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2019年高考生物 專題輔導(dǎo)與訓(xùn)練四 第1講遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 一、選擇題(共10小題,每小題5分,共50分) 1.(xx南通模擬)如圖是真核生物細(xì)胞核中信使RNA合成過程圖,請根據(jù)圖判斷下列說法中正確的是 (　　) A.圖中③表示DNA聚合酶 B.圖中③作用時沿著DNA整條長鏈進(jìn)行 C.圖中②合成后直接與核糖體結(jié)合并控制蛋白質(zhì)的合成 D.圖中R區(qū)段的狀態(tài)在細(xì)胞分裂中期很難出現(xiàn) 2.(xx廣東高考)1953年Watson和Crick構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,其重要意義在于　(　　) ①證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) ②確定DNA是染色體的組成成分 ③發(fā)現(xiàn)DNA如何儲存遺傳信息 ④為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定基礎(chǔ) A.①③　　　 B.②③　　　 C.②④　　　 D.③④ 3.(xx揚(yáng)州模擬)噬藻體是感染藍(lán)藻的DNA病毒。用32P標(biāo)記的噬藻體感染藍(lán)藻細(xì)胞,培養(yǎng)一段時間,經(jīng)攪拌、離心后進(jìn)行放射性檢測。相關(guān)敘述正確的是　 (　　) A.32P標(biāo)記的是噬藻體DNA中的胸腺嘧啶 B.攪拌的目的是使吸附在藍(lán)藻上的噬藻體外殼與藍(lán)藻分離 C.離心后放射性同位素主要分布在試管的上清液中 D.此實(shí)驗(yàn)證明蛋白質(zhì)是噬藻體的遺傳物質(zhì) 4.右圖表示某生物的DNA分子結(jié)構(gòu)的片段,下列敘述正確的是　(　　) A.雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵使DNA分子具有較強(qiáng)的特異性 B.DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以氫鍵連接 C.圖中由①②③組成的④為胸腺嘧啶脫氧核苷酸 D.對于任意雙鏈DNA而言,(A+C)/(T+G)=K在每條鏈都成立 5.(xx浙江高考)某生物基因表達(dá)過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是　 (　　) A.在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開 B.DNA-RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對 C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈 D.該過程發(fā)生在真核細(xì)胞中 6.在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,分別用標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的細(xì)菌,噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了3代,則下列說法正確的是　(　　) A.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) B.含有32P的子代噬菌體和含有35S的子代噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的1/4和0 C.標(biāo)記噬菌體的方法是分別用含32P的培養(yǎng)基和含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 D.上述過程中噬菌體的遺傳信息流動方向是：RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì) 7.(xx濰坊模擬)下圖中甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個過程,圖丙為其中部分片段的放大示意圖。以下分析正確的是　(　　) A.圖中酶1和酶2是同一種酶 B.圖乙所示過程在高度分化的細(xì)胞中不會發(fā)生 C.圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分 D.圖丙是圖甲的部分片段放大 8.(xx鹽城模擬)下圖是某基因(片段)的表達(dá)過程。其中起始密碼為AUG(甲硫氨酸)。相關(guān)敘述正確的是　(　　) A.圖中共有5種氨基酸,8種脫氧核苷酸 B.該基因轉(zhuǎn)錄的模板是b鏈,該鏈中嘌呤數(shù)總等于嘧啶數(shù) C.轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定的堿基序列 D.若多肽鏈由n個氨基酸脫水縮合而成,則mRNA上堿基數(shù)一定等于3n 9.下列關(guān)于基因、性狀以及二者關(guān)系的敘述正確的是　(　　) A.基因在染色體上呈線性排列,基因的前端有起始密碼子,末端有終止密碼子 B.基因能夠通過表達(dá)實(shí)現(xiàn)遺傳信息在親代和子代之間的傳遞 C.基因通過控制蛋白質(zhì)的合成,間接控制生物性狀 D.通過控制酶的合成從而直接控制性狀,是基因控制性狀的途徑之一 10.(能力挑戰(zhàn)題)(xx吉林模擬)人類的X基因前段存在CGG重復(fù)序列?？