1、1遗传的分子基础(时间:45 分钟,满分:100 分)一、选择题(每小题 6分,共 72分)1.下图是肺炎双球菌的转化实验,下列说法正确的是( )肺炎双球菌转化实验A.实验遵循了对照原则和单一变量原则B.a、d 组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果C.从 d组死亡小鼠身上分离到的 S型细菌是由 S型死细菌转化的D.从变异的角度看,细菌的转化属于基因突变答案 A解析 图中 a、b,a、c 和 c、d 相互对照,各对照组间只有一个变量不同,A 项正确;四组小鼠均有免疫功能,B 项错误;S 型细菌经过加热后蛋白质发生变性,不可能转化为活细菌,应该是 R型细菌转化为 S型细菌,C 项错误;细菌的转化属于
2、基因重组,D 项错误。2.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验,下列有关分析错误的是( )A.理论上,沉淀物 b中不应具有放射性B.沉淀物 b中放射性的高低,与过程中搅拌是否充分有关C.若沉淀物 b中有放射性,说明过程培养时间过长D.上述实验过程并不能证明 DNA是遗传物质答案 C解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,经过离心后分布在上清液中。因此理论上,沉淀物 b中不应具有放射性,A 项正确。搅拌的目的是使吸附在细菌细胞外的蛋白质外壳与细菌分离。若搅拌不充分,会导致沉淀物 b中放射性增强,因此 b中放射性的高低与过程中搅拌是否充分有关
3、,与过程中培养时间的长短无关,B 项正确,C 项错误。上述实验过程只能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质没有进入细菌,仅凭该实验还不能证明 DNA是遗传物质,D项正确。23.右图表示某 DNA片段,下列有关该图的叙述,错误的是( )A.可形成 DNA的基本组成单位B.所代表的碱基是 GC.的形成与断裂都需要酶的催化D.DNA复制时,DNA 的两条链都可作为模板答案 C解析 是磷酸二酯键,是磷酸,是脱氧核糖,是胞嘧啶,是氢键。可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸,是 DNA的一种基本组成单位,A 项正确;在 DNA双链中 A与 T配对,C 与 G配对,B 项正确;氢键的断裂需要 DNA解旋酶的催化作用,但其形成不需
4、要酶,C 项错误;DNA 的复制为半保留复制,分别以两条链作为模板合成出各自的子链,各构成一个新的 DNA分子,D 项正确。4.已知某 DNA分子中,G 与 C之和占全部碱基总数的 35.8%,其中一条链的 T与 C分别占该链碱基总数的 32.9%和 17.1%。则在它的互补链中,T 和 C分别占该链碱基总数的( )A.32.9% 7.1%B.17.1% 32.9%C.18.7% 1.3%D.31.3% 18.7%答案 D解析 G 和 C占全部碱基的 35.8%,那么 A和 T占全部碱基的 64.2%,两条互补链的碱基总数相同,而且 A和 T的总数相同,那么每条链之中的(A+T)都占该链的 6
5、4.2%,同理(G+C)在每条链中都占35.8%。一条链中的 T与 C分别占该链碱基总数的 32.9%和 17.1%,那么 A与 G分别占 31.3%和 18.7%,因为 A与 T互补、C 与 G互补,所以此链中 A与 G的含量,就是其互补链中 T与 C的含量。5.将正常生长的玉米根尖细胞放在含 3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中,待其完成一个细胞周期后,再转入不含 3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养,让其再完成一个细胞周期。此时获得的子细胞内 DNA分子不可能为(只考虑其中一对同源染色体上的 DNA分子)( )A. B.3C. D.答案 A6.下图为真核细胞细胞核中某基因的结构及
6、变化示意图(基因突变仅涉及图中 1对碱基改变)。下列相关叙述错误的是( )A.该基因 1链中相邻碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接B.基因突变导致新基因中(A+T)/(G+C)的值减小而(A+G)/(T+C)的值增大C.RNA聚合酶进入细胞核参加转录过程,能催化核糖核苷酸形成 mRNAD.基因复制过程中 1链和 2链均为模板,复制后形成的两个基因中遗传信息相同答案 B解析 基因的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接,A 项正确;图示基因突变时 AT碱基对被 GC碱基对替换,新基因中(A+T)/(G+C)的值减小,但(A+G)/(T+C)的值不变,B 项错误;RNA
7、聚合酶在细胞核中参与转录过程,C 项正确;DNA 复制时两条母链均为模板,复制形成的两个基因相同,D 项正确。7.1个用 15N标记的 DNA分子在含 14N的培养基中连续复制 3次,再将全部复制产物置于试管内进行离心,右图中分别代表复制 1次、2 次、3 次后的分层结果的是( )A.c、e、f B.a、e、bC.a、b、d D.c、d、f答案 A解析 由于 DNA分子的复制是半保留复制,1 个用 15N标记的 DNA分子在 14N的培养基中复制 1次后,每个 DNA分子的一条链含 15N,另一条链含 14N,离心后全部位于中间密度层,对应图中的 c;复制 2次后,产生 4个 DNA分子,其中
