2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习集训：专题8遗传的分子基础 —基础集训

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第三单元　生物的遗传
专题8　遗传的分子基础
【考情探究】

课标解读
考情分析
备考指导
考点
考向
1
人类对遗传物质的探索历程
肺炎双球菌的转化实验
考查内容:(1)本专题包括了遗传物质的探究实验的原理、方法及现象解释;DNA分子的结构与功能、DNA半保留复制的条件及应用性分析;基因表达的条件、过程、特点及中心法则的内容。(2)本专题为高频考点,所考查内容多集中在人类对遗传物质的探索历程、基因表达的两个过程。
命题规律:(1)命题落脚点多为人类探索遗传物质的实验分析、翻译过程的条件和调控等。(2)素养考查点多为归纳与概括、演绎与推理、科学探究等。
命题趋势:依据近五年考情,预测本专题仍以遗传物质的探究实验分析、以科技时事信息为情境,分析DNA复制和基因表达有关的问题,并从分子水平理解生物性状的表现和调控机制
在复习过程中,考生要熟记科学史的各种实验过程和方法,分析实验结果、得出正确的结论;熟记并理解DNA的复制特点和过程,会分析放射性同位素标记的问题,理解转录和翻译等内容。特别要注意研究方法和生理过程的归纳比较,并从“基础知识→原理或方法→应用”三个层次上进行系统复习
噬菌体侵染细菌的实验
DNA是主要的遗传物质
2
DNA的结构与复制
DNA的结构
DNA的复制
3
基因的表达
转录与翻译
中心法则
基因与性状的关系

【真题探秘】

命题立意
①核心考点
本题主要考查了基因的结构、基因突变和基因表达的相关内容。
②核心素养
生命观念:结构与功能观。
科学思维:归纳与概括、演绎与推理。
命题特点
①基础性:考查基因突变的实质、基因表达的特点。
②综合性:试题从不同角度对基因突变、基因的表达,特别是基因中的碱基与RNA中的碱基、蛋白质中的氨基酸的对应关系等进行了剖析、归纳,并作了适度的延伸。
解题指导
①审题关键
注意关键词的提取,如“在其编码区的5'端含有”“重复次数改变”“基因突变”“嘧啶碱基”“氨基酸序列”等。
②易混易错
误以为CTCTT重复次数越多,该基因控制合成的蛋白质相对分子质量越大,忽略了可能会影响基因的表达等问题。
③拓展延伸
本专题可以与病毒相联系,探究某病毒的遗传物质;可延伸到科学前沿,进行专题内的综合考查;也可与免疫调节、激素调节、细胞等知识结合在一起进行考查。
【基础集训】
考点一　人类对遗传物质的探索历程
1.1928年,格里菲思利用小鼠为实验材料,进行了肺炎双球菌的转化实验。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.肺炎双球菌的遗传物质是DNA,转化的实质为基因重组
B.注射S型活细菌后小鼠死亡,是由于小鼠丧失了免疫能力
C.注射杀死的S型细菌与R型活细菌混合液后小鼠死亡,是由于S型细菌被活化
D.格里菲思实验证明细菌DNA是“转化因子”,而蛋白质在转化中不起作用
答案　A　
2.肺炎双球菌转化实验中,S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌内并整合到R型细菌的DNA分子上,使这种R型细菌转化为能合成荚膜多糖的S型细菌。下列叙述中正确的是 (　　)
A.R型细菌转化为S型细菌后的DNA中,嘌呤碱基总比例会改变
B.整合到R型细菌内的DNA分子片段,表达产物都是荚膜多糖
C.R型细菌的DNA片段上,可有多个RNA聚合酶结合位点
D.S型细菌转录的mRNA上,可由多个核糖体共同合成一条肽链
答案　C　
3.S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等),不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转化;在特殊条件下离体培养S-Ⅱ型肺炎双球菌可从中分离出R-Ⅱ型菌。格里菲思将加热杀死的S-Ⅲ型菌与R-Ⅱ型菌混合后注入小鼠体内,小鼠患病并大量死亡,并从患病死亡的小鼠体内获得具有活性的S-Ⅲ型菌;而单独注射加热杀死的S-Ⅲ型菌,小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是 (　　)
A.S-Ⅲ型菌经突变形成了耐高温型菌
B.S-Ⅲ型菌是由R-Ⅱ型菌突变形成的
C.R-Ⅱ型菌经过转化形成了S-Ⅲ型菌
D.加热后的S-Ⅲ型菌可能未被完全杀死
答案　C　
4.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述,正确的是 (　　)
A.实验若用15N代替32P标记DNA,无法在沉淀物中检测到放射性物质
B.子代T2噬菌体外壳蛋白由大肠杆菌DNA编码、用大肠杆菌提供的氨基酸合成
C.合成子代T2噬菌体DNA的模板、原料、能量和酶都来自大肠杆菌
D.实验能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,不能证明DNA是大肠杆菌的遗传物质
答案　D　
5.如图是用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程,A代表T2噬菌体侵染大肠杆菌、B代表T2噬菌体蛋白质外壳、C代表大肠杆菌。下列有关叙述正确的是 (　　)