茖W(xué)家對CGG重復(fù)次數(shù)、X基因表達(dá)和某遺傳病癥狀表現(xiàn)三者之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查研究,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下(注：丙氨酸密碼子GCC)： CGG重復(fù)次數(shù)(n) n<50 n≈150 n≈260 n≈500 X基因的mRNA(分子數(shù)/細(xì)胞) 50 50 50 50 X基因編碼的蛋白質(zhì) (分子數(shù)/細(xì)胞) 1 000 400 120 0 癥狀表現(xiàn) 無癥狀 輕度 中度 重度 下列分析不合理的是　(　　) A.CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄,但影響蛋白質(zhì)的合成 B.CGG重復(fù)次數(shù)與該遺傳病是否發(fā)病及癥狀表現(xiàn)有關(guān) C.CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結(jié)合 D.遺傳病癥狀的輕重與蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少有關(guān) 二、非選擇題(共3小題,共50分) 11.(15分)所有細(xì)胞生物都以DNA作為遺傳物質(zhì),這是細(xì)胞具有統(tǒng)一性的證據(jù)之一。請回答： (1)在研究染色體主要組成成分的遺傳功能時,科學(xué)家實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是　 ,最終證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 (2)DNA的特殊結(jié)構(gòu)適合作遺傳物質(zhì)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部堿基排列順序代表著　　　　　　　　,堿基排列順序千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的　 。 (3)DNA分子的復(fù)制方式為　　　　　　　　,其雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了　　　　　　　　,通過　　　　　　　　保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性,因而DNA分子能比較準(zhǔn)確地在親子代間傳遞信息。 (4)DNA是一種生物大分子,由許多單體連接而成。請?jiān)诜娇蛑挟嫵鯠NA單體的模式圖并標(biāo)注各部分名稱。 (5)為研究DNA的結(jié)構(gòu)和功能,科學(xué)家做了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)一：取四支試管,分別放入等量的四種脫氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶,在各試管中分別放入等量的四種DNA分子,它們分別是枯草桿菌、大腸桿菌、小牛胸腺細(xì)胞、T2噬菌體的DNA。在適宜溫度條件下培養(yǎng)一段時間,測定各試管中殘留的每一種脫氧核苷酸的含量。該實(shí)驗(yàn)要探究的是　 。 若結(jié)果發(fā)現(xiàn)殘留的四種脫氧核苷酸的量不同,則說明　　　　　　　　　　 　 　　　　　 　。 實(shí)驗(yàn)二：將大腸桿菌中提取的DNA分子加到具有足量的四種核糖核苷酸的試管中,在適宜的溫度條件下培養(yǎng),一段時間后測定產(chǎn)物的含量。該實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是 　　　　　　　　　過程。能否檢測到產(chǎn)物?　　　　　　　　　　　　,原因是　 。 12.(15分)(xx鄭州模擬)圖1、圖2表示人體細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的相關(guān)過程(圖2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等),據(jù)圖回答： (1)在蛋白質(zhì)合成過程中,圖1、圖2分別表示　 、　　 　　　　過程。 (2)圖1中②和③在組成上的區(qū)別是　 。 (3)圖2中c表示　　　　,色氨酸的密碼子是　 , 若圖中多肽a是由60個氨基酸脫水縮合而成,則圖1①中至少含有　　　　個堿基對。 13.(20分)(能力挑戰(zhàn)題)(xx江蘇高考)圖①～③分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題： (1)細(xì)胞中過程②發(fā)生的主要場所是　 。 (2)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%,α鏈及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%,則與α鏈對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為　　　　　　。 (3)由于基因中一個堿基對發(fā)生替換,而導(dǎo)致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG),則該基因的這個堿基對替換情況是　 。 (4)在人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞、漿細(xì)胞、記憶細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞中,能發(fā)生過程②③而不能發(fā)生過程①的細(xì)胞是　　　　　　。 (5)人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過程②時啟用的起始點(diǎn)　　　　　　(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中選擇),其原因是　 。 答案解析 1.【解析】選D。