高考生物总复习 第五单元 遗传的分子基础.docx

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高考生物总复习第五单元遗传的分子基础

第五单元　遗传的分子基础

第Ⅰ卷

一、选择题（本题包括20小题，每题2.5分，共50分，每小题只有一个选项正确）

[学考必做·演练]

1．在一对等位基因中，一定相同的是（　　）

A．氢键数目B．碱基数目

C．遗传信息D．基本骨架

答案　D

解析　等位基因是通过基因突变形成的，基因中碱基对数目和排列顺序可能不同，氢键数目也可能不相同，所携带的遗传信息不同。

等位基因都是有遗传效应的DNA片段，都以磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本骨架，D项正确。

2．（2016·金华十校联考）下列有关细胞中DNA和RNA共同点的叙述，正确的是（　　）

A．均可作为遗传物质B．均在细胞核中复制

C．均有相同的核苷酸D．均为染色体成分

答案　D

解析　细胞生物的遗传物质均为DNA，只有部分病毒型生物的遗传物质为RNA，A项错误；正常细胞内不能进行RNA的复制，RNA通过转录形成，B项错误；构成DNA的核苷酸为脱氧核苷酸，构成RNA的核苷酸为核糖核苷酸，C项错误；染色体主要由DNA和蛋白质构成，此外也含有少量RNA等，D项正确。

3．（2016·金华十校9月高三模拟考试）右图是DNA分子正常复制的片段，图中编号①～④表示DNA单链。

有关叙述错误的是（　　）

A．①和④的碱基序列相同

B．③和④的碱基序列互补

C．该过程可实现遗传信息的传递

D．该过程需要RNA聚合酶参与

答案　D

解析　题图为DNA复制，需要DNA聚合酶、解旋酶等酶的参与。

4．用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是（　　）

A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质

B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性

C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32

D．噬菌体繁殖一代的时间约为1h

答案　B

解析　细菌中的磷脂也可以被32P标记；子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；DNA具有放射性的子代噬菌体为100%；培养9h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5h。

5．利用大肠杆菌探究DNA的复制方式，实验的培养条件与方法是：

（1）在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如下图的甲；

（2）转至含14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。

下图的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。

下列有关推论，正确的是（　　）

A．乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果

B．丙是转入14N培养基中繁殖两代的结果

C．出现丁的结果需要40分钟

D．转入14N培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4

答案　C

解析　丙是转入14N培养基中繁殖一代的结果，故A、B错误；丁中是1/2中，1/2轻，说明DNA已复制2次，而复制一次需要20分钟，所以出现丁的结果需要40分钟，C正确；转入14N培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占100%，D错误。

6．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中放射性较强

D．上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质

答案　A

解析　35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，DNA不含有S元素；充分搅拌离心后，含放射性的蛋白质外壳进入上清液，使上清液a中放射性较强；若搅拌不充分，一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离，会随大肠杆菌进入沉淀中，使沉淀物b中放射性增强；该实验没有标记DNA，不能说明DNA的作用，故不能证明DNA是遗传物质。

7．下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开

B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链方向相反

C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段

D．DNA的两条子链都是连续合成的

答案　D

解析　由图可知，两条子链中，一条是连续合成的，另一条是不连续合成的。

8．科学家通过对前列腺癌细胞的研究发现，绿茶中的多酚（非蛋白质）可减少BCL—XL蛋白，而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用。

这表明绿茶具有抗癌作用，根本原因是由于绿茶细胞中具有（　　）

A．多酚B．多酚酶基因

C．BCL—XL蛋白D．BCL—XL蛋白酶

答案　B

解析　材料指出多酚能抗癌，但多酚不是蛋白质，因而不是由基因直接控制的，所以多酚的合成需要相应的酶催化。

9．在遗传信息的翻译过程中，翻译者是（　　）

A．基因B．mRNA

C．tRNAD．遗传密码

答案　C

解析　tRNA既能识别特定的氨基酸，又能识别mRNA的密码子（通过碱基互补配对），从而准确地为氨基酸定位，所以tRNA在二者间充当“翻译官”。

10．（2016·绍兴一模）下列关于翻译的叙述，正确的是（　　）

A．tRNA上的核苷酸序列并非由mRNA决定

B．翻译时需要的原料包括氨基酸和核糖核苷酸

C．多个核糖体可以结合到一个mRNA的不同部位并开始翻译

D．翻译过程中遗传信息的传递方向可记为：

RNA→氨基酸

答案　A

解析　tRNA上的核苷酸序列并非由mRNA决定，而由基因决定，A正确；翻译时需要的原料为氨基酸，B错误；多个核糖体可以结合到一个mRNA的相同部位并开始翻译，C错误；翻译过程中遗传信息的传递方向可记为：

RNA→蛋白质，D错误。

11．（2016·宿州一模）下列有关基因、蛋白质和核酸之间关系的叙述，错误的是（　　）

A．同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的，蛋白质和RNA不完全相同

B．基因中的遗传信息通过mRNA决定蛋白质中的氨基酸排列顺序

C．蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子较多，转录成的mRNA分子也较多

D．真核细胞中，转录主要在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行

答案　C

解析　同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的，但由于基因的选择性表达，蛋白质和RNA不完全相同；基因中的遗传信息通过mRNA决定蛋白质中的氨基酸排列顺序；蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子不变，转录成的mRNA分子较多；真核细胞中，转录主要在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。

12．下列过程中，由逆转录酶催化的是（　　）

A．DNA→RNAB．RNA→DNA

C．蛋白质→蛋白质D．RNA→蛋白质

答案　B

解析　DNA→RNA属于转录过程，需要的酶是RNA聚合酶，A不符合题意；RNA→DNA属于逆转录过程，需要逆转录酶，B正确；C、D均不是逆转录过程，不符合题意。

13．埃博拉出血热（EBHF）是由埃博拉病毒（EBV）（一种丝状单链RNA病毒）引起的病毒性出血热，EBV与宿主细胞结合后，将核酸－蛋白复合体释放至细胞质，通过以下途径进行增殖。

下列推断正确的是（　　）

A．将EBV的RNA直接注入人体细胞内一定会引起EBHF

B．过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例不同

C．过程②需要的氨基酸和tRNA的种类、数量不同

D．EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP

答案　C

解析　EBV与宿主细胞结合后，将核酸－蛋白复合体释放至细胞质，会引起EBHF，将EBV的RNA直接注入人体细胞内不会引起EBHF；过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同；过程②需要的氨基酸和tRNA的种类、数量不同，生物体内氨基酸共20种、tRNA共61种；EBV增殖过程需细胞提供四种核糖核苷酸和ATP。

14．（2015·杭州二中开学检测）图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程。

下列叙述正确的是（　　）

A．图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与

B．红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，故影响基因的转录过程

C．图甲所示过程为图乙中的①②③过程

D．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤

答案　D

解析　图甲所示为DNA分子上的基因表达过程，没有显示染色体结构，可能是原核细胞DNA，也可能是真核细胞细胞质DNA，A错误；核糖体在mRNA上的移动是基因的翻译过程，B错误；图甲是基因表达的过程，包括转录和翻译，即图乙的②③过程，C错误；U为RNA特有的碱基，因此在图乙中涉及碱基U与A配对的过程为②③④⑤，D正确。

15．（2015·杭州二模）下图为原核细胞某个基因转录和翻译过程的示意图。

据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A．图中有6个mRNA与模板DNA形成的杂交双链

B．该基因被转录多次，方向均由右向左进行

C．转录结束后立即开始翻译，没有转录后加工的过程

D．多个核糖体串联在一起，共同完成一条多肽链的合成，增加了翻译效率

答案　B

解析　图中有5个mRNA与模板DNA形成的杂交双链，A错误；该基因被转录多次，方向均由右向左进行，B正确；转录未结束即开始翻译，C错误；多个核糖体串联在一起，各自完成一条多肽链的合成，增加了翻译效率，D错误。

[选考加试·冲关]

16．下面分别为DNA、tRNA的结构示意图。

以下叙述不正确的是（　　）

A．图示DNA分子中的⑤为氢键，tRNA中的b为磷酸二酯键

B．DNA分子复制、切割目的基因片段时分别破坏的化学键为⑤⑥

C．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子

D．c处表示反密码子，可以与mRNA碱基互补配对

答案　C

解析　左图中⑤为氢键，⑥⑦均可称为磷酸二酯键，但⑦为一个核苷酸内部脱氧核糖的5号碳原子与磷酸基团之间的连接，而⑥为两个脱氧核苷酸之间的连接，右图中b指在tRNA臂上，若代表化学键，只能是磷酸二酯键；DNA分子复制和切割目的基因片段破坏的化学键分别是⑤氢键和⑥脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键；tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的三叶草形结构。

17．（2015·浙江深化课改协作校期中联考）某种生物基因表达过程如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．RNA聚合酶与DNA某一启动部位结合时，只能使一个或几个基因解旋

B．RNA聚合酶具有催化形成氢键、磷酸二酯键等作用

C．转录产物a需在细胞质中加工成b才能成为翻译的模板

D．多肽c在核糖体内合成结束后进入内质网加工、运输

答案　A

解析　RNA聚合酶与DNA某一启动部位结合时，解旋的片段包含一个或几个基因，A正确；RNA聚合酶具有催化形成磷酸二酯键和解旋的作用，B错误；转录产物a需在细胞核中加工成成熟的mRNA才能成为翻译的模板，C错误；多肽c边合成边进入内质网加工、运输，D错误。

18．如图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，有关说法正确的是（　　）

A．③是翻译过程，方向是从b到a

B．每种氨基酸均可由不止一种tRNA来转运

C．①②③也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行

D．一条mRNA可与多个核糖体结合，多个核糖体共同合成一条多肽链，加快了翻译的速率

答案　C

解析　由图可知，③是翻译过程，随着翻译的进行，肽链由短到长，所以方向是从a到b，A错误；大多数氨基酸有多个密码子，可由不止一种tRNA来转运，但甲硫氨酸、色氨酸只有一种密码子，只由一种tRNA来转运，B错误；图中①为DNA的复制，②为转录，③为翻译，也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行，C正确；一条mRNA可与多个核糖体结合，能够同时合成多条多肽链，加快了翻译的速率，D错误。

19．关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（　　）

A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个

B．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率

C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上

D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化

答案　D

解析　DNA分子包括基因片段和非基因片段，1个DNA分子中的诸多基因并非全部转录，故基因转录出的mRNA分子的碱基数小于n/2个，A错误；基因转录时，一条链是模板链，另一条链是非模板链，B错误；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上，C错误；在细胞周期中，由于基因选择性表达，故mRNA的种类和含量均不断发生变化，D正确。

20．科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说：

成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链（永生化链）的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞，同时将含有相对新的合成链的染色体分配给另一个子代细胞，这个细胞分化并最终衰老凋亡（如下图所示）。

下列相关推测不正确的是（　　）

A．成体干细胞的细胞分裂方式为有丝分裂

B．从图中可看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制，染色体随机分配

C．通过该方式可以减少成体干细胞积累DNA复制过程中产生的基因突变

D．根据该假说可以推测生物体内的成体干细胞的数量保持相对稳定

答案　B

解析　分裂前后染色体数目不变，此成体干细胞的分裂方式为有丝分裂；从图中可以看出染色体并不是随机分配的，成体干细胞总是将永生化链分配给一个子代细胞，成为成体干细胞；由于子代的成体干细胞总含有永生化链，因此减少了对基因突变的积累；从图中可以看出成体干细胞的数量基本不变。

第Ⅱ卷

二、非选择题（本题包括5小题，共50分）

21．（9分）（2016·湖北八市重点中学质量监测）如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（1～5），请据图探讨相关问题。

（1）物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有__________（供选酶：

RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶）。

（3）图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则________（填“G—C”或“A—T”）碱基对的比例越高。

（4）RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）物质1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U　

（2）DNA聚合酶　（3）G—C　（4）DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定（其他合理答案也可）

解析　

（1）DNA的基本单位是脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，二者的主要区别是五碳糖和特有的碱基不同：

脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。

（2）图2中的核苷酸链是脱氧核苷酸链，DNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间构建磷酸二酯键。

（3）G—C之间的氢键是三个，而A—T之间的氢键是二个，氢键数量越多则耐高温的能力越强。

（4）DNA是规则的双螺旋结构，其结构的稳定性较强，而RNA是单链的，其结构稳定性较差，所以RNA病毒要比DNA病毒更容易发生变异。

22．（10分）下面甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：

（1）从甲图可看出，DNA复制的方式是____________________________。

（2）甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是________酶。

（3）甲图过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有__________________________。

（4）乙图中，7是_________________________________________________________。

DNA分子的基本骨架由__________________________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循_________________________________________

原则。

答案　

（1）半保留复制　

（2）解旋　DNA聚合　（3）细胞核、线粒体、叶绿体　（4）胸腺嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核糖和磷酸　氢键　碱基互补配对

解析　

（1）DNA复制的方式是半保留复制，即子代DNA保留了母链中的一条。

（2）A酶是解旋酶，破坏了DNA分子中两条链中的氢键，使DNA分子解螺旋；B酶催化DNA子链的合成，为DNA聚合酶。

（3）甲图为DNA复制，发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。

（4）乙图中4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

23．（9分）蚕豆体细胞染色体数目2n＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。

实验的基本过程如下：

Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。

Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。

请回答相关问题：

（1）蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是______________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是___________________________________________________。

（2）Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色体单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。

Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色体单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次，该细胞含有______个染色体组。

（3）上述实验表明，DNA分子的复制方式是________________。

答案　

（1）有丝分裂　抑制纺锤体形成　

（2）2　1　2　4　（3）半保留复制

解析　

（1）蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。

秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致染色体不能被拉向两极，从而形成了染色体数目加倍的细胞。

（2）由于DNA分子的复制为半保留复制，第一次分裂时，每个DNA分子中都有一条链被3H标记，每一条染色体上有2条染色单体被3H标记。

当DNA分子双链都被3H标记后，再将幼苗移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，观察到一个根尖细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制2次，该细胞含有4个染色体组。

（3）该实验证明DNA分子的复制是半保留复制。

24．（10分）下图表示病毒侵入宿主体内的复制过程示意图，请回答下列问题：

（1）病毒核酸进入宿主细胞后，此时用血清学方法和电镜检查无病毒颗粒，称为“隐蔽期”，这是因为_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）物质D、H分别可能是___________________________________________________、

________________________________。

（3）B、F的区别是________________________。

过程f称为________。

（4）假如A为RNA，经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为Y，你能否推断出构成A的几种碱基数量分别是多少，为什么？

___________________________________

________________________________________________________________________。

根据中心法则分析，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有________、________。

答案　

（1）病毒进入宿主细胞后尚未形成完整的病毒体

（2）病毒核苷酸完成复制（过程g）所需要的酶　病毒的蛋白质外壳

（3）转录的信息不同　装配

（4）不能，因为RNA是单链，碱基数无法确定　RNA的自我复制　逆转录

解析　

（1）病毒核酸进入宿主细胞后，将利用宿主细胞的原料和场所形成子代病毒，在子代病毒未释放之前，无法用血清学方法和电镜检查到病毒颗粒，此为“隐蔽期”。

（2）分析图示可知，物质D为蛋白质，参与病毒核酸的复制（过程g），所以物质D可能是病毒核苷酸完成复制（过程g）所需要的酶；物质H与病毒核酸组装成新的病毒，故物质H可能是病毒的蛋白质外壳。

（3）B与相关酶的合成有关，F与病毒的蛋白质外壳的形成有关，因此，B、F的区别是转录的信息不同。

过程f称为装配。

（4）假如A为RNA，RNA是单链结构，虽然经实验分析确定其碱基总数为X、其中鸟嘌呤G的数量为Y，但仍不能推断出构成A的另外几种碱基数量分别是多少。

依据中心法则可推知，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有：

RNA的自我复制、逆转录。

25．（12分）藜是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物，为了研究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响，研究人员做了如下实验：

材料用具：

若干抗旱的藜种子，培养液，一定量的浓度分别为5%、10%、20%PEG（无毒性聚乙二醇），石英砂和塑料盒等。

实验步骤：

第一步：

选取若干抗旱的藜种子，消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中，在室温下培养至藜幼苗长出3～4叶。

第二步，选取数量相等且长势相同的藜幼苗分别放入含有等量的5%、10%、20%PEG的培养液中继续培养（不考虑培养过程中培养液浓度变化）。

第三步，在第0、1、3、5、7天分别取相同部位、大小相同且数量相等的叶片，洗净、吸干，测量叶片中的可溶性蛋白产生量。

实验结果：

如下图所示。

回答下列问题：

（1）该实验中的自变量是________，无关变量是________________（至少写两个）。

（2）用含有等量5%、10%、20%PEG的培养液来替代不同干旱程度的土壤来做实验，其优点是________________________________________________________________。

（3）实验步骤________设计不合理，理由是___________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）根据实验结果可知，前5天不同浓度的PEG是通过影响___