北京市2021高考生物一轮复习 专题10 遗传的分子基础精练（含解析）.docx

1、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2DNA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,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

2、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DNAC.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

3、传物质是DNA答案C2.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

4、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A2.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

5、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.在浆细胞中过程转录出的链一定是合成抗体的mRNAC.过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间D.过程只发生在位于内质网上(或游离)的核糖体上答案C2.如图为中心法则图解,ae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、cC.活细胞都可以

6、发生a、b、dD.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.过程是转录,以DNA的两条链为模板合成mRNAB.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

7、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C2.1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32PB.有35S,全部有32PC.无35S,部分有32PD.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.

8、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C2.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

9、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14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取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,

10、才能说明DNA分子的复制方式是。(3)分析讨论:若子代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。若将子代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。若在同等条件下将子代继续培养,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。若某次实验的结果中,子代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)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15NB组统一命题、省(区、市)卷题组考点一人类对遗

11、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DNAB.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C2.(2018课标全国,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,

12、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,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()同位素标记的tRNA蛋白质合成所需的酶同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A.B.C.D.答案C5.(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

13、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D6.(2017课标全国,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

14、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B2.(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A3.(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

15、.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C4.(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C5.(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

16、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D6.(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B7.(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

17、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D8.(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D9.(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

18、”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D10.(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mRNAB.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

19、的核糖体没有差异答案C11.(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1.717D.4.1世代

20、时,两个DNA条带的含量比值大于71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)启动过程时,酶需识别并与基因上的启动子结合。过程的场所是,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,

21、使过程因缺少而被抑制,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。

22、答案(1)RNA聚合核糖体相同(2)碱基互补配对模板AU(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

23、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。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)不同抑制Mcl-1蛋白质的合成(翻译)或促进Mcl-1蛋白质降解-(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)