第八课时 基因的本质与表达
【考点解读】
?一览众山小
【真题回顾】
?考点一目了然
1．（2009年江苏高考）下列有关生物体遗传物质的叙述，正确
的是
A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 【答案】 B
【解析】豌豆的遗传物质只有DNA ；酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，线粒体中、质粒上也有分布；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。
2．（2009海南高考）有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是
A．两种过程都可在细胞核中发生
B．两种过程都有酶参与反应
C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
D．两种过程都以DNA为模板 【答案】C
【解析】本题考查复制转录的知识，DNA复制以脱氧核糖核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料。所以C错。
3．(2009年江苏高考)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。 【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
【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，场所为核糖体，分布在细胞质基质；线粒体中能进行过程④翻译，所以线粒体中也存在核糖体。 （3）已知溴化乙啶、氯霉素抑制线粒体基因表达的过程，但线粒体中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，所以抑制了细胞核中转录RNA的过程①，同时使前提蛋白减少，所以线粒体功能受影响。
【典型问题】
?重点、难点都在这里
例1．某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶
C=1∶2∶3∶4，则该DNA分子 A.含有4个游离的磷酸基?
B.连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个? C.四种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7? D.碱基排列方式共有4100种? 【答案】 C?
【解析】 一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基，A错误。由一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，计算得一条链上100个碱基中含A、T、G、C依次是10、20、30、40，另一条链上含A、T、G、C则依次是20、10、40、30。故该DNA中含腺嘌呤脱氧核苷酸数为10+20=30个，连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为（22
-1）×30=90个，故B错误。四种含氮碱基的比例是A∶T∶G∶C=（10+20）∶（20+10）∶（30+40）∶（40+30）=3∶3∶7∶7 C，正确。含200个碱基的DNA不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有4100
种。但因碱基数
量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4100
种，D错误。 例2．（2009年海南三亚调研）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条多肽链正在合成 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肽链的翻译 D．一个基因在短时间内只可表达出一条多肽链
【考情分析及预测】?大胆假设 小心求证
从近几年的高考中分析：生态系统的结构与功能、生态系统的稳定性、生物多样性及其保护是考查的重点内容。在将来的高考中，有关生态系统的实例中能量流动和物质循环的分析，如桑基鱼塘、生态农业、生态缸，以及环境问题、可持续性发展等材料信息分析题将会成为命题热点。
【破茧化蝶】
?懂了，不等于会了
一、选择题（每小题5分，共30分）
1．肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如右图所示。下列有关叙述错误的是
A．在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌 B．小鼠体内出现S型细菌是由于R型细菌基因突变的结果 C．曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致
D．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
【解析】B 小鼠体内出现S型细菌是由于S型细菌中DNA使部分R型细菌转化为S型细菌，并非基因突变。考虑曲线ab段和bc段的变化时需联系小鼠免疫系统的作用。 2．下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的
A.若一条链A和T的数目相等，则另条链A和T的数目也相等
B.若一条链G的数目为C的2倍，则另条链G的数目为C的0.5倍
C.若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另条链的A∶T∶G∶C=2∶l∶4∶3
D.若一条链的G∶T=1∶2，另一条链的C∶A=2∶1 【解析】D 绘制双链DNA分子示意图，并进行等价转换（如图所示），A1、T1、C1、G1分别代表1号链上的全部A、T、C、G，
A2、T2、C2、G2分别代表2号链上的全部A、T、C、G。根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中，A1=T2，T1=A2，C1=G2，G1=C2。分析题目选项可知，A、B、C选项均正确，而D选项错误。若1号链上G1∶T1=1∶2，而由知G1=C2，T1=A2，故2号链上的C2∶A2=1∶2。
3．关于图示DNA分子的说法正确的是
A．限制性内切酶可作用于①部位，DNA连接酶作用于部位③
B．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A+ G)／(T +C)的比例上
C．若该DNA中A为p个，占全部碱基的n／m(m>2n)，则G的个数为（pm／2n）—p
D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含
15
N的DNA占3／4
【解析】 C 限制性内切酶和DNA连接酶均作用于①部位；DNA的碱基种类均为4种，(A+ G)／(T +C)的比例均为1，它们都不体现DNA的特异性， DNA的特异性体现在脱氧核苷酸的数量和排列顺序（碱基序列）；DNA 的复制是半保留复制，把此DNA放在含15
N的培养液中复制2代，子代中含15
N的
DNA占100%。
4．（2009年江苏启东调研）mRNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是
A．tRNA一定改变，氨基酸一定改变 B．tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变 C．tRNA一定改变，氨基酸不一定改变 D．tRNA不一定改变，氨基酸一定改变
5．（2009年山东调研）右图中④代表核糖体，⑤代表多肽链，有关叙述正确的是
A．图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B．①链中（A+T）/）（G+C）的比值与②链中的不同 C．以③为模板而合成的⑤上有15个氨基酸
