1、专题十遗传的分子基础考点1 人类对遗传物质的探索过程1.2020辽宁五校联考某同学对格里菲思的实验进行了改良,将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上,在适宜无菌的条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是()A.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁不同B.甲、乙两组作为丁组的对照组,丙组培养基无菌落产生,可以不必设置C.丁组的实验结果说明了使R型菌发生转化的物质是S型菌的DNAD.该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、培养时间等2.2020贵州贵阳模拟下列实验及
2、结果中,能作为直接证据支持“核糖核酸是遗传物质”观点的是()A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F1自交所得的F2中红花白花=31B.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.教材中加热杀死的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考点2 DNA分子的结构和复制3.2020陕西百校第一次联考下列有关DNA分子结构的叙述错误的是()A.不同DNA分子中(A+T)/(G+C)的值相等B.不同DNA分子中的碱基配对方式相同C.不同DNA分子中碱基的排列顺序不同D.DNA分子中某些脱氧核糖只与一个磷
3、酸分子相连4.2020山东统考双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后,子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等,还需要加入下列哪些原料()dGTP,dATP,dTTP,dCTPdGTP,dATP,dTTP位被32P标记的 ddCTP位被32P标记的ddCTPA.B.C.D.考点3 基因的表达5.2020河南洛阳第一次联考翻译过程中,核糖体与mRNA结合后沿着mRNA移动读取密码
4、子,转运RNA的反密码子与密码子互补配对。下列有关叙述错误的是()A.转运不同氨基酸的tRNA一定不同B.转运同种氨基酸的tRNA可能不同C.结合在同一mRNA上的不同核糖体最终合成的肽链相同D.一个核糖体与mRNA结合后,可形成多个tRNA结合位点6.2020四川五校联考请根据中心法则及其拓展,判断下列说法正确的是()A.HIV在宿主细胞中可通过逆转录或RNA自我复制传递遗传信息B.DNA转录可产生多种RNA,该过程发生的碱基配对方式有AU、TA、GC和CGC.转录和翻译过程都以核酸作为模板,都需要运载工具D.根尖分生区细胞中发生的DNA复制与转录过程均需要核糖体的直接参与7.2020广东惠
5、州二调,9分中科院院士施一公教授研究团队首次捕获到真核细胞剪接体复合物的高分辨率空间三维结构,阐述了剪接体对RNA前体执行剪接的基本工作机理。如图是S基因的表达过程。(1)根据题干信息,结合题图可知,剪接体起作用的过程是(用编号作答),剪接体的功能是。(2)图中所示过程需要酶的参与,该过程通常发生在细胞周期的(填“间”或“分裂”)期。(3)过程中异常mRNA被分解,该过程的意义是,研究发现细胞中正常的mRNA寿命从几秒到几天不等,不同种类的mRNA的寿命不同的意义是。 一、选择题(每小题6分,共54分)1.2020安徽示范高中联考下列关于“DNA是主要的遗传物质”的实验的叙述,错误的是()A.
6、格里菲思细菌转化实验未能证明DNA是“转化因子”B.艾弗里运用同位素标记法证明了DNA不仅可以引起细菌的转化,而且纯度越高转化效率就越高C.噬菌体侵染细菌的实验中,培养基中的32P经宿主细胞摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质2.2020湖北部分重点中学联考现有一种感染螨虫的新型病毒,研究人员欲利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的螨虫细胞等为材料,设计可相互印证的甲、乙两组实验,以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述,错误的是()A.应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸B.先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记
