考点8 遗传的分子基础——高考生物学一轮复习考点创新题训练（含解析）

考点8 遗传的分子基础——高考生物学一轮复习考点创新题训练
1.黑猩猩的α-珠蛋白基因无信号序列。α-珠蛋白是存在于细胞质基质中的一种可溶性蛋白。科学家将编码该蛋白的基因与大肠杆菌编码某种蛋白质信号序列的DNA片段连接后，导入无细胞转录和翻译体系中表达，并加入从狗的组织中分离出的内质网。实验结果显示，α-珠蛋白最终出现在内质网腔中，且信号序列被切除。下列叙述错误的是( )
A.黑猩猩细胞内α-珠蛋白的合成需要内质网和高尔基体参与
B.信号序列翻译产生的信号肽可以引导蛋白质进入内质网
C.无细胞体系中至少含有三种RNA，并加入氨基酸作为原料
D.出现在内质网腔中的α-珠蛋白在运输过程中不需要囊泡运输
2.研究差异表达的基因与蚊虫抗药性之间的关系，可为制定高效可行的综合防蚊措施提供实验依据。采集氯氰菊酯敏感（CS）和抗性（CR）品系的淡色库蚊，并筛选差异表达的基因。测序结果显示，CS、CR品系淡色库蚊间差异表达的基因共有196个，主要与细胞代谢途径等相关，表达产物的分子功能主要为受体活性、催化活性、转运体活性等。下列相关叙述错误的是( )
A.研制相关杀虫剂应考虑对敏感型和抗性品系的综合效果
B.氯氰菊酯抗性品系可通过向淡色库蚊喷施氯氰菊酯诱变获得
C.若长时间单独使用氯氰菊酯类杀虫剂，可能会导致淡色库蚊的抗药性增强
D.两个品系差异表达的基因对性状的控制可能不全是直接的
3.Ff噬菌体只侵染具有菌毛的大肠杆菌，其遗传物质为单链环状DNA，复制时先形成双链DNA，再进行复制。SSB是单链DNA结合蛋白，可与解旋的单链区结合，防止新形成的单链DNA重新配对形成双链DNA。下列叙述正确的是( )
A.过程①形成的子链中碱基A与T数目不一定相同
B.过程②SSB蛋白利用碱基互补配对与解旋的单链结合
C.过程③新合成的子链沿着切口的5＇末端延伸
D.图示过程可在所有的大肠杆菌体内进行
4.20世纪30年代，MullerH.J在果蝇中发现了雌雄个体间某些基因剂量（数量）不同，但表达水平相似的现象，并命名为“剂量补偿”，进一步研究发现这一现象与基因Sxl的表达有关，原理如下图所示。下列说法错误的是( )
A.Sxl基因参与的“剂量补偿”的原理与基因的选择性表达有关
B.Sxl基因通过促进msl-2基因的表达从而促进X染色体上基因的表达
C.雌雄个体X染色体数量不同，但X染色体上相关基因的表达量可能相同
D.检测超雌果蝇（XXX）相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”
5.细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图1。图2表示基因B表达过程中的②过程。下列叙述正确的是( )
A.真核生物图1中的①和②过程肯定分别发生在细胞核和细胞质中
B.参与图1中②过程的共有mRNA和tRNA两种RNA
C.图2中X的密码子为5′-UUA-3′
D.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A表达效率高于基因B
6.胃癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一，靶向治疗给晚期胃癌患者带来了希望。研究发现，长链非编码RNA小核仁RNA宿主基因7（LncRNASNHG7）在胃癌组织中高表达，miR-146a-5p在胃癌中低表达。研究LncRNASNHG7是否通过调控miR-146a-5p影响胃癌细胞的增殖、迁移、侵袭和凋亡，以期为胃癌的治疗提供实验依据，研究发现LncRNASNHG7与miR-146a-5p的转录产物之间有结合位点，见下图。以下说法正确的是( )
A.抑制SNHG7表达可促进miR-146a-5p表达，进而抑制胃癌细胞增殖、迁移、侵袭，促进细胞凋亡
B.miR-146a-5p的表达可能促进胃癌细胞的增殖
C.LncRNASNHG7与miR-146a-5p的转录产物可以结合，意味着miR-146a-5p也可以抑制LncRNASNHG7的表达
D.抑制LncRNASNHG7的表达就能有效抑制人类癌症的发生
7.某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A.Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B.翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C.2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D.若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
8.抗利尿激素基因能够指导人体某些细胞合成抗利尿激素，如图为抗利尿激素基因的表达过程示意图。下列叙述正确的是( )

A.抗利尿激素基因主要在垂体细胞中表达，由垂体释放作用于肾小管和集合管
B.过程①需要解旋酶、RNA聚合酶的催化，以四种游离的核糖核苷酸作为原料
C.过程②发生在细胞质，核糖体读取图中mRNA的方向为从右向左
D.翻译过程在核糖体中进行，图中决定丙氨酸的密码子是5’-CGA-3’
9.党的十八大以来，我们高度重视科技创新工作，坚持把创新作为引领发展的第一动力。创新思想也在不断推动着生物学的发展，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法创新性地设计了噬菌体侵染细菌的实验，从而证明了DNA是遗传物质。下列相关叙述错误的是( )
A.噬菌体复制所需的原料均由大肠杆菌提供
B.离心后的试管中，沉淀部分只含有噬菌体的DNA
C.培养时间不会影响 S标记的噬菌体侵染实验的实验结果
D.搅拌不充分不会影响 P标记的噬菌体侵染实验的实验结果.
