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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講四 遺傳、變異與進(jìn)化 滿分沖刺（八）遺傳的分子基礎(chǔ) 一、選擇題 1.有三個(gè)核酸分子，經(jīng)分析可知，共有五種堿基、八種核苷酸、四條核苷酸鏈，它們是（ ） A.一個(gè)DNA分子，兩個(gè)RNA分子 B.三個(gè)DNA分子 C.兩個(gè)DNA分子，一個(gè)RNA分子 D.三個(gè)RNA分子 【答案】A 【解析】有五種堿基、八種核苷酸，說明三個(gè)核酸分子既有DNA也有RNA，而DNA通常呈雙鏈，RNA呈單鏈。從三個(gè)分子四條鏈可知，它們是一個(gè)DNA分子，兩個(gè)RNA分子。 2.下列是人類探索遺傳奧秘的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，其中表述合理的是（ ） A.孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了基因，摩爾根用實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上 B.格里菲思用肺炎雙球菌感染小鼠的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子 C.沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，提出了DNA半保留復(fù)制方式的假說 D.許多科學(xué)家相繼研究，將逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制納入細(xì)胞生物的中心法則范疇 【答案】C 【解析】孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了遺傳基本規(guī)律，該規(guī)律是用遺傳因子來解釋的，摩爾根通過果蠅眼色遺傳證明基因位于染色體上，A項(xiàng)錯(cuò)誤；格里菲思用肺炎雙球菌感染小鼠的實(shí)驗(yàn)，證明了S型細(xì)菌體內(nèi)存在轉(zhuǎn)化因子，但不知道是DNA分子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，提出了DNA半保留復(fù)制方式的假說，C項(xiàng)正確；RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過程是對(duì)中心法則的必要的補(bǔ)充，如RNA病毒，而病毒是非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明DNA是遺傳物質(zhì)。相關(guān)敘述不正確的是（ ） A.用同位素標(biāo)記的化合物的化學(xué)性質(zhì)不變 B.選擇32P和35S分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì) C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明噬菌體DNA沒有進(jìn)入大腸桿菌 D.混合培養(yǎng)的時(shí)間、溫度等均可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 【答案】C 【解析】同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)輸和變化規(guī)律，用同位素標(biāo)記的化合物，其化學(xué)性質(zhì)不變；噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)分別用32P和35S標(biāo)記；新得到的噬菌體可檢測到放射性32P，而沒檢測到35S，說明進(jìn)入大腸桿菌的是DNA，而不是蛋白質(zhì)。 4.人體中具有生長激素基因和血紅蛋白基因，兩者（ ） A.表達(dá)的蛋白質(zhì)均需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工 B.均在細(xì)胞分裂前期按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制 C.均在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯 D.轉(zhuǎn)錄的mRNA上不同的密碼子可翻譯成相同的氨基酸 【答案】D 【解析】生物體共用一套遺傳密碼，D項(xiàng)正確；血紅蛋白不分泌到細(xì)胞外，所以合成過程不需要高爾基體加工；DNA復(fù)制時(shí)間在分裂間期；翻譯場所是核糖體，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)過保溫、攪拌、離心后檢測放射性，發(fā)現(xiàn)放射性主要分布在沉淀物中，上清液的放射性很低。對(duì)于上清液中還含有少量的放射性的正確解釋是（ ） A.可能是攪拌不充分，T2噬菌體有一部分沒能與大腸桿菌分離 B.可能是保溫培養(yǎng)的時(shí)間過長，部分被侵染的大腸桿菌已裂解 C.一定是離心速度太快，有部分T2噬菌體過早與大腸桿菌分離 D.一定是保溫培養(yǎng)的時(shí)間過短，部分T2噬菌體還未完成侵染 【答案】B 【解析】上清液中有少量的放射性，可能是由于培養(yǎng)時(shí)間過長部分被侵染的大腸桿菌已裂解，也可能是保溫培養(yǎng)時(shí)間短，部分T2噬菌體還未完全侵染。而攪拌是在培養(yǎng)之后讓吸附在大腸桿菌表面的T2噬菌體或其外殼與大腸桿菌分離，與上清液中有放射性無直接關(guān)系。 6.核苷酸可通過脫水形成多核苷酸，脫水后一個(gè)核苷酸的磷酸基團(tuán)與下一個(gè)單體的糖相連，結(jié)果在多核苷酸中形成了一個(gè)糖—磷酸主鏈如右圖，下列敘述正確的是（ ） A.糖—磷酸主鏈的組成元素有C、H、O、N、P B.合成該圖化合物時(shí)，需脫去5分子水 C.圖中的一個(gè)磷酸基團(tuán)可與一個(gè)或兩個(gè)五碳糖相連 D.連接磷酸基團(tuán)與五碳糖的化學(xué)鍵是解旋酶作用的位點(diǎn) 【答案】C 【解析】糖—磷酸主鏈的組成元素有C、H、O、P，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該圖由5個(gè)核苷酸脫去4個(gè)水形成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；游離端的磷酸基團(tuán)與一個(gè)五碳糖連接，其余均與2個(gè)磷酸基團(tuán)連接，C項(xiàng)正確；解旋酶作用于配對(duì)的兩個(gè)堿基之間，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.BrdU是一種嘧啶類似物，能替代胸腺嘧啶與腺嘌呤配對(duì)。