A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,培养液中需含32P的无机盐
B.若要证明DNA是遗传物质,还需设计一组用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验进行对照
C.保温时间延长会提高T2噬菌体侵染细菌的成功率,使上清液中放射性的比例下降
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,大肠杆菌为T2噬菌体繁殖提供了所有条件
答案　B　
6.a、b两类T2噬菌体被32P或35S中的一种标记后分别侵染甲、乙两管大肠杆菌,经保温、搅拌和离心后,检测离心管内放射性物质的位置,结果如图。下列叙述正确的是 (　　)

A.实验结果表明a类T2噬菌体的蛋白质外壳和b类T2噬菌体的DNA均有放射性
B.可以确定甲管的放射性来自32P,乙管的放射性来自35S
C.检测结果表明T2噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌
D.随着T2噬菌体DNA的复制,乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强
答案　A　
考点二　DNA的结构与复制
7.如图表示某DNA片段。下列有关叙述错误的是 (　　)

A.图中①②③不能构成一个DNA的基本单位
B.DNA复制时,④的形成需要DNA聚合酶
C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架
D.DNA分子中碱基对⑨越多,其热稳定性越低
答案　B　
8.DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个值的叙述,正确的是 (　　)
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1
答案　D　
9.下列关于DNA复制的叙述,正确的是 (　　)
A.DNA复制时,严格遵循A—U、G—C的碱基互补配对原则
B.DNA复制时,两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板
C.DNA分子全部解旋后,才开始进行DNA复制
D.核糖核苷酸必须在DNA聚合酶作用下才能连接形成新的子链
答案　B　
10.如图为真核细胞DNA复制过程模式图,下列相关分析错误的是(　　)

A.酶①为DNA解旋酶,酶②为DNA聚合酶
B.图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点
C.在复制完成后,甲、乙可在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开
D.将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后,含15N的脱氧核苷酸链占3/4
答案　D　
考点三　基因的表达
11.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是 (　　)
A.转录过程只发生在细胞核中
B.转录过程需要DNA聚合酶和RNA聚合酶共同起作用
C.一个mRNA分子上可结合多个核糖体进行一条多肽链的合成
D.核苷酸序列不同的基因仍可表达出相同的蛋白质
答案　D　
12.已知一段双链DNA分子中,鸟嘌呤所占的比例为20%,由这段DNA转录出来的mRNA中胞嘧啶的比例是 (　　)
A.10%　　　B.20%　　　C.40%　　　D.无法确定
答案　D　
13.人体在正常情况下,能够发生的生理过程是 (　　)
A.相同的DNA复制成不同的DNA
B.相同的DNA转录出不同的RNA
C.相同的密码子翻译成不同的氨基酸
D.相同的tRNA携带不同的氨基酸
答案　B　
14.下列关于洋葱根尖细胞内基因表达的叙述,正确的是 (　　)
A.该过程可发生在该细胞的线粒体和叶绿体中
B.转录终止时RNA从模板链上的终止密码子处脱离下来
C.基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D.翻译时编码氨基酸的密码子与反密码子为互补的关系
答案　D　
[教师专用题组]
【基础集训】
考点一　人类对遗传物质的探索历程
1.(2020黑龙江双鸭山一中月考,27)下列有关肺炎双球菌及其转化实验的叙述,正确的是 (　　)
A.给小鼠注射S型菌DNA,小鼠将患败血症而死亡
B.S型菌的致病性可能与其细胞表面的一层多糖类物质有关
C.实验中少量R型菌转化为S型菌的现象属于基因突变
D.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质
答案　B　S型菌的DNA可使R型菌转化为有毒性的S型菌,因此,将S型菌的DNA与R型菌混合后给小鼠注射,小鼠会患败血症死亡,但只给小鼠注射S型菌的DNA小鼠不会患败血症死亡,A错误;S型菌有致病性,原因是其表面的荚膜可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生存并繁殖,使宿主患病,B正确;实验中R型菌转化为S型菌的现象属于基因重组(广义上的),C错误;格里菲思的体内转化实验仅证明加热杀死的S型菌中含有某种“转化因子”,没有证明DNA是遗传物质,艾弗里的体外转化实验证明了DNA是遗传物质,D错误。
2.(2020安徽江淮十校第一次联考,13)细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜,菌落光滑,可致病,对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型:R型,无荚膜,菌落粗糙不致病;另一种是抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验,下面分析合理的是 (　　)

