2012高考生物专题复习教案 生物的遗传 专 题
遗传的物质基础
班次__________学号__________姓名_____________
●生物的遗传知识网络
●典例分析
例1（ ）下列有关科学研究的叙述中，错误的是
实验生物
实验过程
实验结果与推测
A
R型和S型肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA（经DNA酶处理）混合培养并观察。
只生长R型菌；可推测DNA被水解，失去遗传效应
B
噬菌体、大肠杆菌
用35S标记的噬菌体感染普通的大肠杆菌，短时间保温，离心获得上清液并检测。
上清液放射性很高；可推测DNA是遗传物质。
C
烟草花叶病毒、烟草
用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草并观察。
烟草出现病斑；可推测烟草花叶病毒的RNA是遗传物质。
D
大肠杆菌
将15N标记DNA的大肠杆菌培养在14N培养基中，经三次分裂后检测。
含15N的DNA占DNA总数1/4；可推测DNA进行半保留复制。
例2（ ）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
例3（ ）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
例4下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。
（1）完成过程①需要 等物质从细胞质进入细胞核。
（2）从图中分析，核糖体的分布场所有 。
（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中
过程③、④，将该真菌分别接种到含溴
化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现
线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。
由此可推测该RNA聚合酶由
中的基因指导合成。
（4）用一鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细
胞质基质中RNA含量显著减少，那么推
测一鹅膏蕈碱抑制的过程是 （填序号），线粒体功能 （填“会”或“不会”）受到影响。
例5 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 。
例6（ ）右图是科学家对果蝇正常染色体上部分基因的测序结果。下列说法正确的是
A、图1中的朱红眼基因与图2中的深红眼基因属于等位基因
B、图1染色体上所呈现的基因一定都能在后代中全部表达
C、与图 1 相比，图 2 发生了基因突变
D、与图 1 相比，图 2 发生了染色体结构的变异
●训练
1（ ）下列关于蛋白质代谢的叙述，错误的是
A．噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质
B．绿色植物可以合成自身所需的蛋白质
C．tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成
D．肺炎双球菌利用人体细胞核糖体合成自身的蛋白质
2（ ）已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A：G：T：C=l：2：3：4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是
A．600个 B．900个 C．1200个 D．1800个
3( )（多选）下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是
A. 图中表示4 条多太链正在合成
B. 转录尚未结束，翻译即已开始
C. 多个核糖体共同完成一条多肤链的翻译
D. 一个基因在短时间内可翻译出多条肽链
4（ ）将单个脱氧核昔酸连接到脱氧核昔酸
链上的酶是 A. DNA 连接酶 B. DNA 酶
C. DNA 解旋酶 D. DNA 聚合酶
5（ ）若将果蝇的一个精原细胞核中的DNA分子用15N进行标记，并供给14N的原料。该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含有15N标记的DNA的精子所占比例为A
A．0 B．25% C．50% D．100%
6（ ）一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌内，连续繁殖三代，子代噬菌体中含有32P和15N的噬菌体分别占子代噬菌体总数的百分数为
A．100%、100% B．25%、50% C．50%、50% D．25%、0
7（ ）已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为ACCACAGTC……AGGAACTTCGAT（其中“……”表示省略了214个碱基，并且不含有编码终止密码的序列），若以此链为模板转录，最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是 A．74 B．75 C．77 D．78
8（ ）在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则，下面有关这个过程的说法不正确的是
A．在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的
B．DNA→RNA主要是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质主要是在细胞质中完成的
C．DNA→RNA会发生碱基互补配对过程，RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对过程
D．RNA是蛋白质翻译的直接模板，DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
9（ ）德国科学家西诺西和吕克·蒙塔尼因发现遗传物质是RNA的艾滋病病毒（HIV）而获得2008年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于生物体内的RNA叙述错误的是
A．生物的遗传物质只能是DNA或者是RNA B．RNA分子中含有核糖，DNA分子中含有脱氧核糖
C．RNA具有多种生理功能，如遗传功能、催化功能等
D．HIV是通过自身RNA的自我复制在体外完成增殖
10（ ）下图为人体某早期胚细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中的①—⑥为各个时期的细
胞，a—c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是
A.与①相比，②的表面积／体积比值增大，与
