2022高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題三 遺傳、變異與進(jìn)化 第一講 遺傳的分子基礎(chǔ)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

2022高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題三 遺傳、變異與進(jìn)化 第一講 遺傳的分子基礎(chǔ)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 練思維練規(guī)范練就考場滿分一、選擇題1赫爾希和蔡斯用噬菌體侵染大腸桿菌，離心后，甲組上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙組剛好相反。下列說法正確的是()A甲組的噬菌體是用35S標(biāo)記其蛋白質(zhì)B乙組的噬菌體是用32P標(biāo)記其蛋白質(zhì)C甲組產(chǎn)生的子代噬菌體均含有放射性D乙組產(chǎn)生的子代噬菌體均不含放射性解析：由于離心后，甲組上清液放射性低，沉淀物放射性高，所以甲組的噬菌體是用32P標(biāo)記其DNA，A錯(cuò)誤；由于乙組上清液放射性高，沉淀物放射性低，所以乙組的噬菌體是用35S標(biāo)記其蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；甲組產(chǎn)生的子代噬菌體只有少部分含有放射性，C錯(cuò)誤；由于蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌，所以乙組產(chǎn)生的子代噬菌體均不含放射性，D正確。答案：D2用32P或35S標(biāo)記T2噬菌體并分別與無標(biāo)記的細(xì)菌混合培養(yǎng)，保溫一定時(shí)間后經(jīng)攪拌、離心得到上清液和沉淀物，并測量放射性。對此實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是()A實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯窟z傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)B保溫時(shí)間過長會(huì)使32P標(biāo)記組上清液的放射性偏低C攪拌不充分會(huì)使35S標(biāo)記組沉淀物的放射性偏高D實(shí)驗(yàn)所獲得的子代噬菌體不含35S，而部分可含有32P解析：本實(shí)驗(yàn)是將噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)分別進(jìn)行放射性標(biāo)記，來研究遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)，A正確；保溫時(shí)間過長，細(xì)菌裂解，噬菌體釋放出來，使32P標(biāo)記組上清液放射性偏高，B錯(cuò)誤；35S標(biāo)記組攪拌不充分，會(huì)導(dǎo)致親代噬菌體外殼吸附在細(xì)菌上，隨著細(xì)菌一起沉淀，沉淀物放射性偏高，C正確；35S標(biāo)記組，35S標(biāo)記的親代噬菌體的外殼，未能侵入細(xì)菌內(nèi)部，子代噬菌體不含35S。32P標(biāo)記組，32P標(biāo)記的親代噬菌體的DNA，會(huì)侵入細(xì)菌中，子代噬菌體部分含有32P，D正確。答案：B3“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”是繼人類基因組計(jì)劃之后，生命科學(xué)領(lǐng)域的又一重大科學(xué)命題，它將揭示并確認(rèn)肝臟蛋白質(zhì)的“基因規(guī)律”。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定B該計(jì)劃包括肝細(xì)胞中各種酶的研究C肝細(xì)胞中的蛋白質(zhì)與胰臟細(xì)胞的蛋白質(zhì)有差異D人和老鼠的基因組99%以上相同，人和老鼠肝臟蛋白質(zhì)99%以上也相同解析：蛋白質(zhì)是由基因控制合成的，所以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定，A正確；大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”包括肝細(xì)胞中各種酶的研究，B正確；不同的細(xì)胞中基因是選擇性表達(dá)的，所以肝細(xì)胞中的蛋白質(zhì)與胰臟細(xì)胞的蛋白質(zhì)有差異，C正確；人和老鼠的基因組99%以上相同，但人和老鼠肝臟蛋白質(zhì)不一定99%以上相同，因?yàn)榛蚴沁x擇性表達(dá)的，D錯(cuò)誤。答案：D4丙肝病毒(HCV)的正鏈RNA(HCVRNA，由a個(gè)核苷酸組成)能編碼NS3等多種蛋白質(zhì)，NS3參與解旋HCVRNA分子，以協(xié)助RNA的復(fù)制。一個(gè)正鏈RNA復(fù)制時(shí)，先合成出該RNA的互補(bǔ)鏈，再以互補(bǔ)鏈為模板合成該正鏈RNA。下列相關(guān)敘述不正確的是()A一個(gè)正鏈RNA復(fù)制n次，消耗的核苷酸數(shù)為n×aB翻譯時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)NS3起始端氨基酸的tRNA中含有反密碼子CHCV的遺傳物質(zhì)是正鏈RNA，分子內(nèi)可能含有氫鍵DHCVRNA在復(fù)制和翻譯過程中遵循的堿基配對方式不存在差異解析：一個(gè)正鏈RNA復(fù)制n次，共合成出該RNA的互補(bǔ)鏈n條，形成該正鏈RNA n條，所以共消耗的核苷酸數(shù)為2n×a，A錯(cuò)誤；翻譯時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)NS3起始端氨基酸的mRNA中含有起始密碼子，tRNA上存在反密碼子，B正確；HCV是一種RNA病毒，其遺傳物質(zhì)是正鏈RNA，分子內(nèi)可能含有氫鍵，C正確；HCVRNA在復(fù)制和翻譯過程中只有RNA，沒有出現(xiàn)DNA，所以遵循的堿基配對方式不存在差異，D正確。