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江苏专版2023_2024学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础测评卷苏教版必修2
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这是一份江苏专版2023_2024学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础测评卷苏教版必修2，共16页。
第二章 遗传的分子基础一、单项选择题:本部分包括10题,每题2分,共计20分。每题只有一个选项最符合题意。1.(2023·江苏盐城高一期中)艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是( )A.二者都应用了同位素示踪技术B.二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的作用C.艾弗里的实验设置了对照,赫尔希和蔡斯的实验没有对照D.两个实验均选用结构复杂、增殖迅速的生物为材料2.(2023·江苏镇江高一期末)下列研究成果中,为DNA双螺旋结构模型构建提供主要依据的是( )①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②威尔金斯等人拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A.①② B.②③ C.③④ D.①④3.(2023·江苏盐城伍佑中学高二合格性考试模拟)下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是( )A.DNA分子结构具有特异性和多样性B.通常,DNA分子具有独特的双螺旋结构C.双链DNA分子中,嘧啶碱基总数与嘌呤碱基总数相等D.磷酸与核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架4.(2023·江苏镇江丹阳高一质量检测)下列有关科学探究叙述,正确的是( )A.克里克采用了蛋白质的体外合成技术破译出第1个密码子B.米西尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制C.威尔金斯和富兰克林应用X衍射技术推算出DNA分子呈螺旋结构D.赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质5.(2023·山东日照高一期中)真核细胞DNA分子复制时可观察到多个复制泡,下图为其中一个复制泡的示意图,图中序号代表子链的相应位置。据图分析错误的是( )A.图示DNA复制方式提高了复制速率B.由图可知,DNA边解旋边双向复制C.图中①处为子链的3'端,②处为5'端D.子链的合成除了需要DNA聚合酶外,可能还需要其他酶6.(2023·辽宁本溪高一期中)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子两条链,该DNA分子碱基间的氢键共有260个,在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个,下列有关叙述正确的是( )A.该DNA分子经复制后一共产生了32个DNA分子B.若一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比值也小于1C.若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则其互补链中该比例为4∶3∶2∶1D.该DNA片段中共有腺嘌呤40个,复制多次后含有15N的DNA分子占1/87.(2023·江苏扬州高一期末)下图是某种生理过程的示意图,①~④表示相关的物质。已知部分氨基酸的密码子为甲硫氨酸——AUG,酪氨酸——UAC,亮氨酸——CUU,谷氨酸——GAA。下列关于①~④的分析,对应正确的是( )A.①——反密码子、②——密码子、③——甲硫氨酸、④——tRNAB.①——密码子、②——反密码子、③——甲硫氨酸、④——mRNAC.①——反密码子、②——密码子、③——亮氨酸、④——tRNAD.①——密码子、②——反密码子、③——亮氨酸、④——mRNA8.(2023·江苏南通海安高级中学高三模拟)从分生组织细胞核中分离出可编码某多肽链前几个氨基酸的 DNA 片段。该 DNA 片段碱基序列如下,翻译过程均需要起始密码子 AUG。下列叙述正确的是( )甲 5'-CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG-3'乙 3'-GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC-5'A.甲链为转录的模板链,该 DNA 片段决定了多肽链的前 8 个氨基酸B.转录出的 mRNA 中 A+U 所占比例与该 DNA 片段中 A+T 所占比例相同C.该 DNA 片段复制 3 次需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 112 个D.该 DNA 片段在分生组织细胞内可同时与 DNA 聚合酶、RNA 聚合酶结合9.(2023·湖南怀化高一期末)如图为丙型肝炎病毒的增殖过程,下列相关叙述正确的是( )A.该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与B.该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常发生在④过程之后 C.③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同 D.④⑤过程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目相同10. (2023·江苏南通海安高级中学高三模拟)促生长的 A 基因(该基因正常表达时小鼠生长情况正常)和无此功能的 a 基因是常染色体上的等位基因。DNA 甲基化修饰通常会抑制基因表达。下图是两只小鼠产生配子过程中甲基化修饰对基因传递的影响。下列相关叙述正确的是( )A.图中的雌、雄鼠的基因型均为 Aa,且均能正常生长B.雄鼠的 A 基因和雌鼠的 a 基因遗传信息均发生改变C.雄配子 A 基因甲基化被去除,说明甲基化不能遗传D.图中雄鼠与雌鼠的杂交子代的表型比例约为 1∶1二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。11.(2023·江苏连云港高一期中)如图为肺炎链球菌转化实验的实验图解。下列有关的叙述错误的是( )A.若X为加热杀死的S型细菌,根据实验结果可证明转化因子是DNAB.若X为S型细菌的DNA和DNA酶,则Y中会出现R型细菌C.若X为S型细菌的DNA和蛋白酶,则Y中只存在R型细菌D.若X为S型细菌的DNA和脂肪酶,则Y中有S型细菌和R型细菌12.(2023·江苏徐州高一期中)下图表示遗传信息的传递过程,有关叙述正确的是( )A.①表示DNA复制,主要发生在细胞核内B.②表示转录,主要发生在细胞质中C.③表示RNA复制,以RNA聚合酶的参与D.④表示逆转录,以脱氧核苷酸为原料13.(2023·江苏南通高一期末)密度梯度离心法分离膜性细胞器时常用的介质之一是蔗糖,蔗糖介质的最大密度是1.3 g·cm-3。已知线粒体、过氧化物酶体的密度分别约为1.18 g·cm-3、1.23 g·cm-3。下图是利用蔗糖密度梯度离心分离细胞器的示意图,相关叙述正确的是( )A.密度梯度离心法通过逐渐提高离心速率来分离有差异的细胞器B.离心后试管中线粒体位于过氧化物酶体的上方C.分离密度大于1.3 g·cm-3的颗粒时不宜以蔗糖为介质D.密度梯度离心法还可用来分离不同密度的DNA分子14.