老高考適用2023版高考生物二輪總復習專題4基因的本質(zhì)與表達第3講基因表達與中心法則

專題四第三講1．(2022·湖南高考，2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發(fā)生(C)A．新的噬菌體DNA合成B．新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNAD．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合【解析】T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會在大腸桿菌體內(nèi)復制，合成新的噬菌體DNA，A正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進入大腸桿菌，T2噬菌體會用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼，B正確；噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉錄出RNA，C錯誤；合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合，合成蛋白質(zhì)，D正確。2．(2022·四平市模擬)格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗中，只有在小鼠體內(nèi)才能轉化成功，他將高溫殺死的S型細菌與R型活細菌混合物在培養(yǎng)基中體外培養(yǎng)時，很難得到轉化現(xiàn)象。而艾弗里在培養(yǎng)基中加了一定量的抗R型菌株的抗體在體外就比較容易觀察到轉化現(xiàn)象。下列相關解釋不合理的是(A)A．未加抗R型菌株抗體的混合物培養(yǎng)基中S型細菌的DNA不易進入R型細菌，很難發(fā)生轉化B．S型細菌對小鼠免疫力的抵抗力可能更強，因此在小鼠體內(nèi)容易大量繁殖C．在培養(yǎng)基中R型細菌的競爭力可能更強，因此很難觀察到轉化現(xiàn)象D．加入的抗R型菌株的抗體抑制了R型菌株的增殖，從而在體外容易觀察到轉化現(xiàn)象【解析】未加抗R型菌株抗體的混合物培養(yǎng)基中S型細菌的DNA會進入R型細菌，可以轉化形成S型細菌，但是由于在體外培養(yǎng)條件下，R型細菌在競爭中處于優(yōu)勢，轉化形成的S型細菌被淘汰了，A錯誤；根據(jù)題意，格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗中只有在小鼠體內(nèi)才能轉化成功，而艾弗里在培養(yǎng)基中加了一定量的抗R型菌株的抗體就在體外成功觀察到了轉化現(xiàn)象，說明S型細菌對小鼠免疫力的抵抗力更強，轉化生成的S型細菌在與R型細菌的競爭中占優(yōu)勢，而在體外條件下，R型細菌在競爭中處于優(yōu)勢，B正確；由題意可知，在體外條件下，R型細菌在競爭中處于優(yōu)勢，故很難觀察到轉化現(xiàn)象，C正確；艾弗里在培養(yǎng)基中加了一定量的抗R型菌株的抗體就在體外成功觀察到了轉化現(xiàn)象，說明加入的抗R型菌株的抗體抑制了R型菌株的增殖，從而在體外容易觀察到轉化現(xiàn)象，D正確。3．(2022·濟寧模擬)為研究攪拌時間對實驗結果的影響，科研人員用35S和32P分別標記的T2噬菌體與未標記的大腸桿菌混合保溫，一段時間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測放射性，實驗結果如表所示。下列敘述正確的是(B)攪拌時間(min)12345上清液35S百分比(%)5070758080上清液32P百分比(%)2125283030被侵染細菌成活率(%)100100100100100A．通過攪拌可使吸附在細菌上的噬菌體與細菌完全分離B．進行噬菌體侵染細菌實驗時，攪拌時間不能短于3minC．攪拌5min時，上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體D．32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32P【解析】上清液35S百分比都沒有達到100%，說明通過攪拌不可能使吸附在細菌上的噬菌體與細菌完全分離，A錯誤；進行噬菌體侵染細菌實驗時，攪拌時間短于3min，上清液35S百分比會減??