统考版2024高考生物二轮专题复习专题四生命系统的遗传变异育种与进化第1讲遗传的分子基础课件

这是一份统考版2024高考生物二轮专题复习专题四生命系统的遗传变异育种与进化第1讲遗传的分子基础课件，共60页。PPT课件主要包含了基础自查·明晰考位，DNA是遗传物质，放射性同位素标记，有丝分裂后期，减数第二次分裂后期，半保留复制，DNA聚合酶，脱氧核苷酸，DNA的两条单链，启动子等内容，欢迎下载使用。
聚焦新课标3.1亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上。
纵 引 横 连————建网络
加热杀死的S型菌含有转化因子
细胞核、线粒体、叶绿体
有遗传效应的DNA片段
mRNA、tRNA、rRNA
边 角 扫 描————全面清提醒：判断正误并找到课本原话1．T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。(P44正文下部)(　　)2．(1)选用细菌或病毒研究遗传物质的优点：成分和结构简单，繁殖速度快，容易分析结果。(　　)(2)艾弗里和赫尔希等人证明DNA是遗传物质的实验共同的思路：把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察它们的作用。(P46思考与讨论)(　　)3．科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，证实了DNA的确以半保留的方式复制。(P52正文下部)(　　)
4．大肠杆菌细胞的拟核有多个DNA分子。另外质粒也是环状的DNA分子。(P55资料分析)(　　)5．DNA指纹技术，需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开。(P58科学·技术·社会)(　　)6．DNA分子杂交技术可以比较不同种生物DNA分子的差异，不同生物的DNA分子杂交形成的杂合双链区越多，说明两种生物亲缘关系越远。(P60思维拓展)(　　)
整合考点8　“追根求源”的遗传物质及其本质与功能
考点整合 固考基一、遗传物质探索的经典实验1．需掌握的两个实验
2.必须明确的三个问题(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；而DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。这种变异类型属于_________。
(2)两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则①肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照
②噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
(3)噬菌体侵染细菌实验中的放射性分布情况分析
(1)T2噬菌体不能用普通培养基直接培养，因为其专营大肠杆菌内寄生，只能用大肠杆菌来培养。(2)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌，第一次是对噬菌体进行同位素标记，第二次是将带标记元素的噬菌体与未被标记的大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。
3.“遗传物质”探索的4种方法
4．明确不同生物的遗传物质(1)生物的遗传物质：________________。(2)具有细胞结构的生物的遗传物质：________。(3)病毒的遗传物质：___________。
核酸(DNA或RNA)
二、核酸的种类和结构1．把握核酸种类的判断技巧(1)有T的核酸一定是______，有U的核酸一定是______。(2)有T且A＝T，一般为________。(3)有T但A≠T，应为________。
2．巧用“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构
三、遗传信息的传递和表达1．建立模型比较复制、转录和翻译过程(1)
(3)读懂两种翻译过程模型图(据图填空)①模型一：
mRNA、核糖体、多肽链
(1)哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和细胞器，不能进行DNA的复制。(2)DNA复制并非只发生在细胞核中，凡DNA存在的部位均可发生，如叶绿体、线粒体、拟核等。(3)一个细胞周期中DNA只复制一次，而转录是以基因为单位，因此在一个细胞周期中，转录可发生多次。
2.快速确认原核细胞与真核细胞中的基因表达(1)
(1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与，没有专门的解旋酶。(2)转录产物除了mRNA外，还有tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)在翻译过程中，一条mRNA上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条相同的多肽链，加快翻译速度，但不能缩短每条肽链的合成时间。多聚核糖体现象：真核、原核细胞中都存在。(4)从核糖体上脱离下来的多肽链经折叠、加工成为具有复杂空间结构的蛋白质。真核细胞内有内质网、高尔基体参与蛋白质的加工，原核细胞内蛋白质合成后也有加工，但没有内质网、高尔基体的参与。
3.中心法则的拓展图解及在各类生物中遗传信息的传递过程
4．基因控制性状的途径
(1)DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。(2)RNA复制只发生在被RNA病毒寄生的宿主细胞中。(3)基因与性状之间并不都是简单的线性关系。有的性状是由一对基因控制的，有的性状是由多对基因共同控制的(如人的身高)，有的基因可决定或影响多种性状。(4)性状并非完全取决于基因。生物的性状从根本上由基因决定，同时还受环境条件的影响，因此性状是基因和环境共同作用的结果，即表现型＝基因型＋环境条件。
类研真题 明考向类型1　全国卷真题体验寻趋势1．[2023·全国乙卷]已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲－tRNA甲)，进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是(　　)①ATP　②甲　③RNA聚合酶　④古菌的核糖体　⑤酶E的基因　⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤
解析：据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②正确；又因古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥正确。肽链的合成过程需要能量（ATP），但是大肠杆菌可通过无氧呼吸提供能量。
2．[2021·全国乙卷]在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B. S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
解析：R型菌无荚膜，无毒性，S型菌有荚膜，有毒性，由此可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R型菌并表达，B正确；加热可使S型菌蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，说明加热杀死S型菌的DNA功能可能正常，C正确；S型菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型菌发生转化了，D错误。
3．[2020·全国卷Ⅲ，1]关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是(　　)A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
解析：真核生物的遗传物质是DNA，因此真核生物的遗传信息储存在DNA中，遗传信息的传递遵循中心法则，即遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，A正确；细胞中一个DNA分子中含有多个基因，而每个基因都具有独立性，因此以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可以是mRNA(可编码多肽)，也可以是tRNA或rRNA，B错误、D正确；由于基因是具有遗传效应的DNA片段，在DNA分子中还存在没有遗传效应的片段，因此细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等，C正确。
4．[2021·全国甲卷]用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是____________________________________________________________。(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是_________________________________________________________________。
dATP分别脱掉γ、β位上的磷酸基团后，成为组成DNA分子的基本单位(原料)
防止RNA与DNA片段甲发生碱基互补配对，影响基因在染色体上的定位(实验结果)
解析：(1)与ATP相比，dATP中的五碳糖是脱氧核糖，其脱掉远离“dA”的两个磷酸基团之后，变成腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；腺嘌呤脱氧核糖核苷酸是组成DNA的基本单位。(2)RNA分子可能会与DNA片段甲发生碱基互补配对，从而影响基因在染色体上的定位。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA______________。(4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是________。
解析：(3)要想使片段甲(单链)与染色体样品中的W基因的单链之间发生碱基互补配对，需要将W基因解旋成单链。(4)酶具有专一性，去除样品中的DNA，需要用DNA酶。
4．[2020·全国卷Ⅱ，29]大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题：(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是____________。(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是________，作为mRNA执行功能部位的是____________；作为RNA聚合酶合成部位的是____________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是____________。
解析：(1)在大豆细胞中，蛋白质的合成(翻译)是在核糖体上进行的，需要mRNA、rRNA和tRNA的参与。该过程中，rRNA作为核糖体的重要组成成分，是核糖体行使其重要功能所必需的；mRNA作为翻译的模板，含有密码子，行使传达DNA上遗传信息的功能；tRNA把对应的氨基酸运送到核糖体上。(2)大豆细胞中，大多数mRNA是在细胞核中以DNA为模板转录而来的，因细胞核中不含核糖体，细胞核中转录而来的mRNA经过加工成为成熟的mRNA后，需要通过核孔转移到细胞质中与核糖体结合后进行翻译；RNA聚合酶催化转录过程，其化学本质为蛋白质，因此其合成部位是细胞质，细胞质中合成的RNA聚合酶通过核孔进入细胞核，参与转录过程。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是___________________________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为________________。
酪氨酸－谷氨酸－组氨酸－色氨酸
UAUGAGCACUGG
