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所属成套资源:2021届高考生物一轮复习单元训练卷(AB卷)含答案
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2021届高考一轮复习第六单元遗传的分子基础训练卷 B卷
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2021届单元训练卷·高三·生物卷(B)
第六单元 遗传的分子基础
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.下列与遗传物质有关的说法,正确的是
A.遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸
B.只有在染色体上的基因,才遵循孟德尔的遗传定律
C.病毒的RNA都能直接复制,因此可作为病毒的遗传物质
D.若DNA中腺嘌呤的比例为X,则腺嘌呤在每一条链中的比例也为X
2.下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是
A.肺炎双球菌的转化实验证明DNA可以控制生物性状
B.转化而来的S型肺炎双球菌的后代中有R型活菌和S型活菌
C.噬菌体侵染实验中大肠杆菌是否裂解对实验结果没有影响
D.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体都带有32P
3.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是
A.32P主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量放射性
B.如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低
C.本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用
D.本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
4.肺炎双球菌体外转化实验中,将热处理的S型菌进行分离提纯获得的物质分别与R型菌混合,接种到培养基上,观察到表面光滑的菌落。下列有关叙述正确的是
A.可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌
B.提纯后的物质诱发R型菌发生了基因突变
C.荚膜多糖进入R型菌导致表面光滑的菌落出现
D.R型菌转化成S型菌后DNA中嘌呤的比例发生了改变
5.下列有关遗传物质是核酸而不是蛋白质的实验证据的叙述,正确的是
A.1928年格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明将R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA
B.1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验运用了物质提纯鉴定技术、同位素示踪技术和细菌培养技术等两类
C.1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性
D.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了蛋白质不是遗传物质
6.双链DNA分子片段,具有a个碱基对,含有b个腺嘌呤。下列叙述正确的是
A.该片段为一个基因
B.该DNA分子片段中应有2个游离的磷酸基团
C.该DNA分子片段中,碱基的比例是(A+T)/(C+G)=1
D.该片段完成n次复制需要2n×(a-b)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
7.科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G4平面”,继而形成立体的“G~四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是
①该结构是沃森和克里克首次发现的 ②该结构由一条脱氧核苷酸链形成 ③用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键 ④该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的比值相等
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
8.关于DNA分子的结构与复制的叙述,错误的是
A.脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
B.DNA两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的
C.RNA分子可作为DNA合成的模板
D.噬菌体的DNA复制需要细菌提供模板、原料和酶
9.如图为人体某DNA片段上的若干基因,Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段,下列有关叙述正确的是
A.基因a、b、c最本质的区别在于脱氧核苷酸的序列不同
B.片段Ⅰ、Ⅱ中发生碱基对的替换、增添或缺失属于基因突变
C.基因a、b、c转录时的模板链同为α链或β链
D.由基因突变引发的人类遗传病都不能直接通过显微镜检测
10.下列有关双链DNA及其复制的叙述,正确的是
A.DNA中的每个脱氧核糖都与两个磷酸相连
B.DNA的双螺旋结构使DNA分子具有较强的稳定性
C.某一段若含有60个腺嘌呤,就一定会同时含有60个胞嘧啶
D.DNA分子复制合成的两条子链中碱基序列相同
11.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,下列对此实验的有关叙述正确的是
A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D.若沉淀物也有少量放射性原因可能是搅拌不充分,噬菌体的蛋白质和细菌没有分离
12.下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
13.如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律,①、②、③、④、⑤、⑥分别表示结构或物质。以下有关说法正确的是
A.图1、图2所示的生理过程完全相同
B.图1表示细菌细胞内基因的表达过程,图2表示酵母菌细胞内核基因的表达过程
C.图2信息反映多个核糖体完成一条多肽链的合成,有利于提高蛋白质的合成速率
D.图1所示过程的方向是从右向左,②、③、④、⑤表示正在合成的多肽链
14.在噬菌体侵染大肠杆菌过程中,下列相关叙述不合理的是
A.遗传信息的传递方式有DNA→DNA、DNA→RNA→蛋白质
B.不同的脱氧核苷酸序列代表的遗传信息不同,但可表达出相同的蛋白质
C.基因表达的过程就是蛋白质合成的过程
D.遗传信息传递发生在生物大分子之间
15.下图为DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是
A.由图可知,DNA分子复制为多起点双向复制
B.除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶和DNA连接酶等
C.DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的
D.解旋含G—C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多
16.一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,以下叙述不正确的是
A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等
B.噬菌体DNA含有(2m+n)个氢键
C.该噬菌体增殖四次,子代噬菌体中只有14个含有31P
D.噬菌体DNA第四次复制共需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
17.小白鼠体细胞内的6号染色体上有基因P和基因Q,它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图,起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是
A.若箭头处的碱基突变为T,则对应的反密码子变为UAG
B.基因P和基因Q转录时都以b链为模板合成mRNA
C.若基因P缺失,则该小白鼠发生了基因突变
D.基因P的碱驻序列发生改变,一定会导致性状改变
18.下列关于DNA分子的复制、转录、翻译的比较,不正确的是
A.都遵循碱基互补配对原则
B.都只发生在细胞分裂的间期
C.原核细胞和真核细胞中都能发生
D.都需要模板、原料、特定的酶和能量
19.某细菌mRNA与对应的翻译产物如下图所示,相关叙述正确的是
A.一分子mRNA有一个游离磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连
B.mRNA上的AUG是起始密码子,它是由基因中的启动子转录形成
C.在该mRNA合成完全结束后,核糖体才可以与之结合并开始翻译过程
D.蛋白α、β和γ的氨基酸序列完全相同
20.下列关于基因的叙述,完全正确的一组是
