生物 必修二 第三章遗传的分子基础 概念总结

生物 必修二 第三章遗传的分子基础 概念总结

第三章遗传的分子基础

一、基本概念

1．基因：一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段。在大多数生物中是一段DNA，在某些病毒中是一段RNA。

2．DNA的复制：新的DNA的合成就是产生两个跟亲代DNA完全相同的新的DNA分子的过程。

3．___转录____：遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。

4．翻译：核糖体沿着mRNA的运行，氨基酸相继加到延伸中的多肽链上。5．逆转录：遗传信息由RNA传递到DNA上的过程。

6．遗传密码：mRNA上每相连的三个核苷酸，能决定一种氨基酸。

7．基因表达：基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为基因的蛋白质产物的过程。

二、主要结论

1．ＤＮＡ分子的基本组成单位是脱氧核苷酸。它是由①磷酸②碱基③脱氧核糖组成。其中，

②和③结合形成的单位叫核苷。组成ＤＮＡ的②有四种：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）

和胸腺嘧啶（T）。所以，组成DNA的脱氧核苷酸有四种。2．ＤＮＡ的空间结构特点：

（１）两条长链按方向平行方式盘旋成双螺旋结构；脱氧核糖和磷酸构成基本骨架排列在外侧，内侧是＿碱基＿＿＿；

（２）两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。（３）碱基配对原则：A与T、G与C配对。3．DNA分子的功能：

DNA分子的脱氧核苷酸的排列方式中_携带_______着遗传信息。

DNA分子通过_复制____，使遗传信息从亲代传递给子代，保持了前后代遗传信息的连续性。

DNA分子具有携带和表达遗传信息的双重功能。4．蛋白质合成过程：

（1）以__DNA分子一条链__为模板，在细胞核中合成___mRNA___________；

（2）____mRNA____通过细胞核的__核孔__进入细胞质，在细胞质中的__核糖体_（一种细胞器）合成蛋白质。5．中心法则（图）：

1

三、横向联系

1．脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系

基本组主要A碱基成单位片断组成成分（1）图G是蛋白质。

（2）图中E、F与G的关系是基因是DNA大分子中的一个片段，有遗传效应的DNA片段___。

（3）图中E、F和H的关系是_脱氧核苷酸基因DNA染色体。

2．比较复制、转录、翻译

时间复制有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期场所模板条件原料产物主要在细胞核DNA的二条链解旋酶、DNA聚合酶游离的四种脱氧核苷酸2个子代DNA分子细胞核DNA的一条链解旋酶、RNA聚合酶游离的4种核糖核苷酸信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）

细胞质中的核糖体一条mRNA链多种酶、tRNA游离的氨基酸（20种）多肽链转录在生命的全过程中翻译在生命的全过程中BCD脱氧核苷酸E基因FDNA+

GH染色体

扩展阅读：11-13高考生物试题的分类汇总(解析版)必修2第三章遗传的分子基础

必修2第三章遗传的分子基础

201*年高考试题

1.（201*新课标）1．关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（）A．一种tRNA可以携带多种氨基酸B．DNA聚合酶是在细胞核中合成的

C．反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成【答案】D

【解析】tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子，与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，另一端携带一种氨基酸到达核糖体上，通过发生脱水缩合形成肽健，合成多肽链。所以A、C错误。DNA聚合酶是蛋白质，在核糖体上合成，而细胞核内无核糖体，不能合成蛋白质，因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶，通过核孔进入细胞核发挥作用。B错。线粒体中不仅具有自己的DNA，而且还有核糖体，能够通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成，所以核糖体具有一定的独立性。D正确。

【试题点评】本题不偏不难，正面考查了有关蛋白质合成的基础知识，DNA聚合酶是在细胞核内起催化作用的，部分考生可能会误选B。

本题主要涉及的知识点是化合物的本质及合成，基因控制蛋白质合成过程中有关概念及特点。旨在考查考生对蛋白质合成过程中相关知识点的识记及初步分析问题的能力。2.(201*北京)2．在细胞生命活动中，不可能发生的过程是．．．A．神经递质由突触小泡分泌到胞外B．mRNA从细胞核进入细胞质C．老化受损的细胞器融入溶酶体中D．O2通过主动运输进入线粒体【答案】D