7、的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中C.再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中D.一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性,以确定病毒的类型3.2020陕西百校第一次联考关于真核细胞的基因表达,下列叙述错误的是()A.在细胞的生命历程中,mRNA的种类会不断发生变化B.翻译时,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸C.蛋白质与DNA结合形成染色质会阻止RNA聚合酶与DNA结合D.一个DNA分子上的全部基因转录后可合成多个mRNA分子4.2020河北衡水三调某双链DNA分子含有400个碱基对,其中胞嘧啶占25%,该分子进行3次正常复制得到n个子代DNA分子。下列有关叙述正确的是()A.一个DNA
8、分子的碱基排列方式有4400种B.n个子代DNA分子中不含亲代成分的占5/6C.每个子代DNA分子的每条单链上的胞嘧啶有100个D.3次复制共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸1 400个5.2020四川五校联考图1为细胞的部分结构示意图,图2为一个细胞周期中RNA相对含量的变化。下列分析正确的是() 图1 图2A.图中两基因发生转录时,模板链都与DNA聚合酶发生结合B.图2中出现两个高峰主要是因为转运氨基酸的RNA增多C.图2中分裂期RNA含量低,原因之一是染色质高度螺旋化D.图1中的核孔是细胞中各种大分子进出以及信息交流的通道6.2020广东惠州二调非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(由双链DNA与蛋白质外壳组
9、成)感染家猪和各种野猪引起的一种急性、出血性、烈性传染病。非洲猪瘟不是“人畜共患病”,不传染人,但该病的爆发对养猪业有巨大冲击,对猪的致死率接近100%。下列相关叙述正确的是()A.非洲猪瘟病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则B.非洲猪瘟病毒的遗传物质彻底水解,可得到四种脱氧核苷酸C.非洲猪瘟病毒进入猪体内后,在猪的内环境中即可以迅速增殖D.DNA分子中4种碱基的特定排列顺序是该病毒特异性的物质基础7.2020黑龙江哈尔滨模拟如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径,据图分析,下列叙述错误的是()A.人体内合成多巴胺可能需要多个基因控制B.基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿症C.基因2
10、突变而缺乏酶2将导致人患白化病D.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状8.2019河南洛阳第一次联考分析某病毒的遗传物质,其成分如下:碱基种类ACGT碱基所占比例(%)36241822据此,下列推测错误的是()A.该病毒的遗传物质不是双链DNAB.该病毒的遗传信息流动过程不遵循中心法则C.以该病毒DNA为模板,复制出的DNA不是子代病毒的遗传物质D.该病毒DNA的突变频率较高9.2019湖南湖北十二校第一次联考动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时,OH首先被启动,以L链为模板合成M链,当M链合成约2/3时,OL启动,以H链为模板合成N链,最终合成两个环
11、状双螺旋DNA分子,该过程如图所示。下列叙述正确的是()A.复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是DNA聚合酶B.合成M链和N链时方向相反是因为起始区解旋方向不同C.复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘌呤数一定相同D.线粒体环状DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸相连二、非选择题(共8分)10.2020江西南昌模拟,8分如图表示人体细胞内两类物质的合成过程,结合所学知识回答下列相关问题:(1)图A中生理过程发生的主要场所是,以作为单位进行,甲、乙代表的物质是。(2)图B中若多肽链为前胰岛素原(胰岛素的前体物质),则其合成后的去向是(填场所)。(3)RNA除了具有图B所示生理功能外,还具有的功能
12、是(写出一项即可)。(4)四环素等抗生素能够抑制细菌的生长,原因之一是干扰了细菌核糖体的形成,从而阻碍了图 (填“A”或“B”)中所示生理过程。 一、选择题1.新情境,生命观念某RNA病毒的RNA是双链结构,该RNA的两条链碱基互补配对。以该病毒RNA为模板合成出的RNA,有的可以用于翻译合成蛋白质,有的可以构成子代RNA用于组装成子代病毒。该病毒主要感染人和其他脊椎动物。下列相关叙述正确的是()A.该病毒RNA一条链中(A+G)/(U+C)的值与互补链中的此值相同B.该病毒合成RNA时所需的酶是由宿主细胞的遗传物质控制合成的C.该病毒及其宿主的遗传信息传递过程不能体现中心法则的全部内容D.某