；達到4min后，上清液35S百分比不再增大，說明攪拌時間不能短于3min，B正確；被侵染細菌成活率為100%，說明被侵染的細菌沒有裂解釋放子代噬菌體，放射性物質(zhì)還在沉淀物中；攪拌5min時，上清液含32P的原因是有部分含有32P標記的噬菌體沒有侵入細菌中，C錯誤；DNA復制方式是半保留復制，32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體中只有少數(shù)含32P，D錯誤。4．(2022·肇慶高三模擬)對雙鏈DNA分子進行加熱會導致DNA解旋為單鏈結構(這一過程稱為DNA分子的變性)，但DNA分子單鏈中的化學鍵并沒有發(fā)生變化。對雙鏈DNA分子加熱使其解開一半時所需的溫度稱為該DNA的熔點(Tm)。下列有關說法錯誤的是(B)A．DNA分子變性只是破壞了DNA分子中的氫鍵B．在格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗中不存在DNA分子的變性C．Tm值的大小與DNA分子中堿基G—C所占的百分比成正相關D．變性后的DNA分子空間結構和生物學功能均發(fā)生了改變【解析】根據(jù)題中信息可知，DNA分子變性破壞的僅僅是DNA分子中的氫鍵，A項正確；在格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗中，有一組實驗是將加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，在加熱的過程中存在變性，B項錯誤；G—C堿基對之間存在3個氫鍵，而A—T堿基對之間只存在2個氫鍵，故G＋C所占的百分比越大，Tm值也越大，C項正確；變性后的DNA分子空間結構和生物學功能均發(fā)生了改變，D項正確。5．如圖是大腸桿菌體內(nèi)某代謝過程示意圖，有關敘述正確的是(D)A．物質(zhì)a、b、c的合成過程伴隨著水和ATP的生成B．物質(zhì)a、b、c和mRNA的合成過程都發(fā)生在大腸桿菌的擬核中C．合成的物質(zhì)a、b、c的分子結構相同D．物質(zhì)a、b、c能同時合成，體現(xiàn)了大腸桿菌物質(zhì)合成效率高【解析】由圖可知，物質(zhì)a、b、c均為肽鏈，合成過程中均有水的生成和ATP的消耗，A錯誤；物質(zhì)a、b、c的合成發(fā)生在大腸桿菌的核糖體，mRNA的合成過程發(fā)生在大腸桿菌的擬核中，B錯誤；物質(zhì)a、b、c是由同一個DNA分子上的不同基因控制合成的，因此控制物質(zhì)a、b、c合成的模板不相同，則合成物質(zhì)a、b、c的結構不同，C錯誤；物質(zhì)a、b、c能同時合成，體現(xiàn)了大腸桿菌物質(zhì)合成效率高，D正確。6．白化病和黑尿癥都是酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉變?yōu)橐阴Ｒ宜?，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體內(nèi)與之相關的一系列生化過程，圖中不能表明的是(D)A．如果控制酶B合成的基因發(fā)生突變，可能會導致黑色素無法合成而形成白化病B．若控制酶A合成的基因發(fā)生突變，可能會引起多個性狀改變C．圖中表明一個性狀可受兩個或兩個以上基因的控制D．基因能通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀【解析】控制酶B合成的基因發(fā)生突變，可能會導致人體內(nèi)不能合成黑色素而患白化病，A項正確；若酶A的合成異常，體內(nèi)酪氨酸不能合成，會導致多個性狀發(fā)生改變，B項正確；圖中表明一個性狀可受兩個或兩個以上基因的控制，C項正確；圖示信息能說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程間接控制生物體的性狀，D項錯誤。7．(2022·西飛一中模擬)將一個不含放射性同位素32P標記的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶)放在含有32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，檢測到如圖Ⅰ、Ⅱ兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關該實驗的結果預測與分析，正確的是(D)A．