[高中生物一輪復習教學講義 必修2]第17講　遺傳的物質基礎考點一  DNA是主要遺傳物質1．肺炎雙球菌的轉化實驗(1)格里菲思實驗——體內轉化(2)艾弗里實驗——體外轉化(3)肺炎雙球菌體內轉化實驗和體外轉化實驗的比較項目體內轉化實驗體外轉化實驗培養(yǎng)細菌在小鼠體內體外培養(yǎng)基實驗對照R型細菌與S型細菌的毒性對照S型細菌各組成成分的作用進行對照巧妙構思用加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉化將物質提純分離后，直接地、單獨地觀察某種物質在實驗中所起的作用實驗結論加熱殺死的S型細菌體內含有某種“轉化因子”DNA是S型細菌的遺傳物質，而蛋白質等其他物質不是遺傳物質聯系(1)所用材料相同(2)體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸(3)兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則注意說明：①加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。②轉化后形成的S型細菌的性狀可以遺傳下去，說明S型細菌的DNA是遺傳物質。③
轉化的實質是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組，而非基因突變。④由于轉化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，因此轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌，而只是少部分R型細菌被轉化成S型細菌。⑤加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。⑥格里菲思的體內轉化實驗只提出“S型細菌體內有轉化因子”，并沒有具體證明哪種物質是遺傳物質。最終證明DNA是遺傳物質的是艾弗里。2．噬菌體侵染細菌實驗1952年，赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗實驗過程及結論：(1)標記細菌(2)標記噬菌體 (5)實驗結論：噬菌體侵染細菌過程中，其DNA進入細菌，而蛋白質外殼仍留在外面，因此，子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。噬菌體的遺傳物質是DNA。注意說明：噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物的放射性分析(1)噬菌體浸染細菌的實驗中，需要短時間保溫，然后攪拌、離心。保溫的目的是便于噬菌體侵入細菌體內。需要把握好侵染時間的原因是侵染時間過短會有許多噬菌體沒來得及侵入細苗，浸染時間過長大腸桿菌會釋放出子代噬菌體，兩種情況都會干擾實驗結果。(2)攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。①含32P的噬菌體侵染大腸桿菌②含35S的噬菌體侵染大腸桿菌(3)不能同時用32P和35
S標記宿主細胞而病毒未被標記，否則在子代病毒的核酸和蛋白質外殼中均有標記元素。(4)若用C、H、O、N等元素標記病毒而宿主細胞未被標記，則只在子代病毒的核酸中有標記元素。(5)若用C、H、O、N等元素標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和蛋白質外殼中均有標記元素。3．肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較項目肺炎雙球菌體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗設計思路設法將DNA與其他物質分開，單獨、直接研究它們各自不同的遺傳功能處理方法直接分離：分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質等，分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質和DNA結論①證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質②說明遺傳物質可發(fā)生可遺傳的變異①證明DNA是遺傳物質②說明DNA能控制蛋白質的合成③說明DNA能自我復制4．煙草花葉病毒侵染煙草的實驗(1)實驗者：1957年，格勒和施拉姆。(2)實驗步驟：煙草花葉病毒的基本成分是蛋白質和RNA，用石炭酸處理煙草花葉病毒，去掉蛋白質，只留下RNA，再將RNA接種到正常煙草上，結果發(fā)生花葉病；用蛋白質部分去侵染正常煙草，不發(fā)生花葉病。考點二  DNA的結構、復制及基因的本質1．DNA分子的結構(1)DNA雙螺旋模型構建者：沃森和克里克。(2)DNA雙螺旋結構的形成 
