堿基序列信息，D錯(cuò)誤。
4．(2022·佛山二模)對煙草花葉病發(fā)病機(jī)理的研究導(dǎo)致了病毒這一種新的生物類型的發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌濾器是一種孔徑小于細(xì)菌的過濾裝置，細(xì)菌及比細(xì)菌大的細(xì)胞都不能通過。下面是科學(xué)家所做的一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一：將患病葉片研磨液注入到正常煙草葉脈中，正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)二：將患病葉片研磨液高溫處理后，則不能使正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)三：將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到濾液，能使正常煙草患病(這種濾液被稱為感染性濾液)。
實(shí)驗(yàn)四：在感染性濾液中加入蒸餾水大量稀釋，也能使正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)五：將正常葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器得到無感染性濾液；在感染性濾液中加入與實(shí)驗(yàn)四所加蒸餾水同體積的無感染性濾液，能使正常煙草患病，且患病程度與實(shí)驗(yàn)四相同。
下列分析正確的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)一、二的結(jié)果說明煙草花葉病可能由非生物因素引起
B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果不能排除由細(xì)菌本身引起煙草花葉病的可能性
C．實(shí)驗(yàn)四的結(jié)果說明煙草花葉病很可能由細(xì)菌產(chǎn)生的毒素分子所引起
D．實(shí)驗(yàn)五的結(jié)果說明煙草花葉病的病原體在無細(xì)胞的濾液中不能增殖
解析　D　若為非生物因素引起的，則高溫處理患病葉片研磨液后，應(yīng)該仍能使正常煙草患病，A錯(cuò)誤；細(xì)菌濾器是一種孔徑小于細(xì)菌的過濾裝置，細(xì)菌及比細(xì)菌大的細(xì)胞都不能通過。所以將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到濾液中不含細(xì)菌，故實(shí)驗(yàn)三正常煙草患病不可能由細(xì)菌直接引起，B錯(cuò)誤；將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到濾液中不含細(xì)胞和細(xì)菌，但仍能使煙草患病，若為細(xì)菌產(chǎn)生的毒素引起煙草患病，則加入蒸餾水大量稀釋感染性濾液后可能不會(huì)引起煙草患病，但在感染性濾液中加入蒸餾水大量稀釋，也能使正常煙草患病，所以可能是比細(xì)菌小的病毒引起的煙草患病，C錯(cuò)誤；將正常葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器得到無感染性濾液；在感染性濾液中加入與實(shí)驗(yàn)四所加蒸餾水同體積的無感染性濾液，能使正常煙草患病，且患病程度與實(shí)驗(yàn)四相同，說明煙草花葉病的病原體在無細(xì)胞的濾液中不能增殖，D正確。
5．(2022·廣州二模)人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程。下列敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．在格里菲思的實(shí)驗(yàn)中，R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是轉(zhuǎn)化因子作用的結(jié)果
B．在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中，用DNA酶處理S型菌的提取物后轉(zhuǎn)化就無法完成
C．在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，沉淀物中含量高就說明DNA是遺傳物質(zhì)
D．在確定DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為最終的發(fā)現(xiàn)提供了幫助
解析　C　格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，A正確；離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物中不含完整的DNA，所以不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，B正確；T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用35S和32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)，其中用32P標(biāo)記的一組沉淀物放射性較高，35S標(biāo)記的一組上清液放射性較高，從而可推測DNA是遺傳物質(zhì)，只是沉淀物中含量高無法說明DNA是遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤；在確定DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步(如同位素標(biāo)記技術(shù)的運(yùn)用)可將DNA和蛋白質(zhì)較為徹底的分開，可分別單獨(dú)觀察其作用，為最終的發(fā)現(xiàn)提供了幫助，D正確。
6．(2022·濱州二模)擬南芥染色體組蛋白第三亞基中的4號賴氨酸甲基化會(huì)激活開花抑制因子(FLC)基因的表達(dá)，9號和27號賴氨酸甲基化會(huì)導(dǎo)致FLC基因沉默。適宜的低溫刺激會(huì)使4號賴氨酸甲基化替換為9號和27號賴氨酸甲基化。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．適宜的低溫處理會(huì)解除FLC的抑制作用而促進(jìn)開花
B．低溫通過改變組蛋白的氨基酸序列影響FLC基因的表達(dá)
C．?dāng)M南芥甲基化酶突變體的花期對溫度的響應(yīng)不同于野生型
D．組蛋白的甲基化在不改變遺傳信息的情況下增加了表型的多樣性
解析　B　結(jié)合分析可知，4號賴氨酸甲基化可以激活FLC基因的表達(dá)從而影響開花，而適宜的低溫刺激會(huì)使4號賴氨酸甲基化替換為9號和27號賴氨酸甲基化，從而使FLC基因沉默，對于開花抑制的作用解除，進(jìn)而促進(jìn)開花，A正確；據(jù)題意可知，4號、9號和27號賴氨酸甲基化影響FLC基因表達(dá)，該過程并未改變氨基酸序列，B錯(cuò)誤；甲基化是遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變的前提下發(fā)生的性狀改變，擬南芥甲基化酶突變體的花期對溫度的響應(yīng)不同于野生型，C正確；組蛋白的甲基化屬于表觀遺傳，表觀遺傳在不改變遺傳信息的情況下增加了表型的多樣性，屬于可遺傳變異，D正確。
7．(2022·日照一模)操縱元是原核細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控的一種結(jié)構(gòu)形式，它由啟動(dòng)子、結(jié)構(gòu)基因(編碼蛋白基因)、終止子等組成。如圖表示大腸桿菌細(xì)胞中核糖體蛋白(RP)的合成及調(diào)控過程，其中序號表示相關(guān)生理過程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．過程①中RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后相繼驅(qū)動(dòng)多個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄
B．過程②中核糖體與mRNA結(jié)合后逐一閱讀密碼，直至終止子結(jié)束
C．細(xì)胞中缺乏rRNA時(shí)，RP1與mRNA上的RBS位點(diǎn)結(jié)合阻止翻譯的起始
D．該機(jī)制保證了rRNA與RP的數(shù)量平衡，同時(shí)也減少了物質(zhì)與能量的浪費(fèi)
解析　B　啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，過程①轉(zhuǎn)錄中RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后相繼驅(qū)動(dòng)多個(gè)基因(基因1、基因2等)的轉(zhuǎn)錄，A正確；過程②翻譯中核糖體與mRNA結(jié)合后逐一閱讀密碼，直至終止密碼子結(jié)束，B錯(cuò)誤；從圖上看，rRNA能與RP1、RP2和其他核糖體蛋白結(jié)合形成核糖體；mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)細(xì)胞中缺乏rRNA分子時(shí)，RP1不與rRNA結(jié)合而是與mRNA上的RBS位點(diǎn)結(jié)合，導(dǎo)致核糖體不能與mRNA結(jié)合，進(jìn)而阻止翻譯的起始，C正確；當(dāng)細(xì)胞中缺乏rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白R(shí)P1就會(huì)與mRNA分子上的RBS位點(diǎn)結(jié)合，這樣會(huì)導(dǎo)致mRNA不能與核糖體結(jié)合，終止核糖體蛋白的合成。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既保證細(xì)胞內(nèi)rRNA與核糖體在數(shù)量上保持平衡，又可以減少物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，D正確。
二、不定項(xiàng)選擇題
8．(2021·湖南卷)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。下列敘述正確的是(　　)

