高考生物二轮复习 专题辅导与训练 第一部分 专题整合篇 专题四 遗传的分子基础

第一部分专题整合篇专题四遗传的分子基础
[满分90分，限时45分钟]
一、选择题(每小题6分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)
1．(2016·盐城一模)下图为噬菌体感染细菌后，细菌内放射性RNA与噬菌体DNA及细菌DNA的杂交结果。

下列有关叙述错误的是
A．可在培养基中加入3H－尿嘧啶用以标记RNA
B．参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物
C．第0 min时，与DNA杂交的RNA来自噬菌体及细菌DNA的转录
D．随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌DNA转录受到抑制
解析和噬菌体DNA杂交的放射性RNA增加、和细菌DNA杂交的放射性RNA减少说明噬菌体的基因表达增强，而细菌基因的表达减弱。

欲标记RNA，可选择RNA有、DNA没有的碱基即尿嘧啶标记，A项正确。

第0分钟时，与DNA杂交的RNA来自细菌DNA的转录，C项错误。

答案 C
2．(2016·武汉模拟)人体细胞中的RNA有三种，分别是mRNA、tRNA和rRNA。

这三种RNA
A．都分布在细胞核中 B．都由脱氧核苷酸组成
C．都由DNA分子转录而成 D．都能识别特定的氨基酸
解析RNA主要分布在细胞质中，A项错误。

RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，B项错误。

只有tRNA才对氨基酸有识别作用，D项错误。

答案 C
3．(2016·武汉模拟)M基因编码含63个氨基酸的肽链，该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。

下列有关叙述正确的是
A．M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加
B．在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
C．突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同
D．在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与
解析mRNA中插入的碱基为AAG，对应基因中插入的碱基为，没有改变嘌呤核苷酸的比例，A项错误。

M基因转录时，核糖核苷酸与脱氧核苷酸通过碱基配对，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，B项错误。

若AAG在两个密码子之间插入，突变后的肽链仅比突变前多出一个氨基酸，不改变其它氨基酸的种类若AAG插入到一个密码子内部，则突变后的肽链不仅比突变前多出一个氨基酸，还可能造成被破坏密码子对应部位氨基酸种类的改变，C项正确。

tRNA的种类不是64种，而是61种，D项错误。

答案 C
4．(2016·蚌埠月考)甲、乙两图表示真核细胞内某个基因表达的部分过程，下列叙述正确的是
A．甲图所示的过程中，该基因的两条单链都可以作为模板链
B．甲图所示的过程完成以后，产物中G的个数等于C的个数
C．乙图中，①与②的结合部位会形成两个tRNA的结合位点
D．乙图中的②可以结合多个核糖体，它们沿②从左向右移动
解析甲图表示以DNA的一条链为模板，表示转录过程，每次转录只能以一条链为模板，A项错误。

转录的产物为RNA，RNA为单链，不存在G和C碱基的等量问题，B项错误。

乙图中①为核糖体，②为mRNA，核糖体与mRNA的结合位点相当于两个密码子或反密码子的位置，C项正确。

由乙图肽链的长度变化判断，核糖体由右→左沿mRNA移动，D项错误。

答案 C
5．(2016·泰安四模)下图表示人体核基因Y的表达过程，①～④表示过程。

下列叙述正确的是
A．①过程在分裂间期进行，需要解旋酶的催化作用
B．②过程在细胞质中进行，需要RNA酶的催化作用
C．③过程在甲状腺细胞中进行，需要核糖体参与
D．④过程在内质网和高尔基体中进行，需要ATP参与
解析先判断①～④表示的过程，它们依次表示转录、mRNA的加工剪切、翻译、肽链的加工等过程。