科学家阐明了三个碱基构成一个遗传密码,美国生物学家尼伦伯格将人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、苯丙氨酸和细胞提取液混合加入同一试管中,结果试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,下列有关叙述正确的是( )A.加入的细胞提取液应去除所有的DNA和RNA B.该实验说明UUU是苯丙氨酸的密码子C.该实验中细胞提取液可为翻译提供场所D.该实验说明在体外进行翻译时不需要能量三、填空题:本部分包括5题,共计68分。15. (14分)(2023·江苏淮安高一期末)下图为赫尔希、蔡斯设计的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程简图,请据图回答问题:(1)35S标记的是噬菌体的 ,不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是 。实验中不能用14C来标记噬菌体的原因是 。 (2)噬菌体侵染大肠杆菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要 。 A.细菌的DNA和氨基酸B.噬菌体的DNA和氨基酸C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D.细菌的DNA和噬菌体氨基酸(3)图中搅拌的目的是 。 离心后大肠杆菌主要存在于沉淀中,噬菌体蛋白质外壳主要存在于上清液中的主要原因是 。 (4)a、b两管中放射性分别主要分布在 、 中。若保温培养的时间过长,对b管中放射性分布的影响是 。 (5)一个被32P标记的噬菌体产生了100个子代噬菌体,其中含有32P的噬菌体与31P的噬菌体数量之比是 。 16.(14分)(2023·江苏南京宇通中学高一期末)图1中DNA分子有a和d两条链,Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶,将图1中某一片段放大后如图2。请回答下列问题:图1图2(1)从图1可看出DNA复制的特点是 ,Ⅰ是 酶,Ⅱ是 酶。 (2)图2中,DNA分子的基本骨架由 (填序号)交替连接而成,该DNA片段中左侧单链的上端是 端(填“3'”或“5'”)。 (3)图2中④名称是 ,一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过 连接。 (4)该过程发生的时间为 。 (5)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。 (6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,A+T占60%,则该DNA分子复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是 。 (7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂4次,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占 。 17.(14分)(2023·山东日照高一期中)为探究DNA复制方式为“半保留复制”还是“全保留复制”,某研究小组以大肠细菌(约20分钟繁殖一代)为实验材料,运用密度梯度离心法、DNA紫外光吸收光谱法等技术,进行了相关实验,基本操作及结果如下图。回答下列问题。图1图2(1)图1中,将大肠杆菌接种在甲中含15NH4Cl的培养液中培养一段时间,使大肠杆菌繁殖多代。培养液中的15N可被大肠杆菌用于合成 ,以作为DNA复制的原料。大肠杆菌DNA复制需要在 酶的作用下进行。 (2)将甲中培养的大肠杆菌转移到乙中继续培养。在培养至20分钟时取样并测定DNA的紫外光吸收光谱,结果如图2所示,根据该结果可以排除全保留的复制方式,依据是若为全保留复制,子一代大肠杆菌DNA的紫外光吸收光谱应有 个峰值,且峰值位于图2中的 (填图中字母)线处。 (3)为进一步探究DNA的复制方式,小组成员设计了下列方案进行实验:收集乙中培养的子一代大肠杆菌,提取其DNA,用解旋酶处理后,测定DNA的紫外光吸收光谱。上述方案 (填“能”或“不能”)达到实验目的,理由是 。 18.(12分)(2023·江苏徐州沛县高一质量检测)图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:①②③(1)过程①发生的主要时期是 和 。 (2)过程②发生的主要场所是 ,消耗的原料是 ,α链形成后通过 进入细胞质中与核糖体结合,穿过 层膜。 (3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。 (4)图③中y是某种tRNA,它由 (填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成的。其中CAA称为 ,一种y可以转运 种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由 种氨基酸组成。 (5)α链的名称为 ,该链上通常会结合多个核糖体,其意义为 。 19.(14分)(2023·江苏南京江宁高级中学高一期末)病毒侵入人体细胞后,以RNA(+)为模板合成RNA聚合酶,该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制,相关过程如图1所示,图2是人体细胞中进行的某过程示意图,据图回答问题:图1图2(1)病毒侵入人体细胞后,最先进行的过程是 (填“复制”“转录”或“翻译”),RNA(-)通过过程 (填“复制”“转录”或“翻译”)合成新病毒的遗传物质,只有 [填“RNA(+)”或“RNA(-)”]才能作为该病毒翻译的模板链。 (2)与转录过程相比,图2中特有的碱基互补配对方式是 。 (3)科学家研究得知病毒侵入人体细胞的方式是胞吞。据此分析,能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法来探究病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质? (填“能”或“不能”),其原因是 。 (4)图2中①所示的氨基酸为 (相关密码子:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA)。结构②的移动方向是 (填“从左到右”或“从右到左”)。 (5)图中的tRNA,由 (填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成,其上的GAU称为 ,若合成某蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由 个氨基酸组成(不考虑终止密码子)。 第二章 章末测评卷1.B 肺炎链球菌转化实验没有应用同位素示踪技术,A项错误;肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质的关键都是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地观察它们的作用,B项正确;艾弗里、赫尔希与蔡斯的实验均设置了对照,即互相对照,C项错误;两个实验都选用结构简单的生物作为实验材料,繁殖快、容易观察实验结果,D项错误。2.B 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但不能为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,①不符合题意;威尔金斯等人拍摄的DNA分子X射线衍射图谱为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,②符合题意;查哥夫发现的DNA中嘌呤(A+G)含量与嘧啶(T+C)含量相等为DNA双螺旋结构模型构建提供依据(AT配对,GC配对),③符合题意;沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制不能为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,④不符合题意。