2024屆高考生物一輪復習大題過關練遺傳的分子基礎

遺傳的分子基礎

1.針對人類對遺傳物質的探索歷程回答問題。

（1）20世紀20年代，科學家普遍認為蛋白質是生物體的遺傳物質，作出這一推測的主

要依據是______。

（2）格里菲思通過肺炎鏈球菌的體內轉化實驗，推測加熱致死的S型細菌中含有某種

轉化因子，能夠將R型細菌轉化成S型細菌。研究表明，轉化的實質就是控制IS型細菌

莢膜合成的基因整合到了R型細菌的DNA上，這種變異類型屬于一。艾弗里通過肺

炎鏈球菌的體外轉化實驗，得出DNA是遺傳物質的結論，他實驗設計的思路是—o

（3）1952年，赫爾希和蔡斯完成了噬菌體侵染細菌的實驗。在該實驗中，首先標記T2

噬菌體，具體方法是____o實驗中需要進行保溫、攪拌和離心，其中攪拌的目的是

用32P標記一組的上清液存在少量放射性的原因是。

（4）艾弗里和赫爾希等人的實驗選用了細菌或病毒等結構簡單的生物作為實驗材料，

選用結構簡單的生物作為實驗材料的優(yōu)點是o

（5）通過煙草花葉病毒感染等實驗證明，RNA也可以作為遺傳物質。因為,所

以說DNA是主要的遺傳物質。

2.如圖為DNA的復制圖解，請據圖回答下列問題：

C-G-p

T-A-

T-A-

G-C-

T-A-

C-G-

A-T-

.

G

A

A

C

A

G

T

CGCG

二

二1

TATA

一

二

T一ATA

GC一GC

一

二一

TATA

CG?G

二

二C

ATDNA的?制一T

_A

nlIV

（I）DNA復制發(fā)生在期，動物細胞中DNA復制發(fā)生的主要場所是

，少量也發(fā)生在（細胞滯）

（2）②過程稱為,需要的酶是;指出③中的子鏈有

,③過程需要的酶是,必須遵循原則。

（3）子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA的復制具有

__________特點。

（4）DNA分子比較穩(wěn)定，主要因為DNA分子具有結構，其基本文

架是由和交替鏈接形成的，

（5）在DNA分子穩(wěn)定性的比較中，_________堿基對的比例越高，DNA分子穩(wěn)定性

越高，其中堿基對之間通過_____鍵連接。

3.如圖為不同生物或生物大同器官（細胞）的DNA分子中（A+T）/（G+C）的比值情

況，據圖回答問題：

（1）豬的不同組織細胞的DNA分子堿基比例大致相同，原因是___________

（2）上述三種生物中的DNA分子，熱穩(wěn)定性最高的是（填文字）。

（3）假設小麥DNA分子中（A+T）/（G+C）=1.2,那么（A+G）/（T+C）

（4）假如豬的某一DNA分子中有腺喋吟30%,則該分子一條鏈上鳥喋吟含量的最大

值可占此鏈堿基總數的。

（5）小麥的DNA分子中，（G+C）之和占全部堿基的35.8%,其中一條鏈的T與C

分別占該鏈堿基總數的32.9%和17.1%,則它的互補鏈中，T和C分別占堿基總數的

4.人體中的促紅細胞生成素（EPO）是由腎皮質、腎小管周圍間質細胞和肝臟分泌的

一種激素樣物質，能夠促進紅細胞生成。當機體缺氧時，低氧誘導因子（HIF）與促

紅細胞生成素（EPO）基因的低氧應答元件（非編四蛋白質序列）結合，使EPO基因

表達加快，促進E尸。的合成，該過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

----2……fAHIF

mRNA?

