高考生物考前3個月專題復習 專題4 遺傳的分子基礎 考點14 理清遺傳信息的傳遞和表達過程及數(shù)量關系

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考點14　理清遺傳信息的傳遞和表達過程及數(shù)量關系 題組一　遺傳信息的傳遞與表達過程的辨析 1．(2016全國甲，2)某種物質可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．隨后細胞中的DNA復制發(fā)生障礙 B．隨后細胞中的RNA轉錄發(fā)生障礙 C．該物質可將細胞周期阻斷在分裂中期 D．可推測該物質對癌細胞的增殖有抑制作用 答案　C 解析　某物質可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能打開，說明該物質會阻礙DNA分子的解旋，因而會阻礙DNA分子的復制、轉錄和抑制細胞增殖，A、B、D三項均正確；因DNA分子的復制發(fā)生在間期，所以該物質可將細胞周期阻斷在分裂間期，C項錯誤。 2．(2013新課標全國Ⅰ，1)關于蛋白質生物合成的敘述，正確的是(　　) A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 B．DNA聚合酶是在細胞核內合成的 C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的三個堿基 D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白質的合成 答案　D 解析　一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，但一種氨基酸可能被多種tRNA攜帶；DNA聚合酶是蛋白質，蛋白質是在核糖體上合成的，核糖體分布在細胞質中；反密碼子是位于tRNA上相鄰的三個堿基。 3．(地方卷重組)判斷下列相關敘述的正誤： (1)下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，判斷下列相關敘述： ①在一個細胞周期中，DNA復制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間(2011上海，16A)(　√　) ②真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶且消耗能量(2009江蘇，12C和2011海南，25A改編)(　√　) ③上圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的，并且邊解旋邊雙向復制，從而提高了復制速率(2009江蘇，12改編)(　　) ④某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復制兩次后的產物如下圖D所示(2014上海，4)(　√　) (2)下圖Ⅰ～Ⅲ分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程，判斷下列相關敘述： ①圖中Ⅰ過程在細胞核內進行，而Ⅱ過程在細胞質基質中進行(2011安徽，5B)(　　) ②RNA分子可作為DNA合成的模板，DNA是蛋白質合成的直接模板(2011海南，25B和2010廣東，4A)(　　) ③人體不同組織細胞的相同DNA進行過程Ⅱ時啟用的起始點不完全相同；而在一個細胞周期中，Ⅰ所示過程在每個起點只起始一次，Ⅱ過程可起始多次，結果導致mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化(2013江蘇，32(5)、2014江蘇，20D和2011安徽，5D整合)(　√　) ④圖中Ⅲ過程所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等(2014四川，3D改編)(　√　) ⑤某生物基因表達過程如圖所示，則該過程發(fā)生在真核細胞中，mRNA翻譯只能得到一條肽鏈(2013浙江，3CD)(　　) (3)(2015重慶，5和2014江蘇，6重組)研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒( HIV)攜帶的RNA在宿主細胞內不能直接作為合成蛋白質的模板。依據(jù)中心法則(下圖)，判斷下列相關敘述： ①生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中(　√　) ②核苷酸序列不同的基因可能表達出相同的蛋白質(　√　) ③編碼蛋白質的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈(　　) ④合成子代病毒蛋白質外殼的完整過程至少要經過d、b、c環(huán)節(jié)(　√　) ⑤通過d形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上(　√　) ⑥科學家可以研發(fā)特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病(　√　) 題組二　遺傳信息的傳遞和表達過程相關數(shù)量關系 4．(地方卷重組)判斷下列相關數(shù)據(jù)計算： (1)如圖表示雙鏈DNA分子的一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關系(2014山東，5C)(　√　) (2)若N個雙鏈DNA分子在第i輪復制結束后，某一復制產物分子一條鏈上的某個C突變?yōu)門，這樣在隨后的各輪復制結束時，突變位點為A—T堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例始終為1/(N2i＋1)(2015上海，18C)(　√　) (3)將牛催乳素基因用32P標記后導入小鼠乳腺細胞，選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細胞進行體外培養(yǎng)，則連續(xù)分裂n次，子細胞中32P標記的細胞占1/2n＋1(2014四川，3C)(　　) (4)一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2 個(2014江蘇，20A)(　　) (5)已知某mRNA分子中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，該mRNA分子及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與該mRNA分子對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為26%(2013江蘇，32(2))(　√　) 題組三　新情景信息類 5．(2015全國Ⅰ，5)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結構改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導更多的PrPc轉變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　) A．朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中 B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C．蛋白質空間結構的改變可以使其功能發(fā)生變化 D．PrPc轉變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程 答案　C 解析　根據(jù)題干可知，朊粒是一種蛋白質，蛋白質是不能整合到基因組中的，A錯誤；肺炎雙球菌是原核生物，通過二分裂的方式進行增殖，朊粒的增殖不是二分裂，故B錯誤；朊粒是PrPc因空間結構改變形成的，兩者一個具有致病性，一個不具有致病性，故C正確；遺傳信息的翻譯過程是以mRNA為模板合成蛋白質的過程，PrPc轉變?yōu)镻rPsc屬于蛋白質空間結構改變所致，不屬于遺傳信息的翻譯過程，D錯誤。 6．(地方卷重組)請判斷下列相關敘述的正誤： (1)(2016海南，13C)某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質需要經過某種轉變后整合到真核宿主的基因組中。物質Y與脫氧核苷酸結構相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機制是抑制該RNA病毒的逆轉錄過程(　√　) (2)(2016江蘇，18)近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(見下圖)，判斷下列相關敘述： ①Cas9蛋白由相應基因指導在核糖體中合成(　√　) ②向導RNA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則(　√　) ③向導RNA可在逆轉錄酶催化下合成(　　) ④若α鏈剪切位點附近序列為……TCCAGAATC……，則相應的識別序列為……UCCAGAAUC……(　√　) (3)(2015安徽，4)Qβ噬菌體的遺傳物質(QβRNA)是一條單鏈RNA，當噬菌體侵染大腸桿菌后，QβRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA 復制酶(如圖所示)，然后利用該復制酶復制QβRNA，則判斷如下敘述： ①QβRNA的復制需經歷一個逆轉錄過程(　　) ②QβRNA的復制需經歷形成雙鏈RNA的過程(　√　) ③一條QβRNA模板只能翻譯出一條肽鏈(　　) ④QβRNA復制后，復制酶基因才能進行表達(　　) 依綱聯(lián)想 1．有關復制、轉錄和翻譯的8個易錯點提醒 (1)DNA復制時間：發(fā)生于細胞分裂間期和在DNA病毒繁殖時，其中的細胞分裂并非僅指減數(shù)分裂和有絲分裂。 (2)DNA復制場所：并非只發(fā)生在細胞核中，在葉綠體、線粒體、擬核和質粒等處也可發(fā)生。 (3)轉錄的場所：就真核生物而言，不僅有細胞核，還有線粒體和葉綠體；原核生物的轉錄在細胞質中進行。 (4)轉錄發(fā)生的時期：就個體而言，轉錄可發(fā)生在個體生長發(fā)育的任何時期。但從細胞周期分析，轉錄發(fā)生在分裂間期，分裂期由于染色質高度螺旋化形成染色體，因此基因不能轉錄。 (5)理論上：活細胞內都可進行基因的轉錄，但哺乳動物成熟的紅細胞除外，因其細胞核和細胞器都已經消失。 (6)轉錄的產物不只是mRNA分子，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息。3種RNA分子都參與翻譯過程，只是作用不同。tRNA上有很多堿基，并非只有3個，只是構成反密碼子的是3個。 (7)真、原核生物中轉錄和翻譯的比較：真核生物的轉錄和翻譯是在不同的時空中進行的，先在細胞核內轉錄得到mRNA，mRNA通過核孔進入細胞質后才能進行翻譯；原核生物由于沒有成形的細胞核，沒有核膜的阻隔，所以可以邊轉錄邊翻譯。 (8)轉錄、翻譯中的堿基配對方式：轉錄中是DNA和RNA互補配對，因此堿基配對類型有T—A、A—U、G—C三種；翻譯過程中是mRNA和tRNA互補配對，因此堿基配對類型有A—U、G—C兩種。 2．有關病毒中心法則的2點分析 (1)發(fā)生場所：所有病毒的復制、轉錄和翻譯都發(fā)生在宿主細胞內，而不是在病毒體內。 (2)RNA病毒產生RNA的過程，并不是都經過RNA復制。逆轉錄病毒(一種RNA病毒)產生RNA的途徑為：先經過逆轉錄過程產生DNA，然后DNA經過轉錄產生RNA。所以在寫病毒中心法則的時候，一定看清病毒的類型。 注意　逆轉錄一定要在逆轉錄酶的作用下完成，而且通過逆轉錄過程形成DNA是基因工程中獲取目的基因的一種重要途徑。 考向一　以文字表述的形式考查遺傳信息的傳遞和表達過程 1．下列有關遺傳信息的傳遞與表達的敘述，錯誤的是(　　) A．復制時，子代DNA分子的兩條單鏈中只有一條和親代DNA分子完全相同 B．轉錄時，RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動部位相結合 C．翻譯時，mRNA上決定氨基酸種類的密碼又由結合在其上的核糖體認讀 D．多肽鏈合成時，在一個mRNA分子上通常有若干個核糖體同時進行工作 答案　A 解析　復制時，形成的子代DNA分子與親代DNA分子完全相同，因此子代DNA分子的兩條單鏈和親代DNA分子的兩條單鏈完全相同，A錯誤；當RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動部位(啟動子)相結合時，轉錄開始，B正確；翻譯時，mRNA上決定氨基酸種類的密碼又由結合在其上的核糖體認讀，C正確；多肽鏈合成時，在一個mRNA分子上通常有若干個核糖體同時進行工作，提高蛋白質合成的速率，D正確。 思維延伸 (1)同一生物不同細胞內遺傳物質的量都是相同的(　　) (2)基因的兩條鏈可分別作模板進行轉錄，以提高蛋白質合成的效率(　　) (3)雞的成熟紅細胞轉錄的主要場所是細胞核(　√　) (4)真核細胞內mRNA、tRNA、rRNA，都能參與蛋白質的合成過程，也都能發(fā)生相互間的堿基配對(　　) (5)不同細胞翻譯水平的差異是導致細胞分化的根本原因(　　) (6)DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上(　　) 考向二　以圖示或圖解的形式考查遺傳信息的傳遞和表達過程 2．如圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程，①～⑦表示物質或結構，a、b、c表示生理過程。以下有關此圖的說法正確的是(　　) A．圖中表示DNA復制過程的是a，表示基因表達過程的是b B．過程b和過程c發(fā)生的場所一定不同 C．若在②的AUG后插入1個核糖核苷酸，所產生的④將失去其原有的功能 D．圖中c過程進行時，③向左移動 答案　C 思維延伸 (1)填充下列對原題圖的相關問題： Ⅰ.原題圖中各物質或結構中含有核糖的是__________(填圖中數(shù)字)，a、b過程中堿基配對的不同點是________________________________________。 Ⅱ.若在②的AUG后插入三個核苷酸，合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個氨基酸外，其余氨基酸序列沒有變化。由此證明______________________________。 答案?、?②③⑤　a過程中A與T配對，而b過程中A與U配對?、?一個密碼子由3個堿基(核糖核苷酸)組成 (2)如圖表示X基因編碼含63個氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生基因突變，使mRNA增加了一個三堿基序列AAG，表達的肽鏈含64個氨基酸。則判斷相關敘述： ①X基因突變后，參與基因復制的嘌呤類核苷酸比例增加(　　) ②X基因轉錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接(　　) ③若形成的多肽中甲硫氨酸和纈氨酸個數(shù)分別為1和0，則甲硫氨酸處于圖中位置(　　) ④突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同(　√　) (3)圖1中m、n、l表示哺乳動物一條染色體上相鄰的三個基因，a、b為基因的間隔序列；圖2為l基因進行的某種生理過程。判斷下列相關敘述： ①圖2中甲為DNA聚合酶，丙中所含的五碳糖是核糖(　　) ②若丙中(A＋U)占36%，則丙對應的乙片段中G占32%(　　) ③m、n、l基因在不同的細胞中表達情況可能不同(　√　) ④若m中缺失一個堿基對，則n、l控制合成的肽鏈結構會發(fā)生變化(　　) ⑤在減數(shù)分裂的四分體時期，n、l之間可發(fā)生交叉互換(　　) (4)小白鼠體細胞內的某條染色體上有P基因和Q基因，它們編碼各自蛋白質的前3個氨基酸的DNA序列如圖，起始密碼子均為AUG。其中P基因與小白鼠的毛色有關，請判斷下列敘述： ①基因P和基因Q轉錄時都以b鏈為模板合成mRNA(　　) ②若箭頭處的堿基突變?yōu)門，則對應反密碼子變?yōu)閁AG(　√　) ③若基因P缺失，則引起的小鼠的變異屬于基因突變(　　) ④減數(shù)分裂過程中等位基因隨a、b鏈分開而分離(　　) ⑤如圖所示的該DNA片段含有2個游離的磷酸基團、4個游離的堿基(　　) ⑥若圖中基因Q在所有細胞中都能轉錄，則每次轉錄的模板鏈相同(　√　) ⑦RNA聚合酶可以啟動P基因在生殖細胞中表達(　　) 考向三　以中心法則圖解為主題進行綜合考查 3．(2016內江四模)圖甲為中心法則及其發(fā)展示意圖，圖乙表示醫(yī)學上常使用抗生素治療由細菌所引起的疾病示意圖，圖中①～⑤分別表示不同抗生素抑制細菌的作用情況，a～c分別表示某種生理過程。下列說法正確的是(　　) A．圖乙中①表示促進細菌細胞壁的形成 B．圖乙中③④分別表示抑制細菌DNA復制和轉錄 C．吞噬細胞和根尖分生區(qū)細胞均有圖甲中過程①②③ D．圖甲中，與①相比②過程特有的堿基配對方式是A—T 答案　B 解析　圖乙中①表示抑制細菌細胞壁的形成，A錯誤；圖乙中，a表示DNA的自我復制過程，b表示轉錄形成RNA的過程，因此，圖乙中③④分別表示抑制細菌DNA復制和轉錄，B正確；吞噬細胞已經高度分化，不再分裂，因此不會發(fā)生甲圖中的①DNA的復制過程，C錯誤；圖甲中，①表示DNA分子的復制，其堿基互補配對方式為A—T、T—A、C—G、G—C，②表示轉錄過程，其堿基互補配對方式為A—U、T—A、C—G、G—C，因此，與①相比②過程特有的堿基配對方式是A—U，D錯誤。 思維延伸 (1)請判斷有關原題中圖的相關敘述： Ⅰ.圖甲中的①②④⑤過程都有磷酸二酯鍵的形成(　√　) Ⅱ.凡是有細胞結構的生物都可發(fā)生圖甲中①～③過程(　　) Ⅲ.圖乙中的c過程中，mRNA部分堿基序列不能編碼氨基酸(　√　) (2)如圖為真核細胞蛋白質合成過程中遺傳信息流動圖解，1、2、3表示相關過程，據(jù)圖判斷下列說法： ①1過程主要發(fā)生于細胞核內，2過程主要發(fā)生于細胞質中(　　) ②3過程以mRNA作為模板，核糖體在mRNA上的移動方向是從右到左(　　) ③核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(　√　) ④翻譯時，圖中3過程mRNA每次能結合多個核糖體，產生的各肽鏈氨基酸序列不同(　　) ⑤過程1以DNA分子的一條鏈為模板(　　) 考向四　以圖解的形式考查基因與性狀之間的關系 4．半乳糖血癥是一種基因突變導致的遺傳性疾病，如圖為人體內半乳糖的主要代謝途徑。當相關基因雜合時對應的酶活性約為正常人的，致病基因純合時相應酶活性顯著降低。下列說法正確的是(　　) A．半乳糖血癥與白化病體現(xiàn)的基因對性狀的控制方式不同 B．顯微鏡觀察1、9、17號染色體結構可確定胎兒是否患病 C．三種致病基因不能表達是半乳糖代謝障礙的直接原因 D．葡萄糖一定會參與圖中①、②、③中的某個反應過程 答案　D 解析　由題圖可知，半乳糖血癥體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成控制細胞的代謝，進而間接控制生物體的性狀，與白化病體現(xiàn)的基因對性狀的控制方式相同，A錯誤；基因突變是堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變，基因突變不能通過觀察染色體的結構判斷，B錯誤；基因突變是半乳糖代謝障礙的根本原因，半乳糖代謝障礙的直接原因是酶，C錯誤；乳糖是由半乳糖和葡萄糖形成的，圖中最終形成了乳糖，因此①、②、③中的某個反應過程有葡萄糖參與，D正確。 思維延伸 (1)某植物花色由三對獨立遺傳的基因共同決定，若右圖是花中相關色素的合成途徑，其體現(xiàn)了基因對生物體的性狀的控制途徑為_____________________，當基因型為AaBbDd的植株自交，理論上子代中紫花植株所占比例為__________，子代紫花植株的基因型有________種。 答案　基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀　57/64　22 (2)如圖表示某些細菌合成精氨酸的途徑，從圖中信息判斷如下敘述： ①若產生中間產物Ⅰ依賴型突變細菌，則可能是酶1基因發(fā)生突變(　√　) ②這三種酶基因有可能位于一對同源染色體上(　　) ③這些細菌的精氨酸的合成是由3對等位基因共同控制的(　　) ④若酶1基因不表達，則酶2基因和酶3基因也不表達(　　) ⑤在任何情況下，精氨酸必須在同時存在多對基因時才能合成(　　) 考向五　新情景信息類 5．(圖解信息)埃博拉病毒(EBV)為單股負鏈(－RNA)，其蛋白質外殼內包裹有RNA依賴性RNA聚合酶。該病毒侵入人體細胞后，在細胞質中復制、裝配，以出芽方式釋放，如圖所示。相關敘述錯誤的是(　　) A．RNA依賴性RNA聚合酶是在埃博拉病毒內合成的 B．過程①、②需要RNA依賴性RNA聚合酶和核糖核苷酸 C．＋RNA為mRNA，能指導EBV蛋白質的合成 D．EBV的釋放過程體現(xiàn)了細胞膜具有流動性 答案　A 解析　病毒無細胞結構，只能在宿主細胞中進行生命活動，RNA依賴性RNA聚合酶是在埃博拉病毒宿主細胞內合成的，A錯誤；過程①、②表示RNA的復制，據(jù)題意知，需要RNA依賴性RNA聚合酶的催化和核糖核苷酸提供原材料，B正確；過程③為翻譯，＋RNA為翻譯的模板，相當于mRNA，C正確；病毒通過出芽的方式釋放，此過程與胞吐類似，體現(xiàn)了細胞膜的流動性，D正確。 思維延伸 (1)埃博拉病毒(EBV)是一種單鏈RNA病毒，吞噬細胞是首先被攻擊的靶細胞，EBV與宿主細胞結合后，將核酸—蛋白復合體(－RNA)釋放至細胞質，通過下圖途徑進行增殖。請判斷下列推斷： a．過程②需要氨基酸和tRNA，兩者的種類、數(shù)量相同(　　) b．將EBV的－RNA直接注入到人體細胞內一定會引起患病(　　) c．此病毒侵入人體后會嚴重影響機體的體液免疫，但對細胞免疫影響較小(　　) d．－RNA和mRNA均有RNA聚合酶的結合位點(　√　) e．EBV屬于生命系統(tǒng)結構層次中的最小層次，可在普通培養(yǎng)基上培養(yǎng)(　　) (2)輪狀病毒是一種雙鏈RNA病毒，該病毒是引起嬰幼兒腹瀉的主要病原體之一，其增殖過程如圖所示，判斷下列說法： a．過程②需要逆轉錄酶，過程③需要RNA聚合酶(　　) b．過程①和過程②所需的原料中(A＋U)的數(shù)量相同(　√　) (3)寨卡病毒的遺傳物質是一條單鏈RNA，可以作為模板翻譯出衣殼蛋白等(如圖所示)，判斷有關說法： a．物質M的合成過程還需要其他RNA(　√　) b．圖中的N對過程②③具有反饋調節(jié)功能(　　) c．由圖可知其物質N一定是逆轉錄酶，能降低化學反應的活化能(　　) d．由圖可知，圖中＋RNA的功能有翻譯的模板、復制的模板、病毒的重要組成成分(　√　) (4)PrPc蛋白是人或動物染色體上的PrP基因編碼的一種蛋白，該蛋白無致病性，當PrPc蛋白轉變成PrPsc蛋白(即朊病毒)并在神經細胞內積累時，能導致瘋牛病。如圖是PrPsc蛋白的形成過程，則判斷下列說法： Ⅰ.圖中a、b過程分別需要逆轉錄酶和RNA聚合酶的參與(　　) Ⅱ.朊病毒侵入機體后可整合到宿主的基因組中(　　) Ⅲ.PrPc不影響圖中a、b過程的正常進行(　√　) Ⅳ.PrPc具有抗原的特異性，只出現(xiàn)在患病個體中(　　)