产生促甲状腺激素的细胞为高度分化的垂体细胞，该细胞没有细胞周期，A项说法不恰当。

mRNA的加工剪切需要能够识别特定位点的限制酶，不能为缺乏识别作用的水解酶即RNA酶，B项错误。

促甲状腺激素为分泌蛋白，其加工和分泌离不开内质网和高尔基体的作用且消耗ATP，D项正确。

答案 D
6．(2016·石家庄市二模)囊性纤维病的致病原因是由于基因中缺失三个相邻碱基，使控制合成的跨膜蛋白CFTR 缺少一个苯丙氨酸。

CFTR 改变后，其转运Cl －的功能发生异常，导致肺部黏液增多、细菌繁殖。

下列关于该病的说法正确的是
A ．CFTR 蛋白转运Cl －体现了细胞膜的信息交流功能
B ．该致病基因中缺失的3个碱基构成了一个密码子
C ．合成CFTR 蛋白经历了氨基酸的脱水缩合、肽链的盘曲、折叠过程
D ．该病例说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制性状
解析 CFTR 蛋白转运Cl －体现了细胞膜的控制物质跨膜运输的功能，A 项错误。

密码子是mRNA 上能决定一个氨基酸的连续3个碱基，B 错误。

氨基酸经过脱水缩合形成肽链，之后经过肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，C 正确。

该病例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状，D 错误。

答案 C
二、非选择题(54分)
7．(18分)请回答下列与DNA 分子的结构和复制有关的问题：
(1)DNA 分子的基本骨架由__________和__________交替排列构成。

(2)某研究小组测定了多个不同双链DNA 分子的碱基组成，发现随着一条单链中A ＋C T ＋G
的比值增加，其DNA 分子中该比值变化是__________。

(3)某DNA 分子中A ＋T 占整个DNA 分子碱基总数的44%，其中一条链(α)上的G 占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(β)上的G 占该链碱基总数的比例是__________。

(4)在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。

现有一些细胞(此细胞能增殖)由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。

为验证“DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”。

现提供如下实验材料，请你完成实验方案。

①实验材料：真核细胞的突变细胞系、基本培养基、12C —核糖核苷酸、14C —核糖核苷酸、12C —脱氧核苷酸、14C —脱氧核苷酸、细胞放射性检测技术等。

②实验步骤：
第一步：编号。

取基本培养基若干，随机分成两组，分别编号为甲组和乙组。

第二步：实验处理。

在甲组培养基中加入适量的12C —核糖核苷酸和14
C —脱氧核苷酸；在乙组培养基中加入__________。

第三步：培养。

在甲、乙两组培养基中分别接种________________，在5%CO 2恒温培养箱中培养一段时间，使细胞增殖。

第四步：观察。

分别取出甲、乙两组培养基中的细胞，检测细胞放射性的部位。

③预期结果：甲组培养基中细胞的放射性部位主要在________；乙组培养基中细胞的放射性部位主要在________。

④实验结论：_________________________________________________________。

解析 (1)在DNA 分子中，脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA 分子的基本骨架。

(2)由碱基互补配对原则
可知，DNA 分子中A ＝T ，C ＝G ，因此A ＋C T ＋G ＝1，即无论单链中A ＋C T ＋G 的比值如何变化，DNA 分子中A ＋C T ＋G
的比值都保持不变。

(3)已知DNA 分子中A ＋T 占整个DNA 分子碱基总数的44%，根据碱基互补配对原则：A ＝T 、C ＝G ，所以A ＝T ＝22%，则C ＝G ＝50%－22%＝28%，又已知一条链(α)上的G 占该链碱基总数的21%，即G 1＝21%，在双链DNA 分子中，G ＝(G 1＋G 2 )/2，则G 2＝35%。

(4) DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，主要存在于细胞核中，RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，主要存在于细胞质中。

根据后面的实验步骤及预期结果，可知该实验最终要根据细胞中的放射性部位而验证脱氧核苷酸是DNA 复制所需的原料，故乙中应加等量的14C —核糖核苷酸和12
C —脱氧核苷酸，并且甲、乙应该都放到相同的适宜环境中培养，排除无关变量的影响。

