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1、考点1人类对遗传物质的探索过程1.(2018课标全国,1,6分)下列研究工作中由我国科学家完成的是()A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成,五年高考,答案D本题主要考查生物科学史的相关知识。奥地利的孟德尔以豌豆为材料发现了性状遗传规律,A错误;美国的卡尔文用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用暗反应中的转移途径,B错误;美国的艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,C错误;世界上第一个人工合成
2、的蛋白质具有生物活性的结晶牛胰岛素,是由我国科学家完成的,D正确。,思维发散科学研究方法孟德尔用假说演绎法发现了性状遗传规律;卡尔文用同位素标记法研究光合作用的暗反应过程;艾弗里设法将DNA、蛋白质和多糖等物质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。,2.(2017课标全国,2,6分)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
3、相同,答案C本题考查噬菌体侵染大肠杆菌的过程,以及病毒的相关知识。T2噬菌体专一性寄生在大肠杆菌体内,因此在肺炎双球菌体内不能复制和增殖,T2噬菌体病毒颗粒内也不能合成mRNA和蛋白质,A、B错误;T2噬菌体以大肠杆菌体内的物质为原料合成自身的核酸,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;人类免疫缺陷病毒的核酸是RNA,该病毒为逆转录病毒,T2噬菌体的核酸是DNA,二者的核酸类型和增殖过程不同,D错误。,知识归纳高中生物常见的病毒相关知识小结(1)病毒无细胞结构,在生物学分类上独立成界,既不属于真核生物,也不属于原核生物,主要由蛋白质和核酸构成。(2)病毒营寄生生活,只
4、有在活细胞内才具有生命现象,因此,只能用活的宿主细胞培养病毒。(3)病毒只含有一种核酸:DNA或RNA,故可根据遗传物质的不同将病毒分为DNA病毒(如T2噬菌体)和RNA病毒(如烟草花叶病毒)。,3.(2017江苏单科,2,2分)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是()A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记,答案C本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了转化因子的存在,没有
5、证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里实验证明了转化因子是DNA,从S型肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌出现在沉淀中,对沉淀后的细菌继续培养,待其裂解后得到的噬菌体并不都带有32P标记,故C正确,D错误。,易错警示由于32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程中最终得到的子代噬菌数量较多,且新合成的DNA单链不存在32P,故只有部分噬菌体具有放射性。,4.(2016江苏单科,1,2分)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是()A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌
6、的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,答案D格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A项错误;格里菲思实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验仅证明了DNA是遗传物质,B项错误;赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核苷酸标记的,该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C项错误,D项正确。,5.(2015课标,5,6分,0.899)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性
7、。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是()A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程,答案C根据题干信息知,朊粒为蛋白质,不可能整合到宿主的基因组中,A错误;由题干可知,朊粒的增殖是通过诱导更多的PrPc的空间结构改变实现的,而肺炎双球菌的增殖方式为二分裂,B错误;蛋白质功能发生变化的一个重要原因是空间结构发生改变,C正确;遗传信息的翻译过程是指在核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质的
8、过程,而PrPc转变为PrPsc的过程是空间结构的改变,不符合上述特点,D错误。,解题关键本题以全新的视角,从朊粒出发,结合朊病毒及疯牛病,并与教材多个相关知识点结合命题,凸显了本题的前瞻性和实用性。解答本题的关键是引导学生搞清蛋白质与基因的关系、朊病毒与细菌的增殖方式、蛋白质空间结构与功能的关系、翻译的过程等相关知识点。,6.(2014江苏单科,4,2分)下列叙述与生物学史实相符的是()A.孟德尔用山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献D.赫尔希和
9、蔡斯用35 S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制,答案C孟德尔用豌豆为实验材料,验证了基因的分离和自由组合定律,A错误;范海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长所需要的养料主要来自水,B错误;富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献,C正确;赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D错误。,7.(2017课标全国,29,10分)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
