（新高考）2021届高考二轮精品专题五 遗传分子的基础 学生版

1、1由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的主要内容是探索生物的遗传物质，dna的结构和复制，遗传信息的转录和翻译，基因与性状的关系。2在题型方面，多以选择题的形式出现，在命题形式方面，注重生物学史、遗传学研究方法的考查。题目信息以文字、表格、流程图以及曲线图的形式呈现，考查学生的获取信息和理解能力。32021年备考时应注意：一是结合病毒等新材料考查基因的表达；二是重点复习探索dna是遗传物质的有关实验设计与分析。考点一 遗传物质的探究实验1两个经典实验遵循相同的实验设计原则对照原则(1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照注：用32p标记1个噬菌体侵染3

2、1p大肠杆菌，释放的m个噬菌体中只有2个噬菌体含32p，有m个含31p，有0个dna双链均含32p。(3)噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌实际上上清液中不含放射性，沉淀物中应具有很高的放放射性上清液中有较高的放射性，沉淀物中不含放射性理论上在离心后的上清液中也有一定的放射性沉淀物中也出现少量的放射性原因保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出子代，离心后分布于上清液中搅拌不充分，有少量含35s的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀

3、物中2rna是遗传物质的证据烟草花叶病毒(tmv)对烟草的感染与重建实验(1)实验1(2)实验2考点二 遗传信息的传递与表达37个角度比较复制、转录和翻译项目dna复制转录翻译场所真核细胞主要在细胞核中真核细胞主要在细胞核中细胞质中的核糖体模板dna的两条单链dna的一条链mrna原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件atp、酶(解旋酶、dna聚合酶)酶(rna聚合酶)、atp酶、atp、trna产物2个双链dna1个单链rna(mrna、trna、rrna)多肽链特点半保留复制边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录一条mrna上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链信息传递dnadn

4、adnarnamrna蛋白质4各类生物遗传信息的传递过程(中心法则及其发展)生物种类遗传信息的传递过程dna病毒，如噬菌体复制型rna病毒，如烟草花叶病毒逆转录病毒，如艾滋病病毒细胞生物 1（2020年天津高考生物试卷·3）对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是（ ）adna bmrna ctrna drrna2（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考）·12）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）a活体转化实验中，r型菌转化成的s型菌不能稳定遗传b活

5、体转化实验中，s型菌的荚膜物质使r型菌转化成有荚膜的s型菌c离体转化实验中，蛋白质也能使部分r型菌转化成s型菌且可实现稳定遗传d离体转化实验中，经dna酶处理的s型菌提取物不能使r型菌转化成s型菌3（2020年全国统一高考生物试卷（新课标·1）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）a遗传信息可以从dna流向rna，也可以从rna流向蛋白质b细胞中以dna的一条单链为模板转录出的rna均可编码多肽c细胞中dna分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等d染色体dna分子中的一条单链可以转录出不同的 rna分子4（2020年全国统一高考生物试卷（新课标）·3）细胞

6、内有些trna分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（i），含有i的反密码子在与mrna中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）a一种反密码子可以识别不同的密码子b密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合ctrna分子由两条链组成，mrna分子由单链组成dmrna中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变5（多选）（2020年山东省高考生物试卷（新高考）·16）棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白sut转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了sut表达水平高的品系f，检测两品系植

7、株开花后纤维细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）a纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖b曲线甲表示品系f纤维细胞中的蔗糖含量c1518天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成d提高sut的表达水平会使纤维细胞加厚期延后 1下列有关人类对遗传物质探索的说法，正确的是（ ）a格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验，提出s型菌内存在“转化因子的推论b艾弗里将s型菌体内的物质分离、提纯后进行实验，得出“dna是主要遗传物质”的结论c赫尔希和蔡斯采用t2噬菌体和肺炎双球菌进行实验，通过对照实验证明“dna是遗传物质”d烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的主要遗传物质是dna，少数是r

