生物 必修二 第三章遺傳的分子基礎 概念總結

第三章遺傳的分子基礎

一、基本概念

1．基因：一段包含一個完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段。在大多數(shù)生物中是一段DNA，在某些病毒中是一段RNA。

2．DNA的復制：新的DNA的合成就是產(chǎn)生兩個跟親代DNA完全相同的新的DNA分子的過程。

3．___轉錄____：遺傳信息由DNA傳遞到RNA上的過程。

4．翻譯：核糖體沿著mRNA的運行，氨基酸相繼加到延伸中的多肽鏈上。5．逆轉錄：遺傳信息由RNA傳遞到DNA上的過程。

6．遺傳密碼：mRNA上每相連的三個核苷酸，能決定一種氨基酸。

7．基因表達：基因形成RNA產(chǎn)物以及mRNA被翻譯為基因的蛋白質產(chǎn)物的過程。

二、主要結論

1．ＤＮＡ分子的基本組成單位是脫氧核苷酸。它是由①磷酸②堿基③脫氧核糖組成。其中，

②和③結合形成的單位叫核苷。組成ＤＮＡ的②有四種：腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）

和胸腺嘧啶（T）。所以，組成DNA的脫氧核苷酸有四種。2．ＤＮＡ的空間結構特點：

（１）兩條長鏈按方向平行方式盤旋成雙螺旋結構；脫氧核糖和磷酸構成基本骨架排列在外側，內側是＿堿基＿＿＿；

（２）兩條鏈上的堿基遵循堿基互補配對原則，通過氫鍵連接。（３）堿基配對原則：A與T、G與C配對。3．DNA分子的功能：

DNA分子的脫氧核苷酸的排列方式中_攜帶_______著遺傳信息。

DNA分子通過_復制____，使遺傳信息從親代傳遞給子代，保持了前后代遺傳信息的連續(xù)性。

DNA分子具有攜帶和表達遺傳信息的雙重功能。4．蛋白質合成過程：

（1）以__DNA分子一條鏈__為模板，在細胞核中合成___mRNA___________；

（2）____mRNA____通過細胞核的__核孔__進入細胞質，在細胞質中的__核糖體_（一種細胞器）合成蛋白質。5．中心法則（圖）：

1

三、橫向聯(lián)系

1．脫氧核苷酸、基因、DNA、染色體的關系

基本組主要A堿基成單位片斷組成成分（1）圖G是蛋白質。

（2）圖中E、F與G的關系是基因是DNA大分子中的一個片段，有遺傳效應的DNA片段___。

（3）圖中E、F和H的關系是_脫氧核苷酸基因DNA染色體。

2．比較復制、轉錄、翻譯

時間復制有絲分裂間期和減Ⅰ前的間期場所模板條件原料產(chǎn)物主要在細胞核DNA的二條鏈解旋酶、DNA聚合酶游離的四種脫氧核苷酸2個子代DNA分子細胞核DNA的一條鏈解旋酶、RNA聚合酶游離的4種核糖核苷酸信使RNA（mRNA）、核糖體RNA（rRNA）、轉運RNA（tRNA）

細胞質中的核糖體一條mRNA鏈多種酶、tRNA游離的氨基酸（20種）多肽鏈轉錄在生命的全過程中翻譯在生命的全過程中BCD脫氧核苷酸E基因FDNA+

GH染色體

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必修2第三章遺傳的分子基礎

201*年高考試題

1.（201*新課標）1．關于蛋白質生物合成的敘述，正確的是（）A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸B．DNA聚合酶是在細胞核中合成的

C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的三個堿基D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白質的合成【答案】D

【解析】tRNA的一端有三個堿基外露為反密碼子，與mRNA上的密碼子進行堿基互補配對，另一端攜帶一種氨基酸到達核糖體上，通過發(fā)生脫水縮合形成肽健，合成多肽鏈。所以A、C錯誤。DNA聚合酶是蛋白質，在核糖體上合成，而細胞核內無核糖體，不能合成蛋白質，因而DNA聚合酶是在細胞質中合成的蛋白質類酶，通過核孔進入細胞核發(fā)揮作用。B錯。線粒體中不僅具有自己的DNA，而且還有核糖體，能夠通過轉錄和翻譯控制一部分蛋白質的合成，所以核糖體具有一定的獨立性。D正確。

