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2024届高考生物一轮复习人教版遗传的分子基础作业含答案
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这是一份2024届高考生物一轮复习人教版遗传的分子基础作业含答案，共19页。
专题11 遗传的分子基础
五年高考
考点1 DNA是主要的遗传物质
1.(2021全国乙,5,6分)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,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
2.(2022海南,13,3分)某团队从表①~④实验组中选择两组,模拟T2(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
3.(2022浙江1月选考,20,2分)S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
答案 D
4.(2020浙江7月选考,12,2分)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
答案 D
考点2 DNA的结构与复制
1.(2023山东,5,2分)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
答案 D
2.(2022海南,11,3分)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2):
图1
图2
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
答案 D
3.(2021福建,3,2分)下列关于遗传信息的叙述,错误的是( )
A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
答案 A
4.(2021北京,4,2分)酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1
D.RNA中U约占32%
答案 D
5.(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
1.(2023全国乙,5,6分)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲-tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是( )
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤
答案 A
2.(2023海南,11,3分)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基化,不能表达。下列有关叙述正确的是( )
A.植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B.植株甲和乙的R基因的序列相同,故叶形相同
C.植株乙自交,子一代的R基因不会出现高度甲基化
D.植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同
答案 D
3.(2020全国Ⅲ,1,6分)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是( )
A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质
B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
答案 B
4.(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
5.(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
6.(2018全国Ⅰ,2,6分)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
答案 B
7.(2022浙江6月选考,16,2分)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如图。
下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
答案 C
8.(2022浙江1月选考,21,2分)羊瘙痒病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。某些羊体内存在蛋白质PrPc,但不发病。当羊感染了PrPSc后,PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc,导致PrPSc积累,从而发病。把患瘙痒病的羊组织匀浆接种到小鼠后,小鼠也会发病。下列分析合理的是( )
A.动物体内的 PrPSc可全部被蛋白酶水解
B.患病羊体内存在指导PrPSc合成的基因
C.产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc具有反馈抑制作用
D.给PrPc基因敲除小鼠接种PrPSc,小鼠不会发病
答案 D
9.(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
10.(2023全国乙,32,10分)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的,红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催化,第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
实验二:确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是 (答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的 。
(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ,乙的基因型是 ;若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是 。
