大概念五遺傳信息控制生物性狀、生物的變異、生物的多樣性和適應性是進化的結果【思維導圖】課時1遺傳信息主要編碼在DNA分子上重點1基因的本質和結構【知識盤查】1.明確噬菌體侵染實驗的“兩標記”和“三原因”(1)實驗中的兩次標記的目的第一次標記分別用含35S和32P的培養基培養大腸桿菌，目的是獲得帶有標記的大腸桿菌第二次標記分別用含35S和32P的大腸桿菌培養T2噬菌體，目的是使噬菌體帶上放射性標記(2)實驗中放射性分布誤差產生的三個原因①32P標記DNA②35S標記蛋白質外殼提醒①不能用35S和32P標記同一T2噬菌體，因為放射性檢測時只能檢測到放射性的存在部位，不能確定是何種元素。②不能用普通培養基直接培養T2噬菌體。③轉化的實質是基因重組且概率低。④加熱殺死S型菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復正常結構而具有活性。2.遺傳物質探索的四種方法3.DNA的結構(1)理清DNA結構的兩種關系和兩種化學鍵數量關系每個DNA分子片段中，游離的磷酸基團有2個A—T之間有兩個氫鍵，G—C之間有三個氫鍵脫氧核糖數＝磷酸數＝含氮堿基數位置關系單鏈中相鄰堿基：通過—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—連接互補鏈中相鄰堿基：通過氫鍵相連化學鍵氫鍵：連接互補鏈中相鄰堿基的化學鍵磷酸二酯鍵：連接單鏈中相鄰兩個脫氧核苷酸的化學鍵(2)關注DNA結構與復制的3種“計算”①牢記A＝T、G＝C，并牢記二者依次含2個氫鍵和3個氫鍵。②牢記兩種“和”互補堿基之和即A＋T或G＋C在不同DNA中可不同，但在某一特定DNA中，該值在一條鏈、在另一條鏈及在整個DNA分子中為“定值”。非互補堿基之和的比即(A＋C)/(T＋G)或(A＋G)/(T＋C)，在所有雙鏈DNA中均等于1，無特異性，且該值在兩條互補鏈中互為倒數。③DNA復制時的計算：已知某親代DNA中含某種脫氧核苷酸m個。“復制n次”消耗的該種脫氧核苷酸數：m·(2n－1)。“第n次復制”消耗的該種脫氧核苷酸數：m·2n－1。【曾經這樣考】1.(2024·浙江6月選考，9)下列關于雙鏈DNA分子結構的敘述，正確的是()A.磷酸與脫氧核糖交替連接構成了DNA的基本骨架B.雙鏈DNA中T占比越高，DNA熱變性溫度越高C.兩條鏈之間的氫鍵形成由DNA聚合酶催化D.若一條鏈的G＋C占47%，則另一條鏈的A＋T也占47%答案A解析DNA的外側是由脫氧核糖和磷酸交替連接構成的基本骨架，內側是由堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，A正確；雙鏈DNA中GC堿基對占比越高，DNA熱變性溫度越高，B錯誤；DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯鍵，C錯誤；互補的堿基在單鏈上所占的比例相等，若一條鏈的G＋C占47%，則另一條鏈的G＋C也占47%，A＋T占1－47%＝53%，D錯誤。2.(2024·湖南卷，7)我國科學家成功用噬菌體治療方法治愈了耐藥性細菌引起的頑固性尿路感染。下列敘述錯誤的是()A.運用噬菌體治療時，噬菌體特異性侵染病原菌B.宿主菌經噬菌體侵染后，基因定向突變的幾率變大C.噬菌體和細菌在自然界長期的生存斗爭中協同進化D.噬菌體繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等答案B解析噬菌體是一種特異性侵染細菌的病毒，營寄生生活，其繁殖時所消耗的核苷酸、氨基酸和能量等來源于宿主菌，A、D正確；基因突變是不定向的，B錯誤。3.(2024·甘肅卷，5)科學家發現染色體主要是由蛋白質和DNA組成。關于證明蛋白質和核酸哪一種是遺傳物質的系列實驗，下列敘述正確的是()A.肺炎鏈球菌體內轉化實驗中，加熱致死的S型菌株的DNA分子在小鼠體內可使R型活菌的相對性狀從無致病性轉化為有致病性B.肺炎鏈球菌體外轉化實驗中，利用自變量控制的“加法原理”，將“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培養基中，結果證明DNA是轉化因子C.噬菌體侵染實驗中，用放射性同位素分別標記了噬菌體的蛋白質外殼和DNA，發現其DNA進入宿主細胞后，利用自身原料和酶完成自我復制D.