將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)基中培養(yǎng)到第二個(gè)細(xì)胞周期的中期，其染色體的情況是（ ） A.每條染色體的兩條單體都含有BrdU B.每條染色體的兩條單體都不含有BrdU C.每條染色體中都只有一條單體含有BrdU D.只有半數(shù)的染色體中一條單體含有BrdU 【答案】A 【解析】由于BrdU是一種嘧啶類似物，能替代胸腺嘧啶與腺嘌呤配對(duì)，將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至第一個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束后，每個(gè)DNA分子的一條鏈中均含有BrdU，則該細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)到第二個(gè)細(xì)胞周期的中期，每條染色體的兩條單體都含有BrdU。 8.下圖為細(xì)胞內(nèi)某生理過程的示意圖，圖中甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸，下列有關(guān)該生理過程的說法錯(cuò)誤的是（ ） A.該生理過程是翻譯，所需的原料是氨基酸 B.甲硫氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是AUG，丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是GCT C.③中尿嘧啶和腺嘌呤的和占42%，與③合成有關(guān)的DNA分子片段中胞嘧啶占29% D.該生理過程的產(chǎn)物有可能是抗利尿激素，作用的靶部位是腎小管和集合管 【答案】B 【解析】該過程表示翻譯過程，所需的原料是氨基酸；氨基酸的密碼子存在于mRNA上，甲硫氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是AUG，丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是GCU，B項(xiàng)錯(cuò)誤；③中尿嘧啶和腺嘌呤的和占42%，相應(yīng)DNA中胸腺嘧啶和腺嘌呤的和占42%，鳥嘌呤和胞嘧啶數(shù)量相等，它們的和占58%，則胞嘧啶占29%；抗利尿激素是下丘腦產(chǎn)生的多肽類激素，合成場所在核糖體，作用的靶部位為腎小管和集合管，D項(xiàng)正確。 9.如圖中甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個(gè)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l和酶2表示同一種酶 B.圖乙所示過程在高度分化的細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生 C.圖丙是圖甲部分片段的放大 D.圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分 【答案】D 【解析】圖甲表示復(fù)制，圖乙和圖丙表示轉(zhuǎn)錄，圖丙是圖乙放大部分。高度分化的細(xì)胞可以發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯。轉(zhuǎn)錄的結(jié)果是形成RNA，RNA有mRNA、rRNA和tRNA三種，其中rRNA是核糖體的組成成分。 10.φ174噬菌體的遺傳物質(zhì)是單鏈DNA，感染宿主細(xì)胞后，先形成復(fù)制型的雙鏈DNA分子(母鏈為正鏈，子鏈為負(fù)鏈)。轉(zhuǎn)錄時(shí)，以負(fù)鏈為模板合成mRNA。如圖所示為φ174噬菌體的部分基因序列(正鏈)及其所指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列(圖中數(shù)字為氨墓酸編號(hào))。下列說法錯(cuò)誤的是（ ） A.基因重疊增大了遺傳信息儲(chǔ)存的容量 B.基因D、E重疊部分的堿基序列分別指導(dǎo)合成不同的氨基酸序列 C.基因E內(nèi)部插入一個(gè)脫氧核苷酸會(huì)導(dǎo)致基因E和基因D均發(fā)生基因突變 D.若基因J控制合成蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為a，則基因J突變后形成蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量要小于a 【答案】D 【解析】基因重疊使同一段堿基序列可以儲(chǔ)存不同的遺傳信息，增大了遺傳信息儲(chǔ)存的容量，A項(xiàng)正確；兩個(gè)基因重疊部分對(duì)應(yīng)的密碼子不同，指導(dǎo)合成的氨基酸序列不同，B項(xiàng)正確；基因E內(nèi)部插入一個(gè)脫氧核苷酸，將導(dǎo)致基因D和基因E從插入部位起以后的全部堿基序列都發(fā)生改變，都發(fā)生基因突變，C項(xiàng)正確；基因J突變后形成的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量大小沒法確定，如果突變導(dǎo)致終止密碼子前移，可能變?。蝗绻K止密碼子后移，可能變大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題 11.下圖中圖1表示某細(xì)菌的抗除草劑基因的部分片段，其中a、b、c分別表示該基因片段中特定的堿基對(duì)。圖2表示該細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)DNA自我復(fù)制及控制多肽合成的過程。請(qǐng)分析回答下列問題： (1)圖2所示遺傳信息的傳遞方向是 。在真核細(xì)胞內(nèi)，核基因控制的該過程發(fā)生在同一場所的是 (選填序號(hào))。過程①的產(chǎn)物分子中只有一條單鏈?zhǔn)切潞铣傻模虼诉@種合成方式被稱為 。過程②需要 催化。完成③時(shí)，一般在一條mRNA上會(huì)結(jié)合多個(gè)核糖體，其意義是 。 (2)基因突變是由于 ，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。若圖1中基因位點(diǎn)a的堿基對(duì)變?yōu)?