高考生物二轮复习（7）遗传的分子基础训练含答案

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  整合训练(七)　遗传的分子基础 [全员必做题]1．[2019·河南省南阳高三试题]对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述，不正确的是(　　)A．孟德尔发现遗传因子并证实了遗传因子的传递规律和化学本质B．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C．沃森和克里克在探究DNA结构时利用了物理模型构建的方法D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA解析：孟德尔发现遗传因子并证实了遗传因子传递规律，但没有发现遗传因子的化学本质，A错误；噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外，这样DNA和蛋白质彻底分开，因此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，B正确；沃森和克里克在探究DNA结构时利用了物理模型构建的方法，C正确；烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA，D正确。答案：A2．[2019·湖南怀化高三二模]下列关于物质或生物“转化”的叙述错误的是(　　)A．在植物细胞有丝分裂过程中，染色质和染色体可相互转化B．在光合作用的暗反应过程中，C3和C5可相互转化C．在细胞正常生命活动过程中，ATP和ADP可相互转化D．在肺炎双球菌的转化实验中，S型细菌和R型细菌可相互转化解析：在植物细胞有丝分裂的前期，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体，而在有丝分裂的末期，染色体逐渐变成染色质，A正确；在光合作用的暗反应过程中，首先CO2和C5结合形成C3，而后C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原成糖类和C5，B正确；在细胞正常生命活动过程中，ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，C正确；在肺炎双球菌的转化实验中，S型细菌的DNA可促使R型细菌转化为S型细菌，但没有证明S型细菌可以转化为R型细菌，D错误。答案：D3．[2019·四川成都石室中学高三二模]非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的，该病毒的遗传物质是线状DNA分子。下列说法正确的是(　　)A．ASFV发生的突变和基因重组可为生物进化提供原材料B．ASFV在增殖时需宿主细胞提供模板、原料、能量和酶C．ASFV的DNA分子中具有多个RNA聚合酶识别结合位点D．ASFV的DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连解析：病毒没有染色体，也不能进行有性生殖，因此病毒不能发生染色体变异和基因重组，A错误；病毒增殖时，模板是由自身提供的，宿主细胞为其提供的是原料、能量和酶，B错误；病毒DNA分子中含有多个基因，这些基因转录时，都会有相应的RNA聚合酶与之识别结合，C正确；猪瘟病毒是线状DNA分子，在分子中间的脱氧核糖连接2个磷酸基团，而最末端有一个脱氧核糖只连接1个磷酸基团，D错误。答案：C4．[2019·广东湛江二模]nuc－1基因普遍存在于高等生物细胞中，该基因所编码的蛋白质能使DNA分解，进而导致细胞死亡。下列有关叙述合理的是(　　)A．nuc－1基因的表达可导致细胞凋亡B．胚胎发育过程中所有的细胞的nuc－1基因均不表达C．癌细胞分裂快，其内不可能存在nuc－1基因D．nuc－1基因的一条链中A与T一定相等解析：由题意知，nuc－1基因所编码的蛋白质能使DNA分解，进而导致细胞死亡，细胞死亡是由nuc－1基因控制的，属于细胞凋亡，A正确；细胞凋亡发生在个体发育过程中，因此胚胎发育过程中，nuc－1基因会表达，B错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质不变，癌细胞是畸形分化的细胞，癌细胞内含有nuc－1基因，只是该基因不表达，C错误；基因中两条链上的碱基A＝T，单链中A不一定与T相等，D错误。答案：A5．[2019·福建厦门高三质检]下图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，下列叙述正确的是(　　)A．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验B．可用(NH4)SO4、(NH4)SO4分别代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验C．试管③中b带的DNA的两条链均含有14ND．仅比较试管②和③的结果不能证明DNA复制为半保留复制解析：噬菌体是病毒，不能用普通培养基培养，因此不能用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，A错误；S不是DNA的特征元素，因此不能用含有标记S的化合物代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验，B错误；试管③中a带的DNA的两条链均含有14N，而b带的DNA的一条链含有14N、一条链含有15N，C错误；仅比较试管②和③的结果不能证明DNA复制为半保留复制，D正确。答案：D6．[经典高考]在其他条件具备情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是(　　)A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸解析：若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶，A错误；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错误；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错误；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，即蛋白质(或多肽)，则Z是氨基酸，D正确。