專題能力訓(xùn)練七遺傳的分子基礎(chǔ)一、判斷題1.加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合注射到小鼠體內(nèi),一段時(shí)間后小鼠會(huì)死亡,從小鼠尸體中提取到的細(xì)菌全部是S型細(xì)菌。()2.格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上的實(shí)驗(yàn)沒有證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。()3.在生命科學(xué)發(fā)展過程中,證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)。()4.豌豆細(xì)胞內(nèi)既有DNA,也有RNA,但只有DNA是豌豆的遺傳物質(zhì)。()5.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中分別用32P和35S標(biāo)記不同的噬菌體。()6.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后,上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低。()7.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成。()8.DNA分子一條鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”間接相連。()9.含有G、C堿基對(duì)比較多的DNA分子對(duì)具有較高的熱穩(wěn)定性。()10.一個(gè)DNA分子復(fù)制n次,不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)為(2n-2)個(gè)。()11.真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)的合理解釋,是真核生物的mRNA必須通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后才能進(jìn)行翻譯。()12.噬菌體增殖過程中所需的氨基酸、核苷酸、酶、能量、核糖體全部來自細(xì)菌。()13.決定氨基酸的密碼子有64種,反密碼子位于tRNA上,tRNA也有64種。()14.真核細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄合成RNA,原核細(xì)胞和某些病毒通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA。()15.基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。()16.基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。()17.一個(gè)性狀可以由多個(gè)基因控制。()18.細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板,提高轉(zhuǎn)錄效率。()19.將人的一個(gè)精原細(xì)胞的DNA用15N標(biāo)記,然后放在含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng),通過減數(shù)第一次分裂形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞,則一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的染色體含15N,另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的染色體只含14N。()答案:1.×2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.×14.×15.16.17.18.×19.×二、選擇題1.(2019河北武邑中學(xué)期中)某校生物研究性學(xué)習(xí)小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),過程如下圖所示。下列有關(guān)分析正確的是()A.理論上,b和c中不應(yīng)具有放射性B.實(shí)驗(yàn)中b含少量放射性與過程中培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)C.實(shí)驗(yàn)中c含有放射性與過程中攪拌不充分有關(guān)D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是a、d中有少量的放射性,b、c中有大量的放射性答案:A解析:實(shí)驗(yàn)1中,35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,所以離心后,理論上沉淀物b中不應(yīng)具有放射性;實(shí)驗(yàn)2中,32P標(biāo)記噬菌體的DNA,DNA進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi),分布在沉淀物d中,因此上清液c中不含有放射性,A項(xiàng)正確。攪拌的目的是將噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和大腸桿菌分開,若攪拌不充分,則會(huì)導(dǎo)致部分噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌上,并隨大腸桿菌離心到沉淀物中,使沉淀物中含有放射性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)2中,由于噬菌體外殼沒有放射性,因此攪拌不充分,上清液也不會(huì)含有放射性,c含有放射性的原因可能是侵染時(shí)間過長(zhǎng),大腸桿菌裂解,C項(xiàng)錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是b、c中有少量的放射性,a、d中有大量的放射性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2017全國(guó)理綜)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是()A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同答案:C解析:T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,A項(xiàng)錯(cuò)誤。