Ll低氧時

4-----L2_.低氧應A

H*基因6兀計EP?；?/p>

（1）過程①是_____,需要酶的催化；過程②中，除mRNA外，還需要的RNA

有o

（2）請用中心法則表示圖中HIF合成過程中遺傳信息的傳遞方向：o

/基因的本質是____,其獨特的可為復制提供精確的模板。HIF在

（填“轉錄”或“翻譯”）水平調控EPO基因的表達，促進EPO的合成。

（4）癌細胞因增殖迅速往往會造成腫瘤附近局部供氧不足，但可通過提高〃/F基因

的表達，刺激機體產生紅細胞，為腫瘤提供更多氧氣和養(yǎng)分。根據上述機制，請簡述

一種治療癌癥的措施：。

5.密碼子的擺動理論認為，密碼子與反密碼子進行堿基互補配對時，前兩對堿基嚴格

遵守堿基互補配對原則，第三對堿基（密碼子3,端第3位堿基和反密碼子5,端第1位

堿基，也稱為擺動位置）具有一定的自由度，但并非任何堿基之間都可以配對，其規(guī)

則如表：

反密碼子（5,端）第1位堿基密碼子（3端）第3位堿基

AU

CG

GU或C

UG

I（稀有堿基一一次黃喋吟）A或C

回答卜.列問題。

（1）如圖甲，tRNA的端攜帶氨基酸。現有一物種編碼甘氨酸的密碼子有

GGU、GGC、GGA、GGG,依據密碼子的擺動理論，則要滿足翻譯需求，其細胞質

中最少需要攜帶甘氨酸的tRNA種類數為種。密碼子擺動配對的意義是o

根據該理論，細胞中的tRNA（填“是”或“不是”）61種。

（2）圖乙中物質1、2的基本單位分別是____,圖示左右兩端中，端表示結構

1開始讀取密碼子合成物質2。結構1與物質1結合部位會形成個tRNA結合位

點。圖示生理過程的意義是____?？股匾志且驗橛械哪芨蓴_結構1形成，有的能

阻止IRNA與物質1結合，根據以上事實說明這些抗生素治療疾病的機理：o

6.人血紅蛋白由珠蛋白和血紅素結合而成，一個珠蛋白分子包括兩條Q鏈和兩務非。

鏈。每一條a鏈由141個氨基酸組成，控制a珠蛋白鏈的基因位于第16號染色體上，

每條16號染色體上有2個基因控制a鏈的合成，如果出現有關基因缺失而使?鏈全部

或者部分不能合成，則會引起海洋性貧血，該病是一種在我國南方發(fā)病率較高的遺

傳病。請回答下列問題：

（1）理論上說，要翻譯出1條含有141個氨基酸的多肽鏈，翻譯模板上最多可有

種密碼子（不考慮終止密碼子）。

（2）上述實例表明，基因控制性狀的方式之一是____o

（3）決定a鏈的兩對基因在親子代間遺傳過程中是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？請簡要

說明。0

（4）在不同海洋性貧血個體中，由于其基因缺失的數目不同，表型也不盡相同

（如表）：

缺失基因數目血紅蛋白含量（mg/dL）貧血程度壽命

11()?15輕度正常

27-10中度比常人短

3小于7重度無法活到成年

①貧血的各種癥狀都與細胞缺氧有關。氧在細胞代謝中直接參與的是有氧呼吸的第

_____階段。

②一對夫婦，育有一名重度貧血患兒，這對夫婦的表型是O妻子再次懷孕，為避

免生出有嚴重a■海洋性貧血患兒，醫(yī)生需要做的是0

（5）某學校研究性學習小組擬進行一項調查活動，用于記錄調查結果的表格如下所

小V

高一年級高二年級高二年級合計

調查對象表型

男女男女男女男女

正常

Q-海洋性貧血

他們在調查Q-海洋性貧血的

7.原核生物和真核生物在基因表達方面既有區(qū)別又有聯系，圖甲和圖乙為兩類無同生

