第2章 遗传的分子基础 重点突破练(2)-【步步高】2023-2024学年高一生物学必修2 遗传与进化（苏教版2019）

重点突破练(二) 题组一　DNA是遗传物质的实验证据 1．(2023·连云港高一统考)如图表示赫尔希和蔡斯所做的T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤。下列有关叙述错误的是(　　) A．甲、乙中的细菌是大肠杆菌 B．用含35S的培养基培养T2噬菌体，从而获得含35S标记的T2噬菌体 C．用含35S标记的噬菌体进行实验时，过程②若不充分，可导致沉淀物中放射性偏高 D．用32P标记的噬菌体进行实验时，若侵染时间过短会导致上清液中放射性增强 答案　B 解析　由于T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，因此甲、乙中的细菌只能是大肠杆菌，A正确；T2噬菌体是DNA病毒，必须寄生在活细胞中才能生长繁殖，故不能用培养基直接培养，B错误；②为搅拌过程，该过程可将亲代T2噬菌体的蛋白质外壳与被侵染的大肠杆菌分开，用含35S标记的噬菌体进行实验时，正常情况下放射性主要出现在上清液中，过程②搅拌若不充分，可导致沉淀物中放射性偏高，C正确；用32P标记的噬菌体进行实验时，若侵染时间过短，部分亲代噬菌体还未侵染细菌，经过搅拌离心后分布在上清液中，因此会导致上清液中放射性增强，D正确。 2．如图甲是加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注射到小鼠体内两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是(　　) A．图甲后期出现大量S型细菌，主要是由R型细菌转化而来的 B．图甲中ab段出现的原因，可能是小鼠体内还未形成大量抗R型细菌的抗体 C．图乙经离心的试管中，沉淀物中也具有少量放射性 D．图乙若用32P标记亲代噬菌体，则子代噬菌体中只有少部分具有放射性 答案　A 解析　加热杀死的S型细菌中存在转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，所以图甲中，后期出现的大量S型细菌主要是由R型细菌转化形成的S型细菌增殖而来的，A错误；小鼠产生抗体需要经过体液免疫过程，要一定的时间，所以图甲ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，该阶段R型细菌数目增多，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌，但总有少量的噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面，离心后分布在沉淀物中，因此沉淀物中也具有少量放射性，C正确；32P标记的是噬菌体的遗传物质DNA，会进入细菌，由于DNA分子的半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，子代噬菌体中只有少部分具有放射性，D正确。 3．(多选)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的实验的叙述，错误的是(　　) A．噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后的子代噬菌体少数具有放射性 B．格里菲斯的肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转化为S型细菌是DNA和蛋白质共同作用的结果 C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，用DNA酶处理后的DNA失去了转化活性，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 D．烟草花叶病毒感染和重建实验中用TMV的RNA和HRV的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到TMV型病毒，说明RNA是TMV的遗传物质 答案　BC 解析　噬菌体侵染大肠杆菌后，其用32P标记的DNA会进入大肠杆菌，由于DNA分子的半保留复制，所以只有少数子代噬菌体具有放射性，A正确；格里菲斯的肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转化为S型细菌是S型细菌DNA作用的结果，B错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，用DNA酶处理后的DNA失去了转化活性，说明DNA是遗传物质，但仅凭此组实验不能说明蛋白质不是遗传物质，C错误。 题组二　DNA的结构、复制及其相关计算 4．(2023·宿迁高一期末)用15N标记了细胞中含有100个碱基对的双链DNA分子，其中胞嘧啶占30%，在含14N的培养基中，该DNA分子连续复制3次。下列有关说法中，不正确的是(　　) A．该DNA分子含有的氢键数目是260个 B．该DNA分子第3次复制共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸280个 C．只含14N的DNA分子占3/4 D．子代DNA分子中含嘌呤与嘧啶之比为1∶1 答案　B 解析　100个碱基对的DNA分子，其中胞嘧啶占30%，说明C—G碱基对有60个，A—T碱基对有40个，由于A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以该DNA分子含有的氢键数目是40×2＋60×3＝260(个)，A正确；含有100个碱基对(200个碱基)的DNA分子，其中有胞嘧啶200×30%＝60(个)，则A＝40个，故第3次复制需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸4×40＝160(个)，B错误；由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链、1条14N链，其余DNA都只含14N，故只含14N的DNA分子占6/8＝3/4，C正确。 5．(2023·常州高一检测)下列关于DNA分子的结构与复制的叙述，错误的是(　　) A．含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n－1×m个 B．