(3)DNA的雙螺旋結構內容①DNA由兩條脫氧核苷酸鏈組成，這些鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。②外側：脫氧核糖和磷酸交替連接構成主鏈基本骨架。③內側：兩鏈上堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基互補配對遵循以下原則：A＝T(兩個氫鍵)、G≡C(三個氫鍵)。(4)DNA分子結構特點①多樣性，具n個堿基對的DNA具有4n種堿基對排列順序。②特異性，如每個DNA分子都有其特定的堿基對排列順序。③穩(wěn)定性，如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變，堿基對構成方式不變等。注意說明：①DNA的初步水解產物是脫氧核苷酸，徹底水解產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。②DNA分子中存在的兩種重要化學鍵：氫鍵，堿基對之間的化學鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。磷酸二酯鍵，磷酸和脫氧核糖之間的化學鍵，用限制性核酸內切酶處理可切割，用DNA連接酶處理可連接。③關注三類數量關系由磷酸、脫氧核糖、含氮堿基組成，三者之間的數量關系為1∶1∶1。每個DNA片段中，游離的磷酸基團有2個。堿基對數與氫鍵數的關系：若堿基對數為n，則氫鍵數為2n～3n，若已知A有m個，則氫鍵數為3n－m。2．DNA分子的復制(1)概念、時間和場所注意說明：DNA復制的場所細胞生物中凡存在DNA分子的場所均可進行DNA分子的復制，其場所除細胞核外，還包括葉綠體，線粒體，原核細胞的擬核及質粒。需特別注意的是DNA病毒雖有DNA分子，但其不能獨立完成DNA分子的復制——病毒的DNA復制必須借助寄主細胞完成，在其DNA復制時，病毒只提供“模板鏈”，其他一切條件(包括場所、原料、酶、能量)均由寄主細胞提供。(2)過程
(3)特點：過程，邊解旋邊復制；方式，半保留復制。(4)準確復制的原因和意義原因：DNA具有獨特的雙螺旋結構，為復制提供精確的模板；堿基互補配對原則，保證了復制能準確進行。意義：DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。知識補充：下圖為染色體上DNA分子的復制過程3．關于堿基互補配對的四大規(guī)律總結規(guī)律一：DNA雙鏈中的A＝T，G＝C，兩條互補鏈的堿基總數相等，任意兩個不互補的堿基之和恒等，占堿基總數的50%，即：A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。規(guī)律二：非互補堿基之和的比例在整個DNA分子中為1，在兩條互補鏈中互為倒數。如在一條鏈中＝a，則在互補鏈中＝，而在整個DNA分子中＝1。
規(guī)律三：互補堿基之和的比例在整個DNA分子中以及任何一條鏈中都相等。如在一條鏈中＝m，則在互補鏈及整個DNA分子中＝m。規(guī)律四：在雙鏈DNA及其轉錄的RNA之間有下列關系，設雙鏈DNA中a鏈的堿基為A1、T1、C1、G1，b鏈的堿基為A2、T2、C2、G2，則A1＋T1＝A2＋T2＝RNA分子中?A＋U?＝?1/2?×DNA雙鏈中的?A＋T?；G1＋C1＝G2＋C2＝RNA分子中?G＋C?＝?1/2?×DNA雙鏈中的?G＋C?。注：由2n個脫氧核苷酸形成雙鏈DNA分子過程中，可產生H2O分子數為?n－1?＋?n－1?＝2n－2。4．DNA分子的復制為半保留復制，一個DNA分子復制n次，則有：(1)DNA分子數①子代DNA分子數＝2n個；②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數＝2個；③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數＝(2n－2)個。(2)脫氧核苷酸鏈數①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數＝2n＋1條；②親代脫氧核苷酸鏈數＝2條；③新合成的脫氧核苷酸鏈數＝(2n＋1－2)條。(3)消耗的脫氧核苷酸數①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸數為m·(2n－1)個；②第n次復制需該脫氧核苷酸數＝2n個DNA分子中該脫氧核苷酸數－2n－1個DNA分子中該脫氧核苷酸數＝2n·m－m·2n－1＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1。