【生物】2021届新高考生物一轮复习人教版遗传的分子基础作业（北京专用） 12页

专题10　遗传的分子基础 探考情　悟真题 ‎【考情探究】‎ 考点 考向 ‎5年考情 预测热度 高考示例 素养要素 难度 ‎1‎ 人类对遗传物质的探索过程 人类对遗传物质的探索过程 ‎2019江苏单科,3,2分 科学思维 科学探究 易 ‎★☆☆‎ ‎2‎ DNA分子的结构与复制 DNA分子的结构与复制 ‎2010北京理综,30,16分 科学思维 科学探究 中 ‎★★☆‎ ‎3‎ 基因的表达 基因的表达 ‎2019课标全国Ⅰ,2,6分 生命观念 科学探究 易 ‎★★★‎ 基因对性状的控制 分析解读　本专题是遗传的分子基础,涉及遗传物质的探究、本质、结构和功能等重要考点。 “人类对遗传物质的探索过程”主要依托三个经典实验,即科学家证明“DNA是遗传物质”的思路与方法、“DNA分子的结构和复制”及“遗传信息的转录和翻译”。本专题侧重对实验探究过程和原理的考查,复习时尤其要注意研究方法和过程的归纳比较,从基础知识、原理或方法、技能应用三个层次进行系统复习。‎ ‎【真题探秘】‎ 破考点　练考向 考点一　人类对遗传物质的探索过程 ‎【考点集训】‎ 考向　人类对遗传物质的探索过程 ‎1.用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记T2噬菌体放射性的30%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述不正确的是(　　)‎ A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中 B.沉淀物的放射性来自T2噬菌体的DNA C.上清液具有放射性的原因是保温时间过长 D.本结果尚不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA 答案　C ‎2.肺炎双球菌体外转化实验中,将S型菌进行分离提纯获得的物质分别与R型菌混合,接种到培养基上,观察到表面光滑的菌落。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌 B.提纯后的物质诱发R型菌发生了基因突变 C.荚膜多糖进入R型菌导致表面光滑的菌落出现 D.R型菌转化成S型菌后DNA中嘌呤的比例发生了改变 答案　A 考点二　DNA分子的结构与复制 ‎【考点集训】‎ 考向　DNA分子的结构与复制 ‎1.研究人员将含15N-DNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。下列相关叙述中不正确的是(　　)‎ A.热变性处理导致F1DNA分子中的磷酸二酯键断裂 B.F1DNA中的两条链分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链 C.14NH4Cl培养液的氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧核苷酸 D.未进行热变性处理的F1DNA密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带 答案　A ‎2.将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培养液中,培养一个细胞周期的时间。取出根尖,移至不含放射性物质的培养液中,继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断不正确的是(　　)‎ A.第一个细胞周期中期的染色体均如甲所示 B.第二个细胞周期中期的染色体均如乙所示 C.第三个细胞周期中期1/4的染色体如丙所示 D.图丙所示染色体出现在第三个细胞周期 答案　C 考点三　基因的表达 ‎【考点集训】‎ 考向1　基因的表达 ‎1.如图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。下列说法正确的是(　　)‎ A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上 B.在浆细胞中②过程转录出的α链一定是合成抗体的mRNA C.①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间 D.③过程只发生在位于内质网上(或游离)的核糖体上 答案　C ‎2.如图为中心法则图解,a~e表示相关生理过程。以下叙述正确的是(　　)‎ A.b、d过程只能在细胞分裂时进行 B.图中能发生碱基互补配对的只有a、b、c C.活细胞都可以发生a、b、d D.图中所有过程都可在细胞内发生 答案　D 考向2　基因对性状的控制 ‎3.如图为基因的作用与性状的表现流程示意图,关于该流程的叙述正确的是(　　)‎ A.①过程是转录,以DNA的两条链为模板合成mRNA B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成 C.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程属于间接控制生物体的性状 D.某段DNA上发生了基因突变,则形成的mRNA、蛋白质一定会改变 答案　C 炼技法　提能力 方法一　“两看法”分析子代T2噬菌体的标记情况 ‎【方法集训】‎ ‎1.(2019黑龙江哈尔滨调研,23)科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,待大肠杆菌解体后,15N(　　)‎ A.