专题训练7 遗传的分子基础（word版）-【精英1号】2024年高中生物学考笔记·专题提升训练

专题训练7　遗传的分子基础 1．[2020·7浙江卷]下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是(　　) 　 A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传 B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌 C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传 D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌 【答案】D　 【解析】活体转化实验中，R型菌转化成S型菌的实质是S型菌的DNA与R型菌的DNA实现了基因重组，基因重组属于可遗传变异，转化后形成的S型菌的性状可以稳定遗传，A错误；离体转化实验中，分别将S型活菌的DNA、蛋白质、荚膜物质和DNA＋DNA酶的混合物加入含R型活菌的培养基中，结果只有加入S型活菌DNA的培养基长出了S型活菌，B、C错误；DNA酶可以将DNA水解成脱氧核苷酸，所以经DNA酶处理的S型菌提取物中不含有S型菌的DNA，无法使R型菌转化成S型菌，D正确。 2．用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。 据图分析可知(　　) A．RNA是转化因子 B．荚膜多糖具有生物活性 C．DNA是转化因子 D．DNA是主要的遗传物质 【答案】C　 【解析】据图分析可知，只有S型菌的DNA与R型菌混合培养，才能得到S型菌，说明S型菌的DNA才是使R型菌转化为S型菌的转化因子，C正确。 3．[2023·东阳市检测]基因表达可受表观遗传机制的调控。关于表观遗传机制，下列表述正确的是(　　) A．DNA序列没有发生改变 B．DNA甲基化直接阻碍翻译的发生 C．由于环境变化引起的性状改变一定不能遗传给后代 D．组蛋白发生修饰后必然抑制基因的表达 【答案】A 【解析】表观遗传时，基因的碱基序列不发生改变，A正确；DNA甲基化，可以导致甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，直接阻碍转录的发生，B错误；若环境的变化没有导致遗传物质的改变，但引起性状的改变，则这种性状的改变一定不能遗传给后代，若环境的变化导致遗传物质发生改变，进而引起性状的改变，则这种性状的改变可能遗传给后代，C错误；组蛋白发生修饰后，可能激活基因的转录，也可能抑制基因的转录，D错误。 4．下图为烟草花叶病毒的感染和病毒重建实验部分示意图，相关描述正确的是(　　) A．图中的两种烟草花叶病毒具有相同的RNA和蛋白质 B．图中重建病毒的感染实验，证明了该病毒的遗传物质是核糖核苷酸 C．单用病毒的RNA就能在烟草中产生多个遗传信息相同的子代病毒 D．图中B型后代的组成是RNA B和蛋白质A 【答案】C 【解析】烟草花叶病毒的种类不同，具有的RNA和蛋白质也不同，A错误；上述实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA(核糖核酸)，B错误；病毒不具有细胞结构，单用病毒的RNA就能在烟草中产生多个遗传信息相同的子代病毒，C正确；分别来自不同病毒株系的RNA和蛋白质混合后感染烟草，所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系，而不是提供蛋白质的株系，所以B型后代的组成是RNA B和蛋白质B，D错误。 [2023·台州八校联考]阅读下列材料，回答第5、6、7题。 某DNA含有100个碱基对，其中A＋T占30%，如图表示其部分片段。 5．下列叙述错误的是(　　) A．②③交替连接构成DNA分子的基本骨架，使其具有较强的特异性 B．DNA复制和转录时，解旋断开氢键的酶不同 C．图中可得DNA两条链反向平行 D．DNA分子中G、C碱基对的比例越高，热稳定性越强 【答案】A 【解析】②是脱氧核糖，③是磷酸分子，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA的基本骨架，但是不同DNA的基本骨架都相同，没有特异性，A错误；DNA复制时，解旋酶催化氢键断裂，转录时，RNA聚合酶催化氢键断裂，B正确；一个DNA分子的两条链都是一端是5′－磷酸，另一端是3′－羟基，两条链之间反向平行，C正确；G/C形成的碱基对之间含有三个氢键，因此DNA分子中G、C碱基对的比例越高，热稳定性越强，D正确。 6．将该DNA分子放在含有15N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是(　　) A．1/2,1/4 B．3/4,1/8 C．1/4,1 D．1,1/8 【答案】D 【解析】图中DNA分子在含有15N的培养基中复制，新合成的子链都含有15N，由于DNA分子的半保留复制，所有的子代DNA分子都含有一条新合成的子链，即一定含有15N，因此含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1。复制三次，共生成23＝8个DNA分子，每个DNA含两条链，即共有16条单链，其中只有亲代DNA的2条链含有14N，其余新合成的子链都不含有14N，因此含有14N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例＝2/16＝1/8，综上所述，ABC错误，D正确。 7．若该DNA连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为(　　) A．280个 B．210个 C．120个 D．90个 【答案】B 【解析】由题干可知，该DNA含有100个碱基对，即200个碱基，其中A＋T占30%，则碱基C＋G占70%，由于C只能与G配对，导致C数目＝G数目＝200×70%×1/2＝70个，该DNA连续复制2次，共形成22＝4个DNA，除去最初的一个DNA分子，新增了3个DNA分子，每新增一个DNA需要消耗70个C，新增3个DNA需要消耗3×70＝210个C。