答案：D7．[2019·福建省厦门高三质检]环境中较高浓度的葡萄糖会抑制细菌的代谢与生长。某些细菌可通过SgrSRNA进行调控，减少葡萄糖的摄入从而解除该抑制作用。其机制如下图所示：请据图回答：(1)生理过程①发生的场所是________，此过程需要以________作为原料，并在________酶催化下完成。(2)生理过程②中，tRNA能够识别并转运________，还能精确地与mRNA上的________进行碱基互补配对。(3)简述细菌通过SgrSRNA的调控减少对葡萄糖摄入的机制。(写出两点即可)________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：(1)根据以上分析可知，过程①表示转录，发生在细菌的细胞质基质中，该过程需要RNA聚合酶的催化，以4种核糖核苷酸为原料。(2)过程②表示翻译，该过程中识别并转运输氨基酸的工具是tRNA，tRNA上的反密码子能够精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。(3)根据图示分析可知，细菌细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面，SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白GmRNA的降解，导致葡萄糖运载体蛋白G合成减少，使葡萄糖的摄入减少；另一方面，SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖运载体蛋白G结合，使其失去转运功能，使葡萄糖的摄入减少。答案：(1)细胞质基质　(四种游离的)核糖核苷酸　RNA聚合(2)(一种)氨基酸　密码子(遗传密码)(3)细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面，SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白GmRNA的降解，导致葡萄糖运载体蛋白G合成减少，使葡萄糖的摄入减少；另一方面，SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖运载体蛋白G结合，使其失去转运功能，使葡萄糖的摄入减少8．[2019·山东、湖北部分重点中学高考冲刺模拟试卷]如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题：(1)根据苯丙氨酸代谢途径示意图，某患儿缺乏酶________________________________________________________________________(填序号)患上苯丙酮尿症，此病诊断的方法是患儿的尿液是否含有过多的________________________________________________________________________。(2)根据该图有人认为缺少酶①时，一定会患白化病。你认为是否正确________(填“正确”或“不正确”)，并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)由上述实例可以看出基因通过控制________________进而控制生物的性状。(4)若控制酶①合成的基因发生变异，会引起多个性状改变；尿黑酸症(尿黑酸在人体内积累使人尿液中含有尿黑酸)与图中几个基因都有代谢联系。这说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据苯丙氨酸代谢途径示意图，如果人体细胞中缺少酶①，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸，只能转变为苯丙酮酸，苯丙酮酸随尿排出，会患苯丙酮尿症；所以此病诊断的方法是患儿的尿液是否含有过多的苯丙酮酸。(2)缺少酶①，体内虽然不能由苯丙氨酸转化成酪氨酸，但是酪氨酸仍可以从食物中获取或由其他途径转化而来，在酶⑤的作用下转变为黑色素，因此，缺乏①一般不会导致白化病，此人的观点不正确。(3)由题图及上述实例可以看出基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状。(4)据图可知，若控制酶①合成的基因发生变异，会引起多个性状改变；尿黑酸症与图中几个基因都有代谢联系。这说明基因与性状之间不是简单的一一对应的关系，即一个基因可能控制多个性状，一种性状可由多个基因控制。答案：(1)①　苯丙酮酸(2)不正确　体内虽然不能由苯丙氨酸转化成酪氨酸，但是酪氨酸仍可以从食物中获取或由其他途径转化而来，在酶⑤的作用下转变为黑色素，因此，缺乏①不会导致白化病(3)酶的合成控制代谢(4)一个基因可控制多个性状，一种性状也可由多个基因控制[重点选做题]1．[2019·湖南省怀化市高考生物一模试卷]胰腺癌死亡率高达90%，曾夺走了乔布斯的生命。近来发现胰腺癌患者血液中有一种含量较多的特殊物质——一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA)，这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述正确的是(　　)A．核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出B．这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后，均可得到6种终产物C．作为胰腺癌生物标记的RNA，其翻译成的蛋白质中一般含20种氨基酸D．这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成解析：核孔具有选择性，物质不能自由进出，A错误；这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后，均可得到6种终产物，即磷酸、核糖和4种含氮碱基，B正确；作为胰腺癌生物标记的RNA是一种不编码蛋白质的RNA，因此不能翻译成蛋白质，C错误；这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞核内合成，D错误。答案：B2．[2019·四川成都二诊卷]在生物体内，控制tRNA合成的基因经过转录生成tRNA前体，tRNA前体经过核糖核酸酶P的剪切加工才能成为成熟的tRNA。