高考生物二轮专题强化训练07《遗传的分子组成》（含详解）

专题强化训练(七)　遗传的分子组成

(45分钟，100分)

一、选择题

1．(山东省潍坊市期末统考)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．该噬菌体繁殖四次，子代中只有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

解析：噬菌体营寄生生活，大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料、能量、酶和场所等，A正确；噬菌体中含有双链DNA，胞嘧啶有n个，鸟嘌呤有n个，腺嘌呤数目＝胸腺嘧啶数目＝＝m－n(个)，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，所以噬菌体DNA含有的氢键数目＝(m－n)×2＋n×3＝2m＋n(个)，B正确；DNA复制是半保留复制，该噬菌体繁殖四次，一共可形成16个噬菌体，其中子代中含有32P的噬菌体有2个，含有31P的噬菌体有16个，只含有31P的噬菌体有14个，C错误；噬菌体DNA第四次复制共需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目＝(m－n)×24－1＝8(m－n)(个)，D正确。

答案：C

2．(山西重点中学模拟)假设某大肠杆菌的拟核DNA中共有2 000个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，下列关于该DNA的叙述正确的是(　　)

A．该DNA分子中含有2个游离的磷酸基

B．该DNA分子中G占碱基总数的35%

C．该DNA分子中碱基对可能的排列方式共有41000种

D．该DNA分子第二次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸900个

解析：选项A，大肠杆菌的拟核DNA是环状DNA，没有游离的磷酸基。选项B，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，按碱基互补配对原则可知，另一条链上T∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4，由此不难计算出该DNA分子中G占碱基总数的35%。选项C，DNA分子中有2 000个碱基，1 000个碱基对，碱基对的排列方式理论上有41000种，但题中有“其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4”这样的限制条件，故该DNA分子中碱基对可能的排列方式要比41000小。选项D，由题意计算出一个该DNA分子中含腺嘌呤1 000×1/10＋1 000×2/10＝300个。第二次复制是由两个DNA复制成为4个DNA，相当于新合成了两个DNA，因此需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个。

答案：B

3．(宁夏银川市、吴忠市联考)如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是(　　)

A．酶①和酶②均作用于氢键

B．该过程的模板链是a、b链

C．该过程可发生在细胞有丝分裂间期

D．DNA复制的特点是半保留复制

解析：酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键；该过程需要a、b链分别作模板，c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链；细胞有丝分裂间期会发生DNA复制；DNA分子复制具有半保留复制的特点。

答案：A

4．(河北省联考)“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的DNA和蛋白质在侵染细菌的过程中的功能，相关数据如图所示，下列叙述不正确的是(　　)

A．曲线①表示在搅拌过程中被侵染细菌基本上没有裂解，没有子代噬菌体的释放

B．曲线②③表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内

C．本实验用同位素标记法追踪侵染过程中噬菌体中被标记DNA和蛋白质的数量增减，得出实验结论

D．本实验证明在噬菌体的遗传和繁殖过程中，DNA起作用

解析：由题图可知，搅拌过程中被噬菌体侵染的细菌存活率一直为100%，说明细菌基本上没有裂解；随着搅拌，附着在细菌上的蛋白质外壳进入上清液中，上清液中的放射性逐渐增大，而被32P标记的噬菌体DNA进入细菌，放射性主要在细菌细胞内，细胞外32P的放射性很低，故曲线②③表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内；本实验用同位素标记法追踪侵染过程中上清液和沉淀物中放射性的差异，从而得出DNA是遗传物质的结论。

答案：C

5．(山东省齐鲁名校调研)如图为DNA分子部分结构示意图，对该图的描述不正确的是(　　)

A．DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架

C．⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T

D．若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中G占该链碱基总数的22%，则另一条链中G占该链碱基总数的24%

解析：DNA分子由反向平行的两条链组成，A正确；④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②脱氧核糖和①磷酸相间排列，构成了DNA分子的基本骨架，B错误；根据碱基互补配对原则，在DNA分子中A与T配对，G与C配对，C正确；若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，则该DNA分子的一条链中A与T之和占该链碱基数目的54%，若一条链中G占该链碱基总数的22%，则该条链中C占24%，则互补链中G占该链碱基总数的24%，D正确。