物細胞內基因表達的示意圖。回答下列問題：

（1）細胞核DNA分子通常在____期進行復制，DNA分子復制的特點有（答出

兩點）。

（2）圖甲所示基因的轉錄和翻譯同時發(fā)生在同一空間內，原因是_____o一般只有類

似圖甲基因表達過程的生物有（至少舉兩例）；合成蛋白質的起點和終點分別是

mRNA的.該過程除了mRNA外，還需要的核酸分子有。

（3）圖乙翻譯過程的方向是_____（填“a-b”或“b-a”）,最終3個核糖體上合

成的肽鏈_____（填“相同”或“不同”），原因是_____。

（4）若圖乙是某鐮刀型細胞貧血癥患者的異常血紅蛋白基因表達的過程，則異常血紅

蛋白基因與鐮刀型細胞貧血性狀的控制關系是____o

8.真核生物基因中通常有內含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所

具有的切除內含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A（有內含子）可以表

達出某種特定蛋白（簡稱蛋白A）?；卮鹣铝袉栴}：

（1）科學家采用法，即以mRNA為模板最終合成了人的基因A。以該基因作為

目的基因導入大腸桿菌得到了蛋白A,卻沒有受到原核生物內含子對應RNA序列切除

機制的限制，其原因是。

（2）與動、植物細胞比較，選用大腸桿菌作為受體細胞，可高效地獲得蛋白A,這是

因為大腸桿菌具有（答山兩點即可）等優(yōu)點。

（3）若要檢測基因A是否已成功導入大腸桿菌，可用部分DNA片段作為探

針，抽樣檢測大腸桿菌所提取的DNA中是否含有基因A。為使檢測結果更精確，往往

需擴增待檢DNA樣品中的目的基因數量。為特異性擴增該段序列而非其他序列，必

須設計并添加到擴增體系中的是____。即使檢測到基因A已導入大腸桿菌，也不能

說明其已成功表達?？刹捎玫姆椒?，檢測大腸桿菌已產生相應的蛋白產品。

（4）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質做出了重要貢獻，也

可以說是基因工程的先導，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那

么，這一啟示是_____O

答案以及解析

1.答案：（1）氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信息

（2）基因重組；在每個實驗組中特異性地去除了一種物質，然后在缺少這種物質的情

況下觀察實驗結果的變化

（3）分別用含32P和35s的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用被標記的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌

體：使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離：保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵

染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中；保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌

內增殖后釋放子代噬菌體，經離心后分布于上清液中

（4）容易觀察出因遺傳物質改變導致的結構和功能的變化（合理即可）

（5）絕大多數生物的遺傳物質是DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質。

解析：（1）20世紀20年代，人們己經認識到蛋白質是由多種氨基酸連接而成的生物

大分子。各種氨基酸可以選照不同的順序排列，形成不同的蛋白質。這就使人們很自

然地想到，氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信息。

當時對于其他生物大分子的研究，還沒有發(fā)現與此類似的結構特點。因此，當時大多

數科學家認為，蛋白質是生物體的遺傳物質。

（2）轉化的實質就是S型細菌中控制莢膜合成的基因整合到了R型細菌的DNA上，

屬于基因重組。艾弗里肺炎鏈球菌的體外轉化實驗的思路主要是在每個實驗組中特異

性地去除了一種物質，然后觀察在沒有這種物質的情況下實驗結果的變化。

（3）T2噬菌體是病毒，只能在活細胞中增殖，不能用培養(yǎng)基培養(yǎng)，應先分別用含32P

和35s的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體。攪拌的目的是使吸

附在細菌上的噬菌體與細菌分離。用32P標記的是T2噬菌體的DNA分子，而在侵染

過程中DNA分子進入大腸桿菌中，離心時隨大腸桿菌一同沉淀，上清液存在少量放

射性的原因是保溫時間過短，有一部分噬菌體DNA還沒有侵染進人大腸桿菌細胞

內，經離心后分布于JJ青液中：或保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后降放子

代噬菌體，經離心后分布于上清液中。

（4）結構簡單的生物容易觀察出因遺傳物質改變導致的結構和功能的變化。

（5）噬菌體侵染大腸桿菌實驗，證明了T2噬菌體的遺傳物質是DNA,而煙草花葉病

毒感染等實驗證明，RNA也可以作為遺傳物質。由于絕大多數生物的遺傳物質是

DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質。

2.答案：（1）間；細胞核；線粒體

（2）解旋；解旋酶；II、III；DNA聚合酶；堿基互補配對

（3）半保留復制

（4）雙螺旋；磷酸；脫氧核糖

（5）G和C；氫

解析：（1）DNA復制發(fā)生在有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期。動物細胞中

DNA復制發(fā)生的主要場所是細胞核，少量也發(fā)生在線粒體（植物細胞還有葉綠體）。

（2）②過程稱為解旋，需要解旋酶催化；圖中③的子鏈有II、III,形成③過程需要

DNA聚合酶催化，而旦必須遵循堿基互補配對原則。

（3）子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，還有一條鏈是新的子鏈，由

此說明DNA的復制具有半保留復制特點。

（4）DNA分子比較穩(wěn)定，主要因為DNA分子具有雙螺旋結構，其基本支架是由磷酸

和脫氧核糖交替鏈接形成的。

（5）在DNA分子穩(wěn)定性的比較中，由于G和C堿基對形成3個氫鍵，而A和T堿基

對只形成2個氫鍵，所以G和C堿基對的比例越高，DNA分子穩(wěn)定性越高，其中堿基

對之間通過氫鍵連接。

3.答案：（1）不同的組織細胞來源于同一個受精卵

（2）小麥

（3）1

（4）40%

（5）31.3%；18.7%

解析：（1）豬的不同組織細胞中DNA分子堿基比例大致相同，是因為它們由同一個

受精卵發(fā)育而來，含有的DNA分子相同。

（2）在A與T之間有兩個氫鍵，G與C之間有三個氫鍵，根據題圖中數值可判斷小

麥中（G+C）所占比例最大，所以小麥DNA的熱穩(wěn)定性最高。

（3）根據堿基互補配對原則，A=T,C=G,因此只要是雙鏈DNA分子，（AX3）/

（T+C）的值均為1<,

（4）據A+G=T+C=50%,該DNA分子中有腺喋吟30%,可知鳥喋口令占20%。若所有

鳥喋吟分布在一條鏈上，則一條鏈上的鳥喋吟含量最大值可占此鏈堿基總數的40%。

（5）DNA分子中（G+C）占全部堿基的比例與在單鏈DNA中該比例相等；己知一條

鏈中G+O35.8%,因T與C分別占32.9%與17.1%,則可推知該鏈中的A=l-

（G+C+T）=31.3%,G=35.8%-17.1%=18.7%,則它的互補鏈中T和C分別與該鏈中A