3.D DNA分子中的碱基对数成千上万,甚至更多,从而使得DNA分子具有了多样性;DNA分子中碱基对的特定的排列顺序代表了特定的遗传信息,即DNA分子具有特异性,A项正确;通常,DNA分子具有独特的双螺旋结构,B项正确;DNA分子中,A与T配对,C与G配对,双链DNA分子中,嘧啶碱基总数与嘌呤碱基总数相等,C项正确;磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架,D项错误。4.B 尼伦伯格采用蛋白质体外合成技术破译了部分密码子,A项错误;米西尔森和斯塔尔运用同位素标记法和密度梯度离心技术,证明了DNA复制方式为半保留复制,B项正确;沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,C项错误;赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质,D项错误。5.C 图示DNA双向复制,提高了复制速率,A项正确;图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的,B项正确;图中①处为子链的5'端,②处为3'端,C项错误;子链的合成除了需要DNA聚合酶外,可能还需要其他酶,如解旋酶,D项正确。6.D 设A=T=X,则C=G=100-X,由于A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此2X+3(100-X)=260,解得X=40,即该DNA片段中共有腺嘌呤A=40个;该DNA分子中含有嘌呤数是碱基总数的一半,即100个,假设该DNA分子复制n次,则(2n-1)×100=1500,解得n=4,即共复制4次,则子代DNA的数目为24=16个,A项错误;若一条链中(A+G)/(T+C)<1,根据碱基互补配对原则、A=T、G=C可知,其互补链中该比例为其倒数,应该大于1,B项错误;若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则、A=T、G=C,其互补链中该比例为2∶1∶4∶3,C项错误;根据A项可知,该DNA分子中腺嘌呤的数目为40个,其复制4次,共产生了16个DNA分子,根据半保留复制特点,子代含有15N的DNA分子只有2个,因此占1/8,D项正确。7.C 据图可知,图中是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,图中的①位于tRNA上,表示反密码子,②位于mRNA上,是密码子,③的密码子是CUU,是亮氨酸,④可携带氨基酸,表示tRNA。C符合题意。8.B 以乙链为模板转录出的mRNA存在AUG,因此乙链为转录的模板链,该DNA片段决定了多肽链的前3个氨基酸,A项错误;由于碱基互补配对原则,转录出的mRNA中A、U数量分别与乙链的T、A相等,而乙链的A、T数量分别与甲链的T、A相等,因此转录出的mRNA中A+U所占比例与该DNA对应片段中A+T所占比例相同,B项正确;DNA片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸14个,复制3次需要增加23-1=7个DNA,需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸14×7=98个,C项错误;DNA的复制和转录过程不能同时进行,因此DNA片段不能同时与DNA聚合酶、RNA聚合酶结合,D项错误。9.C 由图可以直接看出该病毒的增殖没有逆转录过程,不需要逆转录酶的参与,A项错误;④过程为RNA复制,需要RNA复制酶的催化,而宿主细胞中不含有RNA复制酶,故③过程通常发生在④过程之前,B项错误;④⑤过程发生+RNA和-RNA之间的配对,③⑥过程发生+RNA上的密码子和tRNA上的反密码子之间的配对,配对方式都是A—U、C—G,C项正确;④过程合成的是-RNA,⑤过程合成的是+RNA,模板中的相同碱基的数目并不相同,因此两者需要消耗的尿嘧啶核糖核酸的数目不相同,D项错误。10.D 根据题意促进生长的是A基因,发生甲基化之后会被抑制,雄鼠的A基因发生甲基化,因此不能正常生长,A项错误;DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达,但是不改变基因的遗传信息,B项错误;据图可知,雄鼠产生的雄配子中A基因去甲基化,a基因没有甲基化,雌鼠产生的雌配子中无论含有A还是a基因的都会发生甲基化,说明可以遗传,C项错误;促生长的A和无此功能的a是常染色体上的等位基因,DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达,图中雌雄配子随机结合产生的子代基因型是AA(甲基化)、Aa(甲基化)、A(甲基化)a、aa(甲基化),前两种基因型表现为能正常生长,后两种基因型不能正常生长,因此表型比例为1∶1,D项正确。11.AC 若X为加热杀死的S型细菌,根据实验结果可证明S型细菌中存在“转化因子”,但不能证明转化因子是什么,A项错误;若X为S型细菌的DNA和DNA酶,由于DNA是转化因子,DNA酶能将DNA水解,丧失转化作用,则Y中会出现R型细菌,不出现S型细菌,B项正确;若X为S型细菌的DNA和蛋白酶,由于DNA是转化因子,蛋白酶不能将DNA水解,因此有部分R型细菌转化为S型细菌,则Y中存在S型细菌和R型细菌,C项错误;若X为S型细菌的DNA和脂肪酶,由于DNA是转化因子,脂肪酶不能将DNA水解,因此有部分R型细菌转化为S型细菌,则Y中存在S型细菌和R型细菌,D项正确。12.AD ①表示DNA复制,以DNA的两条链为模板,DNA主要分布在细胞核中,故DNA的复制主要发生在细胞核内,A项正确;②表示转录,以DNA的一条链为模板合成RNA,主要发生在细胞核中,B项错误;③表示翻译,是以RNA为模板合成蛋白质的过程,C项错误;④表示逆转录,以RNA为模板合成DNA,以脱氧核苷酸为原料,D项正确。13.BCD14.BC 该实验中所用的细胞提取液需要除去DNA和mRNA,排除DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响,但不能除去tRNA,A项错误;翻译的模板是RNA,而提供的RNA为人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸,故该实验能说明UUU是苯丙氨酸对应的密码子,B项正确;翻译的场所为核糖体,该实验中细胞提取液含有核糖体,可为翻译提供场所,C项正确;该实验不能说明在体外进行翻译时不需要能量,D项错误。15.答案(1)蛋白质外壳 噬菌体无细胞结构,不能在培养基上生长繁殖 DNA(元素组成为C、H、O、N、P)和蛋白质(元素组成主要是C、H、O、N)中均有C元素,因此不能用14C来标记噬菌体DNA (2)C (3)使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离 噬菌体的蛋白质外壳质量较轻,因此离心后主要存在于上清液(4)上清液 沉淀 保温培养时间过长,部分被侵染的大肠杆菌已裂解,子代噬菌体会进入上清液,导致上清液中含有少量的放射性 (5)1∶50解析(1)蛋白质含有S元素,因此35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是噬菌体无细胞结构,不能在培养基上生长繁殖。实验中不能用14C来标记噬菌体的原因是DNA(元素组成为C、H、O、N、P)和蛋白质(元素组成主要是C、H、O、N)中均有C元素,因此不能用14C来标记噬菌体。(2)噬菌体表达形成蛋白质时除转录的模板即DNA属于噬菌体外,其余结构和原料都来自大肠杆菌,因此合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA,细菌的核糖体和氨基酸,ABD项错误,C项正确。(3)图中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离。