2023届高考生物二轮复习第10讲遗传的分子基础作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习第10讲遗传的分子基础作业含答案，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第10讲　遗传的分子基础一、选择题1.(2022·湖南岳阳质检)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(　D　)A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果解析:步骤①中酶处理时间要足够长,以使底物完全水解;步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应保持相同,否则会影响实验结果;步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化;S型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙,因此步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,判断是否出现S型细菌。2.(2022·辽宁沈阳模拟)在翻译过程中,当tRNA上的反密码子滑动一个碱基(向前加1位或向后减1位)时,翻译的密码子读框会发生改变而产生移框现象,最终合成某些变异蛋白质。翻译移框在病毒中很常见。下列相关叙述错误的是(　B　)A.移框属于基因翻译水平的调控,基因的结构未发生改变B.移框导致起始密码子的位置改变,从而使多肽链变短或变长C.反密码子环插入1个碱基变为四联体,翻译时会出现移框现象D.病毒增殖过程出现移框现象,可能会增加病毒变异毒株的种类解析:基因通常是有遗传效应的DNA片段,移框属于基因翻译水平的调控,基因的结构未发生改变;移框导致读取的密码子改变而使得多肽链变短或变长,但一般不会改变起始密码子的位置;当tRNA上反密码子环插入1个碱基变为四联体,读取密码子的碱基序列时会往后移动一位,从而出现移框现象;病毒增殖过程出现移框现象,可能会翻译出变异蛋白质,从而增加病毒变异毒株的种类。3.DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团,此种变化可影响基因的表达,对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后,会抑制该基因的转录,如图所示。研究发现,多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是(　B　)A.细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化B.甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列C.抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖D.某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象解析:DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团,细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化,从而影响基因的表达,进而调控细胞分化;从题图中可以看出,基因包括启动子、转录区域、终止子等部分,启动子和转录区域为基因中不同的区段,基因启动子区域被甲基化后,会抑制该基因的转录,因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,抑癌基因过量甲基化后,抑癌基因不能正常表达,会导致细胞不正常增殖;某些DNA甲基化抑制剂,可以抑制抑癌基因过量甲基化,阻止细胞癌变,可作为抗癌药物研发的候选对象。4.基因最初转录形成的hnRNA,在细胞核内经加工成为成熟的mRNA。如图甲、乙为小鼠的β球蛋白基因(图中的实线为基因)与其hnRNA、mRNA的杂交结果。下列叙述错误的是(　D　)A.从小鼠浆细胞的细胞质中无法获取hnRNAB.甲图的杂交带中共含有8种核苷酸C.β球蛋白基因中含有不编码蛋白质的碱基序列D.hnRNA和mRNA杂交出现杂交带和游离的核苷酸序列解析:由题干信息可知,hnRNA在细胞核内经加工成为成熟的mRNA,故从小鼠浆细胞的细胞质中无法获取hnRNA;基因由4种脱氧核苷酸构成,RNA由4种核糖核苷酸构成,故甲图的杂交带中共含有8种核苷酸;乙图中基因和mRNA杂交后出现游离的单链区,说明基因中含有不编码蛋白质的碱基序列;mRNA由hnRNA在细胞核内加工形成,二者不能杂交。5.(2022·山东德州二模)在基因组内存在着通过DNA转录为RNA后,再经逆转录成为cDNA并插入基因组的新位点上的因子,被称为逆转座子。油桃是普通桃的变种,普通桃果皮灰暗多毛是基因PpMYB25激活下游同源基因PpMYB26表达的结果。在油桃中,基因PpMYB25中插入一个6 kb大小的逆转座子,使得果皮光亮无毛。下列说法错误的是(　B　)A.逆转座子的形成过程中发生了碱基A—U和A—T的配对B.逆转座子的插入属于基因重组,可以产生新的性状C.