①基因是控制生物性状的遗传物质的基本单位 ②烟草花叶病毒的基因是有遗传效应的RNA片段 ③真核生物基因分布于线粒体、叶绿体和细胞核 ④生物的遗传信息是指基因中的碱基序列
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
21.下图表示某细胞内发生的一系列生理过程,X表示某种酶。下列叙述错误的是
A.图中X为RNA聚合酶
B.图中甲与乙是同一种多肽链
C.图中核糖体从右向左移动
D.该过程可能发生在原核细胞中
22.研究者人工合成的一种微小RNA,不能编码蛋白质,当其进入番茄细胞后,能作用于乙烯受体基因转录的mRNA,从而使该基因“沉默”。下列叙述错误的是
A.微小RNA可能与乙烯的受体基因转录的mRNA互补
B.微小RNA可能通过干扰翻译过程从而使该基因沉默
C.微小RNA与乙烯受体基因的模板链碱基序列相同
D.该技术可尝试应用于番茄储藏与运输过程中的保鲜
23.脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒,下图是该病毒在细胞内增殖的示意图(②③过程遵循碱基互补配对原则),下列有关叙述正确的是
A.过程①中的+RNA上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸
B.过程②与过程③发生碱基互补配对的方式有差异
C.酶X是RNA聚合酶,其合成和发挥作用的场所是细胞核
D.+RNA复制产生子代+RNA的过程,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
24.正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,使DNA呈伸展状态,且SSB在复制过程中可以重复利用。下列与SSB功能相关的推测合理的是
A.SSB与DNA单链既可以结合也可以分开
B.SSB与单链的结合将不利于DNA复制
C.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
D.SSB与单链结合遵循碱基互补配对原则
25.当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述正确的是
A.①过程所需的嘧啶数与嘌呤数相等
B.②过程中a核糖体结合过的tRNA最多
C.当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA只通过激活蛋白激酶抑制基因表达
D.终止密码与d核糖体距离最近
二、非选择题(本大题共5小题,共50分。)
26.(10分)科学家分别用放射性同位素35S、32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,几分钟后用离心机分离,静置,待菌液分层后检测上清液和沉淀中的放射性(如下图所示)。请回答:
(1)T2噬菌体由________________________(化学成分)构成。
(2)经检测发现:A管中上清液①中有放射性,沉淀②没有放射性,说明噬菌体的________没有进入细菌体内;B管中上清液③没有放射性,沉淀④有放射性,说明噬菌体的________进入到细菌体内。此实验证明_______是T2噬菌体的遗传物质。
(3)假定一个被32P标记的噬菌体产生了500个子代噬菌体,其中含有32P的个体数是_________。
27.(10分)1952年,赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答:
(1)图甲中的RNA聚合酶是在____________的核糖体上合成的,分子①②通常________(填“相同”或“不同”),分子③④________(填“相同”或“不同”)。
(2)图甲所示过程中新形成的化学键有______________。
(3)图乙中各物质或结构含有核糖的有________________________,图乙所示过程中,碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程____________(填“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”)。
(4)若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,则子代噬菌体的标记情况是________________________。
28.(10分)细胞生物都以DNA作为遗传物质,这是细胞具有统一性的证据之一。请回答:
(1)19世纪,人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用。在研究染色体的组成成分的遗传功能时,科学家实验设计的关键思路是______________________。
(2)DNA的特殊结构适合作遗传物质。DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着____________,碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的________。
(3)DNA的复制需要______________酶,这些酶的合成场所是________,从合成场所到达作用部位,共穿过________层膜结构。
(4)某个DNA片段由400对碱基组成,A+T占碱基总数和的34%,若该DNA片段复制3次,消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸分子个数为________。
(5)经分离得到X、Y两种未知菌种,分析其DNA的碱基组成,发现X菌的腺嘌呤含量为42%,而Y菌的胞嘧啶含量为18%。可以推知两菌种中耐热性较强的是________。
29.(10分)图①~③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:
(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。
(2)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29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是____________________。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是____________________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点____________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)。
30.(10分)环境中较高浓度的葡萄糖会抑制细菌的代谢与生长。某些细菌可通过SgrSRNA进行调控,减少葡萄糖的摄入从而解除该抑制作用。其机制如下图所示:
请据图回答:
(1)生理过程①发生的场所是____________,此过程需要以______________作为原料,并在______________酶催化下完成。
(2)生理过程②中,tRNA能够识别并转运__________,还能精确地与mRNA上的________进行碱基互补配对。
(3)简述细菌通过SgrSRNA的调控减少对葡萄糖摄入的机制:___________________________
_________________________(写出两点即可)。
答 案
1.【答案】B
【解析】RNA病毒的遗传物质是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,所以遗传物质的基本组成单位不一定都是脱氧核苷酸,A错误;孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的真核生物细胞核基因的遗传,所以只有在染色体上的基因,才遵循孟德尔的遗传规律,B正确;病毒的RNA不一定都能直接复制,例如HIV属于逆转录病毒,其遗传物质RNA不能直接复制,C错误;若DNA中腺嘌呤的比例为X,则理论上腺嘌呤在每一条链中的比例为0~2X,D错误。
2.【答案】A
【解析】艾弗里的体外转化实验可证明S型细菌的DNA是遗传物质,可以控制S型细菌性状的出现,A正确;转化而来的S型肺炎双球菌的后代中只有S型活菌,B错误;培养时间过长(噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中)或过短(部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内)都会导致上清液放射性含量升高,故大肠杆菌是否裂解对实验结果会有影响,C错误;由于DNA的半保留复制,32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体只有少量带有32P,D错误。
3.【答案】B
【解析】用32P标记T2噬菌体的DNA,与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心,32P主要集中在沉淀物中,也可能有少量噬菌体未侵入到细菌中,导致上清液中有少量放射性,A正确;如果离心前混合时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放,会导致上清液中放射性升高,B错误;在噬菌体侵染细菌的过程中,噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内,而蛋白质外壳留在外面,所以该实验可以研究DNA在遗传中的作用,C正确;噬菌体DNA注入到细菌内,会产生许多同样的子代噬菌体,说明DNA在亲子代之间传递具有连续性,D正确。