知識拓展：將含有15N標記的1個DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復制n次(1)含14N的DNA分子有2n個，只含14N的DNA分子有(2n－2)個，做題時看準是“含”還是“只含”。(2)子代DNA分子中，總鏈數為2n×2＝2n＋1條，模板鏈始終是2條，做題時應看準是“DNA分子數”，還是“鏈數”。利用圖示法理解細胞分裂與DNA復制的相互關系此類問題可通過構建模型圖解答，如下圖：這樣來看，最后形成的4個子細胞有3種情況：第一種情況是4個細胞都是
；第二種情況是2個細胞是，1個細胞是，1個細胞是；第三種情況是2個細胞是，另外2個細胞是。考點三  基因的表達1．RNA的結構與分類基本單位及組成(1)填寫圖中序號名稱：①磷酸；②核糖；③堿基：A、U、G、C；④核糖核苷酸。(2)構成DNA的基本單位與構成RNA的基本單位的區(qū)別在于圖中  磷酸   (填寫序號)。(3)結構：一般是  單鏈  ，比DNA短。(4)分布在  細胞核  內合成，通過  核孔  進入細胞質。名稱功能mRNA將遺傳信息從細胞核內傳遞到細胞質中tRNA轉運氨基酸，識別密碼子rRNA核糖體的組成成分  2．遺傳信息的轉錄和翻譯試寫出與①②有關的知識過程①②名稱轉錄翻譯場所主要是細胞核細胞質模板DNA的一條鏈mRNA原料4種游離的核糖核苷酸20種氨基酸產物RNA蛋白質3．密碼子(1)位置：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。(2)作用：決定氨基酸。(3)種類：64種。其中決定氨基酸的密碼子有61種(2種起始密碼子)，終止密碼子有3種。注意說明：①DNA復制、轉錄、翻譯的比較
②遺傳信息、密碼子和反密碼子的區(qū)別與聯系 密碼子有64種(3種終止密碼子；61種決定氨基酸的密碼子)；反密碼子理論上有61種。④DNA(基因)、mRNA中堿基與肽鏈中氨基酸個數關系DNA(基因)、mRNA上堿基數目與氨基酸數目之間的關系，如下圖所示：可見，蛋白質中氨基酸數目＝mRNA堿基數目＝DNA(或基因)堿基數目。計算中“最多”和“最少”的分析mRNA上堿基數目與蛋白質中氨基酸的數目關系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數目是蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。DNA上的堿基數目與蛋白質中氨基酸的數目關系：基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。注意“最多”或“最少”：在回答有關問題時，應加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。
⑤轉錄、翻譯過程中的四個易錯點轉錄的產物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。轉錄和翻譯過程中的堿基配對不是A—T；而是A—U。并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸。2．基因對性狀的控制(1)中心法則的提出：1957年，英國生物學家克里克提出中心法則。如下圖：(2)完善后的中心法則   (3)遺傳信息傳遞的五個途徑信息流向過程模板場所發(fā)生的生物DNA→DNADNA的復制DNA的兩條鏈主要在細胞核中以DNA作為遺傳物質的生物DNA→RNA轉錄DNA的一條鏈真核生物主要在細胞核中；原核生物在擬核中活的細胞生物RNA→蛋白質翻譯mRNA細胞質核糖體活的細胞生物RNA→DNA逆轉錄RNA寄主細胞逆轉錄病毒RNA→RNARNA的復制RNA寄主細胞RNA病毒注意說明：①并不是所有的生物均能發(fā)生中心法則的所有過程。②DNA的復制體現了遺傳信息的傳遞功能，發(fā)生在體細胞增殖或生殖細胞的形成過程中。③DNA的轉錄和翻譯是實現遺傳信息表達不可或缺的兩個“步驟”，發(fā)生在個體發(fā)育的過程中。RNA→RNA的RNA自我復制過程和RNA→DNA的逆轉錄過程，只在少數病毒寄生到寄主細胞中以后才發(fā)生，是對中心法則的補充。⑤DNA的合成并不只發(fā)生在DNA復制過程中，也可發(fā)生在逆轉錄過程中、逆轉錄過程需要逆轉錄酶，該酶在基因工程中常用來催化合成目的基因。⑥中心法則的5個過程都遵循堿基互補配對原則。(4)各類生物遺傳信息的傳遞過程生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程細胞生物以及DNA病毒動物、植物、細菌、真菌等RNA病毒煙草花葉病毒逆轉錄病毒艾滋病病毒3．基因控制性狀的方式：
