专题04 遗传的分子基础（期中真题汇编，广东专用）高一生物下学期

专题04 遗传的分子基础 3大高频考点概览 考点01 DNA结构 考点02 DNA复制 考点03 DNA 基因表达 地 城 考点01 DNA结构 一、单选题 1．(25-26高一上·广东东莞光明中学·期中)DNA指纹技术可以用来识别身份。下图为某刑事案件的DNA指纹图，据图分析，正确的是（    ） A．该技术的主要原理是DNA的多样性 B．怀疑对象1的嫌疑最大 C．怀疑对象2的嫌疑最大 D．怀疑对象3的嫌疑最大 2．(25-26高一上·华南师范大学附属中学·期中)在法医学上，要确认某人是否为嫌疑犯，可提取其血样或毛囊的DNA，做成DNA指纹，DNA指纹技术是一种通过分析DNA序列的差异性来判断个体身份的方法。下列有关叙述正确的是（　　） A．毛囊细胞的DNA仅分布在细胞核中 B．分析DNA序列是对其碱基序列进行分析 C．人的遗传信息储存在DNA和RNA中 D．该技术的原理是DNA空间结构的多样性 3．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)科研团队对不同品种的兰花进行研究时，通过分析某段特定的DNA区域来区分它们。其主要依据是不同品种兰花的（    ） A．DNA的螺旋结构具有特异性 B．DNA中的磷酸基团具有特异性 C．DNA的嘌呤碱基比例具有特异性 D．DNA中的脱氧核苷酸排列顺序具有特异性 4．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)某同学要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的DNA双螺旋结构模型。下列叙述错误的是（    ） A．制作过程中需要准备代表腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）的材料 B．该模型中两条链之间的碱基通过氢键相连，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键 C．模型的两条链应反向平行，且每条链的脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成基本骨架 D．一条脱氧核苷酸链上的任意两个脱氧核糖通过一个磷酸基团相连 5．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)科研人员通过提取藏羚羊的DNA来建立个体识别体系，助力藏羚羊保护工作。下列叙述正确的是（    ） A．藏羚羊的DNA由核糖核苷酸聚合而成，含2条链 B．利用DNA建立个体识别体系，是基于不同藏羚羊DNA的特异性 C．建立体系时需测定DNA中A、T、C、G的数量，无需关注排列顺序 D．提取藏羚羊的脂肪也能用于建立个体识别体系 6．(24-25高一下·广东深圳盐田高级中学·期中)科学家通过提取野生大熊猫的DNA来办理“身份证”，实现大熊猫的数据化保护，下列叙述正确的是（　　） A．DNA分子的多样性取决于碱基对空间结构的多样性 B．用DNA办理“身份证”是因为不同个体的DNA中脱氧核苷酸连接的方式不同 C．大熊猫细胞的核酸中（A＋G）/（T＋C）=1 D．大熊猫的一个DNA中腺嘌呤有a个，占全部碱基的比例为b，则鸟嘌呤为（a－2ab）/2b 7．(24-25高一下·广东部分学校·期中)假设T2噬菌体的DNA中含有碱基X个，腺嘌呤有Y个，其一条DNA单链的部分序列是5′-GGCTAC-3′。下列有关叙述正确的是（    ） A．T2噬菌体的DNA的碱基排列在内侧，构成基本骨架 B．T2噬菌体的DNA中胞嘧啶的含量为X/2-Y个 C．题中DNA单链的互补链的序列是5′-CCGATG-3′ D．大肠杆菌为T2噬菌体的复制提供原料、模板、ATP等 8．(24-25高一下·广东珠海北师大南山附中-珠海容闳高中联考·期中)DNA复制是一个非常复杂而又精细的过程，如图为DNA复制示意图。下列有关DNA复制的叙述正确的是（　　） A．DNA复制是边解旋、边复制过程，解旋酶和DNA聚合酶会同时与模板链结合 B．复制过程中DNA两条新链的合成是连续的，都从5'往3'方向延伸 C．某DNA分子碱基A有200个，占整个DNA20%，该分子第2次复制需要600个碱基G D．细胞分裂的间期，每条染色体上DNA在一系列酶的调控下，一般同时复制、同时结束 9．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A+T)/(C+G)的比值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是（　　） DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪肿 (A+T)/(C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43 A．猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些 B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同 C．小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍 D．同一个体不同组织的DNA碱基组成相同 10．(24-25高一下·广东广州第六中学·期中)对于一个双螺旋结构的DNA分子，以下正确的是（　　） A．含有4种核糖核苷酸 B．碱基数量＝脱氧核苷酸数量＝脱氧核糖数量 C．若含有30个T，则应含有30个G D．含氮碱基和磷酸交替排列 11．(25-26高一上·广东茂名高州·期中)模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，这种描述有时可以借助于具体的实物或其他形象化手段来表达。下列有关叙述正确的是（　　） A．在用橡皮泥制作细胞模型时，科学性是第一位的 B．辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型是数学模型 C．大肠杆菌的电镜照片和DNA双螺旋结构模型都是概念模型 D．画概念图属于构建物理模型，可用于梳理并建构知识体系 二、解答题 12．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)如图表示人体细胞内遗传物质的平面结构模式图，据图回答问题： (1)图中2、3的名称分别是________、________；在人体细胞中，遗传物质主要存在于______（填场所）；人体细胞中的基因是指_______。 (2)如图所示分子的基本骨架是_____，图中标号为10的一条链从上至下的方向为_____（填“5′→3'”或“3′→5'”）。 (3)可以根据______原则推测出图中标号为4的碱基种类，从而推测出标号为7的核苷酸的名称为_____。 13．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)下图表示细胞内DNA复制过程，DNA解旋后，SSB蛋白与模板链结合，使复制能够顺利进行，请回答下列问题： (1)解旋需要____酶的参与，图中X代表______酶，按照______原则将原料合成新链。图中方框内新链片段合成中，共形成_____个氢键。 (2)DNA复制结束后，在图中给出的DNA单链中，碱基序列相同的有____（填图中字母） (3)据图分析，SSB蛋白的作用可能是_____。 14．(24-25高一下·广东广州华南师范大学附属中学教育集团联考·期中)下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题： (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的__________结构，从图乙中可以看出DNA是由__________条平行且走向__________的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是__________。 (2)图乙中1代表的键为__________。与图乙中碱基2相配对的碱基是__________ （填中文名称）；由3、4、5组成的结构名称为__________。 (3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值__________ （填“相同”或“不同”）。 (4)若在一单链中（A+T）/（G+C）＝n，则整个DNA分子中其比例为__________。如果用15N标记某DNA分子，再把它放到14N培养基中培养3代，则含15N标记的DNA分子占总数的________。 三、实验题 15．(24-25高一下·广东联考·期中)1952年，科学家赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质。图1表示某组实验的过程示意图，图2表示该组实验中随着保温时间的延长，上清液放射性强度的变化。回答下列问题： (1)噬菌体在大肠杆菌中增殖的过程需要细菌提供的原料有_______，实验过程中不能直接在无细胞的培养基上标记噬菌体，原因是_______。 (2)该组实验过程中，搅拌的目的是_______，根据图2可知，该组实验标记的放射性同位素为________，保温时间过长会导致上清液放射性强度偏高的原因是_______。 (3)噬菌体的遗传物质是DNA，________构成了噬菌体DNA分子的基本骨架，若某噬菌体DNA分子中一条链上A+T占该链的比例为40%，则另外一条链上G+C占该链的比例为________。 地 城 考点02 DNA复制 一、单选题 1．(24-25高一下·广东部分学校·期中)科学家将15N标记的大肠杆菌置于含14NH4Cl的培养基中培养若干代，提取DNA进行离心处理，结果如图所示，已知15N/15N-DNA离心后为重带，15N/14N-DNA离心后为中带，14N/14N-DNA离心后为轻带。据图分析，出现图中结果的大肠杆菌至少需要培养（　　）    A．一代 B．二代 C．三代 D．四代 2．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)为研究DNA的复制方式，先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养若干代，使DNA的氮元素均被15N标记（离心结果见图甲试管），后转至含14N的培养基培养。提取每代大肠杆菌的DNA进行离心，离心结果见试管乙、丙、丁。下列关于该实验的叙述，错误的是（    ） A．甲试管中DNA的两条链均含15N，密度最大，离心后在试管底部形成条带 B．大肠杆菌在14N培养基繁殖三代后DNA全部含有14N C．该实验运用了同位素标记法和密度梯度离心技术来探究DNA复制方式 D．从甲试管到乙试管，DNA分子中氢键的数目发生了改变 3．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)在DNA复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构即复制泡，下列有关说法错误的是（    ） A．图中有多个复制泡，说明果蝇DNA是多起点复制 B．复制泡的大小可以反映DNA复制起始时间的早晚 C．DNA复制时，DNA聚合酶催化核糖核苷酸连接到核苷酸链上 D．在复制叉处，解旋酶与DNA分子结合，可断开双链间的氢键 4．(24-25高一下·广东清远六校·期中)用35S或32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌（Ⅰ组）和用35S或32P标记的T2噬菌体侵染带35S标记的大肠杆菌（Ⅱ组），经适当操作处理后，检测子代噬菌体（增殖代数>2）。下列叙述正确的是（    ） A．Ⅰ组中用35S标记处理后的子代噬菌体蛋白质中部分含有35S B．Ⅰ组中用32P标记处理后的子代噬菌体DNA中均含有32P C．Ⅱ组中用35S标记处理离心后的放射性主要分布在上清液 D．Ⅱ组子代噬菌体的蛋白质中均含有35S 5．(24-25高一下·广东实验中学·期中)哺乳动物线粒体DNA复制的过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．OH、OL是线粒体DNA两条链的复制起始点 B．线粒体DNA的复制方式属于半保留复制 C．按照碱基互补配对原则，A链和H链的碱基互补 D．L链作模板时，其子链的延伸方向是5'端→3'端 6．(24-25高一下·广东部分学校·期中)科学的研究方法是科学研究中的重要部分，假说—演绎法肯定了理性和演绎在科学中的作用。下列有关分析错误的是（    ） A．假说是通过推理和想象提出的，能对已有实验现象作出合理解释 B．孟德尔设计并完成了测交实验，属于假说—演绎法中的验证过程 C．摩尔根利用“F1红眼♀×白眼♂”实验验证了白眼基因在X染色体上 D．梅塞尔森等利用假说—演绎法证明了DNA的半保留复制 7．(24-25高一下·广东部分学校·期中)科研人员在某试管中加入4种脱氧核苷酸（其中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用放射性同位素标记）、ATP和噬菌体的DNA等物质，结果在该试管中检测到含有放射性标记的噬菌体DNA。下列分析错误的是（    ） A．实验结果表明噬菌体的DNA分子具有自我复制能力 B．噬菌体的DNA能够为DNA复制提供模板 C．1个噬菌体DNA分子复制1次产生4个噬菌体DNA分子 D．ATP能为DNA分子复制提供能量 8．(24-25高一下·广东广州第六中学·期中)有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（　　） A．两种过程均有可能在细胞核外进行 B．两种过程需要不同的酶 C．两种过程中DNA分子完全解旋 D．两种过程都以DNA为模板 二、实验题 9．(24-25高一下·广东清远211联盟·期中)研究人员以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。关于DNA复制机制，科学家曾经提出三种假说，假说内容如图1所示。回答下列问题：    (1)研究人员先用含有⁵NH4Cl培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖多代，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种______分子，作为DNA复制的原料，最终得到含⁵N的大肠杆菌，DNA单链中两个碱基之间通过______相连。 (2)将含15N的大肠杆菌转移到¹⁴NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F1DNA），进行密度梯度离心，得到离心管中的条带分布如图2A。之后将F1DNA用解旋酶处理，再进行密度梯度离心，得到离心管中的条带分布如图2B。根据以上实验结果，可排除“弥散复制”假说，依据是______，但该结果并不能够说明DNA的复制方式就是“半保留复制”，理由是_______。 (3)为了进一步验证假说，研究人员将上述F1大肠杆菌继续在含14N的培养基上继续繁殖一代，之后进行密度梯度离心，若离心后DNA分子在离心管中的条带分布是_______，则可说明DNA的复制方式是“半保留复制”。 10．(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)洋葱根尖分生区某细胞内的某种生理过程如图1，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA的一条链，AB表示相关酶。回答下列问题。 (1)DNA的基本骨架是由____________构成的，排列在外侧，图1过程发生在洋葱根尖细胞的__________________（填场所），其中乙、丙分开的时期为_____________。 (2)A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的_________连接在一起从而形成子链，而A是_________酶。 (3)若一个DNA分子含有1800个碱基，其中鸟嘌呤占20%，则该DNA复制2次后共需要______个腺嘌呤。 (4)赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液中的放射性，得到如图2所示的实验结果。搅拌充分后，上清液中32P的放射性仍达到30%，其原因可能是__________________。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照，如果存活率明显低于100%，则上清液中放射性物质32P的含量会_________，原因是___________________。 11．(24-25高一下·广东实验中学·期中)遗传信息从DNA传递给蛋白质的“中间载体”是什么呢？1958年，Crick提出核糖体RNA是“信使”（假说一）。1961年，Jacob和Meselson认为细胞内肯定存在一种特殊的RNA（称为mRNA），以DNA为模板合成后运输到细胞质中，为蛋白质的合成提供模板（假说二）。 (1)核糖体种类由核糖体RNA类型决定。若假说一成立，则细胞内应该有许多______（填“相同”或“不同”）的核糖体。若假说二成立，则细胞内的mRNA应该与细胞内原有的______结合，并指导蛋白质合成。 (2)多位科学家对信使RNA假说进行了验证。实验过程及结果如下：    ①在含有15NH4Cl的培养基中培养细菌，由于细菌利用其合成 __________（答出两种）等生物大分子，经过若干代培养后，将获得具有15N-核糖体的“重”细菌。 ②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl的培养基上培养，用噬菌体侵染这些细菌，同时在该培养基中加入32P标记的__________作为原料以标记所有新合成的RNA。 ③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，结果如图1所示，证明大肠杆菌被侵染后____（“合成”或“不合成”）新的核糖体，这一结果否定了假说 _____ 。此时32P标记仅出现在离心管的底部，结果如图2所示，这说明 ___________ 与15N-核糖体相结合，这为另一假说提供了证据。 (3)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”，还需要进行两组实验，请选择下列序号填入表格。 组别 实验处理 预期结果 1 _____   _____         2 _____         _____ ①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合 ②新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合 ③出现DNA﹣RNA杂交现象 ④不出现DNA﹣RNA杂交现象 12．(24-25高一下·广东清远六校·期中)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制，如图表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。    (1)研究DNA复制方式的方法有同位素标记法和______。将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代，如果DNA为半保留复制，则离心后试管中DNA的位置应如图中试管______（填标号）所示。 (2)若将含14N的DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次，进行离心，得到结果如图1，X层与Y层的DNA分子数之比为______。若将复制产物经加热处理后再离心，结果如图2所示。除加热处理外，还可通过加入______处理。Z层与W层的核苷酸链之比为______。该DNA分子（14N）含有2000个碱基对，腺嘌呤占30%，复制3次所需胸腺嘧啶的个数是______个。    (3)将DNA分子双链用3H标记的细胞（2n=6）移入普通培养液（不含放射性元素）中，再让细胞连续进行有丝分裂。利用图中的a、b、c代表染色体的标记情况，在普通培养液中培养至第一次有丝分裂中期时，细胞中染色体标记情况是下图中______（填标号，下同）。培养至第二次有丝分裂中期时，细胞中染色体标记情况是下图中______。    13．(24-25高一下·广东广州华南师范大学附属中学教育集团联考·期中)DNA能强烈地吸收紫外可见光，因此用紫外可见光照射，吸收光谱的波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图1所示。为探究DNA的复制方式，研究人员进行了如下实验： I.将大肠杆菌放在含有15NH4Cl（氮源）的培养液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代； II.提取大肠杆菌的DNA，测定吸收光谱（图2a所示，波峰出现在P处）； III.将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl（氮源）的培养液中培养。 IV.在培养到第6、13、20分钟时，分别取样，提取DNA，并测定吸收光谱，结果如图2b～d所示。 (1)图2的结果可否定__________假设，理由是__________。 (2)若要探究另外两种假设哪种成立，实验方法是：应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到________分钟，测定________。 (3)结果表明，半保留复制假设成立。请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e，要求反映出波峰的位置与P和Q的关系__________。 (4)综上所述，图2a～d波峰的位置由P处逐渐上移到Q处，原因可能是__________。 三、解答题 14．(24-25高一下·广东珠海北师大南山附中-珠海容闳高中联考·期中)上世纪中叶，美国遗传学家赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，证明DNA是遗传物质。下图是部分实验的示意图。 (1)赫尔希和蔡斯利用了_____技术，完成了具有说服力的实验。 (2)由上图所示实验结果可知，该实验中噬菌体的化学成分_____被同位素标记，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要_____提供的DNA作模板和_____提供的氨基酸作原料。 (3)若侵染细菌的3个噬菌体DNA双链被32P标记，那么释放的100个子代噬菌体中，具有放射性的有_____个；假设实验的操作流程符合科学要求，释放的子代噬菌体只有2个具有放射性，分析可能的原因有_____（至少答出两点）。 15．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)科学家在研究DNA分子复制方式时进行将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。 (1)根据图1所示信息，可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为______h。 (2)从图2中可看成DNA的复制方式是____________，此过程遵循了__________原则。________（填“甲链”或“乙链”）为后随链，该链的合成过程中，除需要解旋酶之外，还需要________（至少答出一种）等酶。 (3)该DNA分子有1000个碱基对，其中有400个C—G对，某一条链（a链）上有500个A，下列说法正确的是（　　） A．a链上有100个T，其互补链上有500个T B．a链上最多有400个G，在这种情况下其互补链上没有G C．这个DNA分子的碱基对中一共有2000个氢键 D．以这个DNA分子为模板进行3轮复制，至少需要消耗4200个A 地 城 考点03 DNA 基因表达 一、单选题 1．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)下列关于DNA、RNA和基因的叙述，正确的是（    ） A．病毒中基因是具有遗传效应的RNA片段 B．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中 C．RNA一般是单链，所以不含氢键 D．HIV病毒的遗传物质中，A+C=T+G 2．(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述正确的是（    ） A．农杆菌这些特定的基因不可以在番薯细胞内复制 B．农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列 C．农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞 D．农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的RNA片段 3．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)果蝇细胞中含有调控“生物钟”的per基因，其表达产物PER蛋白在白天被降解，在夜间积累到一定浓度后与TIM蛋白结合并抑制per基因的表达，从而周期性地调控果蝇的生物钟。下列叙述正确的是（    ） A．图中涉及到遗传信息流向为： B．图中的核糖体从左向右相继与mRNA结合，合成PER蛋白 C．据图推测，夜晚PER蛋白与TIM蛋白的复合物可以抑制①过程 D．亲代果蝇因per基因甲基化而改变作息，子代果蝇的作息通常不受影响 4．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)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代表相应过程。下列叙述正确的是（    ） A．+RNA具有携带遗传信息和mRNA的功能 B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代 C．病毒在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA D．过程④在该病毒的核糖体中进行 5．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)正常的α-珠蛋白由141个氨基酸组成，控制其合成的基因中第139个氨基酸对应的碱基对缺失了一个后，形成了含146个氨基酸的新蛋白。下列叙述错误的是（    ） A．该变异属于基因突变 B．基因能指导蛋白质的合成 C．碱基对的缺失导致终止密码子后移 D．新蛋白中氨基酸的种类和数目均有所增加 6．(24-25高一下·广东江门两校·期中)常见的能引起肺炎的病原体有病毒、细菌和支原体。已知在抗生素类药物中，头孢可抑制病原体细胞壁的合成，阿奇霉素与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。如图为支原体的结构模式图，下列有关叙述正确的是（    ） A．支原体是原核生物，将其遗传物质水解可得到8种核苷酸 B．细菌和支原体共有的细胞器是核糖体 C．头孢和阿奇霉素均可用于治疗支原体感染引起的肺炎 D．头孢对病毒感染引起的肺炎也有较好的疗效 7．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)图是某高等生物细胞中基因R表达过程的图，“→”表示信息传递或物质转移的路径和方向，①-③表示物质。下列有关叙述正确的是（　　） A．基因R表达过程只发生在细胞核内 B．过程a需要DNA聚合酶参与 C．组成①和③的碱基种类不同 D．图中②上的核糖体是从右往左移动的 8．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)科学研究发现，未经人工转基因操作的水稻中含有某种细菌的部分基因，而这些基因的表达促使水稻叶片光合作用效率提高。下列相关叙述错误的是（    ） A．水稻和该细菌的基因都遵循碱基互补配对原则 B．水稻和该细菌的基因都是4种碱基对的特定排列 C．该细菌和水稻的基因都是由脂肪和蛋白质组成 D．这些基因可能在自然条件下从该细菌转入了水稻细胞 9．(24-25高一下·广东清远211联盟·期中)某种两性花植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花，但在30℃的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是（　　） A．在25℃的条件下，红花植株自交的后代中可能会出现白花植株 B．探究一开白花植株的基因型，最简单的方法是在25℃下进行测交 C．在25℃的条件下生长的白花植株自交，后代中不会出现红花植株 D．在30℃的条件下的白花植株自交，后代在25℃下可能出现红花 10．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，以花粉、花蜜为食的幼虫将发育成工蜂，而以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列叙述不正确的是（    ） A．