DNA双链被32P标记后，在不含有32P的环境中复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n C．细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续的有丝分裂，第1次分裂产生的子细胞中每条染色体均有32P标记 D．在一个双链DNA分子中，G＋C占M%，那么该DNA分子的每条链中G＋C都占该链碱基总数的M% 答案　B 解析　亲代DNA一旦复制，含有32P标记的两条母链就分开到2个子代DNA中，故复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n，B错误；第1次分裂后，形成的2个子细胞每条染色体的DNA都是一条链含32P，一条链不含32P，因此第1次分裂产生的子细胞中每条染色体均有32P标记，C正确。 6．(多选)(2023·苏州高一期中)某真核生物DNA片段的结构示意图如图。下列相关叙述错误的是(　　) A．DNA分子中碱基对C—G所占比例越大其越稳定 B．复制时，①的断裂需解旋酶，形成需DNA聚合酶 C．若α链中A＋T占42%，则该DNA分子中G占29% D．该DNA分子β链从5′端到3′端的碱基排列顺序是—TGCA— 答案　BD 解析　由于碱基对C—G之间有3个氢键，而A—T之间有2个氢键，所以碱基对C—G所占的比例越大，DNA分子越稳定，A正确；图中①为氢键，DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂，氢键的形成不需要DNA聚合酶的催化，DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，B错误；若α链中A＋T占42%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中A＋T占42%、G＋C占58%，由于C＝G，则该DNA分子中G占29%，C正确；DNA分子两条链之间遵循碱基互补配对原则，故该DNA分子β链从5′端到3′端的碱基排列顺序是—ACGT—，D错误。 题组三　遗传信息的复制、转录和翻译 7．(2023·南京高一质检)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是(　　) A．合成病毒蛋白的模板是－RNA B．图中过程①②③需要的原料是核糖核苷酸 C．需要RNA聚合酶催化的是过程②③④ D．图中过程①～④的碱基配对方式均为A—U、C—G 答案　D 解析　分析题图可知，合成病毒蛋白的模板是＋RNA，A错误；图中过程①需要的原料为氨基酸，过程②③需要的原料是核糖核苷酸，B错误；合成RNA时需要RNA聚合酶催化，故需要RNA聚合酶催化的是过程②③，过程④不需要RNA聚合酶催化，C错误；图中过程①④表示翻译，过程②③为RNA复制，碱基配对方式均为A—U、C—G，D正确。 8．(2023·盐城高一期中)基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。下列有关叙述正确的是(　　) A．DNA转录形成的mRNA与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的 B．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子，这种现象体现了密码子的简并性特点 C．密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止 D．密码子是指脱氧核苷酸链上的3个相邻的核苷酸 答案　C 解析　DNA转录形成的mRNA与母链碱基的组成、排列顺序都不相同，DNA含有碱基T，RNA含有碱基U，且DNA转录形成的mRNA碱基序列与母链碱基互补，A错误；一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸有一种或多种密码子，例如色氨酸的密码子只有一种，苏氨酸的密码子有4种，B错误；氨基酸由密码子编码，密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始(起始密码子)和终止(终止密码子)，C正确；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的核苷酸，D错误。 9．(多选)(2023·淮安高一质检)如图是真核细胞中三种生命活动的示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A．过程①②③都遵循碱基互补配对原则 B．过程①②③都有酶参与催化 C．只有过程②不一定发生在细胞质中 D．过程①②③一定都需要消耗能量 答案　ABD 解析　①DNA的复制、②翻译和③转录过程中，只有过程②一定发生在细胞质的核糖体中，过程①③主要发生在细胞核中，C错误。 题组四　基因的表达与生物性状的关系 10．牵牛花的颜色可随液泡中的酸碱度不同而发生变化，如液泡中的花青素在碱性时显蓝色，中性时显紫色，酸性时显红色，生理机制如图所示。下列说法正确的是(　　) A．可以通过用无水乙醇提取花青素，体外模拟不同pH环境与花色变化的机理 B．图中a、b过程是同时进行的，也能够发生在原核细胞中 C．牵牛花在清晨时开蓝花，中午转为紫色，下午则可能为红色 D．蛋白R是一种载体蛋白，说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 答案　D 解析　花青素为水溶性色素，不可以用无水乙醇提取花青素，A错误；a表示转录，b表示翻译，在真核细胞中两过程不是同时进行的，B错误；夜晚几乎没有光，植物不能进行光合作用，只进行细胞呼吸，氧化分解有机物，产生大量的二氧化碳，所以清晨牵牛花的细胞中含二氧化碳较多，二氧化碳溶于水呈酸性，故牵牛花中的花青素显红色，C错误。 11.(2023·南京高一期末)1957年克里克提出“中心法则”，1970年他又重申了中心法则的重要性并完善了中心法则(如图)，下列有关叙述正确的是(　　) A．中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程 B．过程①②③④有碱基互补配对现象，过程⑤没有 C．过程②只发生在含有逆转录酶的病毒中 D．