整合訓練(七)遺傳的分子基礎全員必做題1.[2023·廣東省梅州市豐順縣和五華縣高三一模]現在通過人臉識別能為手機解鎖，通過刷臉與核對身份證信息，無需取火車票就能進站上車，人臉識別技術的應用使我們的生活更加便利。下列說法錯誤的是()A．人臉識別技術的前提是每個人都有獨特的面部特征，而這些是由基因決定的B．面部性狀都是相關基因通過控制酶的合成來控制的C．每個人相關基因的堿基排列順序及多樣化的基因組合，決定了人臉特征的多樣性D．DNA的多樣性和特異性是人臉多樣性和特異性的物質基礎2．[2023·山東聊城一模]真核生物大多數成熟的mRNA的3′端有一個特殊結構，稱為polyA尾。轉錄后期，polyA尾是以ATP為前體物，由腺苷酸轉移酶催化100～200個腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在mRNA的3′端連接而成的。有polyA尾的mRNA可以結合更多核糖體。科研人員將含有polyA尾和無polyA尾的珠蛋白mRNA分別注入爪蟾卵母細胞中，起初二者都能合成珠蛋白，6h后后者不能繼續合成珠蛋白。下列敘述正確的是()A．polyA尾含有核糖體翻譯終止的終止密碼子B．mRNA分子上結合多個核糖體是為了快速高效的合成不同肽鏈C．polyA尾可以增強mRNA的穩定性，調控翻譯的過程D．翻譯出的多肽末端含多個密碼子AAA對應的氨基酸3．[2023·湖北省高三模擬]小鼠腫瘤轉移抑制基因(kissl基因)僅在特定組織中表達。在雌激素誘導下，細胞內信號轉導系統可以與kissl基因啟動子的特定區域結合，激活kissl基因的轉錄。研究者擴增了kissl基因啟動子不同長度的片段P1、P2、P3和P4，分別構建這些片段與綠色熒光蛋白基因(G)融合的載體，轉入體外培養的特定細胞中，在培養液中添加雌激素，以確定不同片段的轉錄活性。下列敘述不正確的是()A．PCR獲取不同長度片段時每組所用的引物有一個是統一的B．應選擇有kissl基因且能表達的小鼠細胞作為轉化的受體細胞C．在細胞中表達出綠色熒光強度弱的片段具有較高的轉錄活性D．該啟動子能響應外源激素信號可在基因工程中發揮重要作用4．[2023·山東淄博一模](不定項)細胞內某些tRNA的反密碼子上含有堿基I(次黃嘌呤)，可與密碼子X位上的堿基配對，X位上的堿基可以是A、C或U(如圖)，下列說法錯誤的是()A．mRNA和tRNA均為單鏈，不存在雙鏈區B．I能與X位上的A、C或U配對使密碼子具有簡并性C．mRNA的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變D．密碼子與反密碼子的閱讀方向均為5′→3′5．[2023·江蘇省南京師大附中高三一模]艾滋病主要是由人體免疫缺陷病毒(HIV)感染引起，嚴重危害人類健康。理論上，阻斷病毒復制周期的任何一個環節，都可以實現抗病毒的目的，如下圖。目前臨床用于治療艾滋病的藥物主要分為侵入抑制劑、逆轉錄酶抑制劑、整合酶抑制劑、蛋白酶抑制劑。(1)在HIV體內，基因是指________________________。HIV入侵后，能在宿主細胞內合成自身的蛋白質外殼。請用文字和箭頭表示該過程的遺傳信息傳遞方向：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)艾滋病病毒感染T細胞后，一般很難根除，從圖中分析原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，從免疫的角度分析原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)侵入抑制劑可阻斷HIV病毒表面蛋白和宿主細胞的____________結合，阻斷病毒的侵入過程，防止宿主細胞被感染。科學家用基因技術改造人體成熟紅細胞制成“陷阱細胞”，誘導病毒入侵，期望能治療艾滋病。