DNA甲基化水平是幼虫发育成蜂王的关键要素 B．DNA甲基化水平没有使Dnmt3基因的碱基序列发生改变 C．花粉可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化 D．染色体的组蛋白发生乙酰化也会影响基因的表达 11．(24-25高一下·广东中山纪念中学·)染色体架起了基因和性状之间的桥梁，有关叙述正确的是（    ） A．相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的 B．不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的 C．生物体的性状都是由基因决定的，基因在染色体上呈线性排列 D．位于X或Y染色体上的基因，其控制的性状与性别的形成都有一定的关系 12．(24-25高一下·广东珠海·期中)细胞内转铁蛋白的浓度受到铁离子浓度的调节。转铁蛋白mRNA的起始密码上游有铁反应元件，能与铁反应元件结合蛋白发生特异性结合，阻遏基因表达，过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．转铁蛋白mRNA是单链，其上也存在着氢键 B．铁反应元件存在于转铁蛋白mRNA翻译起始部位前端 C．Fe3+浓度低时，铁反应元件结合蛋白活性变化可能干扰了RNA聚合酶认读转铁蛋白mRNA D．铁反应元件结合蛋白会因Fe3+浓度的升高而引起其空间结构改变，失活后其活性可以恢复 二、解答题 13．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)如图是常染色体上某基因部分碱基序列，其指导合成的肽链中氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……，表格中为部分氨基酸的密码子表，请回答下列问题： 密码子 氨基酸 AUG 甲硫氨酸/起始密码子 CAU、CAC 组氨酸 AAG 赖氨酸 UCC 丝氨酸 CCU 脯氨酸 UAA 终止密码子 (1)该基因转录的场所在______，转录时以______（填序号）为模板链。 (2)翻译的场所在_____，翻译时模板上的碱基序列为______。 (3)若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链将______（填“变长”、“变短”或“不变”），原因是_________。 14．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。图1为缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程，其中的①②③④表示过程，a、b、c、d表示合成的多肽链。回答相关问题： DNA双螺旋中碱基对 T G G mRNA碱基（5'→3’） tRNA反密码子（3'-5'） U 氨基酸 (1)癌细胞被称为不死细胞，能够无限增殖，在增殖过程中需要不断合成需要的蛋白质，DNA控制合成蛋白质的过程包括_______（填数字编号），完成①过程需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是______________。 (2)图中一个mRNA分子上可同时结合多个核糖体，其生理意义是___________。 最终形成的多肽链a、b、c、d的氨基酸序列_______（填“相同”或“不同”）。表中表示遗传信息传递过程中DNA、mRNA、tRNA和氨基酸的对应关系，则该序列对应的氨基酸为_______________（密码子和氨基酸对应关系：ACC苏氨酸：UGG色氨酸：AGG精氨酸：UCC丝氨酸。） (3)饥饿疗法是指通过微导管向肿瘤供血动脉内注入栓塞剂，阻断肿瘤的血液供应，使肿瘤细胞缺血、缺氧死亡，利用图展示的调控过程，说明如何通过影响蛋白质的合成进而抑制癌细胞的分裂；________。 15．(24-25高一下·广东实验中学·期中)神经营养因子（BDNF）是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA，长度为19～25个核苷酸，能特异性调控相应基因的表达。如图为BDNF基因的表达及调控过程。回答下列问题： (1)图1中甲过程需要 __________ 酶的催化。乙过程需要以 ________ 为原料，方向是 ________ （用A、B和箭头表示）。 (2)图2中tRNA的功能是 _____________ ，该tRNA上的氨基酸为 _________ 。（部分氨基酸对应的密码子UAC：酪氨酸；AUG：甲硫氨酸；CAU：组氨酸；GUA：缬氨酸）。 (3)由图1可知，miRNA﹣195调控BDNF基因的表达的机理是__________________。 (4)现推测精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量低。基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路：_______ 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 遗传的分子基础 3大高频考点概览 考点01 DNA结构 考点02 DNA复制 考点03 DNA 基因表达 地 城 考点01 DNA结构 一、单选题 1．(25-26高一上·广东东莞光明中学·期中)DNA指纹技术可以用来识别身份。下图为某刑事案件的DNA指纹图，据图分析，正确的是（    ） A．该技术的主要原理是DNA的多样性 B．怀疑对象1的嫌疑最大 C．怀疑对象2的嫌疑最大 D．怀疑对象3的嫌疑最大 【答案】B 【详解】A、每个DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性，DNA指纹技术依据的原理是DNA分子的特异性，A错误； BCD、据图分析可知，怀疑对象最可能是1号，其与从受害者体内分离的罪犯DNA样品基本吻合。B正确，CD错误。 故选B。 2．(25-26高一上·华南师范大学附属中学·期中)在法医学上，要确认某人是否为嫌疑犯，可提取其血样或毛囊的DNA，做成DNA指纹，DNA指纹技术是一种通过分析DNA序列的差异性来判断个体身份的方法。下列有关叙述正确的是（　　） A．毛囊细胞的DNA仅分布在细胞核中 B．分析DNA序列是对其碱基序列进行分析 C．人的遗传信息储存在DNA和RNA中 D．该技术的原理是DNA空间结构的多样性 【答案】B 【详解】A、毛囊细胞的DNA主要分布在细胞核中，但线粒体内也含有少量DNA，因此“仅分布在细胞核中”的说法错误，A错误； B、DNA序列由脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序决定，分析DNA序列即分析其碱基对的排列顺序，B正确； C、人的遗传信息储存在DNA中，RNA仅作为转录产物传递信息，并非储存遗传信息，C错误； D、DNA指纹技术的原理是DNA碱基序列的特异性，而非空间结构的多样性（所有DNA均为双螺旋结构），D错误。 故选B。 3．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)科研团队对不同品种的兰花进行研究时，通过分析某段特定的DNA区域来区分它们。其主要依据是不同品种兰花的（    ） A．DNA的螺旋结构具有特异性 B．DNA中的磷酸基团具有特异性 C．DNA的嘌呤碱基比例具有特异性 D．DNA中的脱氧核苷酸排列顺序具有特异性 【答案】D 【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成的．DNA特异性的根本原因是因为DNA分子具有特定的脱氧核苷酸排列顺序，即碱基排列顺序。 【详解】A、不同物种的 DNA 都具有双螺旋结构，这是 DNA 的共性，不是区分不同品种兰花的依据，A错误； B、磷酸基团是DNA的基本组成成分，所有DNA的磷酸基团均相同，B错误； C、不同物种 DNA 中嘌呤碱基（腺嘌呤 A、鸟嘌呤 G ）比例遵循碱基互补配对原则（A=T、G=C ），无物种特异性，C错误； D、DNA 的特异性源于脱氧核苷酸（碱基对 ）的排列顺序，不同品种兰花 DNA 特定区域的脱氧核苷酸排列顺序不同，可借此区分，D正确。 故选D。 4．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)某同学要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的DNA双螺旋结构模型。下列叙述错误的是（    ） A．制作过程中需要准备代表腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）的材料 B．该模型中两条链之间的碱基通过氢键相连，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键 C．模型的两条链应反向平行，且每条链的脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成基本骨架 D．一条脱氧核苷酸链上的任意两个脱氧核糖通过一个磷酸基团相连 【答案】D 【分析】DNA由两条脱氧核苷酸链组成，两条链沿着同一中心轴以相反的方向（一条为5'→3'，另一条为3'→5'）缠绕，形成双螺旋结构。两条链之间通过碱基之间的氢键连接，遵循碱基互补配对原则： 腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，形成2个氢键； - 鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，形成3个氢键。 这种配对方式保证了DNA复制时遗传信息的准确传递。 【详解】A、DNA的碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G），制作模型需准备这4种碱基材料，A正确； B、DNA中A与T通过2个氢键配对，G与C通过3个氢键配对，描述符合实际，B正确； C、DNA两条链反向平行，脱氧核糖和磷酸交替连接构成骨架，位于外侧，C正确； D、脱氧核苷酸链中，相邻脱氧核糖通过磷酸二酯键连接（一个磷酸连接两个脱氧核糖），但链的两端脱氧核糖仅连接一个磷酸，因此“任意两个脱氧核糖通过一个磷酸相连”错误，D错误。 故选D。 5．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)科研人员通过提取藏羚羊的DNA来建立个体识别体系，助力藏羚羊保护工作。下列叙述正确的是（    ） A．藏羚羊的DNA由核糖核苷酸聚合而成，含2条链 B．利用DNA建立个体识别体系，是基于不同藏羚羊DNA的特异性 C．建立体系时需测定DNA中A、T、C、G的数量，无需关注排列顺序 D．提取藏羚羊的脂肪也能用于建立个体识别体系 【答案】B 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，而非核糖核苷酸，且DNA通常为双链结构，A错误；   B、不同个体的DNA碱基排列顺序（尤其非编码区）具有特异性，可用于个体识别，B正确；   C、DNA的特异性由碱基排列顺序决定，而非仅碱基数量，C错误；   D、脂肪不含DNA，无法通过其建立个体识别体系，D错误。 故选B。 6．(24-25高一下·广东深圳盐田高级中学·期中)科学家通过提取野生大熊猫的DNA来办理“身份证”，实现大熊猫的数据化保护，下列叙述正确的是（　　） A．DNA分子的多样性取决于碱基对空间结构的多样性 B．用DNA办理“身份证”是因为不同个体的DNA中脱氧核苷酸连接的方式不同 C．大熊猫细胞的核酸中（A＋G）/（T＋C）=1 D．大熊猫的一个DNA中腺嘌呤有a个，占全部碱基的比例为b，则鸟嘌呤为（a－2ab）/2b 【答案】D 【分析】核酸分为DNA 和RNA，核酸是遗传信息的携带者，具有多样性和特异性。 【详解】A、DNA分子的多样性取决于碱基对的排列顺序的多样性，A错误， B、用DNA办理“身份证”是因为不同个体的DNA中脱氧核苷酸的排列顺序不同，而不同个体的DNA中脱氧核苷酸连接的方式是相同的，均是通过磷酸二酯键相连，B错误； C、大熊猫细胞的核酸包括RNA和DNA，DNA和RNA中均含有A，只有DNA中含有T，（A＋G）/（T＋C）的比例不等于1，C错误； D、A＝a，腺嘌呤占比为b，则总碱基数为a/b，故A+G＝碱基总数的一半=1/2a/b，计算可得G＝（a－2ab）/2b，D正确。 故选D。 7．(24-25高一下·广东部分学校·期中)假设T2噬菌体的DNA中含有碱基X个，腺嘌呤有Y个，其一条DNA单链的部分序列是5′-GGCTAC-3′。下列有关叙述正确的是（    ） A．T2噬菌体的DNA的碱基排列在内侧，构成基本骨架 B．T2噬菌体的DNA中胞嘧啶的含量为X/2-Y个 C．题中DNA单链的互补链的序列是5′-CCGATG-3′ D．大肠杆菌为T2噬菌体的复制提供原料、模板、ATP等 【答案】B 【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：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。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 【详解】A、T2噬菌体的DNA分子具有双链结构，其中，磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架，A错误； B、设T2噬菌体的DNA中含有碱基X个，腺嘌呤有Y个，双链DNA中嘌呤数等于嘧啶数，因而T2噬菌体的DNA中胞嘧啶和胸腺嘧啶之和等于X/2，又知胸腺嘧啶的数目与腺嘌呤数目相等，因而该DNA分子中胞嘧啶的含量为X/2-Y个，B正确； C、题中DNA单链的互补链的序列是3′-CCGATG-5′，C错误； D、由于噬菌体为非细胞生物，专性寄生物，因此，T2噬菌体的DNA 复制时需要大肠杆菌提供能量、原料等，但模板来自噬菌体本身，D错误。 故选B。 8．(24-25高一下·广东珠海北师大南山附中-珠海容闳高中联考·期中)DNA复制是一个非常复杂而又精细的过程，如图为DNA复制示意图。下列有关DNA复制的叙述正确的是（　　） A．DNA复制是边解旋、边复制过程，解旋酶和DNA聚合酶会同时与模板链结合 B．复制过程中DNA两条新链的合成是连续的，都从5'往3'方向延伸 C．某DNA分子碱基A有200个，占整个DNA20%，该分子第2次复制需要600个碱基G D．