甲中放射性应主要在细胞核，而乙中放射性应主要在细胞质。

根据实验结果可证明DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。

答案 (1)脱氧核糖 磷酸
(2)不变
(3)35%
(4)②第二步：等量的14C —核糖核苷酸和12C —脱氧核苷酸 第三步：等量的真核细胞的突变细胞系 ③细胞核 细胞质 ④DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸
8．(18分)以下甲图为植物细胞的部分结构示意图，乙图为一个细胞周期中RNA 的含量变化。

请分析回答：
(1)图甲中核膜的外膜与一种膜状细胞器[ ]__________相连，两者皆附着有细胞器[ ]__________。

(2)代谢旺盛的细胞中，核孔数量会明显__________。

当RNA 经过核孔运出细胞核时，需要核孔蛋白协助且消耗能量，RNA 的运输方式相当于跨膜运输的__________。

(3)乙图中RNA 相对含量出现两个高峰期，其变化主要由____________________(填“tRNA”或“mRNA”)含量明显增加所致。

这两个时期合成的蛋白质，主要组成染色体和__________等细胞分裂期出现的结构。

(4)若图甲中基因A 在所有细胞中都能转录，每次转录的模板链__________(填“相同”或“不相同”)。

基因b 只在特定组织细胞中转录、翻译，表明基因具有__________的特点。

解析 乙图中RNA 相对含量出现的两个高峰期，一个为G 1期(DNA 合成前期，为DNA 复制准备更多的蛋白质)，一个为G 2期(DNA 合成后期，为分裂期准备更多的蛋白质)，两个时期含量增加的RNA 主要为mRNA 。

分裂期会形成纺锤丝，纺锤丝的主要成分为蛋白质，主要来自G 2期的翻译。

每个基因每次转录用到的模板链是固定的，否则会形成不同的蛋白质。

答案(1)[2] 内质网[1] 核糖体
(2)增多主动运输
(3)mRNA 纺锤体(纺锤丝)
(4)相同选择性表达
9．(18分)(2016·苏州调研二)研究人员将大肠杆菌破碎、离心获得含DNA、RNA、核糖体及蛋白质合成所必需的各种因子的上清液。

保温一段时间后，上清液中含有的mRNA均被降解。

将上清液分组，并加入不同外源mRNA(人工合成的重复序列多聚核苷酸)、高浓度Mg2＋(可以使mRNA从任意起点合成肽链)、具有放射性标记的氨基酸、ATP等成分，实验结果如下表。

分析回答下列问题：
(1)与大肠杆菌的遗传物质相比，实验3中所用多聚核苷酸(GAUA)n的化学组成中不含有的成分包括脱氧核糖、__________、__________。

(2)根据实验1结果，可以确定密码子不可能由2个相邻碱基组成，主要的理由是________________________________________________________________________。

(3)分析实验1、2，可以确定部分氨基酸的密码子。

请写出氨基酸及其所对应的密码子为__________。

(4)实验3、4中，多聚核苷酸不能控制合成长肽链的原因最可能是其上含有__________。

解析(1)大肠杆菌的遗传物质含有的成分包括脱氧核糖、磷酸、A、T、C、G，而多聚核苷酸(GAUA)n含有的成分包括核糖、磷酸、A、U、G，通过比较可以发现它们的不同。

(2)如果密码子由2个相邻碱基组成，则密码子只有一种(AC或CA)则合成的肽链只能有一种氨基酸，而不会是2种氨基酸。

(3)可以比较实验1和2共同的密码子和氨基酸，该密码子和氨基酸具有决定关系。

排除该对应关系后，实验一剩余的那一种密码子和氨基酸也存在对应关系。

(4)多聚核苷酸不能控制合成长肽链，原因很可能是出现终止密码。

答案(1)胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C)
(2)(AC)n序列中相邻碱基只能组成一种密码子，只能控制一种氨基酸的合成，但实际合成的肽链中有两种氨基酸
(3)苏氨酸—ACA、组氨酸—CAC
(4)终止密码。