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2023届高考生物二轮复习遗传的分子基础作业含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习遗传的分子基础作业含答案,共38页。
专题10 遗传的分子基础
高频考点
考点1 DNA是主要的遗传物质
该考点的基础层级训练内容为肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验,重难层级多为噬菌体侵染细菌实验中的放射性强度变化分析。
限时25分钟,正答率: /8。
基础
1.(2022湖南,2,2分)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生( )
A.新的噬菌体DNA合成
B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
答案 C
2.(2022广东,5,2分)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
答案 D
3.(2021全国乙,5,6分)在格里菲思所做的肺炎双(链)球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是( )
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
答案 D
4.(2019江苏,3,2分)赫尔希和蔡斯的T2(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.实验中可用15N代替32P标记DNA
B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
答案 C
5.(2021辽宁沈阳一模,6)下列有关“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”的叙述,错误的是( )
A.T2噬菌体的化学组成元素有C、H、O、N、P、S
B.T2噬菌体中嘌呤碱基含量等于嘧啶碱基含量
C.离心的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验能够证明DNA是遗传物质
答案 C
重难
6.(2022海南,13,3分)某团队从如表①~④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
材料及标记
实验组
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N标记
②
32P标记
35S标记
③
3H标记
未标记
④
35S标记
未标记
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.④和③
答案 C
7.(2021甘肃天水一中月考,22)如图表示“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中保温时间与物质放射性强度的变化,下列叙述正确的是 ( )
A.甲表示在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中,沉淀物放射性含量的变化
B.甲表示在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中,沉淀物放射性含量的变化
C.乙表示在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中,上清液放射性含量的变化
D.乙表示在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中,上清液放射性含量的变化
答案 D
8.(2022山东潍坊期中,19)(不定项)T2噬菌体是探索DNA是遗传物质的典型生物,T2噬菌体某些基因表达的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中RNA聚合酶是在T2噬菌体内的核糖体上合成的
B.①②来自同一个DNA分子,它们是相同的
C.T2噬菌体侵染细菌时,用15N标记T2噬菌体,则在上清液和沉淀物中均不能检测到放射性
D.T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质
答案 ABC
考点2 DNA的结构与复制
该考点的基础层级训练内容为DNA的结构特点、DNA的复制过程,重难层级多结合同位素标记技术考查与DNA半保留复制有关的计算。
限时25分钟,正答率: /7。
基础
1.(2021辽宁,4,2分)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5'端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
答案 A
2.(2021海南,6,2分)已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 B
重难
3.(2022广东,12,2分)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
答案 C
4.(2022河北邢台期初,10)生物学家为探究DNA复制方式,将15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,通过CsCl密度梯度离心技术,将细胞中的不同DNA分离开来,在试管中得到不同密度的DNA带。下列有关DNA复制的说法,错误的是 ( )
A.根据第一代细胞只出现一条居中的DNA带,可以排除DNA的复制方式是全保留复制
B.如果是半保留复制,那么第二代细胞中的DNA分子离心后可以得到两条DNA带
C.DNA分子复制时,边解旋边复制,同时需要模板、原料、能量和酶等
D.探究DNA复制方式的方法与分离细胞器的方法完全相同
答案 D
5.(2022黑龙江大庆实验中学开学考,40)将含有14N/14N-DNA的大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养n代,分离出细菌中的DNA进行密度梯度离心和分析,下列叙述错误的是( )
A.离心后的DNA分布于离心管下部条带的占(2n-2)/2n
B.离心后的DNA分布于离心管的下部条带和中部条带
C.含有15N的子代DNA分子占总数的100%
D.含有14N的子代DNA分子占总数的1/2n
答案 D
6.(2021全国甲,30,9分)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究。实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是 。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是
。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA 。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是 。
答案 (1)合成DNA时,dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸,远离A的β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸,只有α位的磷酸基团会参与形成DNA
(2)避免RNA与DNA片段甲形成杂交分子,对基因在染色体上的定位造成干扰 (3)变性解聚为单链
(4)DNA酶(或答DNA水解酶)
考点3 基因的表达及与性状的关系
该考点的基础层级直接考查基因表达的过程,重难、综合层级试题常通过学习探索情境考查基因表达的调控。
限时30分钟,正答率: /10。
基础
1.(2019全国Ⅰ,2,6分)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是( )
①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.①②④ B.②③④
C.③④⑤ D.①③⑤
答案 C
2.(2020海南,14,3分)下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述,正确的是( )
A.转录时基因的两条链可同时作为模板
B.转录时会形成DNA-RNA杂合双链区
C.RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程
D.翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性
答案 B
3.(2020全国Ⅲ,3,6分)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
答案 C
重难
4.(2022湖北,6,2分)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是( )
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
答案 A
5.(2020江苏,9,2分)某膜蛋白基因在其编码区的5'端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCTT,下列叙述正确的是( )
A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
答案 C
6.(2022河北邯郸摸底,7)DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基。基因组中转录沉默区常常发生甲基化。将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后,发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是( )
A.DNA甲基化改变了碱基对的排列顺序,属于基因突变
B.基因启动子甲基化后,可能会影响RNA聚合酶的结合
C.细胞中基因甲基化后,可能会影响细胞的结构和功能
D.肌细胞可能通过相关的酶移除甲基基团,完成去甲基化
答案 A
7.(2021湖南,13,4分)(不定项)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B
B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
答案 ABC
8.(2021河北,16,3分)(多选)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。表中为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是( )
药物名称
作用机理
羟基脲
阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D
抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶活性
A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
答案 BCD
综合
9.(2022湖南,14,4分)(不定项)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
答案 D
10.(2020全国Ⅱ,29,10分)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:
氨基酸
密码子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA
GAG
酪氨酸
UAC
UAU
组氨酸
CAU
CAC
(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是 。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是 ,作为mRNA执行功能部位的是 ;作为RNA聚合酶合成部位的是 ,作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为 。
答案 (1)rRNA、tRNA (2)细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 (3)酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸 UAUGAGCACUGG
易混易错
易错 密码子与反密码子
1.(2022辽宁葫芦岛期末,14)研究发现,携带某种氨基酸的tRNA上反密码子中某个碱基改变,对该氨基酸的携带和转运不产生影响。下列叙述正确的是( )
A.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
B.转录时RNA聚合酶能识别tRNA中特定碱基序列
C.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定
D.一种氨基酸可能被多种tRNA转运,但一种tRNA一般只能转运一种氨基酸
答案 D
2.(2022江苏无锡期末,3)次黄嘌呤(I)是一种稀有碱基,常作为反密码子的第1个碱基,可与密码子的第3个碱基A或U或C配对,这种现象称为密码子的摆动性。已知AUC是异亮氨酸的一种密码子。相关叙述正确的是( )
A.决定氨基酸的密码子和携带氨基酸的tRNA种类都是61种
B.密码子的摆动性表现在密码子第1位碱基可与多种碱基配对
C.密码子的摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,提高了突变频率
D.含有反密码子GAU和IAU的tRNA,都能携带异亮氨酸进入核糖体合成多肽链
答案 D
易错 DNA复制中的碱基替换
3.(2021山东,5,2分)利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是( )
A.N的每一个细胞中都含T-DNA
B.N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占1/2
答案 D
疑难 操纵子与基因表达调控
4.(2022河北衡水中学六调,13)大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.色氨酸基因转录调控机制属于正反馈调节
B.该复合物需要穿过核孔才能结合色氨酸操纵子
C.该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性
D.大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成色氨酸
答案 C
题型模板
模型一 遗传信息的传递过程
典型模型
细胞中遗传信息的传递过程
模型特征:细胞生物的遗传物质一定是DNA,所以细胞中的遗传信息传递过程为DNA→RNA→蛋白质。考题通常以具体情境为载体考查遗传信息传递过程及特点。
1.(2021河北,8,2分)关于基因表达的叙述,正确的是( )
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
答案 C
2.(2021浙江1月选考,22,2分)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
答案 B
变式模型
变式1 DNA病毒遗传信息的传递过程
模型特征:一般,病毒DNA进入细胞核后,在病毒DNA指导下转录、翻译病毒的蛋白质并进行病毒DNA的复制。
3.(2020陕西西安高新一中调研,13)非洲猪瘟病毒(ASFV)的基因是双链线状DNA,主要在猪的吞噬细胞中复制,下列有关说法正确的是( )
A.ASFV利用宿主细胞的细胞器合成病毒的蛋白质外壳
B.ASFV与猪的核酸彻底水解的产物相同
C.ASFV的DNA两条链上的嘌呤数相等
D.ASFV主要破坏猪的非特异性免疫,对特异性免疫影响较小
答案 A
4.(2016海南,13,2分)某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是( )
A.抑制该病毒RNA的转录过程
B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C.抑制该RNA病毒的反(逆)转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
答案 C
5.(2021浙江6月选考,19,2分)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA),该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是 ( )
A.+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
答案 A
实践应用
6.(2021山东日照期中,23)SARS-CoV-2是单股正链(+RNA)病毒,外被囊膜,囊膜上有与入侵宿主细胞密切相关的多个蛋白质。如图表示SARS-CoV-2侵入人体细胞以及在细胞中的增殖过程。请回答下列问题:
(1)由图可知,SARS-CoV-2通过囊膜表面的蛋白质与宿主细胞膜上的 结合后,通过细胞的 作用进入细胞。
(2)过程③表示 ,该过程除了需要图中所示的物质外,还需要宿主细胞提供 ;据图分析,该过程的产物的功能是 。
(3)目前,研究人员已经筛选获得了一些对SARS-CoV-2有抑制作用的药物,其中一种是核苷酸类似物,其作用原理是在病毒进行核酸合成时被整合进病毒的核酸,这类药物主要抑制图中的 过程(填序号),参与该过程的酶与宿主细胞自身的RNA聚合酶在行使功能时的区别是 。
答案 (1)特异性受体 胞吞 (2)翻译 氨基酸、tRNA和能量等 一是参与RNA复制,二是参与构成子代病毒蛋白质外壳和囊膜 (3)⑤⑥ 参与该过程的酶与RNA结合,宿主细胞的RNA聚合酶与DNA结合(或宿主细胞的RNA聚合酶需要与启动子结合)
模型二 基因表达调控
典型模型
模型1 转录及转录后调节
模型特征:转录调控是指通过改变转录速率等影响基因表达的水平;转录后调节主要体现在对前体mRNA的剪接和加工、对RNA进行编辑(指对转录后的mRNA编码区进行碱基插入、删除或替换,从而翻译出不同于基因原编码的氨基酸序列的蛋白质)等。
1.[2022 T8联考(2),13]DNA的甲基化是指在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5'甲基胞嘧啶。这种变化会影响DNA的空间构象和功能,如果基因的启动子区域DNA甲基化程度较高,基因通常会关闭,反之基因通常会表达。真核细胞中DNA甲基转移酶发挥作用的示意图(如图1所示)。重新DNA甲基转移酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持DNA甲基转移酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化,下列说法正确的是( )
图1
图2
A.图2中①过程需要重新DNA甲基转移酶,②过程需要维持DNA甲基转移酶
B.图2过程可以说明DNA复制方式为半保留复制
C.启动子区域甲基化程度较高,基因不表达的原因可能是与DNA聚合酶的结合受阻
D.DNA的甲基化可以调控基因的表达,细胞朝不同方向分化,从而使其功能趋向全面化
答案 B
2.(2020北京西城二模,5)人体载脂蛋白apo-B基因在肝、肾细胞中控制合成的蛋白质含有4 563个氨基酸,但在小肠细胞中控制合成的蛋白质仅有2 153个氨基酸,原因是小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.与RNA结合的脱氨酶导致apo-B基因发生基因突变
B.与RNA结合的脱氨酶能识别并结合RNA的特定序列
C.CAA编码特定的氨基酸,而UAA是终止密码子
D.图示机制导致人体同一基因控制合成不同蛋白质
答案 A
模型2 翻译及翻译后调节
模型特征:翻译调控是指通过改变翻译速率从而改变基因表达的水平,翻译过程涉及核糖体、mRNA、tRNA等,这些结构和谐统一才能顺利完成蛋白质的生物合成;翻译后调节指通过影响翻译产物(相应蛋白质)从而调控细胞的生命活动,包括新生肽链的剪接和化学修饰、肽链的折叠等。
3.(2021江苏常州一模,9)(多选)当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述正确的是( )
A.①过程所需的嘧啶数与嘌呤数相等
B.②过程中a核糖体结合过的tRNA最多
C.当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA只通过激活蛋白激酶抑制基因表达
D.终止密码子与d核糖体距离最远
答案 BD
4.(2018浙江4月选考,25,2分)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如图。下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
答案 B
5.(2020河北承德一中三模,24)胰岛素是在胰岛B细胞中合成的,由A、B两条肽链组成,由一个基因编码,在核糖体合成的胰岛素前体物质,需要在内质网中切除部分肽链才能成为胰岛素。下列有关胰岛素的叙述,正确的是( )
A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C.胰岛素的功能取决于它的空间结构,而空间结构与氨基酸的序列无关
D.核糖体合成的前体物质需经蛋白酶的作用才能形成胰岛素
答案 D
情境应用
简单情境
1.细菌的转化实验(2022河北保定一模,14)(多选)转化是细胞从周围介质中吸收来自另一基因组成细胞的DNA,而使其自身基因组成和性状发生变化的现象。下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲思的实验证明了S型细菌和R型细菌的DNA均可使对方转化
B.艾弗里的实验证明了S型细菌的DNA能使R型细菌的基因组成发生改变并使其具有荚膜
C.给小鼠注入R型细菌与加热致死的S型细菌的混合物后,R型细菌会被转化并导致小鼠死亡
D.在R型细菌的培养基中只加S型细菌的DNA比加入等量DNA和蛋白质混合物的转化效率要高
答案 BCD
2.染色体外ecDNA(2022福建泉州三模,6)ecDNA是染色体外的双链环状DNA,可在癌细胞中大量分布。ecDNA比染色体DNA更加松散,其上的癌基因更易表达,从而促进肿瘤的发生。有关ecDNA的叙述,错误的是( )
A.ecDNA分子不存在游离的磷酸基团
B.ecDNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖
C.ecDNA分子复制方式为半保留复制
D.癌细胞中不存在ecDNA与蛋白质结合物
答案 D
复杂情境
3.DNA修复机制(2022辽宁辽南协作体二模,6)科学家研究发现,细胞可通过多种酶系统和其他物理化学方法来修复和纠正偶然发生的DNA损伤,图为DNA结构缺陷时的一种切除修复的方式,相关说法不正确的是( )
A.由图可知酶①的移动方向为由右向左
B.酶②催化磷酸二酯键合成
C.图示过程涉及碱基互补配对原则
D.若该片段所在的DNA分子,全部碱基中C占30%,则该DNA分子的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3∶2
答案 A
4.核糖体移框(2022辽宁沈阳二模,4)遗传信息的翻译过程包括起始、延伸和终止。在延伸过程中,偶尔会出现核糖体一次移动的不是三个碱基的“距离”,而是两个或者四个碱基的“距离”,此现象称为“核糖体移框”。下列有关该现象的推断,错误的是( )
A.可导致细胞中某些基因的碱基发生增添或缺失
B.不会导致mRNA上起始密码子的位置发生改变
C.可导致mRNA上提前或者延后出现终止密码子
D.可导致翻译出的多肽链的氨基酸顺序发生改变
答案 A
复杂陌生情境
5.表观遗传的机制(2022 T8联考二模,14)科学家在对肥胖症进行研究时发现,正常小鼠体内FTO基因的敲除或失活会导致细胞内RNA的甲基化修饰水平增加约20%,同时减少成熟脂肪细胞内脂肪含量,而敲除METTL3基因后,其结果刚好相反。相关叙述正确的是( )
A.FTO基因的过量表达会减少脂肪含量
B.mRNA的甲基化不会导致遗传信息的改变
C.FTO与METTL3对脂肪含量的影响属于负反馈调节
D.FTO与METTL3可在转录水平对基因的表达进行调节
答案 B
6.新冠病毒的增殖(2022河北邯郸一模,5)新冠病毒是+RNA病毒,其+RNA可直接与核糖体结合后合成病毒所需的酶,图是该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下列有关叙述错误的是 ( )
A.+RNA可作为翻译的模板合成RNA复制酶
B.-RNA中碱基的改变不会导致子代病毒变异
C.酶1、酶2和酶3都能催化磷酸二酯键的形成
D.合成病毒蛋白质所需的tRNA来自宿主细胞
答案 B
7.RNA编辑(2022福建漳州一模,16)RNA编辑是某些RNA,特别是mRNA前体的一种加工方式,如插入、删除或取代一些核苷酸,导致DNA所编码的mRNA发生改变。载脂蛋白基因编码区共有4 563个密码子对应的碱基对,在表达过程中存在RNA编辑现象。如图是在哺乳动物肝脏和肠组织中分离到的载脂蛋白mRNA序列,两种RNA只有图示中的碱基不同。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.RNA编辑属于基因突变,原因是基因表达的产物发生了变化
B.通过RNA编辑,使肠载脂蛋白mRNA中终止密码子提前出现
C.①过程发生在细胞核内,需要解旋酶和RNA聚合酶参与催化
D.②过程共需要mRNA和tRNA两种RNA参与,tRNA的作用是运输氨基酸
答案 B
8.遗传印记分析(2022福建莆田二模,20)遗传印记是指同一个基因由于来源于父本与母本的不同而产生表达差异的现象。DNA甲基化不改变DNA序列,通过碱基连接甲基基团来抑制基因表达,是遗传印记的重要原因之一。胰岛素样生长因子2(Igf2)基因是最早发现的印记基因,位于小鼠7号常染色体上,存在有功能型的A基因和无功能型的a基因,A基因能促进小鼠生长,而a基因无此功能。Igf2基因在雌鼠形成配子时印记重建为甲基化,在雄鼠形成配子时为去甲基化,过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中雌雄小鼠基因型相同,但表型不同的原因是 。
(2)图中雌鼠在形成配子时,A和a基因遵循 定律。雌鼠的A基因来自它的 (“母本”或“父本”或“不确定”)。
(3)某研究小组要验证雌配子形成过程中A基因印记重建为甲基化。现有小鼠若干:①纯合的生长正常雌鼠 ②杂合的生长正常雌鼠 ③杂合的生长缺陷雌鼠 ④纯合的生长正常雄鼠 ⑤纯合的生长缺陷雄鼠,请选择一个杂交组合并预期实验结果。
杂交组合(写序号): 。
预期实验结果: 。
(4)小鼠毛色褐色(B)对黄色(b)为显性,且基因B、b没有遗传印记。将基因型为AaBb的雌雄小鼠杂交,根据子代生长情况和毛色可以推知基因B、b是否在7号染色体上:
若子代生长正常褐色鼠∶生长缺陷褐色鼠∶生长正常黄色鼠∶生长缺陷黄色鼠= ,则基因B、b不在7号染色体上;否则在7号染色体上。
答案 (1)雄性小鼠A基因甲基化,抑制其表达;雌性小鼠A基因没有甲基化,正常表达 (2)分离 父本 (3)①×⑤(或②×⑤) 子代全为生长缺陷 (4)3∶3∶1∶1
审题解题
1.(2022广东韶关一模,15)DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的过程。研究发现,雌蜂幼虫用不同的食物喂养,基因组的甲基化程度不同(图1)。科学家通过现代生物技术手段,得到Dnmt3(DNA甲基转移酶的一种)合成被破坏的雌蜂幼虫,在同样喂食花粉和花蜜的条件下,该雌蜂幼虫发育成蜂王(图2)。据此分析下列叙述正确的是( )
图1 DNA甲基化与雌蜂幼虫的发育
图2 Dnmt3合成被破坏后雌蜂幼虫的发育
A.DNA分子甲基化程度越高,DNA碱基序列的改变程度越大
B.对于Dnmt3功能缺陷的雌蜂幼虫来说,食物类型的差异不影响其发育方向
C.指导Dnmt3合成的基因是决定雌蜂幼虫发育分化的关键因素
D.蜂王浆中的某些物质可促进Dnmt3的合成
补充设问
审题方法
设问① 图1,DNA的甲基化与蜂王的发育有何关系?图2,Dnmt3的有无与蜂王的发育有何关系?
解题思路
设问② 综合图1和图2解释“为什么喂食蜂王浆的雌蜂幼虫可以发育成蜂王?”
答案 B
补充设问答案 设问① DNA甲基化程度低的雌蜂幼虫可以发育为蜂王。Dnmt3(DNA甲基转移酶)合成被破坏的雌蜂幼虫可以发育为蜂王。
设问② 喂食蜂王浆→抑制DNA甲基转移酶(Dnmt3)的合成→某些基因甲基化程度低→影响基因表达水平→促进雌蜂幼虫发育为蜂王。
2.(2022山东青岛期末,24)操纵子是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由调节基因(R)、启动子(P)、操纵基因(O,不编码蛋白质)、结构基因(编码蛋白质的多个基因)等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中乳糖代谢所需酶的合成及调控过程。图1表示环境中没有乳糖时,结构基因的表达被“关闭”的调节机制;图2表示环境中有乳糖时,结构基因的表达被“打开”的调节机制。请回答下列问题:
图1
图2
(1)过程①发生的场所是 。由图1可知,当培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时,调节基因的表达产物阻遏蛋白会与操纵基因结合,阻碍 与启动子结合,从而抑制结构基因的表达。该调节机制的意义是 。
(2)从图2可知,乳糖与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白的 改变而失去功能,则结构基因表达,合成的酶催化乳糖分解。乳糖被分解后又可导致结构基因不表达,该调节机制为 调节。
(3)图1和图2所示调节过程反映了 。
补充设问
审题方法
设问① 何为操纵子?操纵子由哪几部分组成?各自有何作用?
解题思路
设问② 比较图1和图2,当培养基中存在乳糖和不存在乳糖时,阻遏蛋白和操纵基因的状态有何不同?
答案 (1)拟核 RNA聚合酶 既保证了大肠杆菌能量的供应,又可以避免物质和能量的浪费 (2)空间结构 (负)反馈 (3)基因与基因之间、基因与基因表达产物之间、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,共同精细地调控生物体的生命活动
补充设问答案 设问① 基因表达和控制的一个完整单元称为操纵子,操纵子由调节基因、启动子、操纵基因、结构基因等组成。调节基因编码阻遏蛋白,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,操纵基因决定着结构基因是否需要表达(关或开),结构基因编码蛋白质。
设问② 环境中不存在乳糖时,调节基因表达的阻遏蛋白与操纵基因结合;环境中存在乳糖时,乳糖与阻遏蛋白结合,使得RNA聚合酶可以与启动子结合,驱动结构基因的转录。
相关试卷
这是一份2023届高考生物二轮复习遗传的分子基础作业含答案,共13页。
这是一份2023届高考生物二轮复习遗传的分子基础作业含答案,共13页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
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