【試題點評】本題不偏不難，正面考查了有關蛋白質合成的基礎知識，DNA聚合酶是在細胞核內起催化作用的，部分考生可能會誤選B。

本題主要涉及的知識點是化合物的本質及合成，基因控制蛋白質合成過程中有關概念及特點。旨在考查考生對蛋白質合成過程中相關知識點的識記及初步分析問題的能力。2.(201*北京)2．在細胞生命活動中，不可能發(fā)生的過程是．．．A．神經(jīng)遞質由突觸小泡分泌到胞外B．mRNA從細胞核進入細胞質C．老化受損的細胞器融入溶酶體中D．O2通過主動運輸進入線粒體【答案】D

【解析】神經(jīng)遞質通過突觸小泡和突觸前膜融合，將其分泌到胞外。mRNA通過核孔從細胞核進入細胞質。老化受損的細胞器與溶酶體融合完成細胞內消化。O2通過自由擴散跨膜運輸，不會通過主動運輸進入線粒體。所以D不會發(fā)生�！驹u價】考查跨膜運輸、胞吐、溶酶體的功能和細胞衰老，以及考生的理解能力。以功能（或者說過程）為線索，考查若干看起來不相干的生物學知識。

3.(201*浙江)3．某生物基因表達過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是

A．在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開B．DNA-RNA雜交區(qū)域中A應與T配對C．mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D．該過程發(fā)生在真核細胞中答案：A

解析：A項RNA聚合酶可以將原核生物DNA雙螺旋解開，A正確；B項DNA-RNA雜交區(qū)域中A應該與U配對，B錯誤；C項從圖中可以看出mRNA翻譯能得到多條肽鏈，C錯誤；D項轉錄和翻譯的過程是同時進行的，只能發(fā)生在原核生物中D，錯誤。

4.(201*四川)7．哺乳動物紅細胞的部分生命歷程如下圖所示，圖中除成熟紅細胞外，其余

細胞中均有核基因轉錄的RNA。下列敘述錯誤的是

造血干細胞幼紅細胞排出網(wǎng)織紅細胞喪失成熟紅細胞細胞核細胞器凋亡

A．成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產(chǎn)生二氧化碳B．網(wǎng)織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質C．造血干細胞與幼紅細胞中基因的執(zhí)行情況不同D．成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達【答案】：D【解析】：成熟紅細胞為動物細胞，沒有線粒體，只進行無氧呼吸，其代謝產(chǎn)物為乳酸，在此過程中無CO2生成，故A正確；網(wǎng)織紅細胞雖然不具有細胞核，但是幼紅細胞時期合成的核基因編碼的蛋白質仍然可能存在，故B正確；C選項中，幼紅細胞是由造血干細胞分化得到的，分化過程中基因選擇性表達，故在這兩個細胞內，基因執(zhí)行情況不同，故C正確；D選項因為成熟紅細胞已不具有細胞核與線粒體，故細胞內不可能在具有基因，也就沒有控制其凋亡的基因開始表達這一過程，故D錯誤。

5.(201*廣東)2．1953年Watson和Crick構建了DNA雙螺旋結構模型，其重要意義在于①證明DNA是主要的遺傳物質②確定DNA是染色體的組成成分③發(fā)現(xiàn)DNA如何存儲遺傳信息④為DNA復制機構的闡明奠定基礎A．①③B．②③C．②④D．③④【答案】D【解析】噬菌體侵染細菌的試驗證明了DNA是主要的遺傳物質，故①錯誤，Watson和Crick構建了DNA雙螺旋結構模型之前，就已經(jīng)明確了染色體的組成成分嗎，故②錯誤，結構決定功能，清楚DNA雙螺旋結構，就可以發(fā)現(xiàn)DNA如何存儲遺傳信息，故③正確；清楚了DNA雙螺旋結構，就為DNA復制機構的闡明奠定基礎，而且Waston和Crick也對DNA復制進行了描述，故④正確。

