2021年新课标（老高考）生物复习练习课件：专题10　遗传的分子基础.pptx

1、考点考点1 1 遗传物质的探索遗传物质的探索 1.(2020浙江7月选考,12,2分)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( ) A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传 B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌 C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传 D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌 答案答案 D 活体转化实验中,R型菌转化成S型菌的实质是S型菌的DNA与R型菌的DNA实现了基 因重组,属于可遗传变异,所以转化后形成的S型菌的性状可以稳定遗传下去,A错误;离体转化实验 中,分

2、别将S型活菌的DNA、蛋白质、荚膜物质和DNA+DNA酶的混合物加入含R型活菌的培养 基中,结果只有加入S型活菌DNA的培养基长出了S型活菌,B、C错误;DNA酶可以将DNA水解成 脱氧核苷酸,所以经DNA酶处理的S型菌提取物中不含有S型菌的DNA,无法使R型菌转化成S型菌, D正确。 2.(2019海南单科,21,2分)下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是 ( ) A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花白花=31 B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲 C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌 D.用放射性

3、同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性 答案答案 B 本题通过辨析生物遗传物质的实验证据,考查考生对遗传物质的功能和实验探究方法 的分析能力,属于对科学探究素养中结果分析要素的考查。将病毒甲的RNA(核糖核酸)与病毒乙 的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明生物性状的遗传是由RNA控制的,可判断RNA是 遗传物质;其他选项中的遗传现象不能确认是否与RNA有关,故不能作为判断核糖核酸是遗传物 质的直接证据,B项符合题意。 3.(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

4、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 答案答案 D 本题借助生物学史的问题探讨培养考生的家国情怀,属于对社会责任素养中热点评价 的考查。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14 CO2,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。 4.(2017课标全国,2,6分)在证明DNA是遗

5、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 答案答案 C 本题主要考查病毒的相关知识及T2噬菌体侵染细菌的过程,体现了对生命观念素养中 的结构与功能观的考查。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

6、;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T2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。 5.(2017课标全国,29,10分)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

7、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 收集病毒并检测其放射性。 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。培养一段时间 后收集病毒并检测其放射性。 (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。 解析解析 该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法,体现了对科学探究素养中实验 设计的考查。题目假设病毒在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,放射性同位素标记的尿嘧 啶(U)和胸腺嘧啶(

8、T)只能通过宿主细胞进入病毒。因此,收集新复制的病毒,并检测它的放射性,便 可知其核酸的类型。将含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)的培养基分别标记为 甲组、乙组,分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射 性。若为RNA病毒,则甲组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标记的尿嘧啶而具有放射 性,乙组收集的病毒无放射性;若为DNA病毒,则乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标 记的胸腺嘧啶而具有放射性,甲组收集的病毒无放射性。 6.(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

9、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 以下为教师用书专用 答案答案 C 本实验巧妙地运用32P标记DNA,将DNA与蛋白质区分开,单独直接观察DNA的遗传作 用,DNA和蛋白质中都含有N,故不可用15N代替32P标记DNA,A错误;子代T2噬菌体的外壳蛋白是由 T2噬菌体的DNA控制合成的,B错误;T2噬菌体的DNA的合成所需要的原料由大肠杆菌提供,C正确; 该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。 7.(2019浙江4月选考,20,2分)为研究R

10、型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是 蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。 下列叙述正确的是( ) A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性 B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质 C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA D.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA 答案答案 C 本题通过肺炎双球菌转化实验,考查了科学探究中的结果分析。甲组培养皿中有S型菌 落和R型菌落,A错误;乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质不是蛋白质,B错误;丙组培养 皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA,C正确;该实验

11、能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,不 能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA,D错误。 8.(2018浙江11月选考,18,2分)下列关于遗传物质的叙述,正确的是( ) A.烟草的遗传物质可被RNA酶水解 B.肺炎双球菌的遗传物质主要是DNA C.劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNA D.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸 答案答案 C 本题通过对多种生物的遗传物质的分析,考查了生命观念中的物质与能量观。烟草是 植物,其遗传物质是DNA,不能被RNA酶水解,A错误;肺炎双球菌的遗传物质就是DNA,对于整个生 物界来说,DNA是主要的遗传物质,B错误;劳氏肉瘤病毒的遗传物质是