10、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),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检测其放射性。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检测其放射性。(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。,解析该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法。该实
11、验设计的目的是确定新病毒是DNA病毒还是RNA病毒,因为RNA和DNA含有的特有碱基分别是尿嘧啶和胸腺嘧啶,所以两种病毒增殖所需的原料不同。结合题目所要求的方法(放射性同位素标记法)和所给的材料(体外培养的宿主细胞)分析,可利用含有放射性标记的尿嘧啶(甲组)和胸腺嘧啶(乙组)分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒检测其放射性。若为RNA病毒,甲组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性,乙组收集的病毒则无放射性;若为DNA病毒,乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性,甲组收集的病毒则无放射性。,规律总结对照实验设计的一般思路:(1)
12、取材、分组、编号;(2)控制变量、设置对照实验;(3)培养、观察、记录实验结果。,考点2DNA分子的结构与复制1.(2016课标全国,2,6分)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是()A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,答案C因为该物质可使DNA双链不能解开,DNA复制时需要解旋,所以若在细胞培养液中加入该物质,会导致细胞中DNA复制发生障碍,A正确;由于RNA是在细胞核中以DNA一条链为模板
13、合成的,因此,RNA转录前需要DNA解旋,B正确;因为该物质使DNA复制不能完成,所以可将细胞周期阻断在分裂间期,C错误;该物质能抑制DNA复制,因此,可抑制癌细胞增殖,D正确。,审题方法抓住“题眼”“使DNA双链不能解开”。挖掘隐含条件:因该物质使DNA双链无法解旋,从而影响DNA复制、转录等一系列相关的生理活动。,2.(2016上海单科,28,2分)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为()A.58B.78C.82D.88,答案C每个脱氧核苷酸的三部分间需2个订书钉,每条链上的10个
14、脱氧核苷酸间需9个订书钉,两条链间的6对AT和4对GC间各需12个订书钉,故构建该DNA片段共需订书钉数量为29+29+12+12=82。,3.(2014山东理综,5,5分)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根据DNA分子的结构特点可知,若DNA分子双链中(A+T)/(C+G)的值均为m,则每条链中(A+T)/(C+G)的值为m,由此可判断C正确、D错误;DNA分子中(A+C)/(T+G)=1,而每条链中(A+C)/(T+G)的值不能确定,但两条链中的值互
15、为倒数,故A、B错误。,4.(2014上海单科,4,2分)某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA连续复制两次后的产物是(),答案D根据DNA半保留复制的特点可知,亲代DNA的两条链(白色)应在不同的子代DNA分子中,A、B错误;第一次复制合成的子链(灰色)应有2条,第二次复制合成的子链(黑色)应有4条,由此可判断C错误、D正确。,5.(2014福建理综,5,6分)STR是DNA分子上以26个核苷酸为单元重复排列而成的片段,单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定,如7号染
16、色体有一个STR位点以“GATA”为单元,重复714次;X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元,重复1115次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是(),A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点B.为保证亲子鉴定的准确率,应选择足够数量不同位点的STR进行检测C.有丝分裂时,图中(GATA)8和(GATA)14分别分配到两个子细胞D.该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是,答案C有丝分裂产生的两个子细胞是相同的,都具有(GATA)8和(GATA)14,C错误;只有不易发生变异的STR才能作为亲子鉴定的依据,A正确;选择足够
17、数量不同位点的STR进行检测,可提高个体的特异性,进而保证亲子鉴定的准确率,B正确;儿子的X染色体肯定来自其母亲两条X染色体中的一条,儿子的X染色体含有图中(ATAG)13的概率为1/2,D正确。,6.(2014上海单科,15,2分)在DNA分子模型搭建实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型()A.粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B.粗细相同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C.粗细不同,因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D.粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同,答案ADNA分子由两条反向平行的长链盘旋成规则的双螺旋