细胞分裂的间期，每条染色体上DNA在一系列酶的调控下，一般同时复制、同时结束 【答案】C 【分析】DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。 【详解】A、DNA复制是边解旋、边复制过程，解旋酶和DNA聚合酶给模板链结合是有先后顺序的，通常是解旋酶先结合在模板链，而后DNA聚合酶再结合到模板链上，A错误； B、从图像判断，左侧子链可以连续复制，右侧子链的延伸方向与解旋方向相反，不连续复制，但子链延伸的方向均为从5'往3'方向延伸，B错误； C、某DNA分子碱基A有200个，占整个DNA的20%，由于DNA中嘌呤数等于嘧啶数，因此，G在DNA中的含量为30%，因此G的数目为300个，则该DNA分子第2次复制（即新合成2个DNA分子）需要2×300=600个碱基G，C正确； D、细胞分裂的间期，DNA复制是个渐变的过程，因此，每条染色体上DNA在一系列酶的调控下，一般不会同时复制、同时结束，D错误。 故选C。 9．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A+T)/(C+G)的比值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是（　　） DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪肿 (A+T)/(C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43 A．猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些 B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同 C．小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍 D．同一个体不同组织的DNA碱基组成相同 【答案】D 【分析】1、DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则； 2、C和G之间有3个氢键，而A和T之间有2个氢键，因此DNA分子中C和G所占的比例越高，其稳定性越高。 【详解】A、由于碱基A与T之间有两个氢键，而G与C之间有三个氢键，DNA分子中氢键的数量越多，即(A+T)/(C+G)比值越小，DNA分子的结构越稳定，据表格可知，大肠杆菌的(A+T)/(C+G)比值最小，因此大肠杆菌的DNA分子结构最稳定，A错误； B、小麦和鼠中（A+T）/（C+G）的比值相等，但两者的DNA分子数目可能不同，以及碱基的排列顺序不同，故小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息不同，B错误； C、表中小麦和鼠的（A+T）/（G+C）比例相等，由于两者含有的碱基总数不一定相同，因此小麦DNA中（A＋T）的数量与鼠DNA中（C＋G）无法比较，只是小麦（或鼠）DNA分子中（A+T）是小麦（或鼠）DNA中（C+G）数量的1.21倍，C错误； D、根据表中猪肝和猪脾中（A+T）/（C+G）的比值相等可知，同一真核生物不同组织的DNA碱基组成相同，D正确。 故选D。 10．(24-25高一下·广东广州第六中学·期中)对于一个双螺旋结构的DNA分子，以下正确的是（　　） A．含有4种核糖核苷酸 B．碱基数量＝脱氧核苷酸数量＝脱氧核糖数量 C．若含有30个T，则应含有30个G D．含氮碱基和磷酸交替排列 【答案】B 【分析】1、双链DNA分子是由两条链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和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，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。2、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成。 【详解】A、DNA含4种脱氧核苷酸，A错误； B、脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，因此在DNA中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数，B正确； C、根据碱基互补配对原则，若含有30个T，一定含有30个A，但不一定含有30个G，C错误； D、DNA的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧，D错误。 故选B。 11．(25-26高一上·广东茂名高州·期中)模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，这种描述有时可以借助于具体的实物或其他形象化手段来表达。下列有关叙述正确的是（　　） A．在用橡皮泥制作细胞模型时，科学性是第一位的 B．辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型是数学模型 C．大肠杆菌的电镜照片和DNA双螺旋结构模型都是概念模型 D．画概念图属于构建物理模型，可用于梳理并建构知识体系 【答案】A 【详解】A、物理模型是以实物或图画形式直观表达对象特征，如细胞结构模型。制作时需确保科学性（如细胞器形态、位置正确），故科学性是第一位，A正确； B、细胞膜的流动镶嵌模型是物理模型，B错误； C、大肠杆菌的电镜照片不属于模型，沃森和克里克构建的 DNA双螺旋结构模型属于物理模型，C错误； D、画概念图属于构建概念模型，D错误。 故选A。 二、解答题 12．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)如图表示人体细胞内遗传物质的平面结构模式图，据图回答问题： (1)图中2、3的名称分别是________、________；在人体细胞中，遗传物质主要存在于______（填场所）；人体细胞中的基因是指_______。 (2)如图所示分子的基本骨架是_____，图中标号为10的一条链从上至下的方向为_____（填“5′→3'”或“3′→5'”）。 (3)可以根据______原则推测出图中标号为4的碱基种类，从而推测出标号为7的核苷酸的名称为_____。 【答案】(1) 腺嘌呤 鸟嘌呤 细胞核 有遗传效应的DNA片段 (2) 脱氧核糖和磷酸基团交替连接 5′→3′ (3) 碱基互补配对 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 【分析】图示为人体细胞内DNA的平面结构模式图，1为胞嘧啶（C），2是腺嘌呤（A），3为鸟嘌呤（G），4为胸腺嘧啶（T），5为脱氧核糖，6为磷酸，7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10为一条脱氧核苷酸链的片段。 【详解】（1）图中2与T互补配对、3与C互补配对，因此2、3的名称分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）；在人体细胞中，遗传物质是DNA，DNA主要存在于细胞核中，人体细胞中的基因是指有遗传效应的DNA片段。 （2）图示为人体细胞内DNA的平面结构模式图，脱氧核糖和磷酸基团交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′ 端，另一端有一个羟基（–OH），称作3′ 端。图中标号为10的一条链从上至下的方向为5′→3'。 （3）图中标号为4的碱基与腺嘌呤（A）互补配对，根据碱基互补配对原则可推知：4为胸腺嘧啶（T），而5为脱氧核糖、6为磷酸，所以标号为7的核苷酸的名称为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 13．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)下图表示细胞内DNA复制过程，DNA解旋后，SSB蛋白与模板链结合，使复制能够顺利进行，请回答下列问题： (1)解旋需要____酶的参与，图中X代表______酶，按照______原则将原料合成新链。图中方框内新链片段合成中，共形成_____个氢键。 (2)DNA复制结束后，在图中给出的DNA单链中，碱基序列相同的有____（填图中字母） (3)据图分析，SSB蛋白的作用可能是_____。 【答案】(1) 解旋 DNA聚合 碱基互补配对 25 (2)a与c、b与d (3)结合在DNA单链上，防止解旋的单链重新配对，从而维持单链状态，便于复制进行 【分析】DNA复制最主要的特点是半保留复制、半不连续复制。在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们在解旋酶作用下分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个DNA分子中，一条链是旧的而另外一条链是新的，因此这种复制方式被称为半保留复制。DNA的两条链是反向平行的，一条是5'→3'方向，另一条是3'→5'方向。 【详解】（1）解旋过程需要断裂碱基对中的氢键，催化氢键断裂的酶为解旋酶，图中X代表可催化子链的形成，故为DNA聚合酶，按照碱基互补配对原则将原料合成新链。A//T碱基对中含2个氢键，G//C碱基对间3个氢键，故图中方框内新链片段合成中，共形成5×2+5×3=25个氢键。 （2）根据碱基互补配对原则可知，a与b配对，c与d配对，a与d配对，因此ac碱基序列相同，bd碱基序列相同。 （3）SSB蛋白与模板链结合，使复制能够顺利进行，可推测SSB与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使DNA呈伸展状态，将利于DNA复制。 14．(24-25高一下·广东广州华南师范大学附属中学教育集团联考·期中)下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题： (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的__________结构，从图乙中可以看出DNA是由__________条平行且走向__________的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是__________。 (2)图乙中1代表的键为__________。与图乙中碱基2相配对的碱基是__________ （填中文名称）；由3、4、5组成的结构名称为__________。 (3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值__________ （填“相同”或“不同”）。 (4)若在一单链中（A+T）/（G+C）＝n，则整个DNA分子中其比例为__________。如果用15N标记某DNA分子，再把它放到14N培养基中培养3代，则含15N标记的DNA分子占总数的________。 【答案】(1) 双螺旋 两 相反 染色体 (2) 氢键 鸟嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)相同 (4) n 1/4 【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和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，由氢键连接形成碱基对，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】（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。在真核细胞中，DNA的主要载体是染色体。 （2）DNA双链的碱基对之间通过氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对，由3、4、5组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。 （3）双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，两者的比值总是等于1，所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。 （4）一条单链上（A+T）/（G+C）＝n，根据碱基互补配对原则，与该链互补的另一条链上（A+T）/（G+C）＝n，所以整个 DNA 分子中其比例也为 n。用15N标记某DNA分子，再把它放到14N培养基中培养 3 代，DNA 复制次数为 3 次，产生的 DNA 分子总数为23=8个，含15N标记的 DNA 分子有 2 个，所以含15N标记的 DNA 分子占总数的2÷8=1/4。 三、实验题 15．(24-25高一下·广东联考·期中)1952年，科学家赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质。图1表示某组实验的过程示意图，图2表示该组实验中随着保温时间的延长，上清液放射性强度的变化。回答下列问题： (1)噬菌体在大肠杆菌中增殖的过程需要细菌提供的原料有_______，实验过程中不能直接在无细胞的培养基上标记噬菌体，原因是_______。 (2)该组实验过程中，搅拌的目的是_______，根据图2可知，该组实验标记的放射性同位素为________，保温时间过长会导致上清液放射性强度偏高的原因是_______。 (3)噬菌体的遗传物质是DNA，________构成了噬菌体DNA分子的基本骨架，若某噬菌体DNA分子中一条链上A+T占该链的比例为40%，则另外一条链上G+C占该链的比例为________。 【答案】(1) 脱氧核苷酸、氨基酸 噬菌体只能寄生在宿主细胞中增殖 (2) 使噬菌体外壳与细菌分离 32P 保温时间过长导致细菌裂解，释放含32P的子代噬菌体 (3) 磷酸和脱氧核糖交替连接 60% 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】（1）噬菌体利用细菌的脱氧核苷酸复制DNA，利用氨基酸合成蛋白质外壳。噬菌体是病毒，其生命活动依赖宿主细胞，无法在无细胞培养基中存活。 （2）噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使噬菌体外壳与细菌分离，保温时间过长会导致上清液放射性过高，因此说明子代噬菌体含有放射性，因此该组实验标记的放射性同位素为32P，保温时间过长会导致上清液放射性强度偏高的原因是保温时间过长导致细菌裂解，释放含32P的子代菌体。 （3）DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，若某噬菌体DNA分子中一条链上A+T所占的比例为40%，根据碱基互补配对原则可知，另外一条链上G+C所占的比例为60%。 地 城 考点02 DNA复制 一、单选题 1．(24-25高一下·广东部分学校·期中)科学家将15N标记的大肠杆菌置于含14NH4Cl的培养基中培养若干代，提取DNA进行离心处理，结果如图所示，已知15N/15N-DNA离心后为重带，15N/14N-DNA离心后为中带，14N/14N-DNA离心后为轻带。据图分析，出现图中结果的大肠杆菌至少需要培养（　　）    A．一代 B．二代 C．三代 D．四代 【答案】B 【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】将15N标记的大肠杆菌置于以14NH4Cl的培养基中培养，若培养一代，则全为15N/14N-DNA；若至少培养两代，则部分为15N/14N-DNA，部分为14N/14N-DNA，即离心的结果为有轻带和中带，此后复制的结果依然存在两种类型的DNA，离心后表现为中带和轻带。ACD错误，B正确。 故选B。 2．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)为研究DNA的复制方式，先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养若干代，使DNA的氮元素均被15N标记（离心结果见图甲试管），后转至含14N的培养基培养。提取每代大肠杆菌的DNA进行离心，离心结果见试管乙、丙、丁。下列关于该实验的叙述，错误的是（    ） A．甲试管中DNA的两条链均含15N，密度最大，离心后在试管底部形成条带 B．大肠杆菌在14N培养基繁殖三代后DNA全部含有14N C．该实验运用了同位素标记法和密度梯度离心技术来探究DNA复制方式 D．从甲试管到乙试管，DNA分子中氢键的数目发生了改变 【答案】D 【分析】研究DNA的复制方式，运用了同位素标记法和密度梯度离心技术来区分亲代DNA和子代DNA.。 【详解】A、在含15N培养基培养若干代后，甲试管中DNA两条链都含15N，密度大，离心后在底部形成条带，A正确； B、大肠杆菌在14N培养基繁殖三代后，产生8个DNA其中2个DNA15N-14N，6个DNA是14N-14N，故全部含有14N，B正确； C、实验用15N和14N标记氮元素，是同位素标记法，通过离心使不同标记的DNA分层，运用了密度梯度离心技术探究DNA复制方式，C正确； D、从甲试管到乙试管，DNA进行半保留复制，只是氮元素标记改变，碱基对数目不变，氢键数目未发生改变，D错误。 故选D。 3．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)在DNA复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构即复制泡，下列有关说法错误的是（    ） A．图中有多个复制泡，说明果蝇DNA是多起点复制 B．复制泡的大小可以反映DNA复制起始时间的早晚 C．DNA复制时，DNA聚合酶催化核糖核苷酸连接到核苷酸链上 D．在复制叉处，解旋酶与DNA分子结合，可断开双链间的氢键 【答案】C 【分析】DNA分子复制的过程： ①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。 ②合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。 ③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个子代DNA分子。 【详解】A、复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。图中一个DNA分子有多个复制泡，说明果蝇DNA是多起点复制，A正确； B、复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间，DNA复制起始时间越早，所形成的复制泡就越大，因此复制泡的大小可以反映DNA复制起始时间的早晚，B正确； C、DNA复制时，DNA聚合酶通过3'-OH末端将脱氧核糖核苷酸添加到引物或延伸中的核酸链上，形成磷酸二酯键，从而连接核苷酸‌，C错误； D、在复制叉处，解旋酶与DNA分子结合，可断开双链间的氢键，进而使母链解旋此后各自为模板合成与之互补的子链，D正确。 故选C。 4．(24-25高一下·广东清远六校·期中)用35S或32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌（Ⅰ组）和用35S或32P标记的T2噬菌体侵染带35S标记的大肠杆菌（Ⅱ组），经适当操作处理后，检测子代噬菌体（增殖代数>2）。下列叙述正确的是（    ） A．Ⅰ组中用35S标记处理后的子代噬菌体蛋白质中部分含有35S B．Ⅰ组中用32P标记处理后的子代噬菌体DNA中均含有32P C．Ⅱ组中用35S标记处理离心后的放射性主要分布在上清液 D．Ⅱ组子代噬菌体的蛋白质中均含有35S 【答案】D 【分析】1、T2噬菌体增殖的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】A、Ⅰ组是用35S或32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌，DNA进入大肠杆菌细胞内，蛋白质外壳留在外面，由于普通大肠杆菌不带标记，子代噬菌体合成蛋白质需要用大肠杆菌提供的原料，所以子代噬菌体蛋白质中均不含有35S，A错误； B、如果用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，由于DNA是半保留复制（增殖代数>2），Ⅰ组中用32P标记处理后的子代噬菌体只有部分DNA中含有32P，B错误; C、Ⅱ组如果用35S标记的T2噬菌体侵染带35S标记的大肠杆菌，由于带标记的蛋白质外壳留在外面，离心后上清液和沉淀中放射性含量都较高，C错误; D、如果用32P标记的T2噬菌体侵染带35S标记的大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质外壳中都含35S，D正确。 故选D。 5．(24-25高一下·广东实验中学·期中)哺乳动物线粒体DNA复制的过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．OH、OL是线粒体DNA两条链的复制起始点 B．线粒体DNA的复制方式属于半保留复制 C．按照碱基互补配对原则，A链和H链的碱基互补 D．L链作模板时，其子链的延伸方向是5'端→3'端 【答案】C 【分析】DNA分子复制的场所、过程和时间：（1）DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体；（2）DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链；③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A、图示是线粒体DNA复制过程，线粒体DNA两条链分别从OH、OL开始复制，OH、OL是线粒体DNA两条链的复制起点，A正确； B、由图可知，线粒体DNA分别以H链、L链为模板进行复制，其方式属于半保留复制，B正确； C、按照碱基互补配对原则，L链和H链、L链和A链的碱基互补，所以A链和H链的碱基相同，C错误； D、DNA复制时两条子链的延伸方向都是 5'→3'， D正确。 故选C。 6．(24-25高一下·广东部分学校·期中)科学的研究方法是科学研究中的重要部分，假说—演绎法肯定了理性和演绎在科学中的作用。下列有关分析错误的是（    ） A．假说是通过推理和想象提出的，能对已有实验现象作出合理解释 B．孟德尔设计并完成了测交实验，属于假说—演绎法中的验证过程 C．摩尔根利用“F1红眼♀×白眼♂”实验验证了白眼基因在X染色体上 D．梅塞尔森等利用假说—演绎法证明了DNA的半保留复制 【答案】C 【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。 【详解】A、假说是通过已有的实验事实，结合推理和想象提出的，能对已有实验现象作出合理解释，A正确； B、孟德尔设计并完成了测交实验，属于假说—演绎法中的验证过程，结果实验结果与预期结果相符，因而说明假说的内容是正确的，B正确； C、摩尔根利用假说-演绎法，基于相关实验，提出假说，而后设计测交实验“F1白眼♀×红眼♂”最后证明了白眼基因在X染色体上，C错误； D、梅塞尔森等利用假说—演绎法证明了DNA的半保留复制，该实验中运用了同位素标记法，D正确。 故选C。 7．(24-25高一下·广东部分学校·期中)科研人员在某试管中加入4种脱氧核苷酸（其中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用放射性同位素标记）、ATP和噬菌体的DNA等物质，结果在该试管中检测到含有放射性标记的噬菌体DNA。下列分析错误的是（    ） A．实验结果表明噬菌体的DNA分子具有自我复制能力 B．噬菌体的DNA能够为DNA复制提供模板 C．1个噬菌体DNA分子复制1次产生4个噬菌体DNA分子 D．ATP能为DNA分子复制提供能量 【答案】C 【分析】DNA复制的条件：①模板：亲代DNA的两条链；②酶：解旋酶和DNA聚合酶；③能量：ATP；④原料：四种脱氧核苷酸。 【详解】A、试管中添加的被放射性同位素标记的是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，结果却检测到了放射性标记的噬菌体DNA，说明在试管中进行了噬菌体DNA的复制，表明噬菌体的DNA分子具有自我复制能力，A正确； B、DNA复制需要亲代DNA提供模板，试管中添加的噬菌体的DNA能为DNA复制提供模板，B正确； C、1个噬菌体DNA分子复制1次产生2个噬菌体DNA分子，C错误； D、DNA复制需要消耗能量，ATP作为直接能源物质，水解释放的能量可用于DNA分子复制，D正确。 故选C。 8．(24-25高一下·广东广州第六中学·期中)有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（　　） A．两种过程均有可能在细胞核外进行 B．两种过程需要不同的酶 C．两种过程中DNA分子完全解旋 D．两种过程都以DNA为模板 【答案】C 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】A、真核细胞DNA复制和转录的主要场所是细胞核，线粒体和叶绿体中的DNA也能进行复制和转录，A正确； B、酶具有专一性，两种过程属于两种不同的化学变化，因此需要不同的酶，B正确； C、真核细胞DNA复制是边解旋边复制，转录时打开一个或几个基因的双螺旋，两个过程都不需要完全解旋，C错误； D、DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA的过程，转录是以DNA的一条链为模板形成mRNA的过程，因此转录过程会发生A与T配对，两种过程都以DNA为模板，D正确。 故选C。 二、实验题 9．(24-25高一下·广东清远211联盟·期中)研究人员以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。关于DNA复制机制，科学家曾经提出三种假说，假说内容如图1所示。回答下列问题：    (1)研究人员先用含有⁵NH4Cl培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖多代，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种______分子，作为DNA复制的原料，最终得到含⁵N的大肠杆菌，DNA单链中两个碱基之间通过______相连。 (2)将含15N的大肠杆菌转移到¹⁴NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F1DNA），进行密度梯度离心，得到离心管中的条带分布如图2A。之后将F1DNA用解旋酶处理，再进行密度梯度离心，得到离心管中的条带分布如图2B。根据以上实验结果，可排除“弥散复制”假说，依据是______，但该结果并不能够说明DNA的复制方式就是“半保留复制”，理由是_______。 (3)为了进一步验证假说，研究人员将上述F1大肠杆菌继续在含14N的培养基上继续繁殖一代，之后进行密度梯度离心，若离心后DNA分子在离心管中的条带分布是_______，则可说明DNA的复制方式是“半保留复制”。 【答案】(1) 脱氧核糖核苷酸/脱氧核苷酸 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 (2) 离心管B中条带分布有轻带和重带，说明DNA单链一种是含15N，另一种是含14N，排除了“弥散复制”的假说 用解旋酶处理后会使DNA两条链解开，无论是全保留复制还是半保留复制，都会出现一样的结果 (3)1/2在轻带，1/2在中带 【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】（1）DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸，氮可以合成四种脱氧核苷酸；DNA单链中两个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连。 （2）离心管B中条带分布有轻带和重带，说明DNA单链一种是含15N，另一种是含14N，从而排除了“弥散复制”的假说；用解旋酶处理后会使DNA两条链解开，无论是全保留复制还是半保留复制，都会出现一样的结果，所以认为仅根据离心管B中的条带分布就能说明DNA的复制是半保留复制是错误的。 （3）将上述F1代大肠杆菌继续在含14N的培养基上再繁殖一代，进行密度梯度离心，如果离心后DNA分子在离心管中的条带分布是1/2在轻带，1/2在中带，则支持“半保留复制”假说的实验结果。 10．(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)洋葱根尖分生区某细胞内的某种生理过程如图1，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA的一条链，AB表示相关酶。回答下列问题。 (1)DNA的基本骨架是由____________构成的，排列在外侧，图1过程发生在洋葱根尖细胞的__________________（填场所），其中乙、丙分开的时期为_____________。 (2)A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的_________连接在一起从而形成子链，而A是_________酶。 (3)若一个DNA分子含有1800个碱基，其中鸟嘌呤占20%，则该DNA复制2次后共需要______个腺嘌呤。 (4)赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液中的放射性，得到如图2所示的实验结果。搅拌充分后，上清液中32P的放射性仍达到30%，其原因可能是__________________。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照，如果存活率明显低于100%，则上清液中放射性物质32P的含量会_________，原因是___________________。 【答案】(1) 磷酸和脱氧核糖交替连接 细胞核、线粒体 有丝分裂的后期 (2) 脱氧核苷酸 解旋 (3)1620 (4) 部分噬菌体未侵染进入细菌 升高 被侵染的大肠杆菌裂解，释放出含有32P标记的子代噬菌体 【分析】32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，保温时间过短，部分噬菌体未浸染大肠杆菌，离心后，上清液有放射性；保温时间过长，部分噬菌体增殖后释放出来，离心后，上清液有放射性。35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，搅拌不充分，少量噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，沉淀物中出现放射性。 【详解】（1）DNA 的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的。洋葱根尖分生区细胞没有叶绿体，DNA 存在于细胞核和线粒体中，图 1 表示 DNA 复制过程，所以该过程发生在洋葱根尖细胞的细胞核和线粒体。乙、丙是 DNA 复制形成的两个子代 DNA 分子，它们分开是在有丝分裂后期。 （2）B 是 DNA 聚合酶，能将单个的脱氧核苷酸连接在一起从而形成子链。A 酶能使 DNA 双链解开，是解旋酶。 （3）已知一个 DNA 分子含有 1800 个碱基，鸟嘌呤（G）占 20%，则 G 的数量为1800×20%=360个。因为在 DNA 分子中，G=C，A=T，所以A有900-360=540个。DNA 复制 2 次后，形成22=4个 DNA 分子，相当于新合成4−1=3个 DNA 分子，所以共需要腺嘌呤的数量为3×540=1620个。 （4）被侵染的细菌的存活率为100%，说明细菌没有裂解死亡，则搅拌充分后，上清液中32P的放射性仍达到30%，其原因可能是部分噬菌体未侵染进入大肠杆菌。如果被侵染细菌的存活率明显低于 100%，则上清液中放射性物质32P的含量会升高，原因是被侵染的大肠杆菌裂解，释放出含有32P标记的子代噬菌体。 11．(24-25高一下·广东实验中学·期中)遗传信息从DNA传递给蛋白质的“中间载体”是什么呢？1958年，Crick提出核糖体RNA是“信使”（假说一）。1961年，Jacob和Meselson认为细胞内肯定存在一种特殊的RNA（称为mRNA），以DNA为模板合成后运输到细胞质中，为蛋白质的合成提供模板（假说二）。 (1)核糖体种类由核糖体RNA类型决定。若假说一成立，则细胞内应该有许多______（填“相同”或“不同”）的核糖体。若假说二成立，则细胞内的mRNA应该与细胞内原有的______结合，并指导蛋白质合成。 (2)多位科学家对信使RNA假说进行了验证。实验过程及结果如下：    ①在含有15NH4Cl的培养基中培养细菌，由于细菌利用其合成 __________（答出两种）等生物大分子，经过若干代培养后，将获得具有15N-核糖体的“重”细菌。 ②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl的培养基上培养，用噬菌体侵染这些细菌，同时在该培养基中加入32P标记的__________作为原料以标记所有新合成的RNA。 ③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，结果如图1所示，证明大肠杆菌被侵染后____（“合成”或“不合成”）新的核糖体，这一结果否定了假说 _____ 。此时32P标记仅出现在离心管的底部，结果如图2所示，这说明 ___________ 与15N-核糖体相结合，这为另一假说提供了证据。 (3)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”，还需要进行两组实验，请选择下列序号填入表格。 组别 实验处理 预期结果 1 _____   _____         2 _____         _____ ①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合 ②新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合 ③出现DNA﹣RNA杂交现象 ④不出现DNA﹣RNA杂交现象 【答案】(1) 不同 核糖体 (2) 蛋白质和核酸 尿嘧啶核糖核苷酸 不合成 一 新合成的RNA（或噬菌体RNA） (3) ② ③ ① ④ 【分析】1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。 【详解】（1）若假说一成立，核糖体RNA就是遗传信息的载体，则携带DNA上不同遗传信息的核糖体都不同，细胞内应该有许多不同的核糖体。若假说二成立，mRNA是遗传信息传递的信使，则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合，指导蛋白质合成。 （2）①细菌能利用培养基中的氮源和碳源合成自身的蛋白质和核酸等生物大分子，蛋白质和核酸均含N，可用15NH4Cl来合成。②RNA的单位核糖核苷酸中特有的碱基是尿嘧啶，故应用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料。③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，若全部为重核糖体（15N-核糖体），说明没有合成新的核糖体，假说一不成立；若32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的底部，说明新合成的噬菌体RNA与15N-核糖体相结合，为假说二提供了证据。 （3）要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”，还需要进行两组实验，即将新合成的噬菌体RNA分别与细菌DNA、噬菌体DNA混合，观察是否有杂交带。若新合成的噬菌体RNA为“信使”，则新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合后有杂交带形成，与细菌DNA混合后没有杂交带形成。 12．(24-25高一下·广东清远六校·期中)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制，如图表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。    (1)研究DNA复制方式的方法有同位素标记法和______。将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代，如果DNA为半保留复制，则离心后试管中DNA的位置应如图中试管______（填标号）所示。 (2)若将含14N的DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次，进行离心，得到结果如图1，X层与Y层的DNA分子数之比为______。若将复制产物经加热处理后再离心，结果如图2所示。除加热处理外，还可通过加入______处理。Z层与W层的核苷酸链之比为______。该DNA分子（14N）含有2000个碱基对，腺嘌呤占30%，复制3次所需胸腺嘧啶的个数是______个。    (3)将DNA分子双链用3H标记的细胞（2n=6）移入普通培养液（不含放射性元素）中，再让细胞连续进行有丝分裂。利用图中的a、b、c代表染色体的标记情况，在普通培养液中培养至第一次有丝分裂中期时，细胞中染色体标记情况是下图中______（填标号，下同）。培养至第二次有丝分裂中期时，细胞中染色体标记情况是下图中______。    【答案】(1) 密度梯度离心法 B (2) 1：3 解旋酶 1：7 8400 (3) a b 【分析】1、DNA复制方向：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链，故DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。2、DNA的复制方式可能为半保留复制、全保留复制。若为全保留复制，则在子代DNA经离心后应该分为轻带（14N/14N）和重带（15N/15N），若为半保留复制则复制一次只有中带（14N/15N）。 【详解】（1）梅塞尔森和斯塔尔研究了DNA的复制方式时用同位素15N标记DNA，并通过密度梯度离心法确定子代DNA的组成，研究DNA复制方式的方法有同位素标记法和密度梯度离心法。若DNA复制为半保留复制，原料是14N，因此经过复制后产生的DNA分子均为一条链含有14N、一条链含有15N，离心的结果是分布于中带部位，也就是说，如果离心后试管中DNA的位置如图中试管B所示。 （2）DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的DNA分子数与Y层的DNA分子数之比为1：3。解旋酶能够解开DNA双链，除加热处理外，还可通过加入解旋酶处理。由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条链，含14N标记的有2条链，所以Z层与W层的核苷酸链之比为1：7。在含有2000个碱基对的DNA分子中，腺嘌呤占30%，因此胸腺嘧啶占30%，共有2000×2×30%=1200个，所以复制3次所需胸腺嘧啶的个数是1200×（23-1）=8400个。 （3）根据题意可知，亲代DNA分子双链用3H标记，由于DNA分子为半保留复制，因此亲代细胞中染色体经过复制后两条姐妹染色单体均有标记，如图a；第一次有丝分裂结束后产生的子细胞中每条染色体上的DNA分子均有一条链被标记，该细胞再经过复制，一条染色体上的两条染色单体只有一条有标记，如图b。 13．(24-25高一下·广东广州华南师范大学附属中学教育集团联考·期中)DNA能强烈地吸收紫外可见光，因此用紫外可见光照射，吸收光谱的波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图1所示。为探究DNA的复制方式，研究人员进行了如下实验： I.将大肠杆菌放在含有15NH4Cl（氮源）的培养液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代； II.提取大肠杆菌的DNA，测定吸收光谱（图2a所示，波峰出现在P处）； III.将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl（氮源）的培养液中培养。 IV.在培养到第6、13、20分钟时，分别取样，提取DNA，并测定吸收光谱，结果如图2b～d所示。 (1)图2的结果可否定__________假设，理由是__________。 (2)若要探究另外两种假设哪种成立，实验方法是：应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到________分钟，测定________。 (3)结果表明，半保留复制假设成立。请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e，要求反映出波峰的位置与P和Q的关系__________。 (4)综上所述，图2a～d波峰的位置由P处逐渐上移到Q处，原因可能是__________。 【答案】(1) 全保留复制 若为全保留复制，图2d应该出现2个波峰 (2) 40 吸收光谱 (3) (4)DNA复制时两条链各自作为模板进行半保留复制，逐渐合成含有14N的DNA子链，且比例会越来越高 【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代 DNA分子都含有一条母链。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。 【详解】（1）由图2判断，DNA复制方式不可能是全保留复制，若为全保留复制，图2 d应该出现2个波峰。 （2）根据题干信息：大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代，若要探究另外两种假设哪种成立，应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟，测定其吸收光谱。 （3）亲本DNA标记上15N，若一个大肠杆菌，半保留复制假设成立，40分钟大肠杆菌复制两代，4个大肠杆菌共有四个拟核DNA分子，两个DNA一条链含有15N，一条链含有14N，另外两个DNA全部含有14N。 则40分钟时的吸收光谱图为。 （4）DNA复制方式为半保留复制，DNA复制时两条链各自作为模板，逐渐合成含有14N的DNA子链，且比例会越来越高，因此波峰的位置由P处逐渐上移到Q处。 三、解答题 14．(24-25高一下·广东珠海北师大南山附中-珠海容闳高中联考·期中)上世纪中叶，美国遗传学家赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，证明DNA是遗传物质。下图是部分实验的示意图。 (1)赫尔希和蔡斯利用了_____技术，完成了具有说服力的实验。 (2)由上图所示实验结果可知，该实验中噬菌体的化学成分_____被同位素标记，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要_____提供的DNA作模板和_____提供的氨基酸作原料。 (3)若侵染细菌的3个噬菌体DNA双链被32P标记，那么释放的100个子代噬菌体中，具有放射性的有_____个；假设实验的操作流程符合科学要求，释放的子代噬菌体只有2个具有放射性，分析可能的原因有_____（至少答出两点）。 【答案】(1)同位素标记 (2) 蛋白质 噬菌体 大肠杆菌 (3) 6 有2个亲代噬菌体没有侵染到大肠杆菌中，也可能是另外两个噬菌体侵染到其他大肠杆菌中。 