特训3 遗传物质的分子基础及应用1．(2022·海南中学联考)如图①②③表示了人体细胞中遗传信息的传递方向，据图回答：(1)人体细胞内①②过程发生的场所是______________。图示②过程消耗的有机物有________________________________________________________________________。(2)图示①②③过程中易发生基因突变的是__________(填数字)。(3)②③两处都遵循了____________________，②不同于③的碱基配对方式是________。(4)若图示mRNA中腺嘌呤和尿嘧啶之和为36%，则转录形成该mRNA的DNA片段的一条脱氧核苷酸链中胸腺嘧啶占该链碱基的比例最多是________。(5)转录是指________________________________________________________。答案 (1)细胞核、线粒体 ATP、核糖核苷酸(2)① (3)碱基互补配对原则 T—A (4)36%(5)在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程2．(2022·厦门一模)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA，其主要功能是调控其他基因的表达，在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。研究发现，Bcl2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用，该基因的表达受MIR15a基因控制合成的miRNA调控，如图所示。请分析回答下列问题：(1)A过程是________，需要____________的催化。(2)B过程中能与①发生碱基互补配对的是__________，物质②是指________。6\n(3)据图分析可知，miRNA调控Bcl2基因表达的机理是________________________________________________________________________。(4)若MIR15a基因缺失，则细胞发生癌变的可能性________(填“上升”“不变”或“下降”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)转录 RNA聚合酶 (2)tRNA(或反密码子) 多肽(或多肽链) (3)miRNA能与Bcl2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程(4)上升 MIR15a基因缺失，无法合成miRNA，无法调控Bcl2基因的表达，使Bcl2基因表达产物增加，抑制细胞凋亡，细胞癌变的可能性增加解析 (1)A过程是转录，需要RNA聚合酶的催化。(2)B过程表示翻译，①mRNA与tRNA(反密码子)发生碱基互补配对；物质②表示翻译形成的多肽链。(3)MIR15a基因控制合成的miRNA，可与Bcl2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链，阻断翻译过程。(4)若MIR15a基因缺失，则细胞发生癌变的可能性上升，理由是MIR15a基因缺失，无法合成miRNA，无法调控Bcl2基因的表达，使Bcl2基因表达产物增加，抑制细胞凋亡，细胞癌变的可能性增加。3．(2022·湛江测试)原癌基因是各种癌症中的关键基因之一，其突变后表达的产物G蛋白作用机理如图甲(图中字母表示物质，数字表示生理过程)。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后，G蛋白形成转录激活剂后，导致细胞周期启动并过度分裂。图乙是图甲中发生的某种活动。请回答下列问题：6\n(1)图甲中的酪氨酸激酶受体的化学本质是__________，从图甲中信息可知，细胞癌变后，表现出的特性是____________________。(2)G蛋白在①过程需要与GTP作用后获取能量，变为转录激活剂。GTP与ATP是同类物质，请参照ATP的命名方法，写出GTP的中文名称：____________。(3)图甲中能进行碱基互补配对的过程有____________(用图中数字表示)，与③过程有关的细胞器是________________________________________________________________________。(4)乙图相当于甲图的________过程中，乙图中的X是____________。答案 (1)糖蛋白 具有无限增殖能力 (2)三磷酸鸟苷(3)②③⑤ 核糖体、线粒体 (4)② RNA聚合酶解析 (1)图甲中的酪氨酸激酶受体的化学本质是糖蛋白。分析图中信息可知，细胞癌变后，表现出的特性是具有无限增殖能力。(2)GTP与ATP是同类物质，ATP是三磷酸腺苷，则GTP为三磷酸鸟苷。(3)图甲中，②为转录，③为翻译，⑤为DNA复制，②③⑤过程都能进行碱基互补配对。翻译的场所是核糖体，需要线粒体提供能量，则与③过程有关的细胞器是核糖体、线粒体。(4)乙图的模板链中含有碱基T，形成的子链中含有碱基U，据此可推知，乙图为转录过程，相当于甲图中的②过程，其中的X是对转录过程起催化作用的RNA聚合酶。4．(2022·湖南五校联考)在生命科学研究中，“放射性同位素示踪技术”是经常使用的研究手段。请仔细阅读分析下列实验并回答有关问题：(1)用含15NH4Cl的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染培养的大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质和DNA中，具有放射性的是________________。(2)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基(1H)上繁殖3代，那么在子代中含1H标记的DNA分子的比例是________。(3)人类基因组计划的首要目标是测定人类的DNA中的碱基排列顺序，测序的方法有多种。