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1、 專題能力提升練 專題5　遺傳的分子基礎 (30分鐘　100分) 一、單項選擇題(共10小題,每小題6分,共60分) 1.下列有關格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗的敘述,正確的是 (　　) A.加熱殺死的S型菌立即與R型菌混合 B.R型菌轉化為S型菌是由于基因突變 C.該實驗不能具體證明哪種物質是遺傳物質 D.S型菌的DNA使小鼠患敗血癥而死亡 【解析】選C。加熱殺死的S型菌需要冷卻后才能和R型菌混合,否則會殺死R型菌,A錯誤。無毒的R型菌轉化為有毒的S型菌屬于基因重組,B錯誤。該轉化實驗只能證明加熱殺死的S型菌中含有轉化因子,C正確。S型菌的DNA并不能直接導致小鼠死亡,D錯誤

2、。 2.下列關于艾弗里肺炎雙球菌體外轉化實驗的敘述,錯誤的是 (　　) A.該實驗是在英國科學家格里菲思的實驗基礎上進行的 B.肺炎雙球菌體外轉化與DNA重組技術的實質是相同的 C.實驗過程中,通過觀察菌落的特征來判斷是否發(fā)生轉化 D.該體外轉化實驗證明肺炎雙球菌的主要遺傳物質是DNA 【解析】選D。艾弗里肺炎雙球菌體外轉化實驗證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA,D錯誤。 【知識總結】幾個經典實驗的結論 (1)格里菲思實驗:推論加熱殺死的S型細菌中含有“轉化因子”。 (2)艾弗里實驗:證明DNA是遺傳物質;蛋白質、莢膜多糖、DNA水解產物等不是遺傳物質;DNA能引起可遺傳的變異

3、。 (3)噬菌體侵染細菌實驗(最有說服力):(兩組實驗相互對照)證明DNA是遺傳物質。 3.(2018·洛陽二模)細菌轉化是指某一受體細菌通過直接吸收來自另一供體細菌的一些含有特定基因的DNA片段,從而獲得供體細菌的相應遺傳性狀的現(xiàn)象,如肺炎雙球菌轉化實驗。S型肺炎雙球菌有莢膜,菌落光滑,可致病,對青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型菌中分離出了兩種突變型:R型,無莢膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(記為PenrS型)?，F(xiàn)用PenrS型菌和R型菌進行下列實驗,對其結果的分析最合理的是 (　　) A.甲實驗中部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療后均可康復 B.乙實驗中可觀察到兩種菌落,加青

4、霉素后仍有兩種菌落繼續(xù)生長 C.丙實驗培養(yǎng)基中含有青霉素,所以生長的菌落是PenrS型菌 D.丁實驗中因為DNA被水解而無轉化因子,所以無菌落生長 【解析】選D。甲實驗中能轉化形成抗青霉素的S型菌,所以部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療不能恢復健康,A錯誤;乙實驗中R型菌能轉化形成抗青霉素的S型菌,因此可觀察到兩種菌落,但是由于R型菌不抗青霉素,加青霉素后只有一種菌落(S型菌)繼續(xù)生長,B錯誤;由于R型菌在含有青霉素的培養(yǎng)基中不能生長,所以丙實驗中不能轉化形成PenrS型菌,C錯誤;丁實驗中因為DNA被水解而無轉化因子,所以沒有PenrS型菌的生長,且丁實驗中加入了青霉素,R型菌也不能生長

5、,故丁實驗中無菌落生長,D正確。 【加固訓練】 　　在探索遺傳物質的道路上,艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗、赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗具有里程碑式貢獻。下列相關敘述正確的是 (　　) A.都設法將DNA與蛋白質分開,單獨地研究各自在遺傳中的作用 B.都設法誘導發(fā)生基因重組,研究其子代表現(xiàn)型的變化 C.都運用同位素示蹤技術,研究DNA在親代與子代之間的傳遞 D.肺炎雙球菌體外轉化實驗比噬菌體侵染細菌實驗更具說服力 【解析】選A。兩個實驗的設計思路相同,都設法將DNA與蛋白質分開,單獨地研究各自在遺傳中的作用。肺炎雙球菌轉化實驗通過分離與提純的方法將DNA與蛋白質分開,噬菌體侵染細

