内容正文:
章末质量检测(三) 遗传的分子基础
[对应学生用书P166]
一、单项选择题
1.通过摩尔根、艾弗里、赫尔希、卡伽夫、沃森、克里克等数代科学家的研究,人们对遗传机制有了更深刻的认识。下列关于科学家们的表述,错误的是( )
A.摩尔根在人类历史上第一次把某一具体基因定位在特定染色体上
B.艾弗里完成了肺炎链球菌体外转化实验
C.卡伽夫提出了卡伽夫法则,认为DNA上的碱基互补配对
D.沃森、克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C [不同生物的DNA之间,4种脱氧核苷酸的数量和相对比例基本不相同,但无论哪种物质的DNA中,都有A=T和G=C,这被称为DNA化学组成的卡伽夫法则。]
2.下列关于DNA分子双螺旋结构主要特点的叙述,正确的是( )
A.核苷酸通过肽键互相连接
B.A与T配对,C与G配对
C.DNA分子的两条链方向相同
D.碱基和磷酸交替排列在内侧
B [核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,A错误;碱基互补配对原则中A与T配对,C与G配对,B正确;DNA分子的两条链方向相反,C错误;碱基和磷酸交替排列在外侧,D错误。]
3.下图是DNA分子片段的平面结构模式图,①~③组成DNA分子的基本结构单位,其中②表示( )
A.氢键 B.脱氧核糖
C.碱基 D.核苷酸
B [图中②表示的是脱氧核糖。]
4.下列关于DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A.复制以DNA分子的每一条母链为模板
B.需要原料尿嘧啶核糖核苷酸
C.DNA分子完全解旋后才开始复制
D.需要RNA聚合酶的参与
A [DNA复制时每一条母链均可作为模板进行复制,A正确;DNA复制的原料是4种游离的脱氧核糖核苷酸,B错误;DNA复制时边解旋边复制,C错误;DNA复制时需要解旋酶、DNA聚合酶等,转录时需要RNA聚合酶,D错误。]
5.在双链DNA分子中,有关四种碱基的关系,下列等式中错误的是( )
A.C/T=G/A B.A/T=G/C
C.A+G=T+C D.A+T=G+C
D [由DNA分子的结构特点可以知道,双链DNA分子中,A与T相等,G与C相等,因此双链DNA分子中C/T=G/A、A/T=G/C、A+G=T+C,但是A+T不一定与G+C 相等。 ]
6.关于真核细胞的基因表达,下列叙述不正确的是( )
A.基因翻译时,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
B.在细胞的生命历程中,mRNA的种类会不断发生变化
C.一个DNA分子上的全部基因转录后可合成多个mRNA分子
D.蛋白质与DNA结合形成染色质会阻碍RNA聚合酶与DNA结合
D [基因翻译时,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,A正确;在细胞的生命历程中,会发生分化,因此mRNA的种类会不断发生变化,B正确;一个DNA分子上的全部基因转录后可合成多个mRNA分子,C正确;蛋白质与DNA结合形成染色质不会阻碍RNA聚合酶与DNA结合进行转录的过程,D错误。]
7.如图为喜马拉雅兔在受到低温作用后毛色的变化,这种变化最可能是( )
A.遗传对基因表达的作用
B.环境对基因表达的作用
C.同源染色体发生互换
D.环境引起基因型的改变
B [低温(冰块)处理后毛色发生变化,该部位的基因没有变化,最可能是环境对基因表达的影响。]
8.基因控制生物性状的方式是( )
①通过控制全部核糖的合成控制生物体
②通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
③通过控制全部激素的合成控制生物体的性状
④通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
C [基因对性状的控制有两条途径,一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,二是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,C 正确。]
9.真核生物的DNA复制时,下列说法错误的是( )
A.碱基互补配对,保证DNA复制的准确进行
B.边解旋边复制,有利于DNA复制和转录同时进行
C.复制起始点的A、T比例高,有利于两条链的解开
D.半保留复制,有利于保持亲子代间遗传信息的连续性
B [复制过程中,遵循碱基互补配对原则,保证DNA复制的准确进行,A正确;DNA复制与转录不能同时进行,B错误;复制起始点的A、T比例高,则含有的氢键数目少,消耗的能量少,因而有利于两条链的解开,C正确;以原DNA分子的两条链分别为模板进行半保留复制,有利于保持亲子代间遗传信息的连续性,D正确。]
10.大肠杆菌的R1质粒上存在hok基因,能编码产生一种毒蛋白,会导致自身细胞裂解死亡,另外一个基因sok能够阻止细胞死亡。具体过程如图所示,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.有sok基因存在的细胞,hok基因不能正常转录
B.大肠杆菌hok基因的遗传遵循基因分离定律
C.若sok mRNA中A+U的比例为m,则hok mRNA中该比例也为m
D.该过程体现了基因可以通过酶的合成来控制生物性状
C [由图可知,sok mRNA能够与hok mRNA 结合形成RNA双链,阻止hok 基因的翻译过程,不影响hok基因的转录,A错误;大肠杆菌是原核生物,不遵循孟德尔遗传定律,B错误;因为sok mRNA可以与hok mRNA 互补配对,所以二者中A+U比例相同,C正确;由图可知,sok mRNA与hoR mRNA结合形成双链RNA,被酶降解,并不能体现基因通过酶的合成来控制生物性状,D错误。]
11.噬藻体是以蓝藻为寄主的DNA病毒,其侵染寄主细胞的方式与T2噬菌体相似。用32P标记噬藻体的DNA感染蓝藻细胞,培养一段时间,经搅拌、离心后进行放射性检测。下列叙述正确的是( )
A.32P标记的是噬藻体DNA中的4种碱基
B.搅拌的目的是使蓝藻细胞中的噬藻体释放出来
C.蓝藻细胞中嘌呤碱基含量与嘧啶碱基含量通常不相等
D.放射性主要出现在沉淀物中,可以证明噬藻体的遗传物质是DNA
C [32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸,A错误;搅拌的目的是让蛋白质外壳与蓝藻细胞分离,B错误;由于蓝藻细胞中RNA为单链,嘌呤和嘧啶的含量未知,故嘌呤碱基含量与嘧啶碱基含量通常不相等,C正确;缺乏蛋白质标记组,不能证明噬藻体的遗传物质是DNA,D错误。]
