2023新教材高考生物二轮专题复习整合训练七遗传的分子基础

整合训练(七)遗传的分子基础全员必做题1.[2022·广东省梅州市丰顺县和五华县高三一模]现在通过人脸识别能为手机解锁，通过刷脸与核对身份证信息，无需取火车票就能进站上车，人脸识别技术的应用使我们的生活更加便利。下列说法错误的是()A．人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的B．面部性状都是相关基因通过控制酶的合成来控制的C．每个人相关基因的碱基排列顺序及多样化的基因组合，决定了人脸特征的多样性D．DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础2．[2022·江苏省常州市高三期末学业水平监测]研究者探讨了大鼠骨髓间质干细胞分化为肝细胞的过程中转录因子4(Oct­4)启动子甲基化的调控机制，检测诱导培养过程中白蛋白(ALB)和Oct­4基因的mRNA表达水平，以及Oct­4基因启动子甲基化水平，结果如下图所示。下列叙述错误的是()A.骨髓间质干细胞分化为肝细胞体现了基因的选择性表达B．分化形成的肝细胞中白蛋白含量较高C．Oct­4基因表达产物可促进ALB基因的转录D．未分化的细胞则表现出低水平的甲基化修饰3．[2022·中学生标准学术能力诊断性测试](不定项选择)细胞中氨基酸有两个来源：一是从细胞外摄取，二是细胞内利用氨基酸合成酶自己合成。尿苷四磷酸(ppGpp)是细胞内的一种信号分子。当细胞缺乏氨基酸时，某种RNA无法结合氨基酸(空载)，空载的该种RNA与核糖体结合后引发RelA利用GDP和ATP合成ppGpp(图1)。ppGpp可进一步提高A类基因或降低B类基因的转录水平，也可直接影响翻译过程(图2)。下列说法错误的是()A．缺乏氨基酸导致空载的RNA属于mRNAB．可推测rRNA基因属于A类，氨基酸合成酶基因属于B类C．图2所示核糖体的移动方向为从左往右D．以上机制是一种负反馈过程，能在一定程度上减轻氨基酸缺乏造成的影响4．[2022·广东省东莞市高三期末]下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分操作示意图。下列叙述错误的是()A．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离B．若用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀物的放射性很强C．若用35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体具有放射性D．若噬菌体DNA含有胞嘧啶1000个，完成3次复制需要鸟嘌呤7000个5．[2022·江苏省盐城市高三一模]某实验小组欲探究雪菊精油对希氏肠球菌中酪氨酸脱羧酶(tyrDC)基因、酪氨酸/酪胺透性酶(tyrP)基因、酪氨酰­tRNA合成酶(tyrS)基因以及Na＋/H＋转运蛋白(nhaC)基因表达的影响，利用液体培养基培养希氏肠球菌进行了如下四组实验，第一组仅添加0.5%酪氨酸(L)；第二组添加0.5%酪氨酸和1/2雪菊精油(1/2M)；第三组添加0.5%酪氨酸和雪菊精油(M)；第四组为空白组(K)，测定结果如图所示。回答下列问题：(1)与酵母菌相比，希氏肠球菌中的tyrDC基因编码tyrDC时，在时间和场所两个方面具有的特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验中K组的处理为培养液中不添加____________________。酪胺是以酪氨酸为前体物质经脱羧后形成的一种血管活性生物胺，过量的酪胺进入血液会引发头痛、发热、心悸等一系列的生理反应。研究表明在酪胺形成机制中主要参与的基因是tyrDC和tyrP，根据图示结果推测雪菊精油能够缓解头痛、发热等症状的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)tyrS基因的作用是在酪氨酸不充足条件下被激活的，以防止这种氨基酸被大规模脱羧，确保其可用于蛋白质的合成。若tyrS基因的G点受损变为G′，DNA复制中G′会与A配对。现有受损伤部位的序列为—AG′T——TCA—，至少经________次复制后，该序列突变为eq\a\vs4\al(—ATT—,—TAA—)。若该突变序列编码的氨基酸并未改变，原因很可能是____________________。(4)已知Na＋进入希氏肠球菌依靠Na＋/H＋转运蛋白顺浓度梯度运输，则Na＋进入希氏肠球菌的方式是________；与L组相比，雪菊精油能够________Na＋/H＋转运蛋白基因的表达。重点选做题6.[2022·广东省东莞市高三期末]乙烯能够促进番茄果实细胞中A基因表达产生酶A，促使果实变红变软，但不利于果实的储存。科学家以指导酶A合成的mRNA为模板合成反义基因，反义基因转录形成反义RNA，反义RNA与mRNA杂交形成双链，导致A基因不能表达。下列叙述错误的是()A．反义RNA与mRNA的碱基序列互补B．反义基因与A基因部分碱基序列相同C．反义基因通过抑制A基因的转录来调控A基因的表达D．通过对A基因表达的调控可延长番茄果实的储存期7．[2022·江苏省南通市高三期末质量调研]MMP­9是一种能促进癌细胞浸润和转移的酶。科研人员合成与MMP­9基因互补的双链RNA，将其转入胃腺癌细胞中，干扰MMP­9基因表达，从而达到一定的疗效，部分过程如下图所示。下列叙述错误的是()A．核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架B．沉默复合体中蛋白质的作用与双链RNA解旋为单链有关C．与过程①相比，过程③特有的碱基互补配对方式是U—AD．人造RNA干扰了MMP­9基因的转录和翻译，使MMP­9含量降低8．[2022·江苏省泰州市高三期末]将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养，然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，通过密度梯度离心技术将15N15N－DNA、14N14N－DNA、15N14N－DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线，用紫外光源照射离心管，透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。假定1个DNA分子共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶。下列相关叙述正确的是()A．通常第2次复制后感光胶片上仍有15N15N－DNA的条带B．感光胶片上记录DNA条带的位置是因15N具有放射性C．第n次复制需要游离的胞嘧啶的数目是2n－2(m－2a)D．复制后的DNA分配到两个子细胞时遵循基因分离定律9．[2022·江苏省盐城市高三一模]p53是调节转录因子，某程度DNA损伤导致p53含量上升，有利于修复损伤。下图为其两种主要的作用机制，相关分析错误的是()A．同一信息分子可诱导不同基因的表达B．p21­CDKl­cyclin复合物有利DNA修复C．根据p53能诱导转录说明它是RNA聚合酶D．推测编码p53的基因可能是抑癌基因10．[2022·江苏省苏北四市高三期末调研](不定项选择)N6­甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物mRNA甲基化修饰形式之一。在斑马鱼体内，可检测到m6A甲基转移酶(mett13)水平较高，缺失mett13后，胚胎发育相关的mRNA水平显著升高，但m6A的水平显著下降。有关叙述正确的有()A．m6A修饰改变了斑马鱼的遗传信息B．m6A修饰能促进基因的表达C．m6A修饰可能促进mRNA的水解D．m6A修饰与基因表达的调控相关11．[2022·山东省临沂市临沭一中高三检测](不定项选择)研究发现，辅助性T细胞中线粒体内的部分代谢产物如乙酰辅酶A和自由基，可调控核内基因的表达，促进干扰素、白细胞介素的合成等，进而调控细胞的功能。如图为辅助性T细胞中发生上述情况的示意图。下列说法错误的是()A．葡萄糖进入线粒体后形成乙酰辅酶A，再彻底分解成CO2和[H]B．有氧呼吸过程中，[H]与O2结合产生水和大量能量的同时产生自由基C．乙酰辅酶A在乙酰化酶催化下发生乙酰化反应，直接调控干扰素基因的翻译过程D．自由基对生物膜损伤较大，但对提高机体的免疫能力具有重要意义12．[2022·江苏省南通市如皋市调研考试](不定项选择)miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述正确的是()A．RNA聚合酶在细胞质中合成，在miRNA基因转录时发挥作用B．miRNA与W基因mRNA结合时碱基配对方式是C与G、A与U配对C．miRNA在细胞核中转录合成后进入细胞质中加工，用于翻译D．miRNA抑制W蛋白的合成发生在翻译过程中13．[2022·江苏省苏州市高三期末调研]转铁蛋白受体(TR)参与细胞对Fe3＋的吸收。下图是细胞中Fe3＋含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而不能与铁反应元件结合，导致转铁蛋白受体mRNA易水解；反之，转铁蛋白受体mRNA难水解。请据图回答下列问题：(1)转铁蛋白受体mRNA的合成需________________的催化，其被彻底水解的产物是________________________________。(2)除转铁蛋白受体mRNA外，翻译出转铁蛋白受体还需要的RNA有__________。(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失，则合成的肽链长度可能会________________________________________________________________________。(4)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有________________________。(5)据图可知，铁反应元件能形成茎环结构的原因是__________________________。这种茎环结构________(填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列，理由是________________________________________________________________________。(6)当细胞中Fe3＋不足时，转铁蛋白受体mRNA将难被水解，其生理意义是__________________________________________________。反之，转铁蛋白受体mRNA将易被水解。这种调节机制既可以避免Fe3＋对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内____________的浪费。整合训练（七）1．解析：基因决定蛋白质的合成，人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，人脸识别技术是通过识别人面部多个性状实现的，A正确；面部特征有的是相关基因通过控制酶的合成来实现的，有的是相关基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状来实现的，B错误；不同个体中相关基因的碱基排列顺序不同，指导合成的蛋白质不同，蛋白质的不同就决定了不同个体脸部特征不同，因此人体中相关基因的碱基排列顺序，决定了人脸特征的多样性，C正确；DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础，决定了人脸识别技术的可行性，D正确。答案：B2．解析：细胞分化体现了基因的选择性表达，A正确；由图1可知，大鼠骨髓间质干细胞分化为肝细胞的过程中，ALB的mRNA高度表达，所以分化形成的肝细胞中白蛋白含量较高，B正确；根据图1实验结果可以看出Oct­4基因表达产物下降，ALB基因的表达量才上升，即Oct­4基因表达产物与ALB基因的转录负相关，C错误；由题干可知，在分化过程中Oct­4甲基化频率升高，故可推测未分化的细胞则表现出低水平的甲基化修饰，D正确。答案：C3．解析：能识别并结合氨基酸的RNA是tRNA，故缺乏氨基酸导致空载的RNA属于tRNA，A错误；细胞缺乏氨基酸时，空载的tRNA与核糖体结合后引发ppGpp含量增加，进而提高A类基因或降低B类基因的转录水平，或抑制翻译的过程，以缓解氨基酸缺乏造成的影响，此为负反馈调节，故rRNA基因属于B类，氨基酸合成酶基因属于A类，B错误、D正确；图2所示左侧核糖体上的肽链长于右侧核糖体上的肽链，说明右侧的核糖体先进行翻译的过程，故核糖体的移动方向为从右往左，C错误。答案：ABC4．解析：实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，A正确；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，DNA进入细菌内，沉淀物的放射性很强，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳并没有进入细菌内，离心后分布在上清液中，子代噬菌体中没有放射性，C错误；由于噬菌体DNA分子中含胞嘧啶1000个，所以含鸟嘌呤1000个，若该DNA连续复制3次，共需要鸟嘌呤1000×（23－1）＝7000个，D正确。答案：C5．解析：（1）希氏肠球菌是原核生物，没有核膜将细胞核和细胞质分开，所以tyrDC基因编码tyrDC时，在同一场所同时进行转录和翻译。（2）实验目的是探究雪菊精油对希氏肠球菌中各种基因的表达的影响，自变量是有无雪菊精油，第一组仅添加0.5%酪氨酸，第二组添加0.5%酪氨酸和1/2雪菊精油，第三组添加0.5%酪氨酸和雪菊精油，第四组（K）是空白对照，应该什么都不添加，即不添加酪氨酸和雪菊精油。将L组、1/2M和M组比较，加入雪菊精油后tyrDC和tryP的表达量降低，所以雪菊精油通过抑制tyrDC和tyrP的表达量来降低酪氨酸脱羧酶和酪氨酸/酪胺透性酶的合成，从而导致酪胺合成量减少；而过量的酪胺进入血液会引发头痛、发热、心悸等一系列的生理反应，所以雪菊精油能够缓解头痛、发热等症状。（3）经过第一次复制，AG′T形成了AG′T/TAA的双链，再进行第二次复制以TAA为模板合成了ATT/TAA的双链，所以至少需要经过2次复制；由于密码子具有简并性，即不同的密码子编码同一种氨基酸，所以该突变序列编码的氨基酸并未改变。（4）Na＋进入希氏肠球菌依靠Na＋/H＋转运蛋白顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，所以其运输方式是协助扩散；从图中可以看出，加入雪菊精油后，不管1/2M组还是M组，nhaC基因的表达量降低，而nhaC基因表达产物是Na＋/H＋转运蛋白，所以加入雪菊精油后抑制Na＋/H＋转运蛋白基因的表达。答案：（1）在同一场所同时进行转录和翻译（2）酪氨酸和雪菊精油雪菊精油通过抑制tyrDC和tyrP的表达量来降低酪氨酸脱羧酶和酪氨酸/酪胺透性酶的合成，从而导致酪胺合成量减少（3）两密码子具有简并性（4）协助扩散抑制6．解析：反义RNA能与mRNA杂交形成双链，故反义RNA与mRNA的碱基序列互补，A正确；反义RNA与A基因转录形成的mRNA的碱基序列互补，A基因部分碱基序列与mRNA的碱基序列互补，故反义基因与A基因部分碱基序列相同，B正确；反义RNA与mRNA杂交形成双链，导致mRNA不能翻译，从而导致A基因不能表达，因此反义基因不会抑制A基因的转录，C错误；反义RNA与mRNA杂交形成双链，导致A基因不能表达出酶A，从而能抑制果实成熟，有利于延长番茄果实的储存期，D正确。答案：C7．解析：核糖核苷酸脱水缩合形成RNA，核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架，A正确；据图可知，人造双链RNA与沉默复合体结合后变为单链RNA，故推测沉默复合体中蛋白质的作用与双链RNA解旋为单链有关，B正确；过程①是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，碱基配对方式有T－A、A－U、C－G、G－C，过程③表示单链RNA与mRNA碱基互补配对，碱基配对方式有U－A、A－U、C－G、G－C，因此与①相比，过程③特有的碱基互补配对方式是U－A，C正确；据图可知，MMP­9基因的转录正常，过程③表示单链RNA与mRNA互补配对，形成的双链RNA干扰了MMP­9基因的翻译过程，使MMP­9含量降低，D错误。答案：D8．解析：第二次复制后，最初的DNA的两条被15N标记的单链分别进入两个子代大肠杆菌，故只剩14N14N­DNA和15N14N­DNA，A错误；因为DNA能够强烈地吸收紫外线，所以用紫外光源照射离心管，透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带，B错误；一个DNA中共有m个碱基，a个胸腺嘧啶，所以含有胞嘧啶（m/2－a）个，第n次复制需要游离的胞嘧啶的数目是2n－1（m/2－a）＝2n－2（m－2a），C正确；复制后的DNA在一条染色体上，分配到两个子细胞时是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，且大肠杆菌为原核生物，不遵循基因分离定律，D错误。答案：C9．解析：由图可知，p53可诱导p21基因和修复酶基因的表达，因此可说明同一信息分子可诱导不同基因的表达，A正确；p21­CDKl­cyclin复合物使细胞周期停滞，等待DNA完成修复，因此有利DNA修复，B正确；p53是调节转录因子，可调控基因表达，但据图不能说明p53是RNA聚合酶，C错误；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。p53基因能够通过“判断”DNA的变异程度来促使DNA修复或诱导细胞凋亡，这说明编码P53的基因可能属于抑癌基因，D正确。答案：C10．解析：m6A修饰的是mRNA，没有改变斑马鱼的遗传信息，A错误；依照题意可知，缺失mett13后，胚胎发育相关的mRNA水平显著升高，但m6A的水平显著下降，因而m6A修饰能抑制基因的表达，B错误；依照题意可得，m6A的水平显著下降，胚胎发育相关的mRNA水平显著升高，因而m6A修饰水平上升可能促进mRNA的水解，C正确；m6A修饰可能促进mRNA的水解，影响翻译过程，使蛋白质无法合成，所以m6A修饰与基因表达的调控相关，D正确。答案：CD11．解析：葡萄糖不能进入线粒体进行氧化分解，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸后再进入线粒体进行氧化分解，A错误；由图可知，有氧呼吸的第三阶段中，[H]与O2结合产生水和大量能量的同时产生自由基，B正确；线粒体中产生的乙酰辅酶A进入细胞核，使染色质中蛋白质乙酰化，激活干扰素基因的转录，C错误；据图可知，辅助性T细胞内乙酰辅酶A和自由基可调控核内基因的表达，合成干扰素、白细胞介素等，其对提高机体的免疫能力具有重要意义，D正确。答案：AC12．解析：RNA聚合酶为蛋白质，在细胞质中合成，并通过核孔进入细胞核与DNA结合，启动miRNA基因的转录，A正确；miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对，B正确；miRNA在细胞核中转录形成RNA后，经过初步加工，然后通过核孔到达细胞质中，在细胞质中再加工后，与蛋白质结合形成miRNA­蛋白