离心后大肠杆菌主要存在于沉淀中,噬菌体蛋白质外壳主要存在于上清液中的主要原因是噬菌体的蛋白质外壳质量较轻,因此离心后主要存在于上清液。(4)据图分析,a、b两管中放射性分别主要分布在上清液、沉淀中。若保温培养时间过长,部分被侵染的大肠杆菌已裂解,子代噬菌体会进入上清液,导致上清液中含有少量的放射性。(5)由于DNA是半保留复制,假定一个被32P标记的噬菌体产生了100个子代噬菌体,其中含有32P的个体数只有2个。100个噬菌体都含有31P,则子代噬菌体中含32P的个体与含31P的个体的数量比为2∶100=1∶50。16.答案(1)边解旋边复制 解旋 DNA聚合 (2)②③ 5' (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖(4)有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期 (5)脱氧核苷酸 (6)600 (7)7/8解析(1)从图1可看出DNA复制时,解旋酶打开一段链,DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链,所以DNA复制的过程是边解旋边复制,Ⅰ是解旋酶,Ⅱ是DNA聚合酶。(2)图2中,DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸连接排列在外侧构成,在图2中脱氧核糖是②,磷酸是③,所以DNA分子的基本骨架是由②③交替连接而成,在DNA分子中磷酸是在5'端,所以该DNA片段中左侧单链的上端是5'端。(3)图2中④是由胸腺嘧啶、脱氧核糖与磷酸构成,名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,在DNA分子中互补的两条链中相邻的两个碱基之间通过氢键相连,而位于一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。(4)DNA分子的复制发生在细胞分裂前的间期,包含有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,间期主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(5)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。(6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,则碱基总数是200个,A+T占60%,则G+C占40%,又因G=C,所以C=G=40%×200×1/2=40,则该DNA分子复制4次,产生的DNA分子数是24=16个,因DNA分子的复制方式是半保留复制,所以新增加的DNA分子数是15个,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是40×15=600个。(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂4次,子代DNA分子数是24=16个,因DNA分子是半保留复制,所以两条链都含15N的DNA分子是14个,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占14/16=7/8。17.答案(1)(四种)脱氧核糖核苷酸 解旋酶和 DNA聚合酶 (2)两 H和L (3)不能 无论半保留复制还是全保留复制,经解旋酶处理后均得到两条含15N单链和两条含14N单链,均出现两个峰值,位置相同解析(1)DNA复制的原料为四种脱氧核苷酸,含有N元素,大肠杆菌能以培养液中的15N为原料合成四种脱氧核苷酸;DNA复制需要解旋酶使DNA双链解旋成单链,还需要DNA聚合酶催化子链的延伸。(2)若为全保留复制,子一代大肠杆菌DNA中,一半为双链均被15N标记的亲代DNA,一半为双链均被14N标记的新合成DNA,故吸收光谱应有两个峰值,且分别位于L、H处。(3)用解旋酶处理后,DNA双链解开变为单链,无论半保留复制还是全保留复制,经解旋酶处理后均得到两条含15N单链和两条含14N单链,均出现两个位置相同的峰值,故上述方案不能达到实验目的。18.答案(1)有丝分裂前的间期 减数第一次分裂前的间期 (2)细胞核 核糖核苷酸 核孔 0 (3)25% (4)多个 反密码子 一 20 (5)mRNA 提高了蛋白质合成的效率,同时也避免了物质和能量的浪费。解析(1)过程①是DNA的复制,发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,属于细胞分裂的物质准备阶段。(2)②是以DNA的一条链为模板,进行的是转录过程,主要发生在细胞核中,转录过程的产物是RNA,因此该过程的原料是核糖核苷酸。图示的转录过程是在RNA聚合酶的作用下,将核糖核苷酸连接在一起形成α链。α链形成后通过核孔进入细胞质中与核糖体结合,α链通过核孔进入细胞质的过程中经过0层膜。(3)已知转录得到的α链中鸟嘌呤(G)与尿嘧啶(U)之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,且α链及其模板链之间为互补关系,则在α链及其模板链形成的互补片段中鸟嘌呤的含量为(30%+20%)÷2=25%,且与α链对应的双链DNA片段中G的含量也为25%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为50%-25%=25%。(4)图③中y是某种tRNA,它由多个核糖核苷酸组成,其中CAA称为反密码子,由于tRNA具有专一性,所以一种y只可以转运一种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该基因控制合成的蛋白质中最多含有的氨基酸的数目为600÷6=100个。而组成蛋白质的氨基酸有20种,因此该蛋白质最多由20种氨基酸组成。(5)α链是经过转录形成的,其名称为mRNA,该链上通常会结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,进而提高了蛋白质合成的效率,同时也避免了物质和能量的浪费。19.答案(1)翻译 复制 RNA(+) (2)U—A (3)不能 因为病毒侵入人体细胞时,病毒蛋白质和RNA(通过胞吞作用)一起进入人体细胞,无法确定放射性来源 (4)异亮氨酸 从右到左 (5) 多个 反密码子 200解析(1)分析题图可知,病毒侵入人体细胞后,首先以RNA(+)为模板进行翻译产生RNA聚合酶,合成的RNA聚合酶催化病毒核酸的大量复制。RNA(+)是病毒的遗传物质,RNA(-)通过过程c,生成与其碱基互补配对的RNA(+),该过程属于RNA复制。由图可知,生成RNA聚合酶是以RNA(+)为模板进行的,病毒蛋白质是以mRNA为模板进行翻译得到的,mRNA与RNA(-)碱基互补配对,可推知其与RNA(+)部分碱基序列相同,因此可推知,只有RNA(+)才可以作为病毒翻译的模板。(2)图1中进行碱基互补配对的都是RNA,图2代表翻译过程,也是RNA与RNA进行碱基互补配对,其碱基配对方式有A—U、U—A、C—G、G—C;而转录过程中DNA模板链与合成的RNA链进行碱基互补配对,其碱基互补配对方式有A—U、T—A、C—G、G—C,因此与转录过程相比,图2中特有的碱基互补配对方式是U—A。(3)由题干可知,病毒侵入人体细胞的方式是胞吞,病毒蛋白质和RNA会一起进入人体细胞,最终无法确定放射性是来源于RNA还是蛋白质,也就无法确定哪种物质是遗传物质。(4)翻译时核糖体沿着mRNA的5'→3'的方向移动,根据图2中mRNA的方向可知,翻译自右向左进行,图2中转运氨基酸①的tRNA,其携带的反密码子是UAA,即其对应的密码子是AUU,可推知氨基酸①是异亮氨酸。(5)tRNA是由多个核糖核苷酸组成的三叶草状的RNA分子,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基,这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫做反密码子,图中tRNA上的GAU即为反密码子。若合成某蛋白质的基因含有600个碱基对,则其转录形成的mRNA上含有600个碱基,mRNA上每三个碱基对应一个氨基酸,不考虑终止密码子的情况下,该蛋白质最多由600÷3=200个氨基酸组成。