13、药物的机理是阻断该病毒合成RNA,说明该药物能预防该病毒侵入宿主细胞2.新情境,科学思维如图表示肝脏组织受损或部分切除后激活Notch信号途径实现再生的过程。图中受损细胞A的细胞膜上产生信号分子,与正常细胞B细胞膜上的Notch分子(一种跨膜受体)结合,使Notch分子胞内段(NICD)脱落到细胞质,并进入细胞核与RBP结合,激活靶细胞内基因,最终引起肝脏细胞再生。下列分析错误的是()A.信号分子与细胞B细胞膜上Notch分子的相互识别体现了细胞膜的信息交流功能B.过程需要的酶主要是RNA聚合酶;过程除需要mRNA外,还需要核糖体、氨基酸、tRNA等C.该过程中靶基因是编码Notch分子的基因
14、,其活性受NICD调控D.Notch分子胞内段脱落后诱导细胞合成新的Notch分子,有利于这一过程持续进行二、非选择题3.新情境,社会责任10分研究表明,每个人的DNA都不完全相同,因此DNA也可以像指纹一样用来识别身份,这种方法就是DNA指纹技术。回答下列有关问题。(1)我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份,因为DNA能够储存遗传信息,而且不同个体的DNA的 各不相同,故每个人的DNA指纹图都是独一无二的。DNA分子中遗传信息量非常大,原因是 。(2)在现代刑侦领域中,DNA指纹技术正在发挥着越来越重要的作用,此外,DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定等。如图是通过提取某小孩和其母亲以
15、及待测定的四位男性的DNA,分别经合适的酶处理后,形成若干DNA片段,然后进行电泳等一系列步骤得到的一组DNA指纹图,请分析:F1F4中,谁是该小孩真正生物学上的父亲? ,为什么? 。(3)DNA分子中,(A+T)/(G+C)、(A+C)/(T+G)中能体现DNA分子特异性的是 。1.D培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,可使部分R型菌发生转化,得到的菌落类型与丁相同,A错误;丙组作为丁组的对照组,排除加热杀死的S型菌复活的可能,B错误;丁组的实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化,不能说明使R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA,C错误;该实验中的无关变量有培养基的成分、培养
16、条件、培养时间等,D正确。2.BF1红花植株自交得到的F2中红花与白花的比例为31,说明控制花色性状的基因的遗传遵循基因的分离定律,A不支持;病毒甲的DNA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是遗传物质,B支持;加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养得到S型活菌,说明加热杀死的S型菌中存在“转化因子”,能够使R型活菌转化为S型活菌,该实验并没有说明“转化因子”是核酸,C不支持;用放射性同位素标记T2噬菌体的蛋白质外壳,在子代噬菌体中检测不到放射性,该实验无法证明DNA是遗传物质,D不支持。3.A不同DNA分子中A、G、C、T的数量可能不等,则不同DNA分子中(A
17、+T)/(G+C)的值不一定相等,A错误;不同DNA分子中的碱基配对方式相同,都是A与T配对,G与C配对,B正确;不同DNA分子中碱基排列顺序不同,C正确;DNA分子两条链的末端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸分子相连,D正确。4.A组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,要获得DNA片段,除反应管中已有的物质外,还需要dGTP、dATP、dTTP、dCTP,现要获得被32P标记且以碱基“C”为末端的DNA片段,分析题意可得,还应加入ddCTP,合成DNA的原料是脱氧核苷酸,其含有一个磷酸基团,分析图中ddNTP的结构,可知应以位被32P标记的ddCTP作为原料,A项符合题意。5.D不同氨基酸对应不
18、同的密码子,因此需要不同的反密码子识别,故转运不同氨基酸的tRNA一定不同,A正确。同一种氨基酸可能由多种密码子对应,因此转运同种氨基酸的tRNA可能会不同,B正确。结合在同一mRNA上的不同核糖体最终合成的肽链相同,C正确。一个核糖体与mRNA结合后,可形成两个tRNA结合位点,D错误。6.BHIV属于逆转录病毒,其遗传物质为RNA,在宿主细胞中通过逆转录、DNA复制和转录等传递遗传信息,不能进行RNA的自我复制,A错误;DNA转录可产生tRNA、rRNA和mRNA等多种RNA,转录的模板是DNA的一条链,产物是RNA,所以该过程发生的碱基配对方式有AU、TA、GC和CG,B正确;转录与翻译