4.【答案】A
【解析】本题考查肺炎双球菌转化实验。S型菌具有荚膜,形成的菌落光滑,可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌,A项正确;肺炎双球菌转化的原理是基因重组,B项错误;使R型菌发生转化的是S型菌的DNA,C项错误;双链DNA中嘌呤占总碱基的比例均为1/2,D项错误。
5.【答案】C
【解析】格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验发现存在一种能将R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”,但并没有证明这种物质是DNA,A错误;艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验没有运用同位素示踪技术,B错误;赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性,C正确;噬菌体侵染细菌的实验没有证明蛋白质不是遗传物质,D错误。
6.【答案】B
【解析】基因是有遗传效应的DNA片段,该片段不一定为基因,A错误;该片段是双链DNA分子的一段,应该含有2个游离的磷酸基团,分别位于链的两端,B正确;根据题干信息分析可知,该DNA分子片段中,(A+T)/(C+G)=b/(a-b),不一定等于1,C错误;该片段完成n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数=(2n-1)×(a-b)个,D错误。
7.【答案】B
【解析】“G~四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现,不是沃森和克里克首次发现的,①错误;由图中实线可知,该结构由一条脱氧核苷酸链形成,②正确;DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键,因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键,③正确;DNA双螺旋中A=T、C=G,所以(A+G)/(T+C)的值始终等于1,而该结构只有一条DNA单链,所以其(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,因此该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的比值不一定相等,④错误。
8.【答案】D
【解析】脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,A正确;DNA两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的,B正确;RNA分子可作为DNA合成的模板,通过逆转录实现,C正确;噬菌体的DNA复制需要细菌提供原料和酶,噬菌体的DNA提供模板,D错误。
9.【答案】A
【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段,含有成百上千个脱氧核苷酸,基因a、b、c最本质的区别在于脱氧核苷酸的序列不同,A正确;片段Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段,其中发生碱基对的替换、增添或缺失不属于基因突变,B错误;不同的基因转录时的模板链不一定相同,C错误;由基因突变引发的人类遗传病镰刀型细胞贫血症能直接通过显微镜检测,D错误。
10.【答案】B
【解析】DNA中的大多数脱氧核糖都与两个磷酸相连,只有两个脱氧核糖才与一个磷酸相连,分别位于链的两端,A错误;DNA分子具有较强的稳定性的原因有:双螺旋结构、磷酸与脱氧核糖交替连接形成的基本骨架、碱基之间互补配对形成氢键等,B正确;双链DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,某一段若含有60个腺嘌呤,就一定会同时含有60个胸腺嘧啶,而胞嘧啶的数量无法判断,C错误;DNA分子复制合成的两条子链中碱基序列互补,D错误。
11.【答案】D
【解析】病毒只能寄生在活细胞中,要获得同位素标记的噬菌体时,应先用放射性同位素培养细菌细胞,然后让噬菌体侵染该细菌,A错误;由于噬菌体侵染细菌的过程中,35S标记的蛋白质外壳没有进入细菌中,不能观察到蛋白质在亲子代中的作用,因此该实验不能证明蛋白质不是遗传物质,由于缺乏32P标记的噬菌体侵染细菌的实验作为对照,故也不能说明DNA是遗传物质,B错误;实验中采用搅拌和离心等手段的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,C错误;用35S标记的噬菌体侵染细菌,理论上沉淀物中不含放射性,但可能由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中也有一定放射性,D正确。
12.【答案】C
【解析】根据中心法则,RNA都是以DNA的一条链为模板转录而来,A正确;根据转录过程中的碱基配对原则,不同RNA形成过程中所用的模板DNA是不同的,或不同的RNA由不同的基因转录而来,所以两种RNA的合成可以同时进行,互不干扰,B正确;真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,其中也会发生RNA的合成,C错误;转录产生RNA的过程是遵循碱基互补配对原则的,因此产生的RNA链与相应的模板链互补,D正确。
13.【答案】D
【解析】图1表示翻译过程,图2表示边转录边翻译过程,两图所示的生理过程不完全相同,A错误;图1中的①表示mRNA,且图1表示翻译过程,在细菌体内转录与翻译是同时进行的,故该过程不可以发生在细菌细胞内,而图2中的①是DNA,②为RNA,整个过程表示边转录边翻译的过程,可表示原核生物(细菌)细胞内基因的表达过程,不能表示真核生物酵母菌细胞核内基因的表达过程,B错误;图2信息反映多个核糖体同时进行多条多肽链的合成,有利于提高蛋白质的合成速率,C错误;图1中②、③、④、⑤表示正在合成的多肽链,从肽链的长短可知翻译的方向是从右向左,D正确。
14.【答案】C
【解析】噬菌体侵染细菌的实验中,遗传信息的传递有DNA的复制、转录、翻译,A正确;因为密码子的简并性,不同的脱氧核苷酸排列顺序可能表达出相同的蛋白质,B正确;遗传信息的传递发生在大分子之间,核酸和蛋白质都是生物大分子,D正确;基因表达的过程包括转录和翻译两个过程,因此不能说基因的表达就是蛋白质的合成过程,C错误。
15.【答案】A
【解析】本题主要考查DNA的复制。由图可知,DNA分子复制为单起点双向复制,A项错误;图示解旋酶能打开双链间的氢键,使双链DNA解开,需要消耗ATP,需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段,再将片段连成完整的子链需要DNA连接酶,B项正确;DNA分子是反向平行的,而复制的时候只能是从5’端向3’端延伸,所以两条子链合成方向相反,但延伸方向是相同的,C项正确;G-C含有3个氢键,A-T含有两个氢键,故解旋含G—C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多,D项正确。
16.【答案】C
【解析】噬菌体没有细胞结构,不能独立生活,需要依赖大肠杆菌为其增殖提供原料和酶等,A正确;该噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,则胸腺嘧啶为(m-n)个,噬菌体DNA含有氢键数=3n+2(m-n)=2m+n个氢键,B正确;该噬菌体增殖四次,子代噬菌体全部含有31P,C错误;该噬菌体DNA含有腺嘌呤数量为(m-n)个,第四次复制共增加8个DNA分子,共需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸,D正确。
17.【答案】A
【解析】本题考查遗传信息的转录和翻译,基因突变等知识。箭头处的碱基突变为T,则转录形成的密码子为AUC,对应的反密码子为UAG,A项正确;P基因转录时以b链为模板,Q基因转录时以a链为模板,B项错误;若基因P缺失,小鼠发生的变异是染色体结构变异,基因突变是基因没有缺失,只是基因中碱基发生了增添、缺失或替换,C项错误;基因P的碱基序列发生改变,由于密码子有简并性,因此不一定会导致性状改变,D项错误。
18.【答案】B
【解析】三者都遵循碱基互补配对原则,保证了遗传信息的准确传递,A正确;DNA复制发生在细胞分裂间期,而转录和翻译在细胞任何时期都能发生,B错误;原核细胞和真核细胞都有DNA、RNA与核糖体,都能发生DNA分子的复制、转录、翻译,C正确;从条件上看,都需要模板、原料、酶和能量,确保生理过程的正常进行,D正确。
19.【答案】A
【解析】本题考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识,能结合所学的知识准确判断各选项。一分子mRNA上5'端有一个游离磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连,A正确;启动子是DNA上RNA聚合酶识别和结合的位点,启动子转录来的序列不一定是翻译的起始密码,B错误;原核细胞中转录和翻译是同时进行的,C错误;由图可知,一个mRNA有多个起始密码,所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质,D错误。
