统考版2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分专题强化演练七遗传的分子基础

专题强化演练七遗传的分子基础1．[2023·山东卷]细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是()A．原核细胞无核仁，不能合成rRNAB．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录2．[2023·湖南卷]南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是()A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能3．[2023·浙江1月]核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是()A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化4．[2023·湖南卷]细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是()A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glgmRNA从5′端向3′端移动C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成5．[2023·海南卷]噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是()A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′－GCGTAC－3′C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同6．[2023·全国乙卷]已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲－tRNA甲)，进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是()①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥B．①②⑤C．③④⑥D．②④⑤7．[2023·安徽模拟]生物学的发展需要许多人的共同努力和探索，遗传物质的发现也不例外。下列有关遗传物质的发现历程的说法中，正确的是()A.整合到R型菌内的DNA片段所携带基因的表达产物是荚膜多糖B．离心的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离C．R型肺炎双球菌在体内可全部转化为S型菌，而在体外只能部分转化D．T2噬菌体的核酸中嘌呤碱基数量等于嘧啶碱基数量8．[2023·安徽安庆一中三模]下列关于“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的叙述，正确的是()A．用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌体内的噬菌体释放出来C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．离心是为了沉淀培养液中被侵染的大肠杆菌9．[2023·广东广州二中模拟]某科研团队从野生玉米中成功克隆出THP9基因，该基因可通过编码ASN4酶促进玉米高效利用氮素。下列有关叙述错误的是()A．THP9的mRNA可通过核孔运输实现核质间的信息交流B．ASN4中氨基酸的排列顺序由tRNA上的反密码子决定C．THP9基因编码ASN4酶需要经过转录和翻译两个过程D．成功克隆THP9有助于提高玉米籽粒蛋白含量的遗传改良10．[2023·山东模拟]某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记，其中一对同源染色体上有基因A和a，现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续进行两次分裂，产生四个子细胞，分裂过程中无基因突变和染色体畸变发生。下列叙述中正确的是()A．若四个子细胞中均含4条染色体，则一定有一半子细胞含有a基因B．若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含2个A基因C．若四个子细胞中的核DNA均含15N，则每个子细胞均含8条染色体D．若四个子细胞中有一半核DNA含15N，则每个子细胞均含4条染色体11．[2023·江苏连云港模拟]哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链，如图所示。下列叙述正确的是()A．线粒体DNA分子中含有两个游离的磷酸基团B．子链1的延伸方向是3′端→5′端，需要DNA聚合酶的催化C．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同D．若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制3次，含15N的DNA有6个12．