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专题四 遗传、变异和进化
第1讲 遗传的物质基础
(建议用时：45分钟)
1．S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
B．S型菌与R型菌致病性的差异是细胞分化的结果
C．S型菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达
D．S型菌的DNA用DNA酶水解后，照旧能使R型菌转化成S型菌
2．在“噬菌体侵染细菌的试验”中，假如对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是( )
A．甲组沉淀物中也会毁灭较强放射性，乙组上清液中也会毁灭较强放射性
B．甲组上清液中也会毁灭较强放射性，乙组上清液中也会毁灭较强放射性
C．甲组沉淀物中也会毁灭较强放射性，乙组沉淀物中不会毁灭较强放射性
D．甲组上清液中也会毁灭较强放射性，乙组沉淀物中不会毁灭较强放射性
3．关于DNA分子结构的叙述，正确的是( )
A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C
4．非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是( )
A．碱基序列 B．碱基数目
C．碱基种类 D．A/G比值
5．下列与真核细胞内DNA分子复制的有关叙述正确的是( )
A．复制过程中先全部解旋，再半保留复制
B．复制过程主要发生在有丝分裂前期
C．DNA连接酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接
D．复制后两个子代DNA分子的碱基序列可能不同
6.如图代表真核生物体内的某生理过程，关于该过程的叙述正确的是( )
A．图中共有五种核苷酸
B．该过程表示的是转录过程
C．该过程发生在核糖体中
D．该过程需要DNA聚合酶
7．下列关于mRNA翻译形成多肽链的生理过程的叙述，正确的是( )
A．一种氨基酸只有一种与之对应的密码子
B．mRNA所携带的信息就是遗传信息
C．mRNA上的密码子都有与之对应的氨基酸
D．mRNA上的GGC在人细胞中和猪细胞中打算的是同一种氨基酸
8．在tRNA的反密码子中，通常含有一个被称为次黄嘌呤的碱基，它可以与mRNA中相应密码子对应位置上的碱基A或C或U配对。据此分析，这种tRNA将可以( )
A．导致蛋白质结构特殊
B．导致翻译过程毁灭差错
C．导致基因突变
D．消退部分基因突变的影响
9．如图表示细胞内遗传信息传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中( )
A．两者都只有①
B．前者有①、②、③，后者只有②和③
C．两者都只有①和②
D．前者只有①和②，后者只有②
10．乙肝被称为“中国第一病”，随着科学的进展，人们对乙肝病毒的生疏也更加深化，现已知乙肝病毒的DNA由一条环状链和一条较短的半环链组成，侵染时先形成完整的环状，再把其中一条作为原始模板复制形成新的病毒(具体过程如下图)。则以下有关乙肝病毒增殖过程的描述错误的是( )
A．形成完整环状DNA的场所是在病毒体内
B．病毒的核酸和蛋白质外壳共同组成核衣壳
C．⑦是逆转录形成DNA的过程
D．乙肝病毒基因表达的过程包括过程④和⑤
11．如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，据图分析不正确的是( )
A．基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿症
B．由苯丙氨酸合成黑色素需要多个基因把握
C．基因可通过把握蛋白质的结构直接把握生物性状
D．基因2突变而缺乏酶2将导致人患白化病
12.右图为人体某致病基因把握特殊蛋白质合成的过程示意图。请回答：
(1)图中过程①是__________，此过程既需要____________作为原料，还需要能与基因启动子结合的____________酶进行催化。
(2)若图中特殊多肽链中有一段氨基酸序列为“…丝氨酸…谷氨酸…”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为
________________________________________________。
(3)图中所揭示的基因把握性状的方式是
________________________________________________________________________。
(4)致病基因与正常基因是一对________。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度是________的。在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要缘由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病，病理特征是脑组织空泡化呈海绵状，蛋白质形态特殊。近年来，科学家发觉其致病机理如图所示。请回答：