答案：A5科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞可通過多種方式對基因表達(dá)過程進(jìn)行調(diào)控，如原核細(xì)胞中的阻遏蛋白和真核細(xì)胞中的miRNA(一類約由2024個(gè)核苷酸組成的短RNA分子)，前者可以與基因中的特定序列結(jié)合，阻止RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合；后者可與特定的信使RNA結(jié)合形成雙鏈，導(dǎo)致基因不能表達(dá)。下列有關(guān)分析不正確的是()A細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶、核糖核酸、ATP、模板B阻遏蛋白調(diào)控的是基因的轉(zhuǎn)錄過程CmiRNA調(diào)控的是基因的翻譯過程DmiRNA與特定的信使RNA結(jié)合利用的是堿基互補(bǔ)配對原則解析：細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，需要的四個(gè)基本條件是DNA模板鏈、核糖核苷酸(原料)、能量和酶(RNA聚合酶)，A錯(cuò)誤；阻遏蛋白可以與基因中的特定序列結(jié)合，阻止RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合，說明阻遏蛋白調(diào)控的是基因的轉(zhuǎn)錄過程，B正確；真核細(xì)胞中的miRNA可與特定的信使RNA結(jié)合形成雙鏈，導(dǎo)致基因不能翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，C正確；miRNA與特定的信使RNA結(jié)合形成雙鏈，利用了堿基互補(bǔ)配對原則，D正確。答案：A6(2018·四川內(nèi)江模擬)胰島素是由51個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的含兩條肽鏈的蛋白質(zhì)類激素，具有降低血糖的作用。下列相關(guān)敘述正確的是()A胰島素基因中的兩條核糖核苷酸鏈同時(shí)轉(zhuǎn)錄成兩條mRNA，分別翻譯出一條肽鏈B核糖體與胰島素mRNA結(jié)合的部位有2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)，翻譯共需51種tRNAC與胰島素基因結(jié)合的RNA聚合酶以胞吞方式進(jìn)入細(xì)胞核體現(xiàn)了核膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)D胰島素基因中替換3個(gè)堿基對后，遺傳信息發(fā)生了改變，合成的胰島素可能不變解析：胰島素基因中的兩條脫氧核苷酸鏈，只有一條鏈轉(zhuǎn)錄成一條mRNA，翻譯出兩條肽鏈，A錯(cuò)誤；核糖體與胰島素mRNA結(jié)合，結(jié)合部位有2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)，翻譯形成胰島素的氨基酸是51個(gè)，但轉(zhuǎn)運(yùn)RNA不一定是51種，B錯(cuò)誤；RNA聚合酶通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，C錯(cuò)誤；基因中替換3個(gè)堿基對后，遺傳信息發(fā)生了改變，但由于密碼子的簡并性，合成的胰島素可能不變，D正確。答案：D7下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，敘述正確的是()A赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)B可用含有充足營養(yǎng)物質(zhì)的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體C噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，同位素32P標(biāo)記的一組中，上清液中放射性較強(qiáng)D艾弗里提取的DNA摻雜有非常少量的蛋白質(zhì)，實(shí)驗(yàn)中沒有完全排除蛋白質(zhì)的作用解析：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，因此該實(shí)驗(yàn)只能證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，A錯(cuò)誤；噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基上獨(dú)立生存，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體，B錯(cuò)誤；32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌，并隨著細(xì)菌離心到沉淀物中，所以放射性主要分布在沉淀物中，C錯(cuò)誤；艾弗里提取的DNA不純，含有少量的蛋白質(zhì)，沒有完全排除蛋白質(zhì)的干擾，D正確。答案：D8在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細(xì)菌的數(shù)量變化如圖所示，下列相關(guān)敘述不正確的是()A噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細(xì)菌B在t0t1時(shí)間內(nèi)，噬菌體還未侵入細(xì)菌體內(nèi)C在t1t2時(shí)間內(nèi)，噬菌體侵入細(xì)菌體內(nèi)導(dǎo)致細(xì)菌大量死亡D在t2t3時(shí)間內(nèi)，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖解析：噬菌體侵染細(xì)菌的過程為吸附注入合成組裝釋放，侵入細(xì)菌時(shí)噬菌體只有DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，合成子代噬菌體需要的原料、酶、能量都由細(xì)菌提供，A正確。