A．細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá)，圖中基因A的表達(dá)效率高于基因B
B．真核生物核基因表達(dá)的①和②過程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中
C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物
D．②過程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子
解析　ABC　基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，圖中基因A表達(dá)的蛋白質(zhì)分子數(shù)量明顯多于基因B表達(dá)的蛋白質(zhì)分子，說明基因A表達(dá)的效率高于基因B，A正確；核基因的轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出RNA的過程，發(fā)生的場所為細(xì)胞核，翻譯是以mRNA為模板翻譯出具有氨基酸排列順序的多肽鏈，翻譯的場所發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，B正確；三種RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來的，C正確；反密碼子位于tRNA上，rRNA是構(gòu)成核糖體的成分，不含有反密碼子，D錯(cuò)誤。
9．(2021·河北卷)許多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)理。下列敘述正確的是(　　)
藥物名稱
作用機(jī)理
羥基脲
阻止脫氧核糖核苷酸的合成
放線菌素D
抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶活性
A.羥基脲處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都出現(xiàn)原料匱乏
B．放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制
C．阿糖胞苷處理后，腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸
D．將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響
解析　BCD　據(jù)分析可知，羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成，從而影響腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制過程，而轉(zhuǎn)錄過程需要的原料是核糖核苷酸，不會(huì)受到羥基脲的影響，A錯(cuò)誤；據(jù)分析可知，放線菌素D通過抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，因?yàn)镈NA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄均需要DNA模板，B正確；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影響DNA復(fù)制過程，DNA聚合酶活性受抑制后，會(huì)使腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸，C正確；將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，由于三種藥物是精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞，因此，可以減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響，D正確；故選BCD。
10．(2022·聊城一模)控制DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(Dnmt)合成的基因內(nèi)部堿基組成及其表達(dá)過程中的對應(yīng)關(guān)系如圖所示。圖中數(shù)字的單位為千堿基對(kb)，基因長度共8 kb，已知該基因轉(zhuǎn)錄的直接產(chǎn)物mRNA中與d區(qū)間相對應(yīng)的區(qū)域會(huì)被切除，而成為成熟的mRNA。下列敘述正確的是(　　)

