高考生物二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破 專題4 第7講 遺傳的分子基礎(chǔ)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

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遺傳的分子基礎(chǔ) (建議用時(shí)：40分鐘) 1．下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．都選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物作為實(shí)驗(yàn)材料，繁殖快、容易觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果 B．格里菲思和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都是在小鼠體內(nèi)進(jìn)行的 C．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都運(yùn)用了同位素示蹤法 D．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：選A。噬菌體是病毒，肺炎雙球菌為原核生物，它們結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、繁殖快，容易觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是在小鼠體內(nèi)進(jìn)行的，而艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是在體外進(jìn)行的。只有噬菌體侵染細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素示蹤法。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 2．某研究性學(xué)習(xí)小組做了兩組實(shí)驗(yàn)：甲組用3H、35S標(biāo)記的T2噬菌體去侵染無放射性的大腸桿菌；乙組用無放射性的T2噬菌體去侵染用3H、35S標(biāo)記的大腸桿菌。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．短時(shí)間保溫、攪拌、離心后，甲組上清液放射性很強(qiáng)而沉淀物幾乎無放射性 B．短時(shí)間保溫、攪拌、離心后，乙組上清液與沉淀物放射性都很強(qiáng) C．甲組子代噬菌體的DNA分子中可檢測(cè)到3H、35S D．乙組子代噬菌體的蛋白質(zhì)與DNA分子中都可檢測(cè)到3H 解析：選D。甲組用3H、35S標(biāo)記的T2噬菌體去侵染無放射性的大腸桿菌時(shí)，由于T2噬菌體的蛋白質(zhì)含3H、35S，其DNA含3H、不含35S，短時(shí)間保溫、攪拌、離心后，上清液因含有T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼(含3H、35S)而放射性強(qiáng)，而沉淀物因含有T2噬菌體的DNA(含3H)也具有較強(qiáng)放射性。乙組用無放射性的T2噬菌體去侵染3H、35S標(biāo)記的細(xì)菌，短時(shí)間保溫、攪拌、離心后，由于T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼(不含3H和35S)沒有放射性，離心后的上清液應(yīng)幾乎沒有放射性，但沉淀物因含3H、35S標(biāo)記的大腸桿菌(含子代T2噬菌體)放射性很強(qiáng)。甲組子代T2噬菌體的DNA分子是以親代T2噬菌體的DNA分子為模板進(jìn)行復(fù)制得到的，故可以檢測(cè)到3H，但不能檢測(cè)到35S(因親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入大腸桿菌)。乙組子代T2噬菌體利用來自用3H、35S標(biāo)記的大腸桿菌的氨基酸(可能含有3H、35S)、脫氧核苷酸(可能含有3H，一般不含有35S)分別合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)、DNA分子，前者可檢測(cè)到3H、35S，后者可檢測(cè)到3H。 3．關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是(　　) A．每個(gè)DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸 B．DNA分子中的堿基、磷酸基團(tuán)、脫氧核糖三者的數(shù)量是相等的 C．每個(gè)脫氧核糖上均連著一個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)堿基 D．一段雙鏈DNA分子中，如果有40個(gè)腺嘌呤，就含有40個(gè)胸腺嘧啶 解析：選C。每個(gè)DNA分子中一般都含有胸腺嘧啶脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸，A正確；每個(gè)DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸基團(tuán)數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，B正確；在DNA分子鏈中只有鏈末端的脫氧核糖連著一個(gè)磷酸基團(tuán)，其余的脫氧核糖上均連著2個(gè)磷酸基團(tuán)，C錯(cuò)誤；在雙鏈DNA分子中A和T的數(shù)目相同，D正確。 4．如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個(gè)過程，圖丙為其中部分片段的放大示意圖。以下分析正確的是(　　) A．圖中酶1和酶2是同一種酶 B．圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分 C．圖丙是圖甲的部分片段放大 D．圖乙所示過程在高度分化的細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生 解析：選B。