高考分类练&模考预测：4.1遗传的分子基础（含解析）

高考分类练+模考预测（明考向|强能力）
第1讲　遗传的分子基础
题组一 高考分类练　明考向
类型1　翻阅教材，原味品高考选择题
1．[2021·全国乙卷]在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
高考VS教材
[人教必修2]P43
[人教必修2]P44
2．[2020·全国卷Ⅲ，1]关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是(　　)
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
D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
高考VS教材
[人教必修2]P68
[人教必修2]P63
[人教必修2]P64
3．[2019·全国卷Ⅰ]用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是(　　)
①同位素标记的tRNA　②蛋白质合成所需的酶　③同位素标记的苯丙氨酸　④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸　⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A．①②④ B．②③④
C．③④⑤ D．①③⑤
高考VS教材
[人教必修2]P75
类型2　照抄教材，原味品高考非选择题
4．[2021·全国甲卷]用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是__________________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA__________________________________________________________。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是__________________________________________________________。
高考VS教材
小题号 相关教材原文及分析 教材页码
(1) 据上图分析，脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ，)中的糖为脱氧核糖，故其去掉两个磷酸基团后形成了DNA的单体。 [必修1] P88
(2) 从图中红色方框可看出，RNA可以与DNA单链结合，所以，为防止RNA与DNA片段甲结合，应去除了样品中的RNA分子。 [必修2] P63
(3) [必修2] P54
(4) 在解答教材此习题时，应明确四个选项中每一种酶的作用，即可快速解答本小题填空。 [必修2] P54 “基础题3”
5.[2020·全国卷Ⅱ，29]大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题：
(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是__________________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是________，作为mRNA执行功能部位的是____________；作为RNA聚合酶合成部位的是__________________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是____________。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是________________________________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为__________________________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
高考VS教材
[人教必修2]P63
[人教必修2]P65
类型3　深挖拓展教材，原味品高考非选择题
6．[2017·全国卷Ⅰ]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
高考VS教材
[人教必修2]P44
[人教必修2]P63
7．[全国卷Ⅰ，29]在有关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)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用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__________________________________________________________
__________________________________________________________。
高考VS教材
[人教必修2]P54
[技法提炼]
解答DNA分子复制与细胞分裂中染色体同位素标记类问题的思维流程如下：
1．构建模型
解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与DNA的转换。具体如下：
第一步 画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖线表示含同位素标记
第二步 画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用虚线表示
第三步 再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况
第四步 若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体(a与a′)分开的局面，并进而推测子细胞染色体情况
2．套用模型
(1)有丝分裂与DNA复制：
①过程图解(一般只研究一条染色体)：
a．复制一次(母链标记，培养液不含放射性)：
b．转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：
②规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
(2)减数分裂与DNA复制：
①过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图：
②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
【借题发挥】理清教材，突破高考的瓶颈——长句描述类题型
问题1：举例说出同位素标记法在生物学研究中的应用有哪些？
__________________________________________________________
__________________________________________________________
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问题2：加热杀死的S型菌中的蛋白质和DNA是否都永久丧失了活性？
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问题3：染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸间有哪些内在关系？
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问题4：DNA分子复制和转录只发生在细胞核中吗？
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问题5：RNA分子上是否有基因？
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问题6：RNA病毒产生RNA的方式有哪些？
__________________________________________________________
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类型4　整体对比历年同类题，找共性和趋势
8．[2018·全国卷重组判断]
(1)证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验的研究工作由我国科学家完成(2018·全国卷Ⅲ，1C)(　　)
(2)从烟草花叶病毒中可以提取到RNA(2018·全国卷Ⅱ，5A)(　　)
(3)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018·全国卷Ⅱ，5B)(　　)
9．[2017·全国卷Ⅱ]在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(　　)
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
10．[2017·全国卷Ⅲ]下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
类型5　它山之石——亦可攻玉
11．[2021·浙江1月]下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是(　　)
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
12．[2021·广东卷]DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是(　　)
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验　②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱　③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等　④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
13．[2021·广东卷]金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是(　　)
A．DNA复制 B．转录
C．翻译 D．逆转录
14．[2021·河北卷]关于基因表达的叙述，正确的是(　　)
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
15.