A．起始密碼子對應(yīng)位點(diǎn)是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)
B．控制Dnmt合成的基因徹底水解的產(chǎn)物有CO2、水等
C．基因上的密碼子決定了蛋白質(zhì)的氨基酸種類以及翻譯的起始和終止
D．成熟的mRNA可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成
解析　D　圖中轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，起始密碼子對應(yīng)位點(diǎn)是轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中翻譯的起點(diǎn)，A錯(cuò)誤；基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，控制Dnmt合成的基因徹底水解的產(chǎn)物有脫氧核糖、磷酸和四種堿基，B錯(cuò)誤；密碼子位于mRNA上，即決定合成蛋白質(zhì)的氨基酸種類的是mRNA上的密碼子，C錯(cuò)誤；一個(gè)成熟的mRNA可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，從而提高了翻譯的效率，D正確。
三、非選擇題
11．(2020·全國卷Ⅱ)大豆蛋白在人體內(nèi)經(jīng)消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽鏈)。回答下列問題：
(1)在大豆細(xì)胞中，以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時(shí)，除mRNA外還需要其他種類的核酸分子參與，它們是__________、__________。
(2)大豆細(xì)胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位需要經(jīng)過核孔。就細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)這兩個(gè)部位來說，作為mRNA合成部位的是________，作為mRNA執(zhí)行功能部位的是________；作為RNA聚合酶合成部位的是________，作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是________。
(3)部分氨基酸的密碼子如表所示。若來自大豆的某小肽對應(yīng)的編碼序列為UACGAACAUUGG，則該小肽的氨基酸序列是________。若該小肽對應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，則此時(shí)編碼小肽的RNA序列為________。
氨基酸
密碼子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA　GAG
酪氨酸
UAC　UAU
組氨酸
CAU　CAC
解析　(1)翻譯過程中除了需要mRNA外，還需要的核酸分子組成核糖體的rRNA和運(yùn)輸氨基酸的tRNA。(2)就細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)這兩個(gè)部位來說，mRNA是在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板合成的，合成后需進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中合成后，進(jìn)入細(xì)胞核用于合成RNA。(3)根據(jù)該小肽的編碼序列和對應(yīng)的部分密碼子表可知，該小肽的氨基酸序列是：酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、組氨酸對應(yīng)的密碼子各有兩種，故可知對應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生替換后，氨基酸序列不變，則形成的編碼序列為UAUGAGCACUGG。
答案　(1)rRNA　tRNA　(2)細(xì)胞核　細(xì)胞質(zhì)　細(xì)胞質(zhì)　細(xì)胞核
(3)酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸
UAUGAGCACUGG
12．(2022·順義二模)組蛋白可在特定位點(diǎn)上發(fā)生甲基化修飾，為研究組蛋白甲基化在植物個(gè)體發(fā)育中的作用，科研人員利用組蛋白去甲基化酶基因(jmj703)缺失的突變體水稻開展實(shí)驗(yàn)。
(1)真核生物的細(xì)胞核內(nèi)，組蛋白與DNA結(jié)合形成________結(jié)構(gòu)，并通過甲基化修飾等方式參與基因表達(dá)的調(diào)控，某些修飾可隨________過程遺傳給后代。
(2)jmj703缺失突變體表現(xiàn)為植株矮化，科研人員檢測了不同植株幼嫩組織中細(xì)胞分裂素氧化酶系列基因CKX的表達(dá)及該基因相關(guān)組蛋白的甲基化水平，結(jié)果如下，(注：細(xì)胞分裂素氧化酶參與細(xì)胞分裂素的降解)
檢測指標(biāo)
植株類型
CKX1
CKX2
CKX3
CKX4
CKX5
CKX
mRNA量
野生型
1.02
1.01
1.13
1.02
1.10
突變體
2.98
1.99
1.93
1.86
4.23
相關(guān)組蛋白
甲基化水平
野生型
1.08
1.02
1.09
0.98
1.04
突變體
3.51
7.37
5.89
5.96
7.35
①基因的表達(dá)包括________兩個(gè)過程。由表中數(shù)據(jù)可知，科研人員通過檢測細(xì)胞中的________作為指標(biāo)來說明基因的表達(dá)情況。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，突變體中的細(xì)胞分裂素氧化酶基因CKX表達(dá)量和相關(guān)組蛋白甲基化水平均________。請據(jù)此用文字和箭頭的方式解釋jmj703缺失突變體植株矮化的原因________________________________________________________________________。