解析：(3)已知该小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则其中含有的密码子为UAC、GAA、CAU、UGG，根据题中提供的密码子表可知对应的氨基酸分别为酪氨酸、谷氨酸、组氨酸、色氨酸，因此该小肽的氨基酸序列为酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但相应的氨基酸序列不变，即发生碱基替换后的DNA转录而来的mRNA中相应密码子虽然改变了，但其对应的氨基酸并未改变，而题表中4种氨基酸除色氨酸外，都对应两种密码子，因此该DNA序列发生的3处碱基替换影响的只能是酪氨酸、谷氨酸、组氨酸对应的密码子，所以此时编码小肽的RNA序列应为UAUGAGCACUGG。
类型2　地方卷真题体验寻共性5．[2023·山东卷]细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(　　)A．原核细胞无核仁，不能合成rRNAB．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
解析：原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。
6．[2023·海南卷]噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是(　　)A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′－GCGTAC－3′C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
解析：根据图示信息，D基因编码152个氨基酸，但D基因上包含终止密码子对应序列，故应包含459个碱基，A错误；分析图示信息，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列5′－GTACGC－3′，根据DNA分子两条链反向平行，其互补DNA序列是5′－GCGTAC－3′，B正确；DNA的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸，C错误；E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。
7．[2023·湖南卷]细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。
下列叙述错误的是(　　)A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
解析：基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5′端向3′端移动，B正确；由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA没有与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D正确。
8．[2023·浙江1月]核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。
下列叙述正确的是(　　)A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
解析：图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误；该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。
9．[2022·浙江6月]下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
解析：32P、35S均具有放射性，若用同时含有32P、35S的噬菌体侵染大肠杆菌，则无法判断子代噬菌体中放射性的来源，A错误；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳脱落，B错误；离心是为了使噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌(其中含有噬菌体DNA)分层，C正确；该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。
10．[2022·浙江6月]某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是(　　)A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
解析：在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接碱基和磷酸，A错误；鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连，B错误；制成的模型中，A和T、C和G的分子数分别相等，所以A＋C的量等于T＋G的量，C正确；磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧，D错误。
11．[2022·浙江6月] “中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(　　)A．催化该过程的酶为RNA聚合酶B．a链上任意3个碱基组成一个密码子C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
解析：图中表示的是以RNA为模板合成DNA的过程，催化该过程的酶是逆转录酶，A错误；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称做一个密码子，B错误；DNA单链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C正确；逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。
12．[2022·广东卷]λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)。该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　)A．单链序列脱氧核苷酸数量相等B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸C．单链序列的碱基能够互补配对D．自连环化后两条单链方向相同
