专题四 遗传的分子基础
[A卷·基础达标练]
1．下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述，正确的是( )
A．用R型活菌和加热杀死的S型菌分别给小白鼠注射，小鼠均不死亡
B．用35S标记的噬菌体侵染细菌，在子代噬菌体中也有35S标记
C．用烟草花叶病毒核心部分感染烟草，可证明DNA是遗传物质
D．用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心，上清液中具有较强的放射性
解析：选A R型肺炎双球菌无毒性，加热杀死后的S型菌不能繁殖，故将其分别给小白鼠注射，小鼠均不死亡；噬菌体的蛋白质分子被35S标记，该物质没有进入被侵染的细菌中，故子代噬菌体中无35S标记；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA；用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心，沉淀物中具有较强的放射性。
2．肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，证明了( )
A．DNA是主要的遗传物质 B．蛋白质是遗传物质
C．RNA是遗传物质 D．DNA是遗传物质
解析：选D 这两个实验只能证明DNA是遗传物质。得出“DNA是主要的遗传物质”的结论，是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数生物如某些病毒的遗传物质是RNA。
3．如图表示DNA分子的某一片段的平面图解，据图判断下列叙述正确的是( )
A．S为核糖
B．两条链为正向平行关系
C．两条链的A＋T含量相等
D．DNA分子中如果A＋T含量高，则DNA分子的稳定性高
解析：选C S为脱氧核糖；两条链是反向平行的；根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2、T1＝A2，因此A1＋T1＝A2＋T2，即两条链的A＋T含量相等；A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此DNA分子中C和G的含量越高，DNA分子越稳定。
4．下列关于“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是( )
A．所有生物的遗传物质都是DNA
B．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA
C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
解析：选B 具有细胞结构的生物包括原核生物和真核生物，其遗传物质是DNA，大部分病毒的遗传物质也是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，所以DNA是主要的遗传物质。
5．在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，下列对沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是( )
A．经搅拌与离心有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌上
B．离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D．少量含有35S的蛋白质进入细菌
解析：选A 在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，在沉淀物中含有少量放射性，原因可能是搅拌不充分，有少量的含35S的T2噬菌体蛋白质外壳还吸附在大肠杆菌上。
6．下面关于DNA结构的叙述，错误的是( )
A．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
B．DNA分子中的嘌呤碱基与嘧啶碱基总数相同
C．DNA分子中只有四种碱基，故实际上只能构成44种DNA
D．DNA分子中碱基之间一一对应的配对关系是碱基互补配对原则
解析：选C DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。DNA分子中含有四种碱基，但由于碱基的排列顺序千变万化，从而使DNA分子种类多种多样，其种类数为4n(n为碱基对数)。
7．下列关于RNA的叙述，错误的是( )
A．少数RNA具有生物催化作用
B．真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C．mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子
D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸
解析：选B 酶大多数是蛋白质，少数是RNA；真核细胞内mRNA和tRNA主要是在细胞核中合成的；mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子；细胞中有61种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
8．下列有关基因、蛋白质和核酸之间关系的叙述，错误的是( )
A．同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的，蛋白质和RNA不完全相同
B．基因中的遗传信息通过mRNA决定蛋白质中的氨基酸排列顺序
C．蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子较多，转录成的mRNA分子也较多
D．真核细胞中，转录主要在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行
解析：选C 同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的，但由于基因的选择性表达，蛋白质和RNA不完全相同；基因中的遗传信息通过mRNA决定蛋白质中的氨基酸排列顺序；蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子不变，转录成的mRNA分子较多；真核细胞中，转录主要在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。
9．某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%。若该DNA片段复制两次，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．1 320
解析：选C 根据题干，该DNA中含有胞嘧啶数为500×2×66%÷2＝330(个)，DNA复制两次后，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(22－1)×330＝990(个)。
10．已知一个双链DNA分子的G占整个DNA的碱基的27%，并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%，则另一条链上的A的比例是( )
A．9% B．27%
C．28% D．46%
解析：选C 根据题意，G占整个DNA分子碱基的27%，依据碱基互补配对原则进行计算，C也占27%，G＋C＝54%，那么，A＋T＝1－54%＝46%，其中一条链A占18%，则此链中T＝46%－18%＝28%，则另一条链中A＝28%。
11．下表所示为遗传信息表达的过程。据表分析可知( )
基因
……TAT……
……ATA……
mRNA
……UAU……
tRNA
……AUA……
肽链
……酪氨酸……
A．整个过程共有3种核苷酸参与
B．整个过程在核糖体上完成
C．基因和mRNA有相同的密码子
D．UAU是酪氨酸的一个密码子