其中链终止DNA测序法通过向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种带标记的脱氧核苷酸类似物，得到长度不同的脱氧核苷酸链，再通过电泳条带(按分子量大小排列)读出对应碱基的位置(如图)。英国科学家Sanger因发明了这种方法两度获得诺贝尔奖。①加热的目的是破坏氢键，打开DNA双链，细胞中这一步是在____________酶的作用下完成的。6\n②图示操作过程中加入的带标记的ddAMP是__________________的类似物，扩增后产生的带标记的新链数与________数相等。③从理论上分析，采用链终止法测定一段DNA双链中的全部碱基顺序，最少要按图中所示模式操作________次，原因是______________________________________________。答案 (1)蛋白质和DNA (2)100% (3)①解旋②腺嘌呤脱氧核苷酸 A ③3 经过3次操作可以测出DNA片段的一条链上三种碱基的位置，剩下空位就是第四种碱基的位置；再根据碱基互补配对原则，可推知DNA另一条链的碱基顺序5．(2022·厦门双十中学开学考试)蛋白质折叠是将肽链折叠形成特殊的形状，使蛋白质呈现出特定功能的过程，不正确折叠的蛋白质会对细胞产生破坏性的影响。细胞拥有一套完整的折叠助手“工厂”，这种折叠助手就是分子伴侣，图甲是触发因子(TF)的分子伴侣的工作过程。研究表明，在合成的起始阶段，核糖体可以预防多肽链进行折叠缠绕；在翻译的过程中，触发因子(TF)可以结合至核糖体和延长的多肽链上，保证延长中的多肽链不要过早折叠以保证蛋白质折叠的高效性。请回答下列问题：(1)蛋白质折叠的主要目的是使蛋白质具有一定的____________，从而呈现出特定功能。(2)由图甲可知，触发因子(TF)在抑制初生多肽链过早折叠的功能上与核糖体是________(填“协同”或“拮抗”)作用。(3)图乙所示过程主要发生在哪类细胞中？__________，理由是_____________________________________________________________________________________________。(4)基因H、N编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图丙所示，起始密码子均为AUG。若基因H的箭头所指碱基对G—C突变为A—T，其对应密码子的变化是________________。(5)下列有关说法正确的有________(多选)。A．图丙中基因H所发生的变化属于基因突变B．DNA片段中G—C碱基对含量高，则热稳定性高C．DNA、酶、激素的合成都需要模板D．图丙中基因N转录以a链为模板(6)若人体不同组织细胞的相同DNA进行图乙的转录过程，则启用的起始点①______________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)，其原因是________________________________________________________________________。6\n答案 (1)空间结构 (2)协同 (3)原核细胞 图中转录和翻译是同时进行的 (4)由GUC变为AUC(5)ABD (6)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达解析 (1)蛋白质折叠的主要目的是形成一定的空间结构，有利于实现其功能。(2)由图甲可知，TF与核糖体的功能类似，均能抑制初生多肽链过早折叠，两者为协同作用。(3)图乙所示为基因的转录和翻译同时进行，主要发生在原核细胞中，因为原核细胞中无细胞核，两者可同时进行。(4)由起始密码子为AUG可知，基因H以b链为模板合成mRNA，故原mRNA中的碱基序列为—AUGGUCUCC—。若基因H的箭头所指碱基对G—C突变为A—T，得到的mRNA中的碱基序列为—AUGAUCUCC—，即对应的密码子由GUC变为AUC。(5)图丙中基因H的碱基发生替换，属于基因突变；G—C之间形成三个氢键，A—T之间形成两个氢键，因此DNA片段中G—C碱基对含量高，则热稳定性高；只有蛋白质类激素在合成时需要模板，大多数激素的合成不需要模板；由起始密码子为AUG可知，基因N的模板链是a链，基因H的模板链是b链。(6)在不同组织细胞中基因进行选择性表达，产物不完全相同，所以转录过程中启用的起始点不完全相同。6．(2022·安徽联考)下图为HIV结构模型图及HIV的增殖过程，请据图回答下列问题：(1)过程1和2分别表示____________，这两个过程消耗的原料分别为___________。(2)图中整合酶的作用是_________________________________________________。(3)HIV与T2噬菌体在组成物质上的差异是_______________________________________________________________________________________________________。(4)如果仅将HIV的RNA直接注射到宿主细胞中，________(填“能”或“不能”)产生新的HIV，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。6\n答案 (1)转录、翻译 核糖核苷酸和氨基酸 (2)将逆转录形成的双链DNA整合到宿主细胞的基因组中(或将逆转录形成的双链DNA整合到宿主细胞的染色体上) (3)HIV有类脂包膜和RNA，无DNA，而T2噬菌体无类脂包膜和RNA，但有DNA(其他答案合理也可) (4)不能 宿主细胞内没有逆转录酶(或酶1)解析 由HIV结构模型图可知，HIV由蛋白质和RNA构成；由HIV的增殖过程图可知，HIV的繁殖过程涉及逆转录。(1)过程1是以染色体上的DNA为模板合成单链RNA的过程，故为转录，原料为核糖核苷酸；过程2是以RNA为模板合成蛋白质的过程，故为翻译，原料为氨基酸。(2)由图可知，整合酶可以将HIV逆转录得到的DNA片段整合到宿主细胞的基因组中。(3)HIV由蛋白质、RNA和类脂包膜构成；T2噬菌体由蛋白质和DNA构成，无类脂包膜。(4)若将HIV的RNA直接注射到宿主细胞中，由于宿主细胞没有相应的逆转录酶，故不能产生新的HIV。6
