2015年高考专题七基因的本质和表达

1单元质检卷七基因的本质和表达(时间:45分钟满分:100分)单元质检卷第15页一、选择题(每小题8分,共48分)1.(2013广东高考理综)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于()①证明DNA是主要的遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如何储存遗传信息④为DNA复制机制的阐明奠定基础A.①③B.②③C.②④D.③④答案:D解析:噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,故①错误;Watson和Crick构建DNA双螺旋结构模型之前,就已经明确了染色体的组成成分,故②错误;结构决定功能,清楚DNA双螺旋结构,就可以发现DNA如何存储遗传信息,故③正确;清楚了DNA双螺旋结构,就为DNA复制机制的阐明奠定基础,而且Waston和Crick也对DNA复制进行了描述,故④正确。2.(2013海南高考)甲(ATGG)是一种单链DNA片段,乙是该片段的转录产物,丙(A—P~P~P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是()A.甲、乙、丙的组分中均有糖B.甲、乙共由6种核苷酸组成C.丙可作为细胞内的直接能源物质D.乙的水解产物中含有丙答案:D解析:甲是单链DNA,乙是RNA,丙是ATP,三者都含有核糖,其中DNA中含脱氧核糖,RNA和ATP中含有核糖;甲为ATGG,含有3种核苷酸,其转录的RNA为UACC,也含有3种核苷酸,因此甲、乙共含有6种核苷酸;ATP可以通过断裂远离腺苷的高能磷酸键,释放能量供生命活动利用,是直接的能源物质;乙的水解产物为3种核苷酸,不含有ATP。3.(2013上海高考)在搭建DNA分子模型的实验中,若有4种碱基塑料片共20个,其中4个C,6个G,3个A,7个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个,脱氧核糖塑料片40个,磷酸塑料片100个,代表氢键的连接物若干,脱氧核糖和碱基之间的连接物若干,则()A.能搭建出20个脱氧核苷酸B.所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对C.能搭建出410种不同的DNA分子模型D.能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段答案:D解析:一个脱氧核苷酸分子的结构模式图如右图:,包括一分子磷酸、一分子碱基、一分子脱氧核糖和一个脱氧核糖和磷酸之间的连接(物)化学键。根据题意,脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个,因此只能搭建出14个脱氧核苷酸。根据题意“有4种碱基塑料片共20个,其中4个C,6个G,3个A,7个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个”,可知可搭建出3个A-T对,4个G-C对。脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个只能连接成4个碱基对的DNA片段。现有材料只能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段,因此最多能搭建出44种不同的DNA分子模型。4.(2013课标全国高考理综Ⅰ)下列关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是()A.一种tRNA可以携带多种氨基酸B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成答案:D2解析:tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子,与mRNA上的密码子进行碱基互补配对,另一端携带一种氨基酸到达核糖体上,通过发生脱水缩合形成肽键,合成多肽链。DNA聚合酶是蛋白质,在核糖体上合成,而细胞核内无核糖体,不能合成蛋白质,因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶,通过核孔进入细胞核发挥作用。线粒体中不仅具有自己的DNA,而且还有核糖体,能够通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成,所以核糖体具有一定的独立性。5.下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基因控制C.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状D.基因2突变而缺乏酶2将导致人患白化病答案:C解析:基因1不正常而缺乏酶1,可能引起体内苯丙酮酸生成过多,引起苯丙酮尿症;从图中可以看出由苯丙氨酸合成黑色素直接受两个基因控制,还可能受两个基因影响;从图中可以看出基因可以通过控制酶的合成影响代谢来控制生物的性状;基因2突变而缺乏酶2将导致黑色素不能合成,人患白化病。6.(2014届广东惠州第一次调研)(双选)图甲所示为某种生物的基因表达过程,图乙为中心法则。①→⑤表示生理过程。下列叙述错误的是()A.正常人体神经细胞中,①→⑤过程都存在B.由图甲可以看出该种生物边转录边翻译C.图乙中的②③可表示图甲所示过程D.图乙中只有过程②③④涉及碱基配对答案:AD解析:正常人体神经细胞中,不存在④⑤过程;图乙中①→⑤过程都涉及碱基配对。二、非选择题(共52分)7.(2013天津高考理综)(10分)肠道病毒EV71为单股正链RNA(+RNA)病毒,是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。据图回答下列问题。3(1)图中物质M的合成场所是。催化①、②过程的物质N是。(2)假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基,其中A和U占碱基总数的40%。以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C个。(3)图中+RNA有三方面功能,分别是。(4)EV71病毒感染机体后,引发的特异性免疫有。