12、RNA,且它是逆转录病毒,能 以RNA为模板逆转录出单链DNA,C正确;T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核苷酸,D 错误。 9.(2018浙江4月选考,23,2分)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是 ( ) A.T2噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的T2噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性 B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果 C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋 白质不是遗传物质 D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质

13、重建的病毒感染烟草叶 片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质 答案答案 D 本题通过“核酸是遗传物质的证据”的三个经典实验,体现了对科学探究中结果分析 要素的考查。T2噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的是T2噬菌体的DNA,而DNA复制为半保留 复制,新链合成过程中的原料由细菌提供,只有少部分子代噬菌体具有放射性,A错误;肺炎双球菌 活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果,B错误;肺炎双球菌离体细 菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,不能说明蛋白质不是遗 传物质,C错误。 10.(2017浙江4月选考,20,

14、2分)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是 ( ) A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎双球菌的菌落为光滑的 B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射加热杀死的S型菌的小鼠仍存活 C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌 D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的 答案答案 D 本题通过肺炎双球菌转化实验,考查了科学思维和科学探究中的结果分析。S型肺炎 双球菌的菌落比较光滑,R型肺炎双球菌的菌落比较粗糙,A错误;S型菌的蛋白质经加热失活导致 其失去致病能力,小鼠存活,B错误;S型菌的转化因子不能使所有的R型菌转化,故从病死小鼠体内 能同时

15、分离出S型菌和R型菌,C错误;该实验只能说明S型菌中存在某种转化因子使R型菌转化成S 型菌,但并不能证明该转化因子就是DNA,D正确。 考点考点2 2 DNADNA的结构与复制的结构与复制 1.(2020浙江7月选考,3,2分)某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是( ) A.表示胞嘧啶 B.表示腺嘌呤 C.表示葡萄糖 D.表示氢键 答案答案 D 与A配对,所以为胸腺嘧啶,A错误;与G配对,所以为胞嘧啶,B错误;表示脱氧 核糖,C错误;表示氢键,D正确。 2.(2020江苏单科,20,2分)同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中,下列科学 研究未采用同位素标记法的是( )

16、A.卡尔文(M.Calvin)等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径 B.赫尔希(A.D.Hershey)等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质 C.梅塞尔森(M.Meselson)等证明DNA进行半保留复制 D.温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质 答案答案 D 卡尔文等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径时,用14C标记了CO2中的碳,A不符合 题意;赫尔希等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质的实验中,采用35S、32P分别标记T 2噬菌体,B不符合题意;梅塞尔森等证明DNA进行半保留复制时,利用 15N标记DNA,C不符合题意;温 特证明胚芽

17、鞘产生促进生长的化学物质时并没有采用同位素标记法,D符合题意。 3.(2018海南单科,15,2分)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该 大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子 的组成类型和比例分别是( ) A.有15N14N和14N14N两种,其比例为13 B.有15N15N和14N14N两种,其比例为11 C.有15N15N和14N14N两种,其比例为31 D.有15N14N和14N14N两种,其比例为31 答案答案 D 本题以大肠杆菌繁殖的同位素标记实验为情境,考查DNA半保留复制的特点,体

18、现了科 学思维素养中的演绎与推理要素。将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后, 由于DNA的半保留复制,得到的子代DNA为2个15N15N-DNA和2个14N15N-DNA,再将其转到含有14N 的培养基中繁殖一代,会得到6个15N14N-DNA和2个14N14N-DNA,比例为31,D正确。 4.(2017海南单科,24,2分)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)两个值的叙述,正确的是( ) A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一值不同 B.前一个值越大,双链DNA分子的稳定性越高

19、C.当两个值相同时,可判断这个DNA分子是双链 D.经半保留复制得到的DNA分子,后一值等于1 答案 D 双链DNA分子中碱基数目A=T、G=C,故任何双链DNA分子中(A+C)/(G+T)相同,均等于1,但 不同DNA分子的(A+T)/(G+C)不同,A错误,D正确;A、T之间有两个氢键,G、C之间有三个氢键,G+C所 占比例越大,DNA分子的稳定性越高,B错误;单链DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个值也可 能相同,C错误。 5.(2016课标全国,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

20、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 答案答案 C 本题考查考生是否具有针对特定生物学问题进行分析与判断的能力,属于对科学思维 素养的考查。因为该物质可使DNA双链不能解开,DNA复制时需要解旋,所以若在细胞正常生长 的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mRNA主要是在细胞核中 以DNA的一条链为模板合成的,因此,RNA转录时需要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

