2020年新课标Ⅲ高考生物复习练习课件专题10 遗传的分子基础.pptx
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1、五年高考,A组 统一命题课标卷题组,考点1 人类对遗传物质的探索历程,1.(2018课标,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 本题主要考查生物科学史的相关知识。奥地利的孟德尔以豌豆为材料发现了性状 遗传规律,A错误;美国的卡尔文用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放 射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用暗反应中的转移途径,B错误;美国的艾弗里的肺炎双 球菌转化实验证明
2、了DNA是遗传物质,C错误;世界上第一个人工合成的蛋白质具有生物 活性的结晶牛胰岛素,是由我国科学家完成的,D正确。 素养解读 本题通过科学史考查科学思维中的归纳与概括。 思维发散 科学研究方法 孟德尔用假说演绎法发现了性状遗传规律;卡尔文用同位素标记法研究光合作用的暗反应 过程;艾弗里设法将DNA、蛋白质和多糖等物质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。,2.(2017课标,2,6分)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
3、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,答案 C 本题主要考查病毒的相关知识及噬菌体侵染细菌的过程。T2噬菌体专一性地侵染 大肠杆菌,而不能侵染肺炎双球菌,A错误;T2噬菌体营寄生生活,在宿主活细胞中进行遗传物质 DNA的复制,合成mRNA和蛋白质,以实现增殖,B错误;用含有32P的培养基培养大肠杆菌,大肠 杆菌被32P标记,T2噬菌体寄生在被标记的大肠杆菌中,利用宿主的32P合成噬菌体的核酸,C正确; 人体免疫缺陷病毒即HIV,其核酸为RNA,增殖时发生逆转录过程,T2噬菌体的核酸为DNA,D错 误。 素养
4、解读 本题通过噬菌体有关叙述考查生命观念中结构与功能观和科学思维。 知识归纳 (1)病毒无细胞结构,主要由蛋白质和核酸组成。(2)只能用活细胞培养病毒。(3)病 毒只含有一种核酸,DNA或RNA。,考点2 DNA的结构与复制,1.(2016课标,2,6分)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 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,答案 C 因为该物质可使DNA双链不能解开,DNA复制
5、时需要解旋,所以若在细胞培养液中 加入该物质,会导致细胞中DNA复制发生障碍,A正确;由于RNA是在细胞核中以DNA一条链 为模板合成的,因此,转录RNA前需要DNA解旋,B正确;因为该物质使DNA复制不能完成,所以 可将细胞周期阻断在分裂间期,C错误;该物质能抑制DNA复制,因此,可抑制癌细胞增殖,D正 确。 素养解读 本题通过某种可以阻止解旋的物质考查科学思维中的推理。 审题技巧 本题信息物质的插入使DNA分子双链不能解旋是解答本题的关键。因DNA 双链不能解开,故与DNA双链解旋有关的过程均被抑制。,2.2016课标,29(3),6分在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。
6、用、和表示 ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下 列问题: (3)将一个某种噬菌体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 。,答案 (3)一个含有32P标记的噬菌体双链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分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记,解析 (3)1个噬菌体含有1个双链DNA分子,用DNA分子被32P标记的噬菌体感染大肠杆
7、菌,由 于DNA分子复制为半保留复制,即亲代DNA分子的两条链在复制中保留下来,且分别进入不 同的DNA分子中,所以理论上不管增殖多少代,子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。 素养解读 本题以噬菌体侵染大肠杆菌实验为背景考查了科学思维中的推理和科学探究中 的结果分析。 评分细则 (3)出现半保留复制或半保留复制含义(相应描述半保留复制过程)的给4分;再答出 “标记的两条链只能分配到两个噬菌体中”则可得6分。,考点3 基因的表达,1.(2019课标,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t
8、RNA 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 C 体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原 料,以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防 止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰,又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶 等。故选C。 素养解读 本题以基因表达的相关知识为载体,考查运用所学知识,对某些生物学问题作出合 理判断的能力;试题通过对体外合成多肽链所需材料的判断,体现了对生命观念素养中结构与 功能观要素的考
9、查。 知能拓展 遗传密码 (1)遗传密码:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。(2)遗传密码种类:共有64个,其中 AUG和GUG是起始密码,UAA、UAG、UGA是终止密码,不编码氨基酸。(3)遗传密码特点:简 并性(即多个遗传密码可决定一种氨基酸)和通用性(即在原核生物和真核生物中,同一遗传密 码决定相同的氨基酸)。,2.(2017课标,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
10、案 C 根据中心法则,正常真核细胞中的tRNA、rRNA和mRNA都以DNA的某一条链为模 板转录而来,A正确;不同RNA形成过程中所用的DNA模板链可能是不同的,所以两种RNA的 合成可以同时进行,互不干扰,B正确;真核细胞中的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,线粒体 DNA与叶绿体DNA在基因表达过程中也会合成RNA,C错误;转录产生RNA的过程遵循碱基互 补配对原则,因此转录出的RNA链可以与模板链的相应区域碱基互补,D正确。 素养解读 本题通过真核细胞中转录相关叙述考查科学思维。 方法技巧 本题主要考查基因表达过程中的转录等相关知识,熟知真核细胞中基因表达的过 程以及遵循的原则是正确解答
11、该题的关键。,3.(2015课标,5,6分)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。PrPc的空间结构 改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增 殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是 ( ) A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程,答案 C 根据题干信息知,朊粒为蛋白质,不可能整合到宿主的基因组中,A错误;由题干可知, 朊粒的增殖是通过诱导更多的P
12、rPc的空间结构改变实现的,而肺炎双球菌的增殖方式为二分 裂,B错误;蛋白质功能发生变化的一个重要原因是空间结构发生改变,C正确;遗传信息的翻译 过程是指在核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质的过程,而PrPc转变为PrPsc的过程是空间结构 的改变,不符合上述特点,D错误。 素养解读 本题通过朊粒考查了科学思维。 易错提醒 PrPc的本质是蛋白质,不是DNA。,4.(2015课标,2,6分)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板 合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是 ( ) A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒 B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶 C.正常人细胞