煙草花葉病毒實驗中，以病毒顆粒的RNA和蛋白質互為對照進行侵染，結果發現自變量RNA分子可使煙草出現花葉病斑性狀答案D解析格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗未得出轉化因子為DNA這一結論，A錯誤；在肺炎鏈球菌的體外轉化實驗中，利用自變量控制中的“減法原理”設置對照實驗，通過觀察只有某種物質存在或只有某種物質不存在時，R型菌的轉化情況，最終證明了DNA是轉化因子，例如“S型菌DNA＋DNA酶”組除去了DNA，B錯誤；噬菌體為DNA病毒，其DNA進入宿主細胞后，利用宿主細胞的原料和酶完成自我復制，C錯誤；煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，以病毒顆粒的RNA和蛋白質互為對照進行侵染，結果發現RNA分子可使煙草出現花葉病斑性狀，而蛋白質不能使煙草出現花葉病斑性狀，D正確。4.(真題重組)科學結論的獲得離不開嚴謹的推理和確鑿的實驗證據，科學家對基因本質的探索歷程也是如此。DNA作為絕大多數生物的遺傳物質，其雙螺旋結構和堿基互補配對原則保證了結構的穩定性。判斷下列說法的正誤。(1)需用同時含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌。(2022·浙江6月選考，22A)(×)提示實驗過程中需單獨用32P標記噬菌體的DNA和35S標記噬菌體的蛋白質。(2)沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式。(2022·廣東卷，5D)(×)提示沃森和克里克以DNA衍射圖譜為基礎推算出DNA呈螺旋結構。(3)DNA每條鏈的5′端是羥基末端。(2021·遼寧卷，4C)(×)提示DNA每條鏈的5′端是磷酸基團末端，而3′端是羥基末端。(4)將S型菌的DNA經DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌。(2021·全國乙卷，5D)(×)提示S型菌的DNA已被DNA酶降解失活。(5)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中可用15N代替32P標記DNA。(2019·江蘇卷，3A)(×)提示蛋白質和DNA中都有N。(6)T2噬菌體可感染肺炎鏈球菌導致其裂解。(2018·全國卷Ⅱ，5B)(×)提示T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。(7)赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記。(2017·江蘇卷，2D)(×)提示只有含有母鏈DNA的才有32P標記。【還會這樣考】考向1圍繞遺傳物質的探索過程考查科學探究的能力1.(2024·山東濱州檢測)如圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質”的實驗過程，由此可以判斷()A.水和苯酚的作用是分離病毒中的蛋白質和RNAB.TMV的蛋白質不能進入煙草細胞中C.侵入煙草細胞的RNA進行了逆轉錄過程D.RNA是TMV的主要遺傳物質答案A解析據圖示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白質分離，A正確；TMV的蛋白質可以進入煙草細胞中，B錯誤；此實驗不能看出TMV的RNA在煙草細胞中進行了逆轉錄過程，C錯誤；此實驗說明TMV的遺傳物質是RNA，而不是蛋白質，病毒的遺傳物質只有一種，D錯誤。2.(2024·中原名校聯盟)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質。下列關于該實驗的敘述正確的是()A.與RNA病毒相比，T2噬菌體的遺傳物質特有的成分只有脫氧核糖B.采用攪拌和離心手段，是為了把蛋白質和DNA分開，便于分別檢測其放射性C.35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，保溫時間長短與沉淀中的放射性強弱無關D.