高考生物备考百日闯关专题07遗传的分子基础附解析Word格式.docx
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碱基计算通过模型把已知和未知条件直观的表示出来;
进而显示出碱基间的数量关系,碱基占一条链的比例和在整个DNA分子中的比例是不一样的;
对于DNA分子半保留复制的考查,模板链和标记链混淆,分不清如何分配;
找不到基因突变的时间;
混淆DNA复制n次和第n次复制至少所需的某种碱基数;
分不清DNA复制的细胞种类。
画示意图法;
基因突变通常发生在一条单链上,以突变的链为模板形成的子代DNA分子均是突变的DNA分子,以未突变的单链为模板形成的DNA分子均为正常的DNA分子,若第一次复制时突变,则突变DNA:
正常DNA=1:
1,第二次复制时则比值为1:
3,第三次复制时突变则比值为1:
7·
·
,(模板链是上次复制形成的DNA分子的各自两条链),复制n次所需某种碱基数至少是第一次+第二次+·
+第n次所需的该碱基个数之和;
原核细胞内DNA是单一复制原点双向复制,而真核细胞核中的DNA复制是多起点双向复制;
混淆原核生物细胞内和真核生物细胞核中基因表达过程;
混淆复制和转录过程;
分不清转录的起点;
判断不了翻译的方向。
复制是双向的,而转录是单向;
复制后的模板参与构成子代DNA分子,而转录后的模板和原来的互补链再形成DNA分子;
复制需DNA解旋酶,而转录不需要。
DNA复制和转录过程均从3/末端向5/末端进行,在转录中还要注意启动子的位置,3/末端和启动子在同一端时以此链进行转录,这样保证了某一基因只以一条链为末端进行转录和翻译。
混淆启动子、终止子与起始密码、终止密码的概念;
误认为氨基酸和密码子、tRNA是一一对应关系。
启动子:
是指基因结构中位于编码区上游的脱氧核苷酸序列,启动子中有RNA聚合酶结合位点,能够准确的识别转录的起始点并启动转录,有调控遗传信息表达的作用。
启动子不止三个碱基对。
起始密码:
是指mRNA上的三个相邻的含氮碱基AUG、GUG。
终止子:
位于DNA上,是非编码区的脱氧核苷酸序列,它特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动,并使其从DNA模板链上脱离下来,从而使转录结束。
终止密码:
位于mRNA上,共有三种:
UAA、UAG、UGA。
这三种密码子不是决定氨基酸的“无义密码”,而是表明肽链已经翻译完成。
密码子共有64种,决定的氨基酸只有20种。
每种氨基酸对应一种或几种密码子(说明密码的简并),可由一种或几种tRNA转运;
但一种决定氨基酸的密码子只能决定一种氨基酸,且一种tRNA只能转运一种氨基酸。
决定氨基酸的密码子与tRNA之间是一一对应关系,而终止密码不对应tRNA。
1.从考查内容上看,DNA是遗传物质的实验、DNA的结构和复制、遗传信息的转录和翻译是常考点,并常结合细胞分裂、基因突变和染色体变异进行综合考查。
2.从考查角度上看,依托肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验考查科学家证明DNA是遗传物质的思路和方法;
DNA分子组成、特点及多样性分析,DNA复制过程、特点及方式,以中心法则为核心对遗传信息流动及表达过程进行分析和比较;
结合细胞分裂、基因突变考查DNA结构与复制和遗传信息的转录、翻译;
以实验分析形式考查DNA是遗传物质。
3.从命题趋势上看,预计2018年高考命题,还将集中在DNA是遗传物质的探究、DNA复制与遗传变异联系、遗传信息的表达等知识点,尤其注意以图像或表格为知识载体、以经典实验为背景信息、同位素示踪为实验手段进行综合考查。
●基础考点
1.肺炎双球菌体内转化和体外培养实验的比较,体外培养实验说明DNA是遗传物质,体内转化实验说明有转化因子存在,实质上是基因重组。
2.噬菌体侵染细菌实验中如何使噬菌体被标记上,搅拌和分离的目的、实验结果如果体现。
3.DNA是生物的主要遗传物质是自然界中的所有生物而言,任何生物的遗传物质都只有一种,只有极少数物质RNA病毒的遗传物质是RNA,其余所有生物无论细胞核还是细胞质中的遗传物质均为DNA。
4.DNA分子结构的基本骨架、磷酸与脱氧核糖之间如何连结、碱基对之间如何连结、特点。
5.DNA复制原料、场所、条件、起点,病毒的遗传物质复制与细胞生物复制的不同,原核细胞与真核细胞复制的比较。
6.DNA复制、转录与翻译的比较,原核细胞与真核细胞转录与翻译的比较,遗传信息、遗传密码、反密码子的比较。
7.复制、转录、翻译的起点、条件、过程的比较、各自的特点。
8.中心法则、逆转录、RNA复制等的比较。
9.生物对性状的控制、一因多效、多因一效等的比较和判断。
【析考题·
明考向】
1.(2017年江苏卷,2)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( )
A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
【答案】C
2.(2017年新课标Ⅱ卷,2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。
下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能在大肠杆菌中复制和增殖,A错误;
T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质,B错误;
用含有32P培养基培养大肠杆菌,再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,能将T2噬菌体的DNA标记上32P,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;
人体免疫缺陷病毒为HIV,它的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
3.(2016年江苏卷,1)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
【答案】D
4.(2015年新课标Ⅰ卷,1)下列叙述错误的是( )
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同
B.一个tRNA分子中只有一个反密码子
C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
【解析】DNA的元素组成是:
C、H、O、N、P,ATP的元素组成是C、H、O、N、P,A正确;
反密码子是tRNA上能与mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基组成的,一个密码子(除终止密码子)编码一个氨基酸,而一个tRNA一次只能转运一个氨基酸,由此可推知一个tRNA上只有一个反密码子,B正确;
T2噬菌体由DNA和蛋白质构成,构成DNA的单位是脱氧核糖核苷酸,C正确;
细菌是原核生物,原核细胞中无线粒体,D错误。
5.(2017年新课标Ⅰ卷,29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。
有些病毒对人类健康会造成很大危害。
通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。
简要写出
(1)实验思路,
(2)预期实验结果及结论即可。
(要求:
实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
【答案】
(1)思路
甲组:
将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。
培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