6、菌實驗通過同位素標記將DNA與蛋白質分開,A正確;噬菌體侵染細菌實驗中,沒有涉及子代表現(xiàn)型的變化,B錯誤;肺炎雙球菌轉化實驗沒有用同位素示蹤技術,C錯誤;由于提取的DNA中混有少量蛋白質,因此噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉化實驗更具說服力,D錯誤。 4.下列關于DNA分子結構和復制的敘述,錯誤的是 (　　) A.DNA單鏈的兩相鄰堿基間通過氫鍵相連接 B.科學家利用“假說-演繹法”證實DNA是以半保留的方式復制的 C.DNA復制時DNA聚合酶催化單個游離的脫氧核苷酸連到已有的核苷酸鏈上 D.DNA雙螺旋結構模型的建立為DNA復制機制的闡明奠定了基礎 【解析】選A。DNA雙鏈的

7、兩相鄰堿基間通過氫鍵形成堿基對,A錯誤。 5.(2018·廣州一模)用32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌,將一個未標記的噬菌體在此群細菌中培養(yǎng)9小時,經檢測共產生了64個子代噬菌體,下列敘述正確的是 (　　) A.32P和35S只能分別標記細菌的DNA和蛋白質 B.子代噬菌體只有DNA具有放射性 C.DNA具有放射性的噬菌體占子代噬菌體的1/32 D.噬菌體繁殖一代的時間約為1.5小時 【解析】選D。根據題意分析,32P和35S先標記了細菌,接著分別標記了噬菌體的DNA和蛋白質,A錯誤;根據以上分析可知,子代噬菌體的DNA和蛋白質都具有放射性,B錯誤;合成子代噬菌體DNA和蛋白質的原

8、料均由細菌提供,所以子代噬菌體的DNA均具有放射性,C錯誤;一個噬菌體產生64個子代噬菌體,即2n=64,說明噬菌體共繁殖了6代,則繁殖一代的時間為9÷6=1.5小時,D正確。 【加固訓練】 　　有關真核生物的DNA復制的敘述,錯誤的是 (　　) A.堿基互補配對,保證DNA復制的準確進行 B.邊解旋邊復制,有利于DNA復制和轉錄同時進行 C.復制起始點的A、T比例高,有利于兩條鏈的解開 D.半保留復制,有利于保持親子代間遺傳信息的連續(xù)性 【解析】選B。DNA復制時以親代DNA一條鏈為模板,遵循堿基互補配對原則合成子鏈,保證了DNA復制的準確進行,A正確;DNA復制特點是邊解旋邊

9、復制,該特點并非利于DNA復制和轉錄同時進行,B錯誤;與G-C堿基對相比,A-T堿基對之間的氫鍵較少,復制起始點的A、T比例高,有利于兩條鏈的解開,C正確;半保留復制,可以使子代DNA具有與親代DNA相同的脫氧核苷酸序列,有利于保持親子代間遺傳信息的連續(xù)性,D正確。 6.(2018·福州三模)下列關于遺傳信息傳遞的說法正確的是 (　　) A.轉錄和翻譯場所不可能相同 B.RNA既能參與蛋白質的合成,也能儲存或傳遞遺傳信息 C.DNA復制時,先解旋為兩條單鏈,再以兩條單鏈為模板進行復制 D.同一個體的不同細胞中DNA和RNA相同 【解析】選B。轉錄和翻譯場所也可能相同,例如原核細胞內