外界环境进行物质交换的能力也增强
B.③④均来源于早期胚细胞的有丝分裂，因此
它们的遗传物质相同，基因表达的结果也将相同
C.若⑤⑥已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的
主要传递方向为DNA→RNA→蛋白质
D．人在胚胎发育后期尾的消失是由于尾部细胞衰老坏死而实现的
11（ ）某生物细胞有1对同源染色体，将1个用15N同位素标记了DNA分子的体细胞加入含14N脱氧核苷酸的培养液中，并在适宜条件下进行同步培养，当细胞经过连续2次有丝分裂后，产生含15N同位素标记DNA分子的细胞个数不可能为 A.2 B.3 C.4 D.1
12根据下图回答问题：
(l）图甲中含有 种核
昔酸，撷氨酸的遗传密
码子是 ，该
图表示了DNA 中遗传
信息的 过程。
(2）连接甲硫氨酸和赖氨酸
之间的化学键的结构式是
( 3）某遗传病是该蛋白质分子的多肽链上，一个赖氨酸被一个天冬酰胺（密码子是：AAU 、AAC ）所替代造成的。此种遗传病的根本原因是 ，即发生了改变 。
(4）若用DNA 分子做探针来诊断该遗传病，所利用的原理是
( 5）若通过“PCR”技术共得到32 个乙图中的DNA 片段，则至少要向试管中加人个腺嘌呤脱氧核昔酸 。
13 菲尔和梅洛因发现了RNA干扰现象（RNAi），获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。RNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21～23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。Dicer能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）。激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如下图所示）。请分析回答下列问题：
（1）根据RNAi机理，RNAi能使相关基因“沉默”，其实质是遗传信息传递中的_____过程受阻。
（2）通过Dicer切割形成的SiRNA使基因“沉默”的条件是SiRNA上有
的碱基序列。
（3）有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，请据图分析最可能的原因是 。
（4）研究发现，某基因上碱基的改变也有可能导致生物性状的变异。若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，则其子代的性状不一定发生改变。请根据所学知识作出两种合理的解释：
① ；
② 。
14．下表为从四种不同物种分离出来的某类核酸各种碱基的比例。
编号
碱基类型
相关比值
A
T
U
G
C
A+T(或A+U)
G+C
A+G
C+T(或C+U)
1
17
17
33
33
0.5
1.0
2
29
19
22
30
0.97
1.0
3
24
16
24
36
0.66
1.5
4
34
2.1
1.0
（1）根据表中数据，除了物种1，从物种 中分离的核酸最可能也是双链DNA，理由是 。填充上表中物种4所缺的碱基百分比：_______________________。
（2）现又分离了物种1的某DNA片段，序列如下，它可能含有编码某多肽前几个氨基酸的部分遗传信息。 ① CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG……
② GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC……
若起始密码为AUG，则①②两单链作为转录模板链的是 ，该链转录产生的RNA的碱基顺序是 _。
（3）为了证明DNA复制的方式，体外模拟实验的非细胞体系应包括 、四种脱氧核苷酸、ATP和酶（系统）等成分。如果用15N标记亲代DNA的双链，在14N培养基中培养的子一代DNA两条链分别含15N、14N，则DNA复制的方式是 。
结论性知识要点
1．肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验都可证明DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。。
2．证明DNA 是否遗传物质的实验思路：把DNA和蛋白质等物质区分开，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质等的作用。
3．绝大多数生物（如所有的原核生物、真核生物及部分病毒）的遗传物质是DNA，只有少数生物（部分病毒等）的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
4．DNA复制的特点：（1）边解旋边复制；（2）半保留复制。
5．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，保证了复制能够准确地进行。
6．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的载体。
7．密码子共有64种，其中能决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。
转运RNA有61种。 所有生物共用一套密码子。
8．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。
9．生物的一切遗传性状都是受基因控制的,一些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制性状的,一些基因是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。
10．人的单倍体基因组由24个DNA分子组成（包括1～22号染色体的DNA与X、Y染色体DNA）。
11．基因工程（又叫基因拼接技术或DNA重组技术）操作的工具：限制性内切酶、DNA连接酶、运载体。
12．作为运载体必须具备的特点是：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。
13．基因工程常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型环状DNA分子。
14．基因工程一般步骤：①提取目的基因；②目的基因与运载体结合；③目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测和表达。
15.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。
16.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