20.【答案】D
【解析】基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,①正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,故其有遗传效应的片段是RNA片段,②正确;真核生物的基因主要位于染色体上,其次位于细胞质中(包括线粒体和叶绿体),③正确;基因中脱氧核苷酸(碱基)排列顺序代表着遗传信息,④正确。
21.【答案】B
【解析】本题考查遗传信息的转录和翻译。由以上分析可知,X为RNA聚合酶,正在进行转录,A项正确;图示两个核糖体中,图中核糖体上甲肽链长,先合成的,乙肽链短,后合成的,不是同一种多肽链,B项错误;左边核糖体上肽链长,右边核糖体长度短,因此左边核糖体先合成蛋白质,图中核糖体从右向左移动,C项正确;由于原核细胞没有核膜,因此原核细胞中转录和翻译可以同时进行,D项正确。
22.【答案】C
【解析】本题考查基因表达的相关知识。该微小RNA可能通过与乙烯受体基因转录产物进行互补配对而阻止其翻译过程,A项正确,B项正确;乙烯受体基因的本质是DNA(含T,不含U),与微小RNA(含U,不含T)的碱基组成不同,序列不同,C项错误;该技术可以阻止乙烯发挥作用,故可以应用于番茄的储藏和保鲜,D项正确。
23.【答案】D
【解析】过程①中的+RNA上三个相邻的碱基不一定能决定一个氨基酸,因为不一定属于一个密码子,A错误;过程②、过程③均为RNA的复制,发生碱基互补配对的方式一致,B错误;酶X催化RNA的复制,为RNA复制酶,而脊髓灰质炎病毒无细胞结构,所以其合成和发挥作用的场所位于寄主细胞的细胞质内,C错误;+RNA复制产生子代+RNA的过程,必须先复制为-RNA,然后再复制为+RNA,所以消耗的原料为合成互补的两条RNA链的核糖核苷酸,因此消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,D正确。
24.【答案】A
【解析】根据题干信息可知,SSB与DNA单链既可结合也可分开,A正确;根据题干信息可知,SSB与单链的结合将利于DNA复制,B错误;根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”,说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,C错误;根据题干信息可知,SSB是一种DNA结合蛋白,故与单链的结合不遵循碱基互补配对原则,D错误。
25.【答案】B
【解析】①过程为转录,该过程中以DNA的一条链为模板,该链中嘌呤和嘧啶的数目无法确定,因此转录过程中所需的嘌呤数和嘧啶数也无法确定,A错误;②过程中,a核糖体合成的肽链最长,说明该核糖体是从mRNA的右侧向左侧移动进行翻译的,结合过的tRNA数目最多,B正确;从图中分析可知,当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA通过④过程进入细胞核,抑制转录过程,从而抑制基因表达,另一方面空载tRNA通过激活蛋白激酶Gcn2P而抑制翻译过程,从而抑制基因的表达,C错误;翻译过程从核糖体读取mRNA上的起始密码开始,到终止密码停止,②过程翻译的方向是从右到左,因此d距离起始密码最近,距离终止密码最远,D错误。
26.【答案】(1)DNA和蛋白质
(2)蛋白质 DNA DNA
(3)2
【解析】(1)T2噬菌体属于病毒,由DNA和蛋白质构成。(2)如果噬菌体的蛋白质没有进入细菌体内,则A管中上清液①中有放射性,沉淀②没有放射性;如果噬菌体的DNA进入到细菌体内,则B管中上清液③没有放射性,沉淀④有放射性。此实验证明T2噬菌体的遗传物质是DNA。(3)32P标记的是噬菌体的DNA,根据半保留复制的原则可知,无论该个体复制多少代,其所有子代中只有两个DNA分子含有32P。
27.【答案】(1)大肠杆菌 不同 相同
(2)磷酸二酯键、肽键、氢键
(3)mRNA、tRNA、核糖体(rRNA) 不完全相同
(4)有少数子代噬菌体被32P标记
【解析】(1)RNA聚合酶是蛋白质,T2噬菌体无细胞结构,故RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上合成的,分子①②是由不同的基因控制合成的,一般不同;分子③④的模板相同,二者相同。(2)图甲所示过程既有转录又有翻译,转录过程中游离的核糖核苷酸的碱基与模板DNA链的碱基互补配对形成氢键;转录得到的RNA链中,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接;翻译的核糖体中氨基酸脱水缩合过程中形成肽键。(3)图乙中核糖体由rRNA与蛋白质构成,rRNA、mRNA、tRNA的单体核糖核苷酸都由一分子核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸构成,故含有核糖的各物质有mRNA、tRNA,有核糖的结构有核糖体。图乙所示翻译过程中,mRNA与tRNA碱基互补配对方式中特有的是A与U配对,与图甲中①转录的mRNA与模板DNA链碱基互补配对方式中的A与T配对不同,其他碱基互补配对方式二者相同。(4)用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质,侵染未被标记的大肠杆菌,噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌作为模板控制子代噬菌体的合成,而且合成子代噬菌体DNA所需要的脱氧核苷酸均来自细菌,根据DNA半保留复制特点,有部分子代噬菌体的DNA中含有32P;合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料是细菌中的氨基酸,噬菌体的蛋白质外壳未进入大肠杆菌,则子代噬菌体的蛋白质外壳均不含有35S,即子代噬菌体的标记情况是有少数子代噬菌体被32P标记。
28.【答案】(1)将蛋白质和DNA分开,分别研究各自的作用
(2)遗传信息 多样性
(3)解旋酶、DNA聚合 核糖体 0
(4)1848
(5)Y菌
【解析】(1)染色体的主要成分是DNA和蛋白质,艾弗里及其同事、赫尔希和蔡斯在研究DNA和蛋白质的遗传功能时,实验设计的关键思路是将蛋白质和DNA分开,分别研究各自的作用。(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成DNA分子的多样性。(3)解旋酶和DNA聚合酶是DNA复制所必需的,这两种酶的化学本质是蛋白质,都在细胞质的核糖体上合成,从细胞质到细胞核通过的结构是核孔,因此共穿过0层膜。(4)某个DNA片段由400对碱基组成,即碱基有800个,A+T占碱基总数的34%,A+T=800×34%=272。则G=C=(800-272)/2=264。若该DNA片段复制3次,消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸分子个数为264×(23-1)=1848。(5)X菌的腺嘌呤含量为42%,则A+T=42%+42%=84%,G+C=1-84%=16%;Y菌的胞嘧啶含量为18%,则G+C=18%+18%=36%,Y菌的G+C含量比X菌的G+C含量高,G与C之间有三个氢键,A与T之间有两个氢键,因此,G+C含量越高,耐热性就越强。因此,Y菌的耐热性比X菌高。
29.【答案】(1)细胞核
(2)26%
(3)T∥A替换为C∥G(A∥T替换为G∥C)
(4)浆细胞和效应T细胞
(5)不完全相同
【解析】(1)②为转录过程,在人体细胞中主要发生在细胞核中;(2)α链是mRNA,其中G占29%,则U占54%-29%=25%,则其模板链中C占29%、A占25%,已知G占19%,故模板链上T占27%,因(A+T)占模板链的百分比等于双链DNA中(A+T)占整个DNA分子的百分比,故α链对应的DNA双链区段中,A+T=25%+27%=52%,故A=T=26%。(3)若由于基因中一个碱基对发生替换,而导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),即密码子上碱基U替换成碱基C,根据碱基互补配对可知该基因的这个碱基对替换情况是T∥A替换为C∥G(A∥T替换为G∥C)。(4)人体内成熟红细胞无细胞核及众多的细胞器,不能进行DNA的复制和基因的表达,记忆细胞可进行DNA的复制和基因的表达,浆细胞和效应T细胞属于高度分化的细胞,只进行基因的表达不进行DNA的复制。故能发生过程②转录、③翻译,而不能发生过程①DNA复制的细胞是浆细胞和效应T细胞。(5)人体不同组织细胞含有相同的DNA,但由于基因的选择性表达,所以转录时起始点不完全相同。
30.【答案】(1)细胞质基质 (四种游离的)核糖核苷酸 RNA聚合
(2)(一种)氨基酸 密码子(遗传密码)
(3)细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G的mRNA的降解,导致葡萄糖载体蛋白G合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少
【解析】(1)过程①由DNA→mRNA表示转录,发生在细菌的细胞质基质中,该过程需要RNA聚合酶的催化,以四种核糖核苷酸为原料。(2)过程②表示翻译,该过程中识别并运输氨基酸的工具是tRNA,tRNA上的反密码子能够精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。(3)细菌通过SgrSRNA的调控减少对葡萄糖摄入的机制为:细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G的mRNA的降解,导致葡萄糖载体蛋白G合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少。