在t0t1時(shí)間內(nèi)，噬菌體和細(xì)菌的數(shù)量基本穩(wěn)定，此時(shí)噬菌體可能還未侵入細(xì)菌體內(nèi)，也可能已經(jīng)侵入細(xì)菌體內(nèi)，只是細(xì)菌還未裂解釋放子代噬菌體，B錯(cuò)誤。在t1t2時(shí)間內(nèi)，細(xì)菌大量死亡主要是由于噬菌體的侵入導(dǎo)致的，C正確。在t2t3時(shí)間內(nèi)，細(xì)菌裂解死亡，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖，D正確。答案：B9(2018·東北三省三校聯(lián)考)基因在表達(dá)過程中如有異常mRNA會(huì)被細(xì)胞分解，下圖是S基因的表達(dá)過程，則下列有關(guān)敘述正確的是()A異常mRNA的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果B圖中所示的為轉(zhuǎn)錄，為翻譯過程C圖中過程使用的酶是反轉(zhuǎn)錄酶DS基因中存在不能翻譯多肽鏈的片段解析：由圖可以直接看出異常mRNA出現(xiàn)是對前體RNA剪切出現(xiàn)異常造成的，不是基因突變的結(jié)果，A錯(cuò)誤；圖示為對前體RNA剪切的過程，不需要反轉(zhuǎn)錄酶，B、C錯(cuò)誤；S基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA前體需經(jīng)過剪切才能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，說明S基因中存在不能翻譯多肽的序列，D正確。答案：D10埃博拉出血熱(EBHF)是由EBV(一種絲狀單鏈RNA病毒)引起的，EBV與宿主細(xì)胞結(jié)合后，將其核酸蛋白復(fù)合體釋放至細(xì)胞質(zhì)，通過下圖途徑進(jìn)行增殖。若直接將EBV的RNA注入人體細(xì)胞，則不會(huì)引起EBHF。下列推斷正確的是()A過程的場所是宿主細(xì)胞的核糖體，過程所需的酶可來自宿主細(xì)胞B過程合成兩種物質(zhì)時(shí)所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量相同CEBV增殖過程需細(xì)胞提供四種脫氧核苷酸和ATPD過程所需嘌呤比例與過程所需嘧啶比例相同解析：根據(jù)題干信息過程的場所是宿主細(xì)胞的核糖體，過程所需的酶不能來自宿主細(xì)胞，A錯(cuò)誤；過程翻譯形成兩種不同的蛋白質(zhì)，因此所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量不同，B錯(cuò)誤；EBV增殖過程需要細(xì)胞提供四種核糖核苷酸、ATP等，C錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，RNA中嘧啶比例與mRNA中嘌呤比例相同，因此過程所需嘌呤比例與過程所需嘧啶比例相同，D正確。答案：D二、非選擇題11請回答下列問題。(1)在利用噬菌體侵染細(xì)菌研究DNA和蛋白質(zhì)的遺傳功能時(shí)，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是_。(2)DNA分子的雙螺旋結(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。(3)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，都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。在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時(shí)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另一支試管中，在適宜的溫度下培養(yǎng)，一段時(shí)間后測定產(chǎn)物的含量。該實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是_過程。結(jié)果沒有檢測到產(chǎn)物，原因是_。解析：(1)利用噬菌體侵染細(xì)菌的過程研究DNA和蛋白質(zhì)遺傳功能的關(guān)鍵是將DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)觀察其作用。(2)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)制提供了精確的模板，而堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性。(3)在實(shí)驗(yàn)一中，由于四支試管中加入的脫氧核苷酸、ATP及酶均相同，所以，可根據(jù)試管中最后剩余的脫氧核苷酸來確定四種生物DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量及比例。在實(shí)驗(yàn)二中，試管中加入核糖核苷酸模擬的是轉(zhuǎn)錄過程，但轉(zhuǎn)錄過程還需要RNA聚合酶及能量等，所以最后試管中沒有相關(guān)產(chǎn)物形成。