D．③上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子
6．下列关于遗传变异的叙述不正确的是
A．在噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记细菌DNA、蛋白质，复制4次，则子代噬菌体100% 具有35S
B．色盲遗传具有交叉遗传的特点，男性的色盲基因只会传给女儿，女性的色盲基因既会传给儿子，也会传给女儿
C．如果控制人血红蛋白的基因中有一对碱基发生改变，则血红蛋白结构一定发生改变
D．与酶—样，转运RNA也具有专一性，在蛋白质的翻译过程中，只能运载一种特定的氨基酸
【解析】 C 控制蛋白质基因中有一对碱基发生改变，蛋白质结构不一定发生改变，因为同种氨基酸可能由多种密码子编码。
二、非选择题（共42分）
29.(2009江苏省扬州市6分） DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何复制传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。
1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由15
N标记的DNA亲本链的去向，实验过程是：在氮源为14
N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14
N－DNA（对照），在氮源为
15
N—DNA的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为
15
N—DNA（亲代），将亲代大肠杆菌转移到含14
N的培养基上，再
连续繁殖两代（子代I和子代Ⅱ）后离心得到如图B所示的结果。
请依据上述材料回答问题：
（1）如果DNA分子复制方式为全保留复制，则与对照相比，子代I离心后应出现_______________________密度带。（说明密度带类型和数量）
（2）如图B所示的子代I离心后出现的情况，说明DNA复制类型为________________________________。 （3）再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：
①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是_____________________________。 ②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是_____________________________的可能。
（4）他们观测的实验数据如下表所示：（梯度离心DNA浮力密度(g/ml)表）
分析实验数据可知：实验结果支持____________________方式。
（5）大肠杆菌与酵母菌DNA复制的主要场所结构差异为________________________________________。 29、（6分）
（1）轻和重两条密度带 （2）半保留复制或分散复制
（3）①半保留复制 ②分散复制 （4）半保留复制 （5）有无核膜包被
28．（2009江苏省扬州市7分）下图表示某高等植物细胞中基因表达的过程，“→”表示物质转移的路径和方向，请仔细观察和分析图解，并回答下列问题：
（1）图中rbcs基因表达的产物是SSU，Cab基因表达的产物是LHCP。在基因表达的过程中，图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为______________________________。
（2）图中Ⅴ是叶绿体中的小型环状DNA，Ⅴ上的基因表达的产物是LUS，物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用，则Ⅵ是_____________________。
（3）据图可知，基因表达过程中转录发生的细胞部位是______________________________，翻译发生的细胞部位是_____________________________。
（4）据图可知，合成的LHCP参与光合作用的 反应。由SSU和LUS组装成的Rubisco催化CO2+C5→2C3反应的过程，则Rubisco存在于 中。
（5）为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物中，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是_________________________________ _____________________________________________________。
28． ⑴mRNA 核糖体 肽链
⑵RNA聚合酶
⑶细胞核(染色体)和叶绿体基质(答全给分) 细胞质基质和叶绿体基质
⑷光 叶绿体基质
(5)转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流(或叶绿体中目的基因不会通过花粉传递给下一代)
31．RNA干扰机制如下：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酶能特异识别双链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）。据图回答下列问题：?
（1）组成双链RNA的基本单位是 。?
（2）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
过程受阻。?
（3）通过Dicer切割形成的SiRNA，要使基因“沉默”，条件是SiRNA上有与mRNA互补配对的
。
（4）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
。?
（5）RNA干扰技术具有广泛的应用前景。如用于乙型肝炎的治疗时，可以先分析乙肝病毒基因中的
，据
此通过人工合成
，注入被乙肝病毒感染的
细胞，就可以抑制乙肝病毒的繁殖。? 【答案】 （1）核糖核苷酸 （2）翻译 （3）碱基（或核苷酸）序列
（4）Dicer酶只能识别双链RNA，不能识别单链RNA （5）碱基序列 双链RNA?
【解析】（1）组成双链RNA的基本单位是4种核糖核苷酸。 （2）RNAi机理不是干扰基因的转录而是阻断翻译过程，因此RNA干扰又称为转录后基因沉默。
（3）由图示可见，激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，即SiRNA上有与mRNA互补配对的碱基（或核糖核苷酸）序列。
（4）题目信息说明单链RNA不会引起RNA干扰现象，可能是Dicer酶只能识别双链RNA，不能识别单链RNA。
（5）要应用RNA干扰技术抑制乙肝病毒的繁殖，则必须设法获得双链RNA。?
35．（11分）下图甲、乙、丙三图代表着生物的三种遗传和表达方式，请分析回答：
（1）1、2、7所表示的四个过程依次分别是 、 和 。
（2）图中需要tRNA和核糖体同时参与的过程有 （用图中的标号回答）。
（3）3过程发生在真核细胞分裂的 期，进行的主要场所是 。
（4）参与过程3的酶有 要完成此过程除了酶的调节之下，还需要提供 和 。
（5）艾滋病病毒（RNA病毒）的遗传和表达方式与图 所示类型相同，其中会发生碱基序列-AAC-和-UUG-配对的过程有______________（用图中标号回答）。 【答案】（1）转录 翻译 逆转录 （2）2、5、9（漏答不给分） （3）S（答间期也可） 细胞核
（4）解旋酶、DNA聚合酶（漏答不给分） 能量（ATP） 游离的脱氧核苷酸（答核苷酸也可）（考虑到题目图中已经呈现了亲代DNA，因此回答模板的不给分） （5）丙 7、8、9（漏答不给分）
【解析】甲图中1、2、3分别表示遗传信息转录、翻译、复制的过程；乙图中4、5、6分别表示遗传信息逆转录、转录、翻译的过程。上述过程均会发生碱基互补配对现象。