不出现在T2噬菌体中 B.仅出现在T2噬菌体的DNA中 C.出现在T2噬菌体的外壳和DNA中 D.仅出现在T2噬菌体的外壳中 答案　C ‎2.1个32P标记的大肠杆菌被1个35S标记的T2噬菌体侵染,大肠杆菌裂解后释放的噬菌体(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.有35S,部分有32P B.有35S,全部有32P C.无35S,部分有32P D.无35S,全部有32P 答案　D 方法二　“图解法”突破DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题 ‎【方法集训】‎ ‎1.(2019北京海淀期中,24)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养充足时间后,置于不含放射性标记的培养基中继续分裂,则第一次和第二次有丝分裂中期染色体的放射性标记分布情况是(　　)‎ A.第一次:每条染色体仅有1条染色单体被标记 B.第一次:半数的染色体含有被标记的染色单体 C.第二次:每条染色体仅有1条染色单体被标记 D.第二次:半数的染色体含有被标记的染色单体 答案　C ‎2.将小鼠(2N=40)精子的染色体DNA用32P标记,与未标记的卵细胞受精后放在无放射性的培养液中培养。下列分析正确的是(　　)‎ A.被标记的细胞比例随分裂次数增加而下降 B.被标记的染色体比例随分裂次数增加而下降 C.第一次分裂后期每个细胞中被标记的染色体有20条 D.第二次分裂每个细胞中被标记的DNA分子有20个 答案　D ‎【五年高考】‎ A组　自主命题·北京卷题组 ‎　(2010北京理综,30,16分)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。‎ 组别 ‎1组 ‎2组 ‎3组 ‎4组 培养液中唯一氮源 ‎14NH4Cl ‎15NH4Cl ‎14NH4Cl ‎14NH4Cl 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 ‎(14N/14N)‎ 仅为重带 ‎(15N/15N)‎ 仅为中带 ‎(15N/14N)‎ ‎1/2轻带(14N/14N)‎ ‎1/2中带(15N/14N)‎ 请分析并回答:‎ ‎(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过　　　　代培养,且培养液中的　　　　是唯一氮源。 ‎ ‎(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第　　　　组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第　　　　组和第　　　　组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是　　　　　　　。 ‎ ‎(3)分析讨论:‎ ‎①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自　　　　,据此可判断DNA分子的复制方式不是　　　　复制。 ‎ ‎②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果　　　　(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 ‎ ‎③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置　　　　　　,放射性强度发生变化的是　　　　带。 ‎ ‎④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为　　　　。 ‎ 答案　(1)多　15N/15NH4Cl ‎(2)3　1　2　半保留复制 ‎(3)①B　半保留　②不能　③没有变化　轻　④15N B组　统一命题、省(区、市)卷题组 考点一　人类对遗传物质的探索过程 ‎1.(2019江苏单科,3,2分)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是(　　)‎ A.实验中可用15N代替32P标记DNA B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 答案　C ‎2.(2018课标全国Ⅲ,1,6分)下列研究工作中由我国科学家完成的是(　　)‎ A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验 C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成 答案　D 考点二　DNA分子的结构与复制 ‎3.(2019天津理综,1,6分)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究(　　)　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.DNA复制的场所 B.mRNA与核糖体的结合 C.分泌蛋白的运输 D.细胞膜脂质的流动 答案　A 考点三　基因的表达 ‎4.(2019课标全国Ⅰ,2,6分)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是(　　)‎ ‎①同位素标记的tRNA ‎②蛋白质合成所需的酶 ‎③同位素标记的苯丙氨酸 ‎④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ‎⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A.