蛋白質是生命活動的主要承擔者、是生物性狀的主要體現者，基因通過控制蛋白質的合成控制生物的性狀，基因表達受環(huán)境影響，所以生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結果。(1)直接控制：基因通過控制蛋白質的分子結構，直接控制生物性狀，如鐮刀型細胞貧血癥和囊性纖維病。(2)基因對性狀的間接控制：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。如豌豆種子的形狀和人的白化癥狀。 

1．下列關于“DNA是主要的遺傳物質”的實驗的敘述，錯誤的是(　　)A．格里菲思細菌轉化實驗未能證明DNA是“轉化因子”B．艾弗里運用同位素標記法證明了DNA不僅可以引起細菌的轉化，而且純度越高轉化效率就越高C．噬菌體侵染細菌的實驗中，培養(yǎng)基中的32P經宿主細胞攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中D．赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質[答案]B．[解析]格里菲思的細菌轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，但沒有證明“轉化因子”是DNA，A正確；艾弗里的細菌轉化實驗證明了DNA才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質，沒有用同位素標記法，B錯誤；T2噬菌體侵染細菌的實驗中，培養(yǎng)基中的32P經宿主細胞攝取后可出現在 T2噬菌體的核酸中，C正確；赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質，D正確。2．現有一種感染螨蟲的新型病毒，研究人員欲利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的螨蟲細胞等為材料，設計可相互印證的甲、乙兩組實驗，以確定該病毒的核酸類型。下列有關實驗設計思路的敘述，錯誤的是(　　)A．應選用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質和核酸B．先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中C．再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中D．一定時間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型[答案]A．[解析]本題考查實驗思路的設計等，要求考生識記DNA和RNA的異同，并能據此設計實驗思路，同時預測實驗結果和結論。DNA和RNA的化學組成存在差異，DNA中特有的堿基是T，而RNA中特有的堿基是U，因此可利用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U，通過檢測子代的放射性來判斷該病毒的類型。因此，實驗思路為：先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含有放射性同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性，以確定病毒的類型，用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質和核酸不能確定核酸的類型。故選A。3．如圖為真核細胞內某基因(15N標記)的部分結構示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是(　　)A．該基因的特異性表現在堿基種類上B．DNA聚合酶可催化①和③處化學鍵的形成C．該基因的一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為3/2D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占1/8