與G含量相等。

4.（1）答案：轉錄；RNA聚合；rRNA、tRNA

解析：本題考查遺傳信息的轉錄和翻譯。過程①表示轉錄，需要RNA聚合酶催化；過

程②表示翻譯，mRNA作為翻譯的模板，tRNA運輸氨基酸，rRNA和蛋白質組成核糖

體，是翻譯的場所。

轉錄翻譯

（2）答案：〃"基因一MBR、A—>HIF

解析：HIF合成過程中遺傳信息的傳遞過程包括轉錄和翻譯，B|J：

轉錄翻逐

HIF基因RmRNA工HIF。

（3）答案：具有遺傳效應的DNA片段；雙螺旋結構；轉錄

解析：基因通常是具有遺傳效應的DNA片段；基因中獨特的雙螺旋結構為復制提供

精確的模板。由題意可知，HIF在轉錄水平調控EP?；虻谋磉_促進EPO的合成。

（4）答案：可以通過抑制基因的表達來達到治療癌癥的目的

解析：癌細胞因增殖迅速往往會造成腫瘤附近局部供氧不足，但可通過提高4/F基因

的表達，刺激機體產生紅細胞，為腫瘤提供更多氧氣和養(yǎng)分。根據上述機制，可以通

過抑制"/F基因的表達來達到治療癌癥的目的。

5.答案：（1）3'；2；降低了第3個堿基發(fā)生突變造成的誤差（加快翻譯速度或有利

于保持遺傳的穩(wěn)定或有利于適應環(huán)境）；不是

（2）核糖核甘酸、氨基酸；右；2；加快翻譯的速度（或可以迅速合成大量的蛋白

質）；核糖體、tRNA與mRNA的結合都是蛋白質合成不可缺少的，題中抗生素可干

擾細菌蛋白質的合成

解析：（1）據題表可知，密碼子3'端第3位堿基A或U或C都可以和次黃嗯口令配

對，而密碼子3'端第3位堿基G只能和C配對，編碼甘氨酸的密碼子有GGU、

GGC、GGA、GGG,依據密碼子的擺動理論可知，細胞質中最少需要攜帶甘氨酸的

tRNA的種類為2種，即CCI、CCCo一般來說，決定氨基酸的密碼子有61種，則與

其對應的反密碼子應有61種，但由于第三對堿基有一定的自由度，一個tRNA可以對

應多個密碼子，因此細胞中的tRNA不是61種。

（2）圖乙中物質1、2分別是mRNA和多肽，基本單位分別是核糖核昔酸、氨基酸。

根據肽鏈的長短可知，右端表示結構1開始讀取密碼子合成物質2。

6.答案：（1）62

（2）基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀

（3）每對基因之間遵循基因分離定律，兩對基因之間不遵循基因自由組合定律

（4）三；雙方都為中度貧血或者一方中度貧血，另一方輕度貧血；對胎兒進行基因診

斷（或基因檢測）

（5）發(fā)病率

解析：（1）本題考查基因表達、基因控制生物性狀的方式。能決定氨基酸的密碼子最

多有62種。

（2）有關基因缺失而使a鏈全部或者部分不能合成，則會引起。?海洋性貧血，這說

明基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。

（3）控制a珠蛋白鏈的基因位于第16號染色體上，每條16號染色體上有2個基因控

制Q鏈的合成，可見有兩對等位基因控制a珠蛋白合成，每對基因之間遵循基因分離

定律，兩對基因都位于同一對染色體上，不遵循基因自由組合定律。

（4）①氧氣和［H］反應生成水，釋放大量的能量，為有氧呼吸第三階段，發(fā)生在線

粒體內膜上。②重度海洋性貧血患兒缺失3個基因，可表示為AOOO（O表示基因

缺失），他是由AO、OO的配子結合的受精卵發(fā)育而來的，又因為缺失3個基因的個

體無法活到成年，因而可推知雙親中可能是一方缺失2個基因，一方缺失1個基因或

者雙方都缺失2個基因，表現為雙方中的一方為中度貧血，另一方為輕度貧血或者雙

方都為中度貧血。妻子再次懷孕時，為避免生出有嚴重a■海洋性貧血患兒，醫(yī)生需要

對胎兒進行基因檢測。

（5）由于研究性學習小組設計的調查結果記錄表中只統計正常和0-海洋性貧血的人

數，說明他們的目的是調杳a-海洋性貧麗.的發(fā)病率。

7.答案：（1）細胞分裂間（或有絲分裂的間期和減數第一次分裂前的間）；半保留復

制、邊解旋邊復制、雙向復制、多起點復制

（2）細胞中沒有由核膜包被的細胞核；藍藻、大腸桿菌、肺炎雙球菌（合理即可）；

起始密碼子、終止密碼子；tRNA、rRNA

（3）a-*b；相同；翻譯的模板（mRNA）相同

（4）異常血紅蛋白基因通過控制合成異常的血紅蛋白直接控制患者的鐮刀型細胞貧血

性狀

解析,：本題主要考查遺傳信息的轉錄和翻譯過程。

（1）細胞核DNA分子通常在細胞分裂間期進行復制，DNA分子復制的特點有半保留

復制、邊解旋邊復制等。

（2）圖甲所示基