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专题能力训练六遗传的分子基础一、选择题1.下列关于探索DNA 是遗传物质相关实验的叙述,正确的是()A.格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记答案:C解析:格里菲思实验证明加热杀死的S型细菌内存在一种转化因子,能使活的R型细菌转化为活的S型细菌,并没有证明这种转化因子就是DNA,A项错误。艾弗里的体外转化实验,证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可使R型细菌转化为S型细菌,未涉及小鼠,B项错误。赫尔希和蔡斯实验中,离心后细菌比噬菌体外壳比重大,所以细菌主要存在于沉淀物中,C项正确。赫尔希和蔡斯实验中,用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,32P标记的噬菌体DNA在大肠杆菌内进行半保留复制,细菌裂解后得到的噬菌体部分含32P,D项错误。2.(2019河北定州测试)甲组用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染普通细菌,乙组用普通噬菌体侵染用15N、32P、35S标记的细菌。在产生的子代噬菌体的组成成分中,能够找到的放射性元素为()A.甲组在DNA中找到15N和32P,在外壳中找到15N和35SB.甲组在DNA中找到32P,在外壳中找到15N和35SC.乙组在DNA中找到15N和32P,在外壳中找到15N和35SD.乙组在DNA中找到32P,在外壳中找到15N和35S答案:C解析:甲组用15N、32P、35S标记噬菌体后,15N在亲代噬菌体DNA和蛋白质中都有,32P只存在于亲代噬菌体DNA中,35S只存在于亲代噬菌体蛋白质中;噬菌体侵染细菌后,蛋白质外壳没有进入细菌,其DNA进入细菌,以自身DNA为模板,利用细菌提供的原料进行繁殖,所以可在子代噬菌体的DNA中找到15N和32P,不能在外壳中找到15N和35S。乙组用普通噬菌体侵染用15N、32P、35S标记的细菌,普通噬菌体利用细菌的原料进行DNA复制和蛋白质合成,所以可在子代噬菌体的DNA中找到15N和32P,在外壳中找到15N和35S。3.(2019山东济宁模拟)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是()A.三个实验的设计思路是一致的B.三个实验都用到了同位素标记法C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA答案:D解析:三个实验中,只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同,A项错误。肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法,B项错误。肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论,C项错误。三个实验所涉及的生物有噬菌体、小鼠、细菌,它们的遗传物质都是DNA,D项正确。4.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是()A.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制B.解旋酶能使双链DNA分子解开,但需要消耗ATPC.子代DNA分子的两条链是反向平行排列的D.DNA在复制过程中是先解旋,后进行半保留复制答案:D解析:由图示可知,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此复制的方式是半保留复制,A项正确。解旋酶使DNA双链解开的过程消耗ATP,B项正确。子代DNA分子的两条链是反向平行的,C项正确。DNA在复制过程中是边解旋边进行半保留复制的,D项错误。5.某双链DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为a,其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为b,则()A.互补链中含2个游离的磷酸基团B.互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和所占比例也为aC.互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比例为(a-b)/2D.以互补链为模板转录产生的某mRNA中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比例为a答案:B解析:DNA每条链含有1个游离的磷酸基团。在双链DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例与每条链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和所占的比例相等。互补链中鸟嘌呤占该链的比例为a-b。转录以DNA上某基因为模板,所以转录产生的mRNA中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比例是不确定的。6.(2018全国理综)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA- 蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA- 蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA- 蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶答案:B解析:细胞中一般都存在DNA和RNA与蛋白质结合成的复合物。