甲圖表示DNA的復(fù)制，乙圖表示轉(zhuǎn)錄過程，酶1為DNA聚合酶、酶2為RNA聚合酶，A錯(cuò)誤；核糖體由蛋白質(zhì)和RNA構(gòu)成，B正確；圖丙應(yīng)是圖乙的部分片段放大，C錯(cuò)誤；一般情況下，活細(xì)胞中都存在乙圖所示過程，D錯(cuò)誤。 5．具有x個(gè)堿基對(duì)的一個(gè)雙鏈DNA分子片段，含有y個(gè)嘧啶。下列敘述正確的是(　　) A．該分子片段即為一個(gè)基因 B．該分子片段中，堿基的比例y/x＝1 C．該DNA單鏈中相鄰的兩個(gè)堿基通過氫鍵連接 D．該分子片段完成n次復(fù)制需要(2x－y)2n個(gè)游離的嘌呤脫氧核苷酸 解析：選B?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，依題意無法判斷該雙鏈DNA分子片段是否有遺傳效應(yīng)，A錯(cuò)誤；依題意，在該雙鏈DNA分子片段中，A＋T＋C＋G＝2x，T＋C＝y(tǒng)，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在該雙鏈DNA分子片段中，有A＝T、C＝G，所以解得x＝y(tǒng)，即在該分子片段中，堿基的比例y/x＝1，B正確；該DNA單鏈中，相鄰的兩個(gè)堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接，C錯(cuò)誤；依題意，該雙鏈DNA分子片段中，A＋T＋C＋G＝2x，T＋C＝y(tǒng)，解得A＋G＝2x－y，該分子片段完成n次復(fù)制需要游離的嘌呤脫氧核苷酸為(2n－1)(2x－y)個(gè)，D錯(cuò)誤。 6．DNA分子經(jīng)過誘變，某位點(diǎn)上的一個(gè)正常堿基(設(shè)為X)變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個(gè)子代DNA分子相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為U—A、A—T、G—C、C—G，推測(cè)“X”可能是(　　) A．胸腺嘧啶　　　　　 B．胞嘧啶 C．腺嘌呤 D．胸腺嘧啶或腺嘌呤 解析：選B。DNA復(fù)制按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行，為半保留復(fù)制，尿嘧啶所在鏈連續(xù)復(fù)制兩次，相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為U－A、A－T，故X所在鏈連續(xù)復(fù)制兩次相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為G－C、C－G，故推測(cè)“X”可能是C，B正確；如果是胸腺嘧啶或腺嘌呤，則X所在鏈連續(xù)復(fù)制兩次相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為A—T、T－A，A、C、D錯(cuò)誤。 7．將正常生長(zhǎng)的玉米根尖細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，待其完成一個(gè)細(xì)胞周期后，再轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓其再完成一個(gè)細(xì)胞周期。此時(shí)獲得的子細(xì)胞內(nèi)DNA分子不可能為(只考慮其中一對(duì)同源染色體上的DNA分子)(　　) A．② B．①② C．③ D．③④ 解析：選A。玉米根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞周期，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，則細(xì)胞中的每個(gè)DNA一條鏈含3H，另一條鏈不含。再轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞周期，中期時(shí)一個(gè)著絲點(diǎn)連接的兩條姐妹染色單體中的DNA分子，其中一個(gè)全部不含3H，即為正常DNA，另一個(gè)一條鏈含3H，另一條鏈不含3H，而在有絲分裂后期，著絲點(diǎn)斷裂后，姐妹染色單體分離，隨機(jī)移向兩極，因此可以產(chǎn)生圖中的①③④。故選擇A選項(xiàng)。 8．如圖表示生物基因的表達(dá)過程，下列敘述與該圖相符的是(　　) A．圖1可發(fā)生在綠藻細(xì)胞中，圖2可發(fā)生在藍(lán)藻細(xì)胞中 B．DNA—RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對(duì) C．圖1翻譯的結(jié)果得到了多條多肽鏈，圖2翻譯的結(jié)果只得到了一條多肽鏈 D．圖2中③的合成需要的酶與圖1中的RNA聚合酶完全一樣 解析：選C。圖1的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程是同時(shí)進(jìn)行的，只能發(fā)生在原核生物中，圖2是先轉(zhuǎn)錄再翻譯，應(yīng)發(fā)生在真核生物中，綠藻為真核生物，而藍(lán)藻為原核生物；DNA—RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)該與U配對(duì)；酶具有專一性，不同種生物需要的聚合酶不同。 9．依據(jù)下圖中心法則，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．基因突變只可能發(fā)生在①過程中 B．②③過程在藍(lán)藻中無法同時(shí)完成 C．④⑤過程不可能在真核細(xì)胞中完成 D．①～⑤過程均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 解析：選D。①表示DNA復(fù)制過程，是基因發(fā)生突變的主要時(shí)期，但并不是唯一時(shí)期，A錯(cuò)誤；②③表示轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，由于藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)無核膜，所以轉(zhuǎn)錄和翻譯過程可以同時(shí)完成，B錯(cuò)誤；④⑤分別表示逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過程，當(dāng)真核細(xì)胞感染某種RNA病毒后就可能發(fā)生這樣的過程，C錯(cuò)誤；①～⑤過程都涉及信息的傳遞，所以都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，D正確。 