18、结构,两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连,碱基配对遵循互补配对原则。由此可知:DNA分子双螺旋模型粗细相同,且由嘌呤环和嘧啶环构成的碱基对的空间尺寸相似,A正确。,7.2016课标全国,29(2)(3),8分(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“”、“”或“”)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。,
19、答案(2)(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,解析(2)脱氧核苷酸中的磷酸应对应于dATP的位上的磷酸基团,若用dATP作为DNA生物合成的原料,则dATP需脱去位和位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸,所以参与DNA分子组成的脱氧核苷酸中只有位上的磷酸基团。(3)1个噬菌体含有1个双链DNA分子,用DNA分子被32P标记的噬菌体感染大肠杆菌,由于DNA分子复制为半保留复制,即亲代DNA分子的两条链在复制中保留下来,且分别进入不同的DNA分子中,所以理论上不管增殖多少代,子代噬菌体
20、中只有2个噬菌体含有32P。,8.(2010北京理综,30,16分)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。,请分析并回答:(1)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。(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:若子代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。若将子代DNA双链分开后再离心,其
21、结果(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置,放射性强度发生变化的是带。若某次实验的结果中,子代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尚有少部分为。,答案(1)多15N/15NH4Cl(2)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N,解析(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过多代培养,并且培养液中15NH4Cl是唯一氮源。(2)根据表格可知,在证明DNA分子的复制方式是半保留复制时,第3组实验结果起到了关键作用,因为其离心后仅为中带(15N/
22、14N)。还需与第1组和第2组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。(3)亲代DNA(B)为15N/15N,原料为14N,离心的结果为“轻”(14N/14N)和“重”(15N/15N),则“重带”DNA来自亲代DNA,即B,这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合,因而不是半保留复制。判断DNA的复制方式主要是看子代DNA与亲代DNA的关系,实质是母链与子链是否发生重新组合,若将DNA双链分开离心,则不能判断DNA的复制方式。在同等条件下,将子代继续培养(原料为14N),密度带仍为两种,即轻带(14N/14N)和中带(15N/14N),位置未发生变化,其中随着n的增加轻带的
23、数量会逐渐增加,而中带不变,因而放射性强度发生变化的是轻带。子代DNA的“中带”(15N/14N)比以往实验结果略宽,说明该实验结果中的“中带”不完全是15N/14N,有可能新形成的子链(14N)中混有少量的15N。,考点3基因的表达1.(2018课标全国,2,6分)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚
24、合酶,答案B真、原核细胞DNA复制时,与DNA结合的蛋白质可能是解旋酶和DNA聚合酶,故真核细胞的染色体、染色质和原核细胞的拟核中均可能含有DNA-蛋白质复合物,A正确,B错误;若复合物中的某蛋白质参与DNA复制,则该蛋白质可能是解旋酶或DNA聚合酶,C正确;RNA聚合酶催化转录过程,若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶,D正确。,考点3基因的表达1.(2018课标全国,2,6分)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核
25、细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶,答案B真、原核细胞DNA复制时,与DNA结合的蛋白质可能是解旋酶和DNA聚合酶,故真核细胞的染色体、染色质和原核细胞的拟核中均可能含有DNA-蛋白质复合物,A正确,B错误;若复合物中的某蛋白质参与DNA复制,则该蛋白质可能是解旋酶或DNA聚合酶,C正确;RNA聚合酶催化转录过程,若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶,D正确。,知识归纳生物体内DNA存在形式的对比真核细胞核中的DNA与蛋白质结合在一起形成染色体;细胞质DNA(如
26、线粒体、叶绿体中的DNA)、原核细胞中的DNA及病毒DNA均不与蛋白质结合形成染色体。,2.(2018江苏单科,3,2分)下列关于DNA 和RNA 的叙述,正确的是()A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与,答案D本题主要考查细胞中核酸的相关知识。原核细胞内DNA的合成需要单链DNA或RNA片段作为引物,A错误;真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成,B错误;艾弗里的肺炎双球菌转化实验证实了细胞内
