2020年高考生物热点专练04基因的本质与表达(解析版)

1、热点04基因的本质与表达（建议用时：30分钟）【命题趋势】基因的本质与表达是遗传的分子基础，作为科研热点，在历年高考中也经常有与近期生物学前沿内容相联系的背景考题，但在高中阶段，教材只涉及一些已被广泛认可的基本观点，因此考题也不可能脱离教材所介绍的内容，超纲”出题（容易出现科学性错误），所以学生们应在考题中认真回忆与教材介绍的结合点，在脑海中尽量还原原文。【满分技巧】1 .注意审题，提取与教材所介绍的基本知识有关系的内容，忽略复杂的背景介绍。2 .回忆教材原文，掌握好基因指导蛋白质合成的基本过程，和研究基因的本质的实验操作。【限时检测】1 . （2019全国卷I 2）用体外实验的方法可合成多肽

2、链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是同位素标记的tRNA蛋白质合成所需的酶同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿喀咤核甘酸除去了 DNA和mRNA的细胞裂解液A.B.C.D.【答案】C【解析】分析题干信息可知， 合成多肽链的过程即翻译过程。翻译过程以mRNA为模板（mRNA上的密码子决定了氨基酸的种类），以氨基酸为原料，产物是多肽链，场所是核糖体。翻译的原料是氨基酸，要想让多肽链带上放射性标记， 应该用同位素标记的氨基酸 （苯丙氨酸）作为原料， 而不是同位素标记的tRNA,错误、正确；合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子 是UUU ,因此可以

3、用人工合成的多聚尿喀咤核甘酸作模板，同时要除去细胞中原有核酸的干扰， 、正确；除去了 DNA和mRNA的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境，其中含有核糖体、 催化多肽链合成的酶等，因此不需要再加入蛋白质合成所需的酶，故错误。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。故选 Co2. （2020武汉4月调研6）HIV是逆转录病毒，其 RNA在逆转录酶作用下生成病毒 cDNA。AZT僚氮胸 昔）是碱基T的类似物，能取代T参与碱基配对，并且AZT是逆转录酶的底物， 可阻断新病毒的形成， 但不是细胞中DNA聚合酶的合适底物。下列说法错误的是A. AZT可作为治疗艾滋病的药物B. AZT可与碱基 A发生互补配

4、对C. AZT不会抑制细胞中 DNA的复制D. AZT参与细胞中DNA的转录过程【答案】D【解析】本题考查中心法则的相关知识，根据题干信息AZT可以阻断新病毒形成，推测 AZT可以作为治疗艾滋病的药物， A正确；AZT是碱基T的类似物，能取代 T与A配对，并且 AZT是逆转录酶 的第五，推测在逆转录酶的作用下，AZT可与碱基A发生互补配对，B正确；AZT不是细胞中 DNA聚合酶的合适底物，因此AZT不会抑制细胞中 DNA的复制，C正确；根据题干信息不能推断出ZAT能参加细胞中DNA的转录过程，D错误，为正选项。3. （2019江苏卷3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传

5、物质，下列关于该实验的叙述正确的是A.实验中可用15N代替32刖记DNAB.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA【答案】C【解析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体-噬菌体与大肠杆菌混合培养-噬菌体侵染未被标记的细菌-在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射 性物质；结论：DNA是遗传物质。N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体 的DNA,则其蛋白质也会被标记，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B错误；噬菌体的 DNA合成的模板来自

6、于噬菌体自身的DNA,而原料来自于大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA, D错误。4. （2020江苏省百校第三次大联考 9）下列关于核酸是遗传物质证据实验的叙述，正确的是 A.艾弗里转化得到的 S型菌细胞中的基因大多数与 R型菌细胞中的基因相同B.格里菲斯用含S型菌DNA与R型菌混合培养，培养基上只出现一种菌落C.赫尔希和蔡斯用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，获得了放射性子代噬菌体D.上述三位科学家的实验研究结果能够证明DNA是全部生物的遗传物质【答案】A【解析】艾弗里转化得到的 S型菌细胞中的基因大多数与R型菌细胞中的基因相同，A正确；格里菲斯用含S型菌DNA与R型菌混合

7、培养，培养基上会出现R型和S型两种菌落，B错误；赫尔希和蔡斯用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，获得的子代噬菌少部分具有放射性，大部分没有放射性，C错误；上述三位科学家的实验研究结果只能够证明DNA是肺炎双球菌和噬菌体的遗传物质，不能证明其他生物的遗传物质也是 DNA, D错误。故选Ao5. （2018全国I卷2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以 DNA一蛋白质复合物的形式存在。下列 相关叙述错误的是A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA一蛋白质复合物B.真核细胞的核中有 DNA一蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是 DNA聚合酶D.若复合

8、物中正在进行 RNA的合成，则该复合物中含有 RNA聚合酶 【答案】B【解析】真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在 DNA-蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在 DNA-蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA-蛋白质复合物，如拟核 DNA进行复制或者转录的过程中都存在 DNA与酶（成分为蛋白质）的结合，也能形成DNA-蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行 RNA的合成，属于转录过程，转录需要 RNA聚合酶等，因此复合

9、物中的某蛋 白可能是RNA聚合酶，D正确。6. （2019浙江4月选考25）在含有BrdU的培养液中进行 DNA复制时，BrdU会取代胸背掺入到新 合成的链中，形成 BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记 DNA （一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA （两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含 BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期 的中期进行染色并观察。下列推测错误的是A . 1/2的染色体荧光被抑制8. 1/4的染色单体发出明亮荧光C.全部DNA分子被BrdU标记D . 3/4的DNA单链被BrdU标记【答案