(5)病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成,其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面,而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接,另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗,四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是,更适宜作为抗原制成口服疫苗的是。答案:(1)宿主细胞的核糖体RNA复制酶(或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶)(2)9000(3)翻译的模板;复制的模板;病毒的重要组成成分(4)体液免疫和细胞免疫(5)VP4VP1解析:(1)图中的M物质是一条多肽链,由于EV71病毒没有细胞器,其合成的场所是宿主细胞的核糖体;①、②过程是以RNA为模板合成RNA的过程,此过程需要的是RNA复制酶(或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶)。(2)病毒是由+RNA合成+RNA的过程:需要先以+RNA为模板合成-RNA,再以-RNA为模板合成+RNA,也就是合成了一条完整的双链RNA,在这条双链RNA中A=U,G=C,根据题目中的条件,在病毒+RNA中(假设用第1条链来表示)(A1+U1)=40%,而互补链-RNA中(假设用第2条链来表示)(A2+U2)=(A1+U1)=40%,所以两条互补链中A+U占双链RNA碱基数的比例是A+U=40%,则G+C=60%,所以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C7500×2×60%=9000个。(3)由图中可以看出+RNA的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质;也作为复制的模板形成新的+RNA;还是病毒的组成成分之一。(4)EV71病毒感染机体后进入内环境中首先会引发体液免疫产生抗体;病毒进入宿主细胞后,会引发细胞免疫。(5)由于VP4包埋在衣壳内侧不适合作为抗原制成疫苗;由于VP1不受胃液中胃酸的破坏,口服后不会改变其性质,所以更适合制成口服疫苗。8.(2013江苏高考)(12分)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情况是。(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),其原因是。4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。转录的场所主要在细胞核中。(2)RNA中G+U=54%、C+A=46%,则其DNA模板链中C(29%)+A=54%、G(19%)+T=46%,计算得DNA一条链中A+T=52%,故双链中A+T=52%,A=T=26%。(3)该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的,故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子,相应的则是基因中T∥A替换为了C∥G(或A∥T替换为了G∥C)。(4)人体成熟的红细胞中无细胞核,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。(5)1个DNA分子中含许多个基因,不同组织细胞因基因的选择性表达,故进行转录过程时启用的起始点不完全相同。9.(12分)将大肠杆菌放在含有同位素15N的培养基中培育若干代后,细菌DNA所有氮均为15N,它比14N分子密度大,然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到含14N的培养基中培养,每隔4h(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果DNA复制的密度梯度离心实验如下图所示。(1)中带含有的氮元素是。(2)如果测定第四代DNA分子密度,含15N标记的DNA分子比例表示为。在4号试管中标出第四代DNA分子密度梯度离心结果。(3)如果将第一代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度,它的四条DNA单链在试管中的分布位置应为和。(4)上述实验表明,子代DNA复制的方式是。答案:(1)14N、15N(2)1∶8如右图:(3)轻带重带(4)半保留复制解析:DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点,第一代的DNA分子应一条链含15N,一条链含14N。一个亲代DNA分子复制到第二代形成22=4个DNA,其中两个各保留亲代DNA分子的一条链(含15N),另一条链为14N,另两个DNA分子的两条链均含14N,以后各代中含有一条15N链、一条14N链的DNA分子始终为2个(来自于同一个亲代DNA),其余DNA分子两条链均含14N。全含15N的DNA分子比纯含14N的DNA分子密度大,在密度梯度离心实验中,含15N的DNA分子均位于试管下部,而含14N的DNA分子应位于试管中较靠上的位置。一条链含15N,一条链含14N的DNA分子位置应位于前两者之间,实验的结果也证明了这一点。据此可知,(1)中带(DNA)含有氮元素为两种:15N和14N;(2)第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个,一条链为14N,一条链为15N的DNA分子为2个,占总数的1/8,位于梯度离心分离的中带,其余5DNA分子含14N,有14个,占7/8,位于轻带;(3)将第一代DNA链(一条含15N,一条含14N)的氢键断裂后(两链分开)测定密度,应一半链在轻带,一半链在重带。10.(18分)下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答下列问题。(1)图中涉及的遗传信息传递方向为(以流程图的形式表示)。(2)转录过程中,DNA在[]的催化作用下,把两条螺旋的双链解开,该变化还可发生在过程中。(3)mRNA是以图中的③为模板,在[]的催化作用下,以4种游离的为原料,依次连接形成的。(4)能特异性识别mRNA上密码子的分子是,它所携带的小分子有机物可用于合成图中[]。(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用,该生物体表现出新的性状,原因是:基因中一个G—C对被A—T对替换,导致由此转录形成的mRNA上个密码子发生改变,经翻译形成的④中发生相应改变。答案:(1)DNARNA