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遺傳的分子基礎(chǔ) (時(shí)間:45分鐘,滿(mǎn)分:100分) 一、選擇題(每小題6分,共72分) 1.下圖是肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(　　) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) A.實(shí)驗(yàn)遵循了對(duì)照原則和單一變量原則 B.a、d組小鼠死亡是小鼠免疫功能喪失的結(jié)果 C.從d組死亡小鼠身上分離到的S型細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化的 D.從變異的角度看,細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因突變 答案 A 解析 圖中a、b,a、c和c、d相互對(duì)照,各對(duì)照組間只有一個(gè)變量不同,A項(xiàng)正確;四組小鼠均有免疫功能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;S型細(xì)菌經(jīng)過(guò)加熱后蛋白質(zhì)發(fā)生變性,不可能轉(zhuǎn)化為活細(xì)菌,應(yīng)該是R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因重組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A.理論上,沉淀物b中不應(yīng)具有放射性 B.沉淀物b中放射性的高低,與②過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān) C.若沉淀物b中有放射性,說(shuō)明①過(guò)程培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng) D.上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 答案 C 解析 35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌,經(jīng)過(guò)離心后分布在上清液中。因此理論上,沉淀物b中不應(yīng)具有放射性,A項(xiàng)正確。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌細(xì)胞外的蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離。若攪拌不充分,會(huì)導(dǎo)致沉淀物b中放射性增強(qiáng),因此b中放射性的高低與②過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān),與①過(guò)程中培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān),B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程只能證明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌,僅憑該實(shí)驗(yàn)還不能證明DNA是遺傳物質(zhì),D項(xiàng)正確。 3.右圖表示某DNA片段,下列有關(guān)該圖的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.②③④可形成DNA的基本組成單位 B.⑥所代表的堿基是G C.⑤的形成與斷裂都需要酶的催化 D.DNA復(fù)制時(shí),DNA的兩條鏈都可作為模板 答案 C 解析 ①是磷酸二酯鍵,②是磷酸,③是脫氧核糖,④是胞嘧啶,⑤是氫鍵。②③④可以構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸,是DNA的一種基本組成單位,A項(xiàng)正確;在DNA雙鏈中A與T配對(duì),C與G配對(duì),B項(xiàng)正確;氫鍵的斷裂需要DNA解旋酶的催化作用,但其形成不需要酶,C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制,分別以?xún)蓷l鏈作為模板合成出各自的子鏈,各構(gòu)成一個(gè)新的DNA分子,D項(xiàng)正確。 4.已知某DNA分子中,G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%,其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補(bǔ)鏈中,T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.32.9%　7.1% B.17.1%　32.9% C.18.7%　1.3% D.31.3%　18.7% 答案 D 解析 G和C占全部堿基的35.8%,那么A和T占全部堿基的64.2%,兩條互補(bǔ)鏈的堿基總數(shù)相同,而且A和T的總數(shù)相同,那么每條鏈之中的(A+T)都占該鏈的64.2%,同理(G+C)在每條鏈中都占35.8%。一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,那么A與G分別占31.3%和18.7%,因?yàn)锳與T互補(bǔ)、C與G互補(bǔ),所以此鏈中A與G的含量,就是其互補(bǔ)鏈中T與C的含量。 5.將正常生長(zhǎng)的玉米根尖細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中,待其完成一個(gè)細(xì)胞周期后,再轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng),讓其再完成一個(gè)細(xì)胞周期。此時(shí)獲得的子細(xì)胞內(nèi)DNA分子不可能為(只考慮其中一對(duì)同源染色體上的DNA分子)(　　) A.②　 B.①② C.③　 D.③④ 答案 A 6.下圖為真核細(xì)胞細(xì)胞核中某基因的結(jié)構(gòu)及變化示意圖(基因突變僅涉及圖中1對(duì)堿基改變)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.