T2噬菌體mRNA和蛋白質(zhì)的合成都是在宿主細(xì)胞大腸桿菌中進(jìn)行的,B項(xiàng)錯(cuò)誤。T2噬菌體侵染大腸桿菌后,會(huì)利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)合成自身的組成成分,用含有32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用這種大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,能得到DNA含有32P標(biāo)記的T2噬菌體,即培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中,C項(xiàng)正確。人類免疫缺陷病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,T2噬菌體的遺傳物質(zhì)為DNA,它們的核酸類型和增殖過程不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.下圖為雙鏈DNA分子的片段,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.1為鳥嘌呤脫氧核苷酸,是構(gòu)成DNA的基本單位之一B.2為氫鍵,該DNA分子片段中共含有8個(gè)氫鍵C.復(fù)制時(shí)甲、乙兩鏈均為模板鏈,轉(zhuǎn)錄時(shí)只能以其中一條鏈為模板D.將未經(jīng)15N標(biāo)記的DNA放在15N標(biāo)記的原料中復(fù)制2次,離心后離心管中只出現(xiàn)中帶和重帶答案:A解析:由圖可知,1包括某一鳥嘌呤脫氧核苷酸中的脫氧核糖和鳥嘌呤以及另一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸中的磷酸,所以1不是鳥嘌呤脫氧核苷酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤。2為氫鍵,A與T之間有2個(gè)氫鍵,G與C之間有3個(gè)氫鍵,因此該DNA分子片段中共含有8個(gè)氫鍵,B項(xiàng)正確。復(fù)制時(shí),DNA的兩條鏈均為模板鏈,轉(zhuǎn)錄時(shí)只能以其中一條鏈為模板,C項(xiàng)正確。由于DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn),一個(gè)未經(jīng)15N標(biāo)記的DNA分子在15N標(biāo)記的原料中復(fù)制2次而形成的4個(gè)子代DNA分子中,有2個(gè)DNA分子兩條鏈均被15N標(biāo)記,2個(gè)DNA分子只有一條鏈被15N標(biāo)記,因此離心管中只會(huì)出現(xiàn)中帶和重帶,D項(xiàng)正確。4.H2O2能將鳥嘌呤(G)氧化損傷為8-氧-7-氫脫氧鳥嘌呤(8-oxodG),8-oxodG與A互補(bǔ)配對(duì)。若DNA片段(TCTCGAAGAGCT)有兩個(gè)G發(fā)生上述氧化損傷,則該片段復(fù)制兩次形成的子代DNA中不可能出現(xiàn)的是()A.一半分子堿基序列保持不變B.一半分子含有8-oxodGC.全部分子GC堿基對(duì)減少D.全部分子AT堿基對(duì)增多答案:D解析:DNA復(fù)制是半保留復(fù)制,由題意分析可知,如果是DNA一條鏈中的2個(gè)G發(fā)生損傷,形成的DNA分子中應(yīng)有一半是正常的,一半是變化的,即一半分子堿基序列保持不變,一半分子變化后含有8-oxodG,A、B兩項(xiàng)正確。因?yàn)镚損傷后與A配對(duì),如果是這2個(gè)G的損傷分別在2條鏈中,那么在復(fù)制形成的全部分子中,GC堿基對(duì)含量都會(huì)減少,在復(fù)制形成的4個(gè)DNA分子中,最多有2個(gè)AT堿基對(duì)增多,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.某基因(14N)含有3 000個(gè)堿基,腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記的4種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次,然后將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心,得到如圖1所示結(jié)果;如果向全部復(fù)制產(chǎn)物中加入解旋酶處理后再離心,則得到如圖2所示結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是()A.X層全部是僅含14N的基因B.W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶3 150個(gè)C.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/4D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為14答案:B解析:DNA是半保留復(fù)制,故復(fù)制3次后DNA總數(shù)是8個(gè),其中含有14N的DNA為2個(gè)(每個(gè)DNA均為一條14N鏈,一條15N鏈),其余6個(gè)均為只含15N的DNA(兩條鏈均為15N)。因?yàn)?4N15N的DNA密度比15N15N的DNA密度小,故X層應(yīng)該為14N15N的DNA,Y層為15N15N的DNA,A項(xiàng)錯(cuò)誤。一個(gè)DNA中含有3000個(gè)堿基,腺嘌呤占35%,那么胞嘧啶占15%,故胞嘧啶的堿基數(shù)為450個(gè)。復(fù)制3次一共得到8個(gè)DNA,需要的胞嘧啶數(shù)為450×7=3150(個(gè)),B項(xiàng)正確。復(fù)制得到的DNA所含有的堿基數(shù)都是相同的,那么氫鍵數(shù)也應(yīng)該是相同的,X層有2個(gè)DNA,Y層有6個(gè)DNA,這樣它們的氫鍵數(shù)之比即為DNA數(shù)之比,即X層中含有的氫鍵數(shù)Y層中含有的氫鍵數(shù)=13,故X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3,C項(xiàng)錯(cuò)誤。復(fù)制后的8個(gè)DNA一共含有16條鏈,其中含14N的鏈?zhǔn)?