据此分析，核糖核酸酶P(　　)A．能够催化tRNA基因的转录B．通过破坏氢键剪切前体RNAC．可能存在于细胞核或某些细胞器中D．可对双链DNA分子进行剪切和加工解析：核糖核酸酶P能对tRNA前体进行剪切加工，不能催化转录过程，催化转录过程中的酶是RNA聚合酶，A错误；核糖核酸酶P能对tRNA前体进行剪切加工，其破坏的是磷酸二酯键，不是氢键，B错误；tRNA主要在细胞核中形成，此外线粒体和叶绿体中也能形成，因此对tRNA前体进行加工的核糖核酸酶P可能存在于细胞核或某些细胞器中，C正确；酶具有专一性，核糖核酸酶只能对RNA进行剪切和加工，D错误。答案：C3．[2019·四川广安、眉山、内江等六市二诊卷]如图中的R环结构，是基因转录所形成的RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构。据图分析，R环中(　　)A．嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量一定相等B．杂合链共含有A、T、C、G、U五种含氮碱基C．未配对的DNA单链可以转录形成mRNAD．每条链内相邻核苷酸间都以氢键进行连接解析：R环中的DNA中的嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量相等，但RNA中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量不一定相等，因此R环中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量不一定相等，A错误；杂合链中有DNA和RNA，因此共含有A、T、C、G、U五种含氮碱基，B正确；R环中未配对的DNA单链不是模板链，不可以进行转录，C错误；每条链内相邻核苷酸之间以磷酸二酯键进行连接，D错误。答案：B4．[经典高考]下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是(　　)A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定解析：正常情况下，一条染色体含一个DNA，在细胞分裂时，由于DNA复制，存在一条染色体含两个DNA的情况，A错误；体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA，保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，B正确；基因是有遗传效应的DNA片断，有的DNA片段不是基因，故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错误；生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状也可能由多个基因决定，D错误。答案：B5．[2019·湖北名校联盟高三三模]医学研究发现，神经退行性疾病与神经元中形成的R－loop结构有关。R－loop结构是一种三链RNA—DNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链。导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下列叙述正确的是(　　)A．理论上讲R－loop结构中含有5种核苷酸B．R－loop结构中mRNA和DNA模板链的互补链碱基序列相同C．R－loop结构中的DNA单链不稳定，易发生基因突变D．R－loop结构只影响DNA复制不影响基因的表达解析：R－loop结构是一种三链RNA—DNA杂合片段，DNA中有四种脱氧核糖核苷酸，RNA中有四种核糖核苷酸，所以R－loop结构中有8种核苷酸，5种含氮碱基，A错误；R－loop结构中mRNA与DNA模板链碱基互补配对，和DNA模板链的互补链碱基序列相似，只是U替代了T，B错误；R－loop结构中的DNA单链不稳定，易发生基因突变，C正确；根据题干信息“R－loop结构是一种三链RNA－DNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链。导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在”可推测R－loop结构既影响DNA复制又影响基因的表达，D错误。答案：C6．[2017·海南卷，24]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)两个比值的叙述，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解析：由于双链DNA碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故(A＋C)/(G＋T)为恒值1，A错误；A和T碱基对含2个氢键，C和G碱基对含3个氢键，故(A＋T)/(G＋C)中，(G＋C)数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错误；(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误；经半保留复制得到的DNA分子是双链DNA，(A＋C)/(G＋T)＝1，D正确。答案：D7．[2017·海南卷，25]下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是(　　)A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA解析：一种氨基酸对应有一种或多种密码子，A错误；HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，但转录是以基因一条链为模板的，D错误。答案：B8．[经典高考]近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述，错误的是(　　)A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成D．若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……解析：基因控制蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体；由图示可见，单链向导RNA中含有双链区，双链区的碱基配对遵循碱基配对原则；逆转录酶催化合成的产物不是RNA而是DNA；若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则目标DNA中另一条链的碱基序列是……AGGTCTTAG……故向导RNA中的识别序列是……UCCAGAAUC……。答案：C9．[重庆卷]结合下图分析，下列叙述错误的是(　　)A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链解析：生物的遗传物质是DNA或RNA，则遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A正确；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质，B正确；表现型通过蛋白质表现，故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C正确；编码蛋白质的基因含两条单链，碱基序列互补，遗传信息不同，D错误。答案：D10．[高考江苏卷改编]在体外用14C标记半胱氨酸—tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys—tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala—tRNACys(见下图，tRNA不变)。如果该*Ala—tRNACys参与翻译过程，那么下列说法，正确的是(　　)A．在一个mRNA分子上不能同时合成多条被14C标记的多肽链B．反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C．新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD．新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys解析：多聚核糖体是指一条mRNA上同时结合多个核糖体，可同时合成多条被14C标记的多肽链，A错误；反密码子与密码子按碱基互补原则进行配对，与tRNA携带的氨基酸无关，B错误；由于该tRNA携带的氨基酸由Cys替换成Ala，则新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换成Ala，C正确；该tRNA本应运输Cys，则Ala的位置不会替换为Cys，D错误。答案：C11．[2019·湖北名校联盟高三三模]在证明DNA是遗传物质的过程中，艾弗里的“肺炎双球菌转化”实验，赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染细菌”实验都发挥了重要作用。下列相关分析错误的是(　　)A．艾弗里的实验能说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内B．艾弗里的实验能证明格里菲思提出的“转化因子”是DNAC．艾弗里的实验中得到的R型活细菌被32P标记后可以用来培养T2噬菌体D．赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断解析：艾弗里的实验能说明DNA是转化因子，可见一种细菌的DNA能掺入到另一种细菌中，引起稳定的遗传变异，A正确；在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用，只有其中的DNA组分能够把R型菌转化为S型菌，即DNA是转化因子，B正确；T2噬菌体专一性的寄生在大肠杆菌内，艾弗里的实验中得到的R型活细菌是肺炎双球菌，C错误；赫尔希和蔡斯的实验分别用35S、32P标记的噬菌体侵染无标记的细菌，培养、搅拌、离心、放射性测定，但用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低，35S正好相反，故该实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断，D正确。答案：C12．[2019·吉林省“五地六校”合作体高三试题]如图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程。RP基因操纵元是控制核糖体蛋白质合成的DNA分子片段，RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题：(1)RP基因操纵元的基本组成单位是________；①过程发生的场所是________。(2)tRNA共有________种，其与所携带氨基酸的关系是________________________________________________________________________。(3)大肠杆菌核糖体主要由________________________等物质构成，图中核糖体沿着mRNA的移动依次合成的有关物质是________________________等(用图中所示物质表示)。(4)大肠杆菌细胞中的RNA，其功能有________(多选)。A．作为遗传物质　　　　B．携带遗传密码C．转运氨基酸  D．构成核糖体(5)请写出较为完善的中心法则：________________________________________________________________________(用图解表示)。解析：(1)RP基因操纵元是控制核糖体蛋白质合成的DNA分子片段，故其基本单位是脱氧核苷酸。该图是大肠杆菌的基因表达的过程，①转录的主要场所是拟核。(2)能决定氨基酸的密码子有61种，故对应的tRNA共有61种，一种tRNA只能携带一种氨基酸，但是一种氨基酸可能由多种tRNA转运。(3)核糖体的主要成分是蛋白质和rRNA，图中经过②翻译形成的产物有RP1、RP2、RP3三种。(4)大肠杆菌的遗传物质是DNA，不是RNA，转运RNA可以转运氨基酸、信使RNA可以携带遗传密码，rRNA可以参与核糖体的形成。综上所述，A不符合题意，BCD符合题意。(5)遗传信息的流向包括：DNA的复制、转录、翻译、RNA的逆转录，RNA的复制等，如图所示：。答案：(1)脱氧核苷酸　拟核(2)61　一种氨基酸可由不止一种(多种)tRNA转运，但每种tRNA只能转运一种氨基酸(3)核糖体蛋白质(RP)和rRNA(或蛋白质和rRNA或RP1、RP2、RP3和rRNA)　RP1、RP2、RP3(4)BCD(5)