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-1-高频命题点2遗传信息的传递与表达真题领航——目标方向导入高考1．(2019·全国Ⅰ卷，2)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是()①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A．①②④B．②③④C．③④⑤D．①③⑤解析：C[本题以基因表达的相关知识为载体，考查运用所学知识，对某些生物学问题作出合理判断的能力；试题通过对体外合成多肽链所需材料的判断，体现了对生命观念素养中结构与功能观要素的考查。体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料，以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板，除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰，又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。故选C。]2．(2017·全国Ⅲ卷，1)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()A．tRNA、rRNA和mRNA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解析：C[tRNA、rRNA和mRNA均由DNA转录而来，A对。RNA的合成以DNA的一条链为模板，边解旋边转录，同一细胞中可能有多个DNA分子同时发生转录，故两种RNA可同时合成，B对。RNA的合成主要发生在细胞核中，另外在线粒体、叶绿体中也可发生，C错。转录时遵循碱基互补配对原则，故转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D对。]知识拓展——培养学生文字表达能力1．放射性同位素可以用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等，教材中哪些成果的研究应用了同位素示踪技术，请列举几个。________________________________________________________________________-2-________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：探究分泌蛋白的分泌过程；用18O分别标记H182O和C18O2，得出光合作用产生的O2中的氧全部来自H2O；用32P和35S分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌，证明DNA是噬菌体的遗传物质；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。2．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_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：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个噬菌体中有且只有2个带有标记。3．转录时，整个DNA分子都转录吗？同一DNA分子在不同细胞内转录的产物相同吗？简要说出理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：转录是以基因为单位进行的，并不是整个DNA分子都转录。不同细胞内基因选择性表达，所以同一DNA分子在不同细胞内转录的基因不完全相同，所以产生的RNA也不完全相同。核心整合——掌握必备生物知识1．DNA的结构(填空)(1)结构图解-3-(2)特点a．DNA单链上相邻碱基通过④—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接。b．常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝1/2。c．“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。d．某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为⑤倒数。2．DNA复制的分析(填图)3．转录(填空)4．翻译(填空)-4-(1)图二中，4为○23核糖体，一个4与mRNA的结合部位形成○242个tRNA结合位点。翻译过程中，核糖体移动的方向是从a到b。(2)图二中，1、2、3为新合成的○25肽链，它们的氨基酸序列○26相同。一个mRNA可相继结合多个4的意义叫○27少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质，大大提高了翻译的效率。(3)图三为○28原核细胞的转录和翻译过程，它区别于真核细胞的特点是○29转录还未完成，翻译就已经开始。答案：①磷酸、脱氧核糖、碱基②反向平行③规则的双螺旋结构④－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－⑤倒数⑥DNA双链⑦脱氧核苷酸⑧有丝分裂的间期⑨减数第一次分裂前的间期⑩细胞核⑪线粒体⑫叶绿体⑬边解旋边复制、半保留复制⑭解旋⑮合成子链⑯RNA聚合酶⑰四种核糖核苷酸⑱五碳糖⑲tRNA、rRNA⑳转运RNA○2120○22多肽链○23核糖体○242○25肽链○26相同○27少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质，大大提高了翻译的效率○28原核○29转录还未完成，翻译就已经开始考向立意——突显生命观念能力的考查[考向一]以DNA分子的结构、特点为载体，考查学生对DNA分子结构的理解能力和模型建构能力1．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()-5-解析：C[双链DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)一定等于1，A曲线应为水平，A项错误；当一条链中存在(A1＋C1)/(T1＋G1)＝1时，其互补链中存在(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)＝1，B项错误；在DNA分子中，存在(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)，C项正确、D项错误。]2．深圳大学的研究人员通过自主搭建的光学超分辨率平台，首次为长度仅为2500个碱基对的DNA序列拍摄了3D立体照片。下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是()A．DNA分子中磷酸、碱基、脱氧核糖交替排列构成基本骨架B．DNA分子中，含氮碱基与脱氧核糖的数目相等C．同一单链的相邻碱基之间的结构包含磷酸二酯键D．DNA3D立体照片不属于物理模型解析：A[DNA分子的骨架是指磷酸和脱氧核糖相间排列构成的链状结构，A错误；双链DNA分子中，碱基与脱氧核糖是一对一的关系，二者数目相等，B正确；同一单链的相邻碱基之间的连接方式为碱基→脱氧核糖→磷酸→脱氧核糖→碱基，相邻核苷酸之间的脱氧核糖与磷酸之间就是通过磷酸二酯键连接的，C正确；DNA3D立体照片不属于物理模型，D正确。]1.互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即：若在一条链中A＋TG＋C＝m，在互补链及整个DNA分子中A＋TG＋C＝m。2．非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中A＋GT＋C＝a，则在互补链中A＋GT＋C＝1a，而在整个DNA分子中A＋GT＋C＝1。[考向二]以DNA复制为载体，考查学生对半保留复制的理解和相关计算3．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是()-6-A．酶①和酶②均作用于氢键B．该过程的模板链是a、b链C．该过程可发生在细胞有丝分裂间期D．DNA复制的特点是半保留复制解析：A[酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键；该过程需要a、b链分别作模板，c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链；细胞有丝分裂间期会发生DNA复制；DNA分子复制具有半保留复制的特点。]4．某含100个碱基对的DNA分子中，鸟嘌呤占全部碱基的22%，其中一条单链上胞嘧啶占该链碱基的28%，将该DNA分子放在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶培养基中复制一代，后转移到不含放射性同位素标记的培养基上继续复制，下列相关说法错误的是()A．在该DNA分子的另一条单链上，C占全部碱基的8%B．该DNA分子标记后转移再进行连续复制三次后，被标记的DNA分子占全部DNA分子的1/8C．该DNA分子连续复制，第三次复制需要消耗A392个D．该DNA分子在复制时合成的两条子链的碱基序列是互补的解析：C[据题意，DNA分子含有200个碱基，其中G＝C＝200×22%＝44(个)，A＝T＝200×(50%－22%)＝56(个)。一条单链上胞嘧啶占该链碱基的28%，则另一条单链上C占全部碱基的(2×22%－28%)÷2＝8%，A正确；该DNA分子复制一代的DNA分子只有一条链被标记，标记后转移再进行连续复制三次后，形成8个DNA分子，其中只有1个DNA分子含有放射性，因此被标记的DNA分子占全部DNA分子的1/8，B正确；该DNA分子连续复制，第三次复制需要消耗A＝23－1×56＝224(个)，C错误；因为DNA复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互补配对原则进行的，所以复制时新合成的两条子链的碱基序列应是互补的，D正确。]DNA分子复制中的相关计算-7-DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，其结果分析如下：(1)DNA分子数①子代DNA分子数＝2n个；②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个；③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条；②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个；②第n次复制所需该脱氧核苷酸数＝2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数－2n－1个DNA分子中该脱氧核苷酸数＝2n·m－m·2n－1＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1。[考向三]以基因的表达为载体，考查学生获取信息的能力5．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(如图，tRNA不变)。如果该*Ala－tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是()A．在一个mRNA分子上只能合成一条被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标记的Cys解析：C[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