综上所述，ACD错误，B正确。 8．[2019·1浙江学考]假设T2噬菌体的DNA含1000个碱基对，其中胞嘧啶占全部碱基的30%。一个32P标记的T2噬菌体侵染细菌，释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是(　　) A．子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体 B．噬菌体增殖过程所需的原料、模板、酶等全部由细菌提供 C．用含32P的培养基可直接培养出32P标记的T2噬菌体 D．产生这些子代噬菌体共消耗了9800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸 【答案】A 【解析】DNA复制的方式为半保留复制，32P标记的母链最多进入两个子代DNA分子中，进而使子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体，A正确；噬菌体增殖过程所需的原料、酶等由细菌提供，而模板来自于亲代噬菌体，B错误；T2噬菌体属于病毒，不能独立进行新陈代谢，只能营寄生生活，不能用培养基或培养液直接培养，C错误；根据卡伽夫法则，C、G各占30%，A、T各占20%,20%×2000＝400个，一个亲代噬菌体产生50个子代噬菌体，净增加49个，产生这些子代噬菌体共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸为49×400＝19600个，D错误。 9．遗传信息表达的过程中，mRNA的3个碱基是UAC，则DNA模板链上对应的三碱基是(　　) A．ATG B．TAC C．TUC D．AUG 【答案】A 【解析】本题考查遗传信息的转录的有关知识，能结合碱基互补配对原则，作出准确的判断。信使RNA的三个碱基是UAC，而mRNA是以DNA分子的一条链为模板转录形成的，根据碱基互补配对原则，转录该信使RNA的一条DNA模板链上对应的三个碱基是ATG，B、C、D错误，A正确。 10．[2019·1浙江学考]真核生物的细胞核中，某基因的转录过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．转录的产物可不经加工直接作为翻译的模板 B．转录出的RNA链与编码链对应区域的碱基互补 C．该基因的多个部位可同时启动转录过程，从而提高转录效率 D．RNA聚合酶可使DNA双螺旋解开，也能使双螺旋重新形成 【答案】D 【解析】在真核生物中，细胞核内转录而来的RNA产物经过加工才能成为成熟的mRNA，然后转移到细胞质中，用于蛋白质合成，A错误；转录出的RNA链与模板链对应区域的碱基互补，B错误；转录只能从该基因的启动部位开始，C错误；RNA聚合酶具有解旋的功能，可使DNA双螺旋解开，也能使双螺旋重新形成，D正确。 11．[2023·6浙江卷]叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是(　　) A．复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录 【答案】D 【解析】题中显示，叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，因而叠氮脱氧胸苷(AZT)可直接阻断逆转录过程，而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶，即D正确。 12．下图是生物体内的中心法则示意图，下列有关此图的说法错误的是(　　) A．大肠杆菌分裂时能发生解旋的过程是①② B．1个DNA可转录出多个不同类型的RNA C．劳氏肉瘤病毒在宿主细胞中能发生②③④⑤过程 D．T2噬菌体在宿主细胞中只能发生①②③过程 【答案】C 【解析】劳氏肉瘤病毒是一种逆转录病毒，其能在宿主细胞中发生①②③④过程，C错误。 13．[2023·杭州联考]从下面四组实验中选择两组，以模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。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。则选择的第一、二组实验分别是(　　) ①35S标记的T2噬菌体、3H标记的大肠杆菌 ②32P标记的T2噬菌体、未标记的大肠杆菌 ③3H标记的T2噬菌体、未标记的大肠杆菌 ④35S标记的T2噬菌体、未标记的大肠杆菌 A．①、④ B．②、④ C．②、③ D．④、③ 【答案】B 【解析】T2噬菌体侵染大肠杆菌会将遗传物质注入大肠杆菌，T2噬菌体与大肠杆菌混合保温一段时间后，搅拌离心，上清液中主要是T2噬菌体的蛋白质外壳，沉淀中主要是被侵染的大肠杆菌(含有T2噬菌体的DNA)，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可分别用32P和35S标记DNA和蛋白质，第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，则标记的应该是DNA，故应选择②32P标记的T2噬菌体、未标记的大肠杆菌；第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，则标记的是蛋白质外壳，故应选择④35S标记的T2噬菌体、未标记的大肠杆菌。ACD错误，B正确。 14．