训练(7) 遗传的分子基础-2024年高二生物暑假作业（江苏专版）

训练(七)　遗传的分子基础 知识点一　准确识记遗传物质探究历程的“两标记”和“三结论” 1．噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同 2．遗传物质发现的三个实验结论 知识点二　DNA的结构和复制 1．DNA的结构 (1)结构图解 (2)特点 ①DNA单链上相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。 ②双链DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。 ③“单链中互补碱基之和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基之和”占双链总碱基数比例。 ④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。 2．DNA复制的分析 知识点三　DNA转录和翻译过程 1．转录 2．翻译 (1)模型一 (2)模型二 知识点四　中心法则与遗传信息的传递类型 知识点五　基因表达与性状的关系 1．基因控制性状的途径 2．基因与性状的关系 3．表观遗传 1．图1为“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中32P标记的实验组，图2为“肺炎链球菌体内转化实验”中加热致死的S型细菌与活的R型细菌混合注入小鼠体内后，小鼠体内两种细菌可能的数量变化趋势。下列对于图示实验的分析中，正确的是(　　) A．图1中保温时间越长，子代噬菌体带放射性的比例越高 B．图1中若省去搅拌操作，图示结果将发生明显变化 C．图2中②能正确表示上述肺炎链球菌体内转化实验中两种细菌数量变化 D．图1和图2中的实验均不可以证明DNA是主要的遗传物质 2．人类免疫缺陷病毒(HIV)含有两个相同的单链RNA分子，两者通过局部碱基互补配对形成“吻式”结构，进而形成特殊的“共轴螺旋”(如下图)。下列说法正确的是(　　) A．HIV遗传物质的3′端含有一个游离的磷酸基团 B．“吻式”结构中，碱基A与U数量相等，C与G数量相等 C．图中虚线内的碱基C与G、C与A之间均通过氢键相互连接 D．图中的两条RNA链通过反向平行的方式盘旋成“共轴螺旋” 3．如图表示大肠杆菌的质粒DNA复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的结构。下列相关叙述错误的是(　　) A．复制时，RNA聚合酶对模板具有依赖性 B．大肠杆菌质粒中复制叉的形成需要解旋酶的参与 C．大肠杆菌质粒DNA的复制具有双向复制的特点 D．两条子链DNA都按照其5′→3′的方向进行延伸 4．如图表示原核细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述不正确的是(　　) A．图示细胞中转录和翻译过程同时进行 B．RNA与DNA的不同点之一是DNA是双链有氢键，RNA是单链都不含氢键 C．转录过程中RNA聚合酶与DNA复制过程中DNA聚合酶的结合位点均在DNA分子上 D．过程②③中碱基互补配对的方式不完全相同 5．RNA病毒有正单链RNA(＋RNA)、负单链RNA(－RNA)和双链RNA(±RNA)病毒之分。下图是遗传物质为＋RNA的丙肝病毒指导蛋白质合成的图解，①、②、③表示过程。下列分析正确的是(　　) A．①过程表示逆转录过程，②③过程均表示翻译过程 B．丙肝病毒的＋RNA上只含有一个起始密码子和一个终止密码子 C．＋RNA和±RNA中均携带了丙肝病毒的遗传信息 D．①②③中存在A与U、T与A、G与C的碱基互补配对过程 6．下列人体内有关生理过程的描述，错误的是(　　) A．甲、乙、丙三个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成 B．甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在神经细胞细胞核内进行 C．图甲表示DNA复制，通过增加复制起点，细胞可在短时间内复制出大量DNA D．图乙表示翻译，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内合成多条肽链 7．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与牵牛花颜色变化途径示意图，从图中不可以得出的是(　　) A．花的颜色由多基因共同控制 B．性状由基因决定，也受环境影响 C．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 D．基因①不表达，则基因②和基因③均不表达 8．