27、的DNA是遗传物质,C错误;原核细胞和真核细胞中基因的表达包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是在mRNA、tRNA、核糖体的参与下合成蛋白质的过程,故基因的表达需要DNA和RNA的参与,D正确。,知识归纳三看法判断转录和翻译过程一看模板:若模板是DNA,则该过程是转录;若模板是RNA,则该过程是翻译;二看原料:若原料是核糖核苷酸,则该过程是转录;若原料是氨基酸,则该过程是翻译;三看产物:若产物是RNA,则该过程是转录;若产物是蛋白质,则该过程是翻译。,3.(2017课标全国,1,6分)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是()A.tRNA、rRNA和mR
28、NA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,答案C本题考查基因表达过程中的转录等相关知识。正常真核细胞中的tRNA、rRNA和mRNA都是从DNA转录而来的,A正确。在蛋白质合成旺盛的细胞中,大量合成mRNA的同时,也需要合成rRNA和tRNA来参与其翻译过程,B正确。植物细胞中存在线粒体DNA与叶绿体DNA,它们也可以转录合成RNA,C错误。RNA是由DNA模板链相应区域依据碱基互补配对原则转录出来的,故D正确。,解题关键本题考查真核细胞中转录过程涉及的知识点,突破此题的关键是全
29、面理解转录过程及其特点。,4.(2017课标全国,6,6分)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,答案D本题考查遗传相关概念等内容。表现型不同的个体基因型可能相同,也可能不相同,A正确。幼苗在黑暗环境中不能合成叶绿素,故呈黄色,这是由环境因素造成的,B正确。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,C正确。高茎豌豆产生的子代同时有
30、高茎与矮茎,这不一定是由环境因素造成的,D错误。,5.(2017江苏单科,23,3分)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(见图,tR-NA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是(多选)()A.在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标
31、记的Cys,答案AC本题主要考查翻译的特点及从新情境中获取信息解决问题的能力。在一个mR-NA分子上可以先后结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,A正确;反密码子与密码子的配对遵循碱基互补配对原则,是由密码子决定的,B错误;依据题干信息可知,用无机催化剂镍将*Cys-tRNACys中的半胱氨酸还原成丙氨酸时,tRNA不变,由此推测与其配对的密码子也未变,但所决定的氨基酸由半胱氨酸转变为丙氨酸,新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala,C正确,D错误。,疑难突破本题解题的关键是审清题干,从题干中获得有效解题信息。突破点是*Cys-tRNACys转变为*Ala-tRNACys时
32、,“tRNA未变”这一关键信息。,6.(2016江苏单科,18,2分)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是()A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成D.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC,答案CCas9蛋白由相应基因转录出的mR
33、NA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,C项错误;链与向导RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。,方法技巧该题属于高起点、低落点题型,该类题需利用教材相关知识,具体分析、处理相应问题,不必过分关注新背景信息。,7.(2015重庆理综,5,6分)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,答案D生物的遗传物质是DNA或RN
34、A,遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A正确;由于密码子的简并性,核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译,表达出相同的蛋白质,B正确;DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质,性状才能得以表现,C正确;基因的两条单链间的碱基互补配对,两条单链所含遗传信息不同,D错误。,8.(2016天津理综,4,6分)将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后,与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合,获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性。该实验证明了()A.该胞质杂种细胞具有全能性B.该胞质杂种细胞具有无限增殖能力C.抗M基因位于细胞质中D.抗N基因位于细胞核中,答案C将携带抗M基因、不带抗
35、N基因的去核的鼠细胞与携带抗N基因、不带抗M基因的完整鼠细胞融合,获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性,说明抗M基因位于去核鼠细胞的细胞质中,但无法确定抗N基因在细胞中的位置;因无该胞质杂种细胞发育成完整个体的信息和培养后的增殖信息,故该实验无法证明胞质杂种细胞是否具有全能性、是否具有无限增殖能力。,解后反思细胞具有全能性不同于表达全能性。因正常体细胞均携带控制本物种性状的全套基因,故都具有表达全能性的潜能。但要证明细胞具有全能性,必须培育该种细胞获得完整个体。,9.(2015课标,2,6分,0.447)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链
36、。下列叙述正确的是()A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长,答案C端粒是每条染色体两端都有的一段特殊序列的DNA,原核生物不具有染色体,A项错误,C项正确;由题意可知,端粒酶能够以自身的RNA为模板合成DNA的一条链,故其中的蛋白质为逆转录酶,B项错误;正常体细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,故正常体细胞的端粒DNA随着细胞分裂次数的增加而变短,D项错误。,解题关键本题以端粒酶为背景,主要考查原核细胞的结构、中心法则等知识,意在考查学生理解能力和获取信息