第六单元 遗传的分子基础
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.下列与遗传物质有关的说法,正确的是
A.遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸
B.只有在染色体上的基因,才遵循孟德尔的遗传定律
C.病毒的RNA都能直接复制,因此可作为病毒的遗传物质
D.若DNA中腺嘌呤的比例为X,则腺嘌呤在每一条链中的比例也为X
2.下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是
A.肺炎双球菌的转化实验证明DNA可以控制生物性状
B.转化而来的S型肺炎双球菌的后代中有R型活菌和S型活菌
C.噬菌体侵染实验中大肠杆菌是否裂解对实验结果没有影响
D.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体都带有32P
3.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是
A.32P主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量放射性
B.如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低
C.本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用
D.本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
4.肺炎双球菌体外转化实验中,将热处理的S型菌进行分离提纯获得的物质分别与R型菌混合,接种到培养基上,观察到表面光滑的菌落。下列有关叙述正确的是
A.可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌
B.提纯后的物质诱发R型菌发生了基因突变
C.荚膜多糖进入R型菌导致表面光滑的菌落出现
D.R型菌转化成S型菌后DNA中嘌呤的比例发生了改变
5.下列有关遗传物质是核酸而不是蛋白质的实验证据的叙述,正确的是
A.1928年格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明将R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA
B.1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验运用了物质提纯鉴定技术、同位素示踪技术和细菌培养技术等两类
C.1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性
D.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了蛋白质不是遗传物质
6.双链DNA分子片段,具有a个碱基对,含有b个腺嘌呤。下列叙述正确的是
A.该片段为一个基因
B.该DNA分子片段中应有2个游离的磷酸基团
C.该DNA分子片段中,碱基的比例是(A+T)/(C+G)=1
D.该片段完成n次复制需要2n×(a-b)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
7.科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G4平面”,继而形成立体的“G~四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是
①该结构是沃森和克里克首次发现的 ②该结构由一条脱氧核苷酸链形成 ③用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键 ④该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的比值相等
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
8.关于DNA分子的结构与复制的叙述,错误的是
A.脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
B.DNA两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的
C.RNA分子可作为DNA合成的模板
D.噬菌体的DNA复制需要细菌提供模板、原料和酶
9.如图为人体某DNA片段上的若干基因,Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段,下列有关叙述正确的是
A.基因a、b、c最本质的区别在于脱氧核苷酸的序列不同
B.片段Ⅰ、Ⅱ中发生碱基对的替换、增添或缺失属于基因突变
C.基因a、b、c转录时的模板链同为α链或β链
D.由基因突变引发的人类遗传病都不能直接通过显微镜检测
10.下列有关双链DNA及其复制的叙述,正确的是
A.DNA中的每个脱氧核糖都与两个磷酸相连
B.DNA的双螺旋结构使DNA分子具有较强的稳定性
C.某一段若含有60个腺嘌呤,就一定会同时含有60个胞嘧啶
D.DNA分子复制合成的两条子链中碱基序列相同
11.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,下列对此实验的有关叙述正确的是
A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D.若沉淀物也有少量放射性原因可能是搅拌不充分,噬菌体的蛋白质和细菌没有分离
12.下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
13.如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律,①、②、③、④、⑤、⑥分别表示结构或物质。以下有关说法正确的是
A.图1、图2所示的生理过程完全相同
B.图1表示细菌细胞内基因的表达过程,图2表示酵母菌细胞内核基因的表达过程
C.图2信息反映多个核糖体完成一条多肽链的合成,有利于提高蛋白质的合成速率
D.图1所示过程的方向是从右向左,②、③、④、⑤表示正在合成的多肽链
14.在噬菌体侵染大肠杆菌过程中,下列相关叙述不合理的是
A.遗传信息的传递方式有DNA→DNA、DNA→RNA→蛋白质
B.不同的脱氧核苷酸序列代表的遗传信息不同,但可表达出相同的蛋白质
C.基因表达的过程就是蛋白质合成的过程
D.遗传信息传递发生在生物大分子之间
15.下图为DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是
A.由图可知,DNA分子复制为多起点双向复制
B.除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶和DNA连接酶等
C.DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的
D.解旋含G—C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多
16.一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,以下叙述不正确的是
A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等
B.噬菌体DNA含有(2m+n)个氢键
C.该噬菌体增殖四次,子代噬菌体中只有14个含有31P
D.噬菌体DNA第四次复制共需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
17.小白鼠体细胞内的6号染色体上有基因P和基因Q,它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图,起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是
A.若箭头处的碱基突变为T,则对应的反密码子变为UAG
B.基因P和基因Q转录时都以b链为模板合成mRNA
C.若基因P缺失,则该小白鼠发生了基因突变
D.基因P的碱驻序列发生改变,一定会导致性状改变
18.下列关于DNA分子的复制、转录、翻译的比较,不正确的是
A.都遵循碱基互补配对原则
B.都只发生在细胞分裂的间期
C.原核细胞和真核细胞中都能发生
D.都需要模板、原料、特定的酶和能量
19.某细菌mRNA与对应的翻译产物如下图所示,相关叙述正确的是
A.一分子mRNA有一个游离磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连
B.mRNA上的AUG是起始密码子,它是由基因中的启动子转录形成
C.在该mRNA合成完全结束后,核糖体才可以与之结合并开始翻译过程
D.蛋白α、β和γ的氨基酸序列完全相同
20.下列关于基因的叙述,完全正确的一组是
①基因是控制生物性状的遗传物质的基本单位 ②烟草花叶病毒的基因是有遗传效应的RNA片段 ③真核生物基因分布于线粒体、叶绿体和细胞核 ④生物的遗传信息是指基因中的碱基序列
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
21.下图表示某细胞内发生的一系列生理过程,X表示某种酶。下列叙述错误的是