[2023·重庆万州二中模拟]细胞中的相关酶系统可识别DNA分子复制时碱基发生错配而形成的松散凸起结构，并将错配碱基去除，从而保证DNA复制的准确性。研究发现双链DNA具有自我修复机制，双链DNA的一条链发生碱基错配或碱基丢失后，另一条链可以当作模板对损伤链进行修复。下列相关叙述正确的是()A．DNA分子空间结构的特异性决定了不同生物的遗传信息存在差异B．碱基发生错配而形成的松散凸起结构与碱基的分子结构有关C．高等植物成熟筛管细胞中的核DNA在自我修复后，分子中的碱基比例可能会改变D．若双链DNA的一条链发生碱基错配且未进行修复，则后代DNA全部异常13．[2023·江苏盐城三模]某种噬菌体DNA可采用滚环复制方式，复制过程中，双链DNA环状分子先在一条单链的复制起点上产生一个切口，然后进行如下图所示的复制过程。下列有关叙述错误的是()A．图中的L端为DNA单链的3′端B．经过过程①可产生一个游离的磷酸基团C．④过程需要限制酶和DNA连接酶的参与D．图示过程可为生物体内双链DNA复制为半保留半不连续性提供证据14．“嘧啶型”三螺旋DNA由三条链组成，如图所示，中间一条链全部由嘌呤组成，两侧的链全部由嘧啶组成，即组成三链DNA的每条链全部由同类碱基组成，嘌呤链与其中一条嘧啶链组成双螺旋，第三条嘧啶链缠绕到双螺旋的大沟上。下列相关叙述错误的是()A．该三螺旋DNA含三个游离的磷酸基团B．组成该DNA的碱基中嘧啶数等于嘌呤数C．用DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键D．三螺旋的出现可能会导致基因无法被复制15．科研人员从肿瘤细胞中发现了大量的蛋白S，为研究其功能做了如图实验：在反应体系中适时加入DNA模板、RNA聚合酶、原料(其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记)、肝素、蛋白S，结果如图所示。下列有关叙述错误的是()A.DNA模板上可能有多个位点被RNA聚合酶识别并结合B．蛋白S能解除肝素对DNA复制的抑制作用C.肝素可能改变了RNA聚合酶的空间结构D．对照组先后加入肝素和等量不含蛋白S的缓冲液[答题区]题号12345678答案题号9101112131415答案16．[2023·重庆南开中学模拟]T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，其繁殖过程如图1。为探究T2噬菌体不同繁殖阶段所需时长及其繁殖效率，科学家进行了以下实验：①将噬菌体稀释液加到高浓度大肠杆菌中，保证每个细胞被最多不超过一个噬菌体吸附；②清除尚未吸附的噬菌体；③用培养液稀释混合液，室温培养；④每隔一段时间取出定量培养液，加入到长满大肠杆菌的平板中培养一定时间，统计噬菌斑(因噬菌体裂解宿主细胞形成的透明圈)的数量以代表培养液中的噬菌体数，得到图2所示结果。请分析回答以下问题：(1)噬菌体培养时不能直接使用普通的完全培养基的原因是________________________________________________________________________。(2)根据图2曲线甲分析，T2噬菌体从完成吸附到开始装配所需时间大约为__________min。(3)根据图2曲线乙分析，每个T2噬菌体可产生的子代噬菌体数约为________________个。如果在步骤①中使用的噬菌体溶液没有稀释，则估算的每个噬菌体所产子代数与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)除题中所用噬菌体计数方法外，还可以通过电子显微镜直接对噬菌体进行计数，使用电子显微镜所统计的噬菌体数量________(填“>”“＝”或“<”)噬菌斑数，原因是____________________________________________________________________________________________。17．如图是某染色体DNA分子的局部结构示意图。请据图分析回答：(1)该DNA分子有________________个游离的磷酸基团，两条单链按________________方式盘旋成双螺旋结构。(2)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，细胞在该培养液中分裂5次，DNA分子也复制5次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子数和含15N的DNA分子数的比例为________________。(3)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制5次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________________个。18．[2023·河南三模]1953年沃森和克里克在《自然》杂志发表了“DNA双螺旋结构模型”，阐述了DNA分子的双螺旋结构。1958年科学家利用同位素示踪技术证明了DNA半保留复制机制。回答下列问题：(1)DNA双螺旋结构模型指出：由______________________构成DNA分子的基本骨架。