答案：B

6．(甘肃省重点中学诊断考试)人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因，其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后，G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂，转录激活剂激活启动过程②③，形成大量的物质D，导致细胞周期启动并过度分裂(图中字母表示物质，数字表示生理过程)。下列叙述错误的是(　　)

A．原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程

B．A、C依次是DNA、mRNA，②、③依次是转录、翻译

C．GTP与ATP都是能源物质，参照ATP的命名方法，GTP的全称为三磷酸鸟苷

D．图中过程⑤需要聚合酶，而过程②不需要聚合酶

解析：②为转录，⑤为复制，转录需要RNA聚合酶，复制需要DNA聚合酶，D错误。

答案：D

7．(河北省高三联考)下图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，a、b为基因的间隔序列；图2为1基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是(　　)

A．图1中a、b、m、n、l都具有遗传效应，都能控制蛋白质的合成

B．图2中甲为DNA聚合酶，丙中所含的五碳糖是核糖

C．若丙中(A＋U)占36%，则丙对应的乙片段中G占32%

D．m、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同

解析：a、b是基因的间隔序列，没有遗传效应；图2表示基因的转录过程，甲为RNA聚合酶，丙是RNA，含有核糖；若丙中A＋U占36%，则片段乙中T＋A占该链的36%，G＋C占64%，但无法确定G在该链中占多少；由于细胞分化，不同1细胞中基因选择性表达，m、n、l基因在不同细胞中表达的情况可能不同。

答案：D

8．(贵州省贵阳市期末试卷)下列关于“中心法则”含义的叙述中，错误的是(　　)

A．表示遗传信息的传递方向

B．表示基因控制蛋白质合成的过程

C．DNA只能来自DNA的复制

D．遗传信息在不同分子间流动有三种形式

分析：中心法则包括五个过程：①DNA复制，②转录，③翻译，④逆转录，⑤RNA复制。绘制成遗传信息的传递图解如下：

解析：中心法则可表示遗传信息的传递方向，A正确；基因控制蛋白质的合成通过转录和翻译来完成，B正确；DNA可来自DNA的复制，也可来自逆转录过程，C错误；遗传信息在DNA、RNA和蛋白质之间流动有转录、翻译和逆转录三种形式，D正确。  

答案：C

9．(云南省昆明市测试)下列关于RNA的叙述，正确的是(　　)

A．每个mRNA都含有64种密码子，可携带从DNA转录来的遗传信息

B．每种tRNA都有反密码子，特定的空间结构致使其分子内部含有若干氢键

C．有些RNA具有催化功能，这种RNA能够为其催化的底物提供活化能

D．RNA的基本组成单位为脱氧核糖核苷酸

解析：密码子共有64种，但并非每个mRNA都含有64种密码子，A错误。tRNA是一种单链RNA，含有反密码子，tRNA特定的空间结构致使其分子内部含有若干氢键，B正确。具有催化功能的RNA是酶，酶能降低反应的活化能，但不能为底物提供活化能，C错误。RNA的基本组成单位为核糖核苷酸，D错误。

答案：B

10．(河南省郑州市质量预测)由一个DNA分子一条链转录出来的mRNA中碱基的构成是：20%U、30%C、10%A、40%G。那么，该DNA分子中的碱基构成情况是(　　)

A．20%A、30%G、10%T和40%C

B．15%A、35%G、15%T和35%C

C．10%A、40%G、20%T和30%C

D．35%A、15%G、35%T和15%C

解析：根据mRNA中碱基所占的百分比，可知转录形成该mRNA的DNA分子中模板链上A占20%(在整个DNA分子中占10%)、G占30%(在整个DNA分子中占15%)、T占10%(在整个DNA分子中占5%)、C占40%(在整个DNA分子中占20%)，DNA分子中另一条非模板链上碱基T占20%(在整个DNA分子中占10%)、C占30%(在整个DNA分子中占15%)、A占10%(在整个DNA分子中占5%)、G占40%(在整个DNA分子中占20%)，则在整个DNA分子中碱基A占10% ＋5%＝15%、G占15%＋20%＝35%、T占5%＋10%＝15%、C占20% ＋15%＝35%。