(多选)关于基因、染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系，下列说法正确的是(　　) A．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有一个DNA分子或两个DNA分子 B．每个DNA分子上含有多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段 C．脱氧核苷酸的排列顺序可以代表基因中蕴含的遗传信息 D．真核细胞中，基因位于染色体上 9．狂犬病是由狂犬病毒(RABV)引起的。科研人员对RABV的增殖机制及其与宿主相互作用的机制进行了研究。 (1)RABV由核衣壳和脂蛋白双层包膜组成，RABV进入机体后会通过神经纤维运动到中枢神经系统后大量增殖，RABV在宿主细胞内完成组装逃逸的过程形成包膜。图A为RABV在神经元中的增殖过程，其中1、2分别代表__________、__________过程，a是RABV的蛋白质，b是__________。RABV包膜的作用可能有____________________(答出2种作用即可)。 (2)华中农业大学狂犬病研究团队报道了一种新型的长链非编码RNA能够显著抑制RABV的增殖。科研人员利用狂犬病毒反向遗传操作系统在RABV基因组中插入EDAL后感染小鼠，发现与对照组相比，过表达EDAL能够显著降低狂犬病毒在小鼠体内的致病性。据图B回答： ①插入EDAL的RABV感染小鼠后，______________________________会与E酶结合并抑制E酶的修饰；未经修饰的E酶会与侵入细胞的RABV一起________________________。 ②已知P蛋白可以通过抑制子代RABV逃逸避免其侵染更多的细胞。据图B可推测，EDAL抑制RABV的增殖的机理是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 1．某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是(　　) 材料及标记 实验组　　 T2噬菌体 大肠杆菌 ① 未标记 15N标记 ② 32P标记 35S标记 ③ 3H标记 未标记 ④ 35S标记 未标记 A.①和④　　　　　　B．②和③ C．②和④ D．④和③ 2．将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′­端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是(　　) A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D．②延伸方向为5′­端至3′­端，其模板链3′­端指向解旋方向 答案 训练(七)　遗传的分子基础 [考点突破] 知识点一　1.大肠杆菌　T2噬菌体　2.转化因子　DNA是遗传物质 [综合演练] 1．D　噬菌体若被32P标记，保温时间过长，大肠杆菌破裂，释放出子代噬菌体，经离心后分布于上清液中，导致子代噬菌体带放射性的比例降低，A错误；搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与被侵染的大肠杆菌分开，但不影响DNA进入大肠杆菌，因此若省去搅拌操作，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的图示实验结果不会发生明显变化，B错误；图2所示的实验开始时只有R型细菌，然后发生转化的一段时间内S型细菌开始出现并数量逐渐增多，而R型细菌数量减少，所以图1能正确表示题干中肺炎链球菌体内转化实验中两种细菌数量变化，而图2不能，C错误；证明DNA是主要的遗传物质需要证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此除噬菌体侵染细菌的实验外，还需要进行其他实验，肺炎链球菌的转化实验只能证明存在“转化因子”，D正确。 2．B　HIV遗传物质的3′端含有一个游离的羟基基团，A错误；两个相同的单链RNA分子通过局部碱基互补配对形成“吻式”结构，故碱基A与U数量相等，C与G数量相等，B正确；图中虚线内的碱基C与G、C与A位于一条单链上，碱基之间均通过核糖—磷酸—核糖相互连接，C错误；两个相同的单链RNA分子通过局部碱基互补配对形成“吻式”结构，而不是反向平行，D错误。 3．A　DNA的复制无需RNA聚合酶参与，A错误；DNA复制离不开解旋酶，B正确；从图示质粒DNA的复制过程可以看出，质粒DNA进行双向复制，C正确；DNA为反向平行的结构，因此两条子链DNA都按照其5′→3′的方向进行延伸，D正确。 4．