第二章 遗传的分子基础一、单项选择题:本部分包括10题,每题2分,共计20分。每题只有一个选项最符合题意。1.(2023·江苏盐城高一期中)艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是( )A.二者都应用了同位素示踪技术B.二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的作用C.艾弗里的实验设置了对照,赫尔希和蔡斯的实验没有对照D.两个实验均选用结构复杂、增殖迅速的生物为材料2.(2023·江苏镇江高一期末)下列研究成果中,为DNA双螺旋结构模型构建提供主要依据的是( )①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②威尔金斯等人拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A.①② B.②③ C.③④ D.①④3.(2023·江苏盐城伍佑中学高二合格性考试模拟)下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是( )A.DNA分子结构具有特异性和多样性B.通常,DNA分子具有独特的双螺旋结构C.双链DNA分子中,嘧啶碱基总数与嘌呤碱基总数相等D.磷酸与核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架4.(2023·江苏镇江丹阳高一质量检测)下列有关科学探究叙述,正确的是( )A.克里克采用了蛋白质的体外合成技术破译出第1个密码子B.米西尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制C.威尔金斯和富兰克林应用X衍射技术推算出DNA分子呈螺旋结构D.赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质5.(2023·山东日照高一期中)真核细胞DNA分子复制时可观察到多个复制泡,下图为其中一个复制泡的示意图,图中序号代表子链的相应位置。据图分析错误的是( )A.图示DNA复制方式提高了复制速率B.由图可知,DNA边解旋边双向复制C.图中①处为子链的3'端,②处为5'端D.子链的合成除了需要DNA聚合酶外,可能还需要其他酶6.(2023·辽宁本溪高一期中)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子两条链,该DNA分子碱基间的氢键共有260个,在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个,下列有关叙述正确的是( )A.该DNA分子经复制后一共产生了32个DNA分子B.若一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比值也小于1C.若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则其互补链中该比例为4∶3∶2∶1D.该DNA片段中共有腺嘌呤40个,复制多次后含有15N的DNA分子占1/87.(2023·江苏扬州高一期末)下图是某种生理过程的示意图,①~④表示相关的物质。已知部分氨基酸的密码子为甲硫氨酸——AUG,酪氨酸——UAC,亮氨酸——CUU,谷氨酸——GAA。下列关于①~④的分析,对应正确的是( )A.①——反密码子、②——密码子、③——甲硫氨酸、④——tRNAB.①——密码子、②——反密码子、③——甲硫氨酸、④——mRNAC.①——反密码子、②——密码子、③——亮氨酸、④——tRNAD.①——密码子、②——反密码子、③——亮氨酸、④——mRNA8.(2023·江苏南通海安高级中学高三模拟)从分生组织细胞核中分离出可编码某多肽链前几个氨基酸的 DNA 片段。该 DNA 片段碱基序列如下,翻译过程均需要起始密码子 AUG。下列叙述正确的是( )甲 5'-CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG-3'乙 3'-GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC-5'A.甲链为转录的模板链,该 DNA 片段决定了多肽链的前 8 个氨基酸B.转录出的 mRNA 中 A+U 所占比例与该 DNA 片段中 A+T 所占比例相同C.该 DNA 片段复制 3 次需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 112 个D.该 DNA 片段在分生组织细胞内可同时与 DNA 聚合酶、RNA 聚合酶结合9.(2023·湖南怀化高一期末)如图为丙型肝炎病毒的增殖过程,下列相关叙述正确的是( )A.该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与B.该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常发生在④过程之后 C.③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同 D.④⑤过程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目相同10. (2023·江苏南通海安高级中学高三模拟)促生长的 A 基因(该基因正常表达时小鼠生长情况正常)和无此功能的 a 基因是常染色体上的等位基因。DNA 甲基化修饰通常会抑制基因表达。下图是两只小鼠产生配子过程中甲基化修饰对基因传递的影响。下列相关叙述正确的是( )A.图中的雌、雄鼠的基因型均为 Aa,且均能正常生长B.雄鼠的 A 基因和雌鼠的 a 基因遗传信息均发生改变C.雄配子 A 基因甲基化被去除,说明甲基化不能遗传D.图中雄鼠与雌鼠的杂交子代的表型比例约为 1∶1二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。11.(2023·江苏连云港高一期中)如图为肺炎链球菌转化实验的实验图解。下列有关的叙述错误的是( )A.若X为加热杀死的S型细菌,根据实验结果可证明转化因子是DNAB.若X为S型细菌的DNA和DNA酶,则Y中会出现R型细菌C.若X为S型细菌的DNA和蛋白酶,则Y中只存在R型细菌D.若X为S型细菌的DNA和脂肪酶,则Y中有S型细菌和R型细菌12.(2023·江苏徐州高一期中)下图表示遗传信息的传递过程,有关叙述正确的是( )A.①表示DNA复制,主要发生在细胞核内B.②表示转录,主要发生在细胞质中C.③表示RNA复制,以RNA聚合酶的参与D.④表示逆转录,以脱氧核苷酸为原料13.(2023·江苏南通高一期末)密度梯度离心法分离膜性细胞器时常用的介质之一是蔗糖,蔗糖介质的最大密度是1.3 g·cm-3。已知线粒体、过氧化物酶体的密度分别约为1.18 g·cm-3、1.23 g·cm-3。下图是利用蔗糖密度梯度离心分离细胞器的示意图,相关叙述正确的是( )A.密度梯度离心法通过逐渐提高离心速率来分离有差异的细胞器B.离心后试管中线粒体位于过氧化物酶体的上方C.分离密度大于1.3 g·cm-3的颗粒时不宜以蔗糖为介质D.密度梯度离心法还可用来分离不同密度的DNA分子14.科学家阐明了三个碱基构成一个遗传密码,美国生物学家尼伦伯格将人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、苯丙氨酸和细胞提取液混合加入同一试管中,结果试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,下列有关叙述正确的是( )A.加入的细胞提取液应去除所有的DNA和RNA B.该实验说明UUU是苯丙氨酸的密码子C.该实验中细胞提取液可为翻译提供场所D.