條(分布在Z層),含15N的鏈?zhǔn)?4條(分布在W層),因?yàn)樵摶蚝?3000 個(gè)堿基,故每條鏈的核苷酸數(shù)為1500,這樣Z層的核苷酸數(shù)為1500×2=3000(個(gè)),W層的核苷酸數(shù)為1500×14=21000(個(gè)),故W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為71,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2019湖北荊門四校六月模擬)研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)真核生物基因中編碼蛋白質(zhì)的序列被一些不編碼蛋白質(zhì)的序列隔開,這些不編碼蛋白質(zhì)的序列稱為內(nèi)含子。這類基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄、加工后形成的成熟mRNA中只含有編碼蛋白質(zhì)序列的信息。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.真核生物基因中,兩條單鏈中(A+T)/(G+C)的比值相等B.成熟mRNA中不含內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的序列,說明內(nèi)含子不會(huì)轉(zhuǎn)錄C.基因中的模板鏈與其成熟mRNA雜交可以檢測(cè)基因中是否存在內(nèi)含子D.真核生物基因中內(nèi)含子部位發(fā)生堿基對(duì)的替換往往不會(huì)導(dǎo)致性狀改變答案:B解析:真核生物的基因中,兩條DNA單鏈中(A+T)/(G+C)的比值相等,且與雙鏈DNA中(A+T)/(G+C)的比值相等,A項(xiàng)正確。成熟mRNA中不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的序列,是因?yàn)榉蔷幋a區(qū)和內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄形成的序列被切除,B項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛑械哪０彐溑c其成熟mRNA雜交,通過觀察兩者之間堿基是否完全配對(duì)可檢測(cè)基因中是否存在內(nèi)含子部分,C項(xiàng)正確。真核生物基因中的內(nèi)含子部位發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添、缺失等現(xiàn)象往往不會(huì)導(dǎo)致生物的性狀改變,因?yàn)槌墒靘RNA中不含有基因的內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的序列,D項(xiàng)正確。7.反義RNA是指與mRNA或其他RNA互補(bǔ)的小分子RNA,其與特定基因的mRNA互補(bǔ)結(jié)合,可阻斷該基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),抑癌基因的一個(gè)鄰近基因能指導(dǎo)合成反義RNA,其作用機(jī)理如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.將該反義RNA導(dǎo)入正常細(xì)胞,可能導(dǎo)致正常細(xì)胞癌變B.反義RNA不能與DNA互補(bǔ)配對(duì)C.能夠抑制該反義RNA形成的藥物有助于預(yù)防癌癥的發(fā)生D.該反義RNA的堿基序列與抑癌基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的堿基序列互補(bǔ)答案:B解析:將該反義RNA導(dǎo)入正常細(xì)胞,可能導(dǎo)致抑癌基因不能正常表達(dá),使其不能阻止細(xì)胞的不正常分裂,因此可能導(dǎo)致正常細(xì)胞癌變,而能夠抑制該反義RNA形成的藥物有助于預(yù)防癌癥的發(fā)生,A、C兩項(xiàng)正確。反義RNA能與DNA中一條單鏈互補(bǔ)配對(duì),B項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖可知,該反義RNA的堿基序列與抑癌基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的堿基序列互補(bǔ),形成雜交雙鏈RNA,D項(xiàng)正確。8.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確地進(jìn)行基因定點(diǎn)編輯,其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割,通過設(shè)計(jì)向?qū)NA中20個(gè)堿基的識(shí)別序列,可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割(見下圖)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.Cas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體上合成B.向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對(duì)原則C.向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成D.若鏈剪切位點(diǎn)附近序列為TCCAGAATC,則相應(yīng)的識(shí)別序列為UCCAGAAUC答案:C解析:逆轉(zhuǎn)錄酶催化以RNA為模板合成DNA的過程,C項(xiàng)錯(cuò)誤。9.下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程,下列敘述正確的是()A.基因1和基因2可出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中B.圖中過程需RNA聚合酶的催化,過程需tRNA的催化C.過程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同D.過程表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀答案:A解析:人體的所有體細(xì)胞均來自受精卵的有絲分裂,因此,細(xì)胞核中的遺傳信息相同,A項(xiàng)正確。過程分別為轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,需要相應(yīng)的酶來催化,但tRNA不具有催化的作用,B項(xiàng)錯(cuò)誤。