6.(201*海南)12．甲(ATGG)是一段單鏈DNA片段，乙是該片段的轉錄產(chǎn)物，丙(A-P～P～P)是轉錄過程中的一種底物。下列敘述錯誤的是

A．甲、乙、丙的組分中均有糖B．甲、乙共由6種核苷酸組成C．丙可作為細胞內的直接能源物質D．乙的水解產(chǎn)物中含有丙D

甲中含脫氧核糖，乙含核糖，丙含核糖，A正確；甲含A、T、G三種脫氧核苷酸，乙含U、A、C三種核糖核苷酸，B正確；丙ATP是直接能源物質，C正確；乙水解產(chǎn)物是核糖核苷酸，不含丙，D錯誤。

7.(201*海南)13．關于T2噬菌體的敘述，正確的是A．T2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素B．T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中C．RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質D．T2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖D

核酸只含C、H、O、N、P物種元素，蛋白質中可能含有S元素，A錯誤；T2噬菌體是細菌病毒，寄生在大腸桿菌中，不能寄生在酵母菌中，B錯誤；噬菌體只含有DNA，DNA是遺傳物質，C錯誤；在繁殖過程中，噬菌體只提供DNA，其他所有的條件都由寄主提供，D正確。8.(201*上海)17．編碼酶X的基因中某個堿基被替換時，表達產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。表1顯示了與酶x相比，酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況，對這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是

A．狀況①一定是因為氨基酸序列沒有變化B．狀況②一定是因為氨基酸間的肽鍵數(shù)減少了50%C．狀況③可能是因為突變導致了終止密碼位置變化D．狀況④可能是因為突變導致tRNA的種類增加【答案】C

9.(201*上海)19．果蠅唾液腺細胞染色體上有許多寬窄不一的橫紋，下列對橫紋的描述中正確的是

A．寬窄不一是DNA復制次數(shù)不一致所致B．每條橫紋各代表一個基因

C．橫紋便于在染色體上進行基因定位D．橫紋的數(shù)目和位置在同種果蠅中都不同【答案】C

10.(201*上海)20．在搭建DNA分子模型的實驗中，若有4種堿基塑料片共20個，其中4個C，6個G，3個A，7個T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個，脫氧核糖塑料片40個，磷酸塑料片100個，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則A．能搭建出20個脫氧核苷酸

B．所搭建的DNA分子片段最長為7堿基對

10

C．能搭建出4種不同的DNA分子模型D．能搭建出一個4堿基對的DNA分子片段【答案】D

11.(201*安徽)29．近年來，有關腫瘤細胞特定分子的靶向治療研究進展迅速，研究發(fā)現(xiàn)，蛋白X是細胞膜上的一種受體，由原癌基因X編碼。在一些腫瘤細胞中，原癌基因X過量表達會持續(xù)激活細胞內的信號傳導，啟動細胞DNA的復制，導致細胞異常增殖。利用動物細胞融合技術制備的單克隆抗體，可用于診斷和治療原癌基因X過量表達的腫瘤。請回答下列問題：

（1）同一個體各種體細胞來源于受精卵的分裂和分化。正常情況下，體細胞核遺傳信息相同的原因是。

（2）通過檢測原癌基因X的和可判斷其是否轉錄和翻譯。檢測成人多種正常組織后，發(fā)現(xiàn)原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮細胞中有微弱表達，這說明。（3）根據(jù)以上信息，可以推測原癌基因的主要功能是。

（4制備該單克隆抗體時，免疫動物的抗原可以是。B淋巴細胞識別抗原并與之結合，之后在適當?shù)男盘栕饔孟略鲋撤只癁楹汀?/p>

（5）用該單克隆抗體處理原癌基因X過量表達的某腫瘤細胞株，發(fā)現(xiàn)其增殖能力明顯下降，這是因為。

12.(201*天津)7.（13分）腸道病毒EV71為單股正鏈（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原體之一。下面為該病毒在宿主細胞腸道內增殖的示意圖。

