高考生物二輪復習 專題輔導與訓練 第一部分 專題整合篇 專題四 遺傳的分子基礎

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第一部分 專題整合篇 專題四 遺傳的分子基礎 [滿分90分，限時45分鐘] 一、選擇題(每小題6分，共36分，每小題只有一個選項符合題意) 1．(2016鹽城一模)下圖為噬菌體感染細菌后，細菌內放射性RNA與噬菌體DNA及細菌DNA的雜交結果。下列有關敘述錯誤的是 A．可在培養(yǎng)基中加入3H－尿嘧啶用以標記RNA B．參與分子雜交的放射性RNA為相應DNA的轉錄產物 C．第0 min時，與DNA雜交的RNA來自噬菌體及細菌DNA的轉錄 D．隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉錄增加，細菌DNA轉錄受到抑制 解析　和噬菌體DNA雜交的放射性RNA增加、和細菌DNA雜交的放射性RNA減少說明噬菌體的基因表達增強，而細菌基因的表達減弱。欲標記RNA，可選擇RNA有、DNA沒有的堿基即尿嘧啶標記，A項正確。第0分鐘時，與DNA雜交的RNA來自細菌DNA的轉錄，C項錯誤。 答案　C 2．(2016武漢模擬)人體細胞中的RNA有三種，分別是mRNA、tRNA和rRNA。這三種RNA A．都分布在細胞核中 B．都由脫氧核苷酸組成 C．都由DNA分子轉錄而成 D．都能識別特定的氨基酸 解析　RNA主要分布在細胞質中，A項錯誤。RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，B項錯誤。只有tRNA才對氨基酸有識別作用，D項錯誤。 答案　C 3．(2016武漢模擬)M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈，該基因發(fā)生插入突變，使mRNA增加了一個三堿基序列AAG，表達的肽鏈含64個氨基酸。下列有關敘述正確的是 A．M基因突變后，參與基因復制的嘌呤核苷酸比例增加 B．在M基因轉錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接 C．突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同 D．在突變基因的表達過程中，最多需要64種tRNA參與 解析　mRNA中插入的堿基為AAG，對應基因中插入的堿基為 ，沒有改變嘌呤核苷酸的比例，A項錯誤。M基因轉錄時，核糖核苷酸與脫氧核苷酸通過堿基配對，核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，B項錯誤。若AAG在兩個密碼子之間插入，突變后的肽鏈僅比突變前多出一個氨基酸，不改變其它氨基酸的種類若AAG插入到一個密碼子內部，則突變后的肽鏈不僅比突變前多出一個氨基酸，還可能造成被破壞密碼子對應部位氨基酸種類的改變，C項正確。tRNA的種類不是64種，而是61種，D項錯誤。 答案　C 4．(2016蚌埠月考)甲、乙兩圖表示真核細胞內某個基因表達的部分過程，下列敘述正確的是 A．甲圖所示的過程中，該基因的兩條單鏈都可以作為模板鏈 B．甲圖所示的過程完成以后，產物中G的個數(shù)等于C的個數(shù) C．乙圖中，①與②的結合部位會形成兩個tRNA的結合位點 D．乙圖中的②可以結合多個核糖體，它們沿②從左向右移動 解析　甲圖表示以DNA的一條鏈為模板，表示轉錄過程，每次轉錄只能以一條鏈為模板，A項錯誤。轉錄的產物為RNA，RNA為單鏈，不存在G和C堿基的等量問題，B項錯誤。乙圖中①為核糖體，②為mRNA，核糖體與mRNA的結合位點相當于兩個密碼子或反密碼子的位置，C項正確。由乙圖肽鏈的長度變化判斷，核糖體由右→左沿mRNA移動，D項錯誤。 答案　C 5．(2016泰安四模)下圖表示人體核基因Y的表達過程，①～④表示過程。下列敘述正確的是 A．①過程在分裂間期進行，需要解旋酶的催化作用 B．②過程在細胞質中進行，需要RNA酶的催化作用 C．③過程在甲狀腺細胞中進行，需要核糖體參與 D．④過程在內質網和高爾基體中進行，需要ATP參與 解析　先判斷①～④表示的過程，它們依次表示轉錄、mRNA的加工剪切、翻譯、肽鏈的加工等過程。產生促甲狀腺激素的細胞為高度分化的垂體細胞，該細胞沒有細胞周期，A項說法不恰當。mRNA的加工剪切需要能夠識別特定位點的限制酶，不能為缺乏識別作用的水解酶即RNA酶，B項錯誤。促甲狀腺激素為分泌蛋白，其加工和分泌離不開內質網和高爾基體的作用且消耗ATP，D項正確。 答案　D 6．(2016石家莊市二模)囊性纖維病的致病原因是由于基因中缺失三個相鄰堿基，使控制合成的跨膜蛋白CFTR缺少一個苯丙氨酸。CFTR改變后，其轉運Cl－的功能發(fā)生異常，導致肺部黏液增多、細菌繁殖。下列關于該病的說法正確的是 A．CFTR蛋白轉運Cl－體現(xiàn)了細胞膜的信息交流功能 B．該致病基因中缺失的3個堿基構成了一個密碼子 C．合成CFTR蛋白經歷了氨基酸的脫水縮合、肽鏈的盤曲、折疊過程 D．該病例說明基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進而控制性狀 解析　CFTR蛋白轉運Cl－體現(xiàn)了細胞膜的控制物質跨膜運輸?shù)墓δ?，A項錯誤。密碼子是mRNA上能決定一個氨基酸的連續(xù)3個堿基，B錯誤。氨基酸經過脫水縮合形成肽鏈，之后經過肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結構的蛋白質，C正確。該病例說明基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體性狀，D錯誤。 答案　C 二、非選擇題(54分) 7．(18分)請回答下列與DNA分子的結構和復制有關的問題： (1)DNA分子的基本骨架由__________和__________交替排列構成。 (2)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，發(fā)現(xiàn)隨著一條單鏈中的比值增加，其DNA分子中該比值變化是__________。 (3)某DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(α)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應的另一條互補鏈(β)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是__________。 (4)在正常情況下，細胞內完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖?，F(xiàn)有一些細胞(此細胞能增殖)由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證“DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”?，F(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。 ①實驗材料：真核細胞的突變細胞系、基本培養(yǎng)基、12C—核糖核苷酸、14C—核糖核苷酸、12C—脫氧核苷酸、14C—脫氧核苷酸、細胞放射性檢測技術等。 ②實驗步驟： 第一步：編號。取基本培養(yǎng)基若干，隨機分成兩組，分別編號為甲組和乙組。第二步：實驗處理。在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C—核糖核苷酸和14C—脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入__________。 第三步：培養(yǎng)。在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種________________，在5%CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細胞增殖。 第四步：觀察。分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細胞，檢測細胞放射性的部位。 ③預期結果：甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在________；乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在________。 ④實驗結論：_________________________________________________________。 解析　(1)在DNA分子中，脫氧核糖和磷酸交替連接，構成DNA分子的基本骨架。(2)由堿基互補配對原則可知，DNA分子中A＝T，C＝G，因此＝1，即無論單鏈中的比值如何變化，DNA分子中的比值都保持不變。(3)已知DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，根據堿基互補配對原則：A＝T、C＝G，所以A＝T＝22%，則C＝G＝50%－22%＝28%，又已知一條鏈(α)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，即G1＝21%，在雙鏈DNA分子中，G＝(G1＋G2 )/2，則G2＝35%。(4) DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，主要存在于細胞核中，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，主要存在于細胞質中。根據后面的實驗步驟及預期結果，可知該實驗最終要根據細胞中的放射性部位而驗證脫氧核苷酸是DNA復制所需的原料，故乙中應加等量的14C—核糖核苷酸和12C—脫氧核苷酸，并且甲、乙應該都放到相同的適宜環(huán)境中培養(yǎng)，排除無關變量的影響。甲中放射性應主要在細胞核，而乙中放射性應主要在細胞質。根據實驗結果可證明DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。 答案　(1)脫氧核糖　磷酸 (2)不變 (3)35% (4)②第二步：等量的14C—核糖核苷酸和12C—脫氧核苷酸　第三步：等量的真核細胞的突變細胞系　③細胞核　細胞質?、蹹NA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸 8．(18分)以下甲圖為植物細胞的部分結構示意圖，乙圖為一個細胞周期中RNA的含量變化。請分析回答： (1)圖甲中核膜的外膜與一種膜狀細胞器[　　]__________相連，兩者皆附著有細胞器[　　]__________。 (2)代謝旺盛的細胞中，核孔數(shù)量會明顯__________。當RNA經過核孔運出細胞核時，需要核孔蛋白協(xié)助且消耗能量，RNA的運輸方式相當于跨膜運輸?shù)腳_________。 (3)乙圖中RNA相對含量出現(xiàn)兩個高峰期，其變化主要由____________________(填“tRNA”或“mRNA”)含量明顯增加所致。這兩個時期合成的蛋白質，主要組成染色體和__________等細胞分裂期出現(xiàn)的結構。 (4)若圖甲中基因A在所有細胞中都能轉錄，每次轉錄的模板鏈__________(填“相同”或“不相同”)。基因b只在特定組織細胞中轉錄、翻譯，表明基因具有__________的特點。 解析　乙圖中RNA相對含量出現(xiàn)的兩個高峰期，一個為G1期(DNA合成前期，為DNA復制準備更多的蛋白質)，一個為G2期(DNA合成后期，為分裂期準備更多的蛋白質)，兩個時期含量增加的RNA主要為mRNA。分裂期會形成紡錘絲，紡錘絲的主要成分為蛋白質，主要來自G2期的翻譯。每個基因每次轉錄用到的模板鏈是固定的，否則會形成不同的蛋白質。 答案　(1)[2]　內質網　[1]　核糖體 (2)增多　主動運輸 (3)mRNA　紡錘體(紡錘絲) (4)相同　選擇性表達 9．(18分)(2016蘇州調研二)研究人員將大腸桿菌破碎、離心獲得含DNA、RNA、核糖體及蛋白質合成所必需的各種因子的上清液。保溫一段時間后，上清液中含有的mRNA均被降解。將上清液分組，并加入不同外源mRNA(人工合成的重復序列多聚核苷酸)、高濃度Mg2＋(可以使mRNA從任意起點合成肽鏈)、具有放射性標記的氨基酸、ATP等成分，實驗結果如下表。分析回答下列問題： 組別 多聚核苷酸 合成的肽鏈 1 (AC)n (蘇氨酸組氨酸)m或(組氨酸蘇氨酸)m 2(AAC)n 甲 (天冬酰胺天冬酰胺)m 乙 (蘇氨酸蘇氨酸)m 丙 (谷氨酰胺谷氨酰胺)m 3 (GAUA)n 二肽、三肽 4 (GUAA)n 二肽、三肽 (1)與大腸桿菌的遺傳物質相比，實驗3中所用多聚核苷酸(GAUA)n的化學組成中不含有的成分包括脫氧核糖、__________、__________。 (2)根據實驗1結果，可以確定密碼子不可能由2個相鄰堿基組成，主要的理由是________________________________________________________________________。 (3)分析實驗1、2，可以確定部分氨基酸的密碼子。請寫出氨基酸及其所對應的密碼子為__________。 (4)實驗3、4中，多聚核苷酸不能控制合成長肽鏈的原因最可能是其上含有__________。 解析　(1)大腸桿菌的遺傳物質含有的成分包括脫氧核糖、磷酸、A、T、C、G，而多聚核苷酸(GAUA)n含有的成分包括核糖、磷酸、A、U、G，通過比較可以發(fā)現(xiàn)它們的不同。(2)如果密碼子由2個相鄰堿基組成，則密碼子只有一種(AC或CA)則合成的肽鏈只能有一種氨基酸，而不會是2種氨基酸。(3)可以比較實驗1和2共同的密碼子和氨基酸，該密碼子和氨基酸具有決定關系。排除該對應關系后，實驗一剩余的那一種密碼子和氨基酸也存在對應關系。(4)多聚核苷酸不能控制合成長肽鏈，原因很可能是出現(xiàn)終止密碼。 答案　(1)胸腺嘧啶(T)　胞嘧啶(C) (2)(AC)n序列中相鄰堿基只能組成一種密碼子，只能控制一種氨基酸的合成，但實際合成的肽鏈中有兩種氨基酸 (3)蘇氨酸—ACA、組氨酸—CAC (4)終止密碼