乙组:
将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。
(2)结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;
反之为DNA病毒。
(2)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;
6.(2016年新课标Ⅰ卷,29)有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。
用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ)。
回答下列问题;
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。
若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_____(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“α”“β”或“γ”)____位上。
(3)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。
若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是_________________。
(1)γ
(2)α
(3)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记
【解析】
ATP水解时,远离腺苷的高能磷酸键断裂,产生ADP和Pi,释放的能量用于生物体的生命活动。
据此并结合题意可知,若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸应在ATP的γ位上。
(2)dA—Pα~Pβ~Pγ(d表示脱氧)脱去Pβ和Pγ这两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本组成单位之一。
因此,若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的位上。
(3)每个噬菌体只含有1个DNA分子。
噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体的DNA进入到大肠杆菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外;
在噬菌体的DNA指导下,利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。
已知某种噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记,该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含32P。
综上所述并依据DNA分子的半保留复制可知,一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记,即其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。
(2017年海南卷,23)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述,正确的是( )
A.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目
B.有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定
C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
D.生物体中,一个基因决定一种性状,一种性状由一个基因决定
【答案】B
2.(2017年海南卷,24)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。
下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1
3.(2016年上海卷,8)在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中,对图3中相关结构的正确描述是( )
A.图3表示一条染色体的显微结构
B.箭头所指处由一个DNA分子构成
C.染色体上一条横纹代表一个基因
D.根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇
【解析】果蝇唾液腺染色体是果蝇三龄幼虫的唾液腺发育到一定的阶段后,细胞的有丝分裂停留在间期,每条染色体经过多次复制形成一大束宽而长的带状物,图3表示多条染色体的显微结构,A错误;
箭头所指处应有多个DNA分子构成,B错误;
横纹是碱基的不同序列染色不同所致,不能代表一个基因,C错误;
横纹的数目和位置往往是恒定的,代表着果蝇不同种的特征,D正确。
4.(2016年上海卷,28)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为( )
A.58B.78C.82D.88
【解析】构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉,20个个脱氧核苷酸总共需要40个;
一条DNA单链需要9个订书钉连接,两条链共需要18个;
双链间的氢键数共有20×
2+4=44,总共需要订书,40+18+44=82个。
5.(2015年新课标Ⅰ卷,1)下列叙述错误的是( )
C、H、O、N、P,ATP的元素组成是C、H、O、N、P;
A叙述正确。
反密码子是tRNA上能与mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基组成的,一个密码子(除终止密码子)编码一个氨基酸,而一个tRNA一次只能转运一个氨基酸,由此可推知一个tRNA上只有一个反密码子;
B叙述正确。
T2噬菌体由DNA和蛋白质构成,构成DNA的单位是脱氧核糖核苷酸;
C叙述正确。
细菌是原核生物,原核细胞中无线粒体;
D叙述错误。
6.(2017年新课标Ⅲ卷,1)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是( )
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA和合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
7.(2017年海南卷,23)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述,正确的是( )
【解析】正常情况下,一条染色体含一个DNA,在细胞分裂时,由于DNA复制,一条染色体含两个DNA,A错。
体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA,保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定,B正确。
基因是有遗传效应的DNA判断,有的DNA片段不是基因,故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,C错。
生物体中,一个基因可能决定多种性状,一种性状可能由多个基因决定,D错。
8.(2017年海南卷,25)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是( )