洋葱根尖分生区细胞中只有过程③ 答案　A 解析　过程①②③④⑤都有碱基互补配对现象，B错误；过程②是逆转录，只发生在含有逆转录酶病毒的宿主细胞内，C错误；洋葱根尖分生区细胞能进行有丝分裂，可以发生DNA的复制、转录和翻译，故有过程①③⑤，D错误。 12．(多选)(2023·徐州高一统考)DNA甲基化是DNA分子内部碱基胞嘧啶发生甲基化(胞嘧啶连接甲基基团)，甲基化的胞嘧啶仍能与鸟嘌呤互补配对(如图所示)，但会抑制基因的表达。下列有关叙述正确的是(　　) A．被甲基化的DNA遗传信息保持不变，但生物的表型可能改变 B．碱基序列不同的双链DNA分子，(A＋C)/(G＋T)的值不一定相同 C．DNA甲基化会干扰RNA聚合酶对DNA部分区域的识别和结合 D．DNA甲基化后碱基互补配对原则不变，但不可通过半保留复制遗传给后代 答案　AC 解析　被甲基化的DNA遗传信息保持不变，但基因的表达会受到抑制，从而影响生物的表型，A正确；碱基序列不同的双链DNA分子，双链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对，因此A与T的含量相等，G与C的含量相等，(A＋C)/(G＋T)的值一定相同，都为1，B错误；DNA甲基化会抑制基因的表达，基因表达包括转录和翻译两个阶段，转录需要RNA聚合酶的参与，因此DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，C正确；DNA甲基化后碱基互补配对原则不变，即A与T配对，G与C配对，仍可通过半保留复制遗传给后代，D错误。 13．(2023·常州高一校考)如图表示发生在某种细菌体内遗传信息的传递过程，请据图回答下列问题： (1)图中酶Ⅰ和酶Ⅱ的名称分别是_____________________________________________。 (2)与mRNA相比较，DNA分子结构最主要的特点是____________________________。 (3)已知由图中DNA分子片段转录形成的mRNA含有1 000个碱基，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基总数的40%。若该DNA分子片段连续复制3次，则共需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸____________个。 (4)图中一条mRNA上同时结合了多个核糖体，其生物学意义是_____________________ ___________________________________________________________________________。 (5)与真核细胞内细胞核遗传信息传递相比，图中遗传信息传递的特点是_______________ _________________________________________________________。 答案　(1)RNA聚合酶、DNA聚合酶　(2)具有双螺旋结构　(3)4 200　(4)少量mRNA可迅速合成大量蛋白质　(5)边转录边翻译 解析　(1)图中酶Ⅰ表示转录形成mRNA需要的RNA聚合酶，酶Ⅱ表示DNA复制需要的DNA聚合酶。(2)与mRNA相比较，DNA分子结构最主要的特点是具有独特的双螺旋结构(两条脱氧核苷酸链)。(3)已知由图中DNA分子片段转录形成的mRNA含有1 000个碱基，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基总数的40%，则DNA模板链中和整个DNA分子中A和T之和占全部碱基总数的40%，则C占30%，即为600个。若该DNA分子片段连续复制3次，则共需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(23－1)×600＝4 200(个)。 14．如图甲为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，以及其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题： (1)图甲中Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为____________、________________。 (2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是___________________。 (3)从图甲中分析，基因表达过程中转录的发生场所有________________________。 (4)图甲中Ⅲ为____________，携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第________阶段。 (5)图乙为图甲中过程①，图中的b和d在化学组成上的区别是_____________________。 图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，a名称为______________。 答案　(1)核膜　线粒体DNA　(2)ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶　(3)细胞核、线粒体　(4)tRNA　苏氨酸　三　(5)前者含脱氧核糖，后者含核糖　RNA聚合酶 解析　(1)由图甲分析可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程。需要核糖核苷酸为原料，还需要RNA聚合酶和ATP。它们都是在细胞质中合成的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。(4)Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的密码子是ACU，据图表可知，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2的功能可能是参与有氧呼吸的第三阶段。(5)图甲中过程①是核DNA的转录，图乙中b在DNA分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而d在RNA分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。 学科网（北京）股份有限公司 $$