解析：单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸，不能决定该线性DNA分子两端能够相连，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA分子两端能够相连，C正确；DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。
13．[2022·湖南卷]T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生(　　)A．新的噬菌体DNA合成B．新的噬菌体蛋白质外壳合成C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录合成mRNA，合成的mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。
14．[2022·湖南卷]大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是(　　)A．一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链B．细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子C．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
解析：一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子，与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。
长句专练 强素养1.事实概述类(1)在噬菌体侵染细菌实验中，搅拌和离心的目的分别是_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)囊性纤维病的发病原因说明了基因控制生物性状的途径之一是_________________________________________。(3)某种致癌的RNA病毒是逆转录病毒，其体内有逆转录酶，该酶是怎么产生的？________________________________________。
搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体及其蛋白质外壳与细菌脱离；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
逆转录酶是在宿主细胞内利用宿主细胞的成分合成的
2．原因分析类(1)S型菌的DNA经高温处理后仍然具有遗传效应的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上的原因：________________________________________________________。
高温能使DNA双链间的氢键断裂，解旋为单链，但是并不破坏DNA的一级结构，且该过程可逆。当温度降低时，碱基可以再度互补配对形成氢键，恢复原有的双链结构
进行放射性检测时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性
(3)在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，能否利用噬菌体侵染细菌实验的操作过程？请说明理由。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达的速率要快很多，原因是_________________________________________________________________________。
不能，因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用
原核生物基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物基因表达时先完成转录，再完成翻译
(5)人体不同组织细胞的相同DNA分子，进行转录过程时启用的起始点__________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)，其原因是______________________________。(6)在核糖体上翻译出来的胰岛素是否具有降低血糖的生理作用？________。原因是_________________________________________________________________________________________________________________。
不同组织细胞中的基因进行选择性表达
在核糖体上翻译出来的只是多肽链，还需要被运送到各自的“岗位”，盘曲、折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，才能承担相应的生理功能
3．(假设推测类)下图为某生物遗传信息的传递过程：图中A表示___________。某同学判断该图表示的遗传信息传递过程发生在原核细胞中，他判断的依据是________________________。 
转录和翻译在同一场所进行
题组集训 提考能题组预测一　遗传物质探索的经典实验1．[2023·河北统考模拟]人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，如图表示相关实验。
下列相关叙述错误的是(　　)A．图1中加热杀死的S型细菌的DNA仍具有活性B．S型细菌的DNA进入到R型细菌后，R型细菌发生基因重组C.图2中用35S标记T2噬菌体，上清液中的放射性较高D．图2中细胞外出现32P是由于保温时间过长，子代噬菌体释放
解析：图1中加热杀死的S型细菌的DNA仍具有活性，才能转化R型细菌，A正确；S型细菌的DNA进入到R型细菌后，R型细菌接受了S型细菌的DNA，则发生了基因重组，B正确；用35S标记T2噬菌体的蛋白质，蛋白质外壳没有进入细胞，搅拌离心后上清液中的放射性较高，C正确；图2中被侵染细菌的存活率曲线基本保持在100%，表明细菌没有裂解，无子代噬菌体释放，D错误。