37、的能力。试题难度中等。,10.(2018课标全国,30,10分)回答下列与蛋白质相关的问题:(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是。(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是。(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中
38、氨基酸序列的改变,其原因可能是。,答案(1)氨基酸核糖体胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装(2)空间蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解(3)遗传密码具有简并性,解析(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸,在核糖体上氨基酸之间脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶属于分泌蛋白;分泌蛋白从合成至分泌到细胞外的过程中,需要高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的加工、分类和包装。(2)具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和空间结构。蛋白质变性后,肽键得以暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解,所以变性的蛋白质易被蛋白酶水解。(3)由于密码子具有简并性,DNA分子发生突变,
39、导致mRNA中密码子发生变化后,血红蛋白中氨基酸序列可能并未改变,其原因可能是变化后的密码子与变化前的密码子决定的是同一种氨基酸。,知识拓展密码子的简并性及其意义同一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的简并性。密码子的简并性有利于生物遗传性状的稳定,也在一定程度上提高了翻译的速度。,11.(2018江苏单科,27,8分)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题:(1)细胞核内各种RNA的合成都以为原料,催化该反应的酶是。(2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸
40、分子合成多肽链的是,此过程中还需要的,RNA有。(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内(图示)中的DNA结合,有的能穿过(图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。(4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合,调控造血干细胞的,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是。,答案(1)四种核糖核苷酸RNA聚合酶(2)mRNA(信使RNA)tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)(3)染色质核孔(4)分化增强人体的免疫抵御能力,解析(1)合成RNA的原料是四种核糖核苷酸。催化RNA合成
41、的酶是RNA聚合酶。(2)翻译过程需要的RNA有mRNA、rRNA和tRNA,其中mRNA是指导肽链合成的模板,tRNA识别并转运特定的氨基酸,rRNA参与组成核糖体。(3)图中细胞核中合成的lncRNA有两种去向,一种是与核内染色质结合,另一种是通过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合。(4)造血干细胞核内产生的lncRNA与相应DNA片段结合后,可以调控相关基因的表达,使造血干细胞分裂分化形成单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞。吞噬细胞数量的增加可以增强人体的免疫抵御能力。,知识拓展具有调控作用的lncRNAlncRNA又称长链非编码RNA,是近几年发现的具有调控细胞周期和细胞分化功能的RN
42、A分子,属于非编码RNA,不能被翻译成蛋白质。类似的非编码RNA还有小干涉RNA、反义RNA等。,12.(2016北京理综,31,16分)嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄(X)作为接穗,嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上,结果见图1。图1,图2(1)上述嫁接体能够成活,是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成组织后,经形成上下连通的输导组织。(2)研究者对X和M植株的相关基因进行了分析,结果见图2。由图可知,M植株的P基因发生了类似于染色体结构变异中的变异,部分P基因片段与L基因发生融合,形成P-L基因(P-,L)
43、。以P-L为模板可转录出,在上翻译出蛋白质,M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关。(3)嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。为探明其原因,研究者进行了相关检测,结果见下表。,检测P-L mRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板出cDNA,然后用PCR技术扩增目的片段。检测P-L DNA需要提取基因组DNA,然后用PCR技术对图2中(选填序号)位点之间的片段扩增。a.b.c.d.(4)综合上述实验,可以推测嫁接体中P-L基因的mRNA。,答案(1)愈伤细胞分化(2)重复mRNA核糖体(3)反转录c(4)从砧木被运输到接穗新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态,解析本题是一道综合能力考查题。