10.短串联重复序列（STR）是DNA序列中核心序列为2～6个碱基的短串联重复结构。20世纪90年代初，STR基因座首次作为一种重要的遗传标记在人类亲子鉴定中被使用，不同人体内STR序列中A—T碱基对所占的比例各不相同，但均大于同—DNA分子中C—G碱基对所占的比例。下列相关叙述错误的是( )
A.D
解析：NA分子彻底水解，得到六种小分子物质
B.相对于其他同长度的DNA序列，STR片段结构稳定性更强
C.不同个体短串联重复次数可能不同，是人群中STR多样性的原因之一
D.若某一STR序列一条链中（A+C）为55%，则另一条链中（A+C）为45%
11.生命系统中很多结构的形成和细胞代谢的进行均依赖两种生物分子形成‘复合体’的方式。若用模型‘M-N’表示上述‘复合体’（其中M、N分别为两种生物分子），下列相关说法正确的是( )
A.若M是DNA，N是蛋白质，则该复合体形成时，可能导致基因突变几率提高
B.若M是糖类，N是蛋白质，则该复合体可能存在于细胞膜上，与信息交流有关
C.若M是RNA，N是氨基酸，则该复合体可能在基因的转录和翻译过程中起重要作用
D.若M是脂质，N是蛋白质，则在该复合体上可能存在固定光能的色素分子
12.DNA甲基化调控主要是通过调节DNA甲基转移酶（DNMTs）的活性和表达水平来实现的，DNA甲基化可能使抑癌基因无法表达，从而促使癌症的发生和恶化，如图所示。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，属于表观遗传。研究表明萝卜硫素具有抗肿瘤的作用。以下有关叙述错误的是( )
A.神经细胞已经高度分化，一般不再分裂，细胞中的DNA不存在甲基化
B.萝卜硫素可能通过抑制DNMTs的活性，抑制肿瘤细胞增殖，从而发挥抗肿瘤的作用
C.环境条件可以通过影响DNA甲基化水平从而影响基因表达
D.DNA甲基化会改变DNA的碱基序列，影响DNA聚合酶的作用，使DNA无法复制
13.氨酰-tRNA合成酶是催化tRNA和特定的氨基酸结合的酶，该酶首先活化氨基酸，然后再将活化的氨基酸转移到tRNA的3′-端氨基酸臂上，从而完成tRNA对氨基酸的识别和结合。研究发现，一种氨酰-tRNA合成酶只能作用于一种氨基酸。下列说法正确的是( )
A.人体不同细胞内含有的氨酰-tRNA合成酶种类相同
B.一种氨酰-tRNA合成酶能结合一种或多种tRNA
C.核糖体与mRNA的结合部位会形成3个tRNA的结合位点
D.翻译时密码子的读取方向是从mRNA的5′-端到3′-端
14.miRNA是一段可以和mRNA结合的小分子RNA，其作用原理如下图所示，①②③④代表生理过程。下列有关叙述，正确的是( )
A.①②③④过程中，均存在碱基的互补配对
B.①③过程中，均需要用到RNA聚合酶
C.②过程时，核糖体向左移动，读取mRNA上的密码子
D.miRNA与mRNA的结合阻止了mRNA的翻译
15.BDNF是中枢神经系统内的脑源性神经营养因子，其主要作用是影响神经的可塑性和认知功能，神经营养因子缺乏是引起抑郁症的重要因素。个体发育的不同阶段会产生不同的miRNA，miRNA-195是一种长链非编码RNA，该物质能和mRNA互补配对，从而导致互补的mRNA降解，BDNF基因的表达和调控过程如图1所示。回答下列问题：
（1）①过程表示___过程，人体细胞内发生该过程的场所可能有___。据图分析，miRNA-195通过影响BDNF基因的___过程来调控该基因的表达。
（2）过程③中多个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列___（填“相同”或“不相同”），原因是___。
（3）BDNF基因甲基化的过程如图2所示，该过程会导致机体出现抑郁症，试阐述其原因：___。
（4）试结合以上信息，提出一条避免机体出现抑郁症的有效策略：___。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、α-珠蛋白是存在于细胞质基质中的一种可溶性蛋白，其合成不需要内质网和高尔基体参与，A错误；
B.根据题意可知，信号序列翻译产生的信号肽可以引导蛋白质进入内质网，B正确；
C.无细胞体系中至少含有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA，并加入氨基酸作为原料，C正确；
D.出现在内质网腔中的α-珠蛋白是在信号肽的作用下进入内质网，该过程不需要囊泡运输，D正确。
