新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练7遗传的分子基础

整合训练(七)遗传的分子基础全员必做题1.[2023·广东省梅州市丰顺县和五华县高三一模]现在通过人脸识别能为手机解锁，通过刷脸与核对身份证信息，无需取火车票就能进站上车，人脸识别技术的应用使我们的生活更加便利。下列说法错误的是()A．人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些是由基因决定的B．面部性状都是相关基因通过控制酶的合成来控制的C．每个人相关基因的碱基排列顺序及多样化的基因组合，决定了人脸特征的多样性D．DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础2．[2023·山东聊城一模]真核生物大多数成熟的mRNA的3′端有一个特殊结构，称为polyA尾。转录后期，polyA尾是以ATP为前体物，由腺苷酸转移酶催化100～200个腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在mRNA的3′端连接而成的。有polyA尾的mRNA可以结合更多核糖体。科研人员将含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞中，起初二者都能合成珠蛋白，6h后后者不能继续合成珠蛋白。下列叙述正确的是()A．polyA尾含有核糖体翻译终止的终止密码子B．mRNA分子上结合多个核糖体是为了快速高效的合成不同肽链C．polyA尾可以增强mRNA的稳定性，调控翻译的过程D．翻译出的多肽末端含多个密码子AAA对应的氨基酸3．[2023·湖北省高三模拟]小鼠肿瘤转移抑制基因(kissl基因)仅在特定组织中表达。在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统可以与kissl基因启动子的特定区域结合，激活kissl基因的转录。研究者扩增了kissl基因启动子不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因(G)融合的载体，转入体外培养的特定细胞中，在培养液中添加雌激素，以确定不同片段的转录活性。下列叙述不正确的是()A．PCR获取不同长度片段时每组所用的引物有一个是统一的B．应选择有kissl基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞C．在细胞中表达出绿色荧光强度弱的片段具有较高的转录活性D．该启动子能响应外源激素信号可在基因工程中发挥重要作用4．[2023·山东淄博一模](不定项)细胞内某些tRNA的反密码子上含有碱基I(次黄嘌呤)，可与密码子X位上的碱基配对，X位上的碱基可以是A、C或U(如图)，下列说法错误的是()A．mRNA和tRNA均为单链，不存在双链区B．I能与X位上的A、C或U配对使密码子具有简并性C．mRNA的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变D．密码子与反密码子的阅读方向均为5′→3′5．[2023·江苏省南京师大附中高三一模]艾滋病主要是由人体免疫缺陷病毒(HIV)感染引起，严重危害人类健康。理论上，阻断病毒复制周期的任何一个环节，都可以实现抗病毒的目的，如下图。目前临床用于治疗艾滋病的药物主要分为侵入抑制剂、逆转录酶抑制剂、整合酶抑制剂、蛋白酶抑制剂。(1)在HIV体内，基因是指________________________。HIV入侵后，能在宿主细胞内合成自身的蛋白质外壳。请用文字和箭头表示该过程的遗传信息传递方向：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)艾滋病病毒感染T细胞后，一般很难根除，从图中分析原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，从免疫的角度分析原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)侵入抑制剂可阻断HIV病毒表面蛋白和宿主细胞的____________结合，阻断病毒的侵入过程，防止宿主细胞被感染。科学家用基因技术改造人体成熟红细胞制成“陷阱细胞”，诱导病毒入侵，期望能治疗艾滋病。请简要说明其机理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)NRTls类药物是逆转录酶抑制剂中的一类。其原理是：NRTls类药物与____________(填“核糖核苷酸”或“脱氧核苷酸”)的结构类似，可与细胞内的核苷酸竞争性结合逆转录酶活性位点，阻碍DNA链合成，从而抑制HIV增殖。雷特格韦是HIV的整合酶抑制剂。请问NRTls和雷特格韦能否用于治疗新型冠状病毒感染，并说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)HIV在翻译时会先表达出一个多聚蛋白，该多聚蛋白在HIV蛋白酶的催化下被剪切成多个有功能的蛋白质。洛匹那韦是HIV蛋白酶抑制剂，它与HIV蛋白酶的活性中心结合进而抑制其活性。从而抑制新病毒组装时所需的____________和____________的形成，阻碍病毒的组装、成熟、释放。(6)为避免抗HIV病毒治疗过程中病毒产生耐药性，专家普遍建议联合用药，从生物进化分析联合用药应该____________(填“同时服用”或“间隔服用”)不同类型抑制剂类药物。重点选做题6.[2023·山东济南一模]1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制时，一条子链是连续形成，另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1所示)后再连接成长链片段。为验证假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在15s、30s、60s、120s时，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA全部解旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小，结果发现DNA单链片段越小离试管口距离越近。检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2所示。下列说法不正确的是()A.子代噬菌体DNA中检测到放射性的原因是标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，成为噬菌体DNA复制的原料B．通过加热破坏了DNA分子中的氢键，起到的作用跟DNA酶类似C．120s时结果中短链片段减少的原因是短链片段逐步连接成长链片段D．实验中能检测到较多的短链片段为冈崎假说提供了有力证据7．[2023·山东济宁二模]科研人员为研究昆虫中的热激蛋白基因(GdHsp60)的功能，利用显微注射技术将绿色荧光蛋白基因对应的双链RNA片段(dsGFP)和热激蛋白基因对应的双链RNA片段(dsGdHsp60)分别导入昆虫幼虫，一段时间后检测热激蛋白的表达量以及昆虫幼虫的结冰点，结果如图。下列叙述错误的是()A．dsGFP对热激蛋白的表达没有显著影响B．dsGdHsp60抑制了热激蛋白基因的转录或翻译C．对照组和dsGdHsp60组利用“加法原理”控制自变量D．推测当机体受到冷胁迫时，GdHsp60基因可大量表达8．[2023·广东省四校高三联考]研究发现，啤酒酵母中存在一种DNA复制检验点(又称S期检验点)中介蛋白M1，它往往以蛋白复合物的形式聚集在复制叉处，当另一种三聚体蛋白复合物M3也被加载到此处时，M1就会被激活并随复制叉向前移动从而完成DNA合成和复制过程。以下说法错误的是()A．S期检验点是通过调整复制叉移动的速度，调控DNA复制的速度B．M1蛋白被激活后，DNA合成过程中形成氢键时有水生成C．一个复制叉内两条DNA子链的延伸方向与M1激活后移动方向不一定相同D．啤酒酵母细胞的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)的数值均相等9．[2023·河北省邯郸高三考试]近日国家药监局根据《药品管理法》相关规定，附条件批准某生物科技有限公司阿扎夫定片(FNC)治疗新冠病毒肺炎适应症的注册申请。FNC是我国自主研发的口服小分子新冠病毒肺炎治疗药物，其治疗新冠病毒原理如图所示。下列相关叙述正确的是()A．用放射性32P标记的新冠病毒侵染大肠杆菌能够探究其遗传物质B．据图可知新冠病毒遗传信息传递的过程为RNA→DNA→RNA→蛋白质C．FNC通过抑制新冠病毒逆转录的过程来抑制其在宿主细胞中增殖D．FNC通过阻断核苷酸添加到3′－OH基团阻止了该处磷酸二酯键的形成10．[2023·湖北省高三模拟]真核生物中编码A蛋白的基因上游有能够增强基因表达的DNA序列，被称之为增强子，增强子的作用机理如下图。则以下说法不正确的是()A.增强子的核苷酸序列与其周围的核苷酸序列有明显的差别B．增强子发挥作用需要依靠激活因子、介导因子和转录因子C．增强子的核苷酸序列改变将引起A蛋白空间结构的改变D．图中？处代表RNA聚合酶，增强子可以增强其与启动子的结合11.[2023·山东德州第一中学三模]果蝇正常发育的神经细胞(信号细胞)通过旁侧抑制机制抑制邻近上皮细胞(靶细胞)发育成神经细胞，其过程如下图所示：神经细胞膜上的DSL与邻近上皮细胞表面受体Notch结合后，导致Notch的S2位点被切割。然后Notch受体被内吞形成内体，从而激活γ－分泌酶并在S3位点被切割，产生有活性的NICD调控基因表达。下列叙述错误的是()A．信号细胞内带有DSL的内体可来自于高尔基体和信号细胞的胞吞B．有活性的NICD可激活神经细胞特异性表达基因的转录C．Notch受体S2位点被切割并发生胞吞后γ－分泌酶才能被激活D．具有Notch受体突变缺陷的果蝇体内易发生神经细胞瘤12．[2022·江苏省苏州市高三期末调研]转铁蛋白受体(TR)参与细胞对Fe3＋的吸收。下图是细胞中Fe3＋含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而不能与铁反应元件结合，导致转铁蛋白受体mRNA易水解；反之，转铁蛋白受体mRNA难水解。