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精练9注重过程、强化联系,应对遗传分子基础问题一、选择题(每小题4分,共52分)1.(2017河北定州中学第三次月考,7)噬菌体侵染细菌并释放子代噬菌体的正确顺序是() A.B.C.D.2.(2016湖北武汉新起点调考,16)下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法,错误的是()A.赫尔希和蔡斯的实验是以T2噬菌体为材料,采用了同位素标记技术B.用含32P的培养基直接培养噬菌体,将获得DNA含有32P标记的噬菌体C.噬菌体侵染细菌实验能将DNA与蛋白质分开,单独观察它们各自的作用D.用32P标记的噬菌体与细菌混合一段时间后离心,结果沉淀物的放射性很高3.(2017天津期中联考,25)在噬菌体侵染细菌的实验中,下列对噬菌体外壳蛋白质合成的描述,正确的是()A.氨基酸原料和酶来自细菌B.氨基酸原料和酶来自噬菌体C.氨基酸原料来自细菌,酶来自噬菌体D.氨基酸原料来自噬菌体,酶来自细菌4.(2017河北武邑中学第一次周测,14)豌豆细胞中的DNA,有84%在染色体上,染色体中DNA占36.5%、RNA占9.6%、蛋白质占48.9%,这些数据表明()A.豌豆细胞的染色体上含有两种遗传物质B.染色体主要是由DNA和蛋白质组成的C.豌豆细胞的染色体上有一分子DNA和一分子RNAD.豌豆细胞中DNA的主要载体是染色体,次要载体为叶绿体和线粒体5.(2017河北定州中学第一次月考,17)假定某高等生物体细胞的染色体数是10,其中染色体中的DNA用3H胸腺嘧啶标记,将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代,则在形成第2代细胞时的有丝分裂后期,细胞中没有被标记的染色体为()A.5条B.40条C.20条D.10条6.(2015上海单科,30)大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在图所示的某mRNA部分序列中,若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子可能是()A.1B.2C.3D.47.(2016浙江严州中学第一次模拟,11)下列物质合成时,需要模板的是()A.磷脂和蛋白质B.DNA和酶C.性激素和胰岛素D.神经递质和受体8.(2016湖北荆州中学第一次月考,23)图为遗传信息传递的某过程的一段示意图,此段中共有几种脱氧核苷酸()A.3种B.5种C.6种D.8种9.(2017广东中山一中第一次统测,9)单细胞生物四膜虫转录形成的一种前体RNA,在仅含核苷酸和纯化的前体RNA的溶液中,发生了RNA内部部分序列的有序切除,下列相关叙述不正确的是()A.该RNA的基本单位是核糖核苷酸B.该RNA的剪切可能是由自身催化的C.该RNA剪切所需的酶是由自身翻译形成D.该RNA的剪切过程会受到温度、pH的影响10.(2017黑龙江实验中学开学考,11)在一个细胞周期内,T或U两种碱基被大量利用时,细胞的生理活动是()选项大量利用的碱基细胞生理活动AUDNA分子正在复制BU和T正处于分裂间期CT正在大量合成转运RNADT正在大量合成蛋白质11.(2017江西九江一中第二次月考,3)细胞中有一类蛋白质(如驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等)被称为“分子马达”,它能利用化学能进行机械做功,从而使自身或与其结合的分子产生运动。下列分析正确的是()A.“分子马达”的基本组成单位中可能含两个氨基B.RNA聚合酶是沿RNA模板移动的“分子马达”C.“分子马达”运动所需的能量由蛋白质水解提供D.解旋酶沿DNA移动时将其分解成四种游离的核苷酸12.(2017黑龙江哈尔滨六中期中,16)某病毒是一种DNA病毒,这种病毒的复制方式较为特殊,简要过程如图所示。下列说法不正确的是()A.过程需要RNA聚合酶B.图中过程均遵循碱基互补配对原则C.图中过程均能产生水D.过程发生在病毒的体内13.(2017山东师大附中第二次模考,30)甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图,下列有关说法正确的是()A.甲图所示的过程叫做翻译,多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B.乙图所示过程叫做转录,转录产物的作用一定是作为甲图中的模板C.甲图所示翻译过程的方向是从右到左D.甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同二、非选择题(共48分)14.(2017宁夏银川一中第三次月考,32)(12分)下图为人体内基因对不同性状的控制过程图解,根据图分析回答下列问题:(1)图中过程表示过程,需要的催化。(2)图中过程表示翻译的过程,参与该过程的物质有酶、直接能源物质、转运工具、原料和模板。(3)过程形成的结果存在差异的根本原因是,过程说明基因控制性状的途径是。15.(2016宁夏大学附属中学月考,31)(12分)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。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。