高考生物小专题5 遗传的分子基础.docx

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高考生物小专题5遗传的分子基础

专题三　遗传、变异和进化

小专题5　遗传的分子基础

1.（2017·山东济宁一模）下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是（　D　）

A.三个实验的设计思路是一致的

B.三个实验都用到了同位素标记法

C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论

D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA

解析:

三个实验中,只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同;肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法;肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论;三个实验所涉及生物有噬菌体、小鼠、细菌,它们的遗传物质都是DNA。

2.（2017·山东潍坊统考）科学家用放射性同位素32P和35S标记一个噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,结果产生了n个子代噬菌体。

下列有关分析错误的是（　C　）

A.有2个子代噬菌体的DNA中含有32P

B.子代噬菌体的DNA分子中都含有31P

C.子代噬菌体的蛋白质分子中都含35S和32S

D.噬菌体增殖需要大肠杆菌提供原料、酶等

解析:

DNA复制是半保留复制,且DNA分子是双链结构,所以只有2个子代噬菌体的DNA中含有32P;合成子代噬菌体DNA的原料由细菌提供,所以子代噬菌体的DNA分子中都含有31P;由于蛋白质外壳不进入细菌,且合成子代噬菌体蛋白质的原料由细菌提供,所以子代噬菌体的蛋白质分子中只含32S;噬菌体侵染时只有DNA分子进入细菌,所以增殖时需要大肠杆菌提供原料、酶等。

3.（2017·北京东城区质检）下列有关DNA分子的叙述,正确的是（　D　）

A.一个含n个碱基的DNA分子,转录出的mRNA分子的碱基数量是n/2

B.DNA分子的复制过程中需要tRNA从细胞质转运脱氧核苷酸

C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过氢键连接

D.DNA分子互补配对的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

解析:

基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有多个基因,转录时以基因为基本单位,因此一个含n个碱基的DNA分子,转录出的mRNA分子的碱基数量小于n/2;tRNA的功能是转运氨基酸,DNA分子的复制过程中不需要tRNA从细胞质转运脱氧核苷酸;双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接;DNA分子互补配对的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

4.利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达,如图为反向导入的目的基因的作用过程,下列叙述正确的是（　C　）

A.过程①和②中目的基因以同一条链为模板进行转录

B.过程①和②都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料

C.mRNA1和mRNA2上的A+U占全部碱基的比例是相同的

D.反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程

解析:

根据图解可知,两条mRNA能够互补配对,说明两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的;过程①②表示转录,转录过程利用的原料为核糖核苷酸;两条mRNA是由同一个DNA分子不同的链转录而来,而在DNA分子中遵循碱基互补配对原则,两条链上的A+T的比值是相等的,因此两条mRNA上的A+U占全部碱基的比例也是相同的;图中显示,反向导入的目的基因没有抑制目的基因的转录过程,而是抑制翻译过程。

5.下列有关细胞内RNA的叙述,错误的是（　B　）

A.不同细胞中可存在相同的mRNA

B.RNA分子中不存在双链区域

C.蛋白质的合成需要三类RNA参与

D.有些RNA可催化某些化学反应

解析:

不同细胞中的mRNA可能相同,例如不同细胞中的呼吸酶基因都要转录形成相应的mRNA;tRNA为三叶草形结构,存在双链区域;蛋白质的合成场所是核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,mRNA为翻译的直接模板,tRNA为转运氨基酸的工具;大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。

6.如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。

下列说法正确的是（　D　）

A.由图分析可知①链应为DNA中的α链

B.DNA形成②的过程发生的场所是细胞核

C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA

D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行

解析:

由图可知,②链与β链碱基互补配对,所以①链应为DNA中的β链;蓝藻为原核生物,没有细胞核;密码子位于mRNA上,所以酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是UAC、GAU;图中②与③配对的过程为翻译过程,是在核糖体上进行的。