實驗證明T2噬菌體和大腸桿菌的遺傳物質都是DNA答案C解析與RNA病毒相比，T2噬菌體的遺傳物質特有的成分是脫氧核糖和胸腺嘧啶，A錯誤；攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌，B錯誤；35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，保溫時間長短與沉淀中的放射性強弱無關，C正確；實驗證明T2噬菌體的遺傳物質是DNA，無法證明大腸桿菌的遺傳物質也是DNA，D錯誤。考向2DNA分子的結構3.(2024·山東臨沂統考)某同學利用塑料片、曲別針、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料制作DNA雙螺旋結構模型，以加深對DNA結構特點的認識和理解。下列操作或分析錯誤的是()A.一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接在一起B.制成的模型上下粗細相同，是因為A—T堿基對與G—C堿基對的形狀和直徑相同C.在構建的不同長度DNA分子中，堿基G和C的數量越多化學結構越穩定D.觀察所構建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團位置，可看出DNA兩條鏈方向相反答案C解析一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接在一起，A正確；A—T堿基對與G—C堿基對具有相同的形狀和直徑，制成的模型上下粗細相同，B正確；在構建的相同長度DNA分子中，堿基G和C的數量越多，形成的氫鍵越多，化學結構越穩定，C錯誤；DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，這一端稱作5′端，所以當觀察所構建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團位置，可看出DNA兩條鏈方向相反，D正確。重點2遺傳信息的傳遞與表達【知識盤查】1.DNA分子復制DNA→DNA2.基因的表達過程(1)轉錄：DNA→RNA(2)翻譯：mRNA→蛋白質(3)原核細胞與真核細胞中的基因表達提醒①多聚核糖體現象：在真、原核細胞中都存在，少量mRNA就可以合成大量蛋白質，但不能縮短每條多肽鏈的合成時間。②起點問題：核DNA復制一次；每個復制起點只起始一次；而在一個細胞周期中，基因可多次轉錄，因此轉錄起點可多次起始。3.遺傳信息的傳遞過程4.基因對性狀的控制(1)基因控制性狀的途徑(2)細胞分化(3)表觀遺傳【曾經這樣考】1.(2024·湖北卷，16)編碼某蛋白質的基因有兩條鏈，一條是模板鏈(指導mRNA合成)，其互補鏈是編碼鏈。若編碼鏈的一段序列為5′—ATG—3′，則該序列所對應的反密碼子是()A.5′—CAU—3′ B.5′—UAC—3′C.5′—TAC—3′ D.5′—AUG—3′答案A解析若編碼鏈的一段序列為5′—ATG—3′，則模板鏈的一段序列為3′—TAC—5′，則mRNA堿基序列為5′—AUG—3′，該序列所對應的反密碼子是5′—CAU—3′，A正確，B、C、D錯誤。2.(2024·河北卷，4)下列關于DNA復制和轉錄的敘述，正確的是()A.DNA復制時，脫氧核苷酸通過氫鍵連接成子鏈B.復制時，解旋酶使DNA雙鏈由5′端向3′端解旋C.復制和轉錄時，在能量的驅動下解旋酶將DNA雙鏈解開D.DNA復制合成的子鏈和轉錄合成的RNA延伸方向均為由5′端向3′端答案D解析DNA復制時，脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成子鏈，A錯誤；復制開始時，在細胞提供的能量的驅動下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開，這個過程叫作解旋，由于DNA雙鏈反向平行，故其中一條鏈由5′端向3′端解旋，另一條鏈則相反，B錯誤；在轉錄過程中，不需要解旋酶參與，C錯誤。3.(2024·貴州卷，7)如圖是某基因編碼區部分堿基序列，在體內其指導合成肽鏈的氨基酸序列為：甲硫氨酸—組氨酸—脯氨酸—賴氨酸……。下列敘述正確的是()注：AUG(起始密碼子)：甲硫氨酸；CAU、CAC：組氨酸；CCU：脯氨酸；AAG：賴氨酸；UCC：絲氨酸；UAA(終止密碼子)。A.①鏈是轉錄的模板鏈，其左側是5′端，右側是3′端B.