①②④ B.②③④‎ C.③④⑤ D.①③⑤‎ 答案　C ‎5.(2018江苏单科,3,2分)下列关于DNA和RNA的叙述,正确的是(　　)‎ A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物 B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成 C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质 D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与 答案　D ‎6.(2017课标全国Ⅲ,1,6分)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的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 答案　C ‎【三年模拟】‎ 时间:50分钟　分值:90分 一、选择题(每题5分,共55分)‎ ‎1.(2020届北京海淀期中,16)为研究R型肺炎双球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质,研究者进行了如图所示的转化实验。对本实验作出的分析,不正确的是(　　)‎ A.本实验通过酶解去除单一成分进行研究 B.甲、乙组培养基中只有S型菌落出现 C.蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活性 D.本实验结果表明DNA使R型菌发生转化 答案　B ‎2.(2020届北京海淀期中,17)下列关于DNA复制的叙述,不正确的是(　　)‎ A.以A、U、C、G四种游离碱基为原料 B.DNA聚合酶催化子链延伸 C.配对碱基间通过氢键相互连接 D.子代DNA一条链来自亲代 答案　A ‎3.(2020届北京海淀期中,18)氧气感应机制使细胞能够调节新陈代谢以适应低氧水平,细胞中低氧调节基因表达调控的机理如图所示。下列相关分析,不正确的是(　　)‎ A.低氧调节基因转录受H蛋白和A蛋白复合物调控 B.氧含量正常时进入细胞核中的H蛋白量较少 C.V蛋白功能丧失会导致低氧调节基因表达降低 D.H蛋白的氧依赖性降解从分子水平调控了基因表达 答案　C ‎4.(2020届北京朝阳期中,9)下列关于DNA和RNA的叙述,正确的是(　　)‎ A.原核生物的拟核DNA常作为基因工程中使用的载体 B.真核细胞内DNA和RNA的合成都只在细胞核内完成 C.原核细胞和真核细胞中基因表达都需要DNA和RNA参与 D.肺炎双球菌转化实验证明了DNA和RNA都是遗传物质 答案　C ‎5.(2020届北京朝阳期中,10)下列关于“核酸是遗传物质的证据”实验的叙述,正确的是(　　)‎ A.R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因突变的结果 B.32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,子代噬菌体多数有放射性 C.噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短不影响实验结果 D.烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质 答案　D ‎6.(2019北京西城期末,7)M13丝状噬菌体的遗传物质是单链闭合的DNA,以下叙述正确的是(　　)‎ A.M13的DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数 B.M13的DNA复制过程涉及碱基互补配对 C.可用含35S的培养基培养M13以标记蛋白质 D.M13的核糖体是合成蛋白质外壳的场所 答案　B ‎7.(2019北京西城期末,8)如图是tRNA的结构示意图,以下叙述错误的是(　　)‎ A.tRNA是相关基因表达的产物 B.tRNA分子一定含有氢键 C.tRNA分子一定含有磷酸二酯键 D.不同tRNA携带的氨基酸一定不同 答案　D ‎8.(2019北京朝阳期末,7)真核细胞中的miRNA是一类由内源基因编码的单链RNA分子,它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,从而调控基因的表达。据此分析,下列说法正确的是(　　)‎ A.真核细胞中所有miRNA的核苷酸序列都相同 B.miRNA中的碱基类型决定此RNA是单链结构 C.miRNA通过阻止靶基因的转录来调控基因表达 D.miRNA的调控作用可能会影响细胞分化的方向 答案　D ‎9.(2019北京西城二模,2)真核细胞部分蛋白质需在内质网中进行加工。研究发现,错误折叠的蛋白质会通过与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中,直到正确折叠(如图所示)。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.错误折叠的蛋白作为信号调控伴侣蛋白基因表达 B.转录因子和伴侣蛋白mRNA通过核孔进出细胞核 C.伴侣蛋白能使错误折叠的蛋白A空间结构发生改变 D.蛋白A和伴侣蛋白由细胞核中同一基因编码 答案　D ‎10.(2018北京丰台一模,2)如图表示核糖体上合成蛋白质的过程。