請簡要說明其機理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)NRTls類藥物是逆轉錄酶抑制劑中的一類。其原理是：NRTls類藥物與____________(填“核糖核苷酸”或“脫氧核苷酸”)的結構類似，可與細胞內的核苷酸競爭性結合逆轉錄酶活性位點，阻礙DNA鏈合成，從而抑制HIV增殖。雷特格韋是HIV的整合酶抑制劑。請問NRTls和雷特格韋能否用于治療新型冠狀病毒感染，并說明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)HIV在翻譯時會先表達出一個多聚蛋白，該多聚蛋白在HIV蛋白酶的催化下被剪切成多個有功能的蛋白質。洛匹那韋是HIV蛋白酶抑制劑，它與HIV蛋白酶的活性中心結合進而抑制其活性。從而抑制新病毒組裝時所需的____________和____________的形成，阻礙病毒的組裝、成熟、釋放。(6)為避免抗HIV病毒治療過程中病毒產生耐藥性，專家普遍建議聯合用藥，從生物進化分析聯合用藥應該____________(填“同時服用”或“間隔服用”)不同類型抑制劑類藥物。重點選做題6.[2023·山東濟南一模]1966年，日本科學家岡崎提出DNA半不連續復制假說：DNA復制時，一條子鏈是連續形成，另一條子鏈不連續即先形成短鏈片段(如圖1所示)后再連接成長鏈片段。為驗證假說，岡崎進行了如下實驗：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，在15s、30s、60s、120s時，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA全部解旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小，結果發現DNA單鏈片段越小離試管口距離越近。檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性，結果如圖2所示。下列說法不正確的是()A.子代噬菌體DNA中檢測到放射性的原因是標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，成為噬菌體DNA復制的原料B．通過加熱破壞了DNA分子中的氫鍵，起到的作用跟DNA酶類似C．120s時結果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段逐步連接成長鏈片段D．實驗中能檢測到較多的短鏈片段為岡崎假說提供了有力證據7．[2023·山東濟寧二模]科研人員為研究昆蟲中的熱激蛋白基因(GdHsp60)的功能，利用顯微注射技術將綠色熒光蛋白基因對應的雙鏈RNA片段(dsGFP)和熱激蛋白基因對應的雙鏈RNA片段(dsGdHsp60)分別導入昆蟲幼蟲，一段時間后檢測熱激蛋白的表達量以及昆蟲幼蟲的結冰點，結果如圖。下列敘述錯誤的是()A．dsGFP對熱激蛋白的表達沒有顯著影響B．dsGdHsp60抑制了熱激蛋白基因的轉錄或翻譯C．對照組和dsGdHsp60組利用“加法原理”控制自變量D．推測當機體受到冷脅迫時，GdHsp60基因可大量表達8．[2023·廣東省四校高三聯考]研究發現，啤酒酵母中存在一種DNA復制檢驗點(又稱S期檢驗點)中介蛋白M1，它往往以蛋白復合物的形式聚集在復制叉處，當另一種三聚體蛋白復合物M3也被加載到此處時，M1就會被激活并隨復制叉向前移動從而完成DNA合成和復制過程。以下說法錯誤的是()A．S期檢驗點是通過調整復制叉移動的速度，調控DNA復制的速度B．M1蛋白被激活后，DNA合成過程中形成氫鍵時有水生成C．一個復制叉內兩條DNA子鏈的延伸方向與M1激活后移動方向不一定相同D．啤酒酵母細胞的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)的數值均相等9．