8、 15N和 14N均含的 DNA分子有 2个,离心后位于中间密度层,只含 14N的DNA分子有 2个,离心后位于小密度层,对应图中的 e;复制 3次后,产生 8个 DNA分子,其中 15N和14N均含的 DNA分子有 2个,离心后位于中间密度层,只含 14N的 DNA分子为 6个,离心后位于小密度层,对应图中的 f。8.某长度为 1 000个碱基对的双链环状 DNA分子,其中含腺嘌呤 300个。该 DNA分子复制时,1 链首先被断开形成 3、5端,接着 5端与 2链发生分离,随后 DNA分子以 2链为模板,通过滚动从 1链4的 3端开始延伸子链,同时还以分离出来的 5端单链为模板合成另一条子链
9、,其过程如下图所示。下列关于该过程的叙述,正确的是( )A.1链中的碱基数目多于 2链B.该过程是从两个起点同时进行的C.复制过程中两条链分别作模板,边解旋边复制D.若该 DNA连续复制 3次,则第三次共需鸟嘌呤 4 900 个答案 C解析 环状双链 DNA分子的两条链的碱基是互补配对的,所以 1链和 2链均含 1 000个碱基,A 项错误;该 DNA分子的复制起始于断口处,由于只有一处断开,故只有一个复制起点,B 项错误;断开后两条链分别作模板,边解旋边复制,C 项正确;该 DNA分子含腺嘌呤 300个,所以胸腺嘧啶也为 300个,则鸟嘌呤有 700个,第三次复制新合成 4个 DNA,则第三
10、次复制时共需鸟嘌呤 7004=2 800(个),D项错误。9.(2018全国卷)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 在细胞中都会存在 DNA和 RNA与蛋白质结合成的复合物。染色体(染色质)就是蛋白质与 DNA结合形成的结构,A 项正确。在 DNA复制过程中,D
11、NA 聚合酶与 DNA的每一条链都要结合成 DNA- 蛋白质复合物,真核细胞和原核细胞中都存在 DNA的复制过程,所以在原核细胞中也会存在 DNA- 蛋白质复合物,B 项错误。DNA 的复制过程需要 DNA聚合酶,C 项正确。RNA 是转录的产物,其模板是 DNA的一条链,且需要 RNA聚合酶的催化,故该过程中复合物含有 RNA聚合酶,D 项正确。10.(2018广州珠海摸底考试)下图甲为基因表达过程,下图乙为中心法则,表示生理过程。下列叙述正确的是( )A.图甲为染色体 DNA上的基因表达过程,需要多种酶参与5B.图甲中核糖体在 mRNA上的移动方向为从左到右C.过程所需的原料分别是脱氧核苷
12、酸、核糖核苷酸、氨基酸D.图乙中涉及碱基 A与 U或 U与 A配对的过程是答案 D解析 分析图示,图甲中转录和翻译同时进行,是原核细胞的转录和翻译过程,真核细胞中染色体 DNA上的基因是先转录,后翻译。根据核糖体上多肽链的长度可知,图甲中核糖体移动的方向是从右到左。图乙中过程为逆转录,原料为脱氧核苷酸,过程为翻译,原料为氨基酸,过程为 RNA的自我复制,原料为核糖核苷酸。图乙中过程均涉及碱基互补配对,但过程为 DNA复制,涉及 A与 T配对,不涉及 A与 U或 U与 A配对,其他过程均有 A与 U或 U与 A配对。11.下图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析,下列叙述错误的是( )A
13、.两种表达过程均主要由线粒体提供能量,由细胞质提供原料B.甲细胞没有核膜围成的细胞核,所以转录、翻译同时发生在同一空间内C.乙细胞的基因转录形成的 mRNA需要通过核孔才能进入细胞质D.甲、乙细胞均需要 RNA聚合酶答案 A解析 从图中可以看出,甲细胞是原核细胞,乙细胞是真核细胞,甲细胞不含线粒体,A 项错误;原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中,B 项正确;乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体,细胞核中基因转录形成的 mRNA必须通过核孔才能进入细胞质,C 项正确;甲、乙细胞内均存在转录过程,均需RNA聚合酶,D 项正确。12.大肠杆菌中色氨酸合成途径需要 5 种酶,5 种酶的基因在 DNA上
14、的排列和基因表达过程如下图所示。当环境中缺乏色氨酸时,大肠杆菌就合成 5 种酶,将前体物质逐步转化为色氨酸,当环境中存在色氨酸并进入细菌中,5 个基因的转录就关闭。下列说法错误的是( )A.5个基因转录出一条 mRNA分子翻译成 5种蛋白质B.5个基因协同表达有利于大肠杆菌适应不良环境C.大肠杆菌根据环境中营养物质的来源,调控许多基因的表达D.基因通过控制酶的合成控制代谢进程,直接控制了生物性状答案 D解析 基因通过控制酶的合成控制代谢进程,间接控制了生物性状,D 项错误。6二、非选择题(共 28分)13.(13分)下图 1为真核生物染色体上部分 DNA分子复制过程示意图,图 2为拟核 DNA
15、或质粒复制过程示意图,据图回答下列问题。(1)从图 1可以看出,DNA 分子复制是 。 (2)真核生物 DNA分子复制过程需要的条件是 等,DNA 解旋酶的作用是 。 (3)图 1中生物的 DNA复制方式的意义是 。 (4)将不含放射性的拟核 DNA放在含有 3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,如果第一次复制时,图 2中1、2 处的放射性强度相同,证明 DNA复制方式很可能是 。 (5)若图 2中 DNA在复制开始前的碱基总数是 100个,其中 T为 20个,则复制一次需要游离的 C 个。 答案 (1)多起点、双向复制,边解旋边复制 (2)模板、能量、脱氧核苷酸、酶 打开 DNA分子碱基对之间的氢键
16、,形成两条单链 (3)提高了复制效率 (4)半保留复制 (5)30解析 (1)(3)图 1中的复制起点有三个,每个起点处复制都是双向进行的,且边解旋边复制,这种复制方式有利于提高复制效率。(2)DNA 复制需要模板、原料、酶、ATP 等条件。(4)如果第一次复制时图 2中 1、2 处的放射性强度相同,则表明新合成的 DNA的两条链中含放射性的链都是一条,也说明了 DNA复制属于半保留复制。14.(15分)为确定遗传信息从 DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家们做了如下研究。(1)依据真核细胞中 主要位于细胞核内,而蛋白质合成在核糖体上这一事实,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞
17、核携带到细胞质中。 (2)对于“信使”有两种不同假说。假说一,核糖体 RNA可能就是信息的载体;假说二,另有一种RNA(称为 mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多 (填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则 mRNA应该与细胞内原有的 结合,并指导蛋白质合成。 (3)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体 RNA。为确定新合成的噬菌体 RNA是否为“信使”,科学家们进一步实验。 15NH4Cl和 13C-葡萄糖作为培养基中的 和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成 等生物大分子。经过若
18、干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。 将这些“重”细菌转移到含 14NH4Cl和 12C-葡萄糖的培养基上培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入 32P 标记的 核糖核苷酸作为原料,以标记所有新合成的噬菌体 RNA。 将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,结果如右上图所示。由图可知,大肠杆菌被侵染后 (填“合成了”或“没有合成”)新的核糖体,这一结果否定了假7说一。 32P标记仅出现在离心管的 ,说明 与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。 (4)若要证明新合成的噬菌体 RNA为“信使”,还需要进行两组实验,请选择下列序号填入表格。将新合成的噬菌体 RNA与细菌 DNA混
19、合 将新合成的噬菌体 RNA与噬菌体 DNA混合 出现DNARNA杂交现象 不出现 DNARNA杂交现象组别实验处理预期结果12答案 (1)DNA(或基因)(2)不同 核糖体(3)氮源 蛋白质和核酸 尿嘧啶 没有合成 底部 新合成的噬菌体 RNA(4)如下表组别实验处理预期结果1 2 注 1组与 2组可整组互换位置,但全部填写正确才可。解析 (1)真核细胞的 DNA主要在细胞核内,蛋白质合成在核糖体上,遗传信息从细胞核转移到细胞质的过程,应有“信使”分子参与。(2)不同蛋白质的“信使”携带的信息不同,若核糖体 RNA是“信使”分子,则细胞内应该有不同的核糖体。若 mRNA 是“信使”分子,则
20、mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,指导蛋白质的合成。(3) 15NH4Cl和 13C-葡萄糖为细菌生长提供氮源和碳源,细菌利用以上物质合成蛋白质和核酸等生物大分子。经过多代培养,将出现含有放射性标记核糖体的细菌。将“重”细菌转移到含 14NH4Cl和 12C-葡萄糖的培养基上培养,要探究“信使”是核糖体还是 mRNA,需要用 32P标记的尿嘧啶对新合成的噬菌体 RNA进行标记,根据新合成的“信使”具有放射性的特点,确定“信使”的“真实身份”。对裂解的细菌进行密度梯度离心的结果显示,核糖体均为“重”核糖体,说明在噬菌体侵染细菌的过程中未合成新的核糖体。 32P标记的噬菌体 RNA仅存在于离心管底部,说明新合成的噬菌体 RNA与“重”核糖体结合,为假说二提供了证据。(4)若“信使”是新合成的噬菌体 RNA,而不是细菌的核糖体 RNA,则将新合成的噬菌体 RNA分别与细菌 DNA和噬菌体 DNA混合,仅噬菌体 RNA与噬菌体 DNA混合出现 DNARNA杂交现象,说明新合成的噬菌体 RNA为“信使”。
