第二期：遗传的物质基础
考点指南
课标要求：
2-2-1 理解人类对遗传物质的探索过程，DNA分子结构的主要特点，基因的概念、DNA分子的复制和遗传信息的转录和翻译的知识
2-3-2能在较复杂的情境中综合运用以上知识进行分析、判断、推理和评价。
考点清单：
遗传物质的探索实验；DNA分子结构及结构特点；DNA分子的复制；基因表达
要点一：遗传物质的探索实验
一、DNA是遗传物质（绝大多数生物）
（一）研究思路
染色体在在遗传中具有重要作用
染色体主要是由蛋白质和DNA组成
设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用
（二）实验证据（直接证据）
（间接证据：生殖过程中，亲子代间染色体保持一定的稳定性和连续性；染色体组分中，DNA含量稳定，性质稳定，染色体为其主要载体）
1．肺炎双球菌转化实验
原理：S型菌可使小鼠患败血病死亡
格里菲思转化实验（体内转化）
R型菌注射小鼠→小鼠不死亡
S型菌注射小鼠→小鼠死亡
①过程 加热杀死的S型菌注射小鼠→小鼠不死亡
（S型死菌+R型活菌）注射小鼠→小鼠死亡
②结论：S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死
艾弗里转化实验（体外转化）
→DNA＋R型菌 →目 →小鼠死亡
①过程： S型菌 →蛋白质＋R型菌→ →小鼠不死亡
→多糖＋R型菌 → →小鼠不死亡
②结论：S型菌的DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
（4）结论：由上述实验可知：DNA是遗传物质
2．噬菌体侵染细菌实验
原理：T2噬菌体（仅由DNA和蛋白质两种成分）侵染细菌后，在自身遗传物质的控制下，利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成分，从而进行大量繁殖（这种繁殖方式特称为复制）
用35S和32P分别标记不同的噬菌体（硫只出现在蛋白质中，磷99%在DNA中）
过程 用被标记的噬菌体分别侵染细菌
在噬菌体大量增殖时，对被标记物质进行测试
结果：噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，进入细菌内部的是噬菌体的DNA
结论：DNA是遗传物质
二、RNA是遗传物质（少数病毒）：烟草花叶病毒感染烟草
RNA → →感染病毒
1．过程：烟草花叶病毒→
蛋白质→ →未感染病毒
2．结论：在RNA病毒中，RNA是遗传物质
总结：DNA是主要的遗传物质
要点二：DNA分子结构特点及DNA分子的复制
（一）DNA分子的结构
1． 化学 基本单位：脱氧核苷酸（四种）
组成 连接：聚合
2．空间结构
两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构
（1）规则的双螺旋结构 外侧的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，内侧是碱基
DNA两条长链间的碱基通过氢键碱基互补配对原则形成碱基对
（2）碱基互补配对原则：A-T C-G（A=T C≡G）
（3）特点
①稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对的方式不变；碱基对之间的氢键和两条脱氧核糖核苷酸的空间螺旋加强了DNA的稳定性
②多样性：一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对，可能的排列方式有44000，排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性。（4n，n是碱基对的数目）
③特异性：每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性。
（二）DNA分子的复制
概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程
时间：有丝分裂新间期和减数第一次分裂间期（基因突变就发生在该期）
特点：边解旋边复制，半保留复制
条件：模板、原料、酶、能量
意义：保持前后代遗传信息的连续性（DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证复制能够准确进行。）
要点三：基因的概念及基因的表达
一、基因概念
（一）本质：基因是具有遗传效应的DNA片段（DNA上也存在一些没有有遗传效应的片段）
（二）与染色体的关系：基因存在于染色体上，呈直线排列，因此其载体是染色体
通过复制传递遗传信息
（三）功能
在后代个体发育中，使遗传信息表达，从而后代表现出与亲代相应的性状
二、基因控制蛋白质的合成
场所：细胞核
模板：DNA的一条链（有义链）
（一）转录 原料：游离的核糖核苷酸（四种）
产物：RNA（mRNA等，通过核孔到细胞质）
场所：细胞质（核糖体）
模板：mRNA
（二）翻译 工具：转运RNA
原料：氨基酸
产物：蛋白质
1．转运RNA结构
2．转运RNA与氨基酸的对应关系
（1）由于只有61种密码子是对应氨基酸，所以转运RNA也只有61种
（2）1种转运RNA对应1种氨基酸；1种氨基酸对应1～6种转运RNA。
3．转运RNA与肽链：转运RNA将氨基酸运到核糖体上，按mRNA上密码子顺序将它们一一相连，直至mRNA出现终止密码子，肽链才从核糖体上脱落下来。
（三）密码子：信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
由三个碱基决定一个氨基酸的推导43=64>20
对密码子表的认识
（1）密码子总数：61+3=64种（其中61种密码子是对应氨基酸和起始；另有3个不对应氨基酸，只对应终止）
（2）密码子与氨基酸的对应关系：6120
1种密码子对应1种氨基酸；1种氨基酸对应1～6种密码子。
（3）密码子在生物界基本是是通用的。这也是生物彼此间存在亲缘关系的证据之一
三、中心法则
基因酶代谢性状
四、基因对性状的控制
基因蛋白质的结构性状
考试指南
历年真题
1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA（经DNA酶处理） R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
【答案】C。
【解析】①、②组：R+S型菌的蛋白质/荚膜多糖，只长出R型菌，说明蛋白质/荚膜多糖不是转化因子。③组：R+S型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌；④组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。故C正确。
2．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是
A．重组DNA片段，研究其表型效应
B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
【答案】C
【解析】肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的共同点都是要实验DNA和蛋白质的分开，区别在于肺炎双球菌的实验是人工的提纯分离，而噬菌体侵染细菌的实验是借助的病毒本身的特性。故C正确。
3.格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果
A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
【答案】D
【解析】格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验得到的最终结果是加热杀死的S型细菌中存在着一种转化因子，这种转化因子促使了R型细菌的转变，而不能得出DNA是转化因子，要通过艾弗里的提纯实验才能证明DNA是遗传物质。故C正确。
探索发现：同学们，请你体会并总结一下高考题的命题方向和趋势。
命题规律一：
能够理解肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验过程和原理；
两个实验的核心都是设法让DNA和蛋白质分离，然后分别去观察DNA和蛋白质的作用效果。
特别要注意的是这个实验只能说明DNA是遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质。
4. 下列叙述正确的是
A.DNA 是蛋白质合成的直接模板 B. 每种氨基酸仅有一种密码子编码
C.DNA 复制就是基因表达的过程 D. DNA是主要的遗传物质
【答案】 D
【解析】 mRNA是蛋白质合成的直接模板，故A错。密码子具有间并性，一种氨基酸可以有多种密码子对应，而一种密码子只能对应一种氨基酸（终止密码子除外）。故错。DAN复制是遗传信息传递的过程，而基因控制蛋白质的合成过程才是基因的表达过程。故C错。凡是有细胞生物和DNA病毒的遗传物质都是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
5.有关DNA分子结构的叙述，正确的是
A.DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
B.DNA单链上相邻碱基以氢键连接
C.碱基与磷酸基团相连接
D.磷酸与脱核糖交替连接构成DNA双链的基本骨架
【答案】 AD
【解析】 DNA分子由4种脱氧核苷酸组成，呈现双螺旋结构，磷酸与脱核糖交替连接排列在双螺旋结构的外侧过程了DNA分子的基本骨架，碱基配对排列在内侧。故AD正确。碱基与脱氧核糖相连，不与磷酸基团相连。故C错。DAN单链上碱基不相邻。故B错。
6．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【答案】 A
【解析】 A.从上图可知，从不同起点开始复制时，复制的程度不一样，表明不是同时复制的。故A为答案。
B．DNA分子复制的特点：边解旋边复制、半保留复制、半不连续复制。
C．DNA分子复制需要解旋酶和DNA聚合酶。
D．真核生物的多起点双向复制提高了复制的速率。◆
探索发现：同学们，请你体会并总结一下高考题的命题方向和趋势。
命题规律一：
1、 熟练掌握DNA的分子组成和DNA的分子结构，特别要对DNA的双螺旋结构能够做到在大脑中再现。
2、 对于DNA分子复制而言，要掌握DNA分子的复制的场所、原料、条件、模板、特点、过程以及复制的生物学意义。
7．一个mRNA分子有m个碱基，其中G+C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A+T数、模板DNA分子单链碱基数目、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是
【答案】 D
【解析】 本题考察基因的表达过程。基因的表达包括转录和翻译两个过程。在此过程中，基因中碱基数目：mRNA中碱基数目：多肽链中氨基酸数目=6:3:1.由此推导DNA分子中碱基2m个，其中G+C为2n个，所以模板DNA分子的A+T数为2m-2n.多肽链中氨基酸数目为m／3,氨基酸在脱水缩合形成多肽链的过程中，脱水数目=氨基酸数目-肽链条数，因此氨基酸数目= m／3-2.答案为D.
8.人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题：
（1）上图为两种遗传病系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为_________，乙病的遗传方式为_________。Ⅱ-2的 基因型为__________，Ⅲ-1的基因型为__________，如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配，生出正常孩子的概率为__________。
（2）人类的F基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、F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
F基因的mRNA（分子数/细胞） 50 50 50 50
F基因编码的蛋白质（分子数/细胞） 1000 400 120 0
症状表现 无症状 轻度 中度 重度
此项研究的结论________________________________________________。
推测：CGG重复次数可能影响mRNA与____________的结合。
（3）小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减少分裂的实验步骤：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、健那绿B染液，解离固定液。
取材：用____________作实验材料
制片：①取少量组织低渗处理后，放在__________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量____________。
③一定时间后加盖玻片，____________。
观察：①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是__________________。
②右图是观察到的同源染色体进入（A1 和A2）的配对情况若A1正常，A2发生的改变可能是________________________。
【答案】 （1）常染色体显性遗传病 伴X隐性遗传病 AaXbY aaXBXb 7/32
（2）CGG重复次数不影响F基因的转录，但影响翻译（蛋白质的合成），并与该遗传病是否发病及症状表现（发病程度）有关 核糖体
（3）（小鼠）睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 次级精母细胞，精细胞，精原细胞 缺失
【解析】 本题考察了以下的知识点：
（1）通过遗传系谱图考察了遗传病方式的判断和患病概率的计算
（2）图表形式呈现一定的信息，要求学生据表格数据得出结论并作出相关推测
（3）减数分裂观察实验
（1）题考查遗传病方式的判断和患病概率的计算。
由图示难以推断甲病是显性还是隐性遗传病（不满足有中生无和无中生有的任何一个规律）。这样我们可以直接来看Ⅱ-2病而I—1未病（男病女未病），排除是伴X显性遗传病，Ⅱ-3病而Ⅲ-5未病（女病男未病），排除是伴X隐性遗传病，同时显然也不可能是伴Y遗传病，那么只能是常染色体上的遗传病。如果是常染色体的隐性遗传病，则Ⅱ-4为携带者，有致病基因，所以甲病是位于常染色体上的显性遗传病。乙病由I-1、I-2无乙病生出Ⅱ-2患乙病的（无中生有），判断乙病属于隐性遗传病，同样如果是常染色体上的隐性遗传病则Ⅱ-4为携带者，有致病基因，所以判断乙病是伴X隐性遗传病。进一步较易推断出Ⅱ-2的基因型是AaXbY,Ⅲ-1的基因型是aaXBXb，Ⅲ-2的基因型AaXBY, Ⅲ-3的基因型是1/2AaXBXb或1/2AaXBXB，这样分以下两种情况：①Ⅲ-2（AaXBY）与Ⅲ-3（1/2AaXBXb）生出正常的孩子的不完整的基因型为aaXB_,概率是1/2×1/4×3/4=3/32②Ⅲ-2（AaXBY）与Ⅲ-3（1/2AaXBXB）生出正常的孩子的不完整的基因型为aaXB_,概率是1/2×1/4×1=1/8,所以二者生出正常孩子的概率是3/32+1/8=7/32。
（2）图表形式呈现一定的信息，要求学生据表格数据得出结论并作出相关推测
由图标中的数据发现CGG重复次数不影响F基因的mRNA数，即不影响F基因的转录，但影响F基因编码的蛋白质数，即影响翻译的过程，从而推测很可能是由于CGG重复mRNA与核糖体的结合进而影响了蛋白质的合成。
（3）本题考察了减数分裂观察实验，比较贴近课本。
首先学生要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤要熟知，取材——解离——漂洗——染色——制片——观察。然后将知识迁移到减数分裂实验观察中。
探索发现：同学们，请你体会并总结一下高考题的命题方向和趋势。
命题规律一：
1、 在解决考点基因表达试题时，应该熟练理解基因表达的过程。
2、掌握转录和翻译的场所、原料、条件、特点、生理意义以及转录和翻译的区别和联系。
3. 掌握在基因控制蛋白质合成的过程中，存在以下的数量关系：
基因中碱基数目：mRNA中碱基数目：多肽链中氨基酸数目=6:3:1
注
射小鼠
正常烟 草第二期：遗传的物质基础
热点专题
第一类：遗传物质探索实验的考查
第二类：DNA的分子组成和分子结构的考查
第三类：DNA分子的复制过程和复制特点
第四类：基因表达的过程
第一类：遗传物质探索实验的考查
【例1】某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
A．存活、存活、存活、死亡 B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活
答案：D
【分析】在肺炎双球菌的转化实验中，只有S型的活细菌才能使老鼠致死。而R型的活细菌只有在S型的细菌的DNA分子下才能发生转化。
第二类：DNA的分子组成和分子结构的考查
【例2】某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为
A．330 B．660 C．990 D．1320
答案：C
【分析】在DAN分子中根据固定的碱基互补配对原则，A=T,C=G,所以存在这样的数量关系：嘧啶碱基的数目=嘌呤碱基的数目。由此计算DNA分子片段中有胞嘧啶=500×2×66%×1／2=330，复制2次，得到4个DNA分子，复制得到的4个DNA分子与亲代DNA分子是完全一样的，并且复制具有半保留复制的特点。因此共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数=330×3=990.
第三类：DNA分子的复制过程和复制特点
【例3】下列关于DNA复制的叙述，正确的是
A．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C．DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
答案：A
【分析】A.DNA分子发生在细胞分裂的间期，A正确。
B.DNA分子复制一次产生2个DNA分子，复制n次，产生2n个DNA分子，B错误。
C.DNA复制边解旋边复制。C错误。
D.DNA分子复制的酶为DNA聚合酶，而DNA酶降解DNA，D错误。
第四类：基因表达的过程
【例4】中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。
（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是 、 、 和 。
（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 （用图中的字母回答）。
（3）a过程发生在真核细胞分裂的 期。
（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是 。
（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是 ，后者所携带的分子是 。
（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）：
① ；② 。
答案：（1）DNA复制 转录 翻译 逆转录 （2）c （3）间（S） （4）细胞核 （5）tRNA（转运RNA） 氨基酸 （6）如下图：
【分析】本题考察了基因表达的过程以及中心法则的知识。中心法则如下：
在真核生物中转录场所在细胞核、线粒体和叶绿体。翻译在场所在核糖体。
热点过关
1．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是
A．重组DNA片段，研究其表型效应
B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
【答案】C
【解析】肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，两实验都没有突变和重组。
艾弗里等人的肺炎双球菌体外转化实验，首次证明DNA是使R型细菌转化为S型细菌的物质；赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质。
2．有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是
A．两种过程都可在细胞核中发生 B．两种过程都有酶参与反应
C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 C．两种过程都以DNA为模板
【答案】C
【解析】DNA的复制和转录都是以DNA为模板，都在细胞核、线粒体和叶绿体中进行，但复制和转录的原料不同，复制的原料是脱氧核糖核苷酸，转录原料是核糖核苷酸。
尽管DNA的复制和转录都以DNA链为模板、都按碱基互补原则，而且都发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。但两者有一些不同之处：一是原料不同，前者的原料是脱氧核苷酸、后者是核糖核苷酸；二是需要的酶不尽相同，前者需要DNA聚合酶，后者需要RNA聚合酶；三是发生时间不同，前者只在细胞分裂间期和细胞器复制时，后者可发生在任何时期；四是结果不同，前者得到是子代DNA，后者得到的是mRNA。
3．某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是
A．75对碱基 B．78对碱基 C．90对碱基 D．93对碱基
【答案】D
【解析】根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，加上终止密码子应为31个密码子，则编码该多肽的基因碱基对数为31×3=93。
一是对氨基酸形成多肽时的分子质量改变计算出错；二是对DNA、RNA的碱数数与组成蛋白质的氨基酸数之间的数量关系不清楚而出错。第二期：遗传的物质基础
名师押题
本部分内容在《考试说明》中的要求都较高，不仅要理解所列知识点和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
1．本考点主要考查DNA分子的成分、结构、复制过程，以及探索DNA是遗传物质两个经典实验的方法和过程；基因表达的过程等。
2．对于遗传的分子基础，可以中心法则为主线， 从DNA（ 基因）→RNA→蛋白质（ 性状），联系 DNA结构与复制、染色体与基因有关内容进行重点复习。
一、单项选择题。
1.蚕豆根尖细胞在含标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
【答案】B
【解析】 以体细胞中含有一对染色体为例：
从图示中，我看出：每条染色体中都只有一条单体被标记了。
2．某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是
“杂合”噬菌体的组成 实验预期结果
预期结果序号 子代表现型
甲的DNA＋乙的蛋白质 1 与甲种一致
2 与乙种一致
乙的DNA＋甲的蛋白质 3 与甲种一致
4 与乙种一致
A．1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4
【答案】B
【解析】DNA和蛋白质这两种物质中DNA是噬菌体的遗传物质。所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。
3.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是
A．75对碱基 B．78对碱基 C．90对碱基 D．93对碱基
【答案】D
【解析】根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，加上终止密码子应为31个密码子，则编码该多肽的基因碱基对数为31×3=93。
【易错警示】一是对氨基酸形成多肽时的分子质量改变计算出错；二是对DNA、RNA的碱数数与组成蛋白质的氨基酸数之间的数量关系不清楚而出错。
4.(2009·海南高考) 有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是
A.两种过程都可在细胞核中发生 B.两种过程都有酶参与反应
C.两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料D.两种过程都以DNA为模板
【答案】C
【解析】考查复制转录的知识，DNA复制以脱氧核糖核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料。所以C错。
4.（2010·山东高考）下列实例与基因的作用无关的是
A.细胞分裂素延迟植物衰老
B.极端低温导致细胞膜破裂
C.过量紫外线辐射导致皮肤癌
D.细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B（浆）细胞
【答案】B
【解析】目前，以肯定的天然存在的细胞分裂素有31种，其中16种广泛存在于高等植物中。细胞分裂素都是腺嘌呤的衍生物。细胞分裂素可延迟植物细胞衰老的原因是：（1）它能阻止核酸酶和蛋白酶等一些水解酶的产生，从而保护核酸、蛋白质和叶绿素等不受破坏；（2）它还能吸引营养物质向其所在部位运输。核酸酶和蛋白酶的产生与基因有关系，故不选A；正常细胞被过量紫外线辐射后，基因发生癌变，导致皮肤癌的出现，故不选C；B淋巴细胞通过增殖、分化形成效应B（浆）细胞，该过程中基因指导合成相关的蛋白质，故不选D；极端低温导致细胞膜破裂的原因很多，如极端低温能够导致PH降低呈酸性，从而使蛋白质变性，加速细胞膜破裂，此过程与基因无关，B正确。
5.（2010·安徽高考）大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β-半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中，测定其细胞总数及细胞内β-半乳糖苷酶的活性变化（如图）。据图分析，下列叙述合理的是
A．0～50min，细胞内无β-半乳糖苷酶基因
B．50～100min，细胞内无分解葡萄糖的酶
C．培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β-半乳糖苷酶基因开始表达
D．培养基中葡萄糖缺乏时，β-半乳糖苷酶基因开始表达
【答案】D
【解析】根据图示曲线，在0～50min，细胞数目不断增加，表明此时大肠杆菌以葡萄糖为能源物质；50～100min，细胞数目最初保持不变，表明葡萄糖已经用尽，随后β -半乳糖苷酶活性增加，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，供大肠杆菌利用。β-半乳糖苷酶基因在细胞中一直存在，只是0～50min有葡萄糖存在的时候β -半乳糖苷酶基因未表达，当培养基中缺乏葡萄糖时，β -半乳糖苷酶基因才开始表达。
6.（2010·天津高考）根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
【答案】C
【解析】mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作1个密码子。据表mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG_另一条链为AC_，若DNA转录时的模板链为TG_链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC链，则mRNA的密码子为UGU。
7．（2010·海南高考）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是
A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
【答案】D
【解析】线粒体和叶绿体中也有少量的 DNA和RNA，其能够进行DNA 的复制、转录和翻译的过程，遵循中心法则，A正确；DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA，进一步通过翻译完成蛋白质的合成，所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，故B、C正确；DNA病毒中只有DNA，能进行DNA复制、转录、翻译，故其遗传信息的传递遵循中心法则，D正确。
8.(2010·江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括
A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B．蛋白质与生物的性状密切相关
C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息
【答案】C
【解析】A项，不同生物的蛋白质在结构上存在差异，则可贮存遗传信息，由此判断A项正确；B项，蛋白质与生物的性状密切相关，体现了遗传物质控制生物的性状和新陈代谢，由此判断B项正确；C项，蛋白质结构不稳定，温度过高、强酸、强碱均能使蛋白质变性，由此判断C项错误；D项，蛋白质中氨基酸的不同排列组合，说明蛋白质具有贮存大量遗传信息的潜在能力，由此判断D项正确。
二、非选择题。
9.(2010·江苏高考)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：
（1）图中甘氨酸的密码子是 ，铁蛋白基因中决定 的模板链碱基序列为 。
（2）浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响，又可以减少 。
（3）若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是 --。
（4）若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 。
【答案】（1）GGU …CCACTGACC…（…CCAGTCACCC…）
（2）核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
（3）mRNA两端存在不翻译的序列
（4）C→A
【解析】（1）据图可知，甘氨酸的反密码子（tRNA上）是CCA，根据碱基互补配对原则，甘氨酸的密码子是GGU。据图可知，编码 氨基酸序列的mRNA链碱基序列为…GGUGACUGG…，根据碱基互补配对原则，转录该mRNA的DNA模板链碱基序列为…CCACTGACC…，也可以是…CCAGTCACCC…（转录方向与前者相反）。
（2）铁应答元件存在于铁蛋白mRNA上，当Fe3+浓度低时，铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，导致核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，这种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响（铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白），又可以减少细胞内物质和能量的浪费。
（3）指导铁蛋白合成的mRNA的碱基序列上存在一些诸如铁应答元件、终止密码等不能编码氨基酸的密码子，故指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n。
（4）色氨酸的密码子为UGG，亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，其中与色氨酸的密码子相差一个碱基的是UUG，即可由UGG变为UUG，故DNA模板链上的碱基变化``时由ACC→AAC，即一个碱基由C→A。
10.（2010·北京高考）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别 1组 2组 3组 4组
培养液中唯一氮源
繁殖代数 多代 多代 一代 两代
培养产物 A B B的子I代 B的子II代
操作 提取DNA并离心
离心结果 仅为轻带(/) 仅为重带(/) 仅为中带(/) 1/2轻带（/ ）1/2中带(/)
请分析并回答：
要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过___________代培养，且培养液中的__________是唯一氮源。
综合分析本实验的DNA离心结果，第_________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第__________组和第___________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_________。
分析讨论：
若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________
据此可判断DNA分子的复制方式不是___________复制。
若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是___________（选填“能”或“不能”）
判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是_____________，放射性强度发生变化的是__________带。
④若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为______________.
【答案】（1）多 15NH4Cl （2）3 1 2 半保留复制
（3）①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④ 15N
【解析】（1）根据表中的第1组和第2组实验结果，将大肠杆菌培养在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。
（2）若证明DNA的复制为半保留复制，需要证明后代ＤＮＡ的两条链一条是原来的，另一条是新合成的，第３组的实验展示了将DNA被15N标记大肠杆菌放在14N的培养基中培养，子I代的DNA仅有15N/14N，再结合第1组和第二组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。
（3）①“轻”ＤＮＡ为１４N/1４N ＤＮＡ，“重”ＤＮＡ为15N/15N ＤＮＡ，根据表中信息“重带”ＤＮＡ来自于Ｂ代。出现①的结果只能是后代ＤＮＡ的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明ＤＮＡ分子的复制方式不是半保留复制。
②若将子I代DNA双链分开后再离心，则无法判断后代ＤＮＡ的两条链的来源，不能判断
ＤＮＡ的复制方式。
为ＤＮＡ是半保留复制，不管复制多少代，两条母链始终存在，所以在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA的情况为有两个为１４N/15N ＤＮＡ，其余全为１４N/１４N ＤＮＡ，所以子ｎ代ＤＮＡ离心结果是：密度带的数量始终是一条中带、一条轻带，位置也没有变化，中带的放射性强度不变，轻带的放射性强度增加。
④“中带”为15N/１４N ＤＮＡ，“中带”略宽，说明新合成的ＤＮＡ单链中尚有少部分15N。