若在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，合成的肽鏈變長C.若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，合成的肽鏈不變D.堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈不可能相同答案C解析mRNA鏈堿基排列順序和編碼鏈一致(只是將編碼鏈中的T替換為U)，與模板鏈堿基互補配對，且方向相反，核糖體沿mRNA的5′端向3′端移動，再結合氨基酸的序列可推知，mRNA堿基序列為5′－AUGCAUCCUAAG－3′，故①鏈是轉錄的模板鏈，其左側是3′端，右側是5′端，A錯誤；若在①鏈5～6號堿基間插入堿基G，則mRNA的5～6號堿基間插入一個C，變為5′－AUGCACUCCUAAG－3′，第4個密碼子為終止密碼子UAA，使合成的肽鏈變短，B錯誤；若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，肽鏈的合成仍從起始密碼子AUG開始，合成的肽鏈不變，C正確；由于密碼子的簡并，堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈也可能相同，D錯誤。4.(2024·黑吉遼卷，9)如圖表示DNA半保留復制和甲基化修飾過程。研究發現，50歲同卵雙胞胎間基因組DNA甲基化的差異普遍比3歲同卵雙胞胎間的差異大。下列敘述正確的是()A.酶E的作用是催化DNA復制B.甲基是DNA半保留復制的原料之一C.環境可能是引起DNA甲基化差異的重要因素D.DNA甲基化不改變堿基序列和生物個體表型答案C解析由題圖可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A錯誤；DNA半保留復制的原料為四種脫氧核糖核苷酸，沒有甲基，B錯誤；“研究發現，50歲同卵雙胞胎間基因組DNA甲基化的差異普遍比3歲同卵雙胞胎間的差異大”，說明環境可能是引起DNA甲基化差異的重要因素，C正確；DNA甲基化不改變堿基序列，但會影響生物個體表型，D錯誤。5.(真題重組)DNA分子上的脫氧核糖核苷酸的排列順序就代表了遺傳信息，并通過DNA復制，將遺傳信息準確地傳遞給下一代。基因表達調控著細胞的結構和功能，同時也是細胞分化及生物體的多功能和適應性的基礎。判斷下列有關基因結構和表達的正誤。(1)DNA分子復制時，子鏈的合成過程不需要引物參與。(2021·遼寧卷，4B)(×)提示子鏈的合成過程需要引物。(2)DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈。(2021·遼寧卷，4D)(×)提示解旋酶的作用是打開DNA雙鏈。(3)煙草花葉病毒的RNA可通過復制將遺傳密碼傳遞給子代。(2020·浙江1月選考，21B)(×)提示煙草花葉病毒的RNA可通過復制將遺傳信息傳遞給子代。(4)tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成。(2020·全國卷Ⅲ，3C)(×)提示二者都是單鏈結構。(5)細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽。(2020·全國卷Ⅲ，1B)(×)提示轉錄可產生mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA和rRNA不能編碼多肽。(6)多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈。(2019·浙江4月選考，22C)(×)提示合成多條多肽鏈。(7)攜帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個tRNA結合位點結合。(2019·海南卷，20C)(×)提示攜帶第一個氨基酸的tRNA與核糖體的位點1結合，其他都與核糖體的位點2結合。【還會這樣考】考向1圍繞遺傳信息的傳遞和表達，考查科學思維能力1.(2024·九省聯考安徽卷，10)大腸桿菌的RNA聚合酶功能強大，可以自主解開雙鏈DNA，并進行RNA的合成。合成出的RNA一端，很快會結合核糖體合成多肽鏈。某同學繪制了一幅大腸桿菌轉錄和翻譯的模式圖，請同學們進行評議。