8、na2下列关于dna的结构及复制的叙述，错误的是（ ）adna的一条脱氧核苷酸链中嘌呤数目和嘧啶数目之比等于1bdna分子中两种碱基对的数量比值会影响dna的热稳定性c某环状dna分子含300个腺嘌呤，则完成第二次复制时需要600个腺嘌呤脱氧核苷酸ddna的复制有精确的模板并遵循碱基互补配对原则，但也可能会改变其中的遗传信息3赫尔希和蔡斯精妙的实验设计使得t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验更具有说服力。下列相关叙述正确的是（ ）a该实验和艾弗里的细菌转化实验的设计思路不同b因为dna和蛋白质都含有o元素，所以也可以用18o替代35s或32pc如果保温时间太久，则用35s标记的一组实验沉淀物中的放射性

9、更强d该实验只能证明dna是遗传物质，而不能证明dna是主要的遗传物质4（多选）dna是主要的遗传物质，下列与此相关的特征描述正确的是（ ）a独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性b“分子量大”可体现遗传物质在分子水平的多样性c“半保留”复制保持了遗传信息传递的连续性d能产生可遗传的变异使后代获得遗传多样性5图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图，对此分析正确的是（ ）a图中甲和丙表示mrna，乙和丁表示核糖体b乙和丁的移动方向均为从右向左c图1和图2所示过程均可发生在人体细胞中d图2表示的是原核细胞转录和翻译的过程6胰腺癌死亡率高达90%，近来发现胰腺癌患者血液中有一种含量较多的

10、特殊物质一种名为hsat的非编码rna（即不编码蛋白质的rna），这一特殊rna可以作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述正确的是（ ）a核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的rna自由进出b这种特殊的非编码rna彻底水解后可得到6种终产物c作为胰腺癌生物标记的rna，其翻译成的蛋白质中含有20种氨基酸d这种特殊的非编码rna在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成7如图为豌豆种子圆粒性状的产生机制，请据图判断下列叙述错误的是（ ）a淀粉分支酶基因r是豌豆种子细胞中具有遗传效应的dna片段bb过程能发生碱基互补配对的物质是碱基a与t，c与gc当r中插入一小段dna序列后，豌豆不能合成淀粉

11、分支酶，而使蔗糖增多，该变异为基因突变da过程所用的原料是四种游离的核糖核苷酸1某生物基因表达过程如下图所示。下列叙述与图相符的是（ ）a在rna聚合酶的作用下dna双螺旋解开bdna-rna杂交区域中的a应与t配对c以mrna为模板，只能翻译出一条肽链d这一过程只发生在真核细胞中2用体外实验方法可以合成核酸。已知新型冠状病毒sars-cov-2是一种新型rna病毒，能够攻击人体的肺细胞，若要在体外利用同位素标记法来验证该类病毒存在逆转录现象，应选择的材料组合是（ ）同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸同位素标记的尿嘧啶核糖核苷酸sars-cov-2的rna除去了dna和rna的肺细胞裂解液相应的逆

12、转录酶a b c d3生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列有关分析错误的是（ ）a噬菌体应放在含放射性同位素35s或者32p的培养基中培养b若用35s标记的噬菌体，b中放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关c若用32p标记的噬菌体，则理论上，a中不应具有放射性d混合培养时间是影响实验结果的重要无关变量4科研人员测定某噬菌体单链dna的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如下图所示。据此做出的分析，错误的是（ ）a谷氨酸(glu)至少有两种密码子b终止密码子分别为taa和tgac一个碱基对替换可能引起两种蛋白质发生改变d基因重叠能经济地利用dna的遗传信息量5tata框是多数真

13、核生物基因的一段dna序列，位于基因转录起始点上游，其碱基序列为tataataat，rna聚合酶与tata框牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述正确的是（ ）a含tata框的dna局部片段的稳定性相对较低，容易解旋btata框属于基因启动子的一部分，包含dna复制起点信息ctata框经rna聚合酶催化转录形成的片段中含有起始密码子d某基因的tata框经诱变缺失后，并不影响转录的正常进行6（多选）研究发现，原核细胞内rna聚合酶起始结合的不同dna序列中，均含有一段六个碱基对tataatatatta构成的短序列，该序列不编码氨基酸。下列有关叙述错误的是（ ）a该短序列中可能含有起始密码子b一个