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】（1）赫尔希和蔡斯利用了同位素标记技术，分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，通过放射性观察，完成了具有说服力的实验，证明了DNA是遗传物质。 （2）上图所示实验结果显示上清液的放射性很高，而沉淀物的放射性很低，而在上清液中存在的是噬菌体的蛋白质外壳，因而说明图示实验中噬菌体的化学成分蛋白质被同位素35S标记，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要噬菌体提供的DNA作模板和大肠杆菌提供的氨基酸作原料，因此在标记噬菌体时需要首先标记大肠杆菌。 （3）若侵染细菌的3个噬菌体DNA双链被32P标记，那么释放的100个子代噬菌体中，由于DNA复制方式为半保留复制，则亲代DNA的6个单链参与形成6个子代DNA分子，因此最终具有放射性的有6个子代噬菌体；假设实验的操作流程符合科学要求，释放的子代噬菌体只有2个具有放射性，则可能的原因是有2个亲代噬菌体没有侵染到大肠杆菌中，也可能是另外两个噬菌体侵染到其他大肠杆菌中。 15．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)科学家在研究DNA分子复制方式时进行将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。 (1)根据图1所示信息，可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为______h。 (2)从图2中可看成DNA的复制方式是____________，此过程遵循了__________原则。________（填“甲链”或“乙链”）为后随链，该链的合成过程中，除需要解旋酶之外，还需要________（至少答出一种）等酶。 (3)该DNA分子有1000个碱基对，其中有400个C—G对，某一条链（a链）上有500个A，下列说法正确的是（　　） A．a链上有100个T，其互补链上有500个T B．a链上最多有400个G，在这种情况下其互补链上没有G C．这个DNA分子的碱基对中一共有2000个氢键 D．以这个DNA分子为模板进行3轮复制，至少需要消耗4200个A 【答案】(1)8/八 (2) 半保留复制 碱基互补配对 甲链 DNA聚合酶 (3)ABD 【分析】DNA半保留复制过程是分别以解旋后的两条链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链，子链的延伸方向是从5'→3'，分为前导链和后随链，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的。 【详解】（1）据题图信息可知，1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，得到条带1（14N的DNA单链）：条带2（15N的DNA单链）=1:7，而母链14N链只有两条，可知，DNA单链共有16条，8个DNA分子，说明DNA分子共复制了3次，大肠杆菌的细胞周期为24÷3=8h。 （2）从图2中每条子链与相应的母链结合形成子代DNA，可知DNA复制的方式是半保留复制，在DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对。子链的延伸方向是从5´→3´，分为前导链和后随链，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，即甲链为后随链，DNA复制过程中，需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等酶。 （3）A、a链上有1000-400-500=100个T，由A与T配对可知，互补链上有500个T，A正确； B、因为C—G对有400个，所以C=G=400个，若a链上最多有400个G，此时其互补链上就没有G，B正确； C、C—G对之间有3个氢键，A—T对之间有2个氢键，C—G对有400个，A—T对有600个，所以氢键总数为3×400+2×600=2400，C错误； D、以这个DNA分子为模板进行3轮复制，共形成个23=8个DNA分子，其中需要消耗的A数量等于新合成的DNA分子中A的数量。原来DNA分子中有600个A，新合成个DNA分子，需要的A数量为600×7=4200个，D正确。 故选ABD。 地 城 考点03 DNA 基因表达 一、单选题 1．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)下列关于DNA、RNA和基因的叙述，正确的是（    ） A．病毒中基因是具有遗传效应的RNA片段 B．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中 C．RNA一般是单链，所以不含氢键 D．HIV病毒的遗传物质中，A+C=T+G 【答案】B 【分析】1、基因的概念：基因是通常是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。 2、基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。 【详解】A、病毒分为DNA病毒和RNA病毒，DNA病毒的基因是具有遗传效应的DNA片段，RNA病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段，A错误； B、遗传信息蕴藏在4种碱基（A、T、C、G或A、U、C、G）的排列顺序中，不同的碱基排列顺序代表不同的遗传信息，B正确； C、RNA一般是单链，但tRNA呈三叶草结构，其中含有氢键，C错误； D、HIV病毒的遗传物质是RNA，RNA中不含T（胸腺嘧啶），所以不存在A+C=T+G这样的关系，D错误。 故选B。 2．(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述正确的是（    ） A．农杆菌这些特定的基因不可以在番薯细胞内复制 B．农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列 C．农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞 D．农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的RNA片段 【答案】C 【分析】1、基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。 2、基因和遗传信息的关系：基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息。。 【详解】A、DNA能够自我复制，农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制，A错误； B、基因中4种碱基对的排列顺序是特定的，B错误； C、农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞，如利用运载体，C正确； D、农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段，D错误。 故选C。 3．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)果蝇细胞中含有调控“生物钟”的per基因，其表达产物PER蛋白在白天被降解，在夜间积累到一定浓度后与TIM蛋白结合并抑制per基因的表达，从而周期性地调控果蝇的生物钟。下列叙述正确的是（    ） A．图中涉及到遗传信息流向为： B．图中的核糖体从左向右相继与mRNA结合，合成PER蛋白 C．据图推测，夜晚PER蛋白与TIM蛋白的复合物可以抑制①过程 D．亲代果蝇因per基因甲基化而改变作息，子代果蝇的作息通常不受影响 【答案】C 【分析】1、RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 2、游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 【详解】A、图中展示了基因的转录（①过程，以DNA为模板合成RNA）和翻译（②过程，以mRNA为模板合成蛋白质）过程，遗传信息流向为，没有发生这一过程，A错误； B、根据图中肽链的长短，长的肽链先合成，短的肽链后合成，所以核糖体是从右向左相继与mRNA结合合成PER蛋白的，B错误； C、已知夜间PER蛋白积累到一定浓度后与TIM蛋白结合并抑制per基因的表达，图中①过程是转录过程，所以夜晚PER-TIM蛋白复合物可以抑制①转录过程，C正确； D、亲代果蝇因per基因甲基化而改变作息，这种表观遗传的变化可能会遗传给子代，从而影响子代果蝇的作息，D错误。 故选C。 4．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)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代表相应过程。下列叙述正确的是（    ） A．+RNA具有携带遗传信息和mRNA的功能 B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代 C．病毒在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA D．过程④在该病毒的核糖体中进行 【答案】A 【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。 2、题图分析：图示①、②过程表示RNA的自我复制过程，需要RNA聚合酶，其中①是以+RNA为模板合成-RNA的过程，②表示以-RNA为模板合成+RNA的过程。③④表示以+RNA为模板翻译出蛋白质的过程。 【详解】A、由图可知，+RNA可作为模板合成−RNA，也可直接作为模板翻译合成病毒蛋白，所以+RNA具有携带遗传信息和mRNA（作为翻译模板 ）的功能 ，A正确； B、半保留复制是DNA复制的方式，病毒的遗传物质是RNA，其传递遗传信息的方式不是半保留复制，B错误； C、病毒没有细胞结构，自身不能合成RNA聚合酶，RNA聚合酶是在宿主细胞中合成的，C错误； D、病毒没有核糖体，过程④（翻译）是在宿主细胞的核糖体中进行的，D错误。 故选A。 5．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)正常的α-珠蛋白由141个氨基酸组成，控制其合成的基因中第139个氨基酸对应的碱基对缺失了一个后，形成了含146个氨基酸的新蛋白。下列叙述错误的是（    ） A．该变异属于基因突变 B．基因能指导蛋白质的合成 C．碱基对的缺失导致终止密码子后移 D．新蛋白中氨基酸的种类和数目均有所增加 【答案】D 【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。基因突变特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性。基因突变的不定向性表现为一个基因可以向不同方向突变，产生一个以上等位基因。由基因突变导致的基因中碱基对数量或排列顺序发生改变，引起其转录的mRNA上的密码子发生改变，最终导致翻译出的蛋白质发生改变。 【详解】A、由题干可知，该变异是由于正常基因中碱基对缺失导致的，因此属于基因突变，A正确； B、由题干可知，α-珠蛋白基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的突变基因，仍然能够表达出α-珠蛋白突变体这种蛋白质，说明该变异基因能指导蛋白质的合成，B正确； C、由题干可知，α-珠蛋白突变体含有146个氨基酸，而α-珠蛋白只含有141个氨基酸，说明发生碱基对的缺失突变后，该变异基因转录出的mRNA上的终止密码子后移，导致合成的多肽链中氨基酸增多，C正确； D、新蛋白中氨基酸的种类不一定增加，D错误。 故选D。 6．(24-25高一下·广东江门两校·期中)常见的能引起肺炎的病原体有病毒、细菌和支原体。已知在抗生素类药物中，头孢可抑制病原体细胞壁的合成，阿奇霉素与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。如图为支原体的结构模式图，下列有关叙述正确的是（    ） A．支原体是原核生物，将其遗传物质水解可得到8种核苷酸 B．细菌和支原体共有的细胞器是核糖体 C．头孢和阿奇霉素均可用于治疗支原体感染引起的肺炎 D．头孢对病毒感染引起的肺炎也有较好的疗效 【答案】B 【分析】支原体是原核生物，原核生物和真核生物的最大区别是有无核膜包被的细胞核。支原体没有细胞壁。 【详解】A 、支原体细胞中没有核膜包被的细胞核，是原核生物，将其遗传物质DNA水解可得到4种核苷酸，A 错误； B、细菌和支原体都是原核生物，二者细胞中共有的细胞器是核糖体，且只有这一种细胞器，B正确； C、支原体没有细胞壁，头孢能抑制病原体细胞壁的合成，所以头孢不能用于治疗支原体感染引起的肺炎。阿奇霉素可与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成，所以阿奇霉素可用于治疗支原体感染引起的肺炎，C错误； D、头孢可抑制病原体细胞壁的合成，而病毒没有细胞结构，因此，头孢对病毒感染引起的肺炎无疗效，D错误。 故选B。 7．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)图是某高等生物细胞中基因R表达过程的图，“→”表示信息传递或物质转移的路径和方向，①-③表示物质。下列有关叙述正确的是（　　） A．基因R表达过程只发生在细胞核内 B．过程a需要DNA聚合酶参与 C．组成①和③的碱基种类不同 D．图中②上的核糖体是从右往左移动的 【答案】D 【分析】图示是某高等生物细胞中基因R表达过程的示意图，其中a表示转录过程，①和②都表示mRNA，是翻译的模板，③表示翻译形成的多肽链。 【详解】A、基因R的表达包括转录和翻译两个过程，其中转录发生在细胞核内，而翻译发生在核糖体上，A错误； B、a表示转录过程，需要RNA聚合酶参与，DNA聚合酶参与的是DNA复制，B错误； C、①表示RNA，③表示多肽链，两者的组成不同，③没有碱基，C错误； D、翻译进行的时间越久，合成出的多肽链越长，图中②上左侧的肽链更长，因此推测核糖体是从右往左移动的，D正确。 故选D。 8．(24-25高一下·广东广州增城区顶峰学校·期中)科学研究发现，未经人工转基因操作的水稻中含有某种细菌的部分基因，而这些基因的表达促使水稻叶片光合作用效率提高。