13、的每条染色体两端都含有端粒DNA D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长,答案 C 端粒是每条染色体两端都有的一段特殊序列的DNA,原核生物不具有染色体,A项 错误,C项正确;由题意可知,端粒酶可以自身的RNA为模板合成DNA的一条链,故其中的蛋白 质为逆转录酶,B项错误;正常体细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,故正常体 细胞的端粒DNA随着细胞分裂次数的增加而变短,D项错误。 素养解读 本题通过端粒酶相关信息考查了科学思维。 知识拓展 端粒由简单的DNA高度重复序列组成,用于保持染色体的完整性和控制细胞分裂 周期。每次细胞分裂后,端粒就缩短一点,一旦端粒消耗殆尽,细
14、胞将会立即激活凋亡机制,即 细胞走向凋亡。所以端粒的长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂 钟”。,B组 自主命题省(区、市)卷题组,考点1 人类对遗传物质的探索历程 (2017江苏单科,2,2分)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 本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了 转化因子的存在,
15、没有证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里实验证明了转化因子是DNA,从S型 肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实 验中离心后细菌出现在沉淀中,对沉淀后的细菌继续培养,待其裂解后得到的噬菌体并不都带 有32P标记,故C正确,D错误。 易错警示 由于32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程中最终得到的子代噬菌体数量较多,且新 合成的DNA单链不存在32P,故只有部分噬菌体具有放射性。,考点3 基因的表达,考点2 DNA的结构与复制,1.(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
16、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 本题主要考查细胞中核酸的相关知识。原核细胞内DNA的合成需要单链DNA或 RNA片段作为引物,A错误;真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成,B错误;艾弗 里的肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA是遗传物质,C错误;原核细胞和真核细胞中基 因的表达包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是在 mRNA、tRNA、核糖体的参与下合成蛋白质的过程,
17、故基因的表达需要DNA和RNA的参与,D 正确。 知识归纳 三看法判断转录和翻译过程 一看模板:若模板是DNA,则该过程是转录;若模板是RNA,则该过程是翻译; 二看原料:若原料是核糖核苷酸,则该过程是转录;若原料是氨基酸,则该过程是翻译; 三看产物:若产物是RNA,则该过程是转录;若产物是蛋白质,则该过程是翻译。,2.(2017江苏单科,23,3分)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(见图,tR- NA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻
18、译过程,那么下列说法正确的是(多选) ( ) 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 本题主要考查翻译的特点及从新情境中获取信息解决问题的能力。在一个 mRNA分子上可以先后结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,A正确;反密码子与密码子的配 对遵循碱基互补配对原则,是由密码子决定的,B错误;依据题干信息可知,用无机催化剂镍将* Cys-tRNACys中的半胱氨酸还原成丙氨酸时
19、,tRNA不变,由此推测与其配对的密码子也未变,但 所决定的氨基酸由半胱氨酸转变为丙氨酸,新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标 记的Ala,C正确、D错误。 疑难突破 本题解题的关键是审清题干,从题干中获得有效解题信息。突破点是*Cys-tRNACys 转变为*Ala-tRNACys时,“tRNA未变”这一关键信息。,3.(2016江苏单科,18,2分)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D
20、NA上的目标 位点进行切割(见下图)。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.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC 则相应的识别序列为UCCAGAAUC,答案 C Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中 的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA,C项错误;链与向导 RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。 方法技巧 该题属于高起点、低落点题型,该类题需利用教材相关知识,具体分析、处理
21、相应 问题,不必过多关注新背景信息。,4.(2015重庆理综,5,6分)结合题图分析,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,答案 D 生物的遗传物质是DNA或RNA,遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A正 确;由于密码子的简并性,核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译,表达出相同的蛋白质,B正 确;DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质,性状才得以表现,C正确;基因的两条单链间 的碱基互补配对,两条单链所含
22、遗传信息不同,D错误。 易错警示 遗传信息是指核苷酸的排列顺序,双链DNA分子的两条链的核苷酸排列顺序不同, 遗传信息不同。,5.(2015安徽理综,4,6分)Q噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠 杆菌后,QRNA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QRNA。下列叙述正确的是 ( ) A.QRNA的复制需经历一个逆转录过程 B.QRNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C.一条QRNA模板只能翻译出一条肽链 D.QRNA复制后,复制酶基因才能进行表达,答案 B 单链QRNA的复制过程为:先以该RNA为模板合成一条互补
23、RNA,再以互补RNA 为模板合成子代的QRNA,故此过程中不需要逆转录,但可形成双链RNA,A项错误、B项正 确;由图知以该RNA为模板合成了多种蛋白质,故一条单链QRNA可翻译出多条肽链,C项错 误;由题干信息可知,侵染大肠杆菌后,QRNA可立即作为模板翻译出RNA复制酶,D项错误。,6.(2018江苏单科,27,8分)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能 的一类RNA分子。图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问 题: (1)细胞核内各种RNA的合成都以 为原料,催化该反应的酶是 。 (2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨
24、基酸分子合成多肽链的是 ,此过程中还需要的 RNA有 。,(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内 (图示)中的DNA结合,有的能穿过 (图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。 (4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合, 调控造血干细胞的 ,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过 程的主要生理意义是 。,答案 (8分) (1)四种核糖核苷酸 RNA聚合酶 (2)mRNA(信使RNA) tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA) (3)染色质 核孔 (4)分化 增强人体的免疫抵御能力,解析 (
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