14、dna分子中通常含有多个该短序列c含该短序列的dna片段更易于解旋d该短序列中碱基对的替换不影响相关蛋白质的合成7（多选）基因沉默是真核生物细胞基因表达调节的一种重要手段。下图甲是由双链rna(dsrna)介导的、由特定酶参与的特异性基因沉默现象，最终阻断基因的表达。图乙为利用基因工程反向插入目的基因来抑制目的基因表达的示意图。下列说法错误的是（ ）a基因沉默一定是通过mrna的降解来实现的b图甲中的降解过程需要解旋酶和rna聚合酶c反向插入目的基因和目的基因二者转录的模板相同dmrna1和mrna2上的a+u占全部碱基的比例是相同的8回答下列关于遗传物质的问题：（1）在20世纪20年代，大多

15、数科学家认为蛋白质是遗传物质，他们的理由是_。（2）dna的基本组成单位是_。dna分子的基本骨架是_。（3）现在人们认为dna是主要的遗传物质，理由是_。（4）在遗传物质的探究过程中，显然艾弗里与赫尔希、蔡斯的实验方法并不相同，但他们的实验设计思路却是一样的，都是_。9按照图示1234进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质（几乎不含p元素）侵染因子它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题：（1）本实验采用的方法是_。（2）从理论上讲，离心后上清液中_（填“能大量”或“几乎不能”）检测到32p，沉淀物中_（填“能大量”或“几乎不能”

16、）检测到32p出现上述结果的原因是_。（3）如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35s标记的（nh4）232so4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于_中，少量位于_中，产生实验误差的原因是_。（4）一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：一般病毒侵入细胞是向宿主细胞提供_（物质）。10下图表示的是遗传信息在生物体内各种物质之间的传递过程。分析并回答有关问题：（1）人体肝脏可以进行过程，其中过程的特点是_（至少写出两点）（2）密码子位于mrna上，其中可被trna识别的密码子有_种。（3）基因对性状的控制，可以通过控制_进而

17、控制生物性状，还可以通过控制蛋白质的结构来直接影响性状。（4）以rna为遗传物质的病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述并辅以文字说明）：_；_。（5）一个mrna上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是_。1.【答案】c【解析】dna是细胞的遗传物质，主要在细胞核中，不能运载氨基酸，a错误；mrna以dna分子一条链为模板合成，将dna的遗传信息转运至细胞质中，不能运载氨基酸，b错误；trna上的反密码子可以和mrna上的密码子配对，trna也能携带氨基酸，c正确；rrna是组成核糖体的结构，不能运载氨基酸，d错误。【点评】解答本题的关键是抓住题干中“这种分

18、子可以运载氨基酸”进行作答。2.【答案】d【解析】活体转化实验中，小鼠体内有大量 s型菌，说明r型菌转化成的s型菌能稳定遗传，a错误；活体转化实验中，无法说明是哪种物质使r型菌转化成有荚膜的s型菌，b错误；离体转化实验中，只有s型菌的dna才能使部分r型菌转化成s型菌且可实现稳定遗传，c错误；离体转化实验中，经dna酶处理的s型菌提取物，其dna被水解，故不能使r型菌转化成s型菌，d正确。3.【答案】b【解析】遗传信息的表达过程包括dna转录成mrna，mrna进行翻译合成蛋白质，a正确；以dna的一条单链为模板可以转录出mrna、trna、rrna等，mrna可以编码多肽，而trna的功能是

19、转运氨基酸，rrna是构成核糖体的组成物质，b错误；基因是有遗传效应的dna片段，而dna分子上还含有不具遗传效应的片段，因此dna分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，c正确；染色体dna分子上含有多个基因，由于基因的选择性表达，一条单链可以转录出不同的rna分子，d正确。4.【答案】c【解析】由图示分析可知，i与u、c、a均能配对，因此含i的反密码子可以识别多种不同的密码子，a正确；密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，b正确；由图示可知，trna分子由单链rna经过折叠后形成三叶草的叶形，c错误；由于密码子的简并性，mrna中碱基的改变不一定造成所编码氨基

