2020年高考生物热点专练四 基因的本质与表达(含答案解析)

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①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A．①②④B．②③④C．③④⑤D．①③⑤2．(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(叠氮胸苷)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32P标记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DNA4.（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5．（2018全国Ⅰ卷·2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—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—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—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．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶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会取代胸苷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B．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“DNA复制方式探究”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A. 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14NH 4Cl 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8．（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Alay tRNA 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Alay tRNA 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）Alay tRNA 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Ala y tRNA 活性时，科学工作者先将3H-丙氨酸与Alay tRNA 结合为3H-丙氨酸-Ala y tRNA ，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Alay tRNA 具有生物活性。

还有其他不同的tRNA 也能携带丙氨酸，原因是 。

10．（2018江苏卷·27）长链非编码RNA（lncRNA）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lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：（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，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是＿＿＿＿＿＿＿＿，此过程中还需要的RNA有＿＿＿＿＿＿。

（3）lncRNA前体加工成熟后，有的与核内＿＿＿＿＿＿（图示①）中的DNA结合，有的能穿过＿＿＿（图示②）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lncRNA，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【限时检测】1．（2019全国卷Ⅰ·2）用体外实验的方法可合成多肽链。

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①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A．①②④B．②③④C．③④⑤D．①③⑤【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，①错误、③正确；合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同时要除去细胞中原有核酸的干扰，④、⑤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②错误。

综上所述，ABD 不符合题意，C符合题意。

故选C。

2．(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(叠氮胸苷)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32P标记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A。

5．（2018全国Ⅰ卷·2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—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—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—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，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。