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專題能力訓練七　遺傳的分子基礎 一、判斷題 1.植物細胞具有發(fā)育為完整植株潛能的決定因素是細胞核。 (　　) 2.格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上的實驗沒有證明哪一種物質是遺傳物質。(　　) 3.在生命科學發(fā)展過程中,證明DNA是遺傳物質的實驗是肺炎雙球菌體外轉化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗。(　　) 4.豌豆細胞內既有DNA,也有RNA,但只有DNA是豌豆的遺傳物質。(　　) 5.噬菌體侵染細菌的實驗中分別用32P和35S標記不同的噬菌體。(　　) 6.用35S標記的噬菌體侵染細菌后,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能控制某些蛋白質的合成。(　　) 8.DNA分子一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”間接相連。(　　) 9.含有G、C堿基對比較多的DNA分子對熱比較穩(wěn)定。(　　) 10.DNA分子復制n次,不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)為(2n-2)個。(　　) 11.真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質的合理解釋,是真核生物的mRNA必須通過核孔進入細胞質后才能進行翻譯。(　　) 12.復制3次后,含親代DNA鏈的子代DNA有2個。(　　) 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.某基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等。 (　　) 15.基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀。(　　) 16.基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。 (　　) 17.一個性狀可以由多個基因控制。(　　) 18.細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板,提高轉錄效率。(　　) 19.細胞核中DNA的復制、轉錄消耗能量,因此,細胞核能合成ATP。(　　) 二、選擇題 1.在證明DNA是遺傳物質的實驗中,赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質,在下圖中標記元素所在部位依次是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①④ B.②④ C.①⑤ D.③⑤ 2.赫爾希與蔡斯用32P標記的T2噬菌體與無標記的細菌培養(yǎng)液混合,保溫一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列與此有關的敘述,正確的是(　　) A.保溫(侵染)時間過長或過短都會導致上清液帶有放射性 B.32P標記T2噬菌體的DNA,在細菌體內復制時,需要噬菌體攜帶到細菌體內的酶 C.在此實驗中最后獲得的子代噬菌體大部分含有放射性 D.離心時間過長或攪拌不充分是上清液帶有放射性的重要原因之一 3.(2017全國Ⅱ理綜)在證明DNA是遺傳物質的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述,正確的是(　　) A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖 B.T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質 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 4.(2018安徽安慶二模)基因在轉錄形成mRNA時,有時會形成難以分離的DNA—RNA雜交區(qū)段,這種結構會影響DNA復制、轉錄和基因的穩(wěn)定性。以下說法正確的是 (　　) A.DNA復制和轉錄的場所在細胞核中 B.DNA—RNA雜交區(qū)段最多存在5種核苷酸 C.正?；蜣D錄時不能形成DNA—RNA雜交區(qū)段 D.mRNA難以從DNA上分離可能跟堿基的種類和比例有關 5.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互補配對。若DNA片段(—TCTCGA——AGAGCT—)有兩個G發(fā)生上述氧化損傷,則該片段復制兩次形成的子代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-oxodG C.全部分子G—C堿基對減少 D.全部分子A—T堿基對增多 7.將牛催乳素基因用32P標記后導入小鼠乳腺細胞,選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細胞在不含32P的培養(yǎng)基中進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是(　　) A.小鼠乳腺細胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B.連續(xù)分裂n次,子細胞中32P標記的細胞占1/2n+1 C.該基因轉錄時,遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA D.該基因翻譯時所需tRNA種類數(shù)與氨基酸種類數(shù)不一定相等 8.反義RNA是指與mRNA或其他RNA互補的小分子RNA,其與特定基因的mRNA互補結合,可阻斷該基因的表達。研究發(fā)現(xiàn)抑癌基因的一個鄰近基因能指導合成反義RNA,其作用機理如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　) A.將該反義RNA導入正常細胞,可能導致正常細胞癌變 B.反義RNA不能與DNA互補配對 C.能夠抑制該反義RNA形成的藥物有助于預防癌癥的發(fā)生 D.該反義RNA的堿基序列與抑癌基因轉錄的mRNA的堿基序列互補 9.近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列,可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(見下圖)。下列相關敘述錯誤的是(　　) A.Cas9蛋白由相應基因指導在核糖體上合成 B.向導RNA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則 C.向導RNA可在逆轉錄酶催化下合成 D.若α鏈剪切位點附近序列為……TCCAGAATC……, 則相應的識別序列為……UCCAGAAUC…… 10.下圖為人體內基因對性狀的控制過程,下列敘述正確的是(　　) A.基因1和基因2可出現(xiàn)在人體內的同一個細胞中 B.圖中①過程需RNA聚合酶的催化,②過程需tRNA的催化 C.⑥⑦過程的結果存在差異的根本原因是血紅蛋白結構的不同 D.過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 三、非選擇題 11.請利用所給的含有大腸桿菌生長所需各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標記的脫氧核苷酸和35S標記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進行實驗,證明DNA是遺傳物質。實驗過程如下。 步驟一,分別取等量含32P標記的脫氧核苷酸和含35S標記的氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個相同培養(yǎng)皿中,并分別編號為甲,乙; 步驟二,在兩個培養(yǎng)皿中加入　　　　　　　　　　　　　,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間; 步驟三,放入　　　　　　　　　,培養(yǎng)一段時間,分別獲得　　　　　和　　　　　標記的噬菌體; 步驟四,用上述噬菌體分別侵染　　　　　　　　的大腸桿菌,經(jīng)短時間保溫后,用攪拌器攪拌、放入離心管內離心; 步驟五,檢測放射性同位素存在的主要位置。 預測實驗結果: (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、離心后結果如　　　　　圖。 12.下圖表示真核細胞內合成某種分泌蛋白過程中由DNA到蛋白質的信息流動過程,①②③④表示相關過程。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)①過程發(fā)生在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　期,催化過程②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上的移動方向是　　　　　　　。④過程進行的場所有　　　　　　　　　　　　。 (4)一個mRNA上連接多個核糖體叫作多聚核糖體,多聚核糖體形成的意義是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在原核細胞中分離的多聚核糖體常與DNA結合在一起,這說明　　。  專題能力訓練七　遺傳的分子基礎 一、判斷題 1.√　2.√　3.√　4.√　5.√　6.√　7.√　8.√　9.√　10.√　11.√　12.√　13.　14.√　15.√　16.√　17.√　18.　19. 二、選擇題 1.A　解析 脫氧核苷酸由磷酸、脫氧核糖和含氮堿基組成,P存在于磷酸部位;根據(jù)氨基酸結構通式,可知S存在于氨基酸的R基中。所以用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質,標記元素所在部位依次是磷酸和R基。 2.A　解析 32P標記噬菌體的DNA,正常情況下,在細菌體內以32P標記的噬菌體DNA為模板,以細菌的脫氧核苷酸為原料合成出子代噬菌體的DNA。保溫(侵染)時間過長會導致部分子代噬菌體釋放出來進入上清液,過短會導致部分親代噬菌體沒有侵入細菌,結果都會導致上清液帶有放射性,A項正確;噬菌體侵染細菌時,酶由細菌提供,B項錯誤;DNA復制是半保留復制,子代噬菌體大多數(shù)沒有放射性,C項錯誤;離心時間過長或攪拌不充分,均不會導致上清液有放射性,D項錯誤。 