據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖中物質M的合成場所是。催化①、②過程的物質N是。

（2）假定病毒基因組+RNA含有7500個堿基，其中A和U占堿基總數(shù)的40%。病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA的過程共需要堿基G和C個。

（3）圖中+RNA有三方面的功能分別是。

（4）EV71病毒感染機體后，引發(fā)的特異性免疫有。（5）病毒衣殼由VP1、VP2、VP3和VP4四種蛋白組成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣殼內側并與RNA連接，另外VP1不受胃液中胃酸的破壞。若通過基因工程生產(chǎn)疫苗，四種蛋白中不宜作為抗原制成疫苗的是，更適宜作為抗原制成口服疫苗的

是。

【答案】（1）宿主細胞的核糖體RNA復制酶（或RNA聚合酶或依賴于RNA的RNA

聚合酶）（2）9000

（3）翻譯的模板；復制的模板；病毒的重要組成成分（4）體液免疫和細胞免疫（5）VP4VP【解析】（1）圖中的M物質是一條多肽鏈，由于EV71病毒沒有細胞器，其合成的場所是宿主細胞的核糖體；①、②過程是以RNA為模板合成RNA的過程需要的是RNA復制酶（或RNA聚合酶或依賴于RNA的RNA聚合酶）；

（2）病毒是由+RNA合成+RNA的過程：需要先以+RNA為模板合成-RNA，再以-RNA為模板合成+RNA，也就是合成了一條完整的雙鏈RNA，在這條雙鏈RNA中A=U，G=C，根據(jù)題目中的條件，在病毒+RNA中（假設用第1條鏈來表示）（A1+U1）=40%，而互補鏈-RNA中（假設用第2條鏈來表示）（A2+U2）=（A1+U1）=40%，所以兩條互補鏈中A+U占雙鏈RNA堿基數(shù)的比例是A+U=40%，則G+C=60%，所以病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA的過程共需要堿基G和C堿基數(shù)是7500×2×60%=9000。

（3）由圖中可以看出+RNA的功能是作為翻譯的模板翻譯出新的蛋白質；也作為復制的模板形成新的+RNA；還是病毒的組成成分之一。

（4）EV71病毒感染機體后進入內環(huán)中首先會引發(fā)體液免疫產(chǎn)生抗體；病毒進入宿主細胞后，會引發(fā)細胞免疫。

（5）由于VP4包埋在衣殼內側不適合作為抗原制成疫苗；由于VP1不受胃液中胃酸的破壞，口服后不會改變其性質，所以更適合制成口服疫苗。

【試題評價】本題綜合考查基因的表達、免疫調節(jié)、DNA分子結構計算的遷移。題目新穎，難度適中。13.(201*江蘇)32.（9分）圖①~③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題:

（1）細胞中過程②發(fā)生的主要場所是。

（2）已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，α鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與α鏈對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為。

（3）由于基因中一個堿基對發(fā)生替換，而導致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸（密碼子有AUU、AUC、AUA）變成蘇氨酸（密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG），則該基因的這個堿基對替換情況是。

（4）在人體內成熟紅細胞、漿細胞、記憶細胞、效應T細胞中，能發(fā)生過程②、③而不能發(fā)生過程①的細胞是。

（5）人體不同組織細胞的相同DNA進行過程②時啟用的起始點（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中選擇），其原因是。

【答案】（1）細胞核（2）26%

（3）T//A替換為C//G（A//T替換為G//C）（4）漿細胞和效應T細胞

（5）不完全相同不同組織細胞中基因進行選擇性表達

【解析】（1）圖①②③表示的過程依次是DNA的復制、轉錄和翻譯。轉錄的場所主要在細胞核中。

（2）RNA中G+U=54%、C+A=46%，則其DNA模板鏈中C（29%）+A=54%、G（19%）+T=46%，計算得DNA一條鏈中A+T=52%，故雙鏈中A+T=52%，A=T=26%。

（3）該基因突變是由于一個堿基對的改變引起的，故異亮氨酸的密碼子中第2個堿基U變?yōu)榱藟A基C成為蘇氨酸的密碼子，相應的則是基因中T//A替換為了C//G（或A//T替換為了G//C）。