21、误;该物质能抑制DNA复制,因此,可抑制癌细胞增 殖,D正确。 6.2016课标全国,29(2)(3),7分在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、和 表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-PPP或dA-PPP)。回答下列 问题: (2)若用带有32P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“”“”或“”)位上。 (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

22、(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 。 答案答案 (2) (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 解析解析 本题借助给定的情境问题考查考生的演绎与推理能力,属于对科学思维素养的考查。(2)脱 氧核苷酸中的磷酸应对应dATP的位上的磷酸基团,若用dATP作为DNA生物合成的原料,则dATP 需脱去位和位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸,所以带有32P的磷酸基团应在dATP的位上。(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

23、感染大肠杆菌,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。 7.(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 以下为教师用书专用 答案答案 A 本题借助DNA复制,考查考生理解所学知识点并作出合理判断的能力;试题通过比较分 析的方法体现了生命观念素养中的结构与功能观。胸腺嘧啶是脱氧核苷酸的特有组成成分之一, 脱氧核苷酸是DNA

24、复制的原料,故用3H标记的胸腺嘧啶合成脱氧核苷酸,注入真核细胞后可以用 于研究DNA复制的场所,A正确。 易混易错易混易错 脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核糖核酸:脱氧核糖是一种五碳糖,脱氧核苷酸是脱氧 核糖核酸的基本组成单位,脱氧核糖核酸即DNA分子。 8.(2019浙江4月选考,25,2分)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新 合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记 DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光 被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,

25、培养到第三个细胞周期的中期进行 染色并观察。下列推测错误的是( ) A.1/2的染色体荧光被抑制 B.1/4的染色单体发出明亮荧光 C.全部DNA分子被BrdU标记 D.3/4的DNA单链被BrdU标记 答案答案 D 本题以DNA进行半保留复制的实验为背景,考查通过构建模型分析细胞分裂过程中 DNA与染色体的行为变化,体现了科学思维素养中的模型与建模要素。根据DNA的半保留复制 特点,第一次有丝分裂结束后,细胞中的DNA全部为一条链含有BrdU,一条链不含;第二次有丝分裂 结束,子代所有DNA有一半两条链均含BrdU,有一半DNA只有一条链含有BrdU;第三次有丝分裂 中期,有1/2的染色体两

26、条染色单体中的DNA双链均含BrdU(即被染色后无明亮荧光),有1/2的染色 体一条染色单体中的DNA一条链含BrdU(被染色后有明亮荧光),另一条染色单体中DNA双链均含 BrdU(被染色后无明亮荧光)。因此在第三次有丝分裂中期,1/2的染色体荧光被抑制,A正确;有1/4 的染色单体发出明亮荧光,B正确;全部DNA分子被BrdU标记,C正确;7/8的DNA单链被BrdU标记,D 错误。 考点考点3 3 基因的表达基因的表达 1.(2020课标全国,1,6分)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是( ) A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质 B.细胞中以DNA的

27、一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽 C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等 D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子 答案答案 B 真核生物的遗传物质是DNA,因此真核生物的遗传信息贮藏在DNA中,遗传信息的传递 遵循中心法则,即遗传信息可以从DNA流向DNA,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,A正 确;细胞中一个DNA分子中含有多个基因,而每个基因都具有独立性,因此以DNA的一条单链为模 板转录出的RNA可以是mRNA(可编码多肽),也可以是tRNA或rRNA,B错误、D正确;由于基因通 常是具有遗传效应的DNA片段,在DNA分子中还存在没

28、有遗传效应的片段,因此细胞中DNA分子 的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等,C正确。 2.(2020课标全国,3,6分)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I 的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列 说法错误的是( ) A.一种反密码子可以识别不同的密码子 B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合 C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成 D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变 答案答案 C 由题图可知,位于tRNA上的反密码子CCI可以识别mRNA上的GGU、GGC、GGA三种