12.RNA病毒可分为+RNA病毒和-RNA病毒,其中+RNA能够作为翻译的直接模板,-RNA不能作为翻译的直接模板。下图是新型冠状病毒的物质构成和遗传信息的传递过程,下列说法正确的是( )
A.①和②过程需要逆转录酶和4种核糖核苷酸等物质
B.③过程的碱基配对方式有A-T和G-C两种
C.新型冠状病毒的遗传物质包括+RNA和-RNA
D.+RNA→-RNA→+RNA过程需要等量的嘌呤和嘧啶
D [①和②过程需要RNA聚合酶,不需要逆转录酶,A错误;③表示翻译过程,该过程中A与U互配,G与C互配,B错误;新型冠状病毒的遗传物质是+RNA,C错误;图示三个过程中都遵循碱基互补配对原则,且嘌呤总是和嘧啶配对,所以+RNA→-RNA→+RNA过程需要等量的嘌呤和嘧啶,D正确。]
二、非选择题
13.如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,据图回答下列问题:
(1)根据上述实验对下列问题进行分析:锥形瓶中的培养液用来培养大肠杆菌,其内的营养成分中是否含有32P?不含有。
(2)本实验需要进行搅拌和离心,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是 让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
(3)对下列可能出现的实验误差进行分析:
①测定发现,在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌,仍存在于培养液中。
②当接种噬菌体后培养时间过长,发现在搅拌后的上清液中也有放射性,最可能的原因是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来。
(4)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,指出下图中被标记部位分别是①②(填数字编号)。
解析 (1)图中锥形瓶中的培养液用于培养大肠杆菌,用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌时,锥形瓶内的营养成分中不能含有32P。(2)本实验需要进行搅拌和离心,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。(3)①测定发现,在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌,仍存在于培养液中。②当接种噬菌体后培养时间过长,发现在搅拌后的上清液中也有放射性,最可能的原因是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来。(4)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,那么35S在组成蛋白质中的氨基酸的R基上,即图中的①,32P在DNA的组成单位脱氧核苷酸的磷酸基团上,即图中②。
14.如图为DNA分子的一个片段结构模式图。据图分析回答问题:
(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构:①磷酸和②脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧,根据碱基互补配对原则,碱基③是胞嘧啶(填文字)。
(2)DNA进行复制时,首先需要解旋酶使④氢键断裂,再以两条链为模板合成子代DNA。
(3)DNA分子上分布着多个基因,能通过转录把遗传信息传递给mRNA(填“mRNA”或“tRNA”),进而控制蛋白质的合成,基因通常是具有遗传效应的DNA片段。
解析 (1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链以反向平行的方式盘旋成双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架;碱基排列在内侧,碱基之间通过氢键连接。(2)DNA进行复制时,首先需要解旋酶使氢键断裂,让两条链解旋,再以两条链为模板合成子代DNA。(3)DNA上有基因和非基因片段,基因通常是具有遗传效应的DNA片段,转录时,把遗传信息传递给mRNA,进而控制蛋白质的合成。
15.心肌细胞不能增殖,ARC基因在心肌细胞中的特异性表达能抑制其细胞凋亡,以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成前体RNA的加工过程中会产生许多小RNA,如miR223(链状)、HRCR(环状)。HRCR可以吸附miR223等,以达到清除它们的目的(如图)。当心肌细胞缺血、缺氧时,某些基因过度表达会产生过多的miR223,导致心肌细胞凋亡,最终引起心力衰竭。请回答:
(1)过程①的原料是核糖核苷酸,催化该过程的酶是_RNA聚合酶。过程②的场所是核糖体。
(2)若某HRCR中含有n个碱基,则其中有n个磷酸二酯键。链状小RNA越短越容易被HRCR吸附,这是因为其碱基数目少,特异性弱,更容易与HRCR结合。与ARC基因相比,核酸杂交分子1中特有的碱基对是A—U。
(3)缺血、缺氧时,某些基因过度表达产生过多的miR223,会导致过程②因模板的缺失而受阻,最终导致心力衰竭。
(4)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,其依据是HRCR与miR223碱基互补配对,促使ARC基因的表达增加,抑制心肌细胞的凋亡。
解析 (1)过程①形成mRNA,称为转录,催化该过程的酶是RNA聚合酶,原料是核糖核苷酸,过程②表示翻译,翻译过程的场所是核糖体。(2)HRCR为单链环状RNA分子,其中所含磷酸二酯键数目与碱基数目相同,因此若某HRCR中含有n个碱基,则其中有n个磷酸二酯键。链状小RNA越短越容易被HRCR吸附,这是因为其碱基数目少,特异性弱,更容易与HRCR结合。与ARC基因(碱基配对方式为A—T、C—G)相比,核酸杂交分子1 (碱基配对方式为A—U、C—G )中特有的碱基对是A—U。(3)缺血、缺氧时,某些基因过度表达产生过多的miR223, miR223与mRNA结合形成核酸杂交分子1,导致过程②因模板的缺失而受阻,最终导致心力衰竭。(4)科研人员认为, HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,其依据是HRCR与miR223碱基互补配对,促使ARC基因的表达增加,抑制心肌细胞的凋亡。
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