A.甲组中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复
B.乙组中仅观察到一种菌落
C.丙组培养基中会出现R型和S型两种菌落
D.丁组培养基中无菌落生长
答案　D　甲组中部分R型菌被转化为PenrS型菌,PenrS型菌可使小鼠患败血症且对青霉素具有抗性,故注射青霉素治疗后不可康复,A错误;PenrS型菌的DNA可使部分R型菌转化为PenrS型菌,所以乙组中可观察到R型菌和PenrS型菌两种菌落,B错误;R型菌对青霉素敏感,故在含青霉素的培养基上不会出现R型菌落,C错误;丁组中PenrS型菌的DNA被DNA酶水解,所以无S型菌落出现,又由于培养基含有青霉素,因此R型菌落也不能生长,D正确。
3.(2019福建漳州一模,16)下列关于“肺炎双球菌的体外转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述中,错误的是 (　　)
A.将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,一段时间后培养基中会有两种菌落
B.在用35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中,细菌裂解后得到的T2噬菌体大多数有放射性
C.在用32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中,保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高
D.两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应
答案　B　S型细菌的DNA会使部分R型活细菌转化为S型活细菌,因此一段时间后,培养基中会有两种菌落,A正确;35S标记的是T2噬菌体的蛋白质,在T2噬菌体侵染细菌的实验中,只有DNA进入大肠杆菌中,蛋白质外壳留在外面,细菌裂解后得到的子代噬菌体没有放射性,B错误;用32P标记的T2噬菌体侵染细菌时,保温时间太长,细菌将会裂解释放出子代噬菌体,保温时间太短,部分T2噬菌体还未侵染细菌,两种情况均可导致上清液放射性升高,C正确;两个实验的设计思路均是设法将DNA和蛋白质分开后单独研究各自的效应,D正确。
4.下列关于生物遗传物质的叙述,正确的是 (　　)
A.具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA
B.真核生物的遗传物质主要是DNA
C.病毒的遗传物质是RNA
D.细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA
答案　A　具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA,RNA不是遗传物质,A正确、B错误;病毒的遗传物质是DNA或RNA,C错误;真核细胞细胞内的遗传物质是DNA,D错误。
5.用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记T2噬菌体放射性的30%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述不正确的是 (　　)
A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中
B.沉淀物的放射性来自T2噬菌体的DNA
C.上清液具有放射性的原因是保温时间过长
D.本结果尚不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA
答案　C　在本题的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,离心后大肠杆菌主要在沉淀物中,A选项正确;32P标记的是T2噬菌体的DNA,T2噬菌体侵染大肠杆菌时将DNA注入大肠杆菌细胞中,经离心后随大肠杆菌沉淀,B选项正确;若保温时间过长,大肠杆菌裂解,新合成的T2噬菌体会释放到培养液,经离心出现在上清液中,但由题知,被侵染细菌存活率接近100%,可能是因为部分T2噬菌体未吸附、侵染大肠杆菌,所以经搅拌、离心后上清液中出现放射性,C选项错误;本实验只对DNA进行标记,未进行蛋白质标记的相关实验,尚不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA,D选项正确。
6.肺炎双球菌体外转化实验中,将S型菌进行分离提纯获得的物质分别与R型菌混合,接种到培养基上,观察到表面光滑的菌落。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌
B.提纯后的物质诱发R型菌发生了基因突变
C.荚膜多糖进入R型菌导致表面光滑的菌落出现
D.R型菌转化成S型菌后DNA中嘌呤的比例发生了改变
答案　A　本题考查考生对肺炎双球菌转化实验中实验材料和转化实质以及DNA结构的理解。
　　S型菌菌落光滑,R型菌菌落粗糙,可以通过菌落特征鉴别,A正确;R型菌转化成S型菌的实质是S型菌的DNA重组到R型菌的DNA中,因此属于基因重组,B、C错误;R型菌转化为S型菌属于基因重组,所以DNA中嘌呤的比例没有发生改变,D错误。
易错警示　可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,基因突变具有不定向性和低频性。在本实验中R型菌的变异具有定向且频率较高的特征,显然不符合基因突变的特点,更近似于基因重组,这种依靠DNA分子的转移获得基因及其所决定的性状的现象在微生物中较为普遍。
7.1952年,赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在噬菌体侵染细菌过程中的功能,实验数据如图所示,下列说法不正确的是 (　　)