17．现代生物进化理论的基本观点有：（1）种群是生物进化的基本单位；（2）突变和基因重组产生进化的原材料；（3）自然选择决定生物进化的方向；（4）隔离导致物种的形成。
遗传的物质基础
肺炎双球菌转化实验
DNA是遗传物质的证据 噬菌体浸染细菌实验（同位素标记法）
烟草花叶病毒的重建实验
（1） 加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA具有稳定性，在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复了活性。
（2）R型菌转化成S型菌的原因是S型菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。
（3）实验拓展应用——放射性同位素示踪法的应用：
①研究DNA半保留复制方式的特点；②在基因诊断和环境监测中的应用；③用放射性同位素研究光合作用、细胞呼吸中元素的去向；④用放射性元素15N标记氨基酸，研究氨基酸在细胞内合成分泌蛋白的场所、运输通道、分泌过程；⑤用放射性同位素40K证明根吸收的矿质元素的运输部位；⑥用放射性同位素15N标记氨基酸；⑦用放射性同位素标记研究原肠胚三胚层的发育。
2 DNA复制、转录和翻译
复制
转录
翻译
主要场所
细胞核
细胞核
细胞质(核糖体)
模板
DNA两条链
DNA一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
氨基酸
原则
A—T；C—C1
T—A；C—G
A—U；C—C
T—A；C—G
A—U；G—C
U—A；C—G
产物
两个DNA分子
RNA
蛋白质(多肽)
信息传递
DNA--DNA
DNA—RNA
RNA--蛋白质(多肽)
意义
传递遗传信息
传递遗传信息
表达遗传信息
3碱基数量的计算归类与应用
双链DNA分子及其某条单链和转录生成的mRNA中碱基比例关系
H链
h链
DNA
分子
mRNA
(以H链为模板)
规律(DNA)
m
m
m
互补碱基之和的比例在整个DNA及任一条链中都相等
n
n
n
a
1
非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数
b
1
DNA复制过程中的碱基数量计算
某DNA分子中含某碱基a个，则：①复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n-1)；②第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n-1。
碱基种类及比例的运用
由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类：若有U无T，则该核酸为RNA；
若有T无U，且A=T，G=C，则该核酸一般为双链DNA；若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。
设某DNA分子的两条链均用放射性元素标记，置于无放射性的环境中复制n次后，则：含有放射性的DNA占总数的；含有放射性的链占全部子链的。
4基因的概念和功能
（1）基因的概念：
从作用上看，基因是控制生物性状的基本单位。
从本质上，基因是有遗传效应的DNA分子片段。每个DNA分子上有许多个基因。
从位置上看，基因在染色体上呈直线排列(核基因)。
从组成上看，基因由成千上百个脱氧核苷酸组成。
从遗传信息上看，基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含了遗传信息。其顺序是固定的，而不同的基因的顺序又是不同的。
线粒体、叶绿体等细胞器中也有基因(细胞质基因)
（2）基因的概念和功能
①传递遗传信息：（发生在生殖过程中）通过复制实现遗传信息（由亲代到子代）的传递。
②表达遗传信息：（发生在整个生物个体发育过程中）是通过转录和翻泽控制蛋白质合成过程实现的。
③功能简图：
5遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息
密码子
反密码子
概念
基因中脱氧核苷酸的排列顺序
mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基
tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用
控制生物的遗传性状
直接决定蛋白质中的氨基酸序列
识别密码子，转运氨基酸
种类
基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性
64种
61种：能翻译出氨基酸
3种：终止密码子，不能翻译氨基酸
61种或tRNA也为61种
联系
①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列
②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补
③密码子与相应反密码子的序列互补配对
例4解析 本题以图文为资料考查转录翻译相关知识。（1）过程①为转录，需要从核外获取ATP、核糖核苷酸、酶；（2）过程②表示翻译，场所核糖体，在细胞质基质，线粒体中能进行过程④翻译，所以线粒体中也存在。（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，但是将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。所以RNA聚合酶不是线粒体的基因控制合成的，而是由细胞核中的基因指导合成。（4）用一鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少，所以抑制了转录合成RNA的过程①，线粒体由于前提蛋白减少，所以功能受影响。
例4答案（1）ATP、核糖核苷酸、酶（2）细胞质基质和线粒体（3）核DNA（细胞核） （4）① 会
例5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：
12
14、【答案】（1）4 该核酸中，有T无U，（A＋G）/（C+T）=1 A＝34，G＝C＝16
（2）② CGCAGGAUCAGUCGAUGUCCUGUG……（3）DNA 半保留复制
【解析】（1）双链DNA分子的特点是有T无U，A=T、C=G，所以（A＋G）/（C+T）=1，可直接排除物种2和物种3，所以，除物种1外，物种4最可能是双链DNA。物种4的DNA分子中A=T=34，又因（A＋T）/（C+ G）=2.1，可计算得G＝C＝16。（2）起始密码AUG在模板链中对应的是TAC，从而确定②链为转录模板链，并可根据碱基互补配对原则写出其转录形成的RNA碱基顺序。（3）DNA复制的条件是：模板、原料、酶和能量，子代DNA分子都保留了亲代DNA分子中的一条链，这种复制方式被称为半保留复制。
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