10．腸道病毒EV71為單股正鏈RNA(＋RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原體之一，如圖為該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的示意圖。下面說法不合理的是(　　) A．圖中＋RNA有三方面功能 B．物質(zhì)M的合成場(chǎng)所是宿主細(xì)胞的核糖體 C．患兒痊愈后若再次感染該病毒，相應(yīng)的記憶細(xì)胞會(huì)迅速產(chǎn)生抗體消滅病毒 D．假定腸道病毒基因＋RNA含有1 000個(gè)堿基，其中A和U占?jí)A基總數(shù)的60%。以病毒基因＋RNA為模板合成一條子代＋RNA的過程共需要堿基G和C共800個(gè) 解析：選C。由圖可知＋RNA可以作為含遺傳物質(zhì)的基因，還可以作為翻譯和轉(zhuǎn)錄的模板，故A正確；物質(zhì)M是蛋白質(zhì)類應(yīng)是在宿主細(xì)胞的核糖體上合成的，故B正確；患兒痊愈后如果再次感染該病毒，相應(yīng)的記憶細(xì)胞會(huì)迅速增殖分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體，不是記憶細(xì)胞產(chǎn)生抗體，故C錯(cuò)誤；假定腸道病毒基因＋RNA含有1 000個(gè)堿基，其中A和U占?jí)A基總數(shù)的60%，說明G和C占40%，有400個(gè)堿基。以病毒基因＋RNA為模板合成一條子代＋RNA的過程中需要先合成－RNA然后再合成＋RNA，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則共需要堿基G和C共800個(gè)，故D正確。 11．如圖表示真核生物細(xì)胞中進(jìn)行的一些生理活動(dòng)。下列敘述正確的是(　　) A．①②過程發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，③過程發(fā)生在有絲分裂后期 B．⑤過程表示遺傳信息的翻譯過程，圖中纈氨酸的密碼子是CAG C．遺傳物質(zhì)進(jìn)行②過程與進(jìn)行④過程所需的酶和原料都不同 D．細(xì)胞核中只能進(jìn)行①②③過程，線粒體中只能進(jìn)行④⑤過程 解析：選C。圖中①表示染色體逐漸變成細(xì)長(zhǎng)而盤曲的染色質(zhì)絲的過程，可發(fā)生在有絲分裂末期和減數(shù)第二次分裂末期，②過程染色質(zhì)復(fù)制后逐漸螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體，可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第一次分裂間期，③過程表示著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體的過程，可發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中纈氨酸的密碼子應(yīng)該是mRNA上相鄰的3個(gè)堿基GUC，CAG是tRNA上的反密碼子，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；遺傳物質(zhì)進(jìn)行②過程需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是4種脫氧核苷酸，進(jìn)行④過程需要RNA聚合酶，原料是4種核糖核苷酸，故C項(xiàng)正確；細(xì)胞核中也可進(jìn)行④過程(轉(zhuǎn)錄)，且③過程進(jìn)行時(shí)著絲點(diǎn)分裂是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，線粒體中沒有染色體，只能進(jìn)行④⑤過程(轉(zhuǎn)錄和翻譯)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 12．人類的X基因前段存在CGG重復(fù)序列?？茖W(xué)家對(duì)CGG重復(fù)次數(shù)、X基因表達(dá)和某遺傳病癥狀表現(xiàn)三者之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查研究，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下： 注：丙氨酸密碼子GCC CGG重復(fù)次數(shù)(n) n＜50 n≈150 n≈260 n≈500 X基因的mRNA (分子數(shù)/細(xì)胞) 50 50 50 50 X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細(xì)胞) 1 000 400 120 0 癥狀表現(xiàn) 無癥狀 輕度 中度 重度 下列分析不合理的是(　　) A．CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄，但影響蛋白質(zhì)的合成 B．CGG重復(fù)次數(shù)與該遺傳病是否發(fā)病及癥狀表現(xiàn)有關(guān) C．CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結(jié)合 D．遺傳病癥狀的輕重與蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少有關(guān) 解析：選D。由表格可知，CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生的mRNA(分子數(shù)/細(xì)胞)都為50，CGG重復(fù)次數(shù)越多，X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細(xì)胞)越少，癥狀越重，A、B項(xiàng)正確；CGG重復(fù)次數(shù)影響翻譯過程，可能是影響mRNA與核糖體結(jié)合，C項(xiàng)正確。 13．請(qǐng)回答下列問題。 (1)在利用噬菌體侵染細(xì)菌研究DNA和蛋白質(zhì)的遺傳功能時(shí)，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是 _____________________________。 (2)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了__________，通過________________保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性，因而DNA分子能比較準(zhǔn)確地在親子代間傳遞信息。 (3)為研究DNA的結(jié)構(gòu)和功能，科學(xué)家做了如下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)一：取四支試管，都放入等量的四種脫氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，在各試管中分別放入等量的四種DNA分子，它們分別是枯草桿菌、大腸桿菌、小牛胸腺細(xì)胞、T2噬菌體的DNA。在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間，測(cè)定各試管中殘留的每一種脫氧核苷酸的含量。該實(shí)驗(yàn)要探究的是______________________，若結(jié)果發(fā)現(xiàn)殘留的四種脫氧核苷酸的量不同，則說明________________。 實(shí)驗(yàn)二：將大腸桿菌中提取的DNA分子加到具有足量的四種核糖核苷酸的另一支試管中，在適宜的溫度下培養(yǎng)，一段時(shí)間后測(cè)定產(chǎn)物的含量。該實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是________過程。結(jié)果沒有檢測(cè)到產(chǎn)物，原因是________________________。 解析：(1)利用噬菌體侵染細(xì)菌研究DNA和蛋白質(zhì)遺傳功能的關(guān)鍵是將DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)觀察它們的作用。(2)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)制提供了精確的模板，而通過堿基互補(bǔ)配對(duì)又保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性。(3)在實(shí)驗(yàn)一中，由于四支試管中加入的脫氧核苷酸、ATP及酶均相同，所以，可根據(jù)試管中最后剩余的脫氧核苷酸來確定四種生物DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量及比例。在實(shí)驗(yàn)二中，試管中加入核糖核苷酸、大腸桿菌中DNA模擬的是轉(zhuǎn)錄過程，但轉(zhuǎn)錄過程還需要RNA聚合酶及能量等，所以最后試管中沒有相關(guān)產(chǎn)物形成。 答案：(1)把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)觀察它們的作用 (2)精確的模板　堿基互補(bǔ)配對(duì) (3)四種生物的DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例　四種生物的DNA中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例不同 轉(zhuǎn)錄　缺少轉(zhuǎn)錄時(shí)所需的酶與能量 14．如圖表示基因表達(dá)過程及該過程中各種成分的構(gòu)成關(guān)系，其中1～8是與該過程相關(guān)的各種物質(zhì)。請(qǐng)分析回答下列問題： (1)各種遺傳信息蘊(yùn)藏在________(填序號(hào))的特定單體排列順序中。 (2)遺傳信息的表達(dá)需要經(jīng)過一系列物質(zhì)間的信息傳遞過程，這種物質(zhì)間信息傳遞的順序是________(填序號(hào))。信息在物質(zhì)間的傳遞之所以能保持其特異性不變，是因?yàn)樵谶@一過程中存在著________和________兩種機(jī)制。 (3)8種物質(zhì)中，屬于構(gòu)成大分子有機(jī)物單體的是(序號(hào)和名稱)________。起催化作用的物質(zhì)2是________。 (4)圖中含有核糖的物質(zhì)有________ (填數(shù)字)，細(xì)胞中4物質(zhì)有________種。 (5)若物質(zhì)8發(fā)生了兩種情況：①起始部位插入一個(gè)堿基；②起始部位缺少了三個(gè)堿基。哪種情況對(duì)生物性狀的影響更大？________。為什么？______________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)生物體的遺傳信息蘊(yùn)藏在DNA的脫氧核苷酸的排列順序中。(2)圖示遺傳信息的傳遞方向是：DNARNA蛋白質(zhì)；信息在物質(zhì)間的傳遞之所以能保持其特異性不變，是因?yàn)镈NA轉(zhuǎn)錄出RNA的過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，而RNA翻譯出蛋白質(zhì)的過程中tRNA對(duì)密碼子和氨基酸的特異性識(shí)別。(3)圖中的大分子有機(jī)物有1(DNA)，2(RNA聚合酶)，4、5、8(RNA)，6(蛋白質(zhì))，其中3(核糖核苷酸)是組成RNA的單體，7(氨基酸)是組成蛋白質(zhì)的單體。DNA轉(zhuǎn)錄過程中起催化作用的酶是RNA聚合酶。(4)圖中含有核糖的物質(zhì)有3(核糖核苷酸)、4(tRNA)、5(rRNA)、8(mRNA)，其中tRNA有61種。(5)由于mRNA上的三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，因此插入一個(gè)堿基可能造成所有密碼子及編碼的氨基酸發(fā)生變化，而缺少三個(gè)堿基的結(jié)果是缺少一個(gè)氨基酸，其他氨基酸的種類與順序不變。 答案：(1)1　(2)1、8、6　堿基互補(bǔ)配對(duì)原則　tRNA對(duì)密碼子和氨基酸的特異性識(shí)別 (3)3(核糖核苷酸)、7(氨基酸)　RNA聚合酶 (4)3、4、5、8　61 (5)①　①情況可能造成所有密碼子及編碼的氨基酸發(fā)生變化，②情況只是缺少一個(gè)氨基酸，其他氨基酸的種類與順序不變