高考生物二轮复习命题猜想:专题06 遗传的分子基础(解析版)
展开【考向解读】
1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)
3.基因的概念(Ⅱ)
4.DNA分子的复制(Ⅱ)
5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)
6.基因与性状的关系(Ⅱ)
中频考点:遗传信息的转录和翻译
低频考点:人类对遗传物质的探索过程
【命题热点突破一】对细菌转化实验的考查
例1.(2017年江苏卷,2)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( )
A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
【答案】C
【变式探究】艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”,进行了肺炎双球菌体外转化实验。下列叙述错误的是( )
A.肺炎双球菌的细胞结构中没有核膜包被的成形细胞核
B.该实验的设计思路是单独观察S型细菌的DNA和蛋白质等成分的作用
C.在培养R型菌的培养基中添加S型菌的DNA后出现的菌落只有S型
D.该实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质
【解析】 肺炎双球菌是原核生物,没有核膜包被的成形细胞核,A正确;艾弗里实验设计思路是将S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开单独看各自的作用,B正确;在培养R型细菌的培养基中添加S菌的DNA后出现S型菌,也有R型菌,C错误;肺炎双球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质,D正确。
【答案】 C
【特别提醒】肺炎双球菌转化实验的三个相关问题
1.加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,而DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
2.转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
3.转化后形成的S型细菌可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。
【变式探究】下图是肺炎双球菌的转化实验,下列说法中正确的是( )
A.实验遵循了对照原则和单一变量原则
B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果
C.从d组死亡小鼠身上分离到的S型细菌是由S型死细菌转化的
D.从变异的角度看,细菌的转化属于基因突变
【答案】 A
【命题热点突破二】考查对噬菌体侵染细菌实验的过程及分析
例2.(2017年新课标Ⅱ卷,2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能在大肠杆菌中复制和增殖,A错误;T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质,B错误;用含有32P培养基培养大肠杆菌,再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,能将T2噬菌体的DNA标记上32P,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人体免疫缺陷病毒为HIV,它的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
【变式探究】某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是( )
A.35S标记的是噬菌体的DNA
B.沉淀物b中含放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关
C.上清液a中放射性比较强
D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
【答案】 A
【变式探究】赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养,一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述正确的是( )
A.用含32P的培养基培养T2噬菌体可获得被32P标记的T2噬菌体
B.搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与噬菌体的DNA分开
C.如果离心前保温时间过长,会导致上清液中的放射性升高
D.该实验结果说明DNA是主要遗传物质而蛋白质不是遗传物质
【解析】 T2噬菌体是一种细菌性病毒,不能用培养基直接培养,A错误;搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开,B错误;离心前保温时间过长,部分细菌裂解释放出子代噬菌体,导致上清液中的放射性升高,C正确;该实验结果说明DNA是遗传物质,不能证明DNA是主要遗传物质,也不能证明蛋白质不是遗传物质,D错误。
【答案】 C
【命题热点突破三】DNA结构和复制的综合考查
例3.(2017年海南卷,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
【答案】D
【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。A和T碱基对含2格氢键,C和G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。(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。经半保留复制得到的DNA分子,是双链DNA,(A+C)/(G+T)=1,D正确。学@科网
【变式探究】(2016·高考江苏卷)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
【解析】选D。格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A项错误;格里菲思实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验仅证明了DNA是遗传物质,B项错误;赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核苷酸标记的,该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C项错误,D项正确。
【变式探究】在DNA复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中,3H-dT可掺入正在复制的DNA分子中,使其带有放射性标记。几分钟后,将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞,抽取其中的DNA进行放射性自显影检测,结果如图所示。据图可以作出的推测是( )
A.复制起始区在高放射性区域
B.DNA复制为半保留复制
C.DNA复制从起始点向两个方向延伸
D.DNA复制方向为a→c
【答案】 C
【命题热点突破四】DNA复制的相关计算
例4.(2015·上海高考)若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后,某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T,这样在随后的各轮复制结束时,突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为( )
A. B.
C. D.
【解析】 N个DNA分子第i轮复制结束后,得到的DNA分子数为N×2i,在此基础上复制一次得到的DNA分子的总数为N×2i+1,其中以变异的DNA分子为模板复制一次,得到一个变异DNA分子和一个正常的DNA分子,由此可推知突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例=1/(N×2i+1),若再复制一次,得到的变异的DNA分子为2,总DNA分子数为N×2i+2,则比例为2/(N×2i+2)=1/(N×2i+1),因此可推知答案选C。学科@网
【答案】 C
【方法技巧】DNA复制的有关计算规律
DNA复制n次(注:x代表一个DNA分子中某脱氧核苷酸的个数,n代表复制次数)图示如下:
1.子代DNA数为2n
2.子代DNA的链数为2n+1
3.复制n次需要的某种脱氧核苷酸数:x(2n-1)
4.第n次复制需要的某种脱氧核苷酸数:(2n-2n-1)x=2n-1x
【变式探究】(2016·高考全国甲卷)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是( )
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍
B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
【解析】选C。在DNA分子的复制过程中,DNA分子需要先经过解旋,即DNA双链解开,加入该物质后DNA分子双链不能解开,故细胞中DNA的复制会发生障碍,A项正确。DNA分子转录产生RNA的过程中,DNA分子也需要在RNA聚合酶作用下先将双链解开,再以DNA的一条链为模板进行转录,加入该物质后DNA分子双链不能解开,故细胞中的RNA转录会发生障碍,B项正确。因DNA复制发生在细胞分裂间期,故该物质阻断的是分裂间期DNA分子的复制过程,从而将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。癌细胞的增殖方式是有丝分裂,其分裂过程中可发生DNA复制和转录,加入该物质会阻碍这两个过程,从而抑制癌细胞的增殖,D项正确。
【命题热点突破五】基因的表达和对性状的控制
例5、(2017年海南卷,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
【答案】B
【解析】一种氨基酸对应有一种至多种密码子决定,A错。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。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。
【变式探究】(2016·高考江苏卷)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】选C。Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA,C项错误;α链与向导RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。
【方法技巧】翻译过程中多聚核糖体模式图解读
图1 图2
1.图1表示真核细胞的翻译过程。图中①是mRNA,⑥是核糖体,②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链,翻译的方向是自右向左。
2.图2表示原核细胞的转录和翻译过程,图中①是DNA模板链,②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA,在核糖体上同时进行翻译过程。
【变式探究】某二倍体植物细胞内的同一条染色体上有M基因和R基因,它们编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如下图,起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是( )[:.]
A.基因M在该二倍体植物细胞中数目最多时可有两个
B.在减数分裂过程中等位基因随a、b链的分开而分离
C.基因M和基因R转录时都以b链为模板合成mRNA
D.若箭头处的碱基替换为T,则对应密码子变为AUC
【答案】 D
【高考真题解读】
1.(2017年江苏卷,2)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( )
A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
【答案】C
【解析】格里菲思证明了S型菌中存在转化因子,能够使R型菌转化为S型菌,但没有提出转化因子是什么,A错误;艾弗里没有利用小鼠,是将肺炎双球菌在培养基中培养,根据菌落特征进行判断,证明了DNA是遗传物质,B错误;赫尔希和蔡斯实验中离心的目的是让上清液析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的细菌,C正确;32P标记亲代噬菌体的DNA,复制形成的子代噬菌体中有的带有32P标记,有的不带有32P标记,D错误。
2.(2017年新课标Ⅱ卷,2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能在大肠杆菌中复制和增殖,A错误;T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质,B错误;用含有32P培养基培养大肠杆菌,再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,能将T2噬菌体的DNA标记上32P,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人体免疫缺陷病毒为HIV,它的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
3.(2017年新课标Ⅲ卷,1)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是( )
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA和合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
【答案】C
4.(2017年海南卷,23)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
【答案】B
【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,一条染色体含两个DNA,A错。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,保证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判断,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。生物体中,一个基因可能决定多种性状,一种性状可能由多个基因决定,D错。
5.(2017年海南卷,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
【答案】D
【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。A和T碱基对含2格氢键,C和G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。(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。经半保留复制得到的DNA分子,是双链DNA,(A+C)/(G+T)=1,D正确。
6.(2017年海南卷,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
【答案】B
7.(2017年江苏卷,23)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分子上可以同时合成多条被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Ala
D.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys
【答案】AC
1.(2016上海卷.8)在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中,对图3中相关结构的正确描述是
A.图3表示一条染色体的显微结构
B.箭头所指处由一个DNA分子构成
C.染色体上一条横纹代表一个基因
D.根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇
【答案】D
【解析】图3表示多条染色体的显微结构,A项错误;箭头所指处应有多个DNA分子构成,B项错误;横纹是碱基的不同序列染色不同所致,不能代表一个基因,C项错误;横纹的数目和位置往往是恒定的,代表着果蝇不同种的特征,D项正确。学@科网
【考点定位】果蝇唾液腺细胞染色体的观察
2.(2016上海卷.28)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为
A.58B.78C.82D.88
【答案】C
【解析】构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉,20个个脱氧核苷酸总共需要40个;一条DNA单链需要9个订书钉连接,两条链共需要18个;双链间的氢键数共有20总共需要订书钉40
【考点定位】本题考查DNA的结构。
3.(2016上海卷.29)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P-cDNA)。其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码
①核糖体蛋白的mRNA
②胰岛素的mRNA
③抗体蛋白的mRNA
④血红蛋白的mRNA
A.①③B.①④C.②③D.②④
【答案】A
【考点定位】细胞分化、基因文库
4.(2016上海卷.30)大量研究发现,很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。图10A所示的链霉菌某一mRNA的部分序列整体大致符合图10B所示的链霉菌密码子碱基组成规律,试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子(AUG或GUG)可能是
A.①B.②C.③D.④
【答案】D
【解析】若起始密码子为①,统计图中11个密码子中,第一位碱基为A和U所占比例为7/11,若起始密码子为②,从此处开始的7个密码子中第一位碱基为A和U所占比例为1/7,若起始密码子为③,从此处开始的4个密码子中第一位碱基为A和U所占比例为0,均不符合图10中B所示的链霉菌密码子碱基组成规律。
【考点定位】遗传信息的表达
5.(2016海南卷.13)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病毒的反转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
【答案】C
【考点定位】病毒
6.(2016江苏卷.1)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
【答案】D
【解析】格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A错误;格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子,使R型细菌转化为S型细菌,B错误;T2噬菌体属于病毒,营寄生生活,需先标记细菌,再标记噬菌体,C错误;赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D正确。
【考点定位】肺炎双球菌转化实验,T2噬菌体侵染细菌实验
7.(2016新课标2卷.2)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
【答案】C
【考点定位】遗传信息的传递和基因表达、细胞增殖
8.(2016江苏卷.18)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(见右图)。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链剪切点附近序列为……TCCACAATC……
则相应的识别序列为……UCCACAAUC……
【答案】C
【解析】蛋白质由相应基因指导在核糖中合成,A正确;向导RNA中双链间遵循碱基互补配对原则,B正确;向导RNA可通过转录形成,逆转录酶以RNA为模板合成DNA,C错误;由于α链与识别序列的互补序列相同,故两链碱基相同,只是其中T与U互换,D正确。
【考点定位】碱基互补配对原则,DNA,RNA,翻译
9.(2016江苏卷.22)(多选)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,由此发生的变化有
A.植酸酶氨基酸序列改变B.植酸酶mRNA序列改变
C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低D.配对的反密码子为UCU
【答案】BCD
【考点定位】基因的表达,密码子,反密码子
10.(2016天津卷.5)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:
枯草杆菌
核糖体S12蛋白第55-58位的氨基酸序列
链霉素与核糖体的结合
在含链霉素培养基中的存活率(%)
野生型
能
0
突变型
不能
100
注P:脯氨酸;K赖氨酸;R精氨酸
下列叙述正确的是
A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
【答案】A
【解析】根据表格信息可知,枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是由S12蛋白结构改变导致的,突变型能在含链霉素的培养基中存活,说明突变型具有链霉素抗性,故A项正确;翻译是在核糖体上进行的,所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能,B项错误;野生型和突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸(56位氨基酸)有差异,而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变,所以突变型的产生是由于碱基对的替换导致的,C项错误;枯草杆菌对链霉素的抗性突变不是链霉素诱发的,链霉素只能作为环境因素起选择作用,D项错误。学科@网
【考点定位】基因突变、遗传信息的表达
11.(2016新课标2卷.3)下列关于动物激素的叙述,错误的是
A.机体内、外环境的变化可影响激素的分泌
B.切除动物垂体后,血液中生长激素的浓度下降
C.通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量
D.血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素
【答案】D
31.(2016浙江卷.32)(18分)若某研究小组用普通绵羊通过转基因技术获得了转基因绵羊甲和乙各1头,具体见下表。
请回答:
(1)A+基因转录时,在的催化下,将游离核苷酸通过键聚合成RNA分子。翻译时,核糖体移动到mRMA的,多肽合成结束。
(2) 为选育黑色细毛的绵羊,以绵羊甲、绵羊乙和普通绵羊为亲本杂交获得F1,选择F1中表现型为的绵羊和的绵羊杂交获得F2。用遗传图解表示由F1杂交获得F2的过程。
(3) 为获得稳定遗传的黑色细毛绵羊,从F2中选出合适的1对个体杂交得到F3,再从F3中选出2头黑色细毛绵羊(丙、丁)并分析A+和B+基因的表达产物,结果如下图所示。不考虑其他基因对A+和B+基因表达产物量的影响,推测绵羊丙的基因型是,理论上绵羊丁在F3中占的比例是。
[:]
【答案】
(1)RNA聚合酶磷酸二酯终止密码子
(2)黑色粗毛白色细毛
(3)A+A+B+B-1/16
【考点定位】基因工程育种、遗传规律、基因的表达
32.(2016课标1卷.29)有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ)。回答下列问题;
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“α”“β”或“γ”)位上。
(3)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是。
【答案】(1)γ(2)α
(3)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记。
【解析】(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。ATP水解时,远离腺苷的高能磷酸键断裂,产生ADP和Pi,释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知:若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上。
(2)dA-Pα~Pβ~Pγ(d表示脱氧)脱去Pβ和Pγ这两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本组成单位之一。因此,若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。
【考点定位】ATP或dATP的结构特点、DNA分子的复制、噬菌体侵染细菌的实验
33.(2016北京卷.31)(16分)嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄(X)作为接穗,嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上,结果见图1.
(1)上述嫁接体能够成活,是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成组织后,经形成上下连通的输导组织。
(2)研究者对X和M植株的相关基因进行了分析,结果见图2。由图可知,M植株的P基因发生了类似于染色体结构变异中的变异,部分P基因片段与L基因发生融合,形成PL基因(PL)。以P-L为模板可转录出,在上翻译出蛋白质,M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关。
(3)嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。为探明原因,研究者进行了相关检测,结果见下表。
实验材料
检测对象
M植株的叶
X植株的叶
接穗新生叶
PLmRNA
有
无
有
PLDNA
有
无
无
①检测PLmRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板出cDNA,然后用PCR技术扩增的片段。
②检测PLDNA需要提取基因组DNA,然后用PCR技术对图2中(选填序号)位点之间的片段扩增。
a.Ⅰ~Ⅱb.Ⅱ~Ⅲc.Ⅱ~Ⅳd.Ⅲ~Ⅳ
(4)综合上述实验,可以推测嫁接体中PL基因的mRNA。
【答案】
(1) 愈伤细胞分化
(2) 重复mRNA核糖体
(3) ①逆转录②C
(4) 从砧木运输到接穗新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态
【解析】
(1)嫁接之后,嫁接部位的细胞属于已经分化的细胞,需要经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织通过再分化才能形成上下连通的疏导组织,从而使接穗成活下来。
(2)由图2可知,M植株的DNA上比X植株的DNA上多了一个片段P,由此可判断属于染色体变异中的重复,P-L基因转录可得到mRNA,蛋白质合成中的翻译过程在核糖体上进行。
(3)①以mRNA为模板合成DNA的过程叫逆转录。
②I~II片段和II~III的位点之间仅仅包含P基因片段,而III~IV的位点之间仅仅包含L基因片段,II~IV片段的位点之间包含了P基因和L基因片段,因此要检测到融合后的P-L基因,只能选择II~IV的位点之间的片段进行扩增。
(4)观察表格可知M植株同时含有P-LmRNA和P-LDNA,接穗新生叶含有P-LmRNA但不含P-LDNA,X植株叶两种物质均不含有,所以它的mRNA是在M植株中转录形成的,经嫁接部位运输到接穗的新生叶翻译出相关蛋白质从而使接穗上出现了鼠耳形的新叶。学@科网
1.(2015·上海高考)大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在下图所示的某mRNA部分序列中,若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子可能是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 由题中“若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子”。在结合图中核糖体的移动的方向,我们可判断起始密码子位于划线“0”的左侧。mRNA中三个相邻的碱基构成一个密码子,从0→1方向推,可推出1→0方向的密码子依次为
,由此可知该mRNA的起始密码子可能是GUG即图示中的2;答案选B。
【答案】 B
2.(2015·安徽高考)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如下图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是( )
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
【答案】 B
3.(2015·江苏高考)右图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是( )[:.]
A.图中结构含有核糖体RNA
B.甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置
C.密码子位于tRNA的环状结构上
D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
【解析】 A项,分析题干中关键信息“形成肽键”可知,图中正在进行缩合反应,进而推知这是发生在核糖体中的翻译过程,图中的长链为mRNA,三叶草结构为tRNA,核糖体中含有核糖体RNA(rRNA)。B项,甲硫氨酸是起始氨基酸,图中ⓐ位置对应的氨基酸明显位于第2位。C项,密码子位于mRNA上,而不是tRNA上。D项,由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变时,肽链中的氨基酸不一定发生变化,D项错误。学科#网
【答案】 A
4.(2015·四川高考)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列AAG,表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是( )
A.M基因突变后,参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加
B.在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D.在突变基因的表达过程中,最多需要64种tRNA参与
【解析】 A项,双链DNA中嘌呤与嘧啶的比例恒等于1,突变前后此比例不会发生变化。B项,转录过程中,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连。C项,若AAG插入点在密码子之间,构成一个密码子,突变前后编码的两条肽链,只有1个氨基酸不同,若AAG插入点在某一密码子中,会构成两个密码子,则突变前后编码的两条肽链,故最多有2个氨基酸不同。D项,密码子虽然有64种,但是tRNA只有61种,因为有3种终止密码子无相应的tRNA。
【答案】 C
5.(2015·重庆高考)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
【答案】 D
6.(2014·江苏卷,4)下列叙述与生物学史实相符的是( )
A.孟德尔用山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律
B.范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气
C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献
D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制
【解析】孟德尔用豌豆作为实验材料,总结出了基因的分离和自由组合规律,通过测交实验验证了两大规律,A错误。范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自水,B错误。富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱,对DNA双螺旋结构模型的建立做出了贡献,C正确。赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是遗传物质,D错误。
【答案】C
7.(2015·安徽卷,4)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是( )
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
【答案】B
8.(2014·上海卷,15)在DNA分子模型搭建实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型( )
A.粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补
B.粗细相同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似
C.粗细不同,因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补
D.粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同
【解析】DNA分子由两条反向平行的长链盘旋成规则的双螺旋结构,两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连,遵循互补配对原则。由此可知:DNA分子双螺旋模型粗细相同,且由嘌呤环和嘧啶环构成的碱基对的空间尺寸相似。A项符合题意。学@科网
【答案】A
9.(2014·江苏卷,25)羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致DNA复制时发生错配(如图)。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,下列相关叙述正确的是(多选)( )
A.该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变
B.该片段复制后的子代DNA分子中G-C碱基对与总碱基对的比下降
C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变
D.在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配
【答案】BD
10.(2015·重庆卷,5)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】本题考查中心法测的相关知识,考查理解能力。难度适中。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】D
11.(2015·课标卷Ⅰ,5)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是( )
A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
【解析】本题考查遗传知识,考查记忆、理解和分析能力,难度适中。根据题干可知朊粒是一种蛋白质,蛋白质是不能整合到基因组中的,A错误;肺炎双球菌是原核生物,通过二分裂的方式进行增殖,朊粒的增殖不是二分裂,故B错误;朊粒是PrPc因空间结构改变形成的,两者一个具有致病性,一个不具有致病性,故C正确;遗传信息的翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,PrPc转变为PrPBC属于蛋白质空间结构改变所致,并不是翻译过程,D错误。
【答案】C
12.(2015·海南卷,20)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )
A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上
B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上
C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上
D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上
【答案】A
13.(2015·江苏卷,12)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是( )
A.图中结构含有核糖体RNA
B.甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置
C.密码子位于tRNA的环状结构上
D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
【解析】本题主要考查翻译相关知识,意在考查分析题图获取信息能力、理解能力。难度适中。A项对,图中结构包括核糖体、mRNA、tRNA,核糖体由rRNA和蛋白质构成;B项,a是起始甲硫氨酸后相邻位置的氨基酸;C项,tRNA的环状结构上有反密码子;D项,由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变,肽链中氨基酸的种类不一定改变。
【答案】A
14.(2015·课标卷Ⅱ,2)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
【答案】 C
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