[2023·河北省邯鄲高三考試]近日國家藥監局根據《藥品管理法》相關規定，附條件批準某生物科技有限公司阿扎夫定片(FNC)治療新冠病毒肺炎適應癥的注冊申請。FNC是我國自主研發的口服小分子新冠病毒肺炎治療藥物，其治療新冠病毒原理如圖所示。下列相關敘述正確的是()A．用放射性32P標記的新冠病毒侵染大腸桿菌能夠探究其遺傳物質B．據圖可知新冠病毒遺傳信息傳遞的過程為RNA→DNA→RNA→蛋白質C．FNC通過抑制新冠病毒逆轉錄的過程來抑制其在宿主細胞中增殖D．FNC通過阻斷核苷酸添加到3′－OH基團阻止了該處磷酸二酯鍵的形成10．[2023·湖北省高三模擬]真核生物中編碼A蛋白的基因上游有能夠增強基因表達的DNA序列，被稱之為增強子，增強子的作用機理如下圖。則以下說法不正確的是()A.增強子的核苷酸序列與其周圍的核苷酸序列有明顯的差別B．增強子發揮作用需要依靠激活因子、介導因子和轉錄因子C．增強子的核苷酸序列改變將引起A蛋白空間結構的改變D．圖中？處代表RNA聚合酶，增強子可以增強其與啟動子的結合11.[2023·山東德州第一中學三模]果蠅正常發育的神經細胞(信號細胞)通過旁側抑制機制抑制鄰近上皮細胞(靶細胞)發育成神經細胞，其過程如下圖所示：神經細胞膜上的DSL與鄰近上皮細胞表面受體Notch結合后，導致Notch的S2位點被切割。然后Notch受體被內吞形成內體，從而激活γ－分泌酶并在S3位點被切割，產生有活性的NICD調控基因表達。下列敘述錯誤的是()A．信號細胞內帶有DSL的內體可來自于高爾基體和信號細胞的胞吞B．有活性的NICD可激活神經細胞特異性表達基因的轉錄C．Notch受體S2位點被切割并發生胞吞后γ－分泌酶才能被激活D．具有Notch受體突變缺陷的果蠅體內易發生神經細胞瘤12．[2022·江蘇省蘇州市高三期末調研]轉鐵蛋白受體(TR)參與細胞對Fe3＋的吸收。下圖是細胞中Fe3＋含量對轉鐵蛋白受體mRNA穩定性的調節過程(圖中鐵反應元件是轉鐵蛋白受體mRNA上一段富含堿基A、U的序列)。當細胞中Fe3＋濃度高時，鐵調節蛋白由于結合Fe3＋而不能與鐵反應元件結合，導致轉鐵蛋白受體mRNA易水解；反之，轉鐵蛋白受體mRNA難水解。請據圖回答下列問題：(1)轉鐵蛋白受體mRNA的合成需________________的催化，其被徹底水解的產物是________________________________。(2)除轉鐵蛋白受體mRNA外，翻譯出轉鐵蛋白受體還需要的RNA有__________。(3)若轉鐵蛋白受體基因中某堿基對缺失，則合成的肽鏈長度可能會________________________________________________________________________。(4)若轉鐵蛋白受體由n個氨基酸組成，但指導其合成的mRNA的堿基數遠大于3n，主要原因是mRNA中有________________________。(5)據圖可知，鐵反應元件能形成莖環結構的原因是__________________________。這種莖環結構________(填“能”或“不能”)影響轉鐵蛋白受體的氨基酸序列，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)當細胞中Fe3＋不足時，轉鐵蛋白受體mRNA將難被水解，其生理意義是__________________________________________________。反之，轉鐵蛋白受體mRNA將易被水解。這種調節機制既可以避免Fe3＋對細胞的毒性影響，又可以減少細胞內____________的浪費。整合訓練（七）1．解析：基因決定蛋白質的合成，人臉識別技術的前提是每個人都有獨特的面部特征，而這些是由基因決定的，人臉識別技術是通過識別人面部多個性狀實現的，A正確；面部特征有的是相關基因通過控制酶的合成來實現的，有的是相關基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀來實現的，B錯誤；不同個體中相關基因的堿基排列順序不同，指導合成的蛋白質不同，蛋白質的不同就決定了不同個體臉部特征不同，因此人體中相關基因的堿基排列順序，決定了人臉特征的多樣性，C正確；DNA的多樣性和特異性是人臉多樣性和特異性的物質基礎，決定了人臉識別技術的可行性，D正確。