該基因1鏈中相鄰堿基之間通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接 B.基因突變導(dǎo)致新基因中(A+T)/(G+C)的值減小而(A+G)/(T+C)的值增大 C.RNA聚合酶進(jìn)入細(xì)胞核參加轉(zhuǎn)錄過(guò)程,能催化核糖核苷酸形成mRNA D.基因復(fù)制過(guò)程中1鏈和2鏈均為模板,復(fù)制后形成的兩個(gè)基因中遺傳信息相同 答案 B 解析 基因的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰堿基通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接,A項(xiàng)正確;圖示基因突變時(shí)A—T堿基對(duì)被G—C堿基對(duì)替換,新基因中(A+T)/(G+C)的值減小,但(A+G)/(T+C)的值不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;RNA聚合酶在細(xì)胞核中參與轉(zhuǎn)錄過(guò)程,C項(xiàng)正確;DNA復(fù)制時(shí)兩條母鏈均為模板,復(fù)制形成的兩個(gè)基因相同,D項(xiàng)正確。 7.1個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次,再將全部復(fù)制產(chǎn)物置于試管內(nèi)進(jìn)行離心,右圖中分別代表復(fù)制1次、2次、3次后的分層結(jié)果的是(　　) A.c、e、f　　 B.a、e、b C.a、b、d　　 D.c、d、f 答案 A 解析 由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制,1個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基中復(fù)制1次后,每個(gè)DNA分子的一條鏈含15N,另一條鏈含14N,離心后全部位于中間密度層,對(duì)應(yīng)圖中的c;復(fù)制2次后,產(chǎn)生4個(gè)DNA分子,其中15N和14N均含的DNA分子有2個(gè),離心后位于中間密度層,只含14N的DNA分子有2個(gè),離心后位于小密度層,對(duì)應(yīng)圖中的e;復(fù)制3次后,產(chǎn)生8個(gè)DNA分子,其中15N和14N均含的DNA分子有2個(gè),離心后位于中間密度層,只含14N的DNA分子為6個(gè),離心后位于小密度層,對(duì)應(yīng)圖中的f。 8.某長(zhǎng)度為1 000個(gè)堿基對(duì)的雙鏈環(huán)狀DNA分子,其中含腺嘌呤300個(gè)。該DNA分子復(fù)制時(shí),1鏈?zhǔn)紫缺粩嚅_(kāi)形成3、5端,接著5端與2鏈發(fā)生分離,隨后DNA分子以2鏈為模板,通過(guò)滾動(dòng)從1鏈的3端開(kāi)始延伸子鏈,同時(shí)還以分離出來(lái)的5端單鏈為模板合成另一條子鏈,其過(guò)程如下圖所示。下列關(guān)于該過(guò)程的敘述,正確的是(　　) A.1鏈中的堿基數(shù)目多于2鏈 B.該過(guò)程是從兩個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的 C.復(fù)制過(guò)程中兩條鏈分別作模板,邊解旋邊復(fù)制 D.若該DNA連續(xù)復(fù)制3次,則第三次共需鳥(niǎo)嘌呤4 900 個(gè) 答案 C 解析 環(huán)狀雙鏈DNA分子的兩條鏈的堿基是互補(bǔ)配對(duì)的,所以1鏈和2鏈均含1 000個(gè)堿基,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該DNA分子的復(fù)制起始于斷口處,由于只有一處斷開(kāi),故只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;斷開(kāi)后兩條鏈分別作模板,邊解旋邊復(fù)制,C項(xiàng)正確;該DNA分子含腺嘌呤300個(gè),所以胸腺嘧啶也為300個(gè),則鳥(niǎo)嘌呤有700個(gè),第三次復(fù)制新合成4個(gè)DNA,則第三次復(fù)制時(shí)共需鳥(niǎo)嘌呤7004=2 800(個(gè)),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.(2018全國(guó)Ⅰ卷)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合,以DNA- 蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA- 蛋白質(zhì)復(fù)合物 B.真核細(xì)胞的核中有DNA- 蛋白質(zhì)復(fù)合物,而原核細(xì)胞的擬核中沒(méi)有 C.若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制,則該蛋白可能是DNA聚合酶 D.若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成,則該復(fù)合物中含有RNA聚合酶 答案 B 解析 在細(xì)胞中都會(huì)存在DNA和RNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成的復(fù)合物。染色體(染色質(zhì))就是蛋白質(zhì)與DNA結(jié)合形成的結(jié)構(gòu),A項(xiàng)正確。在DNA復(fù)制過(guò)程中,DNA聚合酶與DNA的每一條鏈都要結(jié)合成DNA- 蛋白質(zhì)復(fù)合物,真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都存在DNA的復(fù)制過(guò)程,所以在原核細(xì)胞中也會(huì)存在DNA- 蛋白質(zhì)復(fù)合物,B項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA的復(fù)制過(guò)程需要DNA聚合酶,C項(xiàng)正確。RNA是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,其模板是DNA的一條鏈,且需要RNA聚合酶的催化,故該過(guò)程中復(fù)合物含有RNA聚合酶,D項(xiàng)正確。 