故选A。
2.答案：B
解析：A、研制相关杀虫剂应考虑对敏感型和抗性品系的综合效果，防止单一品系的抗药性增强，A正确；B、氯氰菊酯抗性品系可通过向淡色库蚊喷施氯氰菊酯筛选获得，其抗性变异是自然突变产生的，B错误；C、若长时间单独使用氯氰菊酯类杀虫剂，在氯氰菊酯类杀虫剂的选择作用下，可能会导致淡色库蚊的抗药性增强，C正确；D、两个品系差异表达的基因主要与细胞代谢途径等相关，表达产物的分子功能主要为受体活性、催化活性、转运体活性等，其对基因的控制可能不全是直接的，D正确。故选B。
3.答案：A
解析：A、单链中碱基A与T数目不一定相同，A正确；B、过程②SSB蛋白与解旋的单链结合不通过碱基互补配方式，B错误；C、过程③在双链DNA环状分子一条链上切一个切口，产生游离的3'端羟基作为延伸起点，C错误；D、图示过程只可在具有菌毛的大肠杆菌体内进行，D错误。故选A。
4.答案：B
解析：A、“剂量补偿”是两性个体间某些基因剂量（数量）不同，但表达水平相似的现象，结合图示可知，该现象与Sxl基因的表达有关，是基因选择性表达的结果，A正确；B、据图可知，雌性个体中Sxl基因表达后抑制msl-2的表达，进而使mle、msl-1和msl-3蛋白质复合体没有活性，从而使X染色体基础水平转录，B错误；C、雌性个体有两条X染色体，但其X染色体基础水平转录，雄性个体有1条X染色体，但其染色体高水平转录，据此推测，雌雄个体X染色体数量不同，但X染色体上相关基因的表达量可能相同，C正确；D、检测超雌果蝇（XXX）相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”，若该“剂量补偿”存在，则预期其X染色体的转录水平应低于XX型，D正确。故选B。
5.答案：D
解析：A、真核生物中，图1中①为转录过程，发生的场所为细胞核、线粒体或叶绿体，②为翻译过程，发生的场所是细胞质中的核糖体，A错误；B、图1中②为翻译过程，mRNA、rRNA和tRNA都参与翻译过程，共有三种，B错误；C、图2翻译的方向为从右到左，翻译的方向是从mRNA的5'到3'即从右到左，密码子位于mRNA上，故图2中X的密码子为5′-AUU-3′，C错误；D、基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子，说明基因A表达的效率高于基因B，D正确。故选D。
6.答案：A
解析：AB、分析题意，LncRNASNHG7在胃癌组织中高表达，miR-146a-5p在胃癌中低表达，据此推测抑制SNHG7表达可促进miR-146a-5p表达，进而抑制胃癌细胞增殖、迁移、侵袭，促进细胞凋亡，A正确，B错误；C、LncRNASNHG7是非编码RNA，胃癌细胞中LncRNASNHG7高表达，且LncRNASNHG7与miR-146a-5p的转录产物可以结合，可能是LncRNASNHG7抑制miR-146a-5p转录后的产物mRNA，进而影响其翻译过程，导致癌症发生，而非miR-146a-5p也可以抑制LncRNASNHG7的表达，C错误；D、人类癌症的发生与原癌基因和抑癌基因发生突变有关，抑制LncRNASNHG7的表达，还有其他相关基因，故不能有效抑制人类癌症的发生，D错误。故选A。
7.答案：B
解析：A、分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GEP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；B、因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；D、用引物1和引物3进行PCR扩增，无法区分杂合子和纯合子，因为二者扩增后只得到小片段，D错误。故选B。
8.答案：C
解析：A、抗利尿激素是由下丘脑合成的，其基因主要在下丘脑细胞中表达，，A错误；
B.过程①为转录，不需要解旋酶，B错误；
C.过程②为翻译，发生在细胞质，长的肽链先合成，核糖体读取图中mRNA的方向为从右向左，C正确；
D.翻译过程在核糖体中进行，密码子位于mRNA上，图中决定丙氨酸的密码子是5’-GCU-3’，D错误。
故选C。
9.答案：B
解析：噬菌体是一种病毒，无细胞结构，复制所需原料均由宿主细胞大肠杆菌提供，A正确；离心后的试管中，沉淀部分还有大肠杆菌和其体内的子代噬菌体蛋白质，B错误；35S标记的噬菌体侵染实验中被标记的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，培养时间不会影响上清液的放射性强度，C正确；32P标记的噬菌体侵染实验中被标记的噬菌体的蛋白质外壳无放射性，搅拌的目的是使亲代噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离，故搅拌不充分对该实验放射性结果无影响，D正确。
10.答案：B
解析：DNA分子彻底水解，得到6种小分子物质，A正确；A—T碱基对含有两个氢键，C—G碱基对含有三个氢键，STR的A—T碱基对所占的比例较多，相对于其他同长度DNA，STR的稳定性可能较差，B错误；不同个体短串联重复次数可能不同，导致STR序列不同，体现出STR的多样性，C正确；STR序列一条链中（A+C）为55%，根据碱基互补配对原则，另一条链中（T+G）为55%，则（A+C）为45%，D正确。
11.答案：ABD
解析：A、若M是DNA，N是蛋白质，则该复合物形成时，可能在进行DNA的复制，DNA复制过程中基因突变的概率提高，A正确；
B.若M是糖类，N是蛋白质，则该复合体可能为糖蛋白，可能存在于细胞膜上，与信息交流有关，B正确；
C.若M是RNA，N是氨基酸，则该过程可能是翻译，基因转录形成RNA，这过程不需要氨基酸作为原料，C错误；
D.若M是脂质，N是蛋白质，则在该复合体可能是色素-蛋白复合体，可固定光能，D正确。
故选ABD。
12.答案：AD
解析：A、DNA甲基化不发生在DNA复制过程中，故细胞中的DNA是否存在甲基化与细胞是否分裂无关，A错误；
B.DNA甲基化可能使抑癌基因无法表达，从而促使癌症的发生，而DNA甲基化调控主要是通过调节DNMTs的活性和表达水平来实现的，故萝卜硫素的抗肿瘤作用可能是通过抑制DNMTs活性，抑制肿瘤细胞增殖来实现的，B正确；
C.环境条件可以通过影响DNA甲基化水平从而影响基因表达，如吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，C正确；
D.DNA甲基化不会改变DNA的碱基序列，不会影响DNA聚合酶的作用，DNA能复制，D错误。
故选AD。
13.答案：ABD
解析：A、氨酰-tRNA合成酶是催化tRNA和特定的氨基酸结合的酶，人体不同细胞内氨基酸的种类是相同，因此氨酰-tRNA合成酶种类也相同，A正确；
B.每种氨基酸可以对应一种或多种tRNA，故每一种氨酰-tRNA合成酶能结合一种或多种tRNA，B正确；
C.核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，C错误；
D.翻译时核糖体沿着mRNA的5′-端到3′-端移动，因此密码子的读取方向是从mRNA的5′-端到3′-端，D正确。
故选ABD。
14.答案：ABD
解析：A、①②③④分别表示转录、翻译、转录、形成互补双链RNA，这些过程中，均存在碱基的互补配对，A正确；B、①③为转录过程，转录所需的酶是RNA聚合酶，B正确；C、②为翻译过程，翻译时，核糖体沿mRNA移动，读取mRNA上的密码子，翻译的方向是从短肽链向长肽链移动，即图中向右移动，C错误；D、miRNA与mRNA的结合形成互补双链RNA，可阻止mRNA的翻译，D正确。故选ABD。
15.答案：（1）转录；细胞核和线粒体；翻译
（2）相同；翻译的模板链相同
（3）BDNF基因甲基化导致BDNF基因表达受阻，从而导致BDNF合成不足，引起抑郁症
（4）开发BDNF类似物作为药物（或抑制细胞内miRNA-195的产生）
解析：（1）由图可知，过程①是合成单链RNA，故①过程表示转录，人体细胞内细胞核和线粒体中存在DNA，故发生转录的场所可能有细胞核和线粒体。据图分析，miRNA-195通过与BDNF基因的mRNA结合，从而抑制BDNF基因的翻译。
（2）过程③中多个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列相同，原因是翻译的模板链相同。
（3）BDNF基因甲基化的过程如图2所示，该过程会导致机体出现抑郁症，其原因是BDNF基因甲基化导致BDNF基因表达受阻，从而导致BDNF合成不足，引起抑郁症。
（4）由于BDNF基因表达受阻，导致BDNF合成不足会引起抑郁症，故可以开发BDNF类似物作为药物（或抑制细胞内miRNA-195的产生）来避免机体出现抑郁症。