高考生物真题分类汇编：专题9 遗传的分子基础（含解析）

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高考生物真题分类汇编
专题9　遗传的分子基础
题组一 难度:★★★ 限时:15分钟 满分:38分 用时:　　分钟 得分:　　分 答案:题后
一、选择题
1.(2022广东,2分)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于 (　　)
A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜
2.(2022河北,2分)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是 (　　)
A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
3.(2021福建,2分)下列关于遗传信息的叙述,错误的是 (　　)
A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
4.(2021河北,2分)关于基因表达的叙述,正确的是 (　　)
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
5.(2021浙江1月选考,2分)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是 (　　)
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
6.(2020全国Ⅲ理综,6分)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是 (　　)
A.遗传信息可以从DNA流向RNA, 也可以从RNA流向蛋白质
B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
7.(2020浙江1月选考,2分)遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是 (　　)
A.劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成
8.(2019海南,2分)下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是 (　　)
A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1
B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
9.(2019浙江4月选考,2分)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是 (　　)
A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
10.(2018全国Ⅰ理综,6分)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
二、非选择题
11.(2020全国Ⅱ理综,10分)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:
(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是　 。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是　　　　,作为mRNA执行功能部位的是　　　　;作为RNA聚合酶合成部位的是　　　　,作为RNA聚合酶执行功能部位的是　　　　。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是　　　　　　　　　　　　　　　　。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为　　　　　　　　　　　　。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA　GAG
酪氨酸 UAC　UAU
组氨酸 CAU　CAC
题组二 难度:★★★★ 限时:20分钟 满分:36分 用时:　　分钟 得分:　　分 答案:题后
一、选择题
1.(2022广东,2分)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图所示),该线性分子两端能够相连的主要原因是 (　　)
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
2.(2022浙江1月选考,2分)S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。
下列叙述正确的是 (　　)
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
3.(2021北京,2分)酵母菌的DNA中碱基 A 约占 32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是 (　　)
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1
D.RNA中U约占32%
4.(2021湖北,2分)限制性内切酶EcoRⅠ识别并切割 双链DNA,用EcoRⅠ完全酶切果蝇基因组DNA,理论上得到DNA片段的平均长度(碱基对)约为 (　　)
A.6 B.250 C.4 000 D.24 000
5.(2021辽宁,2分)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是 (　　)
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5'端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
6.(2021广东,2分)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一 。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是 (　　)
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
7.(2020全国Ⅲ理综,6分)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是 (　　)
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
8.(2020浙江1月选考,2分)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是 (　　)
　　　　　　 甲　　　　　　　　 乙
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质,也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体
9.(2019海南,2分)下列关于蛋白质合成的叙述,错误的是 (　　)
A.蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
B.携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
C.携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
D.最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸
10.(2019全国Ⅰ理综,6分)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是 (　　)
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.①②④ B.②③④ C.③④⑤ D.①③⑤
二、非选择题
11.(2018江苏,8分)长链非编码 RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类 RNA分子。 如图表示细胞中 lncRNA 的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题:
(1)细胞核内各种 RNA 的合成都以　　　　为原料,催化该反应的酶是　　　　　　　　　　　。
(2)转录产生的 RNA 中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是　　　　,此过程中还需要的RNA有　　　　　　　　。
(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内　　　　(图示①)中的DNA结合,有的能穿过　　　　(图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。
(4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合,调控造血干细胞的　　　　,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是　 　　　　　　　　。
题组三 难度:★★★★ 限时:20分钟 满分:30分 用时:　　分钟 得分:　　分 答案:题后
1.(2022湖南,4分)(不定项)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是 (　　)
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时, 核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
2.(2021全国乙理综,6分)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是 (　　)
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
3.(2021海南,3分)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列,②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“-”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B.②和③编码的氨基酸序列长度不同
C.②~④中,④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D.密码子有简并性,一个密码子可编码多种氨基酸
4.(2021湖南,4分)(不定项)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达, 图中基因A的表达效率高于基因B
B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
5.(2021山东,2分)利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是 (　　)
A.N的每一个细胞中都含T-DNA
B.N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A—U的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占1/2
6.(2021浙江6月选考,2分)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是 (　　)
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
7.(2021河北,3分)(多选)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。如表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是(　　)
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
8.(2020天津,4分)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是 (　　)
A.如图所示过程可发生在有丝分裂中期
B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
9.(2019浙江4月选考,2分)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
甲组 乙组　　　　　　　　　 丙组
下列叙述正确的是 (　　)
A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
专题9　遗传的分子基础
题组一
1.A　mRNA的合成主要发生在细胞核中,又知拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移,据此可推测HPR1蛋白功能缺失的突变型细胞中,mRNA转移受阻,导致mRNA滞留在细胞核中,A符合题意。
2.A　萨顿运用类比推理法提出基因位于染色体上的假说,后来摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,A错误;孟德尔描述的“遗传因子”是基因,格里菲思提出的“转化因子”是DNA,两者的化学本质相同,B正确;肺炎链球菌体外转化实验采用直接分离法将DNA与蛋白质分开,而噬菌体侵染细菌实验采用同位素标记法将DNA与蛋白质区分开,两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术,C正确;A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的DNA分子具有稳定的直径,因此双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了 DNA分子具有稳定的直径,D正确。
3.A　如果亲代遗传信息的改变发生在体细胞中,则一般不会遗传给子代,A错误;DNA可通过复制、RNA可通过逆转录使遗传信息流向DNA,B正确;因为每个人的DNA指纹图是独一无二的,所以可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份,该技术利用了遗传信息的特异性,D正确。
4.C　某些RNA病毒的基因表达过程中用到的部分RNA和蛋白质可由RNA编码,A错误;转录时,DNA双链解开,RNA聚合酶识别并结合启动子,驱动基因转录,RNA聚合酶移动到终止子时停止转录,B错误;翻译过程中,tRNA能识别mRNA上的密码子并转运氨基酸,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性,C正确;多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上部分碱基序列信息,D错误。
5.B　密码子存在于mRNA上,读取的方向为5'→3',由图可知,图中①(氨基酸)对应的密码子为AUU,①为异亮氨酸,A错误。②是核糖体,分析题图可知,②(核糖体)移动的方向是从右向左,B正确。该过程中存在碱基互补配对,碱基互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C错误。该过程为翻译,可发生在线粒体基质和细胞溶胶中,细胞核基质中可进行DNA复制和转录,无翻译过程,D错误。
6.B　在真核生物中,遗传信息可以从DNA流向DNA,也可以从DNA流向RNA,还可以从RNA流向蛋白质,A项正确;细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA等,其中tRNA、rRNA不能编码多肽,B项错误;基因是有遗传效应的DNA片段,由于真核细胞中的DNA分子中还存在非基因片段,故真核细胞中DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和,C项正确;基因在染色体上呈线性排列,一个DNA分子上有许多个基因,转录是以基因为单位进行的,因此染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子,D项正确。
【高分必备】　(1)转录是以基因为单位进行的。
(2)一个DNA分子上有许多个基因,还有非基因片段。不论是真核生物还是原核生物,细胞中所有基因的碱基总数都小于DNA分子的碱基总数。
(3)在真核生物和原核生物中都能发生DNA复制、转录和翻译过程。
7.A　劳氏肉瘤病毒是逆转录RNA病毒,可通过逆转录合成单链DNA,A正确; 烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代,B错误;果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代,C错误;DNA聚合酶参与S期DNA复制,洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成,D错误。
【归纳总结】　　从遗传信息传递的角度归纳病毒的种类
(1)DNA病毒:此类病毒将遗传物质DNA注入宿主细胞后,其遗传信息的传递途径与真核细胞和原核细胞的类似,能进行转录和翻译,常见的有T2噬菌体等。
(2)不具逆转录功能的RNA病毒:此类病毒的遗传物质RNA通过复制产生遗传物质RNA和作为翻译模板的mRNA(相当于转录产生的mRNA),以mRNA为模板合成蛋白质,常见的有流感病毒等。
(3)具有逆转录功能的RNA病毒:此类病毒入侵宿主细胞时,其遗传物质RNA和逆转录酶都会进入;病毒的RNA逆转录产生的DNA进行转录,不仅产生作为病毒遗传物质的RNA,也产生作为病毒蛋白翻译模板的RNA(以此RNA为模板合成病毒蛋白等),常见的有HIV等。
8.B　红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1,只能说明红花对白花是显性,且控制该对相对性状的基因遵循基因的分离定律,该实验及结果说明生物遗传的不是性状本身,而是控制性状的遗传因子,无法直接证明“核糖核酸是遗传物质”,A错误;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的RNA是产生稳定遗传变化的物质,RNA是遗传物质,病毒乙的蛋白质不是遗传物质,B正确;加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌,说明加热杀死的S型菌含有某种促成这一转化的活性物质,能将R型细菌转化为S型细菌,无法直接证明“核糖核酸是遗传物质”,C错误;用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质不是遗传物质,无法直接证明“核糖核酸是遗传物质”,D错误。
9.A　转录时,RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合,包括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开,以便形成相应的RNA分子,说明一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板,A正确。RNA聚合酶可以使DNA双螺旋解开,B错误。多个核糖体可结合在一个mRNA分子上合成多条多肽链,C错误。编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成,D错误。
10.B　真核细胞染色体和染色质主要由DNA和蛋白质组成,因此都存在DNA—蛋白质复合物,A正确;原核细胞的拟核含一个裸露的环状DNA分子,该DNA的复制及转录都需要酶催化,故拟核中存在由DNA和酶构成的DNA—蛋白质复合物,B错误;DNA复制需要DNA聚合酶的作用,DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,故复合物中参与DNA复制的蛋白质可能是DNA聚合酶,C正确;如果复合物中正在进行RNA的合成,则复合物中含有RNA聚合酶,因为RNA中核糖核苷酸之间的连接需要RNA聚合酶的催化,D正确。
11.(除标明外,每空1分)(1)rRNA、tRNA(2分)　(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核　(3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸(2分)　UAUGAGCACUGG(2分)
【解析】　(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,还需要rRNA参与构成核糖体、tRNA参与氨基酸的转运。(2)大豆细胞中,仅考虑细胞核和细胞质这两个部位,mRNA的合成部位是细胞核,mRNA合成以后通过核孔进入细胞质,与核糖体结合起来进行翻译过程;RNA聚合酶在细胞质中的核糖体上合成,经加工后,通过核孔进入细胞核,与DNA结合起来进行转录过程。(3)根据该小肽对应的编码序列,结合表格中部分氨基酸的密码子可知,该小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,结合表格中部分氨基酸的密码子可知,谷氨酸、酪氨酸和组氨酸的密码子均有两个,且均为最后一个碱基不同,因此应该是这三种氨基酸分别对应的密码子的最后一个碱基发生了替换,此时编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。
题组二
1.C　单链序列脱氧核苷酸数量相等和分子骨架同为脱氧核糖与磷酸都不是该线性DNA分子两端能够相连的原因,A、B错误;据图可知,单链序列的碱基能够互补配对,这是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因,C正确;该线性DNA分子自连环化后两条单链方向相反,D错误。
2.D　步骤①中,酶处理后要保证底物完全水解,A错误;甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;液体培养基利于营养物质和细菌充分接触,加快物质交换的速度,有利于细菌转化,C错误;S型菌菌落光滑,有荚膜,R型菌菌落粗糙,无荚膜,通过鉴定细胞形态或观察菌落可以确定是否出现S型菌,D正确。
3.D　DNA的复制方式为半保留复制,且遵循碱基互补配对原则,故DNA复制后碱基A所占比例不变,即子代DNA分子中A也约占32%,A项正确;根据碱基互补配对原则,双链DNA中,A=T,G=C,A约占32%,则C约占(100%-2×32%)÷2=18%,B项正确;双链DNA中,A=T,G=C,(A+G)/(T+C)=1,C项正确;RNA是以DNA中的一条链为模板按照碱基互补配对原则形成的,由于模板链中A所占比例未知,故不能确定RNA中U所占比例,D项错误。
【技巧点拨】　　　利用数形结合思想巧解碱基比例问题
　　利用数形结合思想巧解DNA分子中某种碱基比例的计算题,步骤如下:
(1)建立DNA分子结构的示意图,即先画出两条线表示DNA分子的两条单链(涉及转录问题时需要画三条线,两条表示DNA,一条表示RNA)。并在每条线上取四个点来表示并标注DNA(RNA)分子上的四种碱基。
(2)根据题中所给碱基的比例,在DNA分子结构示意图上标出已知碱基的比例。
(3)根据碱基互补配对原则,在DNA分子结构示意图上标出未知碱基的比例(示意图中每条线上四种碱基比例之和必须等于100%)。
(4)根据题意,计算出所求碱基的比例。
【规律总结】　　　　碱基互补配对原则规律总结
(1)在双链DNA分子中,互补配对的碱基两两相等,A=T,C=G,那么A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的值与其互补链中(A+G)/(C+T)的值呈倒数关系。
(3)DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的值等于其互补链或整个DNA分子中该式的值。
4.C　据题意可知,限制性内切酶EcoRⅠ的识别序列为,则理论上,该序列出现的概率为1/(4×4×4×4×4×4)=1/4 096,即4 096个碱基对序列中会出现一个限制性内切酶EcoRⅠ的识别序列,故用限制性内切酶EcoRⅠ完全酶切果蝇基因组DNA,理论上得到DNA片段的平均长度(碱基对个数)约为4 000,C项符合题意。
5.A　在DNA复制过程中,DNA聚合酶从引物的3'端延伸子链,即子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端,A正确;DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3'端延伸DNA链,因此,子链的合成过程需要引物参与,B错误;通常将DNA的羟基末端称为3'端,而磷酸基团的末端称为5'端,C错误;细胞内的DNA进行复制时需解旋酶打开DNA双链,DNA聚合酶的作用是催化合成DNA子链,D错误。
6.B　DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱、③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等,为该模型构建提供了主要依据。故②③符合题意,B正确。
7.C　根据图像可知,反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对,说明一种反密码子可以识别不同的密码子,A项正确;密码子与反密码子的碱基互补配对,密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合,B项正确;tRNA分子和mRNA分子都是单链结构,C项错误;由于某些氨基酸可对应多种密码子,故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变,D项正确。
8.C　甲组离心后,放射性主要在沉淀物中,由于部分噬菌体未来得及侵染大肠杆菌,所以悬浮液中含有少量放射性,由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌,所以噬菌体无法繁殖产生含32P标记的子代噬菌体,A正确;甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,由于DNA进行半保留复制,故可产生不含32P的噬菌体,B正确;35S标记的是噬菌体的蛋白质,噬菌体侵染细菌的时候,蛋白质外壳留在外面,只有DNA注入细菌中,因此乙组的悬浮液含大量35S标记的噬菌体蛋白质,不会产生含35S的子代噬菌体,C错误;乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,由于细菌提供的原料中不含35S,所以也不产生含35S的子代噬菌体,D正确。
【归纳总结】　　　 　子代噬菌体标记情况的判断
一“看”:指看题中标记的元素;
二“知”:指要知道在噬菌体的化学组成中,S只存在于蛋白质中,P几乎都存在于DNA中;
三“明”:指要明白放射性同位素标记的是病毒还是宿主细胞;
四“得”:依据病毒的核酸注入宿主细胞,蛋白质外壳不进入,噬菌体利用宿主细胞的物质合成子代噬菌体,推得子代噬菌体的放射性情况。
9.C　基因的表达过程中,翻译由起始密码子开始,到终止密码子结束,A正确;核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点,B正确;翻译开始后,携带起始氨基酸的tRNA进入位点1,携带第2个氨基酸的tRNA进入位点2,C错误;最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸,该氨基酸与第2个氨基酸形成肽键且结合到第2个氨基酸上,D正确。
10.C　用体外实验的方法合成多肽链的过程,其实质是模拟细胞内的翻译过程,翻译需要模板、原料、能量和酶等条件。若要在体外合成同位素标记的多肽链,依据翻译的条件和题干提供的材料,需要同位素标记的苯丙氨酸作为原料、需要人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作为模板、需要利用除去了DNA和mRNA的细胞裂解液中的ATP提供能量和多种酶催化,综上分析可知C正确。
11.(每空1分)(1)四种核糖核苷酸　RNA聚合酶　(2)mRNA(信使RNA)　tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)　(3)染色质　核孔　(4)分化　增强人体的免疫抵御能力
【解析】　(1)合成RNA的原料是四种游离的核糖核苷酸,RNA合成过程需要RNA聚合酶的催化。(2)多肽链的合成过程中,以mRNA(信使RNA)为模板,tRNA运输相应的氨基酸,核糖体(主要成分是rRNA和蛋白质)是多肽合成的场所。(3)据图分析,lncRNA前体加工成熟后,有的与核内染色质中的DNA结合,有的能穿过核孔进入细胞质中。(4)血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞都来源于造血干细胞,故可推出lncRNA与相应DNA片段结合可调控造血干细胞的分化,血液中的这些吞噬细胞都参与免疫过程,所以该调控过程可以增强人体的免疫抵御能力。
题组三
1.D　一个mRNA上可以同时结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,从而提高合成蛋白质的速度,A正确。核糖体蛋白与rRNA分子的亲合力较强,当细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身的mRNA分子,B正确。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白自身mRNA的翻译过程受到抑制,核糖体蛋白合成受阻;反之,核糖体蛋白正常合成,这种机制可以维持rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡,C正确。大肠杆菌为原核细胞,其细胞内的转录和翻译可同时进行,D错误。
【高分必备】　　　　　常见RNA的种类及作用
(1)rRNA是核糖体的组成成分:rRNA一般与核糖体蛋白质结合在一起,形成核糖体。
(2)tRNA在蛋白质合成中作为氨基酸的载体:tRNA可把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码依次准确地把它携带的氨基酸连接起来形成多肽链。
(3)mRNA作为蛋白质合成时的模板:mRNA的碱基顺序可决定蛋白质的氨基酸顺序。
2.D　R型菌无荚膜,无毒性,S型菌有荚膜,有毒性,由此可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A项正确。该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R型菌并表达,B项正确。加热可使S型菌蛋白质功能丧失,而加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化,说明加热杀死S型菌,其DNA功能可能正常,C项正确。S型菌的DNA被DNA酶水解后,就不能使R型菌发生转化,D项错误。
3.C　终止密码子不编码氨基酸,因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸,A项错误;根据图中mRNA的序列可知,②和③编码的氨基酸序列长度相同,均为6个氨基酸,B项错误;②中缺失一个碱基,③中缺失2个碱基,与①相比,②③编码的氨基酸排列顺序可能从起始密码子之后就开始改变了,④中在起码密码子之后缺失3个连续的碱基,④编码的氨基酸排列顺序与①相比,少了一个氨基酸,与①最接近,C项正确;密码子具有简并性指的是一种氨基酸可以对应多个密码子,但一个密码子最多只能编码一种氨基酸,D项错误。
4.ABC　据图可知,①是转录过程,②是翻译过程,图中基因A的转录和翻译产物更多,说明基因A的表达效率高于基因B,A正确;真核细胞核基因表达过程中,首先在细胞核内以DNA为模板转录形成mRNA,然后mRNA通过核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译,B正确;人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物,C正确;翻译过程中,与mRNA上密码子互补配对的反密码子位于tRNA中,不在rRNA中,D错误。
5.D　在将细胞M培育成植株N的过程中,进行了有丝分裂,所以N的每一个细胞中都含T-DNA,A正确;结合题中信息,T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,由细胞M培育成植株N,N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4,B正确;结合题中信息“一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次”可知,M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A—U的DNA分子总是一个,则含有该DNA分子的细胞占1/2n,C正确;结合上述分析可知,M经3次有丝分裂后,脱氨基位点为A—U的细胞占1/8,含T-DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占3/8,D错误。
6.C　以2n=2的生物为例,具体分析如图:
结合题干信息及分析图可知,第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体均呈深蓝色,第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色均不同,若第三个细胞周期的细胞内DNA两条链均含BrdU标记,则细胞内所有染色单体的颜色均相同,故A、B正确,C错误;根尖细胞不管分裂几次,总有不含BrdU标记的母链和带BrdU标记的子链,因此经过若干个周期,还能观察到深蓝色的染色单体,D正确。
7.BCD　转录过程需要的原料是核糖核苷酸,DNA复制的原料是脱氧核糖核苷酸,羟基脲处理后,会导致DNA复制所需要的原料匮乏,不会导致转录过程原料匮乏,A项错误;DNA的复制和转录都需要DNA作为模板,放线菌素D处理后,DNA复制和转录过程都会受到抑制,B项正确;DNA复制过程中子链的延伸需要DNA聚合酶,阿糖胞苷处理后,DNA聚合酶的活性被抑制,DNA复制过程中子链将无法正常延伸,C项正确;精准导入肿瘤细胞的技术可以使药物直接作用于肿瘤细胞,减少对正常细胞的不利影响,D项正确。
8.D　有丝分裂中期无核膜和核仁,A错误;细胞的遗传信息储存于DNA分子中,而不是主要储存于核仁中的rDNA中,B错误;据图可知,核仁是合成rRNA的场所,但核糖体蛋白的合成是在细胞质的核糖体上,C错误;据图分析可知,核糖体亚基的组装部位是细胞核,核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道,核糖体亚基装配完成后由核孔运出,D正确。
9.C　高温加热会使DNA双链解开,温度降低,DNA双链会恢复,故甲组培养皿中应该既有S型菌落,也有R型菌落,A错误。乙组中S型菌提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解了,所以转化物质不是蛋白质,B错误。丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA,C正确。该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,D错误。
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