下列有關該圖的評議，正確的是()A.RNA聚合酶沿模板鏈移動的方向應該是從5′向3′B.RNA聚合酶結合位置應該包含整個DNA的解鏈區C.雙鏈解開的DNA應該在RNA合成結束后恢復雙螺旋D.圖中移動的3個核糖體上已合成的肽鏈長度應該相同答案C解析RNA聚合酶沿模板鏈移動的方向應該是從3′向5′，A錯誤；轉錄時，RNA聚合酶與模板鏈的啟動子結合，啟動轉錄，不包含整個DNA的解鏈區，B錯誤；細胞內遺傳信息傳至RNA后，RNA從DNA鏈上釋放，而后DNA恢復雙螺旋，C正確；圖中移動的3個核糖體上已合成的肽鏈長度不同，D錯誤。2.(2024·河南百校聯盟)如圖是DNA復制過程的相關示意圖，其中甲圖是復制時形成的復制叉，丙圖是復制時形成的復制環。下列敘述錯誤的是()A.由丙圖可知，DNA復制起點的兩側都能形成復制叉B.由丙圖可以推知復制環越大，復制啟動的時間越早C.丙圖有1個解旋酶參與催化DNA分子中氫鍵的斷裂D.用同位素標記法可以探究乙圖所示的復制方式是否為半保留復制答案C解析由甲圖可知，DNA復制時形成復制叉，由丙圖可知，DNA復制雙向進行，因此復制起點的兩側都能形成復制叉，A正確，由丙圖可以推知復制環越大，說明復制的DNA部分越多，復制啟動的時間越早，B正確；丙圖每個復制環的兩端分別有一個解旋酶在參與催化DNA分子中氫鍵的斷裂，C錯誤；乙圖為環狀DNA的復制過程，因此可以用同位素標記法探究乙圖所示的復制方式是否為半保留復制，D正確。考向2表觀遺傳及基因對性狀的控制3.(2024·浙江杭州聯考)研究證實，被良好照顧的大鼠幼崽通過下列途徑，使腦內激素皮質醇的受體表達量升高。據下圖分析，下列說法錯誤的是()A.大鼠的情緒受多個基因的共同調控B.皮質醇受體的高表達與表觀遺傳有關C.據圖可知，組蛋白乙酰化與DNA甲基化呈正相關D.大鼠的情緒是神經—體液調節的結果答案C解析由題圖可知，大鼠的情緒受多個基因的共同調控，如神經遞質血清素基因、皮質醇受體基因等，A正確；DNA的甲基化屬于表觀遺傳修飾，皮質醇受體的高表達與DNA甲基化被移除有關，與表觀遺傳有關，B正確；根據題圖可知，組蛋白乙酰化導致DNA甲基化被移除，故二者呈負相關，C錯誤；大鼠的情緒與神經遞質、激素均有關，故其是神經—體液調節的結果，D正確。4.(2024·九省聯考甘肅卷，6)20世紀50年代，科學家在研究DNA復制的酶促反應機制時，發現了一種從未見過的生物化學反應，這種反應需要酶對底物模板指令的絕對依賴。后經眾多科學家的不斷探索，最終揭示了遺傳信息傳遞的一般規律——中心法則。下列敘述錯誤的是()A.DNA分子的堿基排列順序構成了遺傳信息的多樣性B.遺傳信息的復制、轉錄、翻譯和逆轉錄都需要模板C.轉錄時，RNA聚合酶識別并結合RNA的特定序列D.DNA復制與轉錄的過程中，堿基互補配對方式不完全相同答案C解析DNA是主要的遺傳物質，組成DNA分子的堿基排列順序具有多樣性，構成了DNA分子的多樣性，即遺傳信息的多樣性，A正確；遺傳信息的復制(模板是DNA的兩條鏈)、轉錄(模板是DNA的一條鏈)、翻譯(模板是mRNA)和逆轉錄(模板是RNA)都需要模板，B正確；轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，轉錄時，RNA聚合酶識別并結合DNA的特定序列，C錯誤；DNA復制時堿基互補配對方式是A－T、T－A、G－C、C－G，轉錄的過程中堿基互補配對方式是A－U、T－A、G－C、C－G，堿基互補配對方式不完全相同，D正確。限時練12遺傳信息主要編碼在DNA分子上(時間：30分鐘分值：50分)【精準強化】重點1基因的本質和結構1.(2024·北師大附中期中)下列關于“肺炎鏈球菌轉化實驗”的敘述，錯誤的是()A.體內轉化實驗中，加熱致死的S型細菌中存在轉化因子B.體內轉化實驗中，R型細菌轉化為S型細菌的過程中遺傳物質未發生改變C.體外轉化實驗中，S型細菌提取物經蛋白酶處理后能使R型細菌發生轉化D.體外轉化實驗中，S型細菌提取物經DNA酶處理后不能使R型細菌發生轉化答案B解析體內轉化實驗中，加熱致死的S型細菌與活的R型細菌混合，可以導致小鼠死亡，且可以分離出活的S型細菌，與對照組對比，可以說明加熱致死的S型細菌中存在轉化因子，A正確；體內轉化實驗中，R型細菌轉化為S型細菌的過程中，遺傳物質發生了改變，B錯誤；體外轉化實驗中，蛋白酶只能水解破壞S型細菌的蛋白質，不能破壞DNA，故還可以使R型細菌轉化為S型細菌，C正確；體外轉化實驗中，DNA酶處理會破壞S型細菌的DNA，不能使R型細菌轉化為S型細菌，D正確。