解析：选D 整个过程既有DNA又有RNA参与，其中A参与2种核苷酸的构成，T和U分别只参与1种核苷酸的构成，因此共有4种核苷酸参与；转录过程主要在细胞核中完成，只有翻译过程在核糖体上完成；只有mRNA上有密码子；UAU是酪氨酸的一个密码子，位于mRNA上。
12．蚕豆根尖细胞在含3H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
解析：选B 由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中完成一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养至中期时，每条染色体上的两个染色单体中，有一条染色单体的DNA分子有放射性。
13．用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9 h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是( )
A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质
B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性
C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32
D．噬菌体繁殖一代的时间约为1 h
解析：选B 细菌中的磷脂也可以被32P标记；子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；DNA具有放射性的子代噬菌体为100%；培养9 h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5 h。
14．下列关于基因表达的过程，叙述正确的是( )
A．转录过程中不遵循T—A配对
B．细胞核内转录而来的RNA经加工才能成为成熟的mRNA，然后转移到细胞质中
C．核糖体认读tRNA上决定氨基酸种类的密码子
D．在一个核糖体上有若干个mRNA同时进行工作
解析：选B 转录过程中，DNA中的T与RNA中的A互补配对；细胞核内转录而来的RNA经过加工才能成为成熟的mRNA；mRNA上存在决定氨基酸种类的密码子；多肽链合成时，在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作，有利于提高蛋白质合成效率。
15．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m ②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2 ③一条链中A＋T的数量为n ④G的数量为m－n
A．①②③④ B．②③④
C．③④ D．①②③
解析：选D ①的等量关系容易判断；对于②，须知G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为2n＋3×＝；③因A＋T的总数为2n，故一条链中的A＋T的数量应为n；④中计算G的数量有误，应为(m－2n)/2。
16．下列关于核酸生物合成的叙述，错误的是( )
A．DNA的复制需要消耗能量
B．RNA分子可作为DNA合成的模板
C．真核生物的大部分核酸在细胞核中合成
D．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期
解析：选D 真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，复制过程需消耗能量；逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程；真核细胞核酸的合成主要是在细胞核中完成的。
17．(2018·湖州仿真考)下列关于翻译的叙述，正确的是( )
A．tRNA上的核苷酸序列并非由mRNA决定
B．翻译时需要的原料包括氨基酸和核糖核苷酸
C．多个核糖体可以结合到一个mRNA的不同部位并开始翻译
D．翻译过程中遗传信息的传递方向可记为：DNA→氨基酸
解析：选A tRNA上的核苷酸序列并非由mRNA决定，而由基因决定；翻译时需要的原料为氨基酸；多个核糖体可先后结合到一个mRNA的相同部位并开始翻译；翻译过程中遗传信息的传递方向可记为：RNA→蛋白质。
18．如图所示为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程，下列叙述错误的是( )
A．结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是翻译过程
B．如果细胞中r-蛋白含量较多，r-蛋白就与b结合，阻碍b与a结合
C．c是基因，是指导rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶参与催化
D．过程②在形成细胞中的某种结构，这一过程与细胞核中的核仁密切相关
解析：选C 蛋白质合成的过程称为翻译，场所是核糖体，以mRNA为模板，图中a代表的结构是核糖体，b代表的分子是mRNA，过程①是翻译过程；据图分析可知，细胞中r-蛋白含量较多，r-蛋白就与信使RNA(b)结合，阻碍信使RNA与a核糖体结合，从而抑制翻译过程；c代表DNA分子片段，其转录形成rRNA，需要RNA聚合酶；过程②表示rRNA和r-蛋白结合形成核糖体的过程，细胞核中核仁与核糖体的形成有关。
19．下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述，正确的是( )
A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同
B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同
C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同
D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不完全相同
解析：选D 遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，mRNA上具有密码子，tRNA具有运载氨基酸的作用；构成DNA的碱基是A、T、G、C，构成RNA的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基构成不完全相同。
20．如图表示真核细胞的翻译过程。有关叙述错误的是( )
A．核糖体由大小亚基组成
B．翻译时，核糖体沿着②向右移动
C．异亮氨酸的密码子是UAG
D．一个mRNA分子可结合多个核糖体
解析：选C 核糖体由大小亚基组成；根据tRNA的移动方向可知，翻译时核糖体沿着②mRNA向右移动；异亮氨酸的反密码子是UAG，密码子是AUC；一个mRNA分子可结合多个核糖体同时进行翻译，这样可以提高翻译的效率。
21．图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A．图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与
B．红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，故影响基因的转录过程
C．图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
解析：选D 图甲中，转录和翻译同时进行，不可能是细胞核中的染色体上的DNA的基因表达过程，可能是原核细胞DNA，也可能是真核细胞细胞质DNA的表达过程；核糖体在mRNA上的移动是基因的翻译过程；图甲是基因表达的过程，包括转录和翻译，即图乙的②③过程；U为RNA特有的碱基，因此在图乙中涉及碱基U与A配对的过程为②③④⑤。
22．1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图的是( )
A.
B.
C.
D.