（4）人體成熟的紅細胞中無細胞核，復制、轉錄和翻譯過程都不能發(fā)生，高度分化的細胞即漿細胞和效應T細胞中能進行轉錄和翻譯，但不能進行DNA的復制。（5）1個DNA分子中含許多個基因，不同組織細胞因基因的選擇性表達，故進行轉錄過程時啟用的起始點不完全相同。

【試題點評】本題考查的是遺傳的物質基礎和生物變異的知識，涉及DNA復制、轉錄和翻譯等過程，同時考查基因突變與細胞分化等知識，基礎性比較強，難度適中。

201*年高考試題

1（福建理綜生物2）．下表是生物科學史上一些經(jīng)典實驗的敘述，表中“方法與結果”和“結論或觀點”能相匹配的是選項ABCD方法與結果觀察到植物通過細胞分裂產(chǎn)生新細胞；觀察到動物受精卵分裂產(chǎn)生新細胞單側光照射下，金絲雀鞘草胚芽鞘向光彎曲生長，去尖端的胚芽鞘不生長也不彎曲將載有水綿和好氧細菌的裝片置于黑暗且缺氧的環(huán)境中，用投細光束照射后，細菌集中于有光照的部位將活的R型肺炎雙球菌與加熱殺死的S型肺炎雙球菌混合后注入小鼠體內，小鼠體內出現(xiàn)活的S型苗結論或觀點所有的細胞都來源于先前存在的細胞生長素具有極性運輸?shù)奶攸c光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水DNA是主要遺傳物質答案：A2（福建理綜生物5）．雙脫氧核苷酸常用于DNA測序，其結構與脫氧核苷酸相似，能參與DNA的合成，且遵循堿基互補配對原則。DNA合成時，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸。則以該單鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有A．2種B．3種C．4種D．5種

3（重慶理綜2）針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關注，下列有關噬菌體的敘述，正確的是A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質B以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸C外殼抑制了宿主菌的蛋白質合成，使該細菌死亡D能在宿主菌內以二分裂方式增殖，使該細菌裂解4（江蘇生物2）．人類對遺傳物質本質的探索經(jīng)歷了漫長的過程，下列有關敘述正確的是A．孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律和化學本質B．噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉化實驗更具說服力C．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結構中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)D．煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質是RNA

32

5（山東理綜5）．假設一個雙鏈均被P標記的噬菌體DNA由5000個堿基對組成，其中腺

31

嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是

5

A．該過程至少需要3×10個鳥嘌呤脫氧核苷酸B．噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等C．含P與只含P的子代噬菌體的比例為1:49D．該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變6.（安徽理綜5）．圖示細胞內某些重要物質的合成過程，該過程發(fā)生在A．真核細胞內，一個mRNA分子上結合多個核糖體同時合成多條肽鏈B．原核細胞內，轉錄促使mRNA在核糖體上移動以便合成肽鏈C．原核細胞內，轉錄還未結束便啟動遺傳信息的翻譯

D．真核細胞內，轉錄的同時核糖體進入細胞核啟動遺傳信息的翻譯

7.（新課標理綜1）.同一物種的兩類細胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同。其原因是參與這兩種蛋白質和成的（）A.tRNA種類不同B.mRNA堿基序列不同

C.核糖體成分不同D.同一密碼子所決定的氨基酸不同

3231

201*年高考試題

1、（201*江蘇卷）關于轉錄和翻譯的敘述，錯誤的是A．轉錄時以核糖核苷酸為原料

B．轉錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定的堿基序列C．mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質

D．不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性答案：C

2.（201*廣東卷）艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結果如下表。從表可知

實驗組號接種菌型加入S型菌物質培養(yǎng)皿長菌情況

①②③④

RRRR

蛋白質莢膜多糖DNA

DNA（經(jīng)DNA酶處理）

A.①不能證明S型菌的蛋白質不是轉化因子B.②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C.③和④說明S型菌的DNA是轉化因子D.①~④說明DNA是主要的遺傳物質答案C

R型R型R型、S型R型

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