专题一　遗传的分子基础
考点一　探索生物的遗传物质　

1．(2012·江苏卷，2)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是 (　　)。
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
解析　本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程。孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律，但没有证实其化学本质，A不正确；在肺炎双球菌体外转化实验中提取的DNA的纯度没有达到100%，从单独、直接观察DNA生理效应方面分析，说服力不如噬菌体侵染细菌的实验，B正确；沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数，C不正确；烟草花叶病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D不正确。
答案　B
2．(2011·江苏卷，12)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 (　　)。
A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C．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
D．32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
解析　噬菌体是寄生生物，一般的培养基无法培养噬菌体；在用35S、32P分别标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，从而影响实验结果；用35S标记噬菌体的侵染细菌实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含35S的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质。
答案　C
高考对本考点的考查侧重于探索遗传物质的经典实验，尤其是肺炎双球菌转化实验及噬菌体侵染细菌实验，对病毒重组或感染实验也多有考查。
DNA
(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照

(注：用32P标记1个噬菌体侵染31P大肠杆菌，释放的m个噬菌体中只有2个噬菌体含32P，有m个含31P，有0个DNA双链均含32P)
2．RNA是遗传物质的证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建实验
(1)实验1
(2)实验2
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考点二　遗传信息的传递与表达　

1．(2014·江苏卷，6)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是 (　　)。
A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上
D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
解析　HIV病毒属反转录病毒，经反转录形成DNA，再经转录、翻译合成子代病毒蛋白质外壳，A正确；在侵染宿主细胞时，HIV整体进入宿主细胞，B错误；HIV的遗传物质RNA经逆转录形成的DNA可整合到患者细胞的染色体DNA上，在感染的细胞内生产出大量的HIV，最后宿主细胞裂解释放子代病毒，C正确；根据题图中的中心法则可知，病毒DNA是通过逆转录过程合成的，需要逆转录酶的催化，可通过研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。D正确。
答案　B
2．(2014·江苏卷，20)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　不具遗传效应的DNA片段不转录，不会形成mRNA，因此mRNA分子的碱基数小于n/2个，A错误；转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA，B错误；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，C错误；在细胞周期中，基因选择性表达，mRNA的种类和数量均不断发生变化，D正确。
答案　D
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________________________________。
解析　(1)图①为DNA的复制，图②为转录，图③为翻译；(2)本小题的注意点是计算对应的DNA区段，而不是模板链，通过绘图，可求得模板链上碱基G占19%，C占29%，A占25%，T占27%，因此该区段DNA双链中A与T之和达52%，故A和T各占26%。
(3)本小题注意是一对碱基的替换，通过密码子的对应关系可确定，密码子的变化是AUU→ACU或AUC→ACC或AUA→ACA，则模板链上对应的碱基变化是A→G，基因中碱基对的变化就是A∥T→G∥C。(4)过程①只发生于分裂的细胞中，而过程②③可发生在具DNA的所有活细胞中，因此浆细胞和效应T细胞不分裂，不发生过程①，可发生过程②③，成熟的红细胞无细胞核，不能发生过程①②③，记忆细胞可发生过程①②③。(5)不同组织细胞发生细胞的分化，基因选择性表达，因此同一DNA中不同基因表达情况有差异，故转录的起点不完全相同。
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
高考对本考点的考查侧重于DNA分子的结构、复制，基因控制蛋白质合成及相关计算等题型多为选择题。
1．析图“闪记”DNA复制、转录和翻译过程的关键点
(1)DNA分子复制
(2)转录
2．基因表达常考必记的几个关键点
(1)原核生物：转录和翻译同时进行，发生在细胞质中。
(2)真核生物：先转录，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。
(3)遗传信息位于 上，密码子位于 上，反密码子位于 上。
DNA
mRNA
tRNA
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研析DNA分子半保留复制与放射性同位素示踪
研判规律
解答本类题目关键在于清晰DNA分子半保留复制特点，并明确复制后新DNA分子位置、子代DNA分开时间与去向，即复制后的子代DNA位于两姐妹染色单体上，由着丝点连接在一起——在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。具体分析如下(以有丝分裂为例)：
【温馨提示】　解答该类题目时，应做到
(1)切实掌握染色体的复制与DNA复制之间的关系，正确区分染色体和染色单体在构成上的区别。
(2)细胞分裂的中期和后期染色体构成上有很大区别，中期一条染色体包含两条单体和两个DNA分子，后期一条染色体只包含一个DNA分子。
(3)务必分清楚标记的次序
①未标记材料→标记培养基中培养；
②标记材料→未标记培养基中培养。
趁热打铁
1．若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是 (　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．中期是46和46、后期是92和46
B．中期是46和46、后期是92和92
C．中期是46和23、后期是92和23
D．中期是46和23、后期是46和23
解析　有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂过程中后期染色体条数加倍(92)，中期染色体条数与体细胞相同(46)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；
答案　A
2．(2014·河南五校联考)取小鼠睾丸中的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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完成减数分裂过程。下列有关叙述正确的是 (　　)。
A．初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记
B．次级精母细胞中每条染色体都被标记
C．只有半数精细胞中有被标记的染色体
D．所有精细胞的全部染色体中，被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等
解析　精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，则其细胞内DNA双链应为3H/1H，然后置于不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂时，还需复制一次，此次复制产生的两单体上的DNA分子为3H/1H和1H/1H，则初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记；次级精母细胞若处于减Ⅱ后期，并非每条染色体均被标记；由于减Ⅱ后期，着丝点分裂后，染色体移向细胞两极是随机的，因此，含被标记的染色体的精细胞占全部精细胞的比例不能确定，但所有精细胞的全部染色体中有一半染色体是被标记的。
答案　D