2.(2024·廣東六校聯盟聯考)下列關于“肺炎鏈球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是()A.肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗中均用到了病毒的培養技術B.艾弗里實驗中用“S型細菌提取物＋DNA酶”作為對照組，更充分說明轉化因子就是DNAC.噬菌體侵染細菌實驗中，35S和32P分別用于標記噬菌體蛋白質的R基和DNA的堿基部位D.35S標記的噬菌體侵染細菌實驗中，保溫時間過長對放射性檢測結果不會產生明顯影響答案D解析肺炎鏈球菌轉化實驗中，需要用細菌培養技術對肺炎鏈球菌進行體外培養，并未涉及病毒的培養，A錯誤；艾弗里利用減法原理，在實驗中用“S型細菌提取物＋DNA酶”作為實驗組，B錯誤；用35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA，這兩種元素分別存在于組成蛋白質的氨基酸的R基和組成DNA的脫氧核苷酸的磷酸分子中，C錯誤；35S標記的噬菌體侵染細菌實驗中，親代噬菌體的蛋白質具有放射性，但蛋白質不是遺傳物質，并不會進入細菌體內，所以保溫時間過長，對上清液中蛋白質的放射性強度無影響，D正確。3.(2024·河北張家口部分學校期中)下列有關探究遺傳物質的實驗敘述，正確的是()A.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是主要的遺傳物質B.格里菲思的實驗運用了放射性同位素標記法C.艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中向細胞提取物添加酶利用了加法原理D.S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞內指導蛋白質的合成答案D解析赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質，A錯誤；格里菲思以小鼠為實驗材料，研究肺炎鏈球菌的致病情況，并未運用放射性同位素標記法，B錯誤；減法原理是與常態相比，人為地去除某種影響因素，艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中向細胞提取物添加酶利用了減法原理，C錯誤；R型細菌轉化為S型細菌實質是基因重組，即S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞內指導蛋白質的合成，D正確。4.(2024·安徽皖北五校聯考)某同學欲制作DNA雙螺旋結構模型，已準備了充足的相關材料，其中用一種長度的塑料片代表堿基A和G，用另一種長度的塑料片代表堿基C和T，下列敘述正確的是()A.在制作脫氧核苷酸時，需在磷酸兩側連接脫氧核糖和堿基B.制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和C.制成的模型上下各處粗細不同，因為嘌呤與嘧啶的空間尺寸不同D.制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內側答案B解析根據脫氧核苷酸的結構可知，脫氧核糖兩側上連接著磷酸和堿基，A錯誤；DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補配對原則，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，B正確；因為A—T堿基對與G—C堿基對具有相同的形狀和直徑，所以搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型上下各處粗細相同，C錯誤；制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的外側，構成DNA分子的基本骨架，內側為堿基，D錯誤。重點2遺傳信息的傳遞與表達5.