(3)科研人員用赤霉素GA3處理野生型和jmj703缺失突變體水稻的種子，測定發(fā)芽率和jmj703表達(dá)量，結(jié)果見下圖。由此能得出的推論包括________。

A．組蛋白甲基化不僅調(diào)控激素的代謝，還可能參與激素的應(yīng)答
B．赤霉素通過與靶細(xì)胞的受體結(jié)合，調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育
C．jmj703突變體水稻中GA3的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能受到了阻礙
D．GA3可能誘導(dǎo)了jmj703的表達(dá)，進(jìn)而通過組蛋白去甲基化調(diào)控生長發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)
解析　(1)真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，由組蛋白和DNA結(jié)合形成染色體；一些甲基化后的修飾遺傳給后代是通過減數(shù)分裂過程實(shí)現(xiàn)的。(2)①結(jié)合分析可知，基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；由表中數(shù)據(jù)可知，科研人員通過CKX mRNA量(轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物)和相關(guān)組蛋白甲基化水平作為指標(biāo)來說明基因的表達(dá)情況。②據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，與野生型植株相比，突變體中的CKX mRNA量和相關(guān)組蛋白甲基化水平均顯著升高；結(jié)合題干信息“jmj703缺失突變體表現(xiàn)為植株矮化”，且據(jù)表格數(shù)據(jù)中兩種檢測指標(biāo)的升高可推測，突變植株矮化的原因可能是由于jmj703缺失，導(dǎo)致相關(guān)組蛋白發(fā)生甲基化等修飾，影響基因的轉(zhuǎn)錄過程，導(dǎo)致CKX mRNA量減少，細(xì)胞中的細(xì)胞分裂素氧化酶減少，導(dǎo)致植株矮小，可用文字和箭頭表述為：jmj703缺失→相關(guān)組蛋白發(fā)生甲基化修飾→影響轉(zhuǎn)錄→CKX mRNA量減少→細(xì)胞分裂素氧化酶減少→植株矮小。(3)據(jù)圖可知，野生型植株用GA3處理后其發(fā)芽率和jmj703表達(dá)量均較高，而突變體用GA3處理后發(fā)芽率和jmj703表達(dá)量均與對照無明顯差異，據(jù)此分析作答：與對照組相比，突變體用GA3處理后發(fā)芽率無明顯變化，說明組蛋白甲基化不僅調(diào)控激素的代謝，還可能參與激素的應(yīng)答，即突變后對激素?zé)o應(yīng)答，則GA3無法發(fā)揮作用，A正確；赤霉素是一種植物激素，需要與靶細(xì)胞的受體結(jié)合后發(fā)揮作用，但據(jù)題圖信息無法得出該結(jié)論，B錯(cuò)誤；GA3要發(fā)揮作用需要經(jīng)過一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)化過程，而jmj703突變體水稻中GA3的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能受到了阻礙，從而導(dǎo)致植株矮化，C正確；據(jù)圖可知，與對照相比，突變體用GA3處理后其jmj703的表達(dá)量并未有明顯變化，而野生型用GA3處理后其jmj703的表達(dá)量明顯增多，故推測GA3可能誘導(dǎo)了jmj703的表達(dá)，進(jìn)而通過組蛋白去甲基化調(diào)控生長發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，D正確。
答案　(1)染色體　減數(shù)分裂　(2)①轉(zhuǎn)錄和翻譯　CKX mRNA量和相關(guān)組蛋白甲基化水平　②升高　相關(guān)組蛋白發(fā)生甲基化修飾→影響轉(zhuǎn)錄→CKX mRNA量減少→細(xì)胞分裂素氧化酶減少→植株矮小　(3)ACD

相關(guān)學(xué)案

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案：

這是一份2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案，共21頁。

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案含答案：

這是一份2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案含答案，共22頁。學(xué)案主要包含了p185等內(nèi)容，歡迎下載使用。

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)第10講遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案：

這是一份2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)第10講遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案，共27頁。

英語朗讀寶

相關(guān)學(xué)案 更多

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案（不定項(xiàng)）

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案（不定項(xiàng)）
2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案
2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)微專題1遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)微專題1遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案
高考生物二輪復(fù)習(xí)專題4遺傳的分子基礎(chǔ)、變異和進(jìn)化第7講遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案

高考生物二輪復(fù)習(xí)專題4遺傳的分子基礎(chǔ)、變異和進(jìn)化第7講遺傳的分子基礎(chǔ)學(xué)案
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部