分析DNA的复制究竟是半保留复制还是全保留复制时，需要区分__________________________________。(2)科学家先让枯草杆菌在含较少3H标记的胸腺嘧啶(放射性弱)培养液中培养较短时间，再转移到含较多3H标记的胸腺嘧啶(放射性强)培养液中培养较短时间，提取其DNA，得到DNA的自显影图像如图所示。图中显示新合成子链的两端具有较高的放射性，中间具有较低的放射性，说明DNA的复制具有__________特点。若一个用32P标记的DNA分子，在不含32Р标记的培养液中经过n次复制后，后代中不含32P的DNA分子数与含32P的DNA分子数比例为________________________________________________________________________。19．[2023·浙江模拟]科研工作者发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程，图中的①②③④表示过程。回答下列问题：(1)DNA控制蛋白质的合成过程包括________(填数字编号)，参与此过程的RNA有哪些？________。A．mRNAB．tRNAC．rRNA(2)根据图中多肽合成的过程，判断核糖体的移动方向为________________(填“从左向右”或“从右向左”)，少量mRNA分子就可以迅速合成出大量蛋白质的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)据图分析，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA会转化为空载tRNA，而空载tRNA通过____________________和__________________进而抑制翻译的过程来实现对蛋白质合成的抑制。

专题强化演练七遗传的分子基础1．答案：B解析：原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。2．答案：A解析：帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了脱水缩合过程，都有水的产生，B正确；帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。3．答案：B解析：图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误；该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。4．答案：C解析：基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5′端向3′端移动，B正确；由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glgmRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glgmRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA没有与glgmRNA结合，从而使glgmRNA不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D正确。5．答案：B解析：根据图示信息，D基因编码152个氨基酸，但D基因上包含终止密码子对应序列，故应包含459个碱基，A错误；E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列5′－GTACGC－3′，根据DNA分子两条链反向平行，其互补DNA序列是5′－GCGTAC－3′，B正确；DNA的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸，C错误；E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。6．答案：A解析：据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②正确；又因古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥正确。肽链的合成过程需要能量（ATP），但是大肠杆菌可通过无氧呼吸提供能量。7．答案：D解析：基因表达的产物是蛋白质（或RNA），A错误；搅拌的目的是使T2噬菌体与细菌分离，B错误；肺炎双球菌在体内和体外的转化效率都比较低，C错误；T2噬菌体只含有DNA和蛋白质，无RNA，因为DNA是双链，所以嘌呤碱基数量总是等于嘧啶碱基数量，D正确。8．答案：D解析：需用分别含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，不能用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，否则无法判断放射性的来源，A错误；搅拌是为了将吸附在大肠杆菌上的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，B错误；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；离心是为了沉淀培养液中被侵染的大肠杆菌，使噬菌体的蛋白质外壳分布到上清液中，D正确。