解析：选D HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIV的DNA分子在人体细胞中又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制所需要的酶，故HIV的RNA不能复制。
23．如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列叙述正确的是( )
A．图中表示4条多肽链正在合成
B．转录结束，翻译才能开始
C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
解析：选D 图示表明转录可多次进行，转录尚未结束，翻译即已经开始。翻译时，每个RNA上结合多个核糖体，每个核糖体上合成一条肽链，这样可有效提高基因表达的效率。
[B卷·强化提能练]
一、选择题
1．S型肺炎双球菌是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A．S型肺炎双球菌再次进入人体后，可刺激记忆细胞中某些基因的表达
B．S型菌与R型菌的致病性差异是由于细胞分化造成的
C．肺炎双球菌利用人体或小鼠细胞的核糖体合成蛋白质
D．高温处理过的S型菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
解析：选A S型肺炎双球菌再次进入人体，会引起二次免疫反应，使记忆细胞在较短时间内增殖、分化成效应细胞发挥作用；S型细菌与R型细菌的致病性差异是因为二者的遗传物质不同；肺炎双球菌属于细菌，有细胞结构，利用自己的核糖体来合成蛋白质；双缩脲试剂和蛋白质结构中的肽键发生化学反应，而S型细菌的蛋白质经高温处理后破坏的只是它的空间结构，肽键仍然存在，所以蛋白质变性后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
2．在探索遗传物质的过程中，科学家做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是( )
A．不能用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B．T2噬菌体在细菌中增殖时，只利用逆转录酶
C．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
D．用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，经离心处理，沉淀物的放射性较高
解析：选A 科学家做T2噬菌体侵染细菌的实验时，分别用含32P标记的DNA的T2噬菌体和用含35S标记的蛋白质的T2噬菌体进行侵染实验；T2噬菌体在细菌中增殖时，不发生逆转录；该实验证明了DNA是遗传物质；用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，经离心处理，由于噬菌体的蛋白质不能进入细菌，所以上清液的放射性较高。
3．为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，a、c中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的有关叙述，正确的是( )
A．图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的关键成分中要加入32P标记的无机盐
B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组
C．噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律
D．若本组实验b(上清液)中出现放射性，一定是感染时间太长，子代噬菌体释放造成的
解析：选B 由于亲代噬菌体的DNA已被标记，所以锥形瓶中的无机盐不能用32P标记；实验要遵循对照原则，需要设计一组用35S标记噬菌体的实验；大肠杆菌是原核生物，也不遵循基因分离定律；如上清液中出现放射性，可能是感染时间太长，子代噬菌体释放，也可能是感染时间太短，噬菌体未侵入大肠杆菌内。
4．如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断( )
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程
D．RNA是TMV的主要遗传物质
解析：选A 从图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离；通过接种的方式，TMV的蛋白质也可能进入烟草细胞中；此实验不能得出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，一种生物的遗传物质只有一种没有主次之分。
5．将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是( )
A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸
B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA
C．连续分裂n次，子细胞中32P标记的细胞占1/2n＋1
D．该基因翻译时，所需tRNA的种类数与氨基酸种类数不一定相等
解析：选C 将小鼠乳腺细胞进行体外培养(原料中不含32P)，连续分裂n次后，产生的子细胞有2n个，根据DNA的半保留复制特点可知，其中只有2个细胞含32P，因此，子细胞中含32P标记的细胞占2/2n，即1/2n－1。
6．关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是( )
A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2 个
B．细菌的一个基因转录时两条DNA 链可同时作为模板，提高转录效率
C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化
解析：选D 一个DNA分子上有许多基因，这些基因不会同时转录，所以转录的mRNA分子的碱基数小于n/2个。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。DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上。在细胞周期中，由于各个时期表达的基因不同，因此转录产生的mRNA的种类和含量均不断发生变化，如分裂间期的G1期和G2期，mRNA的种类和含量有所不同，在分裂期mRNA的含量减少。
7．真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miR)，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是( )
A．阻断rRNA装配成核糖体
B．妨碍双链DNA分子的解旋
C．干扰tRNA识别密码子
D．影响RNA分子的远距离转运
解析：选C miR能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链，这样就能阻断mRNA的翻译，即干扰tRNA识别密码子。
8.(2018·舟山模拟)某基因(14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图①；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②。则下列有关分析正确的是( )
A．X层中的基因只有14N标记，Y层中的基因只有15N标记
B．W层中含15N标记的胞嘧啶3 150个