A.图中X为RNA聚合酶
B.图中甲与乙是同一种多肽链
C.图中核糖体从右向左移动
D.该过程可能发生在原核细胞中
22.研究者人工合成的一种微小RNA,不能编码蛋白质,当其进入番茄细胞后,能作用于乙烯受体基因转录的mRNA,从而使该基因“沉默”。下列叙述错误的是
A.微小RNA可能与乙烯的受体基因转录的mRNA互补
B.微小RNA可能通过干扰翻译过程从而使该基因沉默
C.微小RNA与乙烯受体基因的模板链碱基序列相同
D.该技术可尝试应用于番茄储藏与运输过程中的保鲜
23.脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒,下图是该病毒在细胞内增殖的示意图(②③过程遵循碱基互补配对原则),下列有关叙述正确的是
A.过程①中的+RNA上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸
B.过程②与过程③发生碱基互补配对的方式有差异
C.酶X是RNA聚合酶,其合成和发挥作用的场所是细胞核
D.+RNA复制产生子代+RNA的过程,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
24.正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,使DNA呈伸展状态,且SSB在复制过程中可以重复利用。下列与SSB功能相关的推测合理的是
A.SSB与DNA单链既可以结合也可以分开
B.SSB与单链的结合将不利于DNA复制
C.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
D.SSB与单链结合遵循碱基互补配对原则
25.当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述正确的是
A.①过程所需的嘧啶数与嘌呤数相等
B.②过程中a核糖体结合过的tRNA最多
C.当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA只通过激活蛋白激酶抑制基因表达
D.终止密码与d核糖体距离最近
二、非选择题(本大题共5小题,共50分。)
26.(10分)科学家分别用放射性同位素35S、32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,几分钟后用离心机分离,静置,待菌液分层后检测上清液和沉淀中的放射性(如下图所示)。请回答:
(1)T2噬菌体由________________________(化学成分)构成。
(2)经检测发现:A管中上清液①中有放射性,沉淀②没有放射性,说明噬菌体的________没有进入细菌体内;B管中上清液③没有放射性,沉淀④有放射性,说明噬菌体的________进入到细菌体内。此实验证明_______是T2噬菌体的遗传物质。
(3)假定一个被32P标记的噬菌体产生了500个子代噬菌体,其中含有32P的个体数是_________。
27.(10分)1952年,赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答:
(1)图甲中的RNA聚合酶是在____________的核糖体上合成的,分子①②通常________(填“相同”或“不同”),分子③④________(填“相同”或“不同”)。
(2)图甲所示过程中新形成的化学键有______________。
(3)图乙中各物质或结构含有核糖的有________________________,图乙所示过程中,碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程____________(填“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”)。
(4)若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,则子代噬菌体的标记情况是________________________。
28.(10分)细胞生物都以DNA作为遗传物质,这是细胞具有统一性的证据之一。请回答:
(1)19世纪,人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用。在研究染色体的组成成分的遗传功能时,科学家实验设计的关键思路是______________________。
(2)DNA的特殊结构适合作遗传物质。DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着____________,碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的________。
(3)DNA的复制需要______________酶,这些酶的合成场所是________,从合成场所到达作用部位,共穿过________层膜结构。
(4)某个DNA片段由400对碱基组成,A+T占碱基总数和的34%,若该DNA片段复制3次,消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸分子个数为________。
(5)经分离得到X、Y两种未知菌种,分析其DNA的碱基组成,发现X菌的腺嘌呤含量为42%,而Y菌的胞嘧啶含量为18%。可以推知两菌种中耐热性较强的是________。
29.(10分)图①~③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:
(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。
(2)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29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是____________________。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是____________________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点____________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)。
30.(10分)环境中较高浓度的葡萄糖会抑制细菌的代谢与生长。某些细菌可通过SgrSRNA进行调控,减少葡萄糖的摄入从而解除该抑制作用。其机制如下图所示:
请据图回答:
(1)生理过程①发生的场所是____________,此过程需要以______________作为原料,并在______________酶催化下完成。
(2)生理过程②中,tRNA能够识别并转运__________,还能精确地与mRNA上的________进行碱基互补配对。
(3)简述细菌通过SgrSRNA的调控减少对葡萄糖摄入的机制:___________________________
_________________________(写出两点即可)。
答 案
1.【答案】B
【解析】RNA病毒的遗传物质是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,所以遗传物质的基本组成单位不一定都是脱氧核苷酸,A错误;孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的真核生物细胞核基因的遗传,所以只有在染色体上的基因,才遵循孟德尔的遗传规律,B正确;病毒的RNA不一定都能直接复制,例如HIV属于逆转录病毒,其遗传物质RNA不能直接复制,C错误;若DNA中腺嘌呤的比例为X,则理论上腺嘌呤在每一条链中的比例为0~2X,D错误。
2.【答案】A
【解析】艾弗里的体外转化实验可证明S型细菌的DNA是遗传物质,可以控制S型细菌性状的出现,A正确;转化而来的S型肺炎双球菌的后代中只有S型活菌,B错误;培养时间过长(噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中)或过短(部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内)都会导致上清液放射性含量升高,故大肠杆菌是否裂解对实验结果会有影响,C错误;由于DNA的半保留复制,32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体只有少量带有32P,D错误。
3.【答案】B
【解析】用32P标记T2噬菌体的DNA,与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心,32P主要集中在沉淀物中,也可能有少量噬菌体未侵入到细菌中,导致上清液中有少量放射性,A正确;如果离心前混合时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放,会导致上清液中放射性升高,B错误;在噬菌体侵染细菌的过程中,噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内,而蛋白质外壳留在外面,所以该实验可以研究DNA在遗传中的作用,C正确;噬菌体DNA注入到细菌内,会产生许多同样的子代噬菌体,说明DNA在亲子代之间传递具有连续性,D正确。
4.【答案】A