该实验说明在体外进行翻译时不需要能量三、填空题:本部分包括5题,共计68分。15. (14分)(2023·江苏淮安高一期末)下图为赫尔希、蔡斯设计的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程简图,请据图回答问题:(1)35S标记的是噬菌体的 ,不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是 。实验中不能用14C来标记噬菌体的原因是 。 (2)噬菌体侵染大肠杆菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要 。 A.细菌的DNA和氨基酸B.噬菌体的DNA和氨基酸C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D.细菌的DNA和噬菌体氨基酸(3)图中搅拌的目的是 。 离心后大肠杆菌主要存在于沉淀中,噬菌体蛋白质外壳主要存在于上清液中的主要原因是 。 (4)a、b两管中放射性分别主要分布在 、 中。若保温培养的时间过长,对b管中放射性分布的影响是 。 (5)一个被32P标记的噬菌体产生了100个子代噬菌体,其中含有32P的噬菌体与31P的噬菌体数量之比是 。 16.(14分)(2023·江苏南京宇通中学高一期末)图1中DNA分子有a和d两条链,Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶,将图1中某一片段放大后如图2。请回答下列问题:图1图2(1)从图1可看出DNA复制的特点是 ,Ⅰ是 酶,Ⅱ是 酶。 (2)图2中,DNA分子的基本骨架由 (填序号)交替连接而成,该DNA片段中左侧单链的上端是 端(填“3'”或“5'”)。 (3)图2中④名称是 ,一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过 连接。 (4)该过程发生的时间为 。 (5)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。 (6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,A+T占60%,则该DNA分子复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是 。 (7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂4次,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占 。 17.(14分)(2023·山东日照高一期中)为探究DNA复制方式为“半保留复制”还是“全保留复制”,某研究小组以大肠细菌(约20分钟繁殖一代)为实验材料,运用密度梯度离心法、DNA紫外光吸收光谱法等技术,进行了相关实验,基本操作及结果如下图。回答下列问题。图1图2(1)图1中,将大肠杆菌接种在甲中含15NH4Cl的培养液中培养一段时间,使大肠杆菌繁殖多代。培养液中的15N可被大肠杆菌用于合成 ,以作为DNA复制的原料。大肠杆菌DNA复制需要在 酶的作用下进行。 (2)将甲中培养的大肠杆菌转移到乙中继续培养。在培养至20分钟时取样并测定DNA的紫外光吸收光谱,结果如图2所示,根据该结果可以排除全保留的复制方式,依据是若为全保留复制,子一代大肠杆菌DNA的紫外光吸收光谱应有 个峰值,且峰值位于图2中的 (填图中字母)线处。 (3)为进一步探究DNA的复制方式,小组成员设计了下列方案进行实验:收集乙中培养的子一代大肠杆菌,提取其DNA,用解旋酶处理后,测定DNA的紫外光吸收光谱。上述方案 (填“能”或“不能”)达到实验目的,理由是 。 18.(12分)(2023·江苏徐州沛县高一质量检测)图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:①②③(1)过程①发生的主要时期是 和 。 (2)过程②发生的主要场所是 ,消耗的原料是 ,α链形成后通过 进入细胞质中与核糖体结合,穿过 层膜。 (3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。 (4)图③中y是某种tRNA,它由 (填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成的。其中CAA称为 ,一种y可以转运 种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由 种氨基酸组成。 (5)α链的名称为 ,该链上通常会结合多个核糖体,其意义为 。 19.(14分)(2023·江苏南京江宁高级中学高一期末)病毒侵入人体细胞后,以RNA(+)为模板合成RNA聚合酶,该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制,相关过程如图1所示,图2是人体细胞中进行的某过程示意图,据图回答问题:图1图2(1)病毒侵入人体细胞后,最先进行的过程是 (填“复制”“转录”或“翻译”),RNA(-)通过过程 (填“复制”“转录”或“翻译”)合成新病毒的遗传物质,只有 [填“RNA(+)”或“RNA(-)”]才能作为该病毒翻译的模板链。 (2)与转录过程相比,图2中特有的碱基互补配对方式是 。 (3)科学家研究得知病毒侵入人体细胞的方式是胞吞。据此分析,能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法来探究病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质? (填“能”或“不能”),其原因是 。 (4)图2中①所示的氨基酸为 (相关密码子:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA)。结构②的移动方向是 (填“从左到右”或“从右到左”)。 (5)图中的tRNA,由 (填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成,其上的GAU称为 ,若合成某蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由 个氨基酸组成(不考虑终止密码子)。 第二章 章末测评卷1.B 肺炎链球菌转化实验没有应用同位素示踪技术,A项错误;肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质的关键都是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地观察它们的作用,B项正确;艾弗里、赫尔希与蔡斯的实验均设置了对照,即互相对照,C项错误;两个实验都选用结构简单的生物作为实验材料,繁殖快、容易观察实验结果,D项错误。2.B 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但不能为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,①不符合题意;威尔金斯等人拍摄的DNA分子X射线衍射图谱为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,②符合题意;查哥夫发现的DNA中嘌呤(A+G)含量与嘧啶(T+C)含量相等为DNA双螺旋结构模型构建提供依据(AT配对,GC配对),③符合题意;沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制不能为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,④不符合题意。3.D DNA分子中的碱基对数成千上万,甚至更多,从而使得DNA分子具有了多样性;DNA分子中碱基对的特定的排列顺序代表了特定的遗传信息,即DNA分子具有特异性,A项正确;通常,DNA分子具有独特的双螺旋结构,B项正确;DNA分子中,A与T配对,C与G配对,双链DNA分子中,嘧啶碱基总数与嘌呤碱基总数相等,C项正确;磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架,D项错误。