20、酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，d正确。5.【答案】bc【解析】纤维素的基本组成单位是葡萄糖，a错误；品系f中的sut表达水平提高，对蔗糖的运输增加，分析曲线可知，甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙，所以曲线甲应为品系f纤维细胞中的蔗糖含量，b正确；由题干信息“蔗糖在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成”可知，15-18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成，c正确；甲曲线蔗糖含量下降的时间早于乙曲线，故提高sut的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，d错误。故选bc。【点评】解答本题的关键是准确理解题意，根据题意判断出甲曲线代表品系f。 1.【

21、答案】a【解析】格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验，提出s型菌内存在“转化因子”的推论，a正确；艾弗里将s型菌体内的物质分离、提纯后进行实验，得出“dna是遗传物质”的结论，并非主要，b错误；赫尔希和蔡斯采用t2噬菌体和大肠杆菌进行实验，通过对比实验证明“dna是遗传物质”，c错误；烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的遗传物质可以是rna，d错误。2.【答案】a【解析】dna的两条链总的嘌呤数目和嘧啶数目之比等于1，a错误；dna分子中含g-c碱基对的比例越大，其热稳定性越高，b正确；某环状dna分子含300个腺嘌呤，该dna分子第n次复制需要该脱氧核苷酸数目=2n-1×m，则完成第二次

22、复制时需要600个腺嘌呤脱氧核苷酸，c正确；dna的复制有精确的模板并遵循碱基互补配对原则，但某些情况下会发生突变等，遗传信息也会发生改变，d正确。3.【答案】d【解析】两个实验的思路都是设法将蛋白质和dna分开，单独观察它们的作用，a错误；如果用18o替代35s或32p标记噬菌体，则无法单独研究蛋白质和dna的作用，b错误；35s标记的是蛋白质，保温时间太久，沉淀物中的放射性也不会增强，c错误；噬菌体侵染细菌的实验可以证明dna是遗传物质，但不能证明dna是主要的遗传物质，d正确。4.【答案】acd【解析】dna分子通过双螺旋结构保持其结构的稳定性，a正确；dna中碱基对的数量和排列顺序组合

23、多种多样，体现了dna分子的多样性，b错误；半保留复制遵循碱基互补配对原则，保证亲代与子代dna遗传信息的完整连续传递，c正确；dna能够发生基因突变，且属于可遗传的变异，具有不定向性，使后代获得遗传多样性，d正确。故选acd。5.【答案】d【解析】甲是mrna，乙是核糖体，丙是dna单链，丁是rna聚合酶，a错误；乙移动方向为从左向右，丁的移动方向是从右向左，b错误；图1是翻译过程，可以发生在人体细胞中，图2是边转录边翻译过程，发生在原核细胞中，c错误，d正确。6.【答案】b【解析】核孔是大分子运输的通道，具有选择性，大分子不能自由的通过，a错误；rna彻底水解的产物包括4种含氮碱基、核糖和

24、磷酸，共6种，b正确；作为胰腺癌生物标记的rna属于非编码rna，是不能翻译形成蛋白质的，c错误；这种特殊的非编码rna是转录的产物，是在胰腺癌患者细胞的细胞核内合成，d错误。7.【答案】b【解析】基因是有遗传效应的dna片段，a正确；b表示翻译过程，是mrna上的碱基和trna上的碱基进行碱基互补配对，而rna上没有碱基t，b错误；当r基因插入一小段dna序列后，导致淀粉分支酶不能合成，发生了基因结构的改变，该变异为基因突变，c正确；a表示转录过程，所用的原料是四种游离的核糖核苷酸，d正确。1.【答案】a【解析】分析题图可知，在rna聚合酶的作用下dna双螺旋解开，a正确；rna中含碱基u不

25、含碱基t，因此在dna-rna杂交区域中rna上的a与dna上的t配对，dna上的a应与rna上的u配对，b错误；由题图可知，一个mrna分子上可以结合多个核糖体，翻译多条肽链，c错误；该图显示的转录和翻译过程是同时进行的，是真核细胞线粒体或叶绿体中或原核细胞基因的转录、翻译过程，d错误。2.【答案】a【解析】逆转录过程是以rna为模板形成dna的过程，以胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料，不需要尿嘧啶核糖核苷酸，正确，错误；逆转录过程需要以sars-cov-2的rna为模板，正确；除去了dna和rna的肺细胞裂解液中含有atp等，能为逆转录过程提供能量和其他原料，正确；逆转录过程需要相应的逆转录酶，正

