高考 生物考前特训专题6 遗传的分子基础.docx

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高考生物考前特训专题6遗传的分子基础

限时规范训练六

（建议用时：

30分钟）

一、选择题

1．（2019·湖北荆门市模拟）对比肺炎双球菌的体内转化实验与体外转化实验，下列说法错误的是（　　）

A．两个实验中转化形成的S型菌都可以将性状遗传给后代

B．两个实验都遵循对照原则和单一变量原则

C．两个实验中均只有少部分R型菌被转化成了S型菌

D．两个实验均把转化因子和其他物质分开，单独处理并观察它们各自的作用

解析：

选D。

两个实验中转化形成的S型菌的后代也都有毒性，故两个实验中转化形成的S型菌都可以将性状遗传给后代，A正确；两实验都遵循对照原则、单一变量原则，B正确；R型菌转化成S型菌的概率非常低，故两个实验中均只有少部分R型菌被转化成了S型菌，C正确；肺炎双球菌体内转化实验并没把转化因子和其他物质分开，D错误。

2．某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子（　　）

A．含有4个游离的磷酸基

B．含有腺嘌呤20个

C．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

D．碱基排列方式共有4200种

解析：

选C。

DNA双链均只有一个游离的磷酸基，共含有2个游离磷酸基，故A项错误；该DNA分子中腺嘌呤数目为3/20×200＝30个，故B项错误；根据碱基互补配对原则，互补链A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，所以DNA分子中四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝（1＋2）∶（2＋1）∶（3＋4）∶（4＋3）＝3∶3∶7∶7，故C项正确；不考虑每种碱基的比例关系时，可能的碱基排列方式有4100种，但因碱基数量比例确定，因此碱基排列方式肯定少于4100种，故D项错误。

3．下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述，正确的是（　　）

A．是一种半保留复制

B．主要在细胞质中完成

C．以DNA分子的一条链为模板

D．DNA分子完成解旋后才开始碱基配对

解析：

选A。

DNA分子复制方式为半保留复制，A正确；DNA主要分布在细胞核中，所以复制主要在细胞核中完成，B错误；DNA分子复制以DNA的两条链分别为模板，C错误；DNA分子复制的过程是边解旋边复制，D错误。

4．（2019·重庆市联考）下列关于人体内核酸的说法，正确的是（　　）

A．核酸分子中的每一个磷酸均与两个五碳糖形成酯键

B．DNA和RNA均分布在细胞核与细胞质中

C．mRNA和tRNA均为单链不含氢键

D．DNA双螺旋结构的热稳定性和分子的碱基组成无关

解析：

选B。

核酸分子中除了端部以外，每一个磷酸均与两个五碳糖形成酯键，A错误；DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，B正确；mRNA、tRNA均为单链，其中tRNA中含有部分氢键，C错误；DNA双螺旋结构中C、G碱基对占的比例越大，热稳定性越强，D错误。

5．（2019·衡阳市三模）“无细胞蛋白质合成系统”是以外源DNA或mRNA为模板，人工添加所需原料和能源物质以细胞提取物为条件合成蛋白质的体外基因表达系统。

下列叙述正确的是（　　）

A．人工添加的原料中应包含脱氧核苷酸

B．该系统具备完成转录和翻译的能力

C．为保证编码目标蛋白的数量应适当添加DNA酶

D．该系统的蛋白质合成过程不遵循碱基互补配对原则

解析：

选B。

体外基因表达系统包含转录和翻译过程，而转录的过程需要核糖核苷酸为原料，而翻译的过程需要氨基酸为原料，整个过程不需要脱氧核苷酸为原料，A错误；该系统能合成蛋白质，而蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，因此其具备完成转录和翻译的能力，B正确；为保证编码目标蛋白的mRNA数量应适当添加RNA聚合酶，如果添加了DNA酶，则会导致模板DNA被水解而破坏，C错误；蛋白质合成过程，是信使RNA和转运RNA进行碱基互补配对，D错误。

6．TATA框是多数真核生物DNA启动部位的一部分，位于基因转录起始点上游。

下列叙述正确的是（　　）

A．TATA框能与mRNA中的起始密码子进行碱基互补配对

B．一个细胞周期中，RNA聚合酶可多次与TATA框结合

C．核糖体与TATA框结合之后才能开始翻译

D．RNA聚合酶与TATA框结合后，只能使一个基因解旋

解析：

选B。

TATA框片段本身不进行转录形成RNA，所以TATA框不能与mRNA中的起始密码子进行碱基互补配对，A错误；一个细胞周期中，由于涉及多个基因的多次转录和翻译合成大量蛋白质，所以RNA聚合酶可多次与TATA框结合，B正确；TATA框属于基因启动子的一部分，与翻译无关，它不能与核糖体结合，C错误；RNA聚合酶与TATA框结合后，可使多个基因解旋，同时发生多个基因的转录，D错误。

7．HIV是一种逆转录病毒，主要攻击人体的T淋巴细胞，一旦侵入机体，形成的病毒DNA将会和染色体DNA整合在一起并终生难以消除。

至今没有针对HIV的特效治疗药物和预防用疫苗。

下列有关该病毒的叙述，错误的是（　　）

A．HIV的逆转录酶是由病毒自身合成的

B．HIV增殖过程中要利用宿主细胞内的酶

C．HIV增殖过程中存在U和A、A和T之间的配对

D．至今无有效疫苗与HIV中遗传物质为单链结构有关

解析：

选A。

虽然HIV自身含有逆转录酶，但该酶的合成是在宿主细胞内进行的，A错误；HIV增殖过程中要利用宿主细胞内的酶，B正确；HIV增殖过程包括逆转录过程和转录过程，因此存在U和A、A和T之间的配对，C正确；至今无有效疫苗与HIV中遗传物质为单链结构有关，即HIV的遗传物质是RNA，为单链结构，不稳定，易发生变异，D正确。

8．（2019·安康市联考）下列关于中心法则的叙述，正确的是（　　）

A．同一细胞中两种不同RNA的合成不能同时发生

B．转录产生的mRNA上的碱基序列都能编码氨基酸

C．细胞进行基因表达时，都是转录结束后才进行翻译

D．HIV病毒可在T淋巴细胞中发生逆转录过程

解析：

选D。

同一细胞中两种不同RNA是由不同的基因控制合成，它们之间可能同时进行转录，A错误；转录产生的mRNA上的碱基序列组成的密码子中有终止密码子的存在，它们是不能编码氨基酸的，B错误；如果是原核细胞的基因进行基因表达时，常常是转录没有结束就开始进行翻译，C错误；HIV病毒是一种寄生在人体T淋巴细胞的RNA病毒，由于存在逆转录酶，所以可在T淋巴细胞中发生逆转录过程，D正确。

9．下列关于人体造血干细胞中DNA复制、转录和翻译过程的叙述，正确的是（　　）

A．DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期

B．转录过程是从RNA聚合酶与起始密码结合后开始的

C．一个mRNA可指导多个核糖体同时合成一条多肽链

D．细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程

解析：

选D。

人体造血干细胞不进行减数分裂，A错误；转录过程是从RNA聚合酶与DNA结合后开始，B错误；一个mRNA可指导多个核糖体同时合成多条多肽链，提高翻译的效率，C错误；细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程，D正确。

10．（2019·湖南长沙市模拟）核酸和蛋白质结合在一起可称为“核酸—蛋白质”复合物。

真核生物核基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是核基因S的表达过程，下列有关叙述错误的是（　　）

A．图中①和②过程均存在着“核酸—蛋白质”复合物

B．S基因中存在不能翻译成多肽链的片段

C．图中所示的①为转录过程，②为翻译过程

D．过程①和过程②中的酶均能作用于磷酸二酯键

解析：

选C。

①为转录过程，存在“DNA－RNA聚合酶”复合物，②为加工（剪接）过程，存在着“RNA—核酸水解酶”复合物，A正确；真核生物的基因存在编码区和非编码区，编码区存在内含子，非编码区和内含子不能翻译成多肽链的片段，B正确；图中所示的①为转录过程，③为翻译过程，C错误；过程①和过程②中的需要的酶分别为RNA聚合酶、核酸水解酶，二者均能作用于磷酸二酯键，D正确。

11．（2019·天水市模拟）下图为生物遗传信息传递与表达过程的示意图，数字表示过程。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．参与①②过程的酶相同

B．②③过程中的碱基配对方式相同

C．②过程只能以基因的一条链为模板

D．图示③生理过程可发生在病毒体内

解析：

选C。

根据以上分析可知，图中①②过程分别表示DNA的复制和转录，两个过程需要的酶不同，A错误；②表示转录，③表示翻译，两个过程都遵循碱基互补配对原则，但是碱基配对方式不完全相同，B错误；②表示转录，以基因的一条链为模板，C正确；病毒没有细胞结构，不能独立生存，其体内不能进行③翻译过程，D错误。

12．R环是由一条RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构，可以由基因转录所合成的RNA链不能与模板分开而形成。

下列有关说法正确的是（　　）

A．R环的产生对基因突变不可能存在阻碍作用

B．R环中未配对的DNA单链可以进行转录

C．杂合链中AU/T碱基对的比例不影响R环的稳定性

D．RNA链未被快速转运到细胞质中可导致R环形成

解析：

选D。

R环的产生影响DNA的复制，因此对基因突变可能存在阻碍作用，A错误；R环中未配对的DNA单链是非模板链，不能进行转录，B错误；杂合链中AU/T碱基对的比例影响两条链之间氢键数目的多少，因此影响R环的稳定性，C错误；新产生的RNA分子未与模板分开或未被及时加工成熟或未被快速转运到细胞质中等因素均可导致R环形成，D正确。

二、非选择题

13．荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。

请回答下列问题：

（1）DNA荧光探针的制备过程如图1所示，DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的________键，从而产生切口，以荧光标记的________为原料，在酶X________（填“DNA聚合酶”或“DNA连接酶”）的作用下，合成荧光标记的DNA探针。

酶X的作用是________。

（2）图2表示探针与待测基因结合的原理。

先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中________键断裂，形成单链。

随后在降温复性过程中，探针的碱基按照______原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中最多可有________条荧光标记的DNA片段。

解析：

（1）根据题意和图示分析可知：

DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键从而产生切口，形成DNA分子片段，在DNA聚合酶作用下，以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料，合成脱氧核苷酸链。

（2）DNA分子是双链结构，通过氢键连接，将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性过程中，探针的碱基按照A－T、C－G的碱基互补配对原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段。

答案：

（1）磷酸二酯　脱氧核苷酸　DNA聚合酶　　将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链　

（2）氢　碱基互补配对　4

14．（2019·南通市二模）心肌细胞不能增殖，ARC基因在心肌细胞中特异性表达，抑制其细胞凋亡，以维持正常数量。

细胞中某些基因转录形成的前体RNA加工过程中会产生许多小RNA，如miR－223（链状），HRCR（环状）。

HRCR可以吸附miR－223等，以达到清除它们的目的（如下图）。

当心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR－223，导致心肌细胞凋亡，最终引起心力衰竭。

请回答下列问题：

（1）过程①的原料是______，催化该过程的酶是______。

过程②的场所是________。

（2）若某HRCR中含有n个碱基，则其中有________个磷酸二酯键。

链状小RNA越短越容易被HRCR吸附，这是因为其碱基数目少，特异性________，更容易与HRCR结合。

与ARC基因相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是________。

（3）缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR－223，会导致过程②因________的缺失而受阻，最终导致心力衰竭。

（4）科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是________________________________________________________________________。

解析：

（1）过程①表示转录，产物是RNA，故所需原料为核糖核苷酸，催化该过程所需的酶为RNA聚合酶；过程②表示翻译，场所是核糖体；

（2）核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，HRCR为环状RNA，故HRCR含n个碱基，会形成n个磷酸二酯键；链状小RNA越短，其碱基数目越少，特异性越弱，越容易与HRCR结合；与ARC基因相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是A－U；（3）缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR－223，miR－223会与ARC基因转录得到的mRNA结合，导致过程②的模板缺失而使凋亡抑制因子的合成受阻；（4）某些基因表达出的HRCR能够吸附miR－223，使ARC基因转录获得的mRNA能正常翻译成凋亡抑制因子。

答案：

（1）核糖核苷酸　RNA聚合酶　核糖体　

（2）n　弱　A－U　（3）模板　（4）HRCR与miR－223碱基互补配对，导致ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡

15．（2019·北京市怀柔区模拟）实验法是生物学常用的研究方法。

请根据以下相关的实验现象和结果回答问题：

（1）已知放线菌素D是RNA合成抑制剂。

如图是根据海胆受精卵在有放线菌素D和无放线菌素D存在情况下培养时，对14C标记的缬氨酸参与蛋白质合成的实验结果绘制的曲线图。

①直接参与将14C－缬氨酸掺入新合成蛋白质的细胞器是______，该过程在生物学上称为翻译，所依赖的模板是______分子。

②从受精开始到10小时之内，蛋白质合成所依赖的模板分子的来源是______。

（从下面四个选项中选择，用字母代表）

A．未受精卵原有的　　　B．受精卵新合成的

C．精子提供的D．无法确定

③受精10小时以后，海胆细胞内新合成的蛋白质所依赖的模板主要是______（答案从上小题四个选项中选择，用字母代表），作出此判断的依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白，成红细胞合成β珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素，这些细胞都是在个体发育过程中逐渐产生的，因此早期人们推测细胞的这种分化是由于在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致。

分子生物学技术发展起来后，科学工作者用编码上述三种蛋白的基因分别作探针，对三种细胞中提取的总DNA的限制性内切酶的酶切片段和三种细胞的总RNA分别作分子杂交实验，结果如表：

细胞总DNA

细胞总RNA

输卵

管细胞

成红

细胞

胰岛

细胞

输卵

管细

胞

成红

细胞

胰岛

细胞

卵清蛋白基因

＋

＋

＋

＋

－

－

β珠蛋白基因

＋

＋

＋

－

＋

－

胰岛素基因

＋

＋

＋

－

－

＋

注：

“＋”阳性结果（表示杂交过程中有杂合双链）

“－”阴性结果（表示杂交过程中有游离的单链）

上述实验结果说明：

早期人们认为细胞的分化是由于在发育过程中遗传物质选择性丢失所致，据此实验你认为这种推测______（填“成立”或“不成立”），理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

而细胞发育的不同阶段合成不同的蛋白质是细胞中不同______的结果。

解析：

（1）①14C－缬氨酸是合成蛋白质的原料，蛋白质合成的场所是核糖体；在核糖体上氨基酸脱水缩合生成肽链的过程叫翻译过程，翻译过程的直接模板是mRNA。

②分析题图可知，从受精开始到10小时之内，实验组与对照组的蛋白质中放射性没有明显差别，说明该阶段翻译过程需要的模板不来自受精卵新合成的，此阶段合成蛋白质的模板来自未受精时原来卵细胞合成的mRNA，故选A。

③分析题图曲线可知，受精10小时以后，海胆细胞内新合成的蛋白质所依赖的模板主要是受精卵新合成的mRNA，故选B；原因是放线菌素D是RNA合成抑制剂，原有卵细胞中的mRNA已经被消耗，加入放线菌素D的处理组的受精卵中的放线菌素D抑制了mRNA的合成，蛋白质合成过程因缺乏模板而受阻，蛋白质合成明显减少，而对照组受精卵无放线菌素D的抑制作用，仍然能继续合成mRNA，翻译过程不受阻，蛋白质合成显著上升。

（2）分析表格中信息可知，不同发育阶段出现的细胞中的细胞总DNA相同，而细胞总RNA不同，说明“早期人们认为细胞的分化是由于在发育过程中遗传物质选择性丢失所致”这种推测不成立，原因是细胞发育的不同阶段遗传物质（基因）始终存在，而细胞发育的不同阶段合成不同的蛋白质是细胞中不同基因选择性表达的结果。

答案：

（1）①核糖体　mRNA　②A　③B　放线菌素D是RNA合成抑制剂，加入放线菌素D的处理组受精10小时后蛋白质合成明显减少，而对照组蛋白质合成显著上升　

（2）不成立　细胞发育的不同阶段遗传物质（基因）始终存在　基因选择性表达