B　图中细胞为原核细胞，原核细胞没有细胞核，转录和翻译的场所都是细胞质，②为转录过程，③为翻译过程，转录和翻译是同时进行的，A正确；tRNA局部碱基之间也可形成氢键，B错误；图中酶A为DNA聚合酶，复制时，DNA聚合酶与解开的每一条母链DNA结合；图中酶B为RNA聚合酶结合，转录过程RNA聚合酶也与DNA结合，C正确；过程②为转录过程，碱基互补配对的方式A—U、T—A、C—G、G—C；过程③为翻译过程，碱基互补配对的方式A—U、U—A、C—G、G—C，所以②③中碱基互补配对的方式不完全相同，D正确。 5．C　逆转录是RNA→DNA的过程，据图分析，①过程为RNA复制过程，②、③过程均表示翻译过程(形成了酶和结构蛋白)，A错误；丙肝病毒的＋RNA可作为翻译的模板，能翻译出RNA复制酶和结构蛋白，因此其上含有不止一个起始密码子和一个终止密码子，B错误；＋RNA是丙肝病毒的遗传物质，遗传信息可通过复制从＋RNA传递到±RNA，因此遗传信息可以储存在＋RNA和±RNA中，C正确；①②③过程的模板都是RNA，①过程产物是RNA，②③过程产物是蛋白质，不存在T与A的碱基互补配对过程，D错误。 6．C　断开双链状态即破坏氢键，形成双链即形成氢键，图甲(DNA的复制)、丙(转录)符合，而图乙中存在mRNA与rRNA的配对与脱离，也符合，A正确；神经细胞不能分裂，即不能复制，细胞核只能完成转录(图丙)，B正确；DNA多起点复制，可以增加效率节约时间，但一个DNA复制只形成2个DNA，C错误；图乙表示翻译，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内合成多条肽链，大大提高翻译的效率，D正确。 7．D　花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，因此花的颜色由多基因共同控制，A正确；花青素的合成是由多对基因共同控制的，且花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明生物性状由基因决定，也受环境影响，B正确；由图可知，基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成，从而控制花青素的合成，可说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，C正确；基因具有独立性，基因①不表达，基因②和基因③均能表达，D错误。 8．AC　一条染色体上含有一个或两个DNA分子，A正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，但是对于RNA病毒而言，基因指的是具有遗传效应的RNA片段，B错误；DNA中脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息，RNA中核糖核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息，故脱氧核苷酸的排列顺序可以代表基因中蕴含的遗传信息，C正确；真核细胞中细胞核中的基因位于染色体上，细胞质中的基因不位于染色体上，D错误。 9．解析　(1)图A为RABV在神经元中的增殖过程，结合图示可知，图中1、2代表的是RNA复制和翻译过程，a是RABV的蛋白质，b是病毒的遗传物质。RABV的包膜与细胞膜结构相似，且病毒能够侵入宿主细胞，故该病毒的包膜具有信息交流的功能，同时对病毒自身也有保护作用。 (2)①结合图示可知，导入小鼠体内EDAL基因通过转录形成的EDAL会与E酶结合并抑制其修饰。在此转基因小鼠体内，未经修饰的E酶会与侵入细胞的RABV一起进入溶酶体后被降解。 ②据图可知，经修饰后的E酶进入细胞核后可使P基因启动子甲基化，从而抑制P基因的转录，降低P蛋白的含量，但EDAL转录出的EDAL－RNA抑制了E酶的修饰过程，进而正常P基因的甲基化被解除，使得P蛋白的合成量增加，因而能够更高效地抑制子代RABV逃逸避免其侵染更多的细胞，起到抑制该病毒增殖的作用。 答案　(1)RNA复制　翻译　病毒的遗传物质　 保护和信息交流 (2)①EDAL基因通过转录形成的EDAL­RNA　进入溶酶体后被降解　②EDAL转录出的EDAL­RNA抑制了E酶的修饰过程，进而正常P基因的甲基化被解除，使得P蛋白的合成量增加，因而能够更高效地抑制子代RABV逃逸避免其侵染更多的细胞，起到抑制该病毒增殖的作用 [提升演练] 1．C　噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，即C正确，A、B、D错误。 2．D　据题图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5′­端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5′­端至3′­端，其模板链5′­端指向解旋方向，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$