请据图回答下列问题：(1)转铁蛋白受体mRNA的合成需________________的催化，其被彻底水解的产物是________________________________。(2)除转铁蛋白受体mRNA外，翻译出转铁蛋白受体还需要的RNA有__________。(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失，则合成的肽链长度可能会________________________________________________________________________。(4)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，但指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有________________________。(5)据图可知，铁反应元件能形成茎环结构的原因是__________________________。这种茎环结构________(填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)当细胞中Fe3＋不足时，转铁蛋白受体mRNA将难被水解，其生理意义是__________________________________________________。反之，转铁蛋白受体mRNA将易被水解。这种调节机制既可以避免Fe3＋对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内____________的浪费。整合训练（七）1．解析：基因决定蛋白质的合成，人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些是由基因决定的，人脸识别技术是通过识别人面部多个性状实现的，A正确；面部特征有的是相关基因通过控制酶的合成来实现的，有的是相关基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状来实现的，B错误；不同个体中相关基因的碱基排列顺序不同，指导合成的蛋白质不同，蛋白质的不同就决定了不同个体脸部特征不同，因此人体中相关基因的碱基排列顺序，决定了人脸特征的多样性，C正确；DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础，决定了人脸识别技术的可行性，D正确。答案：B2．解析：终止密码子是基因编码区转录出来的序列，但polyA尾由腺苷酸转移酶催化100～200个腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）在mRNA的3′端连接而成的，因此polyA尾不含有核糖体翻译终止的终止密码子，A错误；一个mRNA上可以同时结合多个核糖体，同时可以进行多条肽链的合成，可以提高合成蛋白质的速度，由于这些肽链合成的模板是同一个mRNA，所以合成的肽链均相同，B错误；据题意可知“有polyA尾的mRNA可以结合更多核糖体，含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞中，起初二者都能合成珠蛋白，6h后后者不能继续合成珠蛋白”，polyA尾的作用是维持mRNA作为翻译模板的活性并增加其mRNA本身的稳定性，调控翻译的过程，C正确；polyA尾能调控翻译的过程，但自身不参与翻译过程，因此翻译出的多肽末端不会出现多个密码子AAA对应的氨基酸，D错误。答案：C3．解析：结合图示可知，用不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因（G）融合的载体，因此与G融合的那段是一样的，即下游引物是一样的，A正确；实验探究不同片段的转录活性，应选择有kissl基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞，B正确；若某片段被转录，则荧光基因也被表达，在细胞中表达出绿色荧光强度强的片段具有较高的转录活性，C错误；在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统可以与kissl基因启动子的特定区域结合，该启动子能响应外源激素信号可在基因工程中发挥重要作用，D正确。答案：C4．解析：mRNA为单链，不存在双链区，但是tRNA分子是由单链RNA经过折叠之后形成三叶草的叶形，部分碱基之间通过氢键结合，存在双链区，A错误；密码子的简并性是指同一种氨基酸可以具有两个或更多个密码子，即多种密码子可以编码同一个氨基酸。据题意可知I能与X位上的A、C或U配对，意味着至少三种密码子对应一种tRNA，即对应一种氨基酸，使密码子具有简并性，B正确；由于密码子的简并性，若mRNA上一个碱基发生改变，仍可对应原来的氨基酸，故mRNA的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，C正确；密码子阅读方向：5′端→3′端，反密码子阅读方向：3′端→5′端，D错误。答案：AD5．