29、 不同的密码子,A正确;密码子和反密码子的碱基之间通过氢键且按照碱基互补配对的原则结合,B 正确;tRNA和mRNA分子均由一条链组成,其中tRNA链经过折叠形成三叶草的叶形,其一端是携带 氨基酸的部位,另一端是三个相邻的碱基构成的反密码子,反密码子与mRNA上的密码子结合,C错 误;由题图可知,mRNA上的三种密码子GGU、GGC、GGA决定的氨基酸均为甘氨酸,所以mRNA 中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变,D正确。 3.(2020天津,3,4分)对于基因如何指导蛋白质合成,克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转 换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子。该种分子

30、后来被发现是( ) A.DNA B.mRNA C.tRNA D.rRNA 答案答案 C tRNA比mRNA小得多,分子结构也很特别,RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其 一端携带氨基酸,另一端有3个特殊的碱基,每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补 配对,所以tRNA是一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子,C正确。 4.(2020江苏单科,9,2分)某膜蛋白基因在其编码区的5端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCTT,下列 叙述正确的是( ) A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变 B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例 C.若CTCTT重复

31、6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变 D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大 答案答案 C 基因内部碱基对的增添、缺失或替换都会导致基因结构改变,引起基因突变,A错误;双 链DNA分子中,A=T,C=G,嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,B错误;CTCTT重复序列转录出来的mRNA 不含起始密码子AUG,不改变起始密码子后对应的氨基酸序列,C正确;正常情况下,某基因碱基总 数不变,若CTCTT重复次数越多,起始密码子可以编码氨基酸碱基序列越短,编码的蛋白质相对分 子量越小,D错误。 5.(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

32、,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. 答案答案 C 本题以基因表达的相关知识为载体,考查学生运用所学知识,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 能观要素的考查。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

33、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。 知识拓展知识拓展 遗传密码 (1)遗传密码:一般来说,mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。(2)遗传密码的特点:简并性(多 个遗传密码可决定一种氨基酸)和通用性(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)。 6.(2018课标全国,2,6分)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。 下列相关叙述错误的是( ) A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物 B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有 C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋

34、白可能是DNA聚合酶 D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶 答案答案 B 本题借助蛋白质的不同功能,考查学生利用所学知识对生物学问题进行解释、推理、 判断的能力;试题通过基础判断的形式体现了对生命观念素养中结构与功能观要素的考查。真、 原核细胞DNA复制时,与DNA结合的蛋白质可能是解旋酶和DNA聚合酶,故真核细胞的染色体、 染色质和原核细胞的拟核中均可能含有DNA-蛋白质复合物,A正确,B错误;若复合物中的某蛋白 质参与DNA复制,则该蛋白质可能是解旋酶或DNA聚合酶,C正确;RNA聚合酶催化转录过程,若复 合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶

35、,D正确。 7.(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 答案答案 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

36、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。 8.(2020课标全国,29,10分)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。 回答下列问题: (1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它 们是 。 氨基酸 密码子 色氨酸 UGG 谷氨酸 GAA GAG 酪氨酸 UAC UAU 组氨酸 CAU CAC (2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核 和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是 ,作

37、为mRNA执行功能部位的是 ;作为RNA聚合酶合成部位的是 ,作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。 (3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG, 则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3 处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为 。 答案答案 (1)rRNA、tRNA (2)细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 (3)酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨 酸 UAUGAGCACUGG 解析解析 (1)在大豆细胞中,蛋白质的合成(翻译)是在核糖体上进行的,需要mRNA、rRNA和tRNA的 参与。该过程中,rRNA作

38、为核糖体的重要组成成分,是核糖体行使其重要功能所必需的;mRNA作 为翻译的模板,含有密码子,行使传达DNA上遗传信息的功能;tRNA把对应的氨基酸运送到核糖体 上。(2)大豆细胞中,大多数mRNA是在细胞核中以DNA为模板转录而来的,因细胞核中不含核糖 体,细胞核中转录而来的mRNA经过加工成为成熟的mRNA后,需要通过核孔复合体转移到细胞质 中的核糖体上进行翻译;RNA聚合酶催化转录过程,其化学本质为蛋白质,因此其合成部位是细胞 质,细胞质中合成的RNA聚合酶通过核孔复合体进入细胞核,参与转录过程。(3)已知该小肽对应 的编码序列为UACGAACAUUGG,则其中含有的密码子为UAC、GA