(2023·山東卷，1)細胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細胞的核仁中，由核rDNA轉錄形成的rRNA與相關蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是()A.原核細胞無核仁，不能合成rRNAB.真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C.rRNA上3個相鄰的堿基構成一個密碼子D.細胞在有絲分裂各時期都進行核rDNA的轉錄答案B解析原核細胞無核仁，有核糖體，核糖體由rRNA和蛋白質組成，因此原核細胞能合成rRNA，A錯誤；核糖體是蛋白質合成的場所，真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成，B正確；mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基構成一個密碼子，C錯誤；細胞有絲分裂前期核仁解體，有絲分裂末期核仁重建，核仁消失的時期，核rDNA無法轉錄，D錯誤。6.(2024·貴州卷，5)大鼠腦垂體瘤細胞可分化成細胞Ⅰ和細胞Ⅱ兩種類型，僅細胞Ⅰ能合成催乳素。細胞Ⅰ和細胞Ⅱ中催乳素合成基因的堿基序列相同，但細胞Ⅱ中該基因多個堿基被甲基化。細胞Ⅱ經氮胞苷處理后，再培養可合成催乳素。下列敘述錯誤的是()A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的轉錄B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化C.處理后細胞Ⅱ的子代細胞能合成催乳素D.該基因甲基化不能用于細胞類型的區分答案D解析由題意知，細胞Ⅱ不能合成催乳素的原因是細胞中催乳素合成基因的多個堿基被甲基化，故推測甲基化可以抑制催乳素合成基因的轉錄；由細胞Ⅱ經氮胞苷處理后，再培養可合成催乳素，推測氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，A、B正確；處理后的細胞Ⅱ的催乳素合成基因去甲基化可傳給子代細胞，故其子代細胞能合成催乳素，C正確；該基因甲基化后不能合成催乳素，故可根據是否合成催乳素區分細胞類型，D錯誤。7.(2024·廣東深圳光明區模擬)如圖為某基因表達的過程示意圖，①～⑦代表不同的結構或物質，Ⅰ和Ⅱ代表過程。下列敘述正確的是()A.過程Ⅰ中的③表示RNA聚合酶，①鏈的左末端為3′端B.過程Ⅱ中RNA相繼結合多個⑤，有利于迅速合成大量的蛋白質C.除堿基T和U不同外，②④鏈的堿基排列順序相同D.該圖可以表示人的垂體細胞中生長激素基因表達的過程答案B解析根據圖示可知，Ⅰ和Ⅱ分別代表轉錄和翻譯，在基因表達的過程中“遺傳信息通過堿基互補配對在分子間傳遞”，圖示轉錄和翻譯同時進行，該過程一般不發生在真核細胞中，可能發生在原核細胞中。①為模板鏈，②為非模板鏈，③為RNA聚合酶，④為mRNA，⑤為核糖體，⑥為tRNA，⑦為肽鏈。根據圖示，mRNA的合成方向為5′→3′，所以④mRNA的左端為3′鏈，與④互補的①鏈的左末端為5′端，A錯誤；翻譯過程中，一個mRNA相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，少量mRNA就可以迅速合成大量蛋白質，B正確；②④鏈都與①鏈互補，但轉錄過程只轉錄①鏈的編碼區，故②鏈和④鏈除T和U不同外，堿基序列長度亦有差異，C錯誤；人垂體細胞為真核細胞，核基因轉錄場所主要是細胞核，翻譯場所是細胞質中的核糖體，一般不能同時進行轉錄和翻譯，D錯誤。8.(2024·河北衡水中學四調)真核生物的DNA分子中有多個復制起始位點，可以大大提高DNA復制速率。某科研團隊通過研究揭示了一種精細的DNA復制起始位點的識別調控機制。下列敘述正確的是()A.DNA復制起始位點是解旋酶與DNA的初始結合位點B.DNA的兩條鏈在復制起始位點解旋后都可以作為轉錄的模板C.DNA復制時只能是從復制起始位點開始同時向同一個方向進行D.DNA的復制需要尿嘧啶作為原料答案A解析DNA解旋成為單鏈之后才能開始復制，而解旋酶的作用是使DNA雙鏈中氫鍵打開，所以DNA復制起始位點是解旋酶與DNA的初始結合位點，A正確；DNA的兩條鏈在復制起始位點解旋后作為DNA復制的模板，B錯誤；DNA復制時可能是從復制起始位點開始同時向兩個方向進行，而且表現為多起點復制，進而提高了DNA分子的合成效率，C錯誤；尿嘧啶不是組成DNA的堿基，D錯誤。