9．答案：B解析：核孔的作用是可以实现核质间频繁的物质交换和信息交流，故THP9的mRNA可通过核孔运输实现核质间的信息交流，A正确；ASN4中氨基酸的排列顺序由mRNA上的密码子决定，B错误；ASN4酶的化学本质是蛋白质，基因合成蛋白质的过程需要经过转录和翻译，C正确；ASN4酶可以促进玉米高效利用氮素，氮元素可用于蛋白质的合成，提高玉米体内蛋白质含量，因此成功克隆THP9有助于提高玉米籽粒蛋白含量的遗传改良，D正确。10．答案：A解析：若四个子细胞中均含4条染色体（染色体数目是体细胞的一半），则细胞进行的减数分裂，等位基因会发生分离，形成4个精细胞两两相同，故有一半子细胞含有a基因，A正确；若四个子细胞中均含8条染色体（染色体数目与体细胞相同），则细胞进行的是有丝分裂，子细胞的基因型与体细胞相同，则每个子细胞中均只含有1个A基因和1个a基因，B错误；若四个子细胞中的核DNA均含15N，则DNA只复制一次，细胞进行的是减数分裂，四个子细胞为精细胞，染色体数目是体细胞的一半，因此四个子细胞中均含4条染色体，C错误；若四个子细胞中有一半核DNA含15N，说明DNA不止复制一次，则细胞进行的是有丝分裂，所以每个子细胞均含8条染色体，D错误。11．答案：C解析：环状DNA链首尾相连，不会有裸露的3′端、5′端，因而不会有游离的磷酸基团，线粒体DNA分子为环状DNA，因而其中不含游离的磷酸基团，A错误；图示表明，子链1的延伸方向是5′端→3′端，子链合成过程需要DNA聚合酶的催化，B错误；由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，C正确；若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制3次，新合成的子链中均含有15N，由于DNA进行半保留复制，故每个DNA分子都含有新合成的子链，即含15N的DNA有23＝8个，D错误。12．答案：B解析：DNA分子的空间结构不具有特异性，都为双螺旋结构，A错误；正常配对的碱基之间会形成氢键，错配的碱基之间无法形成氢键，形成凸起结构，与碱基的分子结构有关，B正确；修复后的DNA能恢复原状，因而其中的碱基比例不发生改变，C错误；DNA链中有一条链错配的，DNA复制时半保留复制，因此下次复制后会产生一个异常DNA分子，和一个正常的DNA分子，D错误。13．答案：A解析：DNA复制时，游离的脱氧核苷酸连接到DNA分子链的3′端（R端），DNA子链延伸方向是5′→3′，所以L端为5′端，A错误；过程①用限制酶将DNA单链切开一个切口，破坏一个磷酸二酯键，产生一个游离的磷酸基团，B正确；④过程需要限制酶对母链的切割，需要DNA连接酶对子链进行连接，C正确；由图可知，环状DNA分子滚环复制过程是半保留复制，且L端的母链合成子链时是不连续的，为生物体双链DNA半保留半不连续性提供证据，D正确。14．答案：B解析：每一条脱氧核苷酸链上有一个游离的磷酸基团，该三螺旋DNA含三个游离的磷酸基团，A正确；“嘧啶型”三螺旋DNA由三条链组成，组成该DNA的碱基中嘧啶更多，B错误；DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键，C正确；若三螺旋出现在DNA某部位，可能会影响该部位基因无法被复制，D正确。15．答案：B解析：基因是有遗传效应的DNA片段，DNA模板上可能具有多个基因，因此可能有多个位点同时被RNA聚合酶识别并结合，同时合成多种RNA，A正确；一组加入蛋白S，一组不加蛋白S，加入蛋白S的一组产物中放射性增加，不加蛋白S的产物中的放射性不变，说明蛋白S能解除肝素对转录过程的抑制作用，B错误；由图可知，加入肝素后，转录停止，产物中的放射性不变，由此可推断，肝素可能改变了RNA聚合酶的空间结构，C正确；按照实验设计的单一变量原则，不加蛋白S的一组（对照组）应该加入肝素和等量不含蛋白S的缓冲液，D正确。16．答案：（1）噬菌体为严格寄生生物，不能在细胞外生长繁殖（2）10（3）190偏大（4）>噬菌斑计数无法统计没有侵染的噬菌体，且可能出现多个噬菌体侵染一个大肠杆菌只形成一个噬菌斑的情况（也可答多个噬菌斑重叠导致计数偏小）解析：（1）噬菌体是一类病毒，病毒无细胞结构，不能独立进行代谢活动，必须寄生在活细胞内才能完成生命活动，故培养噬菌体时不能使用普通的完全培养基。（2）对于甲组，在装配期开始出现具活性的噬菌体，在装配期前的噬菌体无侵染力，由此推知，吸附与合成所需时间为10min。（3）乙组在早期噬菌斑数均为100，可推知每次取出的混合培养中被侵染的宿主细胞为100个，即噬菌体数为100个，最终裂解产生了19000个子代噬菌体，故每个噬菌体产生的子代数为190；如果在早期未稀释噬菌体培养液，可能导致多个噬菌体侵染一个大肠杆菌，则19000个子代实际为大于100个亲代噬菌体所产生，估算值大于实际值。（4）通过噬菌斑计数所得到的是具侵染力的噬菌体数量，且可能存在多个噬菌体共同形成同一个噬菌斑的情况，故使用电子显微镜所统计的噬菌体数量大于噬菌斑数。17．答案：（1）2反向平行（2）1∶16（3）31（a/2－m）解析：（1）DNA分子结构的主要特点之一：DNA分子是由两条链组成的，每一条链上含有1个游离的磷酸基团，因此该DNA分子有2个游离的磷酸基团，DNA分子中两条链按反向平行方