10、】D【解析】DNA的复制方式为半保留复制。根据题意分析，复制到第三个细胞周期的中期时，共有4个细胞，以第一代细胞中的某一条染色体为参照，含半标记DNA的染色单体共有2条，含全标记DNA的染色单体共有 6条。根据题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，故A、B选项正确；一个 DNA分子中有两条脱氧核甘酸链，由于 DNA为半保留复制，故不含 BrdU标记的两条脱氧核甘酸链分别位于 两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核甘酸链必然含BrdU标记，故所有 DNA分子

11、都被BrdU标记，C选项正确；以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记白有14条，故有的DNA单链被BrdU标记,D选项错误。7. (2020江苏省百校第三次大联考12)生物兴趣小组以大肠杆菌为材料进行“DNAI制方式探究”实验，得到如图所示结果,a、b、c分别是大肠杆菌亲代和增殖1、2代分离、离心得到的相应条带位置。相关叙述不正确的是AA.本研究运用了同位素标记和密度梯度离心法B. a管是大肠杆菌在14NH4C1培养液中增殖的结果C. b管条带对应DNA分子的两条链中 N元素不同D. a、b管条带分布可以说明 DNA复制具有半保留的特点

12、【答案】B【解析】据图分析，图中 a、b、c分别是大肠杆菌亲代和增殖 1、2代分离、离心得到的相应条带位 置，其DNA密度由大到小依次为 a>b>c,由此推知：a、b、c管中的DNA依次为：双链均为15N标 记、一条链为15N与另一条链为14N标记、双链都为14N标记，据此对各选项进行分析判断。A、根据以上分析可知， 该实验利用同位素标记法标记了亲本的DNA,并利用密度梯度离心法对子代DNA进行了分离，A正确；B、a管DNA分子的密度最大，说明其是大肠杆菌在15NH4Cl培养液中增殖的结果，B错误；G b管密度处于a、c管之间，说明其 DNA分子的两条链中 N元素不同，一条 是14

13、N, 一条是15N, C正确；D、b的密度比a小，说明DNA复制具有半保留的特点，D正确。故选Bo8. (2018浙江卷25) 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. miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合B. W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译C. miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对D. miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与 W基因mRNA结合所致【答案】B【

14、解析】miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合，A错误；真核细胞内W基因转录形成的 mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译，B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，C错误；miRNA抑制 W蛋白的合 成，是通过单链结构的 miRNA与蛋白质结合形成的 miRNA蛋白质复合物直接与 W基因的mRNA 结合所致，D错误。9. (2019福建省检30) 1981年，我国科学工作者在世界上首次人工合成了酵母丙氨酸tRNA (用tRNA Ala表示)。回答下列问题：(1) tRNA在细胞中的合成是以 为模板。(2)在人工合成tRNA

15、Ala的过程中，需将合成的tRNA片段连接，对部分片段进行 ,才 能折叠成三叶草形tRNA分子。(3) tRNA Ala的生物活性是指在翻译过程中既能携带丙氨酸，又能 。(4)在测定人工合成的tRNA Ala活性时，科学工作者先将3H-丙氨酸与tRNA Ala结合为3H-丙氨 酸- tRNA Ala ,然后加入蛋白质的生物合成体系中。若在新合成的多肽链中含有 ,则表明人 工合成的tRNA Ala具有生物活性。还有其他不同的 tRNA也能携带丙氨酸，原因是 。【答案】(1) DNA的一条链(2)碱基互补配对(3)识别mRNA上丙氨酸的密码子(4)放射性(或"3H® "

16、;3HW氨酸”)丙氨酸有不同的密码子(或氨基酸的密码子具有简并性 ”)【解析】(1) tRNA是DNA转录的产物，因此tRNA是以DNA的一条链为模板合成的。(2)人工合成得到的单链 tRNA需要进行部分片段的碱基互补配对，进一步折叠形成三叶草形 的空间结构才有生物活性。(3) tRNA的生物活性指的是tRNA在翻译过程中所起的作用。在翻译过程中，tRNA 一端携带特定氨基酸，另一端的三个碱基与mRNA上的密码子碱基互补配对，根据 mRNA上密码子的排列Ala顺序，翻译得到具有一定氨基酸顺序的多肽链，因此 tRNAy生物活性是指在翻译过程中既能携带丙氨酸，又能识别 mRNA上丙氨酸的密码子。(

17、4)若在新合成的多肽链含有放射性，表明存在Ala3H-丙氨酸，则说明t y在翻译过程中既能携带丙氨酸，又能识别mRNA上丙氨酸的密码子。组成生物蛋白质的氨基酸有 20种，而决定氨基酸的密码子有61种，同一种氨基酸可能有不同的密码子，即密码子具有简并性，所以可以有不同的tRNA转运丙氨酸。10. (2018江苏卷27)长链非编码 RNA (IncRNA)是长度大于 200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中IncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题:一白一(1)细胞核内各种 RNA的合成都以 为原料，催化该反应的酶是。(2)转录产生的 RNA中，提供信息指导氨

18、基酸分子合成多肽链的是,此过程中还需要的 RNA有。（3） IncRNA前体加工成熟后，有的与核内 （图示）中的 DNA结合，有的能穿过 （图示）与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。（4）研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种IncRNA,通过与相应 DNA片段结合，调控造血干细胞的,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是。【答案】（1）四种核糖核甘酸RNA聚合酶（2） mRNA （信使 RNA）tRNA和 rRNA （转运 RNA和核糖体 RNA）（3）染色质 核孔（4）分化增强人体的免疫抵御能力【解析】（1）细胞核中的RNA都是以DNA为模板转录形成的，该过程需要RNA聚合酶的催化，原料是四种核糖核甘