基因与基因之间可以相互作用共同控制生物体的性状D.油桃的产生是由于PpMYB25和PpMYB26基因的表达都受到影响解析:在逆转座子的形成过程中,以DNA的一条链为模板转录形成RNA过程中有碱基A与U配对,再以RNA为模板逆转录形成DNA一条链的过程中有碱基U与A配对,以DNA一条链形成其互补链过程中有A与T配对;当一个逆转座子转移位置而插入某一基因新位点时,能使这一基因失活,即发生基因突变,可以产生新的性状;油桃的产生可以说明基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系,基因与基因之间可以相互作用,进而调控生物体的性状;根据题干信息,PpMYB25和PpMYB26协同调控果实表皮毛发育和表皮蜡质积累,当它们的表达同时受到干扰后,就产生了普通桃的变种油桃。6.如图为细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是(　C　)A.图示若干核糖体中,核糖体a距起始密码子最远B.空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费C.图中①②可同时进行,从而提高基因表达的效率D.当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达解析:由图中肽链长度可知,翻译的方向是由右向左,因此起始密码子在mRNA的右侧,故起始密码子与a核糖体距离最远;由图中信息可知,空载tRNA可抑制相应基因的转录,因此空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费;由于细胞核核膜的作用,使①和②两个过程不能同时进行;由图中信息可知,当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA通过激活蛋白激酶Gen2P抑制mRNA翻译,也可以抑制相应基因的转录,因此当细胞中缺乏氨基酸时,空载tRNA通过两条途径抑制基因表达。7.(不定项)(2022·河北唐山二模)研究发现DSX蛋白是参与果蝇性别分化过程中一系列生理生化反应的关键蛋白。如图是dsx基因在雌雄果蝇中表达过程。注:①w1、w2、w3是基因结构中的外显子,它们转录的产物可能出现在成熟mRNA中;②n1、n2是基因结构中的内含子,它们转录的产物不出现在成熟mRNA中;③TRA是某种蛋白质。下列相关叙述正确的是(　BCD　)A.dsx基因转录时,内含子与外显子的两条链均为转录的模板B.TRA基因在不同个体中存在选择性表达现象C.基因中的内含子转录区段在成熟mRNA中无对应序列D.DSX蛋白1和DSX蛋白2的空间结构不同解析:转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,因此dsx基因转录时,内含子与外显子的其中一条链是转录的模板;据题意可知,雌性个体存在TRA,雄性个体中无,说明TRA基因在不同个体中存在选择性表达现象;据题意可知,基因结构中内含子转录的产物不出现在成熟mRNA中,因此基因中的内含子转录区段在成熟mRNA中无对应序列;据图可知,DSX蛋白1和DSX蛋白2都是由dsx基因指导合成的,但DSX蛋白1和DSX蛋白2的直接模板(成熟mRNA)是不同的,因此它们的空间结构不同。8.(不定项)已知组蛋白乙酰化与去乙酰化,分别是由组蛋白乙酰基转移酶(HAT)和去乙酰化酶(HDAC)催化的,HAT和HDAC催化的乙酰化反应在真核生物基因的表达调控中起着重要作用,这两种酶通过对核心组蛋白进行可逆修饰来调节核心组蛋白的乙酰化水平,从而调控转录的起始与延伸。一般来说,组蛋白的乙酰化促进转录,而去乙酰化则抑制转录。染色质包括具有转录活性的活性染色质和无转录活性的非活性染色质,染色质上的组蛋白可以被乙酰化,如图表示部分乙酰化过程。下列相关推测合理的是(　BCD　)A.活性染色质由DNA和蛋白质组成,而非活性染色质无蛋白质B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制C.由图可知激活因子使组蛋白发生乙酰化可改变染色质的活性D.细胞中HAT复合物的形成有利于RNA聚合酶与DNA的结合解析:活性染色质和非活性染色质都主要由DNA和蛋白质组成,只是染色质构象不同,导致活性染色质具有转录活性,而非活性染色质无转录活性;由图示可知,HDAC复合物使组蛋白去乙酰化,成为非活性染色质,从而无转录活性,伴随着对基因转录的抑制;由图可知激活因子使组蛋白乙酰化,使染色质成为活性染色质,所以可改变染色质的活性;在HAT复合物作用下染色质具有转录活性,RNA聚合酶与DNA结合便于转录。二、非选择题9.大肠杆菌中直接编码乳糖代谢所需酶类的基因叫结构基因,包括基因lacZ、基因lacY、基因lacA,结构基因的上游有3个对结构基因起调控作用的核苷酸序列,其中操纵基因(O)对结构基因起着“开关”的作用,直接控制结构基因的表达,调节基因(R)能够调节操纵基因状态,从而对“开关”起着控制作用,如图1所示为科学家提出的一种基因表达调控假设。请据图回答下列问题。(1)研究发现,当大肠杆菌培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖存在时,调节基因的表达产物阻遏蛋白会与操纵基因结合,阻碍RNA聚合酶与　　　　结合,在　　　　(填“转录”或“翻译”)水平上抑制结构基因的表达。 (2)在阻遏蛋白产生的过程中,②阶段除需mRNA提供信息指导外,还需要的RNA有　                                       。 (3)当培养基中没有葡萄糖仅有乳糖时,大肠杆菌必须合成乳糖代谢酶,如图2表示了这一诱导过程。据图2可知,如果乳糖与　　　　　　结合,使其　　　　　　　　改变而不能与操纵基因O结合,则结构基因表达,会合成β半乳糖苷酶,催化乳糖分解。乳糖被分解后又可导致结构基因　　　  　(填“表达”或“不表达”),该调节机制为　　　　调节。 解析:(1)RNA聚合酶的结合位点是启动子,作用是催化转录过程,当大肠杆菌培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖存在时,调节基因的表达产物阻遏蛋白会与操纵基因结合,阻碍RNA聚合酶与启动子结合,在转录水平上抑制结构基因的表达。(2)②是翻译过程,该过程需要mRNA(翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸)和rRNA(组成核糖体的成分)参与。(3)图2中,如果乳糖与阻遏蛋白结合,使其空间结构改变而失去功能,不能与操纵基因O结合,则结构基因表达,合成β半乳糖苷酶,催化乳糖分解。乳糖被分解后又可导致结构基因不表达,该调节机制为(负)反馈调节。答案:(1)启动子　转录　(2)rRNA、tRNA(3)阻遏蛋白　空间结构　不表达　(负)反馈10.(2022·山东潍坊一模)除了基因之外,DNA中还有众多非编码DNA片段,它们不含编码蛋白质的信息。研究表明,某些非编码DNA在调控基因表达等方面起重要作用,这样的非编码DNA片段就具有了遗传效应,在研究时可视为基因。肢体ENDOVE综合征是一种遗传病,患者表现为下肢缩短变形、手指异常等,engraild1基因是肢体发育的关键基因(恒河猴中该基因与人类高度同源,等位基因用E、e表示,Y染色体上不存在该基因)。如图为正常人与甲患者的engraild1基因序列的对比。(1)据图推测,甲患者engraild1基因发生的变化是　　　　　　　,从而使其控制合成的肽链中氨基酸序列改变,直接导致肢体发育异常,这体现的基因控制性状的途径是　                                                                                　。 (2)调查中发现某一患者乙的engraild1基因序列正常,但该基因附近有一段与其紧密连接的非编码DNA片段M缺失,记为m。研究人员利用恒河猴通过DNA重组技术制备了相应模型动物。①研究发现engraild1基因正常,但缺失M肢体畸形的纯合恒河猴其engraild1基因表达量显著低于野生型。由此推测患者乙的致病机理为                                                                                                                                                                                                                                    　。 ②为确定M作用机制,利用丙、丁两类肢体正常的恒河猴进行杂交实验,结果如下:亲本基因型子代丙EEMm发育正常∶肢体畸形=3∶1丁EeMM子代肢体畸形恒河猴的基因型为　　　　　　,尝试解释其肢体畸形的原因:　                                                                                                       　。 解析:(1)由题图可知,甲患者engraild1基因序列中多了一个碱基T,因此该基因发生的变化是碱基对的增添;该病的病因是肽链中氨基酸序列改变,由于氨基酸是蛋白质的单体,基因中碱基对的增添造成氨基酸的排列顺序改变,从而使得蛋白质结构改变,直接导致肢体发育异常,这体现的基因控制性状的途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(2)①由题可知,M基因缺失导致engraild1的基因表达量显著低于野生型,所以可推测由于M基因的缺失,使engraild1基因表达量降低,导致患者肢体发育异常。②由题可知,engraild1基因片段与非编码DNA片段M紧密连接,因此由孟德尔的分离定律可知两个肢体正常单杂合子交配(EEMm、EeMM)子代中有双杂合子EeMm,该基因型所占比例为1/4,所以子代肢体畸形恒河猴的基因型为EeMm。该猴肢体畸形的原因是体细胞中一条染色体上存在正常的E基因,但缺少M片段,导致E基因表达量显著下降,其同源染色体上虽有M片段,但e基因无法表达正常蛋白。答案:(1)碱基对增添　基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(2)①M片段调控engraild1基因表达,M缺失使该基因表达量降低,导致患者肢体发育异常②EeMm　该猴体细胞中一条染色体上存在正常的E基因但缺少M片段,导致E基因表达量显著下降;其同源染色体上虽有M片段,但e基因无法表达正常蛋白,该个体表现为肢体畸形