(1)图甲中的蛋白质1和2形成的复合物可以挂念终止密码子4发挥作用，从而使________过程停止，该过程发生的场所是________。
(2)图乙中的6是一种朊病毒，它与________结合，阻挡核糖体识别4，所以与物质3相比，物质7的转变是________________。
(3)5表示________________(物质)，可用________试剂来检验，在基本单位的组成上与DNA的区分是________________的种类不同。
(4)物质6进入机体时，可以引起的特异性免疫反应是________________________。
14．为探究存在于肿瘤细胞中的逆转录病毒是否能破坏哺乳动物的免疫监测功能，科学家利用RNA干扰技术抑制小鼠黑色素瘤细胞(ERV)中的逆转录病毒关键基因的表达，进行了如图所示的试验，据此回答有关问题：
(1)图中所示，________酶能与表达载体上的启动子结合，该酶来自______________。以RNA干扰序列为模板经________过程生成的干扰RNA，通过__________________原则与ERV中逆转录病毒关键基因的mRNA结合，导致该基因无法表达。
(2)被导入表达载体的ERV称为ERVKD。将等量的ERV和ERVKD分别注射到多只免疫缺陷小鼠体内，结果如图乙所示。从图乙可知，两种肿瘤细胞在免疫缺陷小鼠体内的增长速率________，说明抑制逆转录病毒基因的表达对ERV的成瘤力气________________________________________________________________________。
(3)将等量的ERV和ERVKD分别注射到多只正常小鼠体内，确定时间后，统计小鼠的________，结果如图丙所示。试验组注射________，小鼠存活率高，证明白________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．(2021·高考江苏卷)下图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：
(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换状况是
________________________________________________________________________。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是________________________________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________________(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择)，其缘由是
________________________________________________________________________。
答案
专题四 遗传、变异和进化
第1讲 遗传的物质基础
1．【解析】选C。肺炎双球菌利用自身细胞中的核糖体合成蛋白质，A项错误。S型菌和R型菌致病性的差异是由于两者的遗传物质不同，B项错误。S型菌再次进入人体后，记忆B细胞可增殖、分化为效应B细胞，这是细胞内基因选择性表达的结果，C项正确。S型菌的DNA被DNA酶水解后，不能使R型菌转化成S型菌，D项错误。
2．【解析】选A。噬菌体侵染细菌的试验中对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，则噬菌体的外壳不会从大肠杆菌上脱落，所以沉淀物中会有较强的放射性；若对32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，大肠杆菌中的噬菌体释放出来，使得上清液中的放射性较强。
3．【解析】选C。DNA分子中含有四种脱氧核苷酸；除DNA分子中处于两端的脱氧核糖外，其余的脱氧核糖均连接有两个磷酸；双链DNA分子中碱基的数目等于脱氧核糖的数目；双链DNA分子中，A＝T，G＝C，但A＋T不愿定等于G＋C。
4．【解析】选C。非同源染色体上的DNA分子为不同的DNA分子，所以碱基序列、数目及A与G的比值均不同，但是不同DNA分子的碱基种类相同，均为A、T、C、G四种，C正确。
5．【解析】选D。A项错误，DNA分子的复制过程是边解旋边复制；B项错误，DNA分子的复制发生在有丝分裂和减数分裂的间期；C项错误，DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接。D项正确，DNA分子的复制过程中可能发生基因突变，所以复制后的两个子代DNA分子的碱基序列可能不同。
6．【解析】选B。图中存在“T”和“U”两种碱基，且发生于真核生物体内，说明该过程是转录过程。选项A，图中有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸，共八种核苷酸；选项C，转录过程主要发生在真核细胞的细胞核中，也可发生在线粒体、叶绿体中；选项D，转录过程需要RNA聚合酶。