【解析】神经递质通过突触小泡和突触前膜融合，将其分泌到胞外。mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质。老化受损的细胞器与溶酶体融合完成细胞内消化。O2通过自由扩散跨膜运输，不会通过主动运输进入线粒体。所以D不会发生。【评价】考查跨膜运输、胞吐、溶酶体的功能和细胞衰老，以及考生的理解能力。以功能（或者说过程）为线索，考查若干看起来不相干的生物学知识。

3.(201*浙江)3．某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是

A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B．DNA-RNA杂交区域中A应与T配对C．mRNA翻译只能得到一条肽链D．该过程发生在真核细胞中答案：A

解析：A项RNA聚合酶可以将原核生物DNA双螺旋解开，A正确；B项DNA-RNA杂交区域中A应该与U配对，B错误；C项从图中可以看出mRNA翻译能得到多条肽链，C错误；D项转录和翻译的过程是同时进行的，只能发生在原核生物中D，错误。

4.(201*四川)7．哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余

细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是

造血干细胞幼红细胞排出网织红细胞丧失成熟红细胞细胞核细胞器凋亡

A．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳B．网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质C．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同D．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达【答案】：D【解析】：成熟红细胞为动物细胞，没有线粒体，只进行无氧呼吸，其代谢产物为乳酸，在此过程中无CO2生成，故A正确；网织红细胞虽然不具有细胞核，但是幼红细胞时期合成的核基因编码的蛋白质仍然可能存在，故B正确；C选项中，幼红细胞是由造血干细胞分化得到的，分化过程中基因选择性表达，故在这两个细胞内，基因执行情况不同，故C正确；D选项因为成熟红细胞已不具有细胞核与线粒体，故细胞内不可能在具有基因，也就没有控制其凋亡的基因开始表达这一过程，故D错误。

5.(201*广东)2．1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于①证明DNA是主要的遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如何存储遗传信息④为DNA复制机构的阐明奠定基础A．①③B．②③C．②④D．③④【答案】D【解析】噬菌体侵染细菌的试验证明了DNA是主要的遗传物质，故①错误，Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型之前，就已经明确了染色体的组成成分吗，故②错误，结构决定功能，清楚DNA双螺旋结构，就可以发现DNA如何存储遗传信息，故③正确；清楚了DNA双螺旋结构，就为DNA复制机构的阐明奠定基础，而且Waston和Crick也对DNA复制进行了描述，故④正确。

6.(201*海南)12．甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A-P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是

A．甲、乙、丙的组分中均有糖B．甲、乙共由6种核苷酸组成C．丙可作为细胞内的直接能源物质D．乙的水解产物中含有丙D

甲中含脱氧核糖，乙含核糖，丙含核糖，A正确；甲含A、T、G三种脱氧核苷酸，乙含U、A、C三种核糖核苷酸，B正确；丙ATP是直接能源物质，C正确；乙水解产物是核糖核苷酸，不含丙，D错误。

7.(201*海南)13．关于T2噬菌体的叙述，正确的是A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖D

核酸只含C、H、O、N、P物种元素，蛋白质中可能含有S元素，A错误；T2噬菌体是细菌病毒，寄生在大肠杆菌中，不能寄生在酵母菌中，B错误；噬菌体只含有DNA，DNA是遗传物质，C错误；在繁殖过程中，噬菌体只提供DNA，其他所有的条件都由寄主提供，D正确。8.(201*上海)17．编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。表1显示了与酶x相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是

A．状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加【答案】C

9.(201*上海)19．果蝇唾液腺细胞染色体上有许多宽窄不一的横纹，下列对横纹的描述中正确的是

A．宽窄不一是DNA复制次数不一致所致B．每条横纹各代表一个基因

C．横纹便于在染色体上进行基因定位D．横纹的数目和位置在同种果蝇中都不同【答案】C

10.(201*上海)20．在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则A．能搭建出20个脱氧核苷酸

B．所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对

10

C．能搭建出4种不同的DNA分子模型D．能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段【答案】D

11.(201*安徽)29．近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速，研究发现，蛋白X是细胞膜上的一种受体，由原癌基因X编码。在一些肿瘤细胞中，原癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖。利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，可用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤。请回答下列问题：

（1）同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂和分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是。

（2）通过检测原癌基因X的和可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明。（3）根据以上信息，可以推测原癌基因的主要功能是。

（4制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是。B淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为和。

（5）用该单克隆抗体处理原癌基因X过量表达的某肿瘤细胞株，发现其增殖能力明显下降，这是因为。

12.(201*天津)7.（13分）肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中物质M的合成场所是。催化①、②过程的物质N是。