DNA第二次復制產(chǎn)生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ兩種類型，比例為1∶3B．DNA復制后分配到兩個子細胞時，其上的基因遵循基因分離定律C．復制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n－1)m－a/2D．復制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2n+1－2【解析】由DNA的半保留復制方式可知，DNA第二次復制產(chǎn)生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ兩種類型，比例為1∶1，A錯誤；大腸桿菌是原核生物，其基因不遵循基因分離定律，B錯誤；一個DNA分子中有m個堿基，a個胸腺嘧啶，則胞嘧啶有(m/2－a)個，復制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(m/2－a)·(2n－1)，C錯誤；無論復制多少次，子代DNA均只有兩條鏈不含標記，故復制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2n+1－2，D正確。8．滾環(huán)式復制是噬菌體DNA常見的復制方式，其過程如圖。相關敘述錯誤的是(B)A．a(chǎn)鏈可作為DNA復制的引物B．b鏈不作為DNA復制的模板C．兩條子鏈的延伸方向都是從5′到3′D．該過程需要DNA聚合酶和DNA連接酶的催化【解析】根據(jù)圖示，a鏈斷裂開來，可作為DNA復制的引物，A正確；a鏈和b鏈都作為DNA復制的模板，B錯誤；兩條子鏈的延伸方向都是從5′到3′，C正確；噬菌體DNA為環(huán)狀DNA，所以滾環(huán)式復制需要DNA聚合酶和DNA連接酶的催化，D正確。9．(2022·濮陽模擬)資料一：某細胞內(nèi)存在如圖所示的遺傳信息傳遞方式以及調(diào)控方式。資料二：1982年，科學家發(fā)現(xiàn)一種結構異常的蛋白質(zhì)可在腦細胞內(nèi)大量“增殖”引起疾病。這種因錯誤折疊而形成的結構異常的蛋白質(zhì)，可促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤。根據(jù)資料，判斷下列說法錯誤的是(C)A．資料一表明該細胞內(nèi)一定存在某種逆轉錄病毒B．資料一表明蛋白質(zhì)可能對基因的表達存在反饋調(diào)節(jié)C．翻譯過程中tRNA上的密碼子可識別mRNA上的反密碼子D．腦細胞中“結構異常的蛋白質(zhì)”增多會使折疊錯誤的蛋白質(zhì)增多【解析】據(jù)圖可知，細胞內(nèi)存在逆轉錄過程，因此該細胞一定寄生了逆轉錄病毒，A正確；據(jù)圖可知，蛋白質(zhì)可以影響DNA和RNA的合成，B正確；翻譯過程中mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子配對，C錯誤；根據(jù)資料二結構異常的蛋白質(zhì)會使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤，即腦細胞中“結構異常的蛋白質(zhì)”增多會使折疊錯誤的蛋白質(zhì)增多，D正確。10．病毒學家和基因?qū)W專家長期以來一直對蝙蝠很感興趣，因為蝙蝠攜帶并傳播致命病毒，但它們本身卻不生病。科學家發(fā)現(xiàn)蝙蝠可能帶有大量與干擾素和自然殺傷相關的“家族基因”，這與其他哺乳動物有很大的不同。如圖為蝙蝠DNA復制結構示意圖。請回答下列問題。(1)蝙蝠“基因家族”組成的基本單位是__脫氧核糖核苷酸__，可徹底水解為__磷酸、脫氧核糖和(4種)含氮堿基__。(2)蝙蝠DNA短時間內(nèi)可大量復制，提高復制效率的原因是__多起點雙向復制__，堿基對C和G所占比例越高的DNA分子其結構越__穩(wěn)定__。(3)蝙蝠不同體細胞的DNA分子__相同__(填“相同”或“不同”)，原因是__不同體細胞來源于同一個受精卵的有絲分裂__。(4)研究蝙蝠基因組的意義是__有助于人們理解動物傳染病的傳播機制，還能幫助人們更好地了解蝙蝠對致命病毒所具備的特殊免疫力，進而研發(fā)相關藥物治療疾病(合理即可)__?！窘馕觥?1)基因的基本單位是脫氧核糖核苷酸，可徹底水解為磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基。