答案：(1)把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)觀察其作用(2)精確的模板堿基互補(bǔ)配對(3)四種生物的DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例四種生物的DNA中脫氧核苷酸的數(shù)量和比例不同轉(zhuǎn)錄缺少轉(zhuǎn)錄時(shí)所需的酶與能量12肥厚型心肌病屬于常染色體顯性遺傳病，以心肌細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的增加和細(xì)胞體積的增大為主要特征，受多個(gè)基因的影響。研究發(fā)現(xiàn)，基因型不同，臨床表現(xiàn)不同。下表是3種致病基因、基因位置和臨床表現(xiàn)。請回答下列問題?；蚧蛩谌旧w控制合成的蛋白質(zhì)臨床表現(xiàn)A第14號­肌球蛋白重鏈輕度至重度，發(fā)病早B第11號肌球蛋白結(jié)合蛋白輕度至重度，發(fā)病晚C第1號肌鈣蛋白T2輕度肥厚，易猝死(1)基因型為AaBbcc和AabbCc的夫婦所生育的后代，出現(xiàn)的臨床表現(xiàn)至少有_種。(2)A與a基因在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是_。­肌球蛋白重鏈基因突變可發(fā)生在該基因的不同部位，體現(xiàn)了基因突變的_。基因突變可引起心肌蛋白結(jié)構(gòu)改變而使人體出現(xiàn)不同的臨床表現(xiàn)，說明上述致病基因?qū)π誀羁刂频姆绞绞莀。(3)已知A基因含23 000個(gè)堿基對，其中一條單鏈ACTG1234。用PCR擴(kuò)增時(shí)，該基因連續(xù)復(fù)制3次至少需要_個(gè)游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸，溫度降低到55 的目的是_。(4)生長激素和甲狀腺激素作用于心肌細(xì)胞后，心肌細(xì)胞能合成不同的蛋白質(zhì)，其根本原因是_。甲狀腺激素作用的受體是_，當(dāng)其作用于_(結(jié)構(gòu))時(shí)，能抑制該結(jié)構(gòu)分泌相關(guān)激素，使血液中甲狀腺激素含量下降，這樣的調(diào)節(jié)方式稱為_。解析：基因型為AaBbcc和AabbCc的夫婦所生育的后代中基因型有12種，研究發(fā)現(xiàn)，基因型不同，臨床表現(xiàn)不同，故至少有12種臨床表現(xiàn)。不同的基因堿基序列不同。已知一條鏈中ACTG1234，則另一條鏈中TGAC1234，所以該DNA分子中ATGC2233，其中G46 000×3/1013 800(個(gè))，連續(xù)復(fù)制三次，需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為(231)×13 80096 600(個(gè))。答案：(1)12(2)堿基的排列順序不同隨機(jī)性通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而直接控制生物體的性狀(3)96 600使引物通過堿基互補(bǔ)配對與單鏈DNA結(jié)合(4)兩種激素引起了心肌細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)幾乎全身細(xì)胞(全身細(xì)胞膜上的糖蛋白)下丘腦和垂體負(fù)反饋調(diào)節(jié)13在許多脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物的未受精的卵細(xì)胞質(zhì)中貯存了許多mRNA，科學(xué)家為探究mRNA作用的發(fā)揮與卵細(xì)胞是否受精的關(guān)系，用海膽的未受精卵和受精卵作實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：放線菌素D是海膽卵RNA合成的抑制劑。在有放線菌素D或沒有放線菌素D存在情況下，海膽受精卵對14C纈氨酸的摻入比例實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖A。實(shí)驗(yàn)二：將未受精的海膽卵和受精的海膽卵分別懸浮在含有14C亮氨酸的條件下進(jìn)行培養(yǎng)(0時(shí)間表示受精的時(shí)刻)，定時(shí)測定細(xì)胞中放射性亮氨酸的摻入累積量，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成的曲線如圖B。請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)果回答下列問題：(1)海膽細(xì)胞中合成mRNA的場所是_，mRNA的主要作用是_。(2)直接將14C標(biāo)記的纈氨酸用于蛋白質(zhì)合成的細(xì)胞器是_，該過程在生物學(xué)上稱為_；此過程所依賴的模板是_分子，合成該分子所需的原料是_。(3)圖A中10 h之前兩曲線的變化基本一致，說明海膽_。受精10 h后，處理組與對照組的區(qū)別說明_。(4)圖B未受精的卵細(xì)胞中14C亮氨酸的摻入累積量變化很小，說明_。受精的卵細(xì)胞中14C亮氨酸的摻入累積量與未受精的卵細(xì)胞相比較，說明_。解析：由圖A可知，受精卵發(fā)育初期合成蛋白質(zhì)所需的mRNA源于卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，而后期合成蛋白質(zhì)所需的mRNA則為新合成的mRNA。由圖B可知，未受精的卵細(xì)胞中大部分mRNA不能用來合成蛋白質(zhì)，而受精后的mRNA可用于蛋白質(zhì)的合成。答案：(1)細(xì)胞核和線粒體攜帶遺傳信息，作為蛋白質(zhì)合成的模板(2)核糖體翻譯mRNA核糖核苷酸(3)受精卵在發(fā)育初期合成蛋白質(zhì)的模板mRNA來自于卵細(xì)胞，并不依賴新合成的mRNA受精卵發(fā)育后期合成蛋白質(zhì)所需模板為新合成的mRNA(4)未受精的卵細(xì)胞中大部分的mRNA不能用來翻譯蛋白質(zhì)受精卵中絕大部分的mRNA從無活性轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚?，蛋白質(zhì)合成速率顯著提高