【解析】本题考查肺炎双球菌转化实验。S型菌具有荚膜,形成的菌落光滑,可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌,A项正确;肺炎双球菌转化的原理是基因重组,B项错误;使R型菌发生转化的是S型菌的DNA,C项错误;双链DNA中嘌呤占总碱基的比例均为1/2,D项错误。
5.【答案】C
【解析】格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验发现存在一种能将R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”,但并没有证明这种物质是DNA,A错误;艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验没有运用同位素示踪技术,B错误;赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性,C正确;噬菌体侵染细菌的实验没有证明蛋白质不是遗传物质,D错误。
6.【答案】B
【解析】基因是有遗传效应的DNA片段,该片段不一定为基因,A错误;该片段是双链DNA分子的一段,应该含有2个游离的磷酸基团,分别位于链的两端,B正确;根据题干信息分析可知,该DNA分子片段中,(A+T)/(C+G)=b/(a-b),不一定等于1,C错误;该片段完成n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数=(2n-1)×(a-b)个,D错误。
7.【答案】B
【解析】“G~四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现,不是沃森和克里克首次发现的,①错误;由图中实线可知,该结构由一条脱氧核苷酸链形成,②正确;DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键,因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键,③正确;DNA双螺旋中A=T、C=G,所以(A+G)/(T+C)的值始终等于1,而该结构只有一条DNA单链,所以其(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,因此该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的比值不一定相等,④错误。
8.【答案】D
【解析】脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,A正确;DNA两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的,B正确;RNA分子可作为DNA合成的模板,通过逆转录实现,C正确;噬菌体的DNA复制需要细菌提供原料和酶,噬菌体的DNA提供模板,D错误。
9.【答案】A
【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段,含有成百上千个脱氧核苷酸,基因a、b、c最本质的区别在于脱氧核苷酸的序列不同,A正确;片段Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段,其中发生碱基对的替换、增添或缺失不属于基因突变,B错误;不同的基因转录时的模板链不一定相同,C错误;由基因突变引发的人类遗传病镰刀型细胞贫血症能直接通过显微镜检测,D错误。
10.【答案】B
【解析】DNA中的大多数脱氧核糖都与两个磷酸相连,只有两个脱氧核糖才与一个磷酸相连,分别位于链的两端,A错误;DNA分子具有较强的稳定性的原因有:双螺旋结构、磷酸与脱氧核糖交替连接形成的基本骨架、碱基之间互补配对形成氢键等,B正确;双链DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,某一段若含有60个腺嘌呤,就一定会同时含有60个胸腺嘧啶,而胞嘧啶的数量无法判断,C错误;DNA分子复制合成的两条子链中碱基序列互补,D错误。
11.【答案】D
【解析】病毒只能寄生在活细胞中,要获得同位素标记的噬菌体时,应先用放射性同位素培养细菌细胞,然后让噬菌体侵染该细菌,A错误;由于噬菌体侵染细菌的过程中,35S标记的蛋白质外壳没有进入细菌中,不能观察到蛋白质在亲子代中的作用,因此该实验不能证明蛋白质不是遗传物质,由于缺乏32P标记的噬菌体侵染细菌的实验作为对照,故也不能说明DNA是遗传物质,B错误;实验中采用搅拌和离心等手段的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,C错误;用35S标记的噬菌体侵染细菌,理论上沉淀物中不含放射性,但可能由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中也有一定放射性,D正确。
12.【答案】C
【解析】根据中心法则,RNA都是以DNA的一条链为模板转录而来,A正确;根据转录过程中的碱基配对原则,不同RNA形成过程中所用的模板DNA是不同的,或不同的RNA由不同的基因转录而来,所以两种RNA的合成可以同时进行,互不干扰,B正确;真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,其中也会发生RNA的合成,C错误;转录产生RNA的过程是遵循碱基互补配对原则的,因此产生的RNA链与相应的模板链互补,D正确。
13.【答案】D
【解析】图1表示翻译过程,图2表示边转录边翻译过程,两图所示的生理过程不完全相同,A错误;图1中的①表示mRNA,且图1表示翻译过程,在细菌体内转录与翻译是同时进行的,故该过程不可以发生在细菌细胞内,而图2中的①是DNA,②为RNA,整个过程表示边转录边翻译的过程,可表示原核生物(细菌)细胞内基因的表达过程,不能表示真核生物酵母菌细胞核内基因的表达过程,B错误;图2信息反映多个核糖体同时进行多条多肽链的合成,有利于提高蛋白质的合成速率,C错误;图1中②、③、④、⑤表示正在合成的多肽链,从肽链的长短可知翻译的方向是从右向左,D正确。
14.【答案】C
【解析】噬菌体侵染细菌的实验中,遗传信息的传递有DNA的复制、转录、翻译,A正确;因为密码子的简并性,不同的脱氧核苷酸排列顺序可能表达出相同的蛋白质,B正确;遗传信息的传递发生在大分子之间,核酸和蛋白质都是生物大分子,D正确;基因表达的过程包括转录和翻译两个过程,因此不能说基因的表达就是蛋白质的合成过程,C错误。
15.【答案】A
【解析】本题主要考查DNA的复制。由图可知,DNA分子复制为单起点双向复制,A项错误;图示解旋酶能打开双链间的氢键,使双链DNA解开,需要消耗ATP,需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段,再将片段连成完整的子链需要DNA连接酶,B项正确;DNA分子是反向平行的,而复制的时候只能是从5’端向3’端延伸,所以两条子链合成方向相反,但延伸方向是相同的,C项正确;G-C含有3个氢键,A-T含有两个氢键,故解旋含G—C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多,D项正确。
16.【答案】C
【解析】噬菌体没有细胞结构,不能独立生活,需要依赖大肠杆菌为其增殖提供原料和酶等,A正确;该噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,则胸腺嘧啶为(m-n)个,噬菌体DNA含有氢键数=3n+2(m-n)=2m+n个氢键,B正确;该噬菌体增殖四次,子代噬菌体全部含有31P,C错误;该噬菌体DNA含有腺嘌呤数量为(m-n)个,第四次复制共增加8个DNA分子,共需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸,D正确。
17.【答案】A
【解析】本题考查遗传信息的转录和翻译,基因突变等知识。箭头处的碱基突变为T,则转录形成的密码子为AUC,对应的反密码子为UAG,A项正确;P基因转录时以b链为模板,Q基因转录时以a链为模板,B项错误;若基因P缺失,小鼠发生的变异是染色体结构变异,基因突变是基因没有缺失,只是基因中碱基发生了增添、缺失或替换,C项错误;基因P的碱基序列发生改变,由于密码子有简并性,因此不一定会导致性状改变,D项错误。
18.【答案】B
【解析】三者都遵循碱基互补配对原则,保证了遗传信息的准确传递,A正确;DNA复制发生在细胞分裂间期,而转录和翻译在细胞任何时期都能发生,B错误;原核细胞和真核细胞都有DNA、RNA与核糖体,都能发生DNA分子的复制、转录、翻译,C正确;从条件上看,都需要模板、原料、酶和能量,确保生理过程的正常进行,D正确。
19.【答案】A
【解析】本题考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识,能结合所学的知识准确判断各选项。一分子mRNA上5'端有一个游离磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连,A正确;启动子是DNA上RNA聚合酶识别和结合的位点,启动子转录来的序列不一定是翻译的起始密码,B错误;原核细胞中转录和翻译是同时进行的,C错误;由图可知,一个mRNA有多个起始密码,所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质,D错误。
20.【答案】D
【解析】基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,①正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,故其有遗传效应的片段是RNA片段,②正确;真核生物的基因主要位于染色体上,其次位于细胞质中(包括线粒体和叶绿体),③正确;基因中脱氧核苷酸(碱基)排列顺序代表着遗传信息,④正确。