C．W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4
D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍
解析：选B DNA分子的复制是半保留复制，复制3次后，共有8个DNA分子，其中2个DNA分子的一条链含14N，另一条链含15N，另外6个DNA分子只含15N，离心后，含14N的位于X层(也含有15N)，只含15N的位于Y层；一个DNA分子中含有A(腺嘌呤)＝T＝3 000×35%＝1 050(个)，G＝C＝(3 000－1 050×2)/2＝450(个)，解旋酶解旋再离心后，含14N的2条链位于Z层，其他14条链含15N位于W层，相当于7个完整DNA分子，W层中含15N标记的胞嘧啶是450×7＝3 150(个)；W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1；X层中含有的氢键数与Y层含有的氢键数比为2∶6，Y层中含有的氢键数是X层的3倍。
9．下面分别为DNA、tRNA的结构示意图。以下叙述错误的是( )
A．图示DNA分子中的⑤为氢键，⑥为磷酸二酯键
B．DNA分子复制、切割目的基因片段时分别破坏的化学键为⑤⑥
C．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
D．c处表示反密码子，可以与mRNA碱基互补配对
解析：选C tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的三叶草形结构。
10．如图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，下列有关叙述正确的是( )
A．③是翻译过程，方向是从b到a
B．每种氨基酸均由多种tRNA来转运
C．①②③也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行
D．一条mRNA可与多个核糖体结合，多个核糖体共同合成一条多肽链，加快了翻译的速率
解析：选C 由图可知，③是翻译过程，随着翻译的进行，肽链由短到长，所以方向是从a到b；大多数氨基酸有多个密码子，可由不止一种tRNA来转运，但甲硫氨酸、色氨酸只有一种密码子，只由一种tRNA来转运；图中①为DNA的复制，②为转录，③为翻译，也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行；一条mRNA可与多个核糖体结合，能够同时合成多条相同多肽链，加快了翻译的速率。
11．某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端口，接着5′端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3′端开始延伸子链，同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列关于该过程的叙述正确的是( )
A．1链中的碱基数目多于2链
B．该过程是从两个起点同时进行的
C．复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制
D．若该DNA连续复制3次，则第三次共需鸟嘌呤4 900个
解析：选C 双链环状DNA分子的两条链的碱基是互补配对的，所以1链和2链均含1 000个碱基。该DNA分子的复制起始于断口处，由于只有一处断开，故只有一个复制起点。断开后两条链分别作模板，边解旋边复制。DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个增加到8个，即相当于第三次新合成4个DNA，故共需鸟嘌呤700×4＝2 800(个)。
12．科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说：成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞，同时将含有相对新的合成链的染色体分配给另一个子代细胞，这个细胞分化并最终衰老凋亡(如下图所示)。下列相关推测错误的是( )
A．成体干细胞的细胞分裂方式为有丝分裂
B．从图中可看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制，染色体随机分配
C．通过该方式可以减少成体干细胞积累DNA复制过程中产生的基因突变
D．根据该假说可以推测生物体内的成体干细胞的数量保持相对稳定
解析：选B 分裂前后染色体数目不变，此成体干细胞的分裂方式为有丝分裂；从图中可以看出染色体并不是随机分配的，成体干细胞总是将含永生化链的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞；由于子代的成体干细胞总含有永生化链，因此减少了对基因突变的积累；从图中可以看出成体干细胞的数量基本不变。
二、非选择题
13．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
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
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(14N/14N)
仅为重带(15N/15N)
仅为中带(15N/14N)
1/2轻带(14N/14N)
1/2中带(15N/14N)
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被15N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。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到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________________________。
(3)分析讨论：
①若B的子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将B的子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果__________(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将B的子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的条数和位置____________________________。
④若某次实验的结果中，B的子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DNA单链中的N中有少部分含________。
解析：在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两条单链均被15N标记，“轻带”为两条单链均被14N标记，“中带”为一条单链被14N标记，另一条单链被15N标记。
答案：(1)多 15N(15NH4Cl) (2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 ④15N
14．大肠杆菌中直接编码乳糖代谢所需酶类的基因叫结构基因，包括基因lac Z、基因lac Y、基因lac A，结构基因的上游有3个对结构基因起调控作用的核苷酸序列，其中操纵基因对结构基因起着“开关”的作用，直接控制结构基因的转录，调节基因能够调节操纵基因状态，从而对“开关”起着控制作用，如图是科学家提出的一种基因表达调控假设。请回答下列问题：
(1)细胞中RNA聚合酶的基本单位是______________。
(2)图1中，过程①发生的场所是______________，过程②中遗传信息的准确传递，主要依赖__________________________。
(3)图2中一个mRNA可翻译出多种蛋白质，其原因可能是____________________或者翻译后一条肽链被切成多条肽链。
(4)研究发现，当培养基中只含乳糖时，大肠杆菌才能合成乳糖代谢所需酶，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________；菌体内乳糖的浓度不会过高，满足大肠杆菌需要即可，因为酶基因操纵组会受到乳糖浓度的反馈抑制，该反馈抑制的意义在于既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以__________________________。
解析：(1)细胞中RNA聚合酶的作用是催化转录，其化学本质是蛋白质，基本单位是氨基酸。(2)图1中①过程为转录，由于大肠杆菌是原核细胞，没有成形的细胞核，所以发生的场所是大肠杆菌拟核部位。完成②过程中遗传信息的准确传递，主要依赖碱基互补配对原则及氨基酸的密码子。(3)图2中一个mRNA可翻译出多种蛋白质，原因可能是一个RNA上有多个起始密码子，直接翻译成多种蛋白质，也可能翻译后一条肽链被切成多条肽链。(4)当大肠杆菌培养基中有葡萄糖而没有乳糖时，调节基因控制合成的阻遏蛋白与操纵基因结合，使结构基因不能转录，所以大肠杆菌不能合成乳糖代谢所需的酶。该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以避免物质和能量的浪费。
答案：(1)氨基酸 (2)大肠杆菌拟核部位 碱基互补配对原则及氨基酸的密码子 (3)一个RNA上有多个起始密码子 (4)当乳糖进入大肠杆菌细胞后，阻遏蛋白与乳糖结合，失去了与操纵基因结合的能力，保证RNA聚合酶正常发挥功能 避免物质和能量的浪费
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“课下检测·双级提能”见“专题(四)”
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专题四遗传的分子基础
一、学前自检——对应考纲查缺漏
1．DNA的认识
(1)证明DNA是遗传物质经历了哪些经典科学实验？(b)
(2)DNA的结构及其特点是怎样的？(b)
(3)DNA复制的原料、特点和过程是什么？(b)
2．基因的表达
(1)转录的场所、模板、原料、酶、产物是什么？(b)
(2)翻译的场所、模板、原料、产物等是什么？(b)
(3)中心法则的图解及其表达的含义是什么？(b)
(4)复制、转录和翻译三者之间有哪些异同点？(b)
(5)DNA和RNA的异同点是什么？(b)
(6)什么是遗传密码？什么是基因？(b)
二、构建体系——依据网络串知识
三、澄清误区——突破迷点强认知
判断下列叙述的正误
(1)肺炎双球菌的转化实验证明DNA是主要的遗传物质(×)
(2)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌离体转化实验更具说服力(√)
(3)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致(√)
(4)可分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基直接培养噬菌体(×)
(5)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(×)
(6)真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA(√)
(7)双链DNA分子中一条链上的磷酸与脱氧核糖是通过氢键连接的(×)
(8)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架(√)
(9)DNA有氢键，RNA没有氢键(×)
(10)HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸(×)
(11)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制(√)
(12)DNA分子中，若一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则其互补链中该比值为1/a(×)
(13)区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以依据碱基比率和种类判定(√)
(14)遗传信息表达的过程中，若mRNA的三个碱基是UAC，则DNA模板链上对应的三碱基是AUG(×)
(15)每种氨基酸仅由一种密码子编码，每种tRNA只转运一种氨基酸(×)
(16)终止密码子不编码氨基酸，mRNA可在核糖体上滑动(×)
(17)具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次共需要2n·m个胸腺嘧啶(×)
(18)在豌豆根细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸最多有6种(√)
(19)具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个(×)
考点一探索生物的遗传物质
1．肺炎双球菌转化实验中的相互对照
(1)活体实验过程和结论
(2)离体实验过程和结论
2．噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
[特别提醒]
①标记需分“两步”走：先对细菌做同位素标记，用以培养获得有标记的噬菌体，再用此已标记的噬菌体去侵染未标记的细菌。
②实验需分“两组”做：标记DNA的为一组，标记蛋白质的为另一组。因为放射性检测不能分清标记元素种类，只能区分有无标记元素。
3．烟草花叶病毒的感染和重建实验
(1)病毒感染实验
①实验过程及现象
②结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
(2)病毒重建实验
①实验过程及现象
②结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系而不是提供蛋白质的株系。
4．三个经典实验的关键语句归纳
(1)活体细菌转化实验证明加热杀死的S型肺炎双球菌中含“某种转化因子”。
(2)离体细菌转化实验证明只有DNA可实现转化，DNA是遗传物质，其他物质不起转化作用。
(3)噬菌体侵染细菌实验采用了同位素标记法，证明噬菌体的遗传物质是DNA。
5．生物体内核酸种类及遗传物质归纳
生物类型
所含核酸
遗传物质
举例
细胞生物
真核生物
DNA和RNA
DNA
酵母菌、玉米、人
原核生物
DNA和RNA
DNA
细菌、蓝细菌、放线菌
非细胞生物
大多数病毒
仅有DNA
DNA
乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒
极少数病毒
仅有RNA
RNA
烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等
题点(一) 考查肺炎双球菌转化实验
[例1] (2016·浙江10月选考)用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。
据图分析可知( )
A．RNA是转化因子
B．荚膜多糖具有生物活性
C．DNA是转化因子
D．DNA是主要的遗传物质
[解析] 该实验表明只有当S型菌的DNA与R型活菌混合培养，才会有部分R型活菌转化为S型菌，RNA、荚膜多糖及DNA水解产物都不能使R型活菌转化为S型菌，因此DNA是转化因子，即遗传物质。该实验只是一个证据，不能得出DNA是主要的遗传物质的结论。
[答案] C
澄清肺炎双球菌转化实验中的三个误区
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验中S型菌的DNA片段整合到R型菌的DNA中，使受体菌获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
(2)转化的只是少部分R型菌：由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等的影响，实验中并不是所有的R型菌都转化成了S型菌，而只是小部分R型菌发生了转化。
(3)体内转化实验和体外转化实验的结论不同：体内转化实验只能证明被加热杀死的S型菌中存在转化因子；体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质、荚膜等不是遗传物质。
[针对训练]
1．(2017·浙江4月选考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落为光滑的
B．S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活
C．从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌
D．该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的
解析：选D S型菌的菌落是光滑的，R型菌的菌落是粗糙的；S型菌经加热后，其蛋白质变性失活，但DNA没有失活；从患病致死的小鼠体内，既能分离出S型菌，也能分离出R型菌；本实验并没有证明“转化”是由DNA引起的。
题点(二) 考查噬菌体侵染细菌的实验
[例2] 图甲所示是肺炎双球菌的体内转化实验，图乙所示是噬菌体侵染细菌的实验，图丙所示是两个小分子物质的结构式。下列相关分析正确的是( )
A．图甲中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内，R型菌向S型菌发生了转化，转化的原理是基因重组
B．图乙中搅拌的目的是给大肠杆菌提供更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离
C．用32P、35S标记噬菌体，被标记的部位分别是图丙中的①②
D．肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
[解析] R型菌向S型菌转化的原因是S型菌的DNA进入了R型菌中，S型菌的DNA与R型菌的DNA实现了重组，并表现出S型菌的性状。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分离，离心的目的是让上清液中分布重量较轻的噬菌体(外壳)，而沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。图丙中①代表氨基酸的R基团，②代表磷酸基团，③代表脱氧核糖，④代表含氮碱基，含有S元素的是①，含有P元素的是②。肺炎双球菌活体转化实验结论：加热杀死的S型菌中，含有某种促成R型菌转化为S型菌的“转化因子”；肺炎双球菌离体转化实验结论：DNA是转化因子，是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。
[答案] A
[规律方法] “两看法”分析噬菌体侵染细菌实验的放射性
[针对训练]
2.某科研小组对“噬菌体侵染细菌实验”过程中搅拌时间与放射性强弱关系进行了研究，结果如图所示。下列分析错误的是( )
A．实验过程中被侵染的细菌基本未发生裂解
B．实验过程中充分搅拌能使所有的噬菌体与细菌脱离
C．实验结果表明，做“噬菌体侵染细菌实验”的适宜搅拌时间为2 min左右
D．若搅拌4 min时被侵染的细菌下降为90%，则上清液中32P的放射性会增强
解析：选B 通过图示分析可知，被感染的细菌都是100%，故实验过程中被侵染的细菌基本未发生裂解；充分搅拌的目的是使噬菌体与细菌脱离，但并没有全部分离；通过图示可知，适宜搅拌时间为2 min左右；若搅拌4 min时被侵染的细菌下降为90%，说明细菌裂解有噬菌体释放出来，故上清液中32P的放射性会增强。
题点(三) 考查病毒的感染和重建实验
[例3] 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，见下表。其中预测正确的是( )
实验预期结果
“杂合”噬菌体的组成
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
[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。
[答案] B
[针对训练]
3．下列有关科学家遗传学实验研究的叙述，错误的是( )
选项
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
R型和S型肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养
只有R型菌落，说明DNA被水解后，就失去了遗传效应
B
噬菌体和大肠杆菌
用含35S标记的噬菌体感染普通的大肠杆菌，短时间保温
离心获得的上清液中的放射性很高，说明蛋白质是遗传物质
C
烟草花叶病毒和烟草
用从烟草花叶病毒分离出的RNA感染烟草
烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中
经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制
解析：选B A项实验的结果说明DNA被水解后，R型活菌不能转化为S型活菌，说明DNA被水解后，失去了遗传效应。短时间保温，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，并不能说明蛋白质是遗传物质。1个DNA分子经过三次复制形成8个DNA分子，而其中有2个DNA是含有15N的，则含15N的DNA占DNA总数的1/4。
考点二DNA分子的结构和特点
1．DNA的分子组成
2．DNA分子的空间结构分析
分类
主链
内侧
构成方式
磷酸和脱氧核糖交替连接构成，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋
主链上对应碱基以氢键连接成对，碱基配对有一定的规律(A＝T，G≡C)，碱基对平面之间平行
排列位置
双螺旋结构外侧
双螺旋结构内侧
动态变化
相对稳定
碱基比率和碱基序列可变
3.DNA碱基互补配对原则的有关计算
规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。
规律2：任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50%。
规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。
规律4：若一条链中，＝n，则另一条链中＝，＝。即DNA分子中互补碱基对之和之比为一恒定值。
规律5：若一条链中＝K，则另一条链中＝1/K，＝。即DNA分子中非互补碱基对之和之比总等于，且在所有双链DNA中无特异性。
4．制作DNA双螺旋结构模型
(1)实验原理
①DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。
③DNA分子两条链上的碱基按照碱基互补配对原则两两配对，并且以氢键连接。
(2)实验步骤
①用不同颜色的卡纸剪成长方形碱基，用其他颜色的卡纸剪成圆形代表磷酸，另一种颜色的卡纸剪成五边形，代表脱氧核糖。
②使用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接，制作成一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型。
③用订书机把一个个脱氧核苷酸模型连接起来，形成一条多核苷酸的长链；根据碱基互补配对原则，制作一条与这条链完全互补的脱氧核苷酸长链。
④将脱氧核苷酸中的磷酸固定在细铁丝上，然后把两条链平放在桌子上，用订书机把配对的碱基两两连接在一起。
⑤将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起，两手分别提起硬纸方块、轻轻旋转，即可得到一个DNA分子双螺旋结构模型。
题点(一) 考查DNA分子的结构和特点
[例1] 下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是( )
A．③有可能是碱基A
B．②和③相间排列，构成DNA分子的基本骨架
C．①②③中特有的元素分别是P、C和N
D．与⑤有关的碱基对一定是A－T
[解析] DNA分子含有四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一定是A－T，与③有关的碱基对一定是G－C，但无法确定③、⑤具体是哪一种碱基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的①和②。①中特有的元素是P，③中特有的元素是N，而C并不是②所特有的，③中也含有C。
[答案] D
[归纳拓展] DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
[针对训练]
1．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A．32.9%和17.1% B．31.3%和18.7%
C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9%
解析：选B 由题中G＋C＝35.8%可推知，在整个DNA分子中及任意一条链中该比值都相等。一条链中?据此可推知互补链中：T＝31.3%，C＝18.7%。
题点(二) 考查DNA双螺旋结构模型的制作
[例2] (2015·浙江10月选考)下图表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段。其中存在的错误有( )
A．3处 B．5处
C．7处 D．8处
[解析] 组成DNA的五碳糖为脱氧核糖；构成DNA的碱基中不含尿嘧啶；腺嘌呤通过两条氢键与胸腺嘧啶配对，胞嘧啶与鸟嘌呤间形成三个氢键。
[答案] C
“三看法”判断DNA分子结构的正误
“一看”外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置为一分子脱氧核糖5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核糖的3号碳原子之间。
“二看”外侧是否反向平行。
“三看”内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无配错现象。
[针对训练]
2．在DNA分子的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构是( )
A．氢键
B．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
C．肽键
D．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
解析：选D 解决本题的关键是“一条脱氧核苷酸链中，相邻碱基A和T之间的连接结构”。核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸与脱氧核糖相连形成单链。两条链之间才是氢键连接。对照DNA分子结构图示可知，其连接方式应为“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”。本题易受思维定式的影响，忽略了“一条脱氧核苷酸链”的关键词组就易错选A选项，如果是DNA分子的两条脱氧核苷酸链则连接碱基对的是氢键。
考点三遗传信息的传递与表达
1．RNA与DNA的区别、RNA的结构与分类
2．析图比较DNA复制、转录和翻译过程
(1)DNA分子复制
(2)转录
(3)翻译
3．结合图示理解基因表达常考必记的几个关键点
(1)原核生物：如图1所示，转录和翻译同时进行，发生在细胞质中。
(2)如图1所示，一条mRNA分子可相继结合多个核糖体，有利于短时间内合成多条相同肽链。
(3)真核生物：如图2所示，先转录，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。
(4)如图2所示，遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。
(5)密码子具简并性(20种氨基酸对应种密码子)
一方面有利于提高翻译速度；另一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状差错。
[特别提醒] 复制、转录、翻译过程中的几个认识误区
①误认为复制、转录只发生在细胞核中：DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。
②误认为转录产物只有mRNA：转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。
③误认为所有密码子都能决定氨基酸：共有64种密码子，并非所有密码子都能决定氨基酸，有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子。
4．DNA复制中的“关键字眼”
(1)DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料”。
(2)子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”还是“只含15N的”。
(3)相关计算：已知某亲代DNA中含某碱基m个。
①“复制n次”消耗的该碱基数：m·(2n－1)。
②“第n次复制”消耗的该碱基数：m·2n－1__。
③15N /15N DNA分子复制n次所得子代DNA分子的链中
总链数为2n×2＝2n＋1，含15N的链始终是条，占总链数的比例为2/2n＋1＝1/2n 。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
5．中心法则及拓展图解
(1)中心法则
(2)拓展图解
以下生物遗传信息传递过程分别是(用字母表示)
①细胞生物(如动、植物): a、b、c。
②DNA病毒(如噬菌体)：a、b、c。
③复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒)：d、c。
④逆转录病毒(如艾滋病病毒): e、a、b、c。
题点(一) 考查DNA的复制及相关计算
[例1] 如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解，下列叙述错误的是( )
A．轻带表示14N-14N的DNA分子
B．证明DNA的复制方式为半保留复制
C．细菌繁殖三代后取样，提取DNA，离心后试管中出现三条条带
D．若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果相同
[解析] 轻带表示14N-14N的DNA分子；据分析可知，该实验可以证明DNA的复制方式为半保留复制；细菌繁殖三代后取样，提取DNA，离心后试管中出现：一条中带，一条轻带；若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果均为一条重带，一条轻带。
[答案] C
用图解法解决DNA分子复制的有关问题
