届高考生物二轮复习遗传的分子基础作业全国通用.docx
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届高考生物二轮复习遗传的分子基础作业全国通用
遗传的分子基础
一、选择题
1.(2018·河南新乡三模)科学家发现,生物体内的RNA既有单链结构的,又有双链结构的。
下列与RNA有关的说法中,错误的是( A )
A.单链RNA分子中不会出现碱基之间的互补配对现象
B.各种双链RNA分子的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数之比均相等
C.在蛋白质的合成过程中有mRNA、rRNA和tRNA的参与
D.RNA是某些生物的遗传物质,它能控制生物的性状
解析:
tRNA的三叶草结构,是由于碱基之间形成氢键形成的;双链RNA中A与U之间配对,G与C之间配对,所有A+G=U+C;蛋白质的合成中,mRNA作为翻译的模板,rRNA构成核糖体作为翻译的场所,tRNA转运氨基酸;某些病毒以RNA为遗传物质。
2.(2018·河北衡水中学模拟)SARS病毒是一种单链+RNA病毒。
该+RNA既能作为mRNA翻译出蛋白质,又能作为模板合成-RNA,再以-RNA为模板合成子代+RNA。
下列有关SARS病毒的叙述正确的是( A )
A.遗传物质是+RNA,其中含有遗传信息和密码子
B.复制时会出现双链RNA,该过程需要逆转录酶的催化
C.翻译时的模板及所需的酶均由宿主细胞提供
D.增殖过程中会出现T—A、A—U的碱基配对方式
解析:
+RNA是SARS病毒的遗传物质,所以其上含有遗传信息,能作为翻译的模板,所以含有密码子;逆转录酶是催化RNA形成DNA的过程,该过程是+RNA形成-RNA,不需要逆转录酶;翻译的模板是+RNA,由病毒自己提供;增殖过程中配对方式不存在T—A。
3.(2018·山东栖霞模拟)人体细胞内由某基因转录产生的一条RNA链中碱基U占28%、碱基A占20%,下列叙述正确的是( D )
A.转录该RNA的基因中碱基A占20%
B.转录过程的碱基配对错误属于基因突变
C.同一条DNA上的基因同时进行转录
D.人体细胞中基因表达大多是先转录后翻译
解析:
mRNA中U的含量等于基因模板链中A的含量,mRNA中A的含量等于基因非模板链中A的含量,所以基因中一条链中A为28%,另一条链中A为20%,所以基因中A的含量为(28%+20%)/2=24%;基因突变指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,导致基因结构的改变,转录过程碱基配对错误,不符合基因突变概念;细胞中基因是选择性表达的;真核细胞的细胞核基因转录后形成的mRNA经核孔到达细胞质,所以先转录后翻译,而线粒体中的基因可以同时转录和翻译。
4.(2018·河南郑州一模)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( B )
A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B.S型与R型肺炎双球菌的转化属于基因重组的范畴
C.赫尔希和蔡斯分别用32P与35S标记的两组实验中,离心后细菌位置不同
D.赫尔希和蔡斯实验有力地证明了DNA是主要的遗传物质
解析:
格里菲思实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将S型细菌转化为R型细菌,但没有证明转化因子是什么物质;S型与R型肺炎双球菌的转化属于基因重组的范畴;赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中;赫尔希和蔡斯实验有力地证明了DNA是遗传物质。
5.DNA聚合酶和RNA聚合酶发挥作用的异同点,叙述错误的是( C )
A.都以DNA为模板
B.两者发挥作用的场所相同
C.都遵循碱基互补配对原则A—T,C—G
D.所需原料不同
解析:
DNA聚合酶和RNA聚合酶发挥作用时都以DNA为模板;两种酶发挥作用的场所是细胞核;DNA聚合酶遵循的碱基互补配对原则是A—T,C—G,RNA聚合酶遵循的碱基互补配对原则是A—U,C—G,T—A;前者需要的原料是脱氧核苷酸,后者的原料是核糖核苷酸。
6.(2018·四川德阳模拟)T2噬菌体在侵染细菌时,只将其DNA注入到细菌内,随后在细菌内发现了能与噬菌体DNA互补配对的RNA,上述现象能够说明( C )
A.DNA是细菌的遗传物质
B.RNA是T2噬菌体的遗传物质
C.DNA是合成RNA的模板
D.RNA是合成蛋白质的模板
解析:
T2噬菌体在侵染细菌时,只将其DNA注入到细菌内,随后在细菌内发现了能与噬菌体DNA互补配对的RNA,说明该RNA是由噬菌体DNA转录而来,即DNA是合成RNA的模板。
7.(2018·山西晋中模拟)肉毒杆菌能分泌一种毒性很强的蛋白质——肉毒毒素。
某种抗生素能阻止tRNA和mRNA的结合来抑制肉毒杆菌的生长。
有关分析正确的是( C )
A.肉毒杆菌的遗传物质含8种核苷酸、5种碱基
B.肉毒杆菌细胞中核糖体的形成与核仁密切相关
C.肉毒毒素的分泌不需内质网、高尔基体的参与
D.该抗生素通过阻止转录过程来抑制肉毒杆菌的生长
解析:
肉毒杆菌的遗传物质是DNA,DNA中含有4种脱氧核苷酸,4种碱基;肉毒杆菌属于原核生物,原核细胞中没有核仁;由于肉毒杆菌属于原核生物,原核细胞中没有内质网和高尔基体;该抗生素通过阻止翻译过程来抑制肉毒杆菌的生长。
8.(2018·福建泉州二检)如图为某基因模板链(α)与其转录出的mRNA链(β)杂交的结果示意图,下列有关分析合理的是( D )
A.模板链与mRNA形成杂交分子需RNA聚合酶催化
B.互补区中α链的嘌呤数与嘧啶数比值与β链相同
C.三个环表明该基因可编码三种蛋白质
D.杂交结果表明该基因存在不编码蛋白质的序列
解析:
RNA聚合酶催化核糖核苷酸链的形成,即催化磷酸二酯键的形成,模板链和mRNA分子形成杂交分子,是在碱基间形成氢键,不需要酶的催化;互补区α链上的(A+G)/(T+C)与β链上的(A+G)/(U+C)为倒数关系;一个基因编码一种蛋白质,三个环的形成代表模板链上三个区域不转录,该区域不编码蛋白质,一个基因编码一种蛋白质。
9.人类免疫缺陷病毒的RNA,在人体细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板,该病毒在宿主细胞内增殖的过程如图所示。
据图分析,下列叙述正确的是( A )
A.过程①所需嘧啶的比例与④所需嘌呤的比例是相同的
B.过程③和过程④都是从同一条链上的相同起点开始的
C.过程⑤中氨基酸的排列顺序是由tRNA的种类决定的
D.过程①和④需要的酶是病毒RNA通过①②③⑤合成的
解析:
由图可知,①表示逆转录,②表示DNA的单链复制,③④表示转录,⑤表示翻译。
由于逆转录和转录过程中均遵循碱基互补配对原则,并且两个病毒RNA完全相同,因此过程①所需嘧啶的比例与④所需嘌呤的比例是相同的;过程③和过程④是分别从两条链上的起点开始的;过程⑤中氨基酸的排列顺序是由mRNA上的密码子决定的;过程①需要的酶(逆转录酶)是病毒RNA通过①②③⑤合成的,而过程④需要的RNA聚合酶是由宿主细胞自身提供的。
10.如图中的a由r
蛋白和rRNA组成。
研究发现,过量的r
蛋白可与b结合,使r
蛋白的合成减少。
下列叙述正确的是( B )
A.过程①为翻译,a表示核糖体,b表示rRNA
B.过程②为转录,形成的rRNA不能指导蛋白质的合成
C.核糖体的大、小亚基在细胞质中形成,参与翻译过程
D.r
蛋白通过与b结合调节自身合成的过程为正反馈
解析:
过程①为翻译,a表示核糖体,b表示mRNA;过程②为转录,形成的rRNA构成核糖体,不能指导蛋白质的合成;核糖体的大、小亚基在细胞核中形成;r
蛋白通过与b结合调节自身合成的过程为负反馈。
11.(2018·江苏南通模拟)某生物细胞中基因表达过程如图所示,下列相关叙述正确的是( B )
A.该过程可表示毛霉合成蛋白酶的过程
B.过程①中的酶能使DNA碱基对间的氢键断裂
C.过程②四个核糖体合成的蛋白质不同
D.与过程②相比,过程①中特有“A—U”配对
解析:
根据图示,转录和翻译同时进行,该过程发生在原核细胞中,而毛霉属于真核生物中的真菌;过程①中的酶表示RNA聚合酶,该酶能使DNA碱基对间的氢键断裂;过程②四个核糖体利用的模板相同,因此合成的蛋白质相同;转录和翻译过程中都存在“A—U”配对。
12.(2018·天津模拟)如图为真核细胞细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中1对碱基改变)。
下列相关叙述错误的是( B )
A.该基因1链中相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
B.基因突变导致新基因中(A+T)/(G+C)的值减小,而(A+G)/(T+C)的值增大
C.RNA聚合酶进入细胞核参与转录过程,能催化mRNA的形成
D.基因复制过程中1链和2链均为模板,复制后形成的两个基因中遗传信息相同
解析:
基因1链中相邻碱基位于两个脱氧核苷酸上,二者之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接;基因突变导致新基因中(A+T)/(C+G)的值减少,但(A+G)/(C+T)的值不变,仍为1;RNA聚合酶进入细胞核参加转录过程,能催化核糖核苷酸形成mRNA;基因复制过程中1链和2链均为模板,复制后形成的两个基因中遗传信息相同。
二、非选择题
13.(2018·河南郑州质量检测)下图为线粒体中蛋白质来源示意图,据此回答下列问题。
(1)基因指导蛋白质合成过程中,在线粒体与细胞核中均可以发生的过程是 。
核糖体蛋白质合成的场所是 。
(2)由图可知,氨酰
tRNA合成酶的作用是
。
线粒体DNA缺陷会导致某些疾病,这些疾病只能通过 传给后代。
人们常将线粒体、叶绿体称为半自主性遗传的细胞器,结合上图,分析其原因是
。
(3)下面的两个氨基酸(分别称为R1和R2)合成二肽时,脱水缩合会形成 种二肽化合物,因此在人工合成蛋白质时,需要先对相应氨基酸的氨基或羧基采取保护,再让“正确”的氨基和羧基之间发生脱水缩合,最后去掉第一步的保护得到所需的产物。
每条肽链的一端有1个游离的氨基(称为多肽链的N端),另一端有1个游离的羧基(称为多肽链的C端)。
如果想让R1成为二肽的N端,需要先对R1的 (填“氨基”或“羧基”)进行保护,再让R1与R2进行反应。
解析:
(1)基因指导蛋白质合成包括转录和翻译两个过程,由题中图示可知,线粒体中能进行转录和翻译过程,而细胞核中只能进行转录过程,所以两个场所共有的过程是转录。
图示可知,核糖体蛋白质是细胞质中合成的,具体是细胞质中的核糖体。
(2)tRNA的作用是识别并转运氨基酸,所以氨酰
tRNA合成酶的作用是催化tRNA与特定氨基酸的结合。
精卵受精时,精子几乎不携带细胞质,受精卵细胞质主要由卵细胞提供。
由于线粒体、叶绿体中含有的DNA可以复制与遗传,其基因可以指导本身部分蛋白质的合成,同时又受细胞核基因的控制,所以称为半自主性细胞器。
(3)两个氨基酸的排列顺序不同,形成的二肽不同,有两种连接方式。
若让R1成为N端,即让其氨基不形成肽键,所以保护氨基。
答案:
(1)转录 细胞质中的核糖体
(2)催化氨基酸与tRNA的特异性结合 母亲(卵细胞、卵子、母本) 线粒体、叶绿体中含有DNA,可以复制与遗传;其基因可以指导本身部分蛋白质的合成
(3)2 氨基
14.(2018·安徽淮北一模)如图为DNA分子复制过程模式图,回答下列问题:
(1)在植物细胞中,图示过程能发生的场所有 。
据图可知A酶为 ,B酶为 。
复制后的每个子代DNA中均有一条母链,这体现了 特点。
(2)DNA复制过程需要ATP为其提供能量,ATP分子的结构可以简写成 ,其中A代表 。
若ATP失去两个P后,称为 ,其是 (填“DNA”“RNA”或“蛋白质”)的基本单位之一。
(3)若某DNA片段(不含32P)中共有100个碱基对和210个氢键,则其中C/G碱基对有 个;若将该段DNA分子放在32P标记的脱氧核苷酸的培养基中复制n次,则子代中,32P标记的脱氧核苷酸链有 条。
解析:
(1)题图表示的是DNA的复制,由于DNA在细胞内分布于细胞核、线粒体和叶绿体中,所以植物细胞内,DNA复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。
图中A酶促进DNA的合成,所以A酶是DNA聚合酶,B酶促进DNA解螺旋,所以B酶是解旋酶,复制后的每个子代DNA中均有一条母链,这体现了半保留复制的特点。
(2)ATP是细胞内的直接能源物质,结构简式是A—P~P~P,其中A是腺苷,由腺嘌呤和核糖构成,P是磷酸基团,—表示的是普通的化学键,~表示的是高能磷酸键。
ATP失去两个磷酸基团后是RNA的基本单位。
(3)A—T碱基对之间有两个氢键,G—C之间有三个氢键,某DNA片段(不含32P)中共有100个碱基对和210个氢键,则其中C/G碱基对有10个,将该段DNA分子放在32P标记的脱氧核苷酸的培养基中复制n次,子代DNA有2n个,脱氧核苷酸链有2n+1条,亲代DNA的两条链没有放射性,所以子代中,32P标记的脱氧核苷酸链有(2n+1-2)条。
答案:
(1)细胞核、线粒体、叶绿体 DNA聚合酶 解旋酶 半保留复制
(2)A—P~P~P 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸(或一磷酸腺苷) RNA (3)10 2n+1-2
15.当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。
研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。
下图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。
分析回答:
(1)酶C是 。
与酶A相比,酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化 断裂。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,R环中含有碱基G的核苷酸有 ,富含G的片段容易形成R环的原因是
。
对这些基因而言,R环是否出现可作为 的判断依据。
(3)研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。
当DNA复制和基因转录同向而行时,如果转录形成R环,则DNA复制会被迫停止,这是由于 。
R环的形成会降低DNA的稳定性,如非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶,经 次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为 的突变基因。
解析:
(1)分析图示,酶A为DNA聚合酶,酶C为RNA聚合酶,二者都能催化磷酸二酯键形成,RNA聚合酶还能使氢键断裂,使DNA解旋成单链。
(2)R环包括DNA链和RNA链,含有碱基G的核苷酸有鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸。
富含G的片段模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,mRNA不易脱离模板链,容易形成R环。
根据是否出现R环可以判断基因是否转录。
(3)转录形成R环,R环会阻碍解旋酶(或酶B)的移动,使DNA复制被迫停止。
DNA的复制为半保留复制,如果非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶,经第一次复制该位点碱基对变为U—A,经第二次复制该位点碱基对变为T—A。
答案:
(1)RNA聚合酶 氢键
(2)鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸 模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,mRNA不易脱离模板链 基因是否转录(或表达)
(3)R环阻碍解旋酶(或酶B)的移动 2 T—A