3.C　解析 T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒,A項錯誤。T2噬菌體mRNA和蛋白質的合成都是在宿主細胞大腸桿菌中進行的,B項錯誤。T2噬菌體侵染大腸桿菌后,會利用大腸桿菌體內的物質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項正確。人類免疫缺陷病毒的遺傳物質為RNA, T2噬菌體的遺傳物質為DNA,它們的核酸類型和增殖過程不同,D項錯誤。 4.D　解析 真核細胞內,DNA復制和轉錄的場所主要在細胞核中,少數(shù)可以在線粒體和葉綠體中,A項錯誤;DNA—RNA雜交區(qū)段由于既有DNA也有RNA,DNA中可存在4種脫氧核苷酸,RNA中可存在4種核糖核苷酸,故最多存在8種核苷酸,B項錯誤;正常基因轉錄時要以DNA一條鏈為模板合成RNA,故需要形成DNA—RNA雜交區(qū)段,C項錯誤;mRNA難以從DNA上分離可能跟G—C堿基對形成比例較多有關,G—C堿基對之間氫鍵較A—U或T—A的多,斷裂更困難,D項正確。 5.D　解析 DNA復制是半保留復制,由題意分析可知,如果是DNA一條鏈中的2個G發(fā)生損傷,形成的DNA分子中應有一半是正常的,一半是變化的,即一半分子堿基序列保持不變,A項正確;一半分子變化后含有8-oxodG,B項正確;因為G損傷后與A配對,如果是這2個G的損傷分別在2條鏈中,那么在復制形成的全部分子中,G—C堿基對含量都會減少,在復制形成的4個DNA分子中,最多有2個A—T堿基對增多,C項正確,D項錯誤。 7.B　解析 小鼠乳腺細胞中有DNA與RNA兩種核酸,含有A、G、C、T、U 5種堿基,8種核苷酸,A項正確;細胞連續(xù)分裂n次,子細胞中被標記的細胞占2/2n,即1/2n-1,B項錯誤;基因是具有遺傳信息的DNA片段,轉錄是以基因的一條鏈為模板指導合成RNA的過程,C項正確;氨基酸約有20種,tRNA共有61種,基因翻譯時所需tRNA種類數(shù)與氨基酸種類數(shù)不一定相等,D項正確。 8.B　解析 將該反義RNA導入正常細胞,可能導致抑癌基因不能正常表達,使細胞不能阻止細胞不正常分裂,因此可能導致正常細胞癌變,A項正確;反義RNA能與DNA中一條單鏈互補配對,B項錯誤;由A項可知,反義RNA的形成能導致正常細胞癌變,因此能夠抑制該反義RNA形成的藥物有助于預防癌癥的發(fā)生,C項正確;由圖可知,該反義RNA的堿基序列與抑癌基因轉錄的mRNA的堿基序列互補,形成雜交雙鏈RNA,D項正確。 9.C　解析 蛋白質是由相應基因指導在核糖體上合成的,A項正確。向導RNA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則,B項正確。逆轉錄酶催化以RNA為模板合成DNA的過程,C項錯誤。根據(jù)堿基互補配對原則,若α鏈剪切點附近序列為……TCCAGAATC……,則相應的識別序列為……UCCAGAAUC……,D項正確。 10.A　解析 人體的所有體細胞均來自受精卵的有絲分裂,因此,細胞核中的遺傳信息相同,A項正確。過程①②分別為轉錄和翻譯過程,需要相應的酶來催化,但tRNA不具有催化的作用,B項錯誤。④⑤過程的結果存在差異的根本原因是基因突變后,遺傳物質發(fā)生變化,即DNA不同,C項錯誤?；驅π誀畹目刂朴袃煞N途徑:(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀,如①②③;(2)基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀,如④⑤⑥,D項錯誤。 三、非選擇題 11.答案 等量的大腸桿菌菌液　等量的T2噬菌體　32P 35S　未被標記　B　A 解析 本實驗首先應關注的是噬菌體為DNA病毒,營寄生生活,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,而使噬菌體被放射性元素標記。由題干可知,甲培養(yǎng)皿中含用32P標記的脫氧核苷酸,乙培養(yǎng)皿中含用35S標記的氨基酸。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進入,而蛋白質外殼留在大腸桿菌外面的特點,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、離心后結果如A圖。 12.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)a→b　內質網(wǎng)和高爾基體　(4)短時間內能合成較多的肽鏈　原核細胞中的轉錄和翻譯是同時同地進行的 解析 (1)據(jù)圖分析可知:①過程指DNA的復制,在真核細胞中,發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。②過程指轉錄過程,轉錄過程利用的酶是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,說明越接近b端的核糖體在mRNA上移動的距離越長,由此推出它們的移動方向為a→b。④是對蛋白質進行加工和運輸?shù)倪^程,相應的場所有內質網(wǎng)和高爾基體。(4)當一個mRNA上連接多個核糖體以后,可以同時合成多條相同的肽鏈,提高蛋白質的合成速率。在原核細胞中分離的多聚核糖體常與DNA結合在一起,說明在原核細胞中邊轉錄邊翻譯,轉錄和翻譯可同時同地進行。