A.细胞外的32P含量约30%,原因是有部分标记的T2噬菌体还没有侵染细菌或由于侵染时间过长,部分子代噬菌体从细菌中释放出来
B.实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别约占初始标记T2噬菌体放射性的80%和30%
C.图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%,说明细菌没有裂解
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜,时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来,会使细胞外32P含量增高
答案　A　T2噬菌体侵染大肠杆菌的时间过长,可造成大肠杆菌裂解释放子代噬菌体,会使细胞外32P含量增高,但曲线显示,被侵染的细菌存活率为100%,说明细菌并未裂解,故细胞外的32P含量有30%,是部分标记的T2噬菌体还未侵染细菌所致。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别约占初始标记T2噬菌体放射性的80%和30%。
8.图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,图乙是利用同位素标记技术完成T2噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中,不正确的是 (　　)

A.图甲中ab对应的时间段内,小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体
B.图甲中,后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
C.图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性
D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体,裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性
答案　D　加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后,小鼠免疫系统接受抗原刺激产生抗体需要一段时间,图甲中ab段对应的时间段内,小鼠体内还没有产生大量抗体;S型细菌可抵御小鼠免疫系统的清除,后期大量的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的;用35S标记噬菌体的蛋白质外壳时,子代噬菌体不具有放射性,故图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性;图乙中若用32P标记亲代噬菌体,噬菌体增殖多代后裂解,释放出的子代噬菌体中大部分不具有放射性。
9.(2018浙江11月选考,18,2分)下列关于遗传物质的叙述,正确的是 (　　)
A.烟草的遗传物质可被RNA酶水解
B.肺炎双球菌的遗传物质主要是DNA
C.劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNA
D.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸
答案　C　本题通过对多种生物的遗传物质的分析,考查了生命观念中的物质与能量观。烟草是植物,其遗传物质是DNA,不能被RNA酶水解,A错误;肺炎双球菌的遗传物质就是DNA,对于整个生物界来说,DNA是主要的遗传物质,B错误;劳氏肉瘤病毒的遗传物质是RNA,且它是逆转录病毒,能以RNA为模板逆转录出单链DNA,C正确;T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核苷酸,D错误。
考点二　DNA的结构与复制
10.如图为大肠杆菌的DNA片段模式图,①②③④代表相应的物质,下列叙述正确的是 (　　)

A.DNA是大肠杆菌的主要遗传物质
B.①②的交替排列是导致DNA多样性的原因之一
C.若α链中③占该链碱基数的比例为a,则β链中④占β链碱基数的比例为(0.5-a)
D.图示中编号所代表的物质,在RNA中唯一不能找到的是②
答案　D　大肠杆菌的遗传物质只有DNA,A错误;DNA分子中①磷酸和②脱氧核糖的交替排列是不变的,不属于导致DNA多样性的原因,B错误;由于③与④互补配对,故α链中③的比例等于β链中④的比例,C错误;与DNA相比,RNA中不含有脱氧核糖和碱基T,图中③④之间有三个氢键,应为G—C碱基对,题图中编号所代表的物质中没有碱基T,故图中编号所代表的物质,在RNA中唯一不能找到的是②脱氧核糖,D正确。
11.(2019湖南常德期末,12)下列关于DNA结构与功能的说法,错误的是 (　　)
A.DNA分子中能储存大量的遗传信息
B.DNA分子中每个五碳糖上连接一个磷酸和一个含N碱基
C.DNA分子中G与C碱基对含量越高,其分子结构越稳定
D.若DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)