過程的結(jié)果存在差異的根本原因是基因突變后,遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,即DNA不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。基因?qū)π誀畹目刂朴袃煞N途徑:基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀,如;基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,如,D項(xiàng)錯(cuò)誤。三、非選擇題10.請(qǐng)利用所給的含有大腸桿菌生長(zhǎng)所需各種營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標(biāo)記的脫氧核苷酸和35S標(biāo)記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明DNA是遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)過程如下。步驟一,分別取等量含32P標(biāo)記的脫氧核苷酸和含35S標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個(gè)相同培養(yǎng)皿中,并分別編號(hào)為甲、乙;步驟二,在兩個(gè)培養(yǎng)皿中加入,在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間; 步驟三,放入,培養(yǎng)一段時(shí)間,分別獲得和標(biāo)記的噬菌體; 步驟四,用上述噬菌體分別侵染的大腸桿菌,經(jīng)短時(shí)間保溫后,用攪拌器攪拌并放入離心管內(nèi)離心; 步驟五,檢測(cè)放射性同位素存在的主要位置。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:(1)在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如圖; (2)在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如圖。 答案:等量的大腸桿菌菌液等量的T2噬菌體32P35S未被標(biāo)記(1)B(2)A解析:本實(shí)驗(yàn)首先應(yīng)關(guān)注的是噬菌體為DNA病毒,營(yíng)寄生生活,不能直接在培養(yǎng)皿中培養(yǎng),所以需將大腸桿菌放入含放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后再通過噬菌體侵染含放射性的大腸桿菌,使噬菌體被放射性元素標(biāo)記。由題干可知,甲培養(yǎng)皿中含用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸,乙培養(yǎng)皿中含用35S標(biāo)記的氨基酸。因而通過上述過程,甲、乙培養(yǎng)皿中最終得到的噬菌體分別含有32P、35S。用上述噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,然后攪拌、離心,依據(jù)噬菌體在侵染大腸桿菌的過程中只有DNA進(jìn)入,而蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌外面的特點(diǎn),在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如B圖,在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如A圖。11.下圖表示真核細(xì)胞內(nèi)合成某種分泌蛋白過程中由DNA到蛋白質(zhì)的信息流動(dòng)過程,表示相關(guān)過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)過程發(fā)生在期,催化過程的酶是。 (2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是AUG、UAC,某tRNA一端的三個(gè)堿基是UAC,該tRNA所攜帶的氨基酸是。 (3)a、b為mRNA的兩端,核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是。過程進(jìn)行的場(chǎng)所有。 (4)一個(gè)mRNA上連接多個(gè)核糖體叫作多聚核糖體,多聚核糖體形成的意義是。在原核細(xì)胞中分離的多聚核糖體常與DNA結(jié)合在一起,這說明。 答案:(1)有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間RNA聚合酶(2)甲硫氨酸(3)ab內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(4)短時(shí)間內(nèi)能合成較多的肽鏈原核細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時(shí)同地進(jìn)行的解析:(1)據(jù)圖分析可知:過程是DNA的復(fù)制,在真核細(xì)胞中,發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。過程是轉(zhuǎn)錄過程,轉(zhuǎn)錄過程利用的酶是RNA聚合酶。(2)決定氨基酸的密碼子在mRNA上,據(jù)tRNA上的反密碼子UAC可推知密碼子為AUG,AUG決定的氨基酸是甲硫氨酸。(3)據(jù)圖可知:越接近b端的核糖體上翻譯出的肽鏈越長(zhǎng),說明越接近b端的核糖體在mRNA上移動(dòng)的距離越長(zhǎng),由此推出它們的移動(dòng)方向?yàn)閍b。是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和運(yùn)輸?shù)倪^程,相應(yīng)的場(chǎng)所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。(4)當(dāng)一個(gè)mRNA上連接多個(gè)核糖體以后,可以同時(shí)合成多條相同的肽鏈,提高蛋白質(zhì)的合成速率。在原核細(xì)胞中分離的多聚核糖體常與DNA結(jié)合在一起,說明在原核細(xì)胞中邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時(shí)同地進(jìn)行。