26、确。3.【答案】a【解析】噬菌体属于病毒，不能直接培养在培养基中，要用活细胞来培养，a错误；若用35s标记的噬菌体，则其蛋白质外壳具有放射性，若搅拌不充分，吸附在细菌细胞外的蛋白质外壳与细菌没有充分分离，会导致沉淀物b中放射性增强，因此b中放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关，b正确；若用32p标记的噬菌体，则其核酸具有放射性，侵染细菌后，进入细菌，经过离心后分布在沉淀物中，因此，理论上沉淀物具有放射性，上清液没有放射性，c正确；混合培养时间是实验的无关变量，会影响实验结果，d正确。4.【答案】b【解析】90号和149号都编码glu，并且碱基不同，所以glu至少有两种密码子，a正确；终止密码

27、子位于mrna上，不可能含有碱基t，图中dna分子上的taa和tga不是终止密码子，b错误；由于图中基因d的碱基序列中包含了基因e，两个基因有重叠，因此一个碱基对替换可能引起两种蛋白质发生改变，c正确；基因重叠增大了遗传信息储存的容量，也能经济地利用dna的遗传信息量，d正确。5.【答案】a【解析】含tata框的dna局部片段氢键较少，稳定性相对较低，容易解旋，a正确；tata框与转录有关，与dna复制起点无关，b错误；tata框位于基因转录起始点上游，属于非编码区，经rna聚合酶催化转录形成的片段中没有起始密码子，起始密码子位于对应的基因编码区转录形成的mrna片段中，c错误；rna聚合酶与

28、tata框牢固结合之后才能开始转录，因此某基因的tata框经诱变缺失后，会影响转录的正常进行，d错误。6.【答案】ad【解析】密码子位于mrna上，所以该短序列中不可能含有起始密码子，a错误；基因是有遗传效应的dna片段，一个dna分子中含有多个该短序列，b正确；该短序列只有at碱基对，而at碱基对中只有两个氢键，所以含该短序列的dna片段更易于解旋、转录，c正确；该短序列中碱基对的替换会导致rna聚合酶不能与dna序列结合，不能转录产生mrna，从而影响相关蛋白质的合成，d错误。7.【答案】abc【解析】基因沉默指的是基因不能正常表达的现象，基因沉默不一定是通过mrna的降解来实现的，如图乙

29、，利用基因工程反向插入目的基因来抑制目的基因表达，a错误；rna聚合酶催化磷酸二酯键的形成，mrna的降解需要破坏磷酸二酯键，b错误；反向插入目的基因和目的基因二者形成的mrna互补，故反向插入目的基因和目的基因二者转录的模板不同，c错误；mrna1上的a+u等于目的基因模板链上的t+a，mrna2上的a+u等于目的基因非模板链上的t+a，根据碱基互补配对原则，基因一条链上的t+a等于另一条链上的t+a，d正确。8.【答案】（1）蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息；不同生物的蛋白质在结构上存在差异；蛋白质与生物的性状密切相关；蛋内质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息

30、（2）脱氧核苷酸 磷酸和脱氧核糖交替排列 （3）大部分生物的遗传物质是dna （4）设法将dna和蛋白质分开，单独的直接的研究它们的作用 【解析】（1）在20世纪以前，科学家认识到蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息；不同生物的蛋白质在结构上存在差异；蛋白质与生物的性状密切相关；蛋内质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息，因此大多数科学家认为蛋白质是遗传物质。（2）dna的基本组成单位是脱氧核苷酸，dna分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列。（3）由于大部分生物的遗传物质是dna，因此dna是主要的遗传物质。（4）赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验比艾弗里的肺炎双球菌的转化实验的实验设计思路都是设法将dna和蛋白质分开，单独的直接的研究它们的作用。【点评】本题考查了人类对遗传物质的探究历程，要求学生掌握蛋白质能够作为遗传物质的条件，识记探究实验最终的实验结论，并结合