10、轉錄和翻譯都在細胞質中進行,可以邊轉錄邊翻譯,A項錯誤;RNA能參與蛋白質的合成(翻譯過程中需要以mRNA為模板、需要tRNA轉運氨基酸、rRNA是組成核糖體的成分),也能儲存或傳遞遺傳信息(如RNA病毒的遺傳物質是RNA),B項正確;DNA分子是邊解旋邊復制的,C項錯誤;在同一個體不同的體細胞中DNA相同,但由于基因的選擇性表達,使不同細胞中的RNA不完全相同,D項錯誤。 7.如圖為人體內遺傳信息傳遞的部分圖解,其中a、b、c、d表示生理過程。下列有關敘述正確的是 (　　) A.a過程需要某種蛋白質的催化,c過程需要用到某種核酸參與運輸 B.b過程應為RNA的加工過程,剪切掉了部分

11、脫氧核苷酸 C.基因表達過程中可同時進行a過程和c過程 D.d過程形成的促甲狀腺激素釋放激素可同時作用于垂體和甲狀腺 【解題指導】解答本題的關鍵: (1)識別圖中a、b、c、d代表的過程; (2)明確遺傳信息的轉錄和翻譯過程、RNA的基本組成單位; (3)理解甲狀腺激素的分級調節(jié)過程。 【解析】選A。圖中a過程表示轉錄,需要RNA聚合酶的催化,而RNA聚合酶的本質是蛋白質,c過程表示翻譯,需要用到tRNA參與轉運氨基酸,tRNA是一類核酸,A正確;RNA中不含脫氧核苷酸,B錯誤;人體細胞屬于真核細胞,a過程(轉錄)發(fā)生在細胞核內,而c過程(翻譯)發(fā)生在核糖體上,C錯誤;促甲狀腺激

12、素釋放激素只能作用于垂體,D錯誤。 【方法規(guī)律】巧辨中心法則的相關過程 (1)分析模板。 ①模板是DNA:DNA復制、轉錄。 ②模板是RNA:RNA翻譯、復制、逆轉錄。 (2)分析原料和產物。 ①原料為脫氧核苷酸→產物一定是DNA→DNA復制、RNA逆轉錄。 ②原料為核糖核苷酸→產物一定是RNA→DNA轉錄、RNA復制。 ③原料為氨基酸→產物一定是蛋白質(或多肽)→翻譯。 8.(2018·豐臺區(qū)一模)如圖表示核糖體上合成蛋白質的過程。四環(huán)素抑制tRNA與細菌核糖體的A位點結合,使蛋白質合成停止,從而阻斷細菌的生長,常用于治療一些細菌引起的疾病。下列有關敘述正確的是 (　

13、　) A.核糖體的主要成分是蛋白質和mRNA B.四環(huán)素與A位點結合促進了新肽鍵的形成 C.圖中從E位點離開的tRNA可轉運甲硫氨酸 D.人體細胞與細菌細胞的核糖體形成都與核仁有關 【解析】選C。核糖體的主要成分是蛋白質和rRNA,A錯誤;四環(huán)素與A位點結合,阻止tRNA進入核糖體A位點,導致肽鏈的延伸受阻而使細菌蛋白質無法合成,因此不能促進新肽鍵的形成,B錯誤;圖中E位點所對應的mRNA上的三個堿基AUG是編碼甲硫氨酸的密碼子,因此從E位點離開的tRNA可轉運甲硫氨酸,C正確;細菌細胞中無核仁,其核糖體的形成與核仁無關,D錯誤。 9.(2018·唐山二模)下列關于轉錄和翻譯的

14、敘述不正確的是 (　　) A.RNA聚合酶能與DNA的特定位點結合,催化轉錄 B.不同密碼子編碼同種氨基酸可保證轉錄的速度 C.細胞中的RNA合成過程可在細胞核外發(fā)生 D.遺傳信息傳遞到蛋白質是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎 【解析】選B。RNA聚合酶能與DNA上的啟動子結合,催化轉錄過程,A正確;密碼子具有簡并性,即不同密碼子能編碼同種氨基酸,這樣可以保證翻譯的速度,B錯誤;細胞中的RNA是轉錄形成的,主要發(fā)生在細胞核中,此外線粒體和葉綠體中也可以發(fā)生轉錄過程,C正確;遺傳信息由DNA傳到RNA,再傳到蛋白質,從而表現(xiàn)生物的性狀,D正確。 【加固訓練】 如圖所示為某生物細胞內正在進行的生理過

15、程,下列有關敘述錯誤的是 (　　) A.圖中方框內含有6種核苷酸 B.③沿著④移動方向為從b到a C.大腸桿菌、酵母菌中都可發(fā)生如圖所示的過程 D.①→④和④→②過程中堿基互補配對情況不完全相同 【解析】選C。據圖分析,圖示為轉錄和翻譯過程,圖中方框內的兩條鏈分別屬于DNA和RNA,因此方框內含有3種脫氧核苷酸和3種核糖核苷酸,A正確;圖中③是核糖體,④是mRNA,根據②肽鏈的長度可知,核糖體是沿著mRNA從b到a移動的,B正確;圖示轉錄和翻譯是同時進行的,發(fā)生于沒有核膜的原核生物細胞中,而酵母菌是真核生物,C錯誤;①→④表示轉錄,④→②表示翻譯,轉錄和翻譯過程中的堿基互補配對

16、情況不完全相同,D正確。 10.(新題預測)2017年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎頒給美國的三位科學家,他們發(fā)現(xiàn)果蠅的晝夜節(jié)律與PER蛋白濃度的變化有關。如圖為PER蛋白作用的部分過程,下列有關敘述錯誤的是 (　　) A.PER蛋白可反饋抑制per基因的轉錄 B.permRNA的合成過程不會在細胞核外發(fā)生 C.PER蛋白與TIM蛋白結合后穿過核膜進入細胞核 D.一個permRNA分子上可結合多個核糖體同時進行多條相同肽鏈的合成 【解析】選C。據圖分析可知,PER蛋白與TIM蛋白結合后,進入細胞核,反饋抑制per基因的轉錄,A正確;因為per基因存在于細胞核內,因此permRNA的合

17、成只能發(fā)生在細胞核內,B正確;PER蛋白與TIM蛋白結合后穿過核孔進入細胞核,C錯誤;據圖可知,在合成蛋白質時,多個核糖體可以相繼結合到permRNA分子上,形成多聚核糖體,這樣可以同時進行多條相同肽鏈的合成,提高蛋白質的翻譯效率,D正確。 二、非選擇題(共2小題,共40分) 11.(20分)(2018·黃岡二模)完成關于基因的部分探索歷程的填空。 (1)摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了_______________________________。? (2)在肺炎雙球菌轉化實驗中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型,R型菌由SⅡ型突變產生。利用加熱殺死的SⅢ型菌與R型菌混合培養(yǎng),出現(xiàn)了S

18、型菌,有人認為S型菌出現(xiàn)是由于R型菌突變產生,但該實驗中出現(xiàn)的S型菌全為__________ 型,否定了這種說法。? (3)赫爾希和蔡斯為了證明噬菌體的遺傳物質是DNA,用32P、35S分別標記噬菌體的____________和______________,通過攪拌離心后發(fā)現(xiàn)32P主要分布在____________(填“上清液”或“沉淀物”)中。? (4)沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型,該模型用____________的多樣性來解釋DNA分子的多樣性,進而科學家們發(fā)現(xiàn)基因的本質是________________。? (5)以下是基因控制生物體性狀的實例。乙醇進入人體后的代謝途徑

19、如圖。 有些人喝一點酒就臉紅,稱為“紅臉人”。經研究發(fā)現(xiàn)“紅臉人”體內只有ADH。則“紅臉人”的基因型有________種,飲酒后會因血液中乙醛含量相對較高,毛細血管擴張而引起臉紅。? 【解析】(1)摩爾根利用果蠅為遺傳學材料,采用假說—演繹法證明了基因位于染色體上。 (2)加熱殺死的SⅢ型菌能讓R型菌轉化成S型菌,若S型菌是R型菌基因突變產生的,則可以轉化成多種S型菌,而結果出現(xiàn)的S型菌均為SⅢ型,這就否定了R型菌基因突變產生S型菌的說法。 (3)在噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中,赫爾希和蔡斯利用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質,由于侵染時進入大腸桿菌的是DNA,而蛋白質

20、外殼留在了外面,因此通過攪拌離心后發(fā)現(xiàn)32P主要分布在沉淀物中。 (4)DNA分子的多樣性取決于脫氧核苷酸(堿基)的排列順序;基因是具有遺傳效應的DNA片段。 (5)據圖可知,“紅臉人”只有ADH,說明其體內含有A基因沒有bb基因,即基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4種。 答案:(1)基因位于染色體上　(2)SⅢ (3)DNA　蛋白質　沉淀物 (4)堿基對排列順序　具有遺傳效應的DNA片段 (5)4 12.(20分)(能力挑戰(zhàn)題)如圖所示為中心法則及其拓展的圖解,請回答下列問題。 世紀金榜導學號 (1)赫爾希和蔡斯實驗證明了圖中的過程有___________

21、_________________。? (2)真核生物和原核生物的遺傳信息分別儲存在__________(填物質)中。? (3)過程③________(填“能”或“不能”)發(fā)生在某些病毒體內。? (4)提取一個人體的未成熟的紅細胞的全部mRNA,并以此為模板在逆轉錄酶的催化下合成相應的單鏈DNA(L),再提取同一個人體的胰島A細胞中的全部mRNA與L配對,能互補的胰島A細胞的mRNA含有編碼________(選擇對應的編號填寫)。? ①核糖體蛋白的mRNA ②胰高血糖素的mRNA ③有氧呼吸第一階段酶的mRNA ④血紅蛋白的mRNA (5)大多數(shù)生物的翻譯起始密碼子為AUG或G

22、UG。如圖所示的某mRNA部分序列中,若下劃線“0”處表示的是一個決定谷氨酸的密碼子,則該mRNA的起始密碼子可能是_________________。? 【解析】(1)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗,證明了噬菌體可通過①DNA的復制使子代DNA獲得和親代一樣的遺傳物質,通過②轉錄和⑤翻譯過程控制噬菌體蛋白質外殼的合成。 (2)真核生物和原核生物的細胞中均含有DNA和RNA,但均以DNA作為遺傳物質,故其遺傳信息均儲存在DNA中。 (3)過程③為逆轉錄,逆轉錄病毒不能獨立存活,必須借助宿主細胞的物質和能量供應系統(tǒng)進行逆轉錄過程,即逆轉錄不能發(fā)生在病毒體內。 (4)人體的未成熟的紅

23、細胞中胰高血糖素基因不會轉錄、血紅蛋白基因會轉錄,人體未成熟的紅細胞和胰島A細胞均含有核糖體,可以合成核糖體蛋白;均含有有氧呼吸第一階段的酶,可以進行呼吸作用的第一階段。胰島A細胞中血紅蛋白基因不會轉錄,提取同一個人體的胰島A細胞中的全部mRNA與L配對,能互補的胰島A細胞的mRNA含有編碼①核糖體蛋白的mRNA、③有氧呼吸第一階段酶的mRNA。 (5)在圖示的某mRNA部分序列中,核糖體的移動方向即為密碼子的閱讀方向,且三個堿基決定一個氨基酸。若下劃線“0”處表示的是一個決定谷氨酸的密碼子,則從起始密碼子開始(包括起始密碼子),到“0”前堿基數(shù)應為3的整數(shù)倍,據此分析,該mRNA的起始密碼子應是“2”處的GUG。 答案:(1)①②⑤　(2)DNA、DNA (3)不能　(4)①③　(5)GUG