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。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。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。16.(2017黑龙江大庆实验中学期中,43)(12分)如图是雄果蝇甲的四对等位基因在染色体上的分布,其四对相对性状中红眼(E)对白眼(e)、灰身(B)对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)、细眼(R)对粗眼(r)为显性。(1)果蝇甲眼睛的表现型是。若果蝇残翅、白眼、黑身是由基因突变产生的,说明基因突变具有特点。(2)欲测定果蝇基因组的序列,需对其中的条染色体进行DNA测序。(3)果蝇甲与基因型为的个体杂交,子代的雄果蝇中既有红眼性状又有白眼性状。(4)7号染色体上的部分DNA分子如甲图所示有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:从甲图可看出DNA复制的方式是。甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则A是酶,B是酶。乙图中,7是。17.(2016山东烟台期中,27)(12分)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题:(1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”。这句话指出了噬菌体作为实验材料具有的特点。(2)通过的方法获得被32P和35S标记的噬菌体。用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程中变化。(3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是,所以搅拌时间少于1分钟时,上清液中的放射性。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明,否则细胞外放射性会增高。(4)本实验证明病毒传递和复制遗传信息的过程中起着作用。答案全解全析一、选择题1.B噬菌体侵染细菌的过程: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,B正确。2.B噬菌体属于病毒,没有细胞结构,不能在培养基上独立生存,因此不能用含32P的培养基直接培养噬菌体,B错误。3.A噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌内控制子代噬菌体的合成,而合成子代噬菌体所需的原料、酶等均由细菌提供,A正确。4.B豌豆细胞的遗传物质是DNA,A错误;染色体中DNA占36.5%,蛋白质占48.9%,而RNA只占9.6%,故染色体主要由DNA和蛋白质组成,B正确;在细胞周期不同时期,每条染色体上的DNA数量是1或2,C错误;豌豆细胞中的DNA有84%在染色体上,所以豌豆细胞中DNA的主要载体是染色体,但题干中未说明其他DNA分布在哪些结构中,D错误。5.D因为DNA是半保留复制,所以第一代所得的细胞10条染色体都含有3H胸腺嘧啶标记,只不过染色体中的DNA是一条链标记,另一条链未标记。第一代细胞培养到有丝分裂后期形成20条染色体,只有10条染色体两条链都未标记,另外10条染色体所含的DNA两条链中仍有一条含有标记,D正确。6.B由题中若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,再结合图中核糖体的移动方向,可判断起始密码子位于下划线“0”的左侧。由于mRNA中三个相邻的碱基构成一个密码子,从01方向推,可推出10方向的密码子依次为:,由此可知该mRNA的起始密码子可能是GUG,即图示中的2。答案选B。7.B酶的本质为RNA或蛋白质,RNA的合成需要以DNA一条链为模板,蛋白质的合成需要以mRNA为模板,DNA的复制需要以DNA两条链为模板,B正确。8.A由于T为DNA分子中特有的含氮碱基,所以CTCA为脱氧核苷酸链,共有3种脱氧核苷酸; U为构成RNA分子特有的碱基,则GAGU为核糖核苷酸链,共有3种核糖核苷酸。综上所述,图示片段中共有3种脱氧核苷酸,3种核糖核苷酸,故A正确。9.CRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,A正确;根据题干信息,在仅含核苷酸和纯化的前体RNA的溶液中,发生了RNA内部部分序列的有序切除,所以该RNA的剪切可能是由自身催化的,B正确;根据题意可知在仅含核苷酸和纯化的前体RNA的溶液中没有氨基酸,所以该RNA剪切所需的酶不可能是由自身翻译形成的,C错误;酶的催化活性受温度、pH的影响,D正确。10.B碱基U是合成RNA的成分,碱基T是合成DNA的成分。细胞大量利用碱基U时,说明RNA分子正在合成,A错误;在细胞分裂间期,进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,因此需要利用大量的碱基U和T,B正确;细胞大量利用碱基T时,说明正在大量合成DNA,C错误;细胞大量利用碱基T时,正在进行DNA的复制,D错误。