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___
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