7.如图为真核细胞内某基因（被15N标记）的结构示意图,该基因全部碱基中C占30%,下列说法正确的是（　B　）

A.解旋酶作用于①②两处

B.该基因的一条核苷酸链中（C+G）/（A+T）为3∶2

C.若①处后的T变为A,则该基因控制的性状一定发生改变

D.该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占3/4

解析:

解旋酶作用于②处;DNA分子中,C=G=30%,A=T=20%,因此DNA分子中,（C+G）/（A+T）=3∶2,在每条链的比值也相同,因此该基因的一条核苷酸链中（C+G）/（A+T）为3∶2;碱基序列发生替换,若转录的mRNA上密码子与原密码子对应的氨基酸相同,则不改变生物的性状;该基因在含14N的培养液中复制3次后,全部DNA分子含有14N。

8.研究发现,FOXP3是决定某些T淋巴细胞分化及功能的关键性转录调控蛋白,对它的深入研究有助于免疫相关疾病（如癌症、器官移植）的治疗。

下列有关说法正确的是（　B　）

①FOXP3可能在细胞核内发挥作用　②控制FOXP3合成的基因只存在某些T淋巴细胞中　③T淋巴细胞分化过程中遗传物质将发生改变　④T淋巴细胞分化成的效应T细胞可导致癌细胞裂解

A.①③B.①④

C.②③D.②④

解析:

据题意可知,FOXP3是转录调控蛋白,而转录主要发生在细胞核中,故①正确。

控制FOXP3合成的基因存在于人体的所有组织细胞中,只是在某些T淋巴细胞中得到表达,故②错误。

细胞分化过程中遗传物质不发生改变,故③错误。

效应T细胞能与癌细胞结合,导致癌细胞裂解,故④正确。

9.（2017·北京丰台区统考）如图为原核生物基因控制蛋白质合成的过程,有关叙述正确的是（　A　）

A.②为DNA的一条链,与①③的序列互补

B.③④⑤水解后都可产生核糖核苷酸

C.④是核糖体,它的形成过程与核仁有关

D.⑤是肽链,遗传信息的流向为②→③→④→⑤

解析:

②为转录的模板链,①为DNA的另一条链,②与①③的序列互补;③为mRNA,④为核糖体（由rRNA和蛋白质组成）,二者水解后可产生核糖核苷酸,⑤是多肽链,水解后可产生氨基酸;图为原核生物基因控制蛋白质合成的过程,原核生物没有核仁;⑤是肽链,遗传信息的流向为②DNA→③mRNA→⑤多肽。

10.下图中①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程,下列叙述错误的是（　D　）

A.神经细胞、浆细胞中发生过程②③,一般不发生过程①

B.细胞中过程②进行的主要场所是细胞核

C.人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时的起始点不完全相同

D.若过程①中DNA片段共有500个碱基对,其中A占27%,则该片段第二次复制需消耗碱基C690个

解析:

神经细胞、浆细胞已高度分化,不再分裂,能进行转录、翻译,不进行DNA复制。

过程②是转录,转录的主要场所是细胞核。

人体不同组织细胞的相同DNA上的基因进行选择性表达,所以转录的起始点不完全相同。

若过程①中DNA片段共有500个碱基对,其中A占27%,则C占50%-27%=23%,该DNA片段中C的数量为1000×23%=230（个）。

第二次复制需要消耗碱基C460个。

11.同位素标记法在DNA是主要遗传物质的认知历程和DNA的复制特点的探索方面都有所运用。

回答下列问题:

（1）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验,不用14C和18O同位素标记的原因是 

　　　　　　　　　　　　,T2噬菌体不能侵染结核杆菌的原因是　 

　。

（2）若一个核DNA均为15N标记的果蝇（2n=8）精原细胞,增殖过程中消耗的原料均不含15N,则:

①该精原细胞通过有丝分裂进行增殖时,第一次有丝分裂产生的每个子细胞内有　　　　条染色体含有15N;第二次有丝分裂产生的每个子细胞内有　　　　条染色体含有15N。

②该精原细胞通过减数分裂产生配子时,配子中有　　　　条染色体含有15N。

③综上分析,细胞增殖过程中着丝点第　　　　次断裂时,即将产生的每个子细胞内所有染色体都含有15N。

解析:

（1）由于T2噬菌体的两种组分（蛋白质和DNA）都含有C和O元素,所以不能用14C和18O同位素标记并通过放射性的分布来“分开”蛋白质和DNA。

病毒与侵染的细胞之间具有特异性,而T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,所以不能侵染结核杆菌。

（2）DNA含有两条脱氧核苷酸链,并通过半保留的方式复制,另外姐妹染色单体分离移向细胞每一极是随机的,所以在细胞内核DNA均为15N标记,而原料均不含15N时,着丝点第一次分裂时,即将产生的每个子细胞内所有染色体都含有15N。

答案:

（1）T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素　T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒

（2）①8　0～8　②4　③一

12.（2017·福建厦门一模）miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达,在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。

研究发现,BCL2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。

该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控,如图所示:

请分析回答:

（1）A过程是　　　　　　　　,需要　　　　　　　　的催化。

（2）B过程中能与①发生碱基互补配对的是　, 

物质②是指　　　　　　　　　　　　。

（3）据图分析可知,miRNA调控BCL2基因表达的机理是

　。

（4）若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性　　　　（填“上升”“不变”或“下降”）,理由是　 

　。

解析:

（1）A过程是转录,需要RNA聚合酶的催化。

（2）B过程表示翻译,①信使RNA与tRNA（反密码子）发生碱基互补配对;物质②表示翻译形成的多肽/多肽链。

（3）据图分析可知,miRNA调控BCL2基因表达的机理是miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程。

（4）若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性上升,理由是MIR-15a基因缺失,无法合成miRNA,无法调控BCL2基因的表达,使BCL2基因表达产物增加,抑制细胞凋亡,细胞癌变的可能性增加。

答案:

（1）转录　RNA聚合酶

（2）tRNA/反密码子　多肽/多肽链

（3）miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程

（4）上升　MIR-15a基因缺失,无法合成miRNA,无法调控BCL2基因的表达,使BCL2基因表达产物增加,抑制细胞凋亡,细胞癌变的可能性增加

13.（2017·山东潍坊检测）正常神经细胞内的CBP蛋白能够促进DNA形成RNA。

而H病是由神经细胞内的一个变异型基因引起的,该基因内CAG序列异常扩张重复（重复次数与发病程度、发病早晚呈正相关）,导致HT蛋白的形状发生改变,形成异常HT蛋白,后者通过“绑架”CBP蛋白来阻断神经细胞内信号的传导,从而导致特有的协调丧失和智能障碍。

请回答下列问题。

（1）异常HT蛋白通过“绑架”CBP蛋白影响了　　　　过程,进而阻断神经细胞内信号的传导,该过程需要　　　　　　　　　　酶催化。

在氨基酸序列上,异常HT蛋白相对于正常蛋白的最大特点是　。

（2）蛋白质可通过相似的氨基酸序列相互识别。

研究发现CBP也包含一段较短的多聚氨基酸序列,由此推测异常HT蛋白“绑架”CBP蛋白机理是 

　。

解析:

（1）CBP蛋白能促进DNA形成RNA,说明CBP蛋白促进的是转录过程,异常HT蛋白“绑架”CBP蛋白,影响的是转录过程,转录过程需要RNA聚合酶催化。

编码HT蛋白的基因CAG序列扩张重复,因此异常HT蛋白中某氨基酸会出现多次重复。

（2）由题目信息,蛋白质可通过相似的氨基酸序列相识别,因此推测HT蛋白和CBP蛋白具有相似的多聚氨基酸序列。

答案:

（1）转录　RNA聚合　某一个氨基酸重复次数增加

（2）二者具有相似的多聚氨基酸序列,通过该序列相互识别而结合