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1、专题能力训练七遗传的分子基础一、判断题1.植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核。()2.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上的实验没有证明哪一种物质是遗传物质。()3.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。()4.豌豆细胞内既有DNA,也有RNA,但只有DNA是豌豆的遗传物质。()5.噬菌体侵染细菌的实验中分别用32P和35S标记不同的噬菌体。()6.用35S标记的噬菌体侵染细菌后,上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低。()7.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。()8.DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过“脱氧核糖磷
2、酸脱氧核糖”间接相连。()9.含有G、C碱基对比较多的DNA分子对热比较稳定。()10.DNA分子复制n次,不含亲代链的子代DNA分子数为(2n-2)个。()11.真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质的合理解释,是真核生物的mRNA必须通过核孔进入细胞质后才能进行翻译。()12.复制3次后,含亲代DNA链的子代DNA有2个。()13.决定氨基酸的密码子有64种,反密码子位于tRNA上,也有64种。()14.某基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等。()15.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。()16.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性
3、状。()17.一个性状可以由多个基因控制。()18.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率。()19.细胞核中DNA的复制、转录消耗能量,因此,细胞核能合成ATP。()二、选择题1.在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是()A.B.C.D.2.赫尔希与蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,保温一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列与此有关的叙述,正确的是()A.保温(侵染)时间过长或过短都会导致上清液带有放射性B.32P标记T2噬菌体的DNA,在细菌体内复制时,
4、需要噬菌体携带到细菌体内的酶C.在此实验中最后获得的子代噬菌体大部分含有放射性D.离心时间过长或搅拌不充分是上清液带有放射性的重要原因之一3.(2017全国理综)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同4.右图是某一段DNA片段,下列关于该图的叙述,正确的是()A.若图中的ACT能决定一个氨基酸,则ACT可称为一个密码
5、子B.若图中片段能与RNA聚合酶结合,表明该片段在进行翻译C.限制性核酸内切酶和DNA连接酶都可作用于处D.PCR过程中解旋酶作用于处,使氢键断裂5.H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG与A互补配对。若DNA片段()有两个G发生上述氧化损伤,则该片段复制两次形成的子代DNA中不可能出现的是()A.一半分子碱基序列保持不变B.一半分子含有8-oxodGC.全部分子GC碱基对减少D.全部分子AT碱基对增多6.某基因(14N)含有3 000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产
6、物进行密度梯度离心,得到如图1所示结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图2所示结果。下列有关分析正确的是()A.X层全部是仅含14N的基因B.W层中含15N标记的胞嘧啶3 150个C.X层中含有的氢键数是Y层的1/4D.W层与Z层的核苷酸数之比为147.将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞,选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是()A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B.连续分裂n次,子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1C.该基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNAD.该基因翻译时所需tRNA种类数与氨基酸种
7、类数不一定相等8.反义RNA是指与mRNA或其他RNA互补的小分子RNA,其与特定基因的mRNA互补结合,可阻断该基因的表达。研究发现抑癌基因的一个邻近基因能指导合成反义RNA,其作用机理如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.将该反义RNA导入正常细胞,可能导致正常细胞癌变B.反义RNA不能与DNA互补结合,故不能用其制作DNA探针C.能够抑制该反义RNA形成的药物有助于预防癌症的发生D.该反义RNA的碱基序列与抑癌基因转录的mRNA的碱基序列互补9.近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9
8、到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是()A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成D.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC,则相应的识别序列为UCCAGAAUC10.下图为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述正确的是()A.基因1和基因2可出现在人体内的同一个细胞中B.图中过程需RNA聚合酶的催化,过程需tRNA的催化C.过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同D.过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物
9、体的所有性状三、非选择题11.请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的脱氧核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验,证明DNA是遗传物质。实验过程如下。步骤一,分别取等量含32P标记的脱氧核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中,并分别编号为甲,乙;步骤二,在两个培养皿中加入,在适宜条件下培养一段时间;步骤三,放入,培养一段时间,分别获得和标记的噬菌体;步骤四,用上述噬菌体分别侵染的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、放入离心管内离心;步骤五,检测放射性同位素存在的主要位置。预测实验结果:(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵
10、染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如图;(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如图。12.下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,表示相关过程。请据图回答下列问题。(1)过程发生在期,催化过程的酶是解旋酶和。(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是。(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是。过程进行的场所有。(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明。参考答案专题能