下列相关叙述错误的是（    ） A．水稻和该细菌的基因都遵循碱基互补配对原则 B．水稻和该细菌的基因都是4种碱基对的特定排列 C．该细菌和水稻的基因都是由脂肪和蛋白质组成 D．这些基因可能在自然条件下从该细菌转入了水稻细胞 【答案】C 【分析】基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息。 【详解】A、对于水稻和细菌来说，遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA为双链结构，均遵循碱基互补配对原则，A正确； B、水稻和该细菌的基因都是具有遗传效应的DNA片段，每种生物的基因都是4种碱基对的特定排列，B正确； C、该水稻和该细菌的基因都是具有遗传效应的DNA片段，都是由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成，C错误； D、题干提到“未经人工转基因操作”，说明基因可能通过自然条件下的水平基因转移（如细菌的转化作用）进入水稻，D正确。 故选C。 9．(24-25高一下·广东清远211联盟·期中)某种两性花植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花，但在30℃的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是（　　） A．在25℃的条件下，红花植株自交的后代中可能会出现白花植株 B．探究一开白花植株的基因型，最简单的方法是在25℃下进行测交 C．在25℃的条件下生长的白花植株自交，后代中不会出现红花植株 D．在30℃的条件下的白花植株自交，后代在25℃下可能出现红花 【答案】B 【分析】生物的性状受遗传物质（基因）的控制，但也会受生活环境的影响；生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。 【详解】A、在25℃的条件下，红花植株基因型为AA和Aa，若为Aa自交后代的基因型及表现为红花（AA、Aa）、白花（aa），故在25℃的条件下，红花植株自交的后代中可能会出现白花植株，A正确； B、探究一株该植物的基因型是AA、Aa还是aa，最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交，并在25℃的条件下培养后代，如果后代全部是红花植株、说明该植株的基因型为AA，如果都开白花、说明该植株的基因型为aa，如果既有开白花的植株，也有开红花的植株，则说明该植株的基因型为Aa，B错误； C、由题干知，在25℃的条件下生长的白花植株的基因型是aa，此种基因型的个体自交后代的基因型仍为aa、表现为白花，后代中不会出现红花植株，C正确； D、由题干知，在30℃的条件下，各种基因型的植株均开白花，其中AA、Aa在30℃的条件下生长的白花植株自交，后代在25℃条件下生长会出现红花植株，D正确。 故选B。 10．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，以花粉、花蜜为食的幼虫将发育成工蜂，而以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列叙述不正确的是（    ） A．DNA甲基化水平是幼虫发育成蜂王的关键要素 B．DNA甲基化水平没有使Dnmt3基因的碱基序列发生改变 C．花粉可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化 D．染色体的组蛋白发生乙酰化也会影响基因的表达 【答案】C 【分析】生物的性状是由遗传物质和环境共同决定的。DNA甲基化是表观遗传的一种类型，表观遗传是指生物体的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 【详解】A、据图可知，蜂王浆可通过抑制Dnmt基因的表达，使DNA甲基化减少，幼虫发育为蜂王，故DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素，A正确； B、DNA甲基化水平使Dnmt基因的碱基序列没有发生改变，可影响基因的表达，B正确； C、据图可知，蜂王浆可通过抑制Dnmt基因的表达而影响DNA甲基化，而非花粉，C错误； D、染色体的组蛋白发生乙酰化属于表观遗传，也会影响基因的表达，D正确。 故选C。 11．(24-25高一下·广东中山纪念中学·)染色体架起了基因和性状之间的桥梁，有关叙述正确的是（    ） A．相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的 B．不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的 C．生物体的性状都是由基因决定的，基因在染色体上呈线性排列 D．位于X或Y染色体上的基因，其控制的性状与性别的形成都有一定的关系 【答案】A 【分析】自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。 【详解】A、等位基因控制相对性状，等位基因位于同源染色体上，同源染色体上等位基因的分离会导致相对性状的分离，A正确； B、不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因自由组合导致的，B错误； C、生物体的性状主要由基因决定，同时也受环境的影响，C错误； D、位于X或Y染色体上的基因，其控制的性状与性别的形成不一定有关系，但其上的基因控制的性状的遗传往往与性别相关，D错误。 故选A。 12．(24-25高一下·广东珠海·期中)细胞内转铁蛋白的浓度受到铁离子浓度的调节。转铁蛋白mRNA的起始密码上游有铁反应元件，能与铁反应元件结合蛋白发生特异性结合，阻遏基因表达，过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．转铁蛋白mRNA是单链，其上也存在着氢键 B．铁反应元件存在于转铁蛋白mRNA翻译起始部位前端 C．Fe3+浓度低时，铁反应元件结合蛋白活性变化可能干扰了RNA聚合酶认读转铁蛋白mRNA D．铁反应元件结合蛋白会因Fe3+浓度的升高而引起其空间结构改变，失活后其活性可以恢复 【答案】C 【分析】据图分析可知，低铁条件下，铁反应元件结合蛋白与铁反应元件结合，抑制转铁蛋白基因的表达。 【详解】A、转铁蛋白mRNA是单链，据图示可知，反应元件折叠部位存在着氢键，A正确； B、铁反应元件存在于转铁蛋白mRNA的起始密码上游，位于翻译起始部位前端，B正确； C、RNA聚合酶是与基因启动子结合，不与mRNA结合，据图分析可知，低铁条件下，铁反应元件结合蛋白与铁反应元件结合，抑制转铁蛋白基因的表达。其原理可能为Fe3+浓度低时，铁反应元件结合蛋白活性变化可能干扰了核糖体认读转铁蛋白mRNA，C错误； D、据图可知，Fe3+浓度降低时，铁反应元件结合蛋白活性可恢复，因Fe3+浓度的升高而引起其空间结构改变，失活后其活性可恢复，D正确。 故选C。 二、解答题 13．(24-25高一下·广东东莞五校联考·期中)如图是常染色体上某基因部分碱基序列，其指导合成的肽链中氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……，表格中为部分氨基酸的密码子表，请回答下列问题： 密码子 氨基酸 AUG 甲硫氨酸/起始密码子 CAU、CAC 组氨酸 AAG 赖氨酸 UCC 丝氨酸 CCU 脯氨酸 UAA 终止密码子 (1)该基因转录的场所在______，转录时以______（填序号）为模板链。 (2)翻译的场所在_____，翻译时模板上的碱基序列为______。 (3)若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链将______（填“变长”、“变短”或“不变”），原因是_________。 【答案】(1) 细胞核 ① (2) 核糖体 AUGCAUCCUAAG (3) 变短 ①链5～6号碱基间插入一个碱基G，第4个氨基酸位点的DNA模板为ATT，mRNA上的终止密码子提前出现 【分析】转录过程是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，转录中RNA聚合酶的结合位点在DNA上，翻译过程以mRNA为模板合成多肽链的过程，每个氨基酸对应着一个或多个密码子，而且密码子在生物界具有通用性。 【详解】（1）该基因位于染色体上，转录的场所在细胞核，转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链。 （2）翻译的场所在核糖体上，翻译的模板是mRNA，①为转录的模板，根据碱基互补配对原则可知，翻译时模板上的碱基序列为AUGCAUCCUAAG。 （3）若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，第4个氨基酸位点的DNA模板为ATT，mRNA上的密码子成为UAA，UAA为终止密码子，合成的肽链变短。 14．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。图1为缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程，其中的①②③④表示过程，a、b、c、d表示合成的多肽链。回答相关问题： DNA双螺旋中碱基对 T G G mRNA碱基（5'→3’） tRNA反密码子（3'-5'） U 氨基酸 (1)癌细胞被称为不死细胞，能够无限增殖，在增殖过程中需要不断合成需要的蛋白质，DNA控制合成蛋白质的过程包括_______（填数字编号），完成①过程需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是______________。 (2)图中一个mRNA分子上可同时结合多个核糖体，其生理意义是___________。 最终形成的多肽链a、b、c、d的氨基酸序列_______（填“相同”或“不同”）。表中表示遗传信息传递过程中DNA、mRNA、tRNA和氨基酸的对应关系，则该序列对应的氨基酸为_______________（密码子和氨基酸对应关系：ACC苏氨酸：UGG色氨酸：AGG精氨酸：UCC丝氨酸。） (3)饥饿疗法是指通过微导管向肿瘤供血动脉内注入栓塞剂，阻断肿瘤的血液供应，使肿瘤细胞缺血、缺氧死亡，利用图展示的调控过程，说明如何通过影响蛋白质的合成进而抑制癌细胞的分裂；________。 【答案】(1) ①和② ATP、游离的核糖核苷酸、RNA聚合酶 (2) 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 相同 精氨酸 (3)抑制DNA的转录和激活蛋白激酶抑制蛋白质合成（或抑制翻译过程），减少蛋白质的含量，抑制细胞的分裂，从而抑制癌细胞的分裂 【分析】分析题图：图中①为转录过程，②为翻译过程，③④表示缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程，abcd表示在核糖体上合成的多肽链。 【详解】（1）DNA控制蛋白质的合成包括图中的①转录、②翻译两个过程，细胞核中DNA进行转录需要细胞质提供ATP、游离的核糖核苷酸、RNA聚合酶，所以这些物质是从细胞质运进细胞核的。 （2）一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，从而提高翻译的效率，多肽链a、b、c、d的模板是同一个mRNA，故合成的氨基酸序列相同。 根据反密码子上第一个字母为U，对应密码子为A，所以表格中DNA中分子的上一条链为模板链，即模板链为TCC，密码子为AGG，编码精氨酸。 （3）缺少氨基酸会使负载tRNA转化为空载tRNA，空载tRNA通过抑制DNA的转录和激活蛋白激酶抑制蛋白质合成（或抑制翻译过程），减少蛋白质的含量，抑制细胞的分裂，从而抑制癌细胞的分裂。 15．(24-25高一下·广东实验中学·期中)神经营养因子（BDNF）是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA，长度为19～25个核苷酸，能特异性调控相应基因的表达。如图为BDNF基因的表达及调控过程。回答下列问题： (1)图1中甲过程需要 __________ 酶的催化。乙过程需要以 ________ 为原料，方向是 ________ （用A、B和箭头表示）。 (2)图2中tRNA的功能是 _____________ ，该tRNA上的氨基酸为 _________ 。（部分氨基酸对应的密码子UAC：酪氨酸；AUG：甲硫氨酸；CAU：组氨酸；GUA：缬氨酸）。 (3)由图1可知，miRNA﹣195调控BDNF基因的表达的机理是__________________。 (4)现推测精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量低。基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路：_______ 。 【答案】(1) RNA聚合 氨基酸 B→A (2) 识别并转运氨基酸 甲硫氨酸 (3)miRNA﹣195与BDNF基因表达的mRNA通过碱基互补配对形成局部双链结构，使mRNA无法与核糖体结合，从而抑制了翻译的过程 (4)抑制miRNA﹣195基因的转录（或促进BDNF基因的转录；或抑制miRNA﹣195与mRNA的结合） 【分析】题图分析：图1miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构，从而使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合，进而导致不能合成蛋白质。图2为tRNA结构，其反密码子为UAC。 【详解】（1）图 1 中甲过程是转录需要RNA聚合酶的催化。乙过程是翻译，以氨基酸为原料合成多肽链的过程，根据肽链长短可以判断翻译的方向是B→A。 （2）图 2 中 tRNA 的功能是识别并转运氨基酸，该 tRNA 对应的密码子是AUG，则携带的氨基酸为甲硫氨酸。 （3）由图 1 可知，miRNA-195 基因调控 BDNF 基因表达的机理是通过 miRNA-195 与 BDNF 基因表达的 mRNA 形成局部双链结构，使 BDNF 基因的 mRNA 无法与核糖体结合，抑制翻译过程。 （4）基于上述分析，抑制 miRNA-195 基因的转录可以促进神经营养因子基因表达，故可以采取如下治疗该疾病的思路：抑制 miRNA-195 基因的转录（或促进 BDNF 基因的转录）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $