专题07 遗传的分子基础-2016年高考生物备考艺体生百日突围系列(解析版)

专题7 遗传的分子基础【关键点填一填】1.证明DNA是遗传物质的实验思路是：设法把DNA与蛋白质等分开，单独直接地观察DNA的作用。

2．S型细菌的DNA能使活的R型细菌转化为S型细菌。

3．噬菌体由蛋白质和DNA组成，在侵染细菌时只有DNA注入细菌内。

4.肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只证明DNA是遗传物质（而没有证明它是主要遗传物质）5.绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒（如烟草花叶病病毒、SARS、HIV、禽流感病毒）的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。

病毒的遗传物质是DNA或RNA。

5．DNA分子双螺旋结构的特点(1)两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。

(3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。

7．DNA分子具有多样性、特异性和稳定性等特点。

8．基因的本质是有遗传效应的DNA片段。

9．基因的功能是遗传信息的传递和表达。

10．DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。

11．复制、转录和翻译都需要模板、原料、能量和酶等条件，除此之外，翻译还需要运输工具tRNA。

12.染色体是DNA的主要载体（但不是唯一载体）；基因在染色体上呈线性排列；脱氧核苷酸是基因的基本组成单位。

每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸，基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息。

13．一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种tRNA来运输，但一种密码子只对应一种氨基酸，一种tRNA也只能运输一种氨基酸。

14．生物的表现型是由基因型和环境共同决定的。

14．中心法则可表示为。

16．中心法则体现了DNA的两大基本功能(1)通过DNA复制完成了对遗传信息的传递功能。

(2)通过转录和翻译完成了对遗传信息的表达功能。

17．基因对性状的控制：①间接途径：一些基因就是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的。

白化病是由于基因突变导致不能合成促使黑色素形成的酪氨酸酶。

②直接途径：一些基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。

（如：镰刀型细胞贫血症）。

【易混点辨一辨】(1)S型肺炎双球菌有毒性，R型肺炎双球菌无毒性 ( √)(2)格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子 ( ×)(3)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质( × )(4) 豌豆细胞内既有DNA，也有RNA，但是DNA是豌豆的主要遗传物质 ( ×)(5) 细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA ( ×)(6)艾弗里证明用DNA酶分解后的S型活细菌的DNA不能使R型细菌发生转化 ( √ )(7)噬菌体增殖过程中所需的氨基酸、核苷酸、酶、能量、核糖体全来自细菌 ( √ )(8)DNA是人体主要的遗传物质，由C、H、O、N、P五种化学元素组成( × )(9)蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制( × )(10)有细胞的生物以DNA作为主要遗传物质( × )(11)有少数病毒不含DNA，只有RNA，此时RNA才是遗传物质( √ )(12)酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上( √ )(13)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个( √ )(14)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A＝U，G＝C ( × )(15)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较高 ( √ )(16)经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的 ( × )(17)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在DNA子链与其互补的母链( × )(18)DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 ( × )(19)决定DNA分子特异性的是(A＋C)/(T＋G) (× )(20)T2噬菌体DNA中碱基对的排列顺序是千变万化的 ( × )(21)影响细胞呼吸的所有因素都可能影响DNA复制 ( √ )(22)有遗传效应的片段只有DNA片段 ( × )(23)构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等 ( × )(24)基因是有遗传效应的DNA片段，能决定一种氨基酸的位置 (× )(25)某个体遗传物质的遗传信息在该个体中均被表达 ( × )(26)遗传信息的遗传均符合遗传定律 ( × )(27)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 ( × )肺炎双球菌转化的实质(1)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。

(2)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。

2.分析噬菌体侵染细菌的实验（1）如何用32P或35S标记噬菌体？噬菌体属于细菌病毒，由蛋白质和DNA组成。

只能依靠相应的寄主生活，如T2依靠大肠杆菌等细菌生活，因此用32P或35S标记噬菌体，必需先把大肠杆菌培养在含32P或35S的培养基中，一段时间后大肠杆菌被含P或S的物质分别被标记上了同位素32P或35S；然后再用被标记上了同位素32P或35S的大肠杆菌和未被标记的噬菌体混合培养在培养基上，一段时间后，一部分噬菌体即被标记上了同位素32P或35S。

（2）结果及分析：、N等DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。

②35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。

（3）实验误差分析①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：a.保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。

b.保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。

②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

例1【2013新课标卷II】在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是( )①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实验A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤【答案】C技能2 DNA分子的结构及碱基计算（1）DNA分子结构规律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和占总碱基的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，A 1＋T 1A 1＋T 1＋C 1＋G 1＝n ，则另一条链中A 2＋T 2A 2＋T 2＋C2＋G2＝n ，＋1＋2＋T ＋C ＋1＋2＝n 。

规律5：若一条链中A 1＋G 1T 1＋C 1＝K ，则另一条链中A 2＋G 2T 2＋C 2＝1K。

例2【2014年高考山东卷】某研究小组测定了多个不同双链DNA 分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA 分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )【答案】C技能3 DNA 分子的复制和相关计算 （1）DNA 复制方式的探究实验材料：大肠杆菌。

实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。

实验假设：DNA 以半保留的方式复制。

实验过程(如图)实验预期：离心后应出现3条DNA带(如上图)。

(根据标记情况作答)①重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。

②中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)。

③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。

(6)实验结果：与预期的相符。

（2）DNA分子复制中的相关计算①某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×(2n－1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×2n－1。

②若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记的DNA分子占2/2n，标记的DNA单链占所有单链的1/2n；若用同位素标记原料，则复制n次后，标记的DNA分子占100%，标记的单链占1－1/2n。

例3【2013江苏卷】图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

请回答下列问题: （1）细胞中过程②发生的主要场所是。

（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为。

（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是。

（4）在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是。

（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是。

（4）人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制。

（5）1个DNA分子中含许多个基因，不同组织细胞因基因的选择性表达，故进行转录过程时启用的起始点不完全相同。

【答案】（1）细胞核（2）26%（3）T//A替换为C//G（A//T替换为G//C）（4）浆细胞和效应T细胞（5）不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达技能4 基因的表达——转录和翻译（1）DNA复制、转录、翻译的过程（2）下图为蛋白质的合成图示，请据图回答问题。

①mRNA与核糖体的数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。

②存在上述关系的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

③蛋白质合成的方向：从左向右(据上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。

④蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。

例4 【2015年江苏卷】下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是（）A.图中结构含有核糖体 RNAB. 甲硫氨酸处于图中a的位置C. 密码子位于 tRNA 的环状结构上D. mRNA 上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类【答案】A（3）利用流程图分类剖析中心法则①细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则②烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则③HIV等逆转录病毒的中心法则④总结所有生物的中心法则例5【2015年高考重庆卷】结合题图分析，下列叙述错误的是（）A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B．核苷酸序列不同的基因可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】核苷酸的排列顺序代表遗传信息，有些生物的遗传物质是DNA，有些生物的遗传物质是RNA，由此可知：生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中；A正确。