，位點(diǎn)b的堿基對(duì)變?yōu)椋稽c(diǎn)c的堿基對(duì)變?yōu)?，則其中位點(diǎn) 的突變對(duì)生物性狀表現(xiàn)無影響，其原因是 。 (3)若將此抗除草劑墓因轉(zhuǎn)入大豆根細(xì)胞中，欲檢測轉(zhuǎn)基因是否成功轉(zhuǎn)入，應(yīng)將轉(zhuǎn)入目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)在含 的全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基中。抗除草劑基因能在大豆細(xì)胞中表達(dá)說明 。 【答案】(1) ①② 半保留復(fù)制 RNA聚合酶 提高翻譯的效率(短時(shí)間內(nèi)合成大量蛋白質(zhì)) (2)DNA堿基序列改變(DNA堿基對(duì)的增加、缺失和替換) c 一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子(一種氨基酸不止一個(gè)密碼子) (3)除草劑 生物共用一套遺傳密碼 【解析】(1)圖2中遺傳信息的傳遞方向有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。真核細(xì)胞中，核基因控制的過程是①DNA復(fù)制和②轉(zhuǎn)錄，均發(fā)生在細(xì)胞核中。DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。一條mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體，其意義是提高翻譯的效率。(2)基因突變是堿基對(duì)的增添、缺失和替換。根據(jù)mRNA的堿基序列判斷DNA的上面一條鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄的模板鏈，當(dāng)c位點(diǎn)堿基對(duì)突變?yōu)閴A基對(duì)，mRNA上的密碼子變?yōu)閁UA，與突變之前對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，因此該位點(diǎn)的基因突變對(duì)生物性狀無影響。(3)目的基因是除草劑基因，判斷轉(zhuǎn)基因是否成功轉(zhuǎn)入，應(yīng)將轉(zhuǎn)入目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)在含除草劑的全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基中。抗除草劑基因能在大豆細(xì)胞中表達(dá)說明生物共用一套遺傳密碼。 12.周期性共濟(jì)失調(diào)是一種由常染色體上的基因(用A或a表示)控制的遺傳病，致病基因?qū)е录?xì)胞膜上正常鈣離子通道蛋白結(jié)構(gòu)異常，從而使正常鈣離子通道的數(shù)量不足，造成細(xì)胞功能異常。該致病基因純合會(huì)導(dǎo)致胚胎致死?；颊甙l(fā)病的分子機(jī)理如圖所示。 請(qǐng)回答： (1)圖中的過程①是 ，與過程②有關(guān)的RNA種類有哪些? 。 如果細(xì)胞的核仁被破壞，會(huì)直接影響圖中 (結(jié)構(gòu))的形成。 (2) 雖然正?；蚝椭虏』蜣D(zhuǎn)錄出的mRNA長度是一樣的，但致病基因控制合成的異常多肽鏈較正常多肽鏈短，請(qǐng)根據(jù)圖示推測其原因是 。 (3) 圖中所揭示的基因控制性狀的方式是 。 【答案】(1)轉(zhuǎn)錄 tRNA、rRNA、mRNA 核糖體 (2)基因中堿基發(fā)生替換，使對(duì)應(yīng)密碼子變?yōu)榻K止密碼子 (3)基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 【解析】(1)過程①為以一條DNA單鏈為模板的轉(zhuǎn)錄，翻譯需tRNA、mRNA和rRNA；核仁與核糖體的形成有關(guān)。(3)基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，也可通過控制酶的合成來控制代謝進(jìn)而控制生物體的性狀，圖中顯示的是基因控制了膜上的蛋白質(zhì)——鈣離子通道蛋白的合成，因此屬于前者。 13.(xx濰坊質(zhì)檢)R型肺炎雙球菌菌體無多糖類的莢膜,是無毒性細(xì)菌；S型肺炎雙球菌菌體有多糖類的莢膜，是有毒性細(xì)菌，可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥?？茖W(xué)家艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌來探究什么是遺傳物質(zhì)的問題。 實(shí)驗(yàn)器材、用具：S型細(xì)菌、R型細(xì)菌、DNA水解酶、培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等。 艾弗里等人先做了以下三組實(shí)驗(yàn)：①S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)+R型活菌R型菌落；②S型細(xì)菌莢膜中的多糖+R型活細(xì)菌R型菌落；③S型細(xì)菌的DNA+R型活細(xì)菌R型菌落+S型菌落。 (1)艾弗里等人后來發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)步驟并不嚴(yán)密，于是又做了第四組實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)按照①②③中表達(dá)格式寫出第四組實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果： ④ 。 (2)上述實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是 。 (3) 該實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是 。 (4)肺炎雙球菌具有的細(xì)胞器是 ，其控制遺傳性狀的基因主要位于 中。 【答案】(1)④S型細(xì)菌的DNA+DNA水解酶+R型活細(xì)菌→R型菌落 (2)DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì) (3)把S型細(xì)菌的DNA與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地觀察DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的作用 (4)核糖體 擬核