10.(2018廣州珠海摸底考試)下圖甲為基因表達(dá)過(guò)程,下圖乙為中心法則,①~⑤表示生理過(guò)程。下列敘述正確的是(　　) A.圖甲為染色體DNA上的基因表達(dá)過(guò)程,需要多種酶參與 B.圖甲中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向?yàn)閺淖蟮接? C.⑤③④過(guò)程所需的原料分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 D.圖乙中涉及堿基A與U或U與A配對(duì)的過(guò)程是②③④⑤ 答案 D 解析 分析圖示,圖甲中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行,是原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程,真核細(xì)胞中染色體DNA上的基因是先轉(zhuǎn)錄,后翻譯。根據(jù)核糖體上多肽鏈的長(zhǎng)度可知,圖甲中核糖體移動(dòng)的方向是從右到左。圖乙中⑤過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄,原料為脫氧核苷酸,③過(guò)程為翻譯,原料為氨基酸,④過(guò)程為RNA的自我復(fù)制,原料為核糖核苷酸。圖乙中過(guò)程均涉及堿基互補(bǔ)配對(duì),但①過(guò)程為DNA復(fù)制,涉及A與T配對(duì),不涉及A與U或U與A配對(duì),其他過(guò)程均有A與U或U與A配對(duì)。 11.下圖是兩種細(xì)胞中主要遺傳信息的表達(dá)過(guò)程。據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.兩種表達(dá)過(guò)程均主要由線粒體提供能量,由細(xì)胞質(zhì)提供原料 B.甲細(xì)胞沒(méi)有核膜圍成的細(xì)胞核,所以轉(zhuǎn)錄、翻譯同時(shí)發(fā)生在同一空間內(nèi) C.乙細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要通過(guò)核孔才能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) D.甲、乙細(xì)胞均需要RNA聚合酶 答案 A 解析 從圖中可以看出,甲細(xì)胞是原核細(xì)胞,乙細(xì)胞是真核細(xì)胞,甲細(xì)胞不含線粒體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中,B項(xiàng)正確;乙細(xì)胞翻譯的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)中的核糖體,細(xì)胞核中基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA必須通過(guò)核孔才能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),C項(xiàng)正確;甲、乙細(xì)胞內(nèi)均存在轉(zhuǎn)錄過(guò)程,均需RNA聚合酶,D項(xiàng)正確。 12.大腸桿菌中色氨酸合成途徑需要 5 種酶,5 種酶的基因在DNA上的排列和基因表達(dá)過(guò)程如下圖所示。當(dāng)環(huán)境中缺乏色氨酸時(shí),大腸桿菌就合成 5 種酶,將前體物質(zhì)逐步轉(zhuǎn)化為色氨酸,當(dāng)環(huán)境中存在色氨酸并進(jìn)入細(xì)菌中,5 個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄就關(guān)閉。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.5個(gè)基因轉(zhuǎn)錄出一條mRNA分子翻譯成5種蛋白質(zhì) B.5個(gè)基因協(xié)同表達(dá)有利于大腸桿菌適應(yīng)不良環(huán)境 C.大腸桿菌根據(jù)環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源,調(diào)控許多基因的表達(dá) D.基因通過(guò)控制酶的合成控制代謝進(jìn)程,直接控制了生物性狀 答案 D 解析 基因通過(guò)控制酶的合成控制代謝進(jìn)程,間接控制了生物性狀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題(共28分) 13.(13分)下圖1為真核生物染色體上部分DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖,圖2為擬核DNA或質(zhì)粒復(fù)制過(guò)程示意圖,據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)從圖1可以看出,DNA分子復(fù)制是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要的條件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等,DNA解旋酶的作用是　 　。 (3)圖1中生物的DNA復(fù)制方式的意義是　　　　　　　　　　　　　。 (4)將不含放射性的擬核DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng),如果第一次復(fù)制時(shí),圖2中1、2處的放射性強(qiáng)度相同,證明DNA復(fù)制方式很可能是　　　　　　　　　　。 (5)若圖2中DNA在復(fù)制開(kāi)始前的堿基總數(shù)是100個(gè),其中T為20個(gè),則復(fù)制一次需要游離的C　　　個(gè)。 答案 (1)多起點(diǎn)、雙向復(fù)制,邊解旋邊復(fù)制　(2)模板、能量、脫氧核苷酸、酶　打開(kāi)DNA分子堿基對(duì)之間的氫鍵,形成兩條單鏈　(3)提高了復(fù)制效率　(4)半保留復(fù)制　(5)30 解析 (1)(3)圖1中的復(fù)制起點(diǎn)有三個(gè),每個(gè)起點(diǎn)處復(fù)制都是雙向進(jìn)行的,且邊解旋邊復(fù)制,這種復(fù)制方式有利于提高復(fù)制效率。(2)DNA復(fù)制需要模板、原料、酶、ATP等條件。