4.B 尼伦伯格采用蛋白质体外合成技术破译了部分密码子,A项错误;米西尔森和斯塔尔运用同位素标记法和密度梯度离心技术,证明了DNA复制方式为半保留复制,B项正确;沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,C项错误;赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质,D项错误。5.C 图示DNA双向复制,提高了复制速率,A项正确;图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的,B项正确;图中①处为子链的5'端,②处为3'端,C项错误;子链的合成除了需要DNA聚合酶外,可能还需要其他酶,如解旋酶,D项正确。6.D 设A=T=X,则C=G=100-X,由于A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此2X+3(100-X)=260,解得X=40,即该DNA片段中共有腺嘌呤A=40个;该DNA分子中含有嘌呤数是碱基总数的一半,即100个,假设该DNA分子复制n次,则(2n-1)×100=1500,解得n=4,即共复制4次,则子代DNA的数目为24=16个,A项错误;若一条链中(A+G)/(T+C)<1,根据碱基互补配对原则、A=T、G=C可知,其互补链中该比例为其倒数,应该大于1,B项错误;若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则、A=T、G=C,其互补链中该比例为2∶1∶4∶3,C项错误;根据A项可知,该DNA分子中腺嘌呤的数目为40个,其复制4次,共产生了16个DNA分子,根据半保留复制特点,子代含有15N的DNA分子只有2个,因此占1/8,D项正确。7.C 据图可知,图中是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,图中的①位于tRNA上,表示反密码子,②位于mRNA上,是密码子,③的密码子是CUU,是亮氨酸,④可携带氨基酸,表示tRNA。C符合题意。8.B 以乙链为模板转录出的mRNA存在AUG,因此乙链为转录的模板链,该DNA片段决定了多肽链的前3个氨基酸,A项错误;由于碱基互补配对原则,转录出的mRNA中A、U数量分别与乙链的T、A相等,而乙链的A、T数量分别与甲链的T、A相等,因此转录出的mRNA中A+U所占比例与该DNA对应片段中A+T所占比例相同,B项正确;DNA片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸14个,复制3次需要增加23-1=7个DNA,需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸14×7=98个,C项错误;DNA的复制和转录过程不能同时进行,因此DNA片段不能同时与DNA聚合酶、RNA聚合酶结合,D项错误。9.C 由图可以直接看出该病毒的增殖没有逆转录过程,不需要逆转录酶的参与,A项错误;④过程为RNA复制,需要RNA复制酶的催化,而宿主细胞中不含有RNA复制酶,故③过程通常发生在④过程之前,B项错误;④⑤过程发生+RNA和-RNA之间的配对,③⑥过程发生+RNA上的密码子和tRNA上的反密码子之间的配对,配对方式都是A—U、C—G,C项正确;④过程合成的是-RNA,⑤过程合成的是+RNA,模板中的相同碱基的数目并不相同,因此两者需要消耗的尿嘧啶核糖核酸的数目不相同,D项错误。10.D 根据题意促进生长的是A基因,发生甲基化之后会被抑制,雄鼠的A基因发生甲基化,因此不能正常生长,A项错误;DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达,但是不改变基因的遗传信息,B项错误;据图可知,雄鼠产生的雄配子中A基因去甲基化,a基因没有甲基化,雌鼠产生的雌配子中无论含有A还是a基因的都会发生甲基化,说明可以遗传,C项错误;促生长的A和无此功能的a是常染色体上的等位基因,DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达,图中雌雄配子随机结合产生的子代基因型是AA(甲基化)、Aa(甲基化)、A(甲基化)a、aa(甲基化),前两种基因型表现为能正常生长,后两种基因型不能正常生长,因此表型比例为1∶1,D项正确。11.AC 若X为加热杀死的S型细菌,根据实验结果可证明S型细菌中存在“转化因子”,但不能证明转化因子是什么,A项错误;若X为S型细菌的DNA和DNA酶,由于DNA是转化因子,DNA酶能将DNA水解,丧失转化作用,则Y中会出现R型细菌,不出现S型细菌,B项正确;若X为S型细菌的DNA和蛋白酶,由于DNA是转化因子,蛋白酶不能将DNA水解,因此有部分R型细菌转化为S型细菌,则Y中存在S型细菌和R型细菌,C项错误;若X为S型细菌的DNA和脂肪酶,由于DNA是转化因子,脂肪酶不能将DNA水解,因此有部分R型细菌转化为S型细菌,则Y中存在S型细菌和R型细菌,D项正确。12.AD ①表示DNA复制,以DNA的两条链为模板,DNA主要分布在细胞核中,故DNA的复制主要发生在细胞核内,A项正确;②表示转录,以DNA的一条链为模板合成RNA,主要发生在细胞核中,B项错误;③表示翻译,是以RNA为模板合成蛋白质的过程,C项错误;④表示逆转录,以RNA为模板合成DNA,以脱氧核苷酸为原料,D项正确。13.BCD14.BC 该实验中所用的细胞提取液需要除去DNA和mRNA,排除DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响,但不能除去tRNA,A项错误;翻译的模板是RNA,而提供的RNA为人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸,故该实验能说明UUU是苯丙氨酸对应的密码子,B项正确;翻译的场所为核糖体,该实验中细胞提取液含有核糖体,可为翻译提供场所,C项正确;该实验不能说明在体外进行翻译时不需要能量,D项错误。15.答案(1)蛋白质外壳 噬菌体无细胞结构,不能在培养基上生长繁殖 DNA(元素组成为C、H、O、N、P)和蛋白质(元素组成主要是C、H、O、N)中均有C元素,因此不能用14C来标记噬菌体DNA (2)C (3)使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离 噬菌体的蛋白质外壳质量较轻,因此离心后主要存在于上清液(4)上清液 沉淀 保温培养时间过长,部分被侵染的大肠杆菌已裂解,子代噬菌体会进入上清液,导致上清液中含有少量的放射性 (5)1∶50解析(1)蛋白质含有S元素,因此35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是噬菌体无细胞结构,不能在培养基上生长繁殖。实验中不能用14C来标记噬菌体的原因是DNA(元素组成为C、H、O、N、P)和蛋白质(元素组成主要是C、H、O、N)中均有C元素,因此不能用14C来标记噬菌体。(2)噬菌体表达形成蛋白质时除转录的模板即DNA属于噬菌体外,其余结构和原料都来自大肠杆菌,因此合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA,细菌的核糖体和氨基酸,ABD项错误,C项正确。(3)图中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离。离心后大肠杆菌主要存在于沉淀中,噬菌体蛋白质外壳主要存在于上清液中的主要原因是噬菌体的蛋白质外壳质量较轻,因此离心后主要存在于上清液。(4)据图分析,a、b两管中放射性分别主要分布在上清液、沉淀中。若保温培养时间过长,部分被侵染的大肠杆菌已裂解,子代噬菌体会进入上清液,导致上清液中含有少量的放射性。(5)由于DNA是半保留复制,假定一个被32P标记的噬菌体产生了100个子代噬菌体,其中含有32P的个体数只有2个。