四环素抑制tRNA与细菌核糖体的A位点结合,使蛋白质合成停止,从而阻断细菌的生长,常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.核糖体的主要成分是蛋白质和mRNA B.四环素与A位点结合促进了新肽键的形成 C.图中从E位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸 D.人体细胞与细菌细胞的核糖体没有差异 答案　C ‎11.(2018北京西城期末,9)1958年,Meselson和Stahl用稳定同位素和氯化铯密度梯度离心方法研究大肠杆菌DNA的复制。首先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代,然后转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。提取不同代数大肠杆菌的DNA,进行密度梯度离心,结果如图所示(0世代时,DNA条带的平均密度是1.724,4.1世代时,较深的DNA条带平均密度是1.710)。下列分析错误的是(　　)‎ A.该实验证明了DNA的复制是半保留复制 B.条带密度越来越小的原因是15N在逐渐衰变 C.1.0世代时,DNA条带的平均密度是1.717‎ D.4.1世代时,两个DNA条带的含量比值大于7∶1‎ 答案　B 二、非选择题(共35分)‎ ‎12.(2020届北京朝阳期中,17)(15分)心肌细胞不能增殖,基因ARC在心肌细胞中特异性表达,抑制其凋亡,以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA,如miR-223(链状)、HRCR(环状)。结合如图回答问题:‎ ‎(1)启动过程①时,　　　　酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是　　　　,该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序　　　　(相同/不同)。 ‎ ‎(2)当心肌缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA特定序列通过　　　　　　　原则结合形成核酸杂交分子1,使过程②因缺少　　　　而被抑制,使ARC无法合成,最终导致心力衰竭。与基因ARC相比,核酸杂交分子1中特有的碱基对是　　　　。 ‎ ‎(3)HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA,以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短越容易与HRCR结合,这是因为其碱基数目少,特异性　　　　。 ‎ ‎(4)根据所学的知识及题中信息,判断下列关于RNA功能的说法,正确的是　　　(填写字母序号)。 ‎ a.有的RNA可作为遗传物质 b.有的RNA是构成某些细胞器的成分 c.有的RNA具有催化功能 d.有的RNA可调控基因表达 e.有的RNA可运输氨基酸 f.有的RNA可作为翻译的直接模板 ‎(5)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,据图分析其依据是 　。 ‎ 答案　(1)RNA聚合　核糖体　相同 ‎(2)碱基互补配对　模板　A—U ‎(3)弱 ‎(4)a、b、c、d、e、f ‎(5)HRCR与miR-223碱基互补配对,清除miR-223,使ARC基因的表达增加,抑制心肌细胞的凋亡 ‎13.(2019北京西城二模,31)(20分)咪唑喹啉衍生物(BEZ)和长春花碱(VLB)用于治疗卵巢癌、肝癌等癌症,为研究二者对肾癌的治疗效果,研究人员进行了系列实验。‎ ‎(1)体外培养癌细胞:培养液中补充动物血清利于更好地模拟　　　　的成分。将肾肿瘤组织用　　　　处理后,制成细胞悬浮液。将装有细胞悬浮液的培养瓶置于　　　　中培养。 ‎ ‎(2)探究BEZ和VLB单独及联合使用对肾癌细胞凋亡的影响,结果如图1所示。‎ 图1‎ 该实验的自变量是　　　　　　　　　　　　　　,实验结果表明　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)Caspase-3是细胞内促凋亡蛋白,Mcl-1是Caspase-3基因表达的调控因子。为研究BEZ和VLB治疗肾癌的机制,研究人员对各组细胞进行实验处理24小时后,检测Mcl-1的mRNA和蛋白质含量,结果如图2。‎ 注:GAPDH作为内参,排除实验操作、检测方法等干扰 图2‎ ‎①图2中左图与右图GAPDH内参的化学成分　　　　(填“相同”或“不同”)。据图2推测BEZ和VLB通过　　　　影响Mcl-1蛋白含量。 ‎ ‎②综合图1、图2结果,在下列箭头上标明“+”或“-”(分别表示“促进”和“抑制”),图示药物发挥作用的机理。‎ BEZ和VLBMcl-1蛋白Caspase-3细胞凋亡肾肿瘤体积 ‎(4)请结合上述研究,为治疗肾癌提出合理建议:　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)内环境　胰蛋白酶　CO2恒温培养箱 ‎(2)BEZ的浓度、VLB的浓度及两者不同浓度的组合　单独使用BEZ和VLB对肾癌细胞凋亡无明显影响,二者联合使用促进肾癌细胞凋亡,且与浓度呈正相关 ‎(3)①不同　抑制Mcl-1蛋白质的合成(翻译)或促进Mcl-1蛋白质降解 ‎②-　-　-‎ ‎(4)VLB和BEZ联合用药、设法降低Mcl-1蛋白含量、增加Caspase-3含量或功能(合理即可)‎