A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子
B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
9.(2017年江苏卷,3)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(见下图,tRNA不变)。
如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是( )
A.在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链
B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定
C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala
D.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys
【答案】AC
【解析】多聚核糖体是指一条mRNA上同时结合多个核糖体,可同时合成多条被14C标记的多肽链,A正确;
反密码子与密码子按碱基互补原则进行配对,与tRNA携带的氨基酸无关,B错误;
由于该tRNA携带的氨基酸由Cys替换成Ala,则新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换成Ala,C正确;
该tRNA本应运输Cys,则Ala的位置不会替换为Cys,D错误。
10.(2016年海南卷,13)某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。
物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是( )
A.抑制该病毒RNA的转录过程
B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C.抑制该RNA病毒的反转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
【解析】RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形式成DNA,然后整合到真核宿主的基因组中,Y物质与脱氧核苷酸结构相似,应抑制该病毒的逆转录过程。
11.(2016年新课标Ⅱ卷,2)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。
若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是( )
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
12.(2016年江苏卷,18)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。
其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。
通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见右图)。
下列相关叙述错误的是( )
A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成
B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则
C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成
D.若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……
则相应的识别序列为……UCCACAAUC……
【解析】蛋白质由相应指导在核糖体中合成,A正确;
向导RNA中双链间遵循碱基互补配对原则,B正确;
向导RNA可通过转录形成,逆转录酶以RNA为模板合成DNA,C错误;
由于α链与识别序列的互补序列相同,故两链碱基相同,只是其中T与U互换,D正确。
13.(2015年江苏卷,12)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是()
A.图中结构含有核糖体RNA
B.甲硫氨酸处于图中a的位置
C.密码子位于tRNA的环状结构上
D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
【答案】A
【解析】图示为翻译过程,图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA,A正确;
甲硫氨酸的密码子是起始密码子,甲硫氨酸位于第一位,故甲硫氨酸不在图中a位置,B错误;
密码子位于mRNA上,是mRNA上三个相邻的碱基,C错误;
由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不一定改变肽键的氨基酸的种类,D错误。
14.(2015年海南卷,7)下列过程中,由逆转录酶催化的是()
A.DNA→RNAB.RNA→DNAC.蛋白质→蛋白质D.RNA→蛋白质
【解析】DNA→RNA是转录过程,需RNA聚合酶的催化,A错误;
RNA→DNA是逆转录过程,需逆转录酶催化,B正确;
蛋白质→蛋白质是朊病毒的遗传信息传递过程,C错误;
RNA→蛋白质是翻译过程,不需逆转录酶的催化,D错误。
15.(2015年海南卷,20)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是()
A.密码子位于mRNA上,反密码子位于RNA上B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上
C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上
【解析】密码子位于mRNA上,是指mRNA中相邻三个碱基的排列顺序,具有不重叠无间隔的特点;
反密码子位于tRNA上,在翻译时与mRNA中的密码子配对,决定氨基酸的位置,所以A正确,B、C、D错误。
16.(2015年安徽卷,4)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA,下列叙述正确的是()
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
【解析】RNA复制酶是催化RNA复制过程的,说明该病毒能以RNA为模板,直接合成RNA,没有逆转录过程,A错误。
RNA虽然为单链,但复制过程中,必然有合成的新链和原来的母链形成双链RNA的过程,B正确。
从图中看出,不同蛋白肯定由不同的肽链组成,C错误。
结合题意,先合成RNA复制酶,再才能催化RNA的合成,D错误。
17.(2015年四川卷,6)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。
以下说法正确的是( )
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
18.(2015年重庆卷,5)结合题5图分析,下列叙述错误的是( )
A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础
D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
【解析】核苷酸的排列顺序代表遗传信息,有些生物的遗传信息是DNA,有些生物的遗传物质是RNA,由此可知,
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