(4)如果第一次復(fù)制時(shí)圖2中1、2處的放射性強(qiáng)度相同,則表明新合成的DNA的兩條鏈中含放射性的鏈都是一條,也說(shuō)明了DNA復(fù)制屬于半保留復(fù)制。 14.(15分)為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)的中間載體,科學(xué)家們做了如下研究。 (1)依據(jù)真核細(xì)胞中　　　　　　　主要位于細(xì)胞核內(nèi),而蛋白質(zhì)合成在核糖體上這一事實(shí),科學(xué)家推測(cè)存在某種“信使”分子,能將遺傳信息從細(xì)胞核攜帶到細(xì)胞質(zhì)中。 (2)對(duì)于“信使”有兩種不同假說(shuō)。假說(shuō)一,核糖體RNA可能就是信息的載體;假說(shuō)二,另有一種RNA(稱(chēng)為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說(shuō)一成立,則細(xì)胞內(nèi)應(yīng)該有許多　　　　(填“相同”或“不同”)的核糖體。若假說(shuō)二成立,則mRNA應(yīng)該與細(xì)胞內(nèi)原有的　　　　　結(jié)合,并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。 (3)研究發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細(xì)菌后,細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成立即停止,轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì),在此過(guò)程中,細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成了新的噬菌體RNA。為確定新合成的噬菌體RNA是否為“信使”,科學(xué)家們進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。 ①15NH4Cl和13C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的　　　　和碳源來(lái)培養(yǎng)細(xì)菌,細(xì)菌利用它們合成　　　　　　　　　　　　等生物大分子。經(jīng)過(guò)若干代培養(yǎng)后,獲得具有“重”核糖體的“重”細(xì)菌。 ②將這些“重”細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng),用噬菌體侵染這些細(xì)菌,該培養(yǎng)基中加入32P 標(biāo)記的　　　　　　核糖核苷酸作為原料,以標(biāo)記所有新合成的噬菌體RNA。 ③將上述被侵染后裂解的細(xì)菌進(jìn)行密度梯度離心,結(jié)果如右上圖所示。由圖可知,大腸桿菌被侵染后　　　　　　　　　　　　　　(填“合成了”或“沒(méi)有合成”)新的核糖體,這一結(jié)果否定了假說(shuō)一。32P標(biāo)記僅出現(xiàn)在離心管的　　　　,說(shuō)明　　　　　　　　　　　　　　　與“重”核糖體相結(jié)合,為假說(shuō)二提供了證據(jù)。 (4)若要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”,還需要進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn),請(qǐng)選擇下列序號(hào)填入表格。 ①將新合成的噬菌體RNA與細(xì)菌DNA混合?、趯⑿潞铣傻氖删wRNA與噬菌體DNA混合?、鄢霈F(xiàn)DNA—RNA雜交現(xiàn)象　④不出現(xiàn)DNA—RNA雜交現(xiàn)象 組別 實(shí)驗(yàn)處理 預(yù)期結(jié)果 1 2 答案 (1)DNA(或基因) (2)不同　核糖體 (3)①氮源　蛋白質(zhì)和核酸?、谀蜞奏ぁ、蹧](méi)有合成　底部　新合成的噬菌體RNA (4)如下表 組別 實(shí)驗(yàn)處理 預(yù)期結(jié)果 1 ② ③ 2 ① ④ 注1組與2組可整組互換位置,但全部填寫(xiě)正確才可。 解析 (1)真核細(xì)胞的DNA主要在細(xì)胞核內(nèi),蛋白質(zhì)合成在核糖體上,遺傳信息從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)的過(guò)程,應(yīng)有“信使”分子參與。(2)不同蛋白質(zhì)的“信使”攜帶的信息不同,若核糖體RNA是“信使”分子,則細(xì)胞內(nèi)應(yīng)該有不同的核糖體。若mRNA 是“信使”分子,則mRNA應(yīng)該與細(xì)胞內(nèi)原有的核糖體結(jié)合,指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。(3)15NH4Cl和13C-葡萄糖為細(xì)菌生長(zhǎng)提供氮源和碳源,細(xì)菌利用以上物質(zhì)合成蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子。經(jīng)過(guò)多代培養(yǎng),將出現(xiàn)含有放射性標(biāo)記核糖體的細(xì)菌。將“重”細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng),要探究“信使”是核糖體還是mRNA,需要用32P標(biāo)記的尿嘧啶對(duì)新合成的噬菌體RNA進(jìn)行標(biāo)記,根據(jù)新合成的“信使”具有放射性的特點(diǎn),確定“信使”的“真實(shí)身份”。對(duì)裂解的細(xì)菌進(jìn)行密度梯度離心的結(jié)果顯示,核糖體均為“重”核糖體,說(shuō)明在噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程中未合成新的核糖體。32P標(biāo)記的噬菌體RNA僅存在于離心管底部,說(shuō)明新合成的噬菌體RNA與“重”核糖體結(jié)合,為假說(shuō)二提供了證據(jù)。(4)若“信使”是新合成的噬菌體RNA,而不是細(xì)菌的核糖體RNA,則將新合成的噬菌體RNA分別與細(xì)菌DNA和噬菌體DNA混合,僅噬菌體RNA與噬菌體DNA混合出現(xiàn)DNA—RNA雜交現(xiàn)象,說(shuō)明新合成的噬菌體RNA為“信使”。