21.【答案】B
【解析】本题考查遗传信息的转录和翻译。由以上分析可知,X为RNA聚合酶,正在进行转录,A项正确;图示两个核糖体中,图中核糖体上甲肽链长,先合成的,乙肽链短,后合成的,不是同一种多肽链,B项错误;左边核糖体上肽链长,右边核糖体长度短,因此左边核糖体先合成蛋白质,图中核糖体从右向左移动,C项正确;由于原核细胞没有核膜,因此原核细胞中转录和翻译可以同时进行,D项正确。
22.【答案】C
【解析】本题考查基因表达的相关知识。该微小RNA可能通过与乙烯受体基因转录产物进行互补配对而阻止其翻译过程,A项正确,B项正确;乙烯受体基因的本质是DNA(含T,不含U),与微小RNA(含U,不含T)的碱基组成不同,序列不同,C项错误;该技术可以阻止乙烯发挥作用,故可以应用于番茄的储藏和保鲜,D项正确。
23.【答案】D
【解析】过程①中的+RNA上三个相邻的碱基不一定能决定一个氨基酸,因为不一定属于一个密码子,A错误;过程②、过程③均为RNA的复制,发生碱基互补配对的方式一致,B错误;酶X催化RNA的复制,为RNA复制酶,而脊髓灰质炎病毒无细胞结构,所以其合成和发挥作用的场所位于寄主细胞的细胞质内,C错误;+RNA复制产生子代+RNA的过程,必须先复制为-RNA,然后再复制为+RNA,所以消耗的原料为合成互补的两条RNA链的核糖核苷酸,因此消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,D正确。
24.【答案】A
【解析】根据题干信息可知,SSB与DNA单链既可结合也可分开,A正确;根据题干信息可知,SSB与单链的结合将利于DNA复制,B错误;根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”,说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,C错误;根据题干信息可知,SSB是一种DNA结合蛋白,故与单链的结合不遵循碱基互补配对原则,D错误。
25.【答案】B
【解析】①过程为转录,该过程中以DNA的一条链为模板,该链中嘌呤和嘧啶的数目无法确定,因此转录过程中所需的嘌呤数和嘧啶数也无法确定,A错误;②过程中,a核糖体合成的肽链最长,说明该核糖体是从mRNA的右侧向左侧移动进行翻译的,结合过的tRNA数目最多,B正确;从图中分析可知,当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA通过④过程进入细胞核,抑制转录过程,从而抑制基因表达,另一方面空载tRNA通过激活蛋白激酶Gcn2P而抑制翻译过程,从而抑制基因的表达,C错误;翻译过程从核糖体读取mRNA上的起始密码开始,到终止密码停止,②过程翻译的方向是从右到左,因此d距离起始密码最近,距离终止密码最远,D错误。
26.【答案】(1)DNA和蛋白质
(2)蛋白质 DNA DNA
(3)2
【解析】(1)T2噬菌体属于病毒,由DNA和蛋白质构成。(2)如果噬菌体的蛋白质没有进入细菌体内,则A管中上清液①中有放射性,沉淀②没有放射性;如果噬菌体的DNA进入到细菌体内,则B管中上清液③没有放射性,沉淀④有放射性。此实验证明T2噬菌体的遗传物质是DNA。(3)32P标记的是噬菌体的DNA,根据半保留复制的原则可知,无论该个体复制多少代,其所有子代中只有两个DNA分子含有32P。
27.【答案】(1)大肠杆菌 不同 相同
(2)磷酸二酯键、肽键、氢键
(3)mRNA、tRNA、核糖体(rRNA) 不完全相同
(4)有少数子代噬菌体被32P标记
【解析】(1)RNA聚合酶是蛋白质,T2噬菌体无细胞结构,故RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上合成的,分子①②是由不同的基因控制合成的,一般不同;分子③④的模板相同,二者相同。(2)图甲所示过程既有转录又有翻译,转录过程中游离的核糖核苷酸的碱基与模板DNA链的碱基互补配对形成氢键;转录得到的RNA链中,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接;翻译的核糖体中氨基酸脱水缩合过程中形成肽键。(3)图乙中核糖体由rRNA与蛋白质构成,rRNA、mRNA、tRNA的单体核糖核苷酸都由一分子核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸构成,故含有核糖的各物质有mRNA、tRNA,有核糖的结构有核糖体。图乙所示翻译过程中,mRNA与tRNA碱基互补配对方式中特有的是A与U配对,与图甲中①转录的mRNA与模板DNA链碱基互补配对方式中的A与T配对不同,其他碱基互补配对方式二者相同。(4)用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质,侵染未被标记的大肠杆菌,噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌作为模板控制子代噬菌体的合成,而且合成子代噬菌体DNA所需要的脱氧核苷酸均来自细菌,根据DNA半保留复制特点,有部分子代噬菌体的DNA中含有32P;合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料是细菌中的氨基酸,噬菌体的蛋白质外壳未进入大肠杆菌,则子代噬菌体的蛋白质外壳均不含有35S,即子代噬菌体的标记情况是有少数子代噬菌体被32P标记。
28.【答案】(1)将蛋白质和DNA分开,分别研究各自的作用
(2)遗传信息 多样性
(3)解旋酶、DNA聚合 核糖体 0
(4)1848
(5)Y菌
【解析】(1)染色体的主要成分是DNA和蛋白质,艾弗里及其同事、赫尔希和蔡斯在研究DNA和蛋白质的遗传功能时,实验设计的关键思路是将蛋白质和DNA分开,分别研究各自的作用。(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成DNA分子的多样性。(3)解旋酶和DNA聚合酶是DNA复制所必需的,这两种酶的化学本质是蛋白质,都在细胞质的核糖体上合成,从细胞质到细胞核通过的结构是核孔,因此共穿过0层膜。(4)某个DNA片段由400对碱基组成,即碱基有800个,A+T占碱基总数的34%,A+T=800×34%=272。则G=C=(800-272)/2=264。若该DNA片段复制3次,消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸分子个数为264×(23-1)=1848。(5)X菌的腺嘌呤含量为42%,则A+T=42%+42%=84%,G+C=1-84%=16%;Y菌的胞嘧啶含量为18%,则G+C=18%+18%=36%,Y菌的G+C含量比X菌的G+C含量高,G与C之间有三个氢键,A与T之间有两个氢键,因此,G+C含量越高,耐热性就越强。因此,Y菌的耐热性比X菌高。
29.【答案】(1)细胞核
(2)26%
(3)T∥A替换为C∥G(A∥T替换为G∥C)
(4)浆细胞和效应T细胞
(5)不完全相同
【解析】(1)②为转录过程,在人体细胞中主要发生在细胞核中;(2)α链是mRNA,其中G占29%,则U占54%-29%=25%,则其模板链中C占29%、A占25%,已知G占19%,故模板链上T占27%,因(A+T)占模板链的百分比等于双链DNA中(A+T)占整个DNA分子的百分比,故α链对应的DNA双链区段中,A+T=25%+27%=52%,故A=T=26%。(3)若由于基因中一个碱基对发生替换,而导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),即密码子上碱基U替换成碱基C,根据碱基互补配对可知该基因的这个碱基对替换情况是T∥A替换为C∥G(A∥T替换为G∥C)。(4)人体内成熟红细胞无细胞核及众多的细胞器,不能进行DNA的复制和基因的表达,记忆细胞可进行DNA的复制和基因的表达,浆细胞和效应T细胞属于高度分化的细胞,只进行基因的表达不进行DNA的复制。故能发生过程②转录、③翻译,而不能发生过程①DNA复制的细胞是浆细胞和效应T细胞。(5)人体不同组织细胞含有相同的DNA,但由于基因的选择性表达,所以转录时起始点不完全相同。
30.【答案】(1)细胞质基质 (四种游离的)核糖核苷酸 RNA聚合
(2)(一种)氨基酸 密码子(遗传密码)
(3)细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G的mRNA的降解,导致葡萄糖载体蛋白G合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少
【解析】(1)过程①由DNA→mRNA表示转录,发生在细菌的细胞质基质中,该过程需要RNA聚合酶的催化,以四种核糖核苷酸为原料。(2)过程②表示翻译,该过程中识别并运输氨基酸的工具是tRNA,tRNA上的反密码子能够精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。(3)细菌通过SgrSRNA的调控减少对葡萄糖摄入的机制为:细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G的mRNA的降解,导致葡萄糖载体蛋白G合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少。
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