(2)據(jù)圖可知，蝙蝠DNA短時間內(nèi)可大量復制，提高復制效率的原因是多起點雙向復制，堿基C和G所占比例越高的DNA分子其結構越穩(wěn)定。(3)蝙蝠不同組織細胞的DNA分子相同，因為這些組織細胞來源于同一個受精卵的有絲分裂。(4)從蝙蝠基因組上獲取的知識，有助于人們理解動物傳染病的傳播機制，還能幫助人們更好地了解蝙蝠對致命病毒所具備的特殊免疫力，進而研發(fā)相關藥物。11．如圖為人體胰島素基因控制合成胰島素的過程示意圖。據(jù)圖回答：(1)胰島素基因的本質(zhì)是__具有遺傳效應的DNA片段__，其獨特的__雙螺旋__結構為復制提供精確的模板。(2)圖1中過程①發(fā)生所需的酶是__RNA聚合酶__，過程②稱為__翻譯__。該細胞與人體其他細胞在形態(tài)結構和生理功能上不同，根本原因是__基因的選擇性表達__。(3)圖中蘇氨酸的密碼子是__ACU__，決定圖2中mRNA的基因的堿基序列為__eq\a\vs4\al(—ACCTGATGTCCC—,—TGGACTACAGGG—)__。(4)圖1中一個mRNA上結合多個核糖體的意義是__在短時間內(nèi)合成大量的同種蛋白質(zhì)__。【解析】(1)人體胰島素基因的本質(zhì)是具有遺傳效應的DNA片段，DNA獨特的雙螺旋結構為復制提供精確的模板。(2)圖1中過程①轉錄需要RNA聚合酶，由圖2中的核糖體、tRNA、mRNA及肽鏈可推斷過程②為翻譯。個體內(nèi)細胞由于分化而在形態(tài)結構和生理功能等方面發(fā)生穩(wěn)定性差異，細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達。(3)mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，稱作1個密碼子，圖中蘇氨酸的密碼子是ACU，根據(jù)轉錄過程中的堿基互補配對原則，決定圖2中mRNA的基因的堿基序列為eq\a\vs4\al(—ACCTGATGTCCC—,—TGGACTACAGGG—)。(4)一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成可在短時間內(nèi)合成大量的同種蛋白質(zhì)。12．環(huán)境中較高濃度的葡萄糖會抑制細菌的代謝與生長。某些細菌可通過SgrSRNA進行調(diào)控，減少葡萄糖的攝入從而解除該抑制作用。其機制如圖所示：請據(jù)圖回答：(1)生理過程①發(fā)生的場所是__擬核__，此過程需要以__核糖核苷酸__作為原料，并在__RNA聚合__酶催化下完成。(2)生理過程②中，tRNA能夠識別并轉運__氨基酸__，還能精確地與mRNA上的__密碼子(遺傳密碼)__進行堿基互補配對。(3)簡述細菌通過SgrSRNA的調(diào)控減少對葡萄糖攝入的機制：__細胞內(nèi)積累的磷酸化葡萄糖會激活SgrS基因轉錄出SgrSRNA。一方面，SgrSRNA可促進葡萄糖載體蛋白G的mRNA的降解，導致葡萄糖載體蛋白G合成減少，使葡萄糖的攝入減少；另一方面，SgrSRNA翻譯產(chǎn)生的SgrS蛋白可與葡萄糖載體蛋白G結合，使其失去轉運功能，使葡萄糖的攝入減少__。(寫出兩點即可)【解析】(1)生理過程①表示轉錄，發(fā)生在細菌的擬核中，該過程需要RNA聚合酶的催化，以四種核糖核苷酸為原料。(2)生理過程②表示翻譯，該過程中識別并轉運氨基酸的工具是tRNA，tRNA上的反密碼子能夠精確地與mRNA上的密碼子進行堿基互補配對。(3)根據(jù)圖示分析可知，細菌細胞內(nèi)積累的磷酸化葡萄糖會激活SgrS基因轉錄出SgrSRNA。一方面，SgrSRNA可促進葡萄糖載體蛋白G的mRNA的降解，導致葡萄糖載體蛋白G合成減少，使葡萄糖的攝入減少；另一方面，SgrSRNA翻譯產(chǎn)生的SgrS蛋白可與葡萄糖載體蛋白G結合，使其失去轉運功能，使葡萄糖的攝入減少。13．科學家根據(jù)病毒的遺傳信息傳遞過程研制相應的藥物。HIV病毒與新冠病毒的遺傳信息傳遞不同。根據(jù)相關材料回答下列問題：材料一人類免疫缺陷病毒(HIV)是逆轉錄RNA病毒，該病毒在T細胞內(nèi)增殖的過程如圖1所示，其中①～⑤表示相應生理過程。材料二新冠病毒是蛋白包裹的單鏈正鏈RNA病毒，通過S蛋白與人ACE2互作的分子機制，來感染人的呼吸道上皮細胞。圖2表示病毒侵染宿主細胞的增殖過程。材料三洛匹那韋/利托那韋是原本用于艾滋病治療的藥物，但研究表明也可以用于治療新冠病毒引起的肺炎。洛匹那韋/利托那韋的作用對象是HIV蛋白酶，它們與HI