解析：（1）HIV是RNA病毒，遗传物质是RNA，其基因是一段有遗传效应的RNA片段；HIV入侵后，HIV的RNA会逆转录为DNA，且以DNA为模板进行转录、翻译，在宿主细胞内合成新的RNA及自身的蛋白质外壳，遗传信息传递方向可表示为RNAeq\o(→,\s\up7(逆转录))DNAeq\o(→,\s\up7(转录))RNAeq\o(→,\s\up7(翻译))蛋白质。（2）艾滋病病毒将其逆转录产生的DNA整合到人体细胞的DNA中，长期潜伏在细胞中，难以清除；艾滋病病毒杀伤T细胞，因为T细胞参与细胞免疫和体液免疫，所以使人体几乎丧失（特异性）免疫能力。（3）HIV病毒与宿主细胞的（特异性）受体结合后侵染宿主细胞，侵入抑制剂可阻断其结合，阻断其侵入过程；人体成熟红细胞无细胞核及细胞器，所以HIV不能在“陷阱细胞”内增殖，最后随成熟红细胞的凋亡而被清除。（4）逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，NRTls类药物与脱氧核苷酸类似，可与细胞内的核苷酸竞争性结合逆转录酶活性位点，阻碍DNA链合成，从而抑制HIV增殖；由于新型冠状病毒不是逆转录病毒，不具有逆转录酶和整合酶，因此NRTls和雷特格韦不能用于治疗新型冠状病毒感染。（5）功能性酶和结构蛋白是HIV的蛋白质，洛匹那韦是HIV蛋白酶抑制剂，抑制这些蛋白质的合成，阻碍病毒的组装、成熟、释放。（6）耐药性又称抗药性，系指微生物、寄生虫以及肿瘤细胞对于化疗药物作用的耐受性，耐药性一旦产生，药物的化疗作用就明显下降，同时服用不同类型抑制剂类药物，可以减少耐药性的产生。答案：（1）有遗传效应的RNA片段RNAeq\o(→,\s\up7(逆转录))DNAeq\o(→,\s\up7(转录))RNAeq\o(→,\s\up7(翻译))蛋白质（2）艾滋病病毒将其逆转录产生的DNA整合到人体细胞的DNA中，难以清除艾滋病病毒杀伤T细胞，使人体几乎丧失（特异性）免疫能力（3）（特异性）受体人体成熟红细胞无细胞核及细胞器，所以HIV不能在“陷阱细胞”内增殖，最后随成熟红细胞的凋亡而被清除（4）脱氧核苷酸不能，因为新型冠状病毒不是逆转录病毒，不具有逆转录酶和整合酶（5）功能性酶结构蛋白（6）同时服用6．解析：有标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以最终子代噬菌体有放射性分布，A正确；DNA酶断裂DNA的磷酸二酯键，通过加热破坏了DNA分子中的氢键，故加热起到的作用跟DNA酶不同，B错误；图2中，与60s结果相比，120s结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段、导致短链片段减少，C正确；已知DNA单链片段越小离试管口距离越近，根据图2可知，时间较短时，离心后分布的位置距离试管口较近，说明形成的短链片段较多，随着时间延长，离心后的位置距离试管口变远，说明长链片段增多，该实验结果为冈崎假说提供了有力证据，D正确。答案：B7．解析：dsGFP与对照组相比表达量没有显著变化，说明dsGFP对热激蛋白的表达没有显著影响，A正确；dsGdHsp60组与对照组相比，表达量显著下降，则dsGdHsp60可能抑制了热激蛋白基因的转录或翻译，B正确；dsGFP组和dsGdHsp60组都对实验材料加入了相关的影响因素，则利用“加法原理”控制自变量，对照组为了排除其他因素的干扰，则对照组不能施加影响因素，C错误；高温下dsGdHsp60表达量降低，则dsGdHsp60可能有利于抵抗低温，则当机体受到冷胁迫时，GdHsp60基因可大量表达，D正确。答案：C8．解析：题干分析，S期M1蛋白聚集在复制叉处，M1蛋白被激活并随复制叉向前移动从而完成DNA的复制过程，由此可见，S期检验点是通过调整复制叉移动的速度，调控DNA复制的速度，A正确；DNA合成过程中氢键的形成是碱基配对，没有水的生成，DNA合成过程中形成磷酸二酯键有水的生成，B错误；DNA分子复制过程中两条子链的延伸方向相反，因此与M1激活后沿复制叉移动的方向不一定相同，C正确；DNA分子一般为双链，且遵循碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，因此（A＋C）/（G＋T）的数值均相等为1，D正确。答案：B9．解析：新冠病毒不能感染大肠杆菌，A错误；根据题干信息，新冠病毒不是逆转录病毒，为RNA复制型病毒，不能发生RNA→DNA，B错误；新冠病毒不是逆转录病毒，不能发生逆转录过程，FNC通过抑制新冠病毒复制的过程来抑制其增殖，C错误；相邻的核苷酸通过磷酸二酯键形成，FNC能抑制新冠病毒的复制，故FNC可以通过阻断核苷酸添加到3′—OH基团阻止了该处磷酸二酯键的形成，D正确。答案：D10．解析：根据增强子的作用可推测，其中的核苷酸序列与其周围的核苷酸序列应该有明显的差别，A正确；图中显示，增强子发挥作用的过程中需要依靠激活因子、介导因子和转录因子，B正确；增强子的核苷酸序列改变不会引起A蛋白空间结构的改变，因为增强子是位于基因上游的能够增强基因表达的DNA序列，C错误；增强子有增强基因表达的作用，基因表达的第一步是转录，转录过程需要RNA聚合酶的催化，据此分析，图中？处代表RNA聚合酶，增强子可以增强其与启动子的结合，D正确。答案：C11．解析：信号细胞内带有DSL的内体由囊泡包裹，因此可