11、力训练七遗传的分子基础一、判断题1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.二、选择题1.A解析脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成,P存在于磷酸部位;根据氨基酸结构通式,可知S存在于氨基酸的R基中。所以用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,标记元素所在部位依次是磷酸和R基。2.A解析32P标记噬菌体的DNA,正常情况下,在细菌体内以32P标记的噬菌体DNA为模板,以细菌的脱氧核苷酸为原料合成出子代噬菌体的DNA。保温(侵染)时间过长会导致部分子代噬菌体释放出来进入上清液,过短会导致部分亲代噬菌体没有侵入细菌,结果都会导致上清液带有
12、放射性,A项正确;噬菌体侵染细菌时,酶由细菌提供,B项错误;DNA复制是半保留复制,子代噬菌体大多数没有放射性,C项错误;离心时间过长或搅拌不充分,均不会导致上清液有放射性,D项错误。3.C解析T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,A项错误。T2噬菌体mRNA和蛋白质的合成都是在宿主细胞大肠杆菌中进行的,B项错误。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,会利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分,用含有32P的培养基培养大肠杆菌,再用这种大肠杆菌培养T2噬菌体,能得到DNA含有32P标记的T2噬菌体,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确。人类免疫缺陷病毒的遗传物质为RN
13、A,T2噬菌体的遗传物质为DNA,它们的核酸类型和增殖过程不同,D项错误。4.C解析密码子是DNA转录形成的信使RNA分子上能决定一个氨基酸的三个连续碱基,A项错误;若图中片段能与RNA聚合酶结合,表明该片段在进行转录,B项错误;限制性核酸内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键,C项正确;PCR过程通过高温使氢键断裂,不用解旋酶,D项错误。5.D解析DNA复制是半保留复制,由题意分析可知,如果是DNA一条链中的2个G发生损伤,形成的DNA分子中应有一半是正常的,一半是变化的,即一半分子碱基序列保持不变,A项正确;一半分子变化后含有8-oxodG,B项正确;因为G损伤后与A配对,如果是这2个G的
14、损伤分别在2条链中,那么在复制形成的全部分子中,GC碱基对含量都会减少,在复制形成的4个DNA分子中,最多有2个AT碱基对增多,C项正确,D项错误。6.B解析DNA是半保留复制,故复制3次,DNA总数是8个,其中含有14N的DNA为2个(每个DNA均为一条14N链,一条15N链),其余6个均为含15N的DNA(两条链均为15N)。因为14N15N的DNA密度比15N15N的DNA密度小,故X层应该为14N15N的DNA,Y层为15N15N的DNA,A项错误。一个DNA中含有3000个碱基,腺嘌呤占35%,那么胞嘧啶占15%,故胞嘧啶的碱基数为450个。复制3次一共得到8个DNA,需要的胞嘧啶数
15、为4507=3150(个),B项正确。复制得到的DNA所含有的碱基数都是相同的,那么氢键数也应该是相同的,X层有2个DNA,Y层有6个DNA,这样它们的氢键数之比即为DNA数之比,即X层中含有的氢键数Y层中含有的氢键数=13。X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C项错误。复制后的8个DNA一共含有16条链,其中含14N的链是2条(分布在Z层),15N的链是14条(分布在W层),因为该基因含有3000个碱基,故每条链的核苷酸数为1500,这样Z层的核苷酸数为15002=3000(个),W层的核苷酸数为150014=21000(个),故W层与Z层的核苷酸数之比为71,D项错误。7.B解析小鼠乳腺细胞
16、中有DNA与RNA两种核酸,含有A、G、C、T、U5种碱基,8种核苷酸,A项正确;细胞连续分裂n次,子细胞中被标记的细胞占2/2n,即1/2n-1,B项错误;基因是具有遗传信息的DNA片段,转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过程,C项正确;氨基酸约有20种,tRNA共有61种,基因翻译时所需tRNA种类数与氨基酸种类数不一定相等,D项正确。8.B解析将该反义RNA导入正常细胞,可能导致抑癌基因不能正常表达,使细胞不能阻止细胞不正常分裂,因此可能导致正常细胞癌变,A项正确;反义RNA能与DNA中一条单链互补配对,因此也可以用其制作探针,B项错误;由A项可知,反义RNA的形成能导致正常细胞
17、癌变,因此能够抑制该反义RNA形成的药物有助于预防癌症的发生,C项正确;由图可知,该反义RNA的碱基序列与抑癌基因转录的mRNA的碱基序列互补,形成杂交双链RNA,D项正确。9.C解析蛋白质是由相应基因指导在核糖体上合成的,A项正确。向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,B项正确。逆转录酶催化以RNA为模板合成DNA的过程,C项错误。根据碱基互补配对原则,若链剪切点附近序列为TCCAGAATC,则相应的识别序列为UCCAGAAUC,D项正确。10.A解析人体的所有体细胞均来自受精卵的有丝分裂,因此,细胞核中的遗传信息相同,A项正确。过程分别为转录和翻译过程,需要相应的酶来催化,但tRNA不具有
18、催化的作用,B项错误。过程的结果存在差异的根本原因是基因突变后,遗传物质发生变化,即DNA不同,C项错误。基因对性状的控制有两种途径:(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,如;(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如,D项错误。三、非选择题11.答案等量的大肠杆菌菌液T2噬菌体32P35S未被标记BA解析本实验首先应关注的是噬菌体为DNA病毒,营寄生生活,不能直接在培养皿中培养,所以需将大肠杆菌放入含放射性物质的培养基中培养,然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌,而使噬菌体被放射性元素标记。由题干可知,甲培养皿中含用32P标记的脱氧核苷酸,乙培养皿中含
19、用35S标记的氨基酸。因而通过上述过程,甲、乙培养皿中最终得到的噬菌体分别含有32P、35S。用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,然后搅拌、离心,依据噬菌体在侵染大肠杆菌的过程中只有DNA进入,而蛋白质外壳留在大肠杆菌外面的特点,在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如B图,在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如A图。12.答案(1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间RNA聚合酶(2)甲硫氨酸(3)ab内质网和高尔基体(4)短时间内能合成较多的肽链原核细胞中的转录和翻译是同时同地进行的解析(1)据图分析可知:过程指DNA的复制,在真核细胞中,发生在有丝分
20、裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程指转录过程,转录过程利用的酶有解旋酶和RNA聚合酶。(2)决定氨基酸的密码子在mRNA上,据tRNA上的反密码子UAC可推知密码子为AUG,AUG决定的氨基酸是甲硫氨酸。(3)据图可知:越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长,由此推出它们的移动方向为ab。是对蛋白质进行加工和运输的过程,相应的场所有内质网和高尔基体。(4)当一个mRNA上连接多个核糖体以后,可以同时合成多条相同的肽链,提高蛋白质的合成速率。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,说明在原核细胞中边转录边翻译,转录和翻译可同时同地进行。7