答案：B

二、非选择题

11．(全国卷Ⅰ)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：

(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的____________(填“α”、“β”或“γ”)位上。

(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”、“β”或“γ”)位上。

(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)ATP水解成ADP时，远离A的高能磷酸键断裂，在r位上的磷酸基团从ATP上脱离下来，再结合题干信息可知，要将32P标记的磷酸基团转移到DNA末端上，需标记ATP γ位上的磷酸基团。(2)dATP与ATP结构相似，不同之处是dATP中的五碳糖是脱氧核糖，而ATP中的五碳糖是核糖，合成DNA的原料是脱氧核苷酸，含有一个磷酸基团，而dATP含有三个磷酸基团，因此，以dATP为原料合成DNA时，若要将32P标记到DNA分子上，32P标记的磷酸基团应在dATP的α位上。(3)一个噬菌体含有一个DNA分子。由于DNA具有半保留复制的特点，因此被32P标记两条链的DNA分子在第一次复制中，两条链都作为模板，形成两个一条链含32P的DNA分子；同理，再分别以这两个DNA分子的两条链为模板合成子代DNA分子，当合成n个DNA分子时，其中只有两个DNA分子被32P标记，其他DNA分子都不被标记，因此含有32P标记的噬菌体所占比例为2/n。

答案：(1)r　(2)α

(3)—个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记

12．如图为蛋白质的合成过程示意图，请据图回答有关问题。

(1)图1中发生在细胞核中的过程是________，该过程中RNA聚合酶破坏的是________。假如某亲代DNA分子含有1 000个碱基对，将这个DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的每个DNA的相对分子质量比原来增加了________。若腺嘌呤占整个DNA分子的20%。则DNA在第n次复制时，消耗的鸟嘌呤为________。

(2)图1中基因表达的最后阶段是在[　　]________中完成的，这一过程中还需要mRNA、[④]氨基酸、________、________和________。

(3)图1中③称为________，在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是________。

(4)图2为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解正确的是________。

A．X在MN上的移动方向是从右到左，所用原料是氨基酸

B．多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链

C．该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序不相同

D．合成MN的场所在细胞核，而X一定附着在内质网上

解析：首先要识别该细胞为真核细胞，因为有核膜；其次要清楚图中数字和字母的含义。图1中的①为RNA聚合酶、②为mRNA、③为密码子、④为氨基酸、⑤为核糖体；图2中MN为mRNA，X为核糖体，T1、T2、T3为三条多肽链。(1)细胞核中DNA分子进行的是转录，RNA聚合酶破坏的化学键是氢键。DNA复制为半保留复制，新形成的DNA只有一条链是新合成的，即只有一条链的相对分子质量发生了变化，一个脱氧核苷酸上有一个P原子，则32P标记的脱氧核苷酸比未标记的脱氧核苷酸相对分子质量多1，因此新形成的每个DNA的相对分子质量比原来增加了1 000；若腺嘌呤A＝20%，则T＝20%，G＝C＝30%，则一个DNA分子中鸟嘌呤＝30%×2 000＝600，DNA在第n－1次复制完成时有2n－1个DNA分子，DNA在第n次复制完成时有2n个DNA分子，因此该DNA在第n次复制时，相当于新合成了2n－1个DNA分子，则消耗的鸟嘌呤＝600×2n－1个。(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的，这一过程称为翻译，翻译需要mRNA、氨基酸、tRNA、ATP和酶。(3)由于tRNA一端含有反密码子，另一端携带相应的氨基酸，所以tRNA是将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质。(4)图2表明，多聚核糖体是以mRNA(核糖核酸)为模板，以20种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的，根据多肽链的长短可以判断，X在MN上是从左向右移动的；由题图可看出，同时有多条多肽链在合成，能够加速蛋白质的合成速率；由于合成T1、T2、T3的模板相同，因此其上氨基酸顺序也相同；mRNA的合成场所是细胞核，而核糖体既可附着在内质网上，也可游离在细胞质中。

答案：(1)转录　氢键　1 000　600×2n－1

(2)⑤　核糖体　酶　ATP　tRNA

(3)密码子　tRNA

(4)B