11.A根据题意,“分子马达”是一种蛋白质分子,它能利用化学能进行机械做功,从而使自身或与其结合的分子产生运动,“分子马达”的基本组成单位中可能含两个或多个氨基,也可能只含有一个氨基,A正确;RNA聚合酶在转录过程中发挥催化作用,是沿DNA模板移动的“分子马达”,B错误;“分子马达”运动所需的能量是一种化学能,由ATP供应,C错误;解旋酶沿DNA移动时将两条脱氧核苷酸链解旋,DNA水解酶能将DNA分解成四种游离的核苷酸,D错误。12.D图中分别为转录、翻译和逆转录。转录过程以病毒DNA为模板,以细胞中的核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA,A正确;转录、翻译和逆转录三个过程都要进行碱基互补配对,B正确;转录、翻译和逆转录的产物分别是RNA、蛋白质和DNA,三者都由基本组成单位通过缩合或聚合形成,均能产生水,C正确;翻译过程发生在宿主细胞的核糖体上,D错误。13.C甲图所示为翻译过程,多个核糖体同时完成多条多肽链的合成,A错误;乙图所示是转录过程,其产物是RNA,包括mRNA、rRNA、tRNA,其中只有mRNA可以作为翻译的模板,B错误;甲图中,根据多肽链的长度可知,翻译的方向是从右到左,C正确;甲图和乙图中都发生了碱基互补配对,但两者配对方式不同,甲图中碱基配对的方式为A-U、U-A、C-G、G-C,乙图中碱基配对的方式为A-U、T-A、C-G、G-C,D错误。二、非选择题14.答案(1)转录RNA聚合酶(2)ATPtRNA氨基酸mRNA(3)DNA(基因)不同基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状解析(1)图中过程是基因控制RNA合成的过程,表示转录,需要RNA聚合酶的催化。(2)图中过程表示翻译过程,该过程的模板是mRNA,原料是氨基酸,运输氨基酸的工具是tRNA,还需要ATP提供能量。(3)过程形成的血红蛋白不同,其根本原因是基因不同。过程说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。15.答案(1)逆转录逆转录酶4种脱氧核苷酸mRNA转录(2)6461核糖体、氨基酸、tRNA、ATP等解析(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444=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上参与编码蛋白质氨基酸序列的密码子共有61种。翻译过程中,模板为mRNA,场所为核糖体,原料为氨基酸,另外需要转运RNA、ATP、酶等。16.答案(1)红眼、细眼随机性(2)5(3)XEXe(4)半保留复制解旋DNA聚合胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸解析(1)由图可知,果蝇甲的1号染色体上有E基因,5号染色体上有R基因,因此该果蝇眼睛的表现型是红眼、细眼。(2)果蝇含有4对同源染色体,其中一对是性染色体(XX或XY),由于X和Y染色体非同源区段上的基因不同,所以对果蝇基因组进行研究时,应测序5条染色体,即3常+X+Y。(3)果蝇甲在减数分裂产生配子时,同源染色体一定会发生联会、分离;果蝇甲眼色的基因型为XEY,由于子代雄性的红眼或白眼基因均只能来自于母本,若要子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状,则果蝇甲必须与基因型为XEXe的个体进行杂交。(4)从甲图中可看出DNA复制的方式是半保留复制。甲图中,A能破坏DNA分子的氢键,使DNA分子解旋,A是解旋酶;B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,B是DNA聚合酶。乙图中,7含有的碱基与A配对,因此7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。17.答案(1)结构简单,只含有蛋白质和DNA(2)用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌DNA和蛋白质的位置(3)将噬菌体和细菌震脱较低DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来32P(4)DNA解析(1)噬菌体作为实验材料具有结构简单,只含有蛋白质和DNA的特点。(2)赫尔希和蔡斯通过用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌的方法获得被32P和35S标记的噬菌体。用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程中DNA和蛋白质位置的变化。(3)搅拌的目的是将噬菌体和细菌震脱,使细菌和噬菌体分离,所以搅拌时间少于1分钟时,上清液中的放射性较低。当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌细胞没有裂解,没有子代噬菌体释放出来,否则细胞外32P放射性会增高。(4)本实验证明病毒传递和复制遗传信息的过程中DNA起着作用。9
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