9.(2024·北京清華附中期末)如圖表示細胞內相關的生理活動，下列表述錯誤的是()A.圖甲所示生理活動涉及圖乙中的a、b、e、f、g過程B.圖甲所示生理活動可發生在原核細胞C.圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為b、c、d、eD.圖乙的f和g過程通過反饋調節實現答案A解析圖甲涉及轉錄與翻譯過程，應為圖乙中的b、c過程，A錯誤；圖甲所示細胞中轉錄與翻譯過程同時進行，可發生在原核細胞中，B正確；DNA分子中沒有堿基U，而有堿基T，因此DNA分子復制(a)不涉及A與U配對，RNA有堿基U，轉錄(b)、翻譯(c)、RNA復制(d)、逆轉錄(e)都存在A與U配對，C正確；在一個系統中，系統本身的工作效果，反過來又作為信息調節該系統的工作，這種調節方式叫反饋調節，由圖乙可知，蛋白質可以通過f和g調控基因表達，該調控過程屬于反饋調節，D正確。【綜合提升】10.(2024·安徽安慶二中模擬)猴痘病毒可通過飛沫和接觸等途徑傳播，感染后常見癥狀有發熱、頭痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白質構成。研究者分別利用35S或32P標記猴痘病毒，之后侵染未標記的宿主細胞，短時間保溫后，攪拌、離心，檢查上清液和沉淀物中的放射性，探究猴痘病毒的遺傳物質。下列相關敘述正確的是()A.在分別含有放射性35S和32P的細菌培養液中培養以獲得猴痘病毒B.攪拌、離心的目的是讓吸附在宿主細胞表面的DNA與蛋白質分離C.采用32P標記的一組實驗，保溫培養時間過長時，上清液中放射性增強D.若用15N標記猴痘病毒，則上清液和沉淀物中都能檢測到放射性物質答案C解析病毒只能寄生在活細胞內，所以不能用含有放射性35S和32P的細菌培養液培養猴痘病毒，A錯誤；攪拌的目的讓吸附在宿主細胞上的猴痘病毒與宿主細胞分離，離心的目的是讓上清液中析出質量較輕的病毒，沉淀物中留下宿主細胞，B錯誤；采用32P標記的一組實驗，保溫培養時間過長時，子代病毒從宿主細胞內釋放出來，導致上清液中放射性增強，C正確；猴痘病毒的蛋白質外殼和DNA都含有氮元素，但15N沒有放射性，故上清液和沉淀物中都不能檢測到放射性物質，D錯誤。11.(2024·湖南卷，5)某同學將質粒DNA進行限制酶酶切時，發現DNA完全沒有被酶切，分析可能的原因并提出解決方法。下列敘述錯誤的是()A.限制酶失活，更換新的限制酶B.酶切條件不合適，調整反應條件如溫度和酶的用量等C.質粒DNA突變導致酶識別位點缺失，更換正常質粒DNAD.酶切位點被甲基化修飾，換用對DNA甲基化不敏感的限制酶答案B解析限制酶失活會使DNA完全沒有被酶切，此時應更換新的限制酶，A正確；酶切條件不合適通常會使切割效果下降，此時應有部分DNA被酶切，B錯誤；質粒DNA突變會導致限制酶識別位點缺失，進而造成限制酶無法進行切割，此時應更換為正常質粒，C正確；質粒DNA上酶切位點被甲基化修飾，會導致對DNA甲基化敏感的限制酶無法進行酶切，此時應換用對DNA甲基化不敏感的限制酶，D正確。12.(2023·江蘇卷，6)翻譯過程如圖所示，其中反密碼子第1位堿基常為次黃嘌呤(I)，與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對。下列相關敘述正確的是()A.tRNA分子內部不發生堿基互補配對B.反密碼子為5′－CAU－3′的tRNA可轉運多種氨基酸C.mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNAD.堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳的穩定性答案D解析單鏈tRNA分子內部存在局部雙鏈區，雙鏈區存在堿基互補配對，A錯誤；每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，B錯誤；mRNA上的終止密碼子不能決定氨基酸，因此其不能結合tRNA，C錯誤；反密碼子第1位堿基常為次黃嘌呤(I)，與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對，這種特點是密碼子的簡并，可減少變異對個體