39、A、CAU、UGG,根据题中 提供的密码子表可知对应的氨基酸分别为酪氨酸、谷氨酸、组氨酸、色氨酸,因此该小肽的氨基 酸序列为酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但相 应的氨基酸序列不变,即发生碱基替换后的DNA转录而来的mRNA中相应密码子对应的氨基酸并 未改变,题表中4种氨基酸除色氨酸外,都含有两种密码子,因此该DNA序列发生的3处碱基替换影 响的只能是酪氨酸、谷氨酸、组氨酸对应的密码子,所以此时编码小肽的RNA序列应为UAU- GAGCACUGG。 9.(2020江苏单科,30,8分)研究发现,线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达,进而调

40、 控细胞的功能。如图为T细胞中发生上述情况的示意图,请据图回答下列问题: (1)丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A,再彻底分解成 和H。H经一系 列复杂反应与 结合,产生水和大量的能量,同时产生自由基。 (2)线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核,使染色质中与 结合的蛋白质乙酰化,激活干扰 素基因的转录。 (3)线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到 中,激活NFAT等调控转录的蛋白质分子, 激活的NFAT可穿过 进入细胞核,促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的 分子与核糖体结合,经 过程合成白细胞介素。 (4)T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达,其意义是 。 答案答案 (

41、8分)(1)CO2 O2 (2)DNA (3)细胞质基质 核孔 mRNA 翻译 (4)提高机体的免疫能 力 解析解析 (1)在线粒体基质中发生有氧呼吸第二阶段,该阶段中丙酮酸与H2O彻底分解成CO2和H。 H经一系列化学反应与O2结合产生水和大量的能量,同时产生自由基。(2)分析题图,线粒体中产 生的乙酰辅酶A可以进入细胞核,因细胞核中染色质主要由DNA与蛋白质构成,故乙酰辅酶A使染 色质中与DNA结合的蛋白质乙酰化,激活干扰素基因的转录。(3)分析题图可知,线粒体内产生的 自由基穿过线粒体膜到细胞质基质中,激活NFAT等调控转录的蛋白质分子。由于NFAT的化学本 质是蛋白质,因此激活的NFA

42、T需要穿过核孔进入细胞核。转录可产生mRNA,其与核糖体结合后 开始翻译的过程。(4)T细胞内乙酰辅酶A进入细胞核后,使染色质中的蛋白质乙酰化,从而激活干 扰素基因的转录,而自由基进入细胞核后,促进了白细胞介素基因的转录。由此可知,T细胞内乙酰 辅酶A和自由基调控核内基因的表达,从而提高了机体的免疫能力。 10.(2019浙江4月选考,22,2分)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( ) A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板 B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能 C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链 D.编码氨基酸的密码

43、子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成 以下为教师用书专用 答案答案 A 本题通过遗传信息表达过程,考查了生命观念中的结构与功能观。一个DNA分子可包 含多个基因,其转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板,A正确;转录过程中,RNA聚合酶有 解开DNA双螺旋结构的功能,B错误;多个核糖体可相继结合在一个mRNA分子上合成多条相同的 多肽链,C错误;编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成,D错误。 11.(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

44、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 答案答案 D 本题通过比较DNA和RNA合成、结构和功能的异同,考查了考生对核心概念的理解能 力,体现了科学思维素养中的归纳与概括要素。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

45、 糖体的参与下合成蛋白质的过程,故基因的表达需要DNA和RNA的参与,D正确。 知识归纳知识归纳 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。 12.(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,tRNA不 变)

46、。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,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-t

47、RNACys中的 半胱氨酸还原成丙氨酸时,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不变”这一关键信息。 13.(2013课标全国,1,6分)关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是( ) A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的 C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D.线粒体中的DNA能控制

48、某些蛋白质的合成 答案答案 D tRNA具有专一性,一种tRNA只能携带一种特定的氨基酸,A错误;DNA聚合酶是在细胞 质中的核糖体上合成的,B错误;反密码子是位于tRNA上可以与mRNA上的密码子互补配对的3个 碱基,C错误;线粒体中含有DNA、RNA、核糖体以及相关的酶,能完成转录和翻译过程,因而线粒 体中的DNA能控制某些蛋白质的合成,D正确。 14.(2013课标,1,6分)关于DNA和RNA的叙述,正确的是( ) A.DNA有氢键,RNA没有氢键 B.一种病毒同时含有DNA和RNA C.原核细胞中既有DNA,也有RNA D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA 答案答案 C 本题主要考查DNA和RNA的相关