[2023·1浙江卷]核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是(　　) A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动 B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对 C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译 D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化 【答案】B 【解析】图示靠近3′端的多肽链最长，而靠近5′端的多肽链最短，故翻译过程中，各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，靠近3′端的核糖体可能最早结合到mRNA上开始翻译，最早结束翻译，靠近5′端的核糖体可能最迟结合到mRNA上开始翻译，最迟结束翻译，根据题干信息“多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定”，若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目会减少。选B。 15．[2021·7浙江学考]阅读下列材料。 材料一：卡伽夫发现生物的DNA分子中，腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的含量相等，鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的含量相等。威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术获得了呈对称性的DNA衍射图谱。 材料二：科学家将细菌中的全部N标记为15N，并将细菌转入到以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。分别取亲代、完成一次分裂和完成两次分裂的细菌，并分离出细菌的DNA进行密度梯度离心。实验证明了DNA分子通过半保留方式进行复制。 回答下列问题： (1)沃森和克里克在材料一的基础上提出了DNA分子双螺旋结构模型，该模型的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成：两条链的碱基位于双链内侧且互补配对，如C与________配对；DNA分子的两条链是________(填“反向”或“同向”)平行的。 (2)某小组进行“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动，计划搭建一个由34个脱氧核苷酸构成的DNA片段，其中含7个腺嘌呤。下列是组内同学准备的四项材料，其中正确的两项是________(A.7个鸟嘌呤代表物　B．10个胞嘧啶代表物　C．34个核糖代表物　D．34个磷酸代表物)。 (3)材料二中，分离细菌的DNA需对细菌进行破碎处理，破碎处理________(填“能”或“不能”)采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。 (4)依据材料二完善下表。 DNA条带类型 DNA含量 亲代 完成一次分裂 完成两次分裂 轻带(14N14NDNA) 0 0 ①________ 中带(15N14NDNA) 0 2n ②________ 重带(15N15NDNA) n 0 ③________ 注：14N14NDNA表示两条链N元素均为14N：15N14NDNA表示一条链N元素均为15N，另一条链N元素均为14N：15N15NDNA表示两条链N元素的15N。 (5)对于生物体来说，DNA分子复制的意义是什么？______ ________________________________________________________ (1)G　反向　(2)BD　(3)不能　(4)①2n　 ②2n　③0　(5)通过DNA复制将亲代的遗传信息传递给子代，保持了遗传信息的连续性和稳定性 【解析】(1)根据碱基互补配对原则，在DNA分子中A与T配对、C与G配对；DNA分子是由两条长链组成的，这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)A与T配对，7个腺嘌呤需有7个T与之配对，又C与G的量相等，所以C和G都为(34－14)/2＝10个；每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成，所以34个脱氧核苷酸含有34个磷酸代表物(3)细菌有细胞壁，不能直接置于蒸馏水中使其吸水涨破(4)DNA复制的方式为半保留复制，所以完成两次分裂后，DNA含量从n增加到4n，轻带和中带各占一半都为2n，没有重带的DNA。(5)通过DNA复制将亲代的遗传信息传递给子代，保持了遗传信息的连续性和稳定性。 16．图1是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图2是图1中过程②的局部放大，请据图回答下列问题。 (1)过程①是________，该过程需要________催化。 (2)由图2可知，决定苏氨酸的遗传密码是________，将氨基酸运输到核糖体的工具是________。 (3)已知过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%，则模板链中腺嘌呤所占的比例为________。 (4)过程②中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是___________________________________________________________。 (1)转录　RNA聚合酶　(2)ACU　tRNA　(3)25%　(4)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率 【解析】(1)过程①是转录，需要RNA聚合酶催化。(2)遗传密码存在于mRNA上，所以决定苏氨酸的密码子是ACU。tRNA运输氨基酸。(3)根据过程①产生的mRNA链中G＋U占54%，可知模板链对应的区段中C＋A占54%，又知C占29%，因此A占54%－29%＝25%。(4)过程②中，一个mRNA上结合多个核糖体，从而少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，大大提高翻译的效率。 学科网（北京）股份有限公司 $$