7．【解析】选D。一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子。遗传信息位于遗传物质上，而不是mRNA上。终止密码子没有与之对应的氨基酸。
8．【解析】选D。由题意知，次黄嘌呤可以与mRNA中相应密码子对应位置上的碱基A或C或U配对，不影响翻译过程的正常进行；tRNA中的碱基序列与基因突变无关；当基因突变引起mRNA中的碱基序列发生转变后，由于次黄嘌呤与mRNA中的碱基A或C或U都能配对，可能使翻译出的氨基酸种类不发生转变，即可以消退部分基因突变的影响。
9．【解析】选B。从图示看出，①为DNA复制、②为转录、③为翻译，在根尖分生区，细胞可进行有丝分裂，存在①、②、③过程，而在成熟区细胞中只存在②、③过程，B正确。
10．【解析】选A。乙肝病毒增殖时，形成完整环状DNA的场所应在宿主细胞内，A项错误；由图可知，乙肝病毒由外膜和核衣壳组成，核衣壳包括核酸和蛋白质外壳，B项正确；过程⑦是由RNA形成双链DNA的过程，即逆转录过程，C项正确；基因表达包括④转录和⑤翻译两个过程，D项正确。
11．【解析】选C。题图体现了基因通过把握酶的合成，把握生物的代谢进而把握生物的性状。
12．【解析】(1)过程①是转录，需要核糖核苷酸作原料，且需要RNA聚合酶催化。(2)tRNA上的反密码子与mRNA互补配对，由tRNA上的反密码子可推出mRNA序列为—UCUGAA—，对应DNA模板链的碱基序列为—AGACTT—。(3)图中显示基因通过把握蛋白质的结构直接把握生物体的性状。(4)致病基因由基因突变产生，故致病基因与正常基因是一对等位基因。碱基发生替换后数目不变，故转录形成的mRNA长度相同。一条mRNA可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链。
【答案】(1)转录 核糖核苷酸 RNA聚合
(2)—AGACTT— (3)基因通过把握蛋白质的结构直接把握生物体的性状 (4)等位基因 相同 一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链
13．【解析】(1)图甲中5(mRNA)上连接着多个核糖体，表示基因表达的翻译过程，场所是细胞质中的核糖体。(2)由图乙知复合物中缺少了蛋白质2。说明朊病毒与蛋白质2发生了结合，阻挡核糖体识别4(终止密码子)，导致多肽链延长。(3)图甲中5表示信使RNA，可用派洛宁或吡罗红来检验，其基本组成单位是核糖核苷酸，与脱氧核苷酸的区分是五碳糖和含氮碱基的种类不同。(4)朊病毒作为外来抗原进入机体时，引起机体发生的特异性免疫有体液免疫和细胞免疫。
【答案】(1)翻译 核糖体(或细胞质) (2)2(或蛋白质2) 多肽链延长 (3)信使RNA 派洛宁(或吡罗红) 五碳糖和碱基 (4)体液免疫和细胞免疫
14．【解析】(1)启动子是位于基因首端的一段有特殊结构的DNA片段，这是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录形成RNA。依据题干信息，可知该RNA聚合酶来自小鼠黑色素瘤细胞(受体细胞)。从图甲可看出，RNA干扰序列是一段脱氧核苷酸序列，需要经过转录过程生成干扰RNA，然后该干扰RNA通过碱基互补配对原则与ERV中逆转录病毒关键基因的mRNA结合，导致该基因无法表达。(2)从图乙可看出，两种肿瘤细胞在免疫缺陷小鼠体内的增长速率基本相同，说明抑制逆转录病毒基因的表达对ERV的成瘤力气基本没有影响。(3)将等量的ERV和ERVKD分别注射到多只正常小鼠体内，确定时间后，统计小鼠的存活率如图丙所示，试验组注射ERVKD，小鼠存活率高于对比组，证明白肿瘤细胞中的逆转录病毒可以破坏哺乳动物的免疫监测功能。
【答案】(1)RNA聚合 受体细胞(小鼠黑色素瘤细胞) 转录 碱基互补配对 (2)相同(接近、无差异、一样) 没有(无)影响 (3)存活率 ERVKD 肿瘤细胞中的逆转录病毒可以破坏哺乳动物的免疫监测功能
15．【解析】(1)图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要是细胞核。(2)RNA中G＋U＝54%，则C＋A＝46%，可推出其DNA模板链中C(29%)＋A＝54%、G(19%)＋T＝46%，计算得DNA一条链中A＋T＝52%，故DNA双链中A＋T＝52%，A＝T＝26%。(3)由于是由一个碱基对的转变引起的，所以是异亮氨酸密码子中第2个碱基U变为了碱基C，相应的基因中碱基对T∥A替换成了C∥G(或A∥T替换成了G∥C)。(4)人体成熟的红细胞中无细胞核，DNA复制、转录和翻译过程都不能发生；高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制；记忆细胞再次遇到相同抗原刺激时，能快速增殖分化为效应细胞，故其①②③过程均会发生。(5)1个DNA分子中含很多个基因，不同组织细胞中的基因进行选择性表达，故进行转录过程时起始点不完全相同。
【答案】(1)细胞核 (2)26% (3)T∥A替换为C∥G
(A∥T替换为G∥C) (4)浆细胞和效应T细胞 (5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
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