100个噬菌体都含有31P,则子代噬菌体中含32P的个体与含31P的个体的数量比为2∶100=1∶50。16.答案(1)边解旋边复制 解旋 DNA聚合 (2)②③ 5' (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖(4)有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期 (5)脱氧核苷酸 (6)600 (7)7/8解析(1)从图1可看出DNA复制时,解旋酶打开一段链,DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链,所以DNA复制的过程是边解旋边复制,Ⅰ是解旋酶,Ⅱ是DNA聚合酶。(2)图2中,DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸连接排列在外侧构成,在图2中脱氧核糖是②,磷酸是③,所以DNA分子的基本骨架是由②③交替连接而成,在DNA分子中磷酸是在5'端,所以该DNA片段中左侧单链的上端是5'端。(3)图2中④是由胸腺嘧啶、脱氧核糖与磷酸构成,名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,在DNA分子中互补的两条链中相邻的两个碱基之间通过氢键相连,而位于一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。(4)DNA分子的复制发生在细胞分裂前的间期,包含有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,间期主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(5)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。(6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,则碱基总数是200个,A+T占60%,则G+C占40%,又因G=C,所以C=G=40%×200×1/2=40,则该DNA分子复制4次,产生的DNA分子数是24=16个,因DNA分子的复制方式是半保留复制,所以新增加的DNA分子数是15个,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是40×15=600个。(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂4次,子代DNA分子数是24=16个,因DNA分子是半保留复制,所以两条链都含15N的DNA分子是14个,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占14/16=7/8。17.答案(1)(四种)脱氧核糖核苷酸 解旋酶和 DNA聚合酶 (2)两 H和L (3)不能 无论半保留复制还是全保留复制,经解旋酶处理后均得到两条含15N单链和两条含14N单链,均出现两个峰值,位置相同解析(1)DNA复制的原料为四种脱氧核苷酸,含有N元素,大肠杆菌能以培养液中的15N为原料合成四种脱氧核苷酸;DNA复制需要解旋酶使DNA双链解旋成单链,还需要DNA聚合酶催化子链的延伸。(2)若为全保留复制,子一代大肠杆菌DNA中,一半为双链均被15N标记的亲代DNA,一半为双链均被14N标记的新合成DNA,故吸收光谱应有两个峰值,且分别位于L、H处。(3)用解旋酶处理后,DNA双链解开变为单链,无论半保留复制还是全保留复制,经解旋酶处理后均得到两条含15N单链和两条含14N单链,均出现两个位置相同的峰值,故上述方案不能达到实验目的。18.答案(1)有丝分裂前的间期 减数第一次分裂前的间期 (2)细胞核 核糖核苷酸 核孔 0 (3)25% (4)多个 反密码子 一 20 (5)mRNA 提高了蛋白质合成的效率,同时也避免了物质和能量的浪费。解析(1)过程①是DNA的复制,发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,属于细胞分裂的物质准备阶段。(2)②是以DNA的一条链为模板,进行的是转录过程,主要发生在细胞核中,转录过程的产物是RNA,因此该过程的原料是核糖核苷酸。图示的转录过程是在RNA聚合酶的作用下,将核糖核苷酸连接在一起形成α链。α链形成后通过核孔进入细胞质中与核糖体结合,α链通过核孔进入细胞质的过程中经过0层膜。(3)已知转录得到的α链中鸟嘌呤(G)与尿嘧啶(U)之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,且α链及其模板链之间为互补关系,则在α链及其模板链形成的互补片段中鸟嘌呤的含量为(30%+20%)÷2=25%,且与α链对应的双链DNA片段中G的含量也为25%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为50%-25%=25%。(4)图③中y是某种tRNA,它由多个核糖核苷酸组成,其中CAA称为反密码子,由于tRNA具有专一性,所以一种y只可以转运一种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该基因控制合成的蛋白质中最多含有的氨基酸的数目为600÷6=100个。而组成蛋白质的氨基酸有20种,因此该蛋白质最多由20种氨基酸组成。(5)α链是经过转录形成的,其名称为mRNA,该链上通常会结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,进而提高了蛋白质合成的效率,同时也避免了物质和能量的浪费。19.答案(1)翻译 复制 RNA(+) (2)U—A (3)不能 因为病毒侵入人体细胞时,病毒蛋白质和RNA(通过胞吞作用)一起进入人体细胞,无法确定放射性来源 (4)异亮氨酸 从右到左 (5) 多个 反密码子 200解析(1)分析题图可知,病毒侵入人体细胞后,首先以RNA(+)为模板进行翻译产生RNA聚合酶,合成的RNA聚合酶催化病毒核酸的大量复制。RNA(+)是病毒的遗传物质,RNA(-)通过过程c,生成与其碱基互补配对的RNA(+),该过程属于RNA复制。由图可知,生成RNA聚合酶是以RNA(+)为模板进行的,病毒蛋白质是以mRNA为模板进行翻译得到的,mRNA与RNA(-)碱基互补配对,可推知其与RNA(+)部分碱基序列相同,因此可推知,只有RNA(+)才可以作为病毒翻译的模板。(2)图1中进行碱基互补配对的都是RNA,图2代表翻译过程,也是RNA与RNA进行碱基互补配对,其碱基配对方式有A—U、U—A、C—G、G—C;而转录过程中DNA模板链与合成的RNA链进行碱基互补配对,其碱基互补配对方式有A—U、T—A、C—G、G—C,因此与转录过程相比,图2中特有的碱基互补配对方式是U—A。(3)由题干可知,病毒侵入人体细胞的方式是胞吞,病毒蛋白质和RNA会一起进入人体细胞,最终无法确定放射性是来源于RNA还是蛋白质,也就无法确定哪种物质是遗传物质。(4)翻译时核糖体沿着mRNA的5'→3'的方向移动,根据图2中mRNA的方向可知,翻译自右向左进行,图2中转运氨基酸①的tRNA,其携带的反密码子是UAA,即其对应的密码子是AUU,可推知氨基酸①是异亮氨酸。(5)tRNA是由多个核糖核苷酸组成的三叶草状的RNA分子,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基,这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫做反密码子,图中tRNA上的GAU即为反密码子。若合成某蛋白质的基因含有600个碱基对,则其转录形成的mRNA上含有600个碱基,mRNA上每三个碱基对应一个氨基酸,不考虑终止密码子的情况下,该蛋白质最多由600÷3=200个氨基酸组成。
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