（2）假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C个。

（3）图中+RNA有三方面的功能分别是。

（4）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有。（5）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是，更适宜作为抗原制成口服疫苗的

是。

【答案】（1）宿主细胞的核糖体RNA复制酶（或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA

聚合酶）（2）9000

（3）翻译的模板；复制的模板；病毒的重要组成成分（4）体液免疫和细胞免疫（5）VP4VP【解析】（1）图中的M物质是一条多肽链，由于EV71病毒没有细胞器，其合成的场所是宿主细胞的核糖体；①、②过程是以RNA为模板合成RNA的过程需要的是RNA复制酶（或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶）；

（2）病毒是由+RNA合成+RNA的过程：需要先以+RNA为模板合成-RNA，再以-RNA为模板合成+RNA，也就是合成了一条完整的双链RNA，在这条双链RNA中A=U，G=C，根据题目中的条件，在病毒+RNA中（假设用第1条链来表示）（A1+U1）=40%，而互补链-RNA中（假设用第2条链来表示）（A2+U2）=（A1+U1）=40%，所以两条互补链中A+U占双链RNA碱基数的比例是A+U=40%，则G+C=60%，所以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C碱基数是7500×2×60%=9000。

（3）由图中可以看出+RNA的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质；也作为复制的模板形成新的+RNA；还是病毒的组成成分之一。

（4）EV71病毒感染机体后进入内环中首先会引发体液免疫产生抗体；病毒进入宿主细胞后，会引发细胞免疫。

（5）由于VP4包埋在衣壳内侧不适合作为抗原制成疫苗；由于VP1不受胃液中胃酸的破坏，口服后不会改变其性质，所以更适合制成口服疫苗。

【试题评价】本题综合考查基因的表达、免疫调节、DNA分子结构计算的迁移。题目新颖，难度适中。13.(201*江苏)32.（9分）图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:

（1）细胞中过程②发生的主要场所是。

（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为。

（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是。

（4）在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是。

（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是。

【答案】（1）细胞核（2）26%

（3）T//A替换为C//G（A//T替换为G//C）（4）浆细胞和效应T细胞

（5）不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达

【解析】（1）图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要在细胞核中。

（2）RNA中G+U=54%、C+A=46%，则其DNA模板链中C（29%）+A=54%、G（19%）+T=46%，计算得DNA一条链中A+T=52%，故双链中A+T=52%，A=T=26%。

（3）该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是基因中T//A替换为了C//G（或A//T替换为了G//C）。

（4）人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制。（5）1个DNA分子中含许多个基因，不同组织细胞因基因的选择性表达，故进行转录过程时启用的起始点不完全相同。

【试题点评】本题考查的是遗传的物质基础和生物变异的知识，涉及DNA复制、转录和翻译等过程，同时考查基因突变与细胞分化等知识，基础性比较强，难度适中。

201*年高考试题

1（福建理综生物2）．下表是生物科学史上一些经典实验的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点”能相匹配的是选项ABCD方法与结果观察到植物通过细胞分裂产生新细胞；观察到动物受精卵分裂产生新细胞单侧光照射下，金丝雀鞘草胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用投细光束照射后，细菌集中于有光照的部位将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠体内出现活的S型苗结论或观点所有的细胞都来源于先前存在的细胞生长素具有极性运输的特点光合作用产生的氧气来自于水DNA是主要遗传物质答案：A2（福建理综生物5）．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有A．2种B．3种C．4种D．5种

3（重庆理综2）针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡D能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解4（江苏生物2）．人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA

32

5（山东理综5）．假设一个双链均被P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺

31

嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是

5

A．该过程至少需要3×10个鸟嘌呤脱氧核苷酸B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C．含P与只含P的子代噬菌体的比例为1:49D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变6.（安徽理综5）．图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译

D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译

7.（新课标理综1）.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质和成的（）A.tRNA种类不同B.mRNA碱基序列不同

C.核糖体成分不同D.同一密码子所决定的氨基酸不同

3231

201*年高考试题

1、（201*江苏卷）关于转录和翻译的叙述，错误的是A．转录时以核糖核苷酸为原料

B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质

D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性答案：C

2.（201*广东卷）艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知

实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况

①②③④

RRRR

蛋白质荚膜多糖DNA

DNA（经DNA酶处理）

A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子D.①~④说明DNA是主要的遗传物质答案C

R型R型R型、S型R型

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