在信使RNA(mRNA)合成過程中需要③,即RNA聚合酶;③作用時可能會在DNA鏈的某處停止;在真核細(xì)胞中,②合成后往往需經(jīng)加工修飾,經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),然后與核糖體結(jié)合才可指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成;R所示的區(qū)段正處于解旋狀態(tài),形成這種狀態(tài)需要解旋酶,細(xì)胞分裂中期染色體高度螺旋化,很難出現(xiàn)R區(qū)段的狀態(tài)。 2.【解析】選D。本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)和功能等知識。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和煙草花葉病毒相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì);Watson和Crick構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前,就已經(jīng)明確了染色體的組成成分;根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中脫氧核苷酸的排列順序,可以發(fā)現(xiàn)DNA是如何儲存遺傳信息的;他們在構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,也對DNA復(fù)制進(jìn)行了描述。 3.【解析】選B。32P標(biāo)記的是噬藻體DNA中的磷酸;攪拌的目的是使吸附在藍(lán)藻上的噬藻體的蛋白質(zhì)外殼與藍(lán)藻分離;由于DNA分子侵入到藍(lán)藻體內(nèi),離心后放射性同位素主要分布在試管的沉淀物中;上述實(shí)驗(yàn)無法證明蛋白質(zhì)是噬藻體的遺傳物質(zhì)。 4.【解析】選C。DNA分子堿基的特定排列順序,構(gòu)成了DNA分子的特異性,雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵不具有特異性;DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接;由圖中堿基A(腺嘌呤)知,與之配對的①為胸腺嘧啶,則C項(xiàng)所述正確;對于任意雙鏈DNA而言,(A+T)/(C+G)=K在每條鏈都成立。 【方法技巧】“三看”判斷DNA分子結(jié)構(gòu)的正誤 　　一看外側(cè)鏈成鍵位置是否正確：正確的成鍵位置為一分子脫氧核苷酸5號碳原子上的磷酸基與相鄰脫氧核苷酸的3號碳原子之間;二看外側(cè)鏈?zhǔn)欠穹聪蚱叫?三看內(nèi)側(cè)堿基配對是否遵循堿基互補(bǔ)配對原則,即有無“同配”“錯配”現(xiàn)象。 5.【解題指南】解答本題需注意以下幾點(diǎn)： (1)DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程：轉(zhuǎn)錄是形成mRNA的過程,翻譯是指以mRNA為模板形成蛋白質(zhì)的過程。 (2)堿基的配對原則：DNA-RNA雜交區(qū)域中A與U配對。 (3)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞在基因表達(dá)上的不同：真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進(jìn)行,而在原核細(xì)胞中,由于沒有細(xì)胞核,所以轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同時進(jìn)行。 【解析】選A。圖示過程為DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,通過圖示可知：在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開,同時開始mRNA的延伸;DNA-RNA雜交區(qū)域中,DNA鏈上的堿基A與RNA鏈上的堿基U配對;由圖可知,多個核糖體結(jié)合在該mRNA上,該mRNA翻譯能得到多條相同的肽鏈;根據(jù)圖示,轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進(jìn)行,該過程發(fā)生在原核細(xì)胞中。 6.【解析】選B。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)可以證明DNA是遺傳物質(zhì),不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì);噬菌體侵染細(xì)菌的過程中,進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部的是噬菌體的DNA,蛋白質(zhì)外殼留在外部,故產(chǎn)生的子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼都不具有放射性,由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制,復(fù)制3代產(chǎn)生8個DNA分子,含有32P的子代噬菌體占全部噬菌體的比例為2/8=1/4;噬菌體必須寄生在活細(xì)菌體內(nèi)才能生活,不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng);噬菌體是DNA病毒,不具有逆轉(zhuǎn)錄過程。 【方法技巧】噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)記解題規(guī)律 7.【解析】選C。圖中甲是DNA分子的復(fù)制過程,酶1是DNA聚合酶,乙是轉(zhuǎn)錄過程,酶2是RNA聚合酶,因此酶1和酶2不是同一種酶;轉(zhuǎn)錄過程可發(fā)生在任何細(xì)胞中;圖丙中a鏈?zhǔn)荄NA鏈,而b鏈?zhǔn)荝NA鏈,b鏈可能是rRNA,進(jìn)而構(gòu)成核糖體;圖丙發(fā)生著DNA的轉(zhuǎn)錄過程,是圖乙的部分片段放大。 