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高考重点冲关练7.遗传的分子基础
满分30分,攻坚克难,12分钟突破高考易失分点!
一、单项选择题(共5小题,每小题3分,共15分)
1.下列关于科学探究思维和方法的叙述,错误的是 ( )
A.科学家证实DNA的复制方式是半保留复制——放射性同位素示踪技术
B.真核细胞中的各种细胞器的分离——差速离心法
C.沃森和克里克发现DNA规则的双螺旋结构——数学模型建构法
D.萨顿根据基因和染色体的平行关系推测基因在染色体上——类比推理法
【解析】选C。科学家对DNA进行放射性同位素示踪技术,证明了DNA的复制方式是半保留复制,A正确。分离细胞中的各种细胞器时采用差速离心法,B正确。沃森和克里克发现DNA规则的双螺旋结构采用的是物理模型建构法,C错误。萨顿是将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比,根据其惊人的一致性,提出基因位于染色体上的假说,该方法称为类比推理法,D正确。
2.图甲是加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是 ( )
A.图乙中,沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性
B.图甲中,后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
C.图甲中,AB对应时间段内,小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体
D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体,裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性
【解析】选A。图乙中,用于侵染的噬菌体的蛋白质外壳被35S标记,蛋白质外壳不进入大肠杆菌,沉淀物中新形成的子代噬菌体没有放射性,A项错误;图甲中,后期出现的大量S型细菌是由加热杀死的S型细菌含有的转化因子使R型细菌转化并增殖而来,B项正确;图甲中,AB对应时间段内,R型细菌大量繁殖,是因为小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体,C项正确;图乙中若用32P标记亲代噬菌体,则被标记的物质是DNA,由于DNA进行半保留复制的原料来自细菌体内未被标记的物质,裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性,D项正确。
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3.某流感病毒是一种负链RNA病毒,侵染宿主细胞后会发生“-RNA→+RNA→-RNA”和“-RNA→+RNA→蛋白质的合成”过程,再组装成子代流感病毒。“-RNA”表示负链RNA,“+RNA”表示正链RNA。下列叙述错误的是 ( )
A.该流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段
B.+RNA具有信使RNA的功能
C.该流感病毒由-RNA形成-RNA需在宿主细胞内复制2次
D.入侵机体的流感病毒被清除后相关浆细胞数量减少
【解析】选A。根据题意分析可知,该病毒的遗传物质是-RNA,因此其基因应该是具有遗传效应的RNA片段,A错误;根据题意分析可知,在-RNA的复制和控制蛋白质的合成过程中,都先形成了+RNA,说明+RNA具有信使RNA的功能,B正确;该流感病毒侵染宿主细胞后,由-RNA形成-RNA的过程为“-RNA→+RNA→-RNA”,说明其发生了2次RNA的复制,C正确;入侵机体的流感病毒被清除后,相关浆细胞、抗体的数量都会减少,D正确。
4.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是( )
A.若X是RNA,Y是DNA,试管内必须加入逆转录酶和RNA聚合酶
B.若X是mRNA,Y是蛋白质,则试管内必须加入氨基酸和其他RNA
C.若X和Y都是DNA,则试管内必须加入核糖核苷酸和DNA聚合酶
D.若X是DNA,Y是RNA,则试管内必须加入解旋酶和逆转录酶
【解析】选B。若X是RNA,Y是DNA,则试管内模拟的是逆转录过程,必须加入逆转录酶,A错误;若X是mRNA,Y是蛋白质,则试管内模拟的是翻译过程,翻译需要以氨基酸为原料,mRNA为模板,tRNA为运输工具,因此试管内必须加入氨基酸和其他RNA,B正确;若X与Y都是DNA,则试管内模拟的是DNA的复制过程,必须加入脱氧核苷酸和DNA聚合酶,C错误;若X是DNA,Y是RNA,则试管内模拟的是转录过程,则试管内必须加入RNA聚合酶和核糖核苷酸,D错误。
【加固训练】
下列关于基因表达的说法,不正确的是 ( )
A.翻译时有RNA分子中碱基的配对
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B.细胞中DNA的种类决定了蛋白质种类
C.基因只有一条链可作为转录模板
D.转录过程中DNA的所有序列都被转录
【解析】选D。翻译过程是以mRNA为模板,tRNA一端的3个碱基(反密码子)通过碱基互补配对识别mRNA上的密码子,A项正确;细胞中DNA的碱基排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序,B项正确;转录时以基因(DNA)的一条链为模板,C项正确;转录只针对DNA序列中的一部分,并非DNA的所有序列,D项错误。
5.有关遗传信息传递的叙述,错误的是 ( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上
B.乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间
C.DNA复制、转录及翻译过程并非都遵循碱基互补配对原则
D.核基因转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中进行翻译
【解析】选C。在DNA复制时,DNA聚合酶催化脱氧核苷酸聚合形成DNA,结合位点在DNA上,RNA聚合酶既能催化核糖核苷酸聚合形成RNA,也能催化DNA双链打开,结合位点在DNA上,A正确。乳酸菌的遗传信息传递方向是DNA→DNA,DNA→RNA→蛋白质,DNA、RNA和蛋白质都是生物大分子,B正确。DNA复制、转录、翻译均遵循碱基互补配对原则,C错误。核基因转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中,与核糖体结合后进行翻译过程,D正确。
【知识总结】真核生物与原核生物基因表达过程的不同
(1)原核生物:转录和翻译同时进行,发生在细胞质中。
(2)真核生物:先转录,发生在细胞核(主要)中;后翻译,发生在细胞质中。
二、非选择题(除特殊标注外,每空2分,共15分)
6.核基因P53是细胞的“基因组卫士”。当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过如图所示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。请回答下列问题:
(1)若DNA损伤为DNA双链断裂,则被破坏的化学键是________,修复该断裂DNA需要的酶是
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________。
(2)图中过程①发生的场所是____________。
(3)P53基因控制合成的P53蛋白通过过程②合成lncRNA,进而影响过程①,这一调节机制属于______________,其意义是________________________________
______________________(5分)。
(4)当DNA分子受损时,P53蛋白既可启动修复酶基因的表达,也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是________________________。
【解析】(1)DNA受某些因素的影响导致双链断裂,是磷酸二酯键断裂所致;修复时需将断裂的DNA片段重新连接,应用DNA连接酶。
(2)过程①为P53基因的表达(转录与翻译),在细胞核与核糖体中进行。
(3)DNA受损时,P53基因控制合成的P53蛋白与DNA片段结合转录合成lncRNA进一步促进P53基因表达,有利于短时间内合成大量的P53蛋白,以加快对受损DNA的修复或清除,这是一种正反馈调节机制。
(4)由图可知,P21蛋白能阻止DNA的复制。机体DNA受损时,P21基因表达合成P21蛋白,能阻止受损DNA的复制,避免将错误的遗传信息传递给子代细胞。
答案:(1)磷酸二酯键 DNA连接酶
(2)细胞核和核糖体
(3)正反馈调节 有利于在短时间内合成大量的P53蛋白,以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制
(4)阻止受损DNA的复制,阻断错误遗传信息的传递
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