[答案]C．[解析]本題結合真核細胞內某基因結構示意圖考查DNA分子結構的主要特點等知識，意在考查考生的理解能力。該基因的特異性表現在堿基對的排列順序上，A錯誤；①處為氫鍵，DNA聚合酶不能催化氫鍵的形成，B錯誤；該基因中A占20 %，則T占20 %，G和C分別占30 %，該基因中＝，根據堿基互補配對原則，DNA分子的一條單鏈中的值等于其互補鏈和整個DNA分子中的值，因此該基因的一條脫氧核苷酸鏈中也為，C正確；將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占=，D錯誤。4．若N個雙鏈DNA分子在第i輪復制結束后，某一復制產物分子一條鏈上的某個C突變?yōu)?/span>T，這樣在隨后的各輪復制結束時，突變位點為A＝T堿基對的雙鏈DNA分子數與總DNA分子數的比例始終為(　　)A．        B．        C．        D．[答案]C [解析]N個DNA分子第i輪復制結束后，得到的DNA分子數為N×2i，在此基礎上復制一次得到的DNA分子的總數為N×2i＋1，其中以變異的DNA分子為模板復制一次，得到一個變異DNA分子和一個正常的DNA分子，由此可推知突變位點為A＝T堿基對的雙鏈DNA分子數與總DNA分子數的比例＝1/(N×2i＋1)，若再復制兩次，得到的變異的DNA分子為2，總DNA分子數為N×2i＋2，則比例為2/(N×2i＋2)＝1/(N×2i＋1)，因此可推知答案選C。5．果蠅一個精原細胞中的一個核DNA分子用15N標記，在正常情況下，其減數分裂形成的精子中，含有15N的精子數占(　　)A．1/16        B．1/8        C．1/4        D．1/2[答案]D [解析]減數分裂過程中，同源染色體要發(fā)生聯會和分離現象，因此要體現減數分裂過程中染色體中DNA的變化，至少要畫出一對同源染色體。果蠅一個精原細胞中的一個核DNA分子用15N標記，即果蠅4對同源染色體中有3對未標記(畫圖時可略去)，另一對同源染色體中有一條染色體上的DNA分子用15N標記，則該精原細胞進行正常減數分裂形成精細胞時，染色體和DNA的標記情況可用下圖進行解析。結合上圖分析，觀察產生的4個精細胞，答案選D。6．若一果蠅精原細胞中8條染色體上的全部DNA已被15N標記，其中一對同源染色體上有基因A和a，現給此精原細胞提供含14N的原料讓其連續(xù)分裂兩次，產生4個子細胞(不考慮突變和交叉互換)。下列敘述正確的是 (　　)A．若4個子細胞均含8條染色體，則每個子細胞中均含被15N標記的核DNAB．若4個子細胞均含4條染色體，則每個子細胞中各有一半核DNA含15N
C．若4個子細胞均含8條染色體，則每個子細胞中均含2個A基因D．若4個子細胞均含4條染色體，則有一半子細胞含有a基因[答案]B．[解析]真核細胞染色體和染色質主要由DNA和蛋白質組成，因此都存在DNA—蛋白質復合物，A正確；原核細胞的擬核含一個裸露的環(huán)狀DNA分子，該DNA的復制及轉錄都需要酶催化，故擬核中存在由DNA和酶構成的DNA—蛋白質復合物，B錯誤；DNA復制需要DNA聚合酶的作用，DNA聚合酶的化學本質是蛋白質，故復合物中參與DNA復制的蛋白質可能是DNA聚合酶，C正確；如果復合物中正在進行RNA的合成，則復合物中必須含有RNA聚合酶，因為RNA中核糖核苷酸之間的連接需要RNA聚合酶的催化，D正確。7．動物細胞的線粒體DNA分子上有兩個復制起始區(qū)OH和OL。該DNA復制時，OH首先被啟動，以L鏈為模板合成M鏈，當M鏈合成約2/3時，OL啟動，以H鏈為模板合成N鏈，最終合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)A．復制啟動時OH區(qū)和OL區(qū)首先結合的酶是DNA聚合酶B．合成M鏈和N鏈時方向相反是因為起始區(qū)解旋方向不同C．復制完成后M鏈中的嘌呤數與N鏈中的嘌呤數一定相同D．線粒體環(huán)狀DNA分子中每個脫氧核糖都與兩個磷酸相連[答案]A．[解析]本題考查實驗思路的設計等，要求考生識記DNA和RNA的異同，并能據此設計實驗思路，同時預測實驗結果和結論。DNA和RNA的化學組成存在差異，DNA中特有的堿基是T，而RNA中特有的堿基是U，因此可利用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U，通過檢測子代的放射性來判斷該病毒的類型。因此，實驗思路為：先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含有放射性同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性，以確定病毒的類型，用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質和核酸不能確定核酸的類型。故選A。8．miRNA是一種小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質(W蛋白)的合成。某真核細胞內形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。下列敘述正確的是(　　)A．miRNA基因轉錄時，RNA聚合酶與該基因的起始密碼相結合
B．W基因轉錄形成的mRNA在細胞核內加工后，進入細胞質用于翻譯C．miRNA與W基因mRNA結合遵循堿基互補配對原則，即A與T、C與G配對D．miRNA抑制W蛋白的合成是通過雙鏈結構的miRNA直接與W基因mRNA結合所致[答案]B．[解析]本題考查基因的表達。轉錄時RNA聚合酶與該基因的某一啟動部位(啟動子)相結合，起始密碼在mRNA上，A錯誤；W基因轉錄形成的mRNA在細胞核內加工后，進入細胞質用于翻譯，B正確；miRNA與W基因mRNA結合發(fā)生在RNA之間，也遵循堿基互補配對原則，即A與U、C與G配對，C錯誤；據圖可知miRNA蛋白質復合物中miRNA為單鏈，該單鏈與W基因的mRNA結合，從而抑制W蛋白的合成，D錯誤。9．圖1為細胞的部分結構示意圖，圖2為一個細胞周期中RNA相對含量的變化。下列分析正確的是(　　)                                        圖1　　　　　　　　　　　 圖2A．圖中兩基因發(fā)生轉錄時，模板鏈都與DNA聚合酶發(fā)生結合B．圖2中出現兩個高峰主要是因為轉運氨基酸的RNA增多C．圖2中分裂期RNA含量低，原因之一是染色質高度螺旋化D．圖1中的核孔是細胞中各種大分子進出以及信息交流的通道[答案]C．[解析]圖中兩基因發(fā)生轉錄時，模板鏈都與RNA聚合酶發(fā)生結合，A錯誤。圖2中出現兩個高峰主要是因為轉錄形成的RNA增多，B錯誤。據圖分析，圖2中分裂期RNA含量低，原因之一是染色質高度螺旋化，C正確。核孔是某些大分子進出細胞核的通道，而不是各種生物大分子進出細胞核的通道，D錯誤。10．如圖表示肝臟組織受損或部分切除后激活Notch信號途徑實現再生的過程。圖中受損細胞A的細胞膜上產生信號分子，與正常細胞B細胞膜上的Notch分子(一種跨膜受體)結合，使Notch分子胞內段(NICD)脫落到細胞質，并進入細胞核與RBP結合，激活靶細胞內基因，最終引起肝臟細胞再生。下列分析錯誤的是(　　)
A．信號分子與細胞B細胞膜上Notch分子的相互識別體現了細胞膜的信息交流功能B．過程①需要的酶主要是RNA聚合酶；過程②除需要mRNA外，還需要核糖體、氨基酸、tRNA等C．該過程中靶基因是編碼Notch分子的基因，其活性受NICD調控D．Notch分子胞內段脫落后誘導細胞合成新的Notch分子，有利于這一過程持續(xù)進行[答案]C　本題設立了調控肝臟組織細胞再生的信號途徑這一新情境，綜合考查細胞膜、膜蛋白的功能和基因表達等相關內容，要求考生根據所學知識分析相關生物學問題，體現了科學思維這一核心素養(yǎng)。信號分子與細胞B細胞膜上的受體結合，體現了細胞膜的信息交流功能，A正確。據圖可知，過程①是轉錄，需要RNA聚合酶參與；過程②是翻譯，需要mRNA、核糖體、tRNA和氨基酸等，B正確。由圖可知，題圖過程中靶基因與肝細胞增殖有關，也可調控編碼Notch分子的基因，靶基因受NICD調控，C錯誤。Notch分子胞內段(NICD)脫落后進入細胞核，激活靶基因，靶基因激活后能促進Notch分子基因轉錄，合成新的Notch分子，有利于題圖過程的可持續(xù)進行，D正確。11．研究表明，每個人的DNA都不完全相同，因此DNA也可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術。回答下列有關問題。(1)我們可以根據分析指紋圖的吻合程度來幫助確認身份，因為DNA能夠儲存遺傳信息，而且不同個體的DNA的　　　　　　                      　　各不相同，故每個人的DNA指紋圖都是獨一無二的。DNA分子中遺傳信息量非常大，原因是　                                  。(2)在現代刑偵領域中，DNA指紋技術正在發(fā)揮著越來越重要的作用，此外，DNA指紋技術還可以用于親子鑒定等。如圖是通過提取某小孩和其母親以及待測定的四位男性的DNA，分別經合適的酶處理后，形成若干DNA片段，然后進行電泳等一系列步驟得到的一組DNA指紋圖，請分析：F1~F4
中，誰是該小孩真正生物學上的父親?　　         　，為什么?                                                                 　。(3)DNA分子中，(A+T)/(G+C)、(A+C)/(T+G)中能體現DNA分子特異性的是　                                                                         。[答案](1)脫氧核苷酸排列順序(或堿基排列順序)　組成DNA的脫氧核苷酸的數量多，且排列順序極其多樣化(答案合理即可)　(2)F2　C的DNA指紋圖中一條帶與M DNA指紋圖中的一條帶相同，另一條帶與F2DNA指紋圖中的一條帶相同　(3)(A+T)/(G+C)[解析](1)DNA是細胞內攜帶遺傳信息的物質，DNA具有特異性，不同個體的DNA的堿基排列順序各不相同，由于組成DNA的脫氧核苷酸的數量多且排列順序千變萬化，所以DNA分子中遺傳信息量非常大。(2)DNA指紋技術是用合適的酶將待測的樣品DNA切成片段。子代的核遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，C的DNA指紋圖中有一條帶和其母親M DNA指紋圖中的一條帶相同，則另一條帶應與其父親DNA指紋圖中的一條帶相同，分析F1~F4的指紋圖，C的另一條帶與F2DNA指紋圖中的一條帶相同，故F2是該小孩真正生物學上的父親。(3)在雙鏈DNA分子中，堿基之間嚴格按照堿基互補配對原則進行配對，即(A+C)/(T+G)=1，故該值無法體現DNA分子的特異性，而不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同，因此(A+T)/(G+C)可體現DNA分子的特異性。12．長鏈非編碼 RNA(lncRNA)是長度大于200個堿基，具有多種調控功能的一類 RNA分子。 如圖表示細胞中 lncRNA 的產生及發(fā)揮調控功能的幾種方式，請回答下列問題：(1)細胞核內各種 RNA 的合成都以 　　　　為原料，催化該反應的酶是　　　　。(2)轉錄產生的 RNA 中，提供信息指導氨基酸分子合成多肽鏈的是 　　　　，此過程中還需要的RNA有　　　　。(3)lncRNA前體加工成熟后，有的與核內　　　　(圖示①)中的DNA結合，有的能穿過　　　　(圖示②)與細胞質中的蛋白質或RNA分子結合，發(fā)揮相應的調控作用。(4)研究發(fā)現，人體感染細菌時，造血干細胞核內產生的一種lncRNA，通過與相應DNA片段結合，調控造血干細胞的　　　　
，增加血液中單核細胞、中性粒細胞等吞噬細胞的數量。該調控過程的主要生理意義是　　　                                                     　。[答案](1)四種核糖核苷酸　RNA聚合酶　(2)mRNA(信使RNA)　tRNA和rRNA(轉運RNA和核糖體RNA)　(3)染色質　核孔　(4)分化　增強人體的免疫抵御能力[解析](1)合成RNA的原料是四種游離的核糖核苷酸，RNA合成過程需要RNA聚合酶的催化。(2)多肽鏈的合成過程中以mRNA(信使RNA)為模板，tRNA運輸相應的氨基酸，在核糖體(主要成分是rRNA和蛋白質)上完成。(3)據圖分析，lncRNA前體加工成熟后，有的與核內染色質中的DNA結合，有的能穿過核孔進入細胞質中。(4)血液中單核細胞、中性粒細胞等吞噬細胞都來源于造血干細胞，故可推出lncRNA與相應DNA片段結合可調控造血干細胞的分化，血液中的這些吞噬細胞都參與免疫過程，所以該調控過程可以增強人體的免疫抵御能力。13．中科院院士施一公教授研究團隊首次捕獲到真核細胞剪接體復合物的高分辨率空間三維結構，闡述了剪接體對RNA前體執(zhí)行剪接的基本工作機理。如圖是S基因的表達過程。(1)根據題干信息，結合題圖可知，剪接體起作用的過程是　　　　(用①~④編號作答)，剪接體的功能是　　　　　　　　　　　　　　。(2)圖中所示①過程需要　　　　酶的參與，該過程通常發(fā)生在細胞周期的　　　　(填“間”或“分裂”)期。(3)④過程中異常mRNA被分解，該過程的意義是　　　　　　　　　　　　，研究發(fā)現細胞中正常的mRNA壽命從幾秒到幾天不等，不同種類的mRNA的壽命不同的意義是　　　　　　　　　　　　。[答案](1)②　剪切RNA前體，形成成熟的mRNA　(2)RNA聚合　間　(3)阻止細胞合成異常的蛋白質　使細胞能夠快速改變蛋白質合成以響應其不斷變化的生理需求(意思合理即可)[解析](1)由題意可知剪接體是對RNA前體執(zhí)行剪接的，因此其起作用的過程是②，其功能是對RNA前體進行剪切，形成成熟的mRNA。(2)圖中①表示轉錄過程，需要RNA聚合酶參與，該過程主要發(fā)生在細胞周期的間期(物質準備階段)。(3)過程④表示異常mRNA(含有未“剪盡”的片段)被細胞檢測出并分解形成核苷酸，該過程可阻止細胞合成異常的蛋白質；細胞中不同種類的mRNA的壽命不同可使細胞能夠快速改變蛋白質合成以響應其不斷變化的生理需求。

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