答案：B2．解析：終止密碼子是基因編碼區轉錄出來的序列，但polyA尾由腺苷酸轉移酶催化100～200個腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）在mRNA的3′端連接而成的，因此polyA尾不含有核糖體翻譯終止的終止密碼子，A錯誤；一個mRNA上可以同時結合多個核糖體，同時可以進行多條肽鏈的合成，可以提高合成蛋白質的速度，由于這些肽鏈合成的模板是同一個mRNA，所以合成的肽鏈均相同，B錯誤；據題意可知“有polyA尾的mRNA可以結合更多核糖體，含有polyA尾和無polyA尾的珠蛋白mRNA分別注入爪蟾卵母細胞中，起初二者都能合成珠蛋白，6h后后者不能繼續合成珠蛋白”，polyA尾的作用是維持mRNA作為翻譯模板的活性并增加其mRNA本身的穩定性，調控翻譯的過程，C正確；polyA尾能調控翻譯的過程，但自身不參與翻譯過程，因此翻譯出的多肽末端不會出現多個密碼子AAA對應的氨基酸，D錯誤。答案：C3．解析：結合圖示可知，用不同長度的片段P1、P2、P3和P4，分別構建這些片段與綠色熒光蛋白基因（G）融合的載體，因此與G融合的那段是一樣的，即下游引物是一樣的，A正確；實驗探究不同片段的轉錄活性，應選擇有kissl基因且能表達的小鼠細胞作為轉化的受體細胞，B正確；若某片段被轉錄，則熒光基因也被表達，在細胞中表達出綠色熒光強度強的片段具有較高的轉錄活性，C錯誤；在雌激素誘導下，細胞內信號轉導系統可以與kissl基因啟動子的特定區域結合，該啟動子能響應外源激素信號可在基因工程中發揮重要作用，D正確。答案：C4．解析：mRNA為單鏈，不存在雙鏈區，但是tRNA分子是由單鏈RNA經過折疊之后形成三葉草的葉形，部分堿基之間通過氫鍵結合，存在雙鏈區，A錯誤；密碼子的簡并性是指同一種氨基酸可以具有兩個或更多個密碼子，即多種密碼子可以編碼同一個氨基酸。據題意可知I能與X位上的A、C或U配對，意味著至少三種密碼子對應一種tRNA，即對應一種氨基酸，使密碼子具有簡并性，B正確；由于密碼子的簡并性，若mRNA上一個堿基發生改變，仍可對應原來的氨基酸，故mRNA的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，C正確；密碼子閱讀方向：5′端→3′端，反密碼子閱讀方向：3′端→5′端，D錯誤。答案：AD5．解析：（1）HIV是RNA病毒，遺傳物質是RNA，其基因是一段有遺傳效應的RNA片段；HIV入侵后，HIV的RNA會逆轉錄為DNA，且以DNA為模板進行轉錄、翻譯，在宿主細胞內合成新的RNA及自身的蛋白質外殼，遺傳信息傳遞方向可表示為RNAeq\o(→,\s\up7(逆轉錄))DNAeq\o(→,\s\up7(轉錄))RNAeq\o(→,\s\up7(翻譯))蛋白質。（2）艾滋病病毒將其逆轉錄產生的DNA整合到人體細胞的DNA中，長期潛伏在細胞中，難以清除；艾滋病病毒殺傷T細胞，因為T細胞參與細胞免疫和體液免疫，所以使人體幾乎喪失（特異性）免疫能力。（3）HIV病毒與宿主細胞的（特異性）受體結合后侵染宿主細胞，侵入抑制劑可阻斷其結合，阻斷其侵入過程；人體成熟紅細胞無細胞核及細胞器，所以HIV不能在“陷阱細胞”內增殖，最后隨成熟紅細胞的凋亡而被清除。（4）逆轉錄是以RNA為模板合成DNA的過程，NRTls類藥物與脫氧核苷酸類似，可與細胞內的核苷酸競爭性結合逆轉錄酶活性位點，阻礙DNA鏈合成，從而抑制HIV增殖；由于新型冠狀病毒不是逆轉錄病毒，不具有逆轉錄酶和整合酶，因此NRTls和雷特格韋不能用于治療新型冠狀病毒感染。