答案 (1)高效性、专一性、作用条件较温和 空间结构 (2)甲和乙的白花性状是由A或B基因单独突变引起的,且二者的突变基因不同 (3)AAbb aaBB 白色
11.(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
三年模拟
一、选择题
1.(2023青海西宁统考,10)沃森和克里克发现了DNA规则的双螺旋结构后,标志人类对生物遗传和变异的研究真正进入到分子水平。下列关于DNA的叙述错误的是( )
A.真核细胞中DNA分子均具有两个游离的磷酸基团
B.DNA分子中碱基对发生变化不一定会引起基因序列的改变
C.DNA分子中氢键可通过解旋酶、RNA聚合酶或高温作用打开
D.DNA分子一条单链上相邻两个碱基通过脱氧核糖、磷酸和脱氧核糖相连
答案 A
2.(2022陕西西安二模,4)美国科学家艾弗里和他的同事从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质,然后分别加到培养R型细菌的培养基中,结果发现只有加入了DNA的培养基中,R型细菌才能转化为S型细菌。下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白质和多糖在该转化实验中,起到了对照作用
B.转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系
C.艾弗里和格里菲思的实验都设法将DNA和蛋白质分开来研究
D.该实验通过培养基上菌落的特征来判断是否出现转化现象
答案 C
3.(2021甘肃兰州联考,4)有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,说法错误的是( )
A.子代噬菌体DNA中可能有部分元素来自亲代噬菌体
B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养
C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中检测到较高的放射性,可能是因为培养时间过长
D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体提供
答案 D
4.(2021新疆乌鲁木齐质检,3)如图表示真核细胞中的某一生理过程,有关叙述正确的是( )
A.①含有指导蛋白质合成的遗传信息,是该过程的模板链
B.②中的密码子与③中的反密码子结合,遵循碱基互补配对原则
C.④表示核糖体,是该过程的唯一场所
D.图中所示的原料之一可由ATP转化而来
答案 D
5.(2023陕西渭南一模,11)如图为遗传信息的表达示意图,下列叙述错误的是( )
A.核糖体甲和乙合成的多肽链相同
B.核糖体甲和乙沿①从左向右移动
C.②所携带的氨基酸的密码子是UUA
D.①的形成需要RNA聚合酶识别DNA分子中特定碱基序列
答案 C
6.(2022陕西西安一模,10)如图①~③分别表示人体细胞中三种生物大分子的合成过程。下列叙述错误的是( )
A.①②过程所用原料都有核苷酸,参与③过程的RNA有三类
B.不同组织细胞的相同DNA分子进行过程②时的起始点不完全相同
C.③过程中1个核糖体上有2个tRNA结合位点
D.能进行②③过程的细胞都能进行①过程
答案 D
7.(2023新疆联考,10)下列有关生物体内DNA分子碱基比例的叙述,错误的是( )
A.同源染色体上的两DNA分子(A+T)/(G+C)的值互为倒数
B.不同种生物的不同细胞中,双链DNA分子的(A+G)/(T+C)的值一般相同
C.同一个体的不同细胞中,DNA分子的(A+T)/(G+C)的值可能不相同
D.若DNA的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,则其互补链中(A+G)/(T+C)=2
答案 A
8.(2023四川德阳校考,29)研究发现,激素依赖型乳腺癌患者体内癌细胞的增殖需要依赖于雌激素的持续存在,三苯氧胺可用于治疗这种疾病,其作用过程如图。相关说法正确的是( )
A.翻译时,一个mRNA分子只允许一个核糖体与之结合
B.合成的mRNA从DNA链释放后,DNA仍维持解旋状态
C.三苯氧胺可以占据雌激素受体以阻碍相关基因的表达
D.雌激素与受体结合改变了DNA碱基序列,从而促进了基因表达
答案 C
9.(2022新疆联考,21)如图表示早期科学家对DNA复制方式的几种推测。据图不能作出的推断是( )
A.若为全保留复制,则子代DNA中,只有一个含有亲代DNA链
B.若为半保留复制,则子代DNA中,只有两个含有亲代DNA链
C.若为弥散复制,则子代DNA的每条链都可能含有亲代链的片段
D.若为弥散复制,则需要先解旋后复制,否则就是边解旋边复制
答案 D
10.(2022陕西汉中一模,9)GRoEL是一种特殊蛋白质,它能识别并结合没有折叠好的蛋白质,使其发生正确的折叠。如图为大肠杆菌中GRoEL基因的表达过程。相关叙述正确的是( )
A.甲过程需要RNA聚合酶识别和结合基因的起始密码子序列
B.乙过程形成的多肽链进入内质网和高尔基体中完成丙过程
C.GRoEL能防止由蛋白质错误折叠导致的细胞损伤
D.GRoEL基因发生突变不会影响大肠杆菌代谢活动
答案 C
11.(2023四川成都一模,5)科学家用嗜热四膜虫进行了RNA拼接实验,在不含任何蛋白质成分的四膜虫前体信使RNA提取物中加入ATP,成功地拼接出了信使RNA。已知真核生物的基因包含编码部分(外显子)和非编码部分(内含子),转录形成的是含有内含子信息的前体信使RNA,当其内含子信息被切下后,外显子对应序列重新拼接起来才成为信使RNA,此过程需要能量和酶。下列叙述正确的是( )
A.外显子和信使RNA的基本组成单位都是核糖核苷酸
B.外显子和内含子中均含有转录成终止密码子的片段
C.内含子发生碱基对的缺失一定会导致生物性状的改变
D.嗜热四膜虫的拼接实验说明有的酶不是蛋白质
答案 D
12.(2023四川巴中一模,5)核酸是遗传信息的携带者,其结构与功能相适应。下列相关推理正确的是( )
A.因DNA进行半保留复制,故核DNA分子均被15N标记的一个细胞,经过连续两次分裂后,不可能4个子细胞中每条染色体均含有15N标记的DNA分子
B.因转录过程是以DNA分子的一条链为模板,故细胞的mRNA仅与每个DNA分子中的同一条单链碱基互补配对
C.因DNA分子中一个脱氧核糖连接一个或两个磷酸基团,故DNA分子中磷酸基团数/脱氧核糖数的值大于1
D.因某些基因可影响多种性状,某些性状也可能受多个基因控制,故基因与性状并非都是一一对应的关系
答案 D
13.(2022四川成都一诊,4)DNA分子杂交技术是指将两种生物的DNA分子单链放在一起,如果这两个单链具有互补的碱基序列,就会形成杂合双链区。互补的碱基序列越多,形成的杂合双链区越多,说明两种生物的亲缘关系越近。将甲、乙、丙三种生物的DNA分子单链进行杂交实验,结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A.杂合双链区两条单链DNA的碱基序列相同
B.乙与丙的亲缘关系比甲与乙的亲缘关系远
C.用人工合成的带标记的DNA链可进行产前基因诊断
D.不同生物的DNA单链杂交成双链DNA时遵循碱基互补配对原则
答案 A
14.(2022宁夏银川一中四模,4)研究发现,RNA聚合酶运行过快会与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
B.“撞车”现象最有可能发生在细胞减数第二次分裂的间期
C.RECQL5可能会使细胞内蛋白质的合成速率减慢
D.发生“撞车”现象的细胞完成细胞周期所需时间可能会变短
答案 B
二、非选择题
15.(2023新疆乌鲁木齐质监一,24)中心法则是生物学的核心规律之一。请参照表中内容,围绕真核生物细胞内的核DNA、RNA和蛋白质之间遗传信息的传递关系,完成表格。
生命
活动
复制
转录
翻译
场所
细胞核
细胞核
(1)
原料
(2)
核糖核苷酸
氨基酸
酶
解旋酶、DNA聚合酶等
(3)
过程
DNA解旋,以两条母链为模板,按照碱基互补配对原则合成两条子链,每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
(4)
游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
信息传
递方向
(5) (用箭头和文字的形式表示)
答案 (1)核糖体 (2)脱氧核苷酸 (3)RNA聚合酶 (4)DNA部分解旋,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA
(5)
16.(2022宁夏银川联考,43)如图中甲~丁表示大分子物质或结构,①②代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题:
(1)①过程需要的原料是 ;①过程与②过程碱基配对方式的区别是 。
(2)若乙中含1 000个碱基,其中C占26%、G占32%,则甲中胸腺嘧啶的比例是 ,此DNA片段经三次复制,在第三次复制过程中需消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是 ;②过程涉及的RNA有 类。
(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是 (用流程图表示),在分裂期此图所示过程很难进行,原因是 。
(5)若甲所示DNA片段为血红蛋白基因,其中有一个碱基对发生了替换,导致丙形成的血红蛋白异常,红细胞携带氧气的能力大大降低,此过程体现了基因对性状的控制途径是 。
答案 (1)核糖核苷酸 ①过程中碱基T可与A配对,②过程中碱基U与A配对 (2)21% 2 320 (3)一个mRNA可以与多个核糖体相继结合,同时进行多条肽链的合成 三 (4) DNA处于高度螺旋化的染色体中,无法解旋 (5)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
专题11 遗传的分子基础
五年高考
考点1 DNA是主要的遗传物质
1.(2021全国乙,5,6分)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,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
2.(2022海南,13,3分)某团队从表①~④实验组中选择两组,模拟T2(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
3.(2022浙江1月选考,20,2分)S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
答案 D
4.(2020浙江7月选考,12,2分)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
答案 D
考点2 DNA的结构与复制
1.(2023山东,5,2分)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
答案 D
2.(2022海南,11,3分)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2):
图1
图2
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
答案 D
3.(2021福建,3,2分)下列关于遗传信息的叙述,错误的是( )
A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
答案 A
4.(2021北京,4,2分)酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1
D.RNA中U约占32%
答案 D
5.(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
1.(2023全国乙,5,6分)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲-tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是( )
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤
答案 A
2.(2023海南,11,3分)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基化,不能表达。下列有关叙述正确的是( )
A.植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B.植株甲和乙的R基因的序列相同,故叶形相同
C.植株乙自交,子一代的R基因不会出现高度甲基化
D.植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同
答案 D
3.(2020全国Ⅲ,1,6分)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是( )
A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质
B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
答案 B
4.(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
5.(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
6.(2018全国Ⅰ,2,6分)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
答案 B
7.(2022浙江6月选考,16,2分)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如图。
下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
答案 C
8.(2022浙江1月选考,21,2分)羊瘙痒病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。某些羊体内存在蛋白质PrPc,但不发病。当羊感染了PrPSc后,PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc,导致PrPSc积累,从而发病。把患瘙痒病的羊组织匀浆接种到小鼠后,小鼠也会发病。下列分析合理的是( )
A.动物体内的 PrPSc可全部被蛋白酶水解
B.患病羊体内存在指导PrPSc合成的基因
C.产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc具有反馈抑制作用
D.给PrPc基因敲除小鼠接种PrPSc,小鼠不会发病
答案 D
9.(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
10.(2023全国乙,32,10分)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的,红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催化,第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
实验二:确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是 (答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的 。
(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ,乙的基因型是 ;若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是 。
答案 (1)高效性、专一性、作用条件较温和 空间结构 (2)甲和乙的白花性状是由A或B基因单独突变引起的,且二者的突变基因不同 (3)AAbb aaBB 白色
11.(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
三年模拟
一、选择题
1.(2023青海西宁统考,10)沃森和克里克发现了DNA规则的双螺旋结构后,标志人类对生物遗传和变异的研究真正进入到分子水平。下列关于DNA的叙述错误的是( )
A.真核细胞中DNA分子均具有两个游离的磷酸基团
B.DNA分子中碱基对发生变化不一定会引起基因序列的改变
C.DNA分子中氢键可通过解旋酶、RNA聚合酶或高温作用打开
D.DNA分子一条单链上相邻两个碱基通过脱氧核糖、磷酸和脱氧核糖相连
答案 A
2.(2022陕西西安二模,4)美国科学家艾弗里和他的同事从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质,然后分别加到培养R型细菌的培养基中,结果发现只有加入了DNA的培养基中,R型细菌才能转化为S型细菌。下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白质和多糖在该转化实验中,起到了对照作用
B.转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系
C.艾弗里和格里菲思的实验都设法将DNA和蛋白质分开来研究
D.该实验通过培养基上菌落的特征来判断是否出现转化现象
答案 C
3.(2021甘肃兰州联考,4)有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,说法错误的是( )
A.子代噬菌体DNA中可能有部分元素来自亲代噬菌体
B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养
C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中检测到较高的放射性,可能是因为培养时间过长
D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体提供
答案 D
4.(2021新疆乌鲁木齐质检,3)如图表示真核细胞中的某一生理过程,有关叙述正确的是( )
A.①含有指导蛋白质合成的遗传信息,是该过程的模板链
B.②中的密码子与③中的反密码子结合,遵循碱基互补配对原则
C.④表示核糖体,是该过程的唯一场所
D.图中所示的原料之一可由ATP转化而来
答案 D
5.(2023陕西渭南一模,11)如图为遗传信息的表达示意图,下列叙述错误的是( )
A.核糖体甲和乙合成的多肽链相同
B.核糖体甲和乙沿①从左向右移动
C.②所携带的氨基酸的密码子是UUA
D.①的形成需要RNA聚合酶识别DNA分子中特定碱基序列
答案 C
6.(2022陕西西安一模,10)如图①~③分别表示人体细胞中三种生物大分子的合成过程。下列叙述错误的是( )
A.①②过程所用原料都有核苷酸,参与③过程的RNA有三类
B.不同组织细胞的相同DNA分子进行过程②时的起始点不完全相同
C.③过程中1个核糖体上有2个tRNA结合位点
D.能进行②③过程的细胞都能进行①过程
答案 D
7.(2023新疆联考,10)下列有关生物体内DNA分子碱基比例的叙述,错误的是( )
A.同源染色体上的两DNA分子(A+T)/(G+C)的值互为倒数
B.不同种生物的不同细胞中,双链DNA分子的(A+G)/(T+C)的值一般相同
C.同一个体的不同细胞中,DNA分子的(A+T)/(G+C)的值可能不相同
D.若DNA的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,则其互补链中(A+G)/(T+C)=2
答案 A
8.(2023四川德阳校考,29)研究发现,激素依赖型乳腺癌患者体内癌细胞的增殖需要依赖于雌激素的持续存在,三苯氧胺可用于治疗这种疾病,其作用过程如图。相关说法正确的是( )
A.翻译时,一个mRNA分子只允许一个核糖体与之结合
B.合成的mRNA从DNA链释放后,DNA仍维持解旋状态
C.三苯氧胺可以占据雌激素受体以阻碍相关基因的表达
D.雌激素与受体结合改变了DNA碱基序列,从而促进了基因表达
答案 C
9.(2022新疆联考,21)如图表示早期科学家对DNA复制方式的几种推测。据图不能作出的推断是( )
A.若为全保留复制,则子代DNA中,只有一个含有亲代DNA链
B.若为半保留复制,则子代DNA中,只有两个含有亲代DNA链
C.若为弥散复制,则子代DNA的每条链都可能含有亲代链的片段
D.若为弥散复制,则需要先解旋后复制,否则就是边解旋边复制
答案 D
10.(2022陕西汉中一模,9)GRoEL是一种特殊蛋白质,它能识别并结合没有折叠好的蛋白质,使其发生正确的折叠。如图为大肠杆菌中GRoEL基因的表达过程。相关叙述正确的是( )
A.甲过程需要RNA聚合酶识别和结合基因的起始密码子序列
B.乙过程形成的多肽链进入内质网和高尔基体中完成丙过程
C.GRoEL能防止由蛋白质错误折叠导致的细胞损伤
D.GRoEL基因发生突变不会影响大肠杆菌代谢活动
答案 C
11.(2023四川成都一模,5)科学家用嗜热四膜虫进行了RNA拼接实验,在不含任何蛋白质成分的四膜虫前体信使RNA提取物中加入ATP,成功地拼接出了信使RNA。已知真核生物的基因包含编码部分(外显子)和非编码部分(内含子),转录形成的是含有内含子信息的前体信使RNA,当其内含子信息被切下后,外显子对应序列重新拼接起来才成为信使RNA,此过程需要能量和酶。下列叙述正确的是( )
A.外显子和信使RNA的基本组成单位都是核糖核苷酸
B.外显子和内含子中均含有转录成终止密码子的片段
C.内含子发生碱基对的缺失一定会导致生物性状的改变
D.嗜热四膜虫的拼接实验说明有的酶不是蛋白质
答案 D
12.(2023四川巴中一模,5)核酸是遗传信息的携带者,其结构与功能相适应。下列相关推理正确的是( )
A.因DNA进行半保留复制,故核DNA分子均被15N标记的一个细胞,经过连续两次分裂后,不可能4个子细胞中每条染色体均含有15N标记的DNA分子
B.因转录过程是以DNA分子的一条链为模板,故细胞的mRNA仅与每个DNA分子中的同一条单链碱基互补配对
C.因DNA分子中一个脱氧核糖连接一个或两个磷酸基团,故DNA分子中磷酸基团数/脱氧核糖数的值大于1
D.因某些基因可影响多种性状,某些性状也可能受多个基因控制,故基因与性状并非都是一一对应的关系
答案 D
13.(2022四川成都一诊,4)DNA分子杂交技术是指将两种生物的DNA分子单链放在一起,如果这两个单链具有互补的碱基序列,就会形成杂合双链区。互补的碱基序列越多,形成的杂合双链区越多,说明两种生物的亲缘关系越近。将甲、乙、丙三种生物的DNA分子单链进行杂交实验,结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A.杂合双链区两条单链DNA的碱基序列相同
B.乙与丙的亲缘关系比甲与乙的亲缘关系远
C.用人工合成的带标记的DNA链可进行产前基因诊断
D.不同生物的DNA单链杂交成双链DNA时遵循碱基互补配对原则
答案 A
14.(2022宁夏银川一中四模,4)研究发现,RNA聚合酶运行过快会与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
B.“撞车”现象最有可能发生在细胞减数第二次分裂的间期
C.RECQL5可能会使细胞内蛋白质的合成速率减慢
D.发生“撞车”现象的细胞完成细胞周期所需时间可能会变短
答案 B
二、非选择题
15.(2023新疆乌鲁木齐质监一,24)中心法则是生物学的核心规律之一。请参照表中内容,围绕真核生物细胞内的核DNA、RNA和蛋白质之间遗传信息的传递关系,完成表格。
生命
活动
复制
转录
翻译
场所
细胞核
细胞核
(1)
原料
(2)
核糖核苷酸
氨基酸
酶
解旋酶、DNA聚合酶等
(3)
过程
DNA解旋,以两条母链为模板,按照碱基互补配对原则合成两条子链,每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
(4)
游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
信息传
递方向
(5) (用箭头和文字的形式表示)
答案 (1)核糖体 (2)脱氧核苷酸 (3)RNA聚合酶 (4)DNA部分解旋,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA
(5)
16.(2022宁夏银川联考,43)如图中甲~丁表示大分子物质或结构,①②代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题:
(1)①过程需要的原料是 ;①过程与②过程碱基配对方式的区别是 。
(2)若乙中含1 000个碱基,其中C占26%、G占32%,则甲中胸腺嘧啶的比例是 ,此DNA片段经三次复制,在第三次复制过程中需消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是 ;②过程涉及的RNA有 类。
(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是 (用流程图表示),在分裂期此图所示过程很难进行,原因是 。
(5)若甲所示DNA片段为血红蛋白基因,其中有一个碱基对发生了替换,导致丙形成的血红蛋白异常,红细胞携带氧气的能力大大降低,此过程体现了基因对性状的控制途径是 。
答案 (1)核糖核苷酸 ①过程中碱基T可与A配对,②过程中碱基U与A配对 (2)21% 2 320 (3)一个mRNA可以与多个核糖体相继结合,同时进行多条肽链的合成 三 (4) DNA处于高度螺旋化的染色体中,无法解旋 (5)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
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