8.【解析】選C。圖中含有5種堿基,4種脫氧核苷酸,4種核糖核苷酸;由于b鏈與mRNA鏈存在堿基互補(bǔ)配對關(guān)系,因此該基因轉(zhuǎn)錄的模板是b鏈,在單鏈中嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù);轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定的堿基序列,進(jìn)而進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程;若多肽鏈由n個氨基酸脫水縮合而成,則mRNA上的堿基數(shù)大于3n。 9.【解析】選B。密碼子存在于mRNA上;基因通過控制蛋白質(zhì)的合成,直接控制生物性狀;基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物性狀,是對生物性狀的間接控制。 10.【解析】選D。根據(jù)表中信息,CGG重復(fù)次數(shù)不同時,X基因的mRNA數(shù)相同,而編碼的蛋白質(zhì)數(shù)不同,癥狀表現(xiàn)也不同,因此CGG重復(fù)次數(shù)不同時,不影響X基因的轉(zhuǎn)錄,但影響蛋白質(zhì)的合成,也會影響該遺傳病的發(fā)病情況和癥狀表現(xiàn);CGG重復(fù)次數(shù)不影響mRNA,但影響蛋白質(zhì),因此,可推斷CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結(jié)合;由于表格中的信息并沒有表明蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少與癥狀的關(guān)系,因而不能得出遺傳病癥狀的輕重與蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少的關(guān)系。 11.【解析】(1)為了證明染色體的DNA是遺傳物質(zhì),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是把DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)、直接地觀察各自的作用。 (2)遺傳信息儲存在堿基排列順序之中;堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性。 (3)復(fù)制的精確性依賴于DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)、半保留復(fù)制和堿基互補(bǔ)配對原則。 (5)實(shí)驗(yàn)一中,殘留的四種脫氧核苷酸的量不同,則說明不同生物的DNA分子脫氧核苷酸組成不同。實(shí)驗(yàn)二中,DNA轉(zhuǎn)錄需要的條件為模板(DNA)、能量、酶(RNA聚合酶)和原料(四種核糖核苷酸)。 答案：(1)設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)、直接地觀察各自的作用 (2)遺傳信息　多樣性 (3)半保留復(fù)制　精確的模板　堿基互補(bǔ)配對 (4) (5)四種生物的DNA分子中的脫氧核甘酸的組成 不同生物的DNA分子中脫氧核苷酸的組成不同 轉(zhuǎn)錄　不能　缺少轉(zhuǎn)錄時所需的酶與能量 12.【解析】(1)根據(jù)圖中顯示的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)等可判斷圖1為轉(zhuǎn)錄,圖2為翻譯。 (2)②為胞嘧啶脫氧核苷酸,③為胞嘧啶核糖核苷酸,二者只有五碳糖不同。 (3)讀圖即可看出tRNA及色氨酸的密碼子。60個氨基酸對應(yīng)mRNA中至少180個堿基、基因中至少180個堿基對。 答案：(1)轉(zhuǎn)錄　翻譯 (2)②含有脫氧核糖,③含有核糖 (3)tRNA　UGG　180 13.【解題指南】解答本題,需要注意以下兩點(diǎn)： (1)明確DNA復(fù)制以兩條鏈為模板,轉(zhuǎn)錄以一條鏈為模板。 (2)明確發(fā)生堿基對替換時,最可能是一個堿基對替換,兩個堿基對同時替換的幾率較小。 【解析】本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)、基因的表達(dá)。 (1)過程①以DNA兩條鏈為模板,是DNA復(fù)制過程,過程②以DNA一條鏈為模板,是轉(zhuǎn)錄過程。 (2)如圖： 據(jù)圖分析,與α鏈對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤(A)所占的堿基比例為(27%+25%)/2=26%。 (3)密碼子最可能的變化是一個堿基發(fā)生改變：AUU→ACU、AUC→ACC、AUA→ACA,對應(yīng)的DNA堿基對的變化為T//A替換為C//G或A//T替換為G//C。 (4)沒有分裂能力的細(xì)胞不進(jìn)行DNA復(fù)制,成熟紅細(xì)胞、漿細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞三者都不進(jìn)行DNA復(fù)制。人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核,不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,而漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。 (5)②是轉(zhuǎn)錄過程,不同細(xì)胞中基因選擇性表達(dá),轉(zhuǎn)錄的基因不完全相同。 答案：(1)細(xì)胞核　(2)26% (3)T//A替換為C//G(A//T替換為G//C) (4)漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞 (5)不完全相同　不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)