（5）功能性酶和結構蛋白是HIV的蛋白質，洛匹那韋是HIV蛋白酶抑制劑，抑制這些蛋白質的合成，阻礙病毒的組裝、成熟、釋放。（6）耐藥性又稱抗藥性，系指微生物、寄生蟲以及腫瘤細胞對于化療藥物作用的耐受性，耐藥性一旦產生，藥物的化療作用就明顯下降，同時服用不同類型抑制劑類藥物，可以減少耐藥性的產生。答案：（1）有遺傳效應的RNA片段RNAeq\o(→,\s\up7(逆轉錄))DNAeq\o(→,\s\up7(轉錄))RNAeq\o(→,\s\up7(翻譯))蛋白質（2）艾滋病病毒將其逆轉錄產生的DNA整合到人體細胞的DNA中，難以清除艾滋病病毒殺傷T細胞，使人體幾乎喪失（特異性）免疫能力（3）（特異性）受體人體成熟紅細胞無細胞核及細胞器，所以HIV不能在“陷阱細胞”內增殖，最后隨成熟紅細胞的凋亡而被清除（4）脫氧核苷酸不能，因為新型冠狀病毒不是逆轉錄病毒，不具有逆轉錄酶和整合酶（5）功能性酶結構蛋白（6）同時服用6．解析：有標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料，所以最終子代噬菌體有放射性分布，A正確；DNA酶斷裂DNA的磷酸二酯鍵，通過加熱破壞了DNA分子中的氫鍵，故加熱起到的作用跟DNA酶不同，B錯誤；圖2中，與60s結果相比，120s結果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接形成長片段、導致短鏈片段減少，C正確；已知DNA單鏈片段越小離試管口距離越近，根據圖2可知，時間較短時，離心后分布的位置距離試管口較近，說明形成的短鏈片段較多，隨著時間延長，離心后的位置距離試管口變遠，說明長鏈片段增多，該實驗結果為岡崎假說提供了有力證據，D正確。答案：B7．解析：dsGFP與對照組相比表達量沒有顯著變化，說明dsGFP對熱激蛋白的表達沒有顯著影響，A正確；dsGdHsp60組與對照組相比，表達量顯著下降，則dsGdHsp60可能抑制了熱激蛋白基因的轉錄或翻譯，B正確；dsGFP組和dsGdHsp60組都對實驗材料加入了相關的影響因素，則利用“加法原理”控制自變量，對照組為了排除其他因素的干擾，則對照組不能施加影響因素，C錯誤；高溫下dsGdHsp60表達量降低，則dsGdHsp60可能有利于抵抗低溫，則當機體受到冷脅迫時，GdHsp60基因可大量表達，D正確。答案：C8．解析：題干分析，S期M1蛋白聚集在復制叉處，M1蛋白被激活并隨復制叉向前移動從而完成DNA的復制過程，由此可見，S期檢驗點是通過調整復制叉移動的速度，調控DNA復制的速度，A正確；DNA合成過程中氫鍵的形成是堿基配對，沒有水的生成，DNA合成過程中形成磷酸二酯鍵有水的生成，B錯誤；DNA分子復制過程中兩條子鏈的延伸方向相反，因此與M1激活后沿復制叉移動的方向不一定相同，C正確；DNA分子一般為雙鏈，且遵循堿基互補配對原則，A與T配對，G與C配對，因此（A＋C）/（G＋T）的數值均相等為1，D正確。答案：B9．解析：新冠病毒不能感染大腸桿菌，A錯誤；根據題干信息，新冠病毒不是逆轉錄病毒，為RNA復制型病毒，不能發生RNA→DNA，B錯誤；新冠病毒不是逆轉錄病毒，不能發生逆轉錄過程，FNC通過抑制新冠病毒復制的過程來抑制其增殖，C錯誤；相鄰的核苷酸通過磷酸二酯鍵形成，FNC能抑制新冠病毒的復制，故FNC可以通過阻斷核苷酸添加到3′—OH基團阻止了該處磷酸二酯鍵的形成，D正確。答案：D10．解析：根據增強子的作用可推測，其中的核苷酸序列與其周圍的核苷酸序列應該有明顯的差別，A正確；圖中顯示，增強子發揮作用的過程中需要依靠激活因子、介導因子和轉錄因子，B正確；增強子的核苷酸序列改變不會引起A蛋白空間結構的改變，因為增強子是位于基因上游的能夠增強基因表達的DNA序列，C錯誤；增強子有增強基因表達的作用，基因表達的第一步是轉錄，轉錄過程需要RNA聚合酶的催化，據此分析，圖中？處代表RNA聚合酶，增強子可以增強其與啟動子的結合，D正確。答案：C11．解析：信號細胞內帶有DSL的內體由囊泡包裹，因此可