44、试题情境新颖,难度不大。(1)嫁接体能够成活,是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂形成愈伤组织后,经细胞分化形成输导组织。(2)据图2可知:M植株中的P基因发生了片段的重复,部分P基因片段与L基因发生融合,形成P-L基因(P-L),以形成的P-L为模板转录出mRNA,在核糖体上翻译出蛋白质。(3)检测P-L mRNA需先提取总RNA,再以mRNA为模板反转录出cDNA,然后用PCR技术扩增目的片段。检测P-L DNA需要先提取基因组DNA,然后设计特定的引物进行扩增,能扩增出P-L目的片段,说明存在P-L DNA,据图中信息知,应选择扩增之间的片段,c选项正确。(4)据主题干信息“嫁接是我国古代劳动
45、人民早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的基础研究”、(2)中“M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关”和表格中实验结果可推知:嫁接体中P-L基因的mRNA从砧木(M)被运输到接穗(X)新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态。,审题方法在审题的过程中,应当准确获取题干的“题眼”“嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的基础研究”,有效转化信息,并准确表述信息。,以下为教师用书专用,13.(2015海南单科,7,2分)下列过程中,由逆转录酶催化的是()A.DNARNA B.RNADNAC.蛋白质蛋白质D.RNA蛋白质,答案B逆转录是在逆转录酶的催化
46、下以RNA为模板合成DNA的过程,B符合题意。,14.(2015海南单科,20,2分)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是()A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上,答案AmRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子;tRNA上一端的3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子,A项正确。,15.(2015江苏单科,12,2分)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
47、核糖体RNAB.甲硫氨酸处于图中的位置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本题主要考查翻译的相关知识。核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所,核糖体由核糖体RNA和蛋白质构成,A正确;甲硫氨酸是第一个氨基酸,位于的左边,B错误;密码子位于mRNA上,tRNA的环状结构上有反密码子,C错误;由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不一定改变肽链中氨基酸的种类,D错误。,易错分析错选B者,读图能力欠缺或忽略了甲硫氨酸位于第一位,不是图中a的位置。错选C、D的,不理解密码子是mRNA上三个相邻的碱基,tRNA上的是反密码子,由于密码子的简并性,mRNA上
48、碱基改变不一定改变氨基酸的种类。,16.(2015四川理综,6,6分)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列AAG,表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是()A.M基因突变后,参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B.在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同D.在突变基因的表达过程中,最多需要64种tRNA参与,答案C在基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基配对,基因发生插入突变后,嘌呤碱基数仍会等于嘧啶碱基数,故A错误;在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,B错误;若AAG插入点在密码子之间,突变前
49、后编码的两条肽链,只有1个氨基酸不同,若AAG插入点在某一密码子中,则突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同,故C正确;因与决定氨基酸的密码子配对的反密码子共有61种,故基因表达过程中,最多需要61种tRNA参与,D错误。,17.(2015安徽理综,4,6分)Q噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,QRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QRNA。下列叙述正确的是()A.QRNA的复制需经历一个逆转录过程B.QRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条QRNA模板只能翻译出一条肽链D.QRNA复制后,
50、复制酶基因才能进行表达,答案B单链QRNA的复制过程为:先以该RNA为模板合成一条互补RNA,再以互补RNA为模板合成子代的QRNA,故此过程中不需要逆转录,但可形成双链RNA,A项错误、B项正确;由图知以该RNA为模板合成了多种蛋白质,故一条单链QRNA可翻译出多条肽链,C项错误;由题干信息可知,侵染大肠杆菌后,QRNA可立即作为模板翻译出RNA复制酶,D项错误。,18.(2014海南单科,24,2分)在其他条件具备的情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应产物Y。下列叙述正确的是()A.若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶B.若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷C.若X是R