用含32P的DNA分子做亲代，放在31P的原料中，复制n次。
(1)产生的子代DNA分子中，各类DNA分子所占比例：
复制n次，产生DNA分子数为2n个，含32P的有2个，所占比例为；含31P的有2n个，所占比例为＝1；只含32P的为0，所占比例为0；只含31P的有(2n－2)个，所占比例为。
(2)同理，复制n次产生的DNA分子有关链数的计算：产生总链数为2n×2＝2n＋1，含有31P的链有(2n＋1－2)条，所占比例为。
[针对训练]
1．(2018·杭州一模)如图所示为真核细胞内基因Y的结构简图，共含有2 000个碱基对，其中碱基A占20%，下列叙述正确的是( )
A．基因Y复制两次，共需要4 800个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．基因Y复制时解旋酶作用于①、③两处
C．若②处T/A替换为G/C，则Y控制的性状一定发生改变
D．Y的等位基因y中碱基A也可能占20%
解析：选D 该基因由2 000对脱氧核苷酸组成，其中鸟嘌呤占30%，因此该基因中含有鸟嘌呤数目为2 000×2×30%＝1 200(个)，则该基因复制2次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数目＝(22－1)×1 200＝3 600(个)；基因Y复制时解旋酶作用于③处，即氢键；若②处T/A替换为G/C，由于密码子的简并性等原因，Y控制的性状不一定发生改变；Y的等位基因y是基因突变形成的，基因突变是指碱基对的增加、缺失或替换，因此y中碱基A也可能占20%。
题点(二) 考查遗传信息的传递与表达
[例2] 图1和图2是基因控制胰蛋白酶合成的两个主要步骤，下列叙述正确的是( )
A．图1和图2所示过程的进行方向都是从右往左
B．图1中乙与丁是同一种物质
C．图2中共有RNA、多肽和多糖三种大分子物质
D．图1和图2中的碱基互补配对方式相同
[解析] 根据图1中RNA聚合酶的位置可知，该过程进行的方向是从右向左；根据图2中多肽链的长度可知，该过程进行的方向是从右向左。图1中乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丁为胞嘧啶核糖核苷酸，两者不是同一种物质。图2中共有RNA、多肽和蛋白质三种大分子物质。图1中碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，而图2中的碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，图1和图2中的碱基配对方式不完全相同。
[答案] A
(1)解答基因表达题目时要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而且转录完之后，RNA需要经过加工之后，再通过核孔进入细胞质。原核生物能边转录、边翻译，RNA不需要加工。
(2)对转录的方向先看RNA聚合酶的移动方向，再看转录时那边先进行(如右边先合成，则方向为从右向左)。判断翻译的方向主要看多肽链的长短，方向从短到长。
[针对训练]
2．某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是( )
A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开
B．RNA-DNA杂交区域中A应与T配对
C．mRNA翻译只能得到一条肽链
D．该过程发生在真核细胞中
解析：选A 图示过程为DNA的转录和翻译过程，RNA聚合酶具有解旋功能，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开，同时开始mRNA的延伸；RNA-DNA杂交区域中，DNA链上的碱基A与RNA链上的碱基U配对；由图可知，多个核糖体结合在该mRNA上，该mRNA翻译能得到多条相同的肽链；根据图示可知，转录和翻译同时进行，该过程发生在原核细胞中。
题点(三) 考查遗传信息、密码子、反密码子之间的联系
[例3] 根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链中的一条链
T
G
mRNA
tRNA反密码子
A
苏氨酸
A.TGU B．UGA
C．ACU D．UCU
[解析] 密码子为mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，因此根据转录和翻译过程中的碱基配对关系，DNA的模板链有两种可能，若DNA模板链含碱基T、G，可推知mRNA上相应位置上的碱基分别是A、C，由tRNA上反密码子最后一个碱基A可推知mRNA上相应位置上的碱基为U，因此苏氨酸的密码子为ACU。若另一条链为模板链，则其碱基顺序为ACA，由此可推知密码子为UGU，与选项不符。
[答案] C
[针对训练]
3．(2017·浙江11月选考)下列关于生物体内遗传信息的传递与表达的叙述，正确的是( )
A．每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码
B．遗传密码由DNA传递到RNA，再由RNA决定蛋白质
C．一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子
D．RNA聚合酶与DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开
解析：选C 有的氨基酸如甲硫氨酸只有一个对应的遗传密码；遗传密码位于mRNA并非DNA上；一个DNA分子上有多个基因，由于基因的选择性表达，故可转录形成多个不同的RNA分子；RNA聚合酶与DNA分子结合可使一个或多个基因的DNA片段的双螺旋解开。
题点(四) 考查中心法则的应用
[例4] 结合下图分析，相关叙述错误的是( )
A．生物的遗传信息贮存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B．核苷酸序列不同的基因也可能表达出相同的蛋白质
C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础
D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
[解析] 生物的遗传物质是DNA或RNA，则遗传信息贮存在DNA或RNA的核苷酸序列中；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质；表现型通过蛋白质表现，故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础；编码蛋白质的基因含两条单链，碱基序列互补，遗传信息不同。
[答案] D
[针对训练]
4．如图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程，据图分析下列叙述中不恰当的是( )
甲
乙
丙
A．正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B．1、4、6、8、10过程均需要核糖核苷酸作为原料
C．1过程需要RNA聚合酶参与，3过程需要DNA聚合酶参与
D．病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程
解析：选B 图甲表示DNA的复制、转录和翻译过程，图乙表示RNA的复制和翻译过程，图丙表示RNA的逆转录、DNA的复制、转录、翻译过程。正常人体细胞内不会进行RNA的复制和逆转录过程。1、4、6、8过程的产物为RNA，需要核糖核苷酸作为原料，但10过程表示DNA的复制，需要脱氧核糖核苷酸作为原料。1过程需要RNA聚合酶参与，3过程需要DNA聚合酶参与。病毒不具有独立代谢的能力，不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程。
