2020高考生物二轮复习第1部分命题区域3遗传的分子基础与基本规律变异进化育种第1讲遗传的分子基础作业解析版 8页

第一讲　遗传的分子基础 一、选择题 ‎1．(2019·山东部分重点中学联考)下列有关DNA分子的叙述，正确的是(　　)‎ A．“噬菌体侵染细菌实验”证明DNA是主要的遗传物质 B．一个含n个碱基的DNA分子，转录出的mRNA分子碱基数量是n/2‎ C．DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接 D．DNA分子互补配对的两条链中碱基种类不一定相同 解析：选D　“噬菌体侵染细菌实验”只证明了DNA是遗传物质，A错误；一个含n个碱基的DNA分子，由于DNA中存在非编码区，故转录出的mRNA分子碱基数量肯定小于n/2，B错误；DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接，C错误；DNA分子互补配对的两条链中，若一条链中只存在碱基A和C，则另一条链中只存在T和G，碱基种类不一定相同，D正确。‎ ‎2．(2019·衡水模拟)将染色体上全部DNA分子双链经32P标记的雄性哺乳动物细胞(染色体数为20)置于不含32P的培养基中培养，细胞只进行一次分裂。下列推断中，正确的是(　　)‎ A．若完成一次减数分裂，则产生的子细胞中有5对同源染色体，每条都含32P B．若完成一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，其中10条含32P C．若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中均含2个Y染色体且都含32P D．若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子且都含32P 解析：选D　减数分裂结束，产生的子细胞为生殖细胞，其内含有的10条染色体中不存在同源染色体，A错误；若完成一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，20条染色体都含32P，B错误；若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中含2个Y染色体或2个X染色体，且都含32P，C错误；若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子，且每个DNA分子中都有一条脱氧核苷酸链含有32P，D正确。‎ ‎3．(2019·黑龙江哈尔滨二模)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述中，错误的是(　　)‎ A．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 B．格里菲思和艾弗里所做的转化实验都能证明DNA是遗传物质 C．若用‎14C标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液和沉淀物中都有较强放射性 D．将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落 解析：选B　培养基中的32P经宿主摄取后，可以作为噬菌体DNA复制的原料，因此可出现在T2噬菌体的核酸中，A正确；格里菲思的转化实验只能说明S型菌中存在转化因子，B错误；噬菌体的蛋白质和DNA中都含‎14C 8‎ ‎，所以离心后上清液和沉淀物中都有较强放射性，C正确；将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，S型菌的DNA可以将部分R型菌转化为S型菌，因此培养基中会有两种菌落，D正确。‎ ‎4．(2019·广东中山期末)下列关于肺炎双球菌转化实验的说法，正确的是(　　)‎ A．格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质 B．艾弗里实验中S型菌DNA＋R型菌一起培养，培养基上生存的细菌都是S型菌 C．肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质 D．已加热杀死的S型菌中，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性 解析：选D　格里菲思的体内转化实验仅证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，并没有证明DNA是遗传物质，艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里的体外转化实验过程中，在R型细菌的培养基中加入S型细菌的DNA后，培养一段时间，由于S型菌的DNA能够将R型菌转化为S型菌，因此添加S型菌DNA的培养基中，既有R型菌，也有S型菌，B错误；肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，C错误；加热易使蛋白质变性失活，但DNA热稳定性较高。加热杀死的S型细菌中，DNA仍具有活性，D正确。‎ ‎5．下列有关生物体内基因表达的叙述，正确的是(　　)‎ A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子 B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板 C．真核生物基因表达的过程即蛋白质合成的过程 D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA 解析：选B　有的氨基酸，如甲硫氨酸(密码子为AUG)和色氨酸(密码子为UGG)只有1种密码子，A项错误；HIV的遗传物质为RNA，可以作为模板通过逆转录合成DNA，B项正确；基因表达是指基因通过指导蛋白质的合成来控制生物的性状，包括转录和翻译两个过程，转录的产物是RNA，翻译才是蛋白质的合成过程，C项错误；一个基因的两条DNA链中碱基互补，以该基因的两条链分别为模板合成的两条RNA分子的碱基是互补的，而不是相同的，D项错误。‎ ‎6．(2019·湖北八校联考)下列关于基因表达的叙述，错误的是(　　)‎ A．不同组织细胞中有相同的基因表达 B．细胞衰老过程中mRNA种类和含量不断变化 C．决定氨基酸的密码子是RNA上的3个相邻的碱基 D．白化症状体现了基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状 解析：‎ 8‎ 选C　不同组织细胞中有相同的基因表达，如ATP合成酶基因、呼吸酶基因等，A正确；细胞衰老过程中，会表现出水分减少、代谢缓慢、某些酶活性降低、色素积累、细胞膜通透性降低、细胞核体积增大、染色质收缩等现象，因此细胞衰老过程中mRNA的种类和含量也会不断变化，B正确；决定氨基酸的密码子是mRNA上的3个相邻的碱基，并不是所有RNA分子上的3个相邻碱基都是决定氨基酸的密码子，C错误；白化症状是由控制合成酪氨酸酶的基因异常引起的，白化症状体现了基因可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，D正确。‎ ‎7．阿司匹林被广泛应用于心脏疾病和中风患者，有些人能从中受益，有些人却效果不佳。科学家找到了多个可作为“阿司匹林响应标记”的基因，并开发出基于血液的基因活性检测，这不仅能够准确地衡量阿司匹林对某位患者是否具有疗效，还可以作为一个强大的预报器预测其心脏病发作的风险。下列说法错误的是(　　)‎ A．“阿司匹林响应标记”基因表达的过程需要mRNA、tRNA和rRNA共同参与 B．“阿司匹林响应标记”基因表达的过程需要细胞内线粒体的参与 C．“阿司匹林响应标记”基因只存在于人体的某些特定细胞内 D．不同患者使用阿司匹林的效果不同，可能与“阿司匹林响应标记”基因的选择性表达有关 解析：选C　“阿司匹林响应标记”基因表达过程需要mRNA、tRNA和rRNA共同参与，A正确；基因表达的过程中需要线粒体提供能量，B正确；一般情况下，“阿司匹林响应标记”基因在人体内几乎每个细胞中都存在，C错误；根据题意可推出，不同患者使用阿司匹林的效果不同，可能与“阿司匹林响应标记”基因的选择性表达有关，D正确。‎ ‎8．如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是(　　)‎ A．图中结构含有核糖体RNA B．甲硫氨酸处于图中○的位置 C．密码子位于tRNA的环状结构上 D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 解析：选A　图示中含有的结构或物质有核糖体、tRNA和mRNA，其中核糖体内含有核糖体RNA，A正确；甲硫氨酸是起始氨基酸，应位于图中○的左侧，B错误；密码子位于mRNA上，tRNA上的是反密码子，C错误；由于密码子具有简并性，故mRNA上碱基改变，肽链中氨基酸的种类不一定改变，D错误。‎ ‎9．(2019·广西二模)如图表示中心法则，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．过程①～⑦都会在人体的遗传信息传递时发生 8‎ B．人体细胞内的过程③主要发生在细胞核中，产物都是mRNA C．过程③存在A—U、C—G、T—A三种碱基配对方式 D．过程⑤有半保留复制的特点，过程⑥发生在核糖体上 解析：选C　过程①为DNA的复制，⑦②为逆转录，③为转录，⑤为RNA的复制，⑥为翻译。可在人体的遗传信息传递时发生的为①③⑥，A错误；人体细胞内的过程③转录主要发生在细胞核中，产物是mRNA、rRNA、tRNA，B错误；过程③为转录，即DNA转录为RNA，存在A—U、C—G、T—A三种碱基配对方式，C正确；由于RNA一般为单链，过程⑤RNA的复制没有半保留复制的特点，DNA的复制有半保留复制的特点，过程⑥翻译发生在核糖体上，D错误。‎ ‎10．(2019·山东部分重点中学联考)图中甲、乙表示某生物体内两种生理过程。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．甲、乙过程可以同时发生在没有核膜的原核细胞中 B．进行甲过程的基因在真核生物不同功能细胞中存在差异 C．乙过程中的②可以结合多个核糖体，它们沿②从左向右移动 D．分生区细胞分裂期能进行乙过程，不能进行甲过程 解析：选C　甲过程为转录，乙过程为翻译，二者可以同时发生在原核细胞中，A正确；在不同的细胞中，基因选择性表达，因此不同的细胞中转录的基因有所不同，B正确；乙过程中核糖体从短肽链方向向长肽链方向移动，即从右向左移动，C错误；分生区细胞在分裂期染色体高度螺旋化，不能解旋，故不能发生甲过程，但可以发生乙过程，D正确。‎ ‎11．在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述不正确的是(　　)‎ A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌 B．在t0～t1时间内，噬菌体还未侵入细菌体内 C．在t1～t2时间内，噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡 D．在t2～t3时间内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖 解析：‎ 8‎ 选B　噬菌体侵染细菌的过程为吸附→注入→合成→组装→释放，侵入细菌时噬菌体只有DNA进入细菌体内，合成子代噬菌体需要的原料、酶、能量都由细菌提供，A正确；在t0～t1时间内，噬菌体和细菌的数量基本稳定，此时噬菌体可能还未侵入细菌体内，也可能已经侵入细菌体内，只是细菌还未裂解释放子代噬菌体，B错误；在t1～t2时间内，细菌大量死亡主要是由于噬菌体的侵入导致的，C正确；在t2～t3时间内，细菌裂解死亡，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D正确。‎ ‎12．(2019·东北三省四市一模)如图简要表示某种病毒侵入人体细胞后发生的生化过程，相关叙述正确的是(　　)‎ A．X酶存在于Rous肉瘤病毒和烟草花叶病毒中 B．X酶可催化RNA分子水解和DNA分子的复制 C．图中核酸分子水解最多产生5种碱基和5种核苷酸 D．图中所示的中心法则内容可以适用于各种生物 解析：选B　图中表示的病毒能以自身RNA为模板合成DNA，发生逆转录过程，烟草花叶病毒中不能发生逆转录过程，因此X酶不可能在烟草花叶病毒中存在，A错误；由图示可知，X酶能催化从RNA到DNA单链的过程，也能催化RNA单链的水解和DNA双链的形成过程，B正确；图中包括RNA和DNA两种核酸，因此水解后最多有5种碱基和8种核苷酸，C错误；图示中心法则内容只适用于部分生物(逆转录病毒)，D错误。‎ 二、非选择题 ‎13．(2016·全国卷Ⅰ)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：‎ ‎(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。‎ ‎(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。‎ ‎(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是__________________________________________________________。‎ 解析：(1)ATP水解成ADP时，远离A的高能磷酸键断裂，在γ位上的磷酸基团从ATP上脱离下来，再结合题干信息可知，要将32P标记的磷酸基团转移到DNA末端上，需标记ATP 8‎ ‎ γ位上的磷酸基团。(2)dATP与ATP结构相似，不同之处是dATP中的五碳糖是脱氧核糖，而ATP中的五碳糖是核糖，合成DNA的原料是脱氧核苷酸，含有一个磷酸基团，而dATP含有三个磷酸基团，因此，以dATP为原料合成DNA时，若要将32P标记到DNA分子上，32P标记的磷酸基团应在dATP的α位上。(3)一个噬菌体含有一个DNA分子。由于DNA具有半保留复制的特点，因此被32P标记两条链的DNA分子在第一次复制中，两条链都作为模板，形成两个一条链含32P的DNA分子；同理，再分别以这两个DNA分子的两条链为模板合成子代DNA分子，当合成n个DNA分子时，其中只有两个DNA分子被32P标记，其他DNA分子都不被标记，因此含有32P标记的噬菌体所占比例为2/n。‎ 答案：(1)γ　(2)α　(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记 ‎14．(2019·广东揭阳二模)学校科研小组的同学以肺炎双球菌为研究对象，自主开展以下两个探究实验，请回答与实验有关的问题。‎ Ⅰ.把S型肺炎双球菌的毒性减弱后制成S疫苗，注射到健康鼠体内，一段时间后，检测到小鼠在疫苗的作用下，产生了相应的抗体，获得了免疫力。请写出所有与抗体产生有关的细胞名称______________________。‎ Ⅱ.同学们通过学习肺炎双球菌的体内和体外转化实验认识到：R型菌能转化为S型菌的原因是S型菌体内有“转化因子”——DNA。那么，S型菌能转化为R型菌吗？如果能，则R型菌体内含有的促进这一转化的“转化因子”又是什么呢？他们通过实验来探究这个问题。‎ 实验名称：探究R型菌体内是否有“转化因子”。‎ 材料和仪器：两个品系肺炎双球菌(S型菌和R型菌)、小鼠、固体培养基、蒸馏水、一次性注射器、酒精灯等。‎ ‎(1)实验步骤：‎ ‎①将R型菌注入小鼠体内，小鼠正常。‎ ‎②将S型菌注入小鼠体内，小鼠得败血症死亡。‎ ‎③将活的S型菌和加热杀死后的R型菌混合后注入小鼠体内，小鼠得败血症死亡。‎ ‎(2)实验结论：S型菌不能转化为R型菌，R型菌体内没有“转化因子”。得出这一实验结论的证据充足吗？如不充足，应补充什么实验步骤才能得出正确结论？__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ 解析：‎ 8‎ Ⅰ.S疫苗进入小鼠体内，首先被吞噬细胞吞噬、消化并呈递给T细胞，T细胞再将其呈递给B细胞，B细胞受到刺激后增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，最后由浆细胞合成并分泌抗体，因此与抗体产生有关的细胞有吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞。Ⅱ.(2)分析该实验设计的思路和方法，该同学的实验③步骤中小鼠患败血症死亡，并不能证明S型细菌没有转化为R型细菌，因为即使有部分S型细菌转化为R型细菌，另一部分未转化的S型细菌仍会导致小鼠死亡。因此应该设计步骤④：取步骤③中死亡小鼠的体液，接种于固体培养基上，观察记录菌落的特征，以判断是否有R菌产生。‎ 答案：Ⅰ.吞噬细胞、浆细胞、B细胞、T细胞　Ⅱ.(2)不足。应补充步骤④：取步骤③中死亡小鼠的体液，接种于固体培养基上，观察记录菌落的特征 ‎15．请回答下列有关遗传信息传递的问题。‎ ‎(1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。‎ ‎①从病毒中分离得到的物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定，产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—。则试管甲中模拟的是________过程，该过程需要添加的酶是________，原料是________。‎ ‎②将提纯的产物X加入试管乙中，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是________，试管乙中模拟的是________过程。‎ ‎(2)科学家已经证明了密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。‎ ‎①根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成________种排列方式，实际mRNA上决定氨基酸的密码子共有________种。‎ ‎②第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子：UUU。1959年，科学家M.W.Nirenberg和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA为模板，在一定的条件下合成了只由苯丙氨酸组成的多肽，这里的一定条件应是____________。‎ 解析：(1)物质A呈单链，且含有碱基U，可推测是RNA；产物X含有T，可推测是DNA，所以甲试管中模拟的是逆转录。Y能与核糖体结合，说明Y是mRNA，试管乙中模拟的是转录过程。(2)RNA中含有4种碱基(A、U、C、G)，mRNA上三个相邻的碱基可以有4×4×4＝64(种)排列方式，其中有三个终止密码，这三个密码子不决定任何氨基酸，则mRNA上决定氨基酸的密码子共有61种。翻译过程中，模板为mRNA，场所为核糖体，原料为氨基酸，另外需要tRNA、ATP、酶等。‎ 答案：(1)①逆转录　逆转录酶　4种脱氧核苷酸　②mRNA　转录　(2)①64　61　②核糖体、氨基酸、tRNA、ATP、酶等 8‎ 8‎