19、的模板分别是DNA和mRNA,DNA和mRNA都是核酸,翻译过程需要tRNA作为氨基酸的运载工具,而转录不需要运载工具,C错误;根尖分生区细胞中发生的DNA复制与转录过程均不需要核糖体的直接参与,核糖体直接参与蛋白质的合成过程,D错误。7.(1)(1分)剪切RNA前体,形成成熟的mRNA(2分)(2)RNA聚合(1分)间(1分)(3)阻止细胞合成异常的蛋白质(2分)使细胞能够快速改变蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求(2分,意思合理即可)【解析】(1)由题意可知剪接体是对RNA前体执行剪接的,因此其起作用的过程是,其功能是对RNA前体进行剪切,形成成熟的mRNA。(2)图中表示转录过程,需要
20、RNA聚合酶参与,该过程主要发生在细胞周期的间期(物质准备阶段)。(3)过程表示异常mRNA(含有未“剪尽”的片段)被细胞检测出并分解形成核苷酸,该过程可阻止细胞合成异常的蛋白质;细胞中不同种类的mRNA的寿命不同可使细胞能够快速改变蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求。1.B格里菲思的细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,但没有证明“转化因子”是DNA,A正确;艾弗里的细菌转化实验证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,没有用同位素标记法,B错误;T2噬菌体侵染细菌的实验中,培养基中的32P经宿主细胞摄取后可出现在 T2噬菌体的核酸中,C正确;
21、赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D正确。2.A本题考查实验思路的设计等,要求考生识记DNA和RNA的异同,并能据此设计实验思路,同时预测实验结果和结论。DNA和RNA的化学组成存在差异,DNA中特有的碱基是T,而RNA中特有的碱基是U,因此可利用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U,通过检测子代的放射性来判断该病毒的类型。因此,实验思路为:先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中,再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性,以确定病毒的类型,用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸不能确
22、定核酸的类型。故选A。3.C在细胞的生命历程中,不同的时期基因是选择性表达的,因此mRNA的种类会不断发生变化,A正确;翻译时,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,而一种氨基酸可以由多种tRNA转运,B正确;蛋白质与DNA结合形成染色质不会阻止RNA聚合酶与DNA结合,C错误;一个DNA分子上有许多个基因,所以一个DNA分子上的全部基因转录后可合成多个mRNA分子,D正确。4.D由于该DNA分子中胞嘧啶占25%,因此其碱基排列方式不可能是随机的,A错误;3次复制得到8个子代DNA分子,其中不含亲代成分的有6个,占3/4,B错误;每个DNA分子中胞嘧啶有200个,某一条链上有0200个,C错误
23、;该双链DNA分子中含胞嘧啶400225%=200(个),则胸腺嘧啶为(4002-200-200)/2=200(个),故复制3次可消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸200(23-1)=1 400(个),D正确。5.C图中两基因发生转录时,模板链都与RNA聚合酶发生结合,A错误。图2中出现两个高峰主要是因为转录形成的RNA增多,B错误。据图分析,图2中分裂期RNA含量低,原因之一是染色质高度螺旋化,C正确。核孔是某些大分子进出细胞核的通道,而不是各种生物大分子进出细胞核的通道,D错误。6.D非洲猪瘟病毒的遗传物质是DNA,在宿主细胞中,可以自身遗传物质为模板,利用宿主细胞中的场所、原料、酶等进行复制、转录和
24、翻译过程,其遗传信息的传递遵循中心法则,A错误;非洲猪瘟病毒的遗传物质是DNA,初步水解可得到四种脱氧核苷酸,彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,B错误;非洲猪瘟病毒进入猪体内后,必须侵入到细胞中才能迅速增殖,C错误;遗传信息蕴藏在四种碱基的排列顺序之中,碱基的特定排列顺序构成了每个DNA分子的特异性,D正确。7.D根据题意和图示分析可知:由苯丙氨酸合成多巴胺需要基因1和基因4表达,分别合成酶1和酶4,而食物中的蛋白质水解成苯丙氨酸的过程中需要酶催化,故人体内合成多巴胺可能需要多个基因控制,A正确;基因1不正常而缺乏酶1可能会引起苯丙酮尿症,B正确;基因2突变而缺乏酶2,则酪氨酸不能转
25、变成黑色素,将导致人患白化病,C正确;根据题意和图示分析可知:基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,D错误。8.B病毒的遗传物质碱基种类中有T没有U,说明是DNA,但A碱基所占比例不等于T的,G碱基所占比例不等于C的,说明其不是双链DNA,A正确;病毒侵染细胞后,其遗传信息流动过程遵循中心法则,B错误;以该病毒DNA为模板,复制出的DNA碱基序列与原DNA碱基序列互补,不是子代病毒的遗传物质,C正确;单链DNA不稳定,容易发生突变,D正确。9.DDNA分子复制开始时,首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下进行解旋,可见复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是解旋酶,A错误;
26、组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,而DNA聚合酶只能从DNA模板链的3端延伸DNA链,所以合成M链和N链时方向相反,B错误;依据碱基互补配对原则和图示分析可知:复制完成后M链与N链中的碱基A=T、C=G,因此复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘧啶数一定相同,C错误;线粒体环状DNA分子中没有游离的磷酸基团,每个脱氧核糖都与两个磷酸相连,D正确。10.(1)细胞核(2分)基因(1分)RNA聚合酶(1分)(2)内质网(1分)(3)催化化学反应(或作为遗传物质)(1分)(4)B(2分)【解析】(1)图A表示基因表达中的转录过程,主要发生于细胞核中;转录是以基因为单位进行的。转录需
27、要RNA聚合酶参与,图A中甲、乙代表的物质是RNA聚合酶。(2)胰岛素是分泌蛋白,胰岛素的前体物质前胰岛素原在核糖体上合成后,需要先进入内质网中进行加工。(3)图B表示翻译过程,这一过程中mRNA可作为翻译的模板,tRNA可以转运氨基酸,此外某些酶的化学本质是RNA,故某些RNA具有催化作用。(4)核糖体是蛋白质合成的场所(即翻译的场所),图B表示翻译过程。由题中信息可知,四环素可干扰细菌核糖体的形成,故四环素阻碍了图B中所示过程。1.C本题考查中心法则、RNA分子的结构等内容,要求考生能够运用结构与功能相适应的观念分析某种RNA病毒的增殖情况,体现了生命观念这一核心素养。由题干信息可知,该病
28、毒RNA的两条链碱基互补配对,碱基数量关系为A=U、G=C,故该病毒RNA一条链中(A+G)/(U+C)的值与互补链中的此值互为倒数,A错误。该病毒合成RNA时需要的酶是由自身的遗传物质控制合成的,只是所需原料来自宿主细胞,B错误。由题干信息可知,该RNA病毒的遗传信息传递过程包括RNA复制、转录和翻译,其宿主(细胞生物)的遗传信息传递过程包括DNA复制、转录和翻译,而中心法则的内容包括DNA复制、RNA复制、转录、逆转录和翻译,C正确。某药物的机理是阻断该病毒合成RNA,说明该药物能阻止该病毒在宿主细胞中的增殖,但不能说明该药物能预防该病毒侵入宿主细胞,D错误。2.C本题设立了调控肝脏组织细
29、胞再生的信号途径这一新情境,综合考查细胞膜、膜蛋白的功能和基因表达等相关内容,要求考生根据所学知识分析相关生物学问题,体现了科学思维这一核心素养。信号分子与细胞B细胞膜上的受体结合,体现了细胞膜的信息交流功能,A正确。据图可知,过程是转录,需要RNA聚合酶参与;过程是翻译,需要mRNA、核糖体、tRNA和氨基酸等,B正确。由图可知,题图过程中靶基因与肝细胞增殖有关,也可调控编码Notch分子的基因,靶基因受NICD调控,C错误。Notch分子胞内段(NICD)脱落后进入细胞核,激活靶基因,靶基因激活后能促进Notch分子基因转录,合成新的Notch分子,有利于题图过程的可持续进行,D正确。3.
30、(除标明外,每空2分)(1)脱氧核苷酸排列顺序(或碱基排列顺序)组成DNA的脱氧核苷酸的数量多,且排列顺序极其多样化(答案合理即可)(2)F2(1分)C的DNA指纹图中一条带与M DNA指纹图中的一条带相同,另一条带与F2DNA指纹图中的一条带相同(3分)(3)(A+T)/(G+C)【解析】(1)DNA是细胞内携带遗传信息的物质,DNA具有特异性,不同个体的DNA的碱基排列顺序各不相同,由于组成DNA的脱氧核苷酸的数量多且排列顺序千变万化,所以DNA分子中遗传信息量非常大。(2)DNA指纹技术是用合适的酶将待测的样品DNA切成片段。子代的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,C的DNA指纹图中有一条带和其母亲M DNA指纹图中的一条带相同,则另一条带应与其父亲DNA指纹图中的一条带相同,分析F1F4的指纹图,C的另一条带与F2DNA指纹图中的一条带相同,故F2是该小孩真正生物学上的父亲。(3)在双链DNA分子中,碱基之间严格按照碱基互补配对原则进行配对,即(A+C)/(T+G)=1,故该值无法体现DNA分子的特异性,而不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,因此(A+T)/(G+C)可体现DNA分子的特异性。