题组预测二　遗传物质的结构、特点2．[2023·安徽蚌埠模拟]以下是探究DNA的结构时科学家提供的资料：①通过分析物理性质发现，细胞中的环境是亲水的而DNA分子的含氮碱基是疏水的，磷酸基团是亲水的；②嘌呤是双环化合物，所占空间大。嘧啶是单环化合物，所占空间小，但DNA螺旋直径是恒定的，约为2 nm；③富兰克林曾把DNA晶体上下颠倒180°，发现其X衍射图谱是一样的。据材料以下说法不正确的是(　　)A．根据资料①得出磷酸基团可能排列在外侧，含氮碱基可能排列在内侧B．根据资料②得出嘌呤与嘧啶可能相互配对，使DNA螺旋的直径恒定C．根据资料②可推测出鸟嘌呤与胞嘧啶配对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对D．根据资料②③得出DNA分子可能具有两条链，且是反向平行的关系
解析：由资料①：细胞中的环境是亲水的而DNA分子的含氮碱基是疏水的，磷酸基团是亲水的，推测磷酸基团因为亲水性可能排列在外侧，含氮碱基因疏水性排列在内侧，A正确；根据资料②：嘌呤是双环化合物，所占空间大。嘧啶是单环化合物，所占空间小，但DNA螺旋直径是恒定的，可以推测嘌呤与嘧啶可能相互配对，使DNA螺旋的直径恒定，B正确；嘌呤是双环化合物，所占空间大。嘧啶是单环化合物，所占空间小，但DNA螺旋直径是恒定的，可以推测嘌呤与嘧啶可能相互配对，但无法推测鸟嘌呤与胞嘧啶配对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，C错误；资料③富兰克林把DNA晶体上下颠倒180°，发现其X衍射图谱是一样的，推测DNA分子可能具有两条反向平行排列的链，D正确。
题组预测三　“各显其能”的复制、转录和翻译3．[2023·辽宁丹东二模]细胞中在进行DNA复制时所用的引物不是DNA，而是RNA，DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是原核细胞中环状DNA复制过程的DNA单链结合蛋白示意图，
下列分析正确的是(　　)A．原核细胞的DNA分子中含有2个游离的磷酸基团B．DNA单链结合蛋白能使氢键断裂，DNA双链打开C．酶②会沿着两条模板链的5′→3′移动D．补齐移除RNA引物后留下的缺口时，需要酶②参与
解析：原核细胞的DNA分子为环状，不存在游离的磷酸基团，A错误；解旋酶使氢键断裂，DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制，B错误；子链的延伸方向是5′→3′，故酶②（DNA聚合酶）会沿着两条模板链的3′→5′移动，C错误；补齐移除RNA引物后留下的缺口时，需要修复磷酸二酯键，需要酶②参与，D正确。
4．[2023·海南华侨中学一模]下图表示真核生物某核基因在有关酶的催化下，经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程。
下列相关叙述正确的是(　　)A．转录过程中，RNA的碱基A和DNA的碱基U互补配对B．得到该成熟mRNA的场所包括线粒体、叶绿体和细胞核C．该成熟mRNA进入细胞核后作为翻译的模板与核糖体结合D．得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸—蛋白质”复合物
解析：转录是以DNA为模板合成mRNA的过程，该过程中，DNA的碱基A和RNA的碱基U互补配对，A错误；图示为真核生物某核基因经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程，无法确定线粒体、叶绿体中的基因是否也能发生剪切和拼接，B错误；该成熟mRNA进入细胞质后，作为翻译的模板与核糖体结合，C错误；转录时模板是DNA，需要RNA聚合酶催化，故得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸—蛋白质”复合物，D正确。
题组预测四　把握遗传信息流向，玩转“中心法则”5．[2023·湖南统考模拟]DNA结合蛋白在DNA复制、表达等过程中均起重要作用。生物体内存在多种DNA结合蛋白，包括转录因子，DNA/RNA聚合酶、核酸酶等，其中转录因子是能特异性结合DNA并调控其以特定强度在特定时间与空间表达的蛋白质。下列关于DNA结合蛋白的叙述，正确的是(　　)A．DNA复制时，解旋酶、DNA聚合酶催化碱基间不同化学键的形成B．转录因子、RNA聚合酶是基因转录的重要调控元件，催化DNA解旋C．逆转录酶在宿主细胞的细胞质中催化与RNA互补的单链DNA的合成D．核酸酶与DNA结合后可降低DNA水解成4种脱氧核苷酸时所需的活化能
解析：DNA复制时，解旋酶催化碱基间氢键的断裂，DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，A错误；转录因子、RNA聚合酶是基因转录的重要调控元件，但转录因子不催化DNA解旋，B错误；逆转录酶结合在RNA上，催化逆转录过程，不属于DNA结合蛋白，C错误；核酸酶与DNA结合后可催化DNA水解为4种脱氧核苷酸，酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，D正确。
6．[2023·河北衡水中学模拟]油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到种子后有两条转变途径，如下图所示。科研人员根据这一机制培育出高油油菜，产油率由原来的35%提高到了58%，基因A和基因B是细胞核基因。
据图分析错误的是(　　)A．分析上图可知，油菜含油量提高的原因是物质C(双链RNA)的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段B．在细胞质中②过程是一个快速的过程，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，主要是因为一个mRNA上可以结合多个核糖体C．在人体的成熟红细胞、口腔上皮细胞、癌细胞、神经细胞中能发生①、②过程，但不能发生③过程的细胞有口腔上皮细胞、神经细胞D．图中能体现基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状