染色体(染色质)就是蛋白质与DNA结合构成的结构,A项正确。在DNA复制过程中,DNA聚合酶与DNA的每一条链都要结合成DNA- 蛋白质复合物,真核细胞和原核细胞中都存在DNA的复制过程,所以在原核细胞中也会存在DNA- 蛋白质复合物,B项错误。DNA的复制过程需要DNA聚合酶,C项正确。RNA是转录的产物,其模板是DNA的一条链,且需要RNA聚合酶的催化,故该过程中复合物含有RNA聚合酶,D项正确。7.(2019安徽江淮十校联考)某细胞中有关物质合成的过程如下图所示,表示生理过程,、表示结构或物质。据图分析下列叙述正确的是()A.用某药物抑制过程,该细胞的有氧呼吸将受影响B.物质上也具有基因,此处基因的传递遵循孟德尔遗传规律C.为同一生理过程,需要解旋酶和DNA聚合酶D.为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同答案:A解析:据图可知,细胞核中DNA上的基因通过转录形成的RNA从核孔到达细胞质,与核糖体结合,参与翻译,翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞的有氧呼吸过程,因此用某药物抑制(转录)过程,该细胞的有氧呼吸将受影响,A项正确。据图可知,物质上的基因属于细胞质基因,细胞质基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,B项错误。据图可知,为DNA的复制过程,需要解旋酶和DNA聚合酶;为转录过程,需要RNA聚合酶,二者不是同一生理过程,需要的酶也不同,C项错误。均为翻译过程,由于其翻译的模板mRNA不同,因此所用密码子的种类和数量不一定相同,D项错误。8.(2019湖南长沙调研)HIV是逆转录病毒,科学家发现人体中的A3G蛋白具有抑制HIV增殖的能力,具体抑制流程如下图所示。下列叙述正确的是()注图中的RNA片段只是RNA链的一个小片段;在流程1中,RNA片段携带的遗传信息发生改变A.A3G双聚体蛋白阻止转录酶移动,病毒的增殖受阻B.A3G单体蛋白在扫描过程中会形成A3G双聚体蛋白C.流程1中HIV的遗传物质可能发生TU的变化D.流程2中以核糖核苷酸为原料,合成单链RNA片段答案:B解析:依题意并分析图示可知,A3G双聚体蛋白阻止逆转录酶移动,导致病毒的增殖受阻,A项错误。A3G单体蛋白在扫描过程中会形成A3G双聚体蛋白,B项正确。HIV的遗传物质是RNA,RNA中不可能出现T,C项错误。流程2为逆转录过程,以脱氧核苷酸为原料,合成DNA单链,D项错误。9.研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(如下图所示),下列相关叙述错误的是()A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶活性的药物来治疗艾滋病答案:B解析:RNA需要经过逆转录形成DNA,然后再经过转录和翻译来合成蛋白质外壳,A项正确。进行侵染时,人类免疫缺陷病毒需要携带逆转录酶进入宿主细胞,而逆转录酶是蛋白质,B项错误。通过逆转录形成的DNA可以整合到宿主细胞染色体的DNA上,C项正确。科学家可以研发特异性抑制逆转录酶活性的药物来治疗艾滋病,D项正确。10.(2019河北张家口测试)下图是4种遗传信息的流动过程,下列相应叙述错误的是()A.甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向B.乙可表示逆转录病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向C.丙可表示DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向D.丁可表示RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向答案:A解析:甲表示DNA的复制以及经过转录、翻译合成胰岛素,但胰岛细胞高度分化,DNA不能复制,只进行转录、翻译,A项错误。乙表示逆转录、DNA的复制、转录和翻译过程,逆转录病毒是RNA病毒,通过逆转录形成DNA,再将DNA整合到宿主细胞DNA上,随之进行复制、转录和翻译,B项正确。DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内,可以进行DNA复制,并利用自身的DNA为模板转录、翻译形成蛋白质,C项正确。RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中,可以进行RNA的复制和以RNA为模板的蛋白质合成,D项正确。11.下图表示核糖体上合成蛋白质的过程。四环素抑制tRNA 与细菌核糖体的A位点结合,使蛋白质合成停止,从而阻断细菌的生长,常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述正确的是()A.核糖体的主要成分是蛋白质和mRNAB.四环素与A位点结合促进了新肽键的形成C.图中从E位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸D.人体细胞与细菌细胞的核糖体形成都与核仁有关答案:C解析:核糖体的主要成分是蛋白质和rRNA,A项错误。四环素与A位点结合,阻止tRNA进入核糖体A位点,导致肽链的延伸受阻而使细菌蛋白质无法合成,因此不能促进新肽键的形成,B项错误。图中E位点所对应的mRNA上的三个碱基AUG是编码甲硫氨酸的密码子,因此从E位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸,C项正确。细菌细胞中无核仁,其核糖体的形成与核仁无关,D项错误。12.(2019辽宁重点六校协作体期中考试) 编码CFTR蛋白基因的模板链上缺失AAA或AAG三个碱基,导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸,引发囊性纤维病。下列有关叙述错误的是()A.与苯丙氨酸对应的密码子为AAA或AAGB.编码CFTR蛋白基因中发生碱基缺失属于基因突变C.细胞中合成CFTR蛋白需要tRNA、mRNA、rRNA参与D.CFTR蛋白基因缺失碱基后转录形成的mRNA中嘧啶比例降低答案:A解析:编码CFTR蛋白基因的模板链缺失AAA或AAG三个碱基,基因的模板链参与转录,故mRNA上缺少UUU或UUC,故苯丙氨酸对应的密码子为UUU或UUC,A项错误。碱基对的缺失引起的基因结构的改变为基因突变,B项正确。基因表达中需要tRNA、mRNA、rRNA参与,C项正确。由于缺失的碱基对应的密码子含有的都是嘧啶,故mRNA中嘧啶的比例降低,D项正确。13.下图中的a由r-蛋白和rRNA组成。研究发现,过量的r-蛋白可与b结合,使r-蛋白的合成减少。下列叙述正确的是()A.过程为翻译,a表示核糖体,b表示rRNAB.过程为转录,形成的rRNA不能指导蛋白质的合成C.核糖体的大、小亚基在细胞质中形成,参与翻译过程D.r-蛋白通过与b结合调节自身合成的过程为正反馈答案:B解析:过程为翻译,a表示核糖体,b表示mRNA。过程为转录,形成的rRNA构成核糖体,不能指导蛋白质的合成。核糖体的大、小亚基在细胞核中形成。r-蛋白通过与b结合调节自身合成的过程为负反馈。二、非选择题14.核基因P53是细胞的“基因组卫士”。当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过下图所示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。请回答下列问题。(1)若DNA损伤为DNA双链断裂,则被破坏的化学键是,修复该断裂DNA需要的酶是。(2)图中过程发生的场所是,完成过程需要的原料是。(3)P53基因控制合成的P53蛋白通过过程合成lncRNA,进而影响过程,这一调节机制属于,其意义是。(4)当DNA分子受损时,P53蛋白既可启动修复酶基因的表达,也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是。答案:(1)磷酸二酯键DNA连接酶(2)细胞核和核糖体4种核糖核苷酸(3)正反馈调节有利于在短时间内合成大量的P53蛋白,以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制(4)阻止受损DNA的复制,阻断错误遗传信息的传递解析:据图可知,DNA损伤后,激活了P53基因,通过该基因的表达产生P53蛋白,P53蛋白可以启动修复酶基因的表达,产生修复酶系统,进而对损伤的DNA进行修复;同时P53蛋白也可以启动P21基因表达,阻止受损DNA的复制。(1)若DNA损伤为DNA双链断裂,则被破坏的化学键是磷酸二酯键,修复断裂的DNA片段,即让DNA片段连接在一起需要的酶是DNA连接酶。(2)过程是基因的表达过程,包括转录和翻译,其中转录发生的场所主要是细胞核,翻译的场所是核糖体;过程是转录,需要的原料是四种游离的核糖核苷酸。(3)P53基因控制合成的P53蛋白通过过程合成lncRNA,进而影响过程,这一调节机制属于正反馈调节,其意义是有利于在短时间内合成大量的P53蛋白,以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制。(4)当DNA分子受损时,P53蛋白既可启动修复酶基因的表达,也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是阻止受损DNA的复制,阻断错误遗传信息的传递。15.下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,表示相关过程。据图回答下列问题。(1)过程发生在期,催化过程的酶是。(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是。(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是。过程进行的场所有。(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫作多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明。答案:(1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间RNA聚合酶(2)甲硫氨酸(3)ab内质网和高尔基体(4)短时间内能合成较多的肽链原核细胞中的转录和翻译是同时同地进行的解析:(1)据图分析可知,过程指DNA的复制,在真核细胞中,发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程指转录过程,转录过程利用的酶是RNA聚合酶。(2)决定氨基酸的密码子在mRNA上,据tRNA上的反密码子UAC可推知密码子为AUG,AUG决定的氨基酸是甲硫氨酸。(3)据图可知,越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长,由此推出它们的移动方向为ab。是对蛋白质进行加工和运输的过程,相应的场所有内质网和高尔基体。(4)当一个mRNA上连接多个核糖体以后,可以同时合成多条相同的肽链,提高蛋白质的合成速率。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,说明在原核细胞中边转录边翻译,转录和翻译可同时同地进行。- 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