[2021·浙江6月]某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)，该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是(　　)
A．＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能
B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C．过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化
D．过程④在该病毒的核糖体中进行
16．[2020·天津卷，3]对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是(　　)
A．DNA B．mRNA
C．tRNA D．rRNA
17．[2020·浙江7月，12]下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是(　　)
A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
18．[2019·浙江4月]为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是(　　)
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
19．[2019·江苏卷]赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A．实验中可用15N代替32P标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
20．[2019·海南卷]下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是(　　)
A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1
B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C．加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
[命题揭秘]
本专题内容考查由概念向分析判断转移，着重考查遗传物质探究过程的经典实验分析，DNA分子的结构和复制及基因表达的过程。DNA分子的结构和复制常与基因突变和细胞分裂的过程相结合进行命题，基因的表达常与基因对性状的控制综合命题。多以选择题形式呈现，而且多以小综合形式考查。
[命题趋势]
遗传的物质基础是历年高考考查的重点，预计2022年仍会以遗传物质的探究实验的设计思路、方法和结论分析，以及DNA分子的结构、复制、基因表达为命题热点，题型以选择题为主。还可能会借助一些科研成果或科学发现，将基础知识与科技创新结合，以更好地培养考生的科学创新意识和社会责任。
题组二 模考预测练　强能力
预测一　遗传物质探索的经典实验
1．[2021·湘豫联盟高三联考]下列有关遗传物质的探究相关实验的叙述，不正确的是(　　)
A．格里菲思的肺炎双球菌转化实验的实验思路是将各种物质分开，单独直接研究其作用
B．艾弗里的肺炎双球菌转化实验的结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
C．噬菌体侵染细菌的实验结果表明：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的
D．烟草花叶病毒侵染烟草实验可得到的实验结论：RNA是遗传物质
预测二　遗传物质的结构、特点
2．[2021·内蒙古包头市青山区高三调研]甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙、丙的组分中均有糖
B．甲、乙共由6种核苷酸组成
C．丙可作为细胞内的直接能源物质
D．乙的水解产物中含有丙
3．[2021·湖南省邵阳市高三第一次联考]医学研究发现，神经退行性疾病与神经元中形成的R－loop结构有关。R－loop结构是一种三链RNA－DNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下列叙述中错误的是(　　)
A．从理论上讲R－loop结构中含有5种碱基
B．R－loop结构中mRNA和DNA模板链的互补链碱基序列相同
C．R－loop结构中的DNA单链不稳定，易发生遗传信息改变
D．R－loop结构抑制基因的表达
预测三　“各显其能”的复制、转录和翻译
4．[2021·江西省九江市高三二模]miRNA是真核细胞中具有调控功能但不编码蛋白质的小分子RNA，某些miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下，下列说法正确的是(　　)
A．过程①需要的原料是四种脱氧核糖核苷酸
B．miRNA通过抑制转录过程来抑制W蛋白的合成
C．图中涉及的遗传信息的传递方向为
D．一个mRNA上结合多个核糖体使少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
5．[2021·山西省临汾市高三考试]激素依赖性乳腺癌患者，癌细胞的增殖依赖雌激素的持续存在。三苯氧胺可用于治疗这种疾病，其作用原理是跟雌激素受体竞争性结合(如图所示)。下列有关说法正确的是(　　)
A．三苯氧胺－受体复合体可阻碍相关基因的表达
B．RNA聚合酶与DNA的结合需依赖解旋酶打开DNA双链
C．翻译时，一个mRNA只能与一个核糖体结合
D．雌激素－受体复合体通过改变DNA碱基序列促进基因表达
预测四　把握遗传信息流向，玩转“中心法则”
6．[2021·贵州省黔东南州高三模拟]下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是(　　)
A．遗传信息流向RNA时，游离的脱氧核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞而发生互补配对
B．遗传信息从DNA流向DNA的过程中会形成DNA－蛋白质复合物
C．细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复
D．某些生物能以RNA链为模板逆转录成DNA，且需要逆转录酶的作用
7．[2021·陕西省榆林市高三第三次模拟]下图表示大肠杆菌细胞中遗传信息传递的部分过程。请判断下列相关说法，正确的是(　　)
A．图中所示的生理过程中涉及到的RNA有3种
B．DNA的双链解开只能发生在该图所示的过程中
C．图中形成③的模板是mRNA，原料是核糖核苷酸
D．图示转录过程一定发生在大肠杆菌细胞的拟核中
预测五　多角度突破遗传的本质，练后不再难
8．[2021·湖北省鄂州市高三模拟]生命是物质、能量和信息的统一体。下列物质的生物合成不需要信息分子作为合成模板的是(　　)
A．DNA和mRNA
B．mRNA和血红蛋白
C．胃蛋白酶和胃蛋白酶基因
D．ATP和NADPH
9．[2021·黑龙江省哈尔滨市高三期末]人类的X基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、X基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究，统计结果如下：
CGG重复次数(n) n<50 n≈150 n≈260 n≈500
X基因的mRNA (分子数/细胞) 50 50 50 50
X基因编码的蛋白质 (分子数/细胞) 1 000 400 120 0
症状表现 无症状 轻度 中度 重度
下列分析不合理的是(　　)
A．CGG重复次数不影响X基因的转录，但影响蛋白质的合成
B．CGG重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关
C．CGG重复次数可能影响mRNA与核糖体的结合
D．CGG重复次数影响X基因编码蛋白质的空间结构
10．[2021·甘肃省武威市高三诊断考试]视网膜神经节细胞(RGC)可把视觉信号从眼睛传向大脑。DNA甲基化是在相关酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上。随年龄增长，DNA甲基化水平升高，使RGC受损后不可恢复，视力下降。科学家将OCT、SOX和KLF三个基因导入成年小鼠的RGC，改变其DNA甲基化水平，使受损后的RGC能长出新的轴突。下列相关分析不合理的是(　　)
A．在视觉形成的反射弧中RGC属于神经中枢
B．DNA的甲基化水平会影响细胞中基因的表达
C．DNA甲基化不改变DNA碱基对的排列顺序
D．自然状态下干细胞分化为RGC的过程不可逆
预测六　基于学科核心素养的长句应答类专训
11．[2021·安庆市高三模拟考试]真核细胞在执行功能时会形成很多“核酸－蛋白质”复合体。回答下列问题：
(1)核糖体和染色体是真核细胞内典型的两种“核酸－蛋白质”复合体，其组成成分中的不同点主要在于________________________________________。
(2)清华大学施一公教授研究团队通过冷冻电镜技术得到“剪接体”的三维结构，“剪接体”是由RNA和蛋白质组成的复合物。很多疾病是由于“剪接体”工作异常，导致正常基因表达出不正常的蛋白质，进一步研究发现，在异常“剪接体”和正常“剪接体”分别参与的基因表达过程中，初始mRNA相同，但作为翻译的模板mRNA却不同。推测“剪接体”的功能可能是________________________________________。
(3)有人认为核糖体是原核细胞执行功能时唯一的“核酸－蛋白质”复合体。你是否赞同这种说法？__________________________________________________________
(填“是”或“否”)，理由是__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
第1讲　遗传的分子基础
题组一
1．解析：R型菌无荚膜，无毒性，S型菌有荚膜，有毒性，由此可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R型菌并表达，B正确；加热可使S型菌蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，说明加热杀死S型菌DNA功能可能正常，C正确；S型菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型菌发生转化，D错误。
答案：D
2．解析：真核生物的遗传物质是DNA，因此真核生物的遗传信息贮藏在DNA中，遗传信息的传递遵循中心法则，即遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，A正确；细胞中一个DNA分子中含有多个基因，而每个基因都具有独立性，因此以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可以是mRNA(可编码多肽)，也可以是tRNA或rRNA，B错误、D正确；由于基因是具有遗传效应的DNA片段，在DNA分子中还存在没有遗传效应的片段，因此细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等，C正确。
答案：B
3．解析：体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料；以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板；除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰，又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。
答案：C
4．解析：(1)与ATP相比，dATP中的五碳糖是脱氧核糖，其脱掉远离“dA”的两个磷酸基团之后，变成腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；腺嘌呤脱氧核糖核苷酸是组成DNA的基本单位。(2)RNA分子可能会与DNA片段甲发生碱基互补配对，影响基因在染色体上的定位。(3)要想使片段甲(单链)与染色体样品中的W基因的单链之间发生碱基互补配对，需要将W基因解旋成单链。(4)酶具有专一性，去除样品中的DNA，需要用DNA(水解)酶。
答案：(1)dATP分别脱掉γ、β位上的磷酸基团后，成为组成DNA分子的基本单位(原料)　(2)防止RNA与DNA片段甲发生碱基互补配对，影响基因在染色体上的定位(实验结果)　(3)解螺旋为单链　(4)DNA(水解)酶
5．解析：(1)在大豆细胞中，蛋白质的合成(翻译)是在核糖体上进行的，需要mRNA、rRNA和tRNA的参与。该过程中，rRNA作为核糖体的重要组成成分，是核糖体行使其重要功能所必需的；mRNA作为翻译的模板，含有密码子，行使传达DNA上遗传信息的功能；tRNA把对应的氨基酸运送到核糖体上。(2)大豆细胞中，大多数mRNA是在细胞核中以DNA为模板转录而来的，因细胞核中不含核糖体，细胞核中转录而来的mRNA经过加工成为成熟的mRNA后，需要通过核孔转移到细胞质中与核糖体结合后进行翻译；RNA聚合酶催化转录过程，其化学本质为蛋白质，因此其合成部位是细胞质，细胞质中合成的RNA聚合酶通过核孔进入细胞核，参与转录过程。(3)已知该小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则其中含有的密码子为UAC、GAA、CAU、UGG，根据题中提供的密码子表可知对应的氨基酸分别为酪氨酸、谷氨酸、组氨酸、色氨酸，因此该小肽的氨基酸序列为酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但相应的氨基酸序列不变，即发生碱基替换后的DNA转录而来的mRNA中相应密码子虽然改变了，但其对应的氨基酸并未改变，而题表中4种氨基酸除色氨酸外，都含有两种密码子，因此该DNA序列发生的3处碱基替换影响的只能是酪氨酸、谷氨酸、组氨酸对应的密码子，所以此时编码小肽的RNA序列应为UAUGAGCACUGG。
答案：(1)rRNA、tRNA　(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核　(3)酪氨酸－谷氨酸－组氨酸－色氨酸　UAUGAGCACUGG
6．解析：(1)由于DNA和RNA有各自特有的碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，在用放射性同位素标记碱基U的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为甲组；在用放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
答案：(1)思路
甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
(2)结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
7．解析：(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键，即β位和γ位之间的高能磷酸键，因而要将32P标记到DNA末端上，带有32P的磷酸基团应在γ位上。(2)dATP脱去β位和γ位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即DNA的基本组成单位之一，用dATP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在α位。(3)由于DNA分子复制为半保留复制，故噬菌体双链DNA复制过程中，被32P标记的两条单链始终被保留，并分别存在于两个子代DNA分子中。另外，新合成DNA的过程中，原料无32P标记，所以n个子代DNA分子中有且只有2个含有32P标记。
答案：(1)γ　(2)α　(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
【借题发挥】
问题1：答案：同位素标记法在生物学研究中的应用有：①3H标记氨基酸研究分泌蛋白的合成、加工和分泌过程；②14C标记CO2研究光合作用的暗反应过程；③35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA研究生物的遗传物质；④14N标记DNA分子研究DNA分子的半保留复制。
问题2：答案：不是。加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
问题3：答案：1条染色体上有1(复制前)或2(复制后)个DNA分子，每个DNA分子有许多基因和非基因片段，其中前者有遗传效应，后者无遗传效应，脱氧核苷酸则是DNA分子的基本单位(除染色体外基因还可位于叶绿体DNA、线粒体DNA及原核细胞的拟核DNA和质粒DNA上)。
问题4：答案：并非只发生在细胞核中，叶绿体、线粒体、拟核和质粒等处也可发生。
问题5：答案：有，有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
问题6：答案：RNA病毒产生RNA的方式包括逆转录和RNA复制两种方式。
8．(1)×　(2)√　(3)×
9．解析：T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增殖，A错误；T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质，B错误；用含有32P培养基培养大肠杆菌，再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，能将T2噬菌体的DNA标记上32P，即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
答案：C
10．解析：基因型相同的两个人，由于营养条件等环境因素的差异可能会导致两人身高不同；绿色幼苗在黑暗中变黄，是因为缺光无法合成叶绿素，是由环境因素造成的；O型血夫妇基因型均为ii，两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ii，表现为O型血，这是由遗传因素决定的；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明高茎豌豆亲本是杂合子，子代出现性状分离，这是由遗传因素决定的。
答案：D
11．解析：孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
答案：D
12．解析：赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。
答案：B
13．解析：由题意可知，金霉素可以抑制tRNA与mRNA的结合，蛋白质的翻译过程涉及tRNA与mRNA结合，故该作用直接影响翻译过程，DNA复制不涉及tRNA和mRNA，转录和逆转录只涉及mRNA，故选C。
答案：C
14．解析：RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。
答案：C
15．解析：图中过程①②表示＋RNA复制出子代RNA，过程③④表示翻译，而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，因此＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正确；该病毒蛋白基因是单链RNA结构，并不是以半保留复制的方式传递给子代，B错误；RNA病毒合成的RNA聚合酶可以RNA为模板合成RNA，因此过程①②的进行需要RNA聚合酶的催化，而过程③的进行不需要RNA聚合酶的催化，C错误；病毒没有细胞结构，营寄生生活，过程④在宿主细胞的核糖体中进行，D错误。
答案：A
16．解析：DNA通过转录和翻译可合成蛋白质，A错误；mRNA是蛋白质合成的直接模板，不能运载特定氨基酸分子，B错误；tRNA主要是将其携带的氨基酸运送到核糖体上，在mRNA指导下合成蛋白质，tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的，C正确；rRNA是组成核糖体的重要组成成分，D错误。
答案：C
17．解析：R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A错误；能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是荚膜物质，B错误；转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化为S型菌，C错误；S型菌提取物中的DNA经过DNA酶处理后会被降解，从而不能使R型菌转化为S型菌，D正确。
答案：D
18．解析：高温加热会破坏转化物质DNA的活性，甲组培养皿中应该只有R型菌落，A错误；乙组中S型菌提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，B错误；丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，D错误。
答案：C
19．解析：蛋白质和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P标记DNA，A错误；噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的，B错误；DNA的复制为半保留复制，噬菌体侵染大肠杆菌后，会利用大肠杆菌体内的物质来合成噬菌体DNA，C正确；该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
答案：C
20．解析：红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1，属于性状分离现象，不能说明RNA是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的RNA是遗传物质，B正确；加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加热杀死的S型菌存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。
答案：B
题组二
1．解析：艾弗里肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是将各种物质分开，单独直接研究其作用，格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，没有将各种物质完全分开，去观察其作用，A错误；艾弗里的肺炎双球菌转化实验的结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，加入S型细菌的DNA与R型细菌混合，能产生S型细菌，B正确；噬菌体侵染细菌的实验结果表明：在噬菌体的亲子代之间，只有DNA有连续性，子代噬菌体的性状是通过DNA遗传的，DNA是噬菌体的遗传物质，C正确；烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了RNA是遗传物质，D正确。
答案：A