解析：分析题图可知，由于非模板链进行转录形成的RNA与模板链转录形成的mRNA形成了杂合双链DNA，抑制了酶b形成的翻译过程，使PEP不能转化成蛋白质，进而油菜的油脂含量升高，A正确；在翻译的过程中，一个mRNA上可以结合多个核糖体，从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率，B正确；①是转录，②是翻译，③是复制，高度分化的细胞已不能进行细胞分裂，但能进行细胞分化，如口腔上皮细胞和神经细胞，但人体成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，①②③过程都不能发生，C错误；由图可知，基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物体的性状，D正确。
题组预测五　多角度突破遗传的本质，练后不再难7．[2023·湖南模拟]在生命起源之初，究竟是先有核酸还是先有蛋白质，科学家提出了以下假说：最早出现的生物大分子很可能是RNA，它兼具了DNA和蛋白质的功能，既可以像DNA一样储存信息，又可以像蛋白质一样催化反应，DNA和蛋白质则是进化的产物。下列事实不支持以上观点的是(　　)A．某些刚转录得到的RNA在一定条件下可进行自身催化剪切反应B．翻译以mRNA为模板，同时需要rRNA和tRNA的参与C．逆转录病毒能以RNA为模板逆转录得到DNAD．RNA的合成需要RNA聚合酶等大量酶和其他分子参与
解析：RNA在一定条件下可进行自身催化剪切反应，说明RNA具有催化功能，A不符合题意；翻译的产物是蛋白质，说明蛋白质的产生必须有RNA的参与，证明了生命进化的过程中先出现了RNA，后来才出现了蛋白质，B不符合题意；以RNA为模板可以逆转录得到DNA，可推测在生命形成初期，一些简单的生物可能在RNA出现后通过逆转录合成DNA，从而可以认为先出现RNA，再出现DNA，C不符合题意；RNA通过转录产生，转录过程中需要的RNA聚合酶的化学本质为蛋白质，即RNA的产生需要蛋白质的参与，无法支持题述观点，D符合题意。
8．[2023·福建厦门一中二模]MMP－9是一种能促进癌细胞浸润和转移的酶。科研人员合成与MMP－9基因互补的双链RNA，将其转入胃腺癌细胞中，干扰MMP－9基因表达，从而达到一定的疗效，部分过程如下图所示。
下列叙述错误的是(　　)A．核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架B．沉默复合体中蛋白质的作用与双链RNA解旋为单链有关C．过程①和过程③都会出现腺嘌呤和尿嘧啶的碱基互补配对D．人造RNA干扰了MMP－9基因的转录和翻译，使MMP－9含量降低
解析：核糖核苷酸脱水缩合形成RNA，核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架，A正确；据图所知，人造双链RNA与沉默复合体结合后变为单链RNA，故推测沉默复合体中蛋白质的作用与双链RNA解旋为单链有关，B正确；过程①是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，碱基配对方式有T—A、A—U、C—G、G—C，过程③表示单链RNA与mRNA碱基互补配对，碱基配对方式有U—A、A—U、C—G、G—C，因此过程①和过程③都会出现腺嘌呤和尿嘧啶的碱基互补配对，C正确；据图可知，MMP－9基因的转录正常，过程③表示单链RNA与mRNA互补配对，形成的双链RNA干扰了MMP－9基因的翻译过程，使MMP－9含量降低，D错误。
题组预测六　基于学科核心素养的长句应答类专训9．[2022·北京市西城区高三期末考试]学习以下材料，回答(1)～(4)题。Plθ的发现丰富了中心法则的内涵发现RNA病毒后，科学家完善了克里克提出的“中心法则”，揭示了遗传信息传递的一般规律。真核细胞内“聚合酶θ(Plθ)”的发现又丰富了传统认知。Plθ主要承担检测和修复DNA双链断裂的工作。当DNA双链断裂时，断裂处的5′端被某些酶切后，出现局部单链DNA(ssDNA悬臂)，其上有些区域的碱基可互补配对，称为微同源区。
微同源区结合后，Plθ可延伸微同源区的3′端，促进双链断裂处DNA的连接(图一)，但该过程极易出现突变等错误。Plθ在大多数组织细胞中不表达，但在许多癌细胞中高表达，促进癌细胞生长，同时使其产生耐药性。
为验证Plθ具有图一所示功能，开发了一种绿色荧光蛋白(GFP)报告基因检测法，原理如图二实验组1所示。为进一步探究Plθ是否还有其他功能，在此基础上，将实验组1中甲片段分别替换为掺入部分RNA的乙、丙片段，导入受体细胞，记为实验组2、3。观察到三组细胞均发出绿色荧光。以上研究证明Plθ也能够将RNA序列“写入”DNA，是遗传信息在分子间传递的重大发现，这一发现再次丰富了中心法则的内涵。
(1)根据所学知识，用箭头和文字写出中心法则的内容。(2)分析Plθ修复DNA过程中产生突变的原因可能有________。A．微同源区的形成造成断裂部位碱基对缺失B．Plθ在催化蛋白质合成过程中不遵循碱基互补配对原则C．延伸微同源区的3′端时，碱基对错配引起基因突变D．将不同来源的DNA片段连接在一起，引起DNA序列改变
解析：（1）中心法则描述了自然界中遗传信息可能的传递方向：遗传信息可通过DNA分子复制由DNA传递给DNA，可通过DNA的转录传递给RNA，也可通过RNA复制传递给RNA，由逆转录传递给DNA，通过RNA的翻译传递给蛋白质，详见答案。（2）由图一可知，微同源区的形成造成了断裂部位碱基对的缺失，导致Plθ修复DNA的过程中产生突变，A正确；由文中信息可知，Plθ催化DNA的合成过程而不是蛋白质的合成过程，B错误；延伸微同源区的3′端时，碱基对错配会引起基因突变，C正确；Plθ可将不同来源的DNA片段连接在一起，引起DNA序列的改变，造成基因突变，D正确。
(3)图二所示实验中，导入受体细胞的核酸片段并未与载体相连，则含有GFP基因上、下游的片段还应该有_____________。实验组2的结果说明Plθ还具有________功能。阐释实验组3的细胞发绿色荧光的机制：______________________________________________________ ________________________________________。(4)说明Plθ酶的发现在医学领域的应用前景：___________________________________________________________。
Plθ以RNA片段的正确序列为模板，使合成的转录模板链中原引入的编码终止密码子序列被正确序列替换，表达出GFP蛋白
治疗癌症、遗传病的基因治疗(合理即可)