命题角度3 基因的结构与表达
1．基因组研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80％相同，则人与小鼠的DNA碱基序列相同的比例是
A．20％ B．80％
C．100％ D．无法确定
[考场错解] B
[高考资源网专家把脉] 混淆基因和DNA概念，认为人与小鼠的基因有80％，从而DNA分子上碱基序列相同，基因中碱基序列只占DNA碱基序列中的极少的一部分，如还有内含子部分，DNA分子上相邻基因之间的间隔片段等均是未知的，因而无法确定DNA上碱基序列是否相同。
[对症下药] D
2．白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为 ( )
A．
B．
C．
D．
[考场错解] B
[高考资源网专家把脉] 没有考虑失去的水分子数。和肽链条数的关系。直接以基因中含个碱基对能控制合成个氨基酸，失去个水分子，计算出该蛋白质分子量为： 。事实上个氨基酸构成n条肽链的蛋白质失去的水分子数是()，因此 该蛋白质的分子量是。
[对症下药] D
3．有关遗传信息的叙述，错误的是
A．遗传信息可以通过DNA复制传递给后代
B．遗传信息控制蛋白质的分子结构
C．遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序
B．遗传信息全部以密码子的方式体现出来
[考场错解] B
[高考资源网专家把脉] 对遗传信息理解不透。遗传信息是DNA分子上碱基对的排列顺序(脱氧核苷酸的排列顺序)，由于基因是有遗传效应的DNA片段，因此，可以理解为基因中脱氧核苷酸的排列顺序即是遗传信息。不同的基因含有不同的遗传信息。基因可以通过 DNA的复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，使后代表现出与亲代相似的性状。由于真核生物基因中含有不表达的内含子，DNA上含有的调控序列，高度重复的碱基序列等，因此说遗传信息全部以密码予的方式体现出来是不对的。
[对症下药] D
4．有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
(1)将同位素标记的尿核苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的 、
、 、 。
(2)将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入 时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能复制传给下一代，当转入 时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。
(3)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸”的氨基酸序列。脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)
1)翻译上述多肽的mRNA是由该基因的 链转录的(以图中的①②表示)。此mRNA的碱基排列顺序是： 。
2)若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序： 。
[考场错解] (1)中答成DNA、DNA (2)中答成细胞核、细胞质 (3)中答成①后，再写出错误的碱基顺序。
[高考资源网专家把脉] 不知道核酸与RNA的种类合成分布情况，也没有仔细分析图中两条链与氨基酸密码子之间的对应关系。简单对照了一组密码子即认为①条链是转录链，因而导致多种错误出现。有题目的(1)问中含有尿核苷的RNA，RNA有三种：mRNA、tRNA、rRNA都是在细胞核中合成的。在通过基因工程技术转移DNA时，遗传信息在受体细胞中得到表达并能复制传给下一代；转移RNA时，在受体细胞中能合成蛋白质，不能遗传给后代。在题目的第(3)问中，先根据氨基酸顺序，写出能确定的相应RNA上的碱基为：
比较所给出的基因片断中两条链与该mRNA上碱基序列的对应关系：发现②链中，第1、2两个碱基不起作用时，第三个碱基G开始转录，刚好能与上面的mRNA对应起来，并能确定其未定的碱基为
当由于基因突变使第二个氨基酸变为甘氨酸时，即由 GAG(谷)→GGG(甘)
则DNA链上相应的碱基变为T→C，DNA链上碱基顺序应为：
—G G A C T T C C C T T C—
[对症下药] (1)mRNAtRNArRNA(2)DNARNA (3)1)① —C C U G A A G A G A A G— 2) —G G A C T T C C C T T C—
专家会诊
(1)在从DNA→基因→mRNA→蛋
白质的转化过程中，要考虑：DNA上脱氧核苷酸排列顺序包括构成基因的部分，还包括高度重复的碱基序列等；基因中脱氧核苷酸的排列顺序包括编码区，非编码区；真核生物的基因结构中还包括内含子；而蛋白质中某个氨基酸还含多组密码子，因此在DNA、基因、mRNA中个别碱基的改变对其他部分影响要综合考虑上述多种情况，如知道真核生物的一条多肽链中氨基酸序列，是否能确定基因编码区DNA序列要考虑一种氨基酸的多种密码子和基因中内含子的情况而得出否定答案。(2)DNA碱基数、mRNA碱基数、密码子数、氨基酸数、肽键数以及蛋白质的相对分子质量之间的关系为： DNA碱基数n＝1／2n·mRNA碱基数＝1／6n密码子组数＝1／6n氨基酸数目，计算蛋白质分子量时要考虑形成的肽键数和失去的水分子数。
考场思维训练
1 个碱基组成的基因、控制合成由一条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为
A．na／b B．
C． D．
答案：D 高考资源网高考资源网解析：几个碱基控制合成的多肽链中氨基酸数目最多为，缩合失去的水分子数为()，则该蛋白质分子量最大为．
2 已知某多肽链的分子量为；每个氨基酸的平均分子量为120。每个脱氧核苷酸的平均分子量为300。那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为
A．12120 B．90900
C．181800 D．170928
答案： D 高考资源网高考资源网解析：假定该基因中核苷酸的个数为x，则有，得x＝606。606个核苷酸构成2条链的DNA时，核苷酸分子之间相互连接成核苷酸链时要缩合失水，每条链上有303个核苷酸，连接时失去302个水分子，该基因的分子量为606×300-18×2×302=170 928。
探究开放题预测
预测角度1细胞的有丝分裂与DNA的复制的综合应用
1．采用下列几种方法可以抑制细胞的有丝分裂，使细胞停留在细胞周期的某一阶段，如下表所示，“—”表示停留时期。据表回答：
时期
处理方法
间期
前期
中期
后期
末期
5—氟尿嘧啶
—
秋水仙素
—
低温(2～4℃)
—
—
—
—
—
(1)若某人的骨髓造血细胞发生异常增生，可用哪种方法治疗? 。
(2)如要观察染色体带(染色体在特殊染色时会出现一定的横带，不同物种的带型各有特点)并进行分析，最好用哪种方法处理?
。为什么? 。
(3)秋水仙素和低温抑制细胞分裂的原理分别是： 。
[解题思路] 骨髓造血干细胞发生异常增生抑制间期使其停止分裂，而观察染色体的结构在中期，因为中期时染色体形态最清晰。秋水仙素能抑制纺锤体形成；低温能使酶活性降低。
[解答] (1)用5—氟尿嘧啶处理 (2)用秋水仙素处理 秋水仙素处理能够使细胞分裂停留在中期，而中期染色体形态最清晰。 (3)秋水仙素抑制纺锤体形成，低温能够使酶活性降低。
预测角度2基因、RNA、碱基互补配对关系的应用
1．已知鸡的成红细胞合成珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素，用编码上述两种蛋白质的基因作探针，分别对两种细胞中提取的总DNA片段进行杂交，结果显示为实验一；分别对两种细胞中提取的总RNA片段进行杂交，结果显示为实验二：
抗
GCT
丙氨酸
GGT
甘氨酸
TTC
苯丙氨酸
AAC
天冬氨酸
敏感
GCA
丙氨酸
AGT
丝氨酸
TTC
苯丙氨酸
AAC
天冬氨酸
氨基酸位置
227
228
229
230
注：+为阳性结果； —为阴性结果
(1)实验一结果表明： 。实验二结果表明： 。
(2)试分析：成红细胞合成p珠蛋白而不合成胰岛素的原因是： 。
(3)在实验二的DNA探针杂交实验中碱基配对的原则是 。
(4)试判断：合成蛋白质的遗传密码是否在探针上，并说明理由： 。
[解题思路] 这里所使用的探针实质上是与某基因能进行碱基互补配对的一段DNA，只要细胞内含有某种基因，该探针即能与之发生碱基配对而形成杂交DNA片段。这样的探针当然也能与由这种基因转录出的RNA进行碱基互补配对形成杂交片段。
[解答] (1)成红细胞和胰岛细胞分别都含有p珠蛋白基因和胰岛素基因 成红细胞内合成了e珠蛋白的 mRNA而没有合成胰岛素的mRNA (2)基因的选择性表达。(3)A—U G—C C—G T—A。(4)不在 因为控制合成蛋白质的遗传密码是mRNA，而探针是一段DNA。
预测角度3基因、基因突变、细胞质遗传的综合应用
1．1970年以前，未发现植物对除草剂有抗性，但到1985年则发现48种植物至少对一种除草剂产生了抗性。抗药性的产生和扩展越来越受到社会各方面的重视。下表是苋菜叶绿体基因pbsA抗“莠去净”(一种除草剂)品系和敏感品系的部分DNA碱基序列和氨基酸序列。请分析回答：
(1)苋菜能抗除草剂，是由于基因突变导致第 号位上的氨基酸发生了改变。
(2)上表DNA碱基序列中发生的 变化结果，说明核苷酸代换速率比氨基酸代换速率快。
(3)苋菜抗“莠去净”品系能在种群中快速扩展的遗传学原因是 。
(4)细菌的抗药基因存在于 上，使抗药性通过基因交流而迅速蔓延，成为医学上的主要问题之一。
(5)有机磷农药不仅可通过 作用，沿食物链在人体内积聚，还可使易受环境因素影响的原发性高血压等 遗传病的发病率显著提高，危害人类健康。
[解题思路] 根据抗除草剂和敏感品系的比较可以看出只有228位丝氨酸变成甘氨酸所致，氨基酸的改变，当然是基因中碱基序列的改变引起的，但控制丙氨酸的 DNA序列中A→T的改变没有引起氨基酸的改变，说明核苷酸代换速率比氨基酸代换速率快。叶绿体上抗“莠去净”基因是通过细胞质遗传方式扩展。
[解答] (1)288 (2)A→T (3)抗药性基因在叶绿体中，能通过细胞质遗传方式扩展 (4)质粒 (5)生物富集 多基因
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