2．解析：甲是DNA，基本单位是脱氧核苷酸，由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成，四种碱基构成四种脱氧核苷酸。乙是转录产物RNA，基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成，四种碱基构成四种核糖核苷酸。但由于题目中甲乙都只涉及3种碱基，故共含6种核苷酸；丙是ATP，由腺嘌呤、核糖、3个磷酸集团组成，故上述三者都含有糖；ATP是细胞生命活动的直接能源物质；乙水解的产物应该为核糖核苷酸，不是ATP。
答案：D
3．解析：本题属于信息题，注意题干信息“R－loop结构是一种三链RNA－DNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在”的应用。R－loop结构是一种三链RNA－DNA杂合片段，DNA中有四种脱氧核糖核苷酸，RNA中有四种核糖核苷酸，所以R－loop结构中有8种核苷酸，5种含氮碱基，A正确；R－loop结构中mRNA与DNA模板链碱基互补配对，和DNA模板链的互补链碱基序列相似，只是U替代了T，B错误；R－loop结构中的DNA单链不稳定，易发生基因突变，C正确；根据题干信息“R－loop结构是一种三链RNA－DNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在”可推测R－loop结构既影响DNA复制又影响基因的表达，D正确。
答案：B
4．解析：①转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，故所需原料是四种核糖核苷酸，A错误；分析上图可知，单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合，通过抑制翻译过程来抑制W蛋白的合成，B错误；图中涉及的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质，并未涉及DNA的复制，C错误；多聚核糖体是指一个mRNA上结合多个核糖体，多聚核糖体形成的意义是少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质，D正确。
答案：D
5．解析：由图可看出，三苯氧胺与雌激素受体结合，导致雌激素无法与受体结合，因此阻碍了相关基因的表达，A正确；转录时RNA聚合酶与DNA结合不需要解旋酶解旋，因为RNA聚合酶具有解旋的功能，B错误；翻译时一个mRNA可同时与多个核糖体结合，同时完成多条肽链的合成，大大提高蛋白质合成速率，C错误；由图分析，雌激素受体复合物结合到相关基因的启动子区传导信号，促进RNA聚合酶与DNA结合，促进转录，而没有改变DNA碱基序列，D错误。
答案：A
6．解析：RNA的合成过程中，游离的核糖核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞进行互补配对，A错误；遗传信息从DNA流向DNA的过程即DNA的复制，会有相应的酶参与，会形成DNA－蛋白质复合物，B正确；细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复，即转录过程完成后，DNA双链恢复，C正确；某些生物如逆转录病毒HIV，能以RNA链为模板逆转录成DNA, D正确。
答案：A
7．解析：图中所示的生理过程中涉及到的RNA有3种，即mRNA、tRNA和rRNA三种，A正确；DNA的双链解开除了能发生在该图所示的过程外，还会发生在DNA分子复制过程中，B错误；图中③为多肽链，形成③的模板是mRNA，原料是氨基酸，C错误；图示转录过程不一定发生在大肠杆菌等原核生物细胞的拟核中，也可以发生在原核细胞细胞质的质粒中，D错误。
答案：A
8．解析：DNA和mRNA的合成均需要模板，前者的模板可以是DNA或RNA，后者的模板是DNA，A错误；mRNA和血红蛋白的合成均需要模板，前者的模板是DNA，后者的模板是mRNA，B错误；胃蛋白酶和胃蛋白酶基因的合成均需要模板，前者的模板是mRNA，后者的模板是DNA，C错误；ATP和NADPH的合成均不需要模板，D正确。
答案：D
9．解析：CGG重复次数改变时，X基因转录形成的mRNA数目不变，但X基因编码的蛋白质数目改变了，说明CGG重复次数不影响X基因的转录，但影响蛋白质的合成，A正确；CGG重复次数改变时，该遗传病的症状表现也发生了改变，说明CGG重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关，B正确；CGG重复次数不影响X基因的转录，但影响蛋白质的合成，由此可推知CGG重复次数可能会影响mRNA与核糖体的结合，从而影响蛋白质合成的翻译过程，C正确；CGG重复次数并不影响X基因编码蛋白质的空间结构，D错误。
答案：D
10．解析：形成视觉是在大脑皮层，不经过完整的反射弧，RGC属于传入神经，A错误；DNA甲基化是将甲基添加到DNA上，影响基因的转录，从而影响基因的表达，B正确；DNA甲基化是将甲基添加到DNA上，并不改变DNA的碱基序列，C正确；在自然状态下，细胞的分化是持久的、不可逆的，D正确。
答案：A
11．解析：(1)核糖体由rRNA和蛋白质组成，染色体主要由DNA和蛋白质组成。(2)基因的表达包括转录和转录后的加工、翻译及翻译后多肽的加工等过程，由题中信息可知，由于“剪接体”工作异常，导致正常基因表达出不正常的蛋白质，比较分析可知其原因在于转录后的加工过程异常，从而推测出“剪接体”的功能可能是对转录的产物进行加工处理，使之成为成熟的mRNA。(3)根据高中生物学知识，学生可以知道在原核细胞中，“核酸—蛋白质”复合体有多种，如核糖体、DNA复制过程中出现的“DNA －DNA聚合酶”复合体、转录过程中形成的“DNA －RNA聚合酶”复合体等。
答案：(1)核糖体具有RNA，染色体具有DNA
(2)对转录的初始产物进行加工处理(使之成为成熟的mRNA)
(3)否　原核细胞在DNA复制过程中会形成“DNA －DNA聚合酶”复合物，转录过程中会形成“DNA －RNA聚合酶”复合物