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1、遺傳的分子基礎 (時間:45分鐘,滿分: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化實驗,下列說法正確的是(　　) 肺炎雙球菌轉化實驗 A.實驗遵循了對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果 C.從d組死亡小鼠身上分離到的S型細菌是由S型死細菌轉化的 D.從變異的角度看,細菌的轉化屬于基因突變 答案 A 解析 圖中a、b,a、c和c、d相互對照,各對照組間只有一個變量不同,A項正確;四組小鼠均有免疫功能,B項錯誤;S型細菌經過加熱后蛋白質發(fā)生變性,不可能轉化為活細菌,應該是R型細菌轉化為S型細菌,C項錯誤;細

2、菌的轉化屬于基因重組,D項錯誤。 2.生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌實驗,下列有關分析錯誤的是(　　) A.理論上,沉淀物b中不應具有放射性 B.沉淀物b中放射性的高低,與②過程中攪拌是否充分有關 C.若沉淀物b中有放射性,說明①過程培養(yǎng)時間過長 D.上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質 答案 C 解析 35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼。噬菌體侵染細菌時,蛋白質外殼沒有進入細菌,經過離心后分布在上清液中。因此理論上,沉淀物b中不應具有放射性,A項正確。攪拌的目的是使吸附在細菌細胞外的蛋白質外殼與細菌分離。若攪拌不充分,會導致沉淀物b中放射性增強,因此b中放射

3、性的高低與②過程中攪拌是否充分有關,與①過程中培養(yǎng)時間的長短無關,B項正確,C項錯誤。上述實驗過程只能證明噬菌體侵染細菌時蛋白質沒有進入細菌,僅憑該實驗還不能證明DNA是遺傳物質,D項正確。 3.右圖表示某DNA片段,下列有關該圖的敘述,錯誤的是(　　) 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復制時,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可以構成胞嘧啶脫氧核苷酸,是DNA的一種基本組成單位,A項正確;在DNA雙鏈中A與T配對,C與G配對

4、,B項正確;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項錯誤;DNA的復制為半保留復制,分別以兩條鏈作為模板合成出各自的子鏈,各構成一個新的DNA分子,D項正確。 4.已知某DNA分子中,G與C之和占全部堿基總數的35.8%,其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的32.9%和17.1%。則在它的互補鏈中,T和C分別占該鏈堿基總數的(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 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%,

5、兩條互補鏈的堿基總數相同,而且A和T的總數相同,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的32.9%和17.1%,那么A與G分別占31.3%和18.7%,因為A與T互補、C與G互補,所以此鏈中A與G的含量,就是其互補鏈中T與C的含量。 5.將正常生長的玉米根尖細胞放在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中,待其完成一個細胞周期后,再轉入不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng),讓其再完成一個細胞周期。此時獲得的子細胞內DNA分子不可能為(只考慮其中一對同源染色體上的DNA分子)(　　) A.②　

6、B.①② C.③　 D.③④ 答案 A 6.下圖為真核細胞細胞核中某基因的結構及變化示意圖(基因突變僅涉及圖中1對堿基改變)。下列相關敘述錯誤的是(　　) A.該基因1鏈中相鄰堿基之間通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接 B.基因突變導致新基因中(A+T)/(G+C)的值減小而(A+G)/(T+C)的值增大 C.RNA聚合酶進入細胞核參加轉錄過程,能催化核糖核苷酸形成mRNA D.基因復制過程中1鏈和2鏈均為模板,復制后形成的兩個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“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接,A項正確;圖示基因突變時A—

7、T堿基對被G—C堿基對替換,新基因中(A+T)/(G+C)的值減小,但(A+G)/(T+C)的值不變,B項錯誤;RNA聚合酶在細胞核中參與轉錄過程,C項正確;DNA復制時兩條母鏈均為模板,復制形成的兩個基因相同,D項正確。 7.1個用15N標記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制3次,再將全部復制產物置于試管內進行離心,右圖中分別代表復制1次、2次、3次后的分層結果的是(　　) A.c、e、f　　 B.a、e、b C.a、b、d　　 D.c、d、f 答案 A 解析 由于DNA分子的復制是半保留復制,1個用15N標記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基中復制1次后,每個DNA分

8、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,對應圖中的c;復制2次后,產生4個DNA分子,其中15N和14N均含的DNA分子有2個,離心后位于中間密度層,只含14N的DNA分子有2個,離心后位于小密度層,對應圖中的e;復制3次后,產生8個DNA分子,其中15N和14N均含的DNA分子有2個,離心后位于中間密度層,只含14N的DNA分子為6個,離心后位于小密度層,對應圖中的f。 8.某長度為1 000個堿基對的雙鏈環(huán)狀DNA分子,其中含腺嘌呤300個。該DNA分子復制時,1鏈首先被斷開形成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,通過滾動從1鏈的3

9、'端開始延伸子鏈,同時還以分離出來的5'端單鏈為模板合成另一條子鏈,其過程如下圖所示。下列關于該過程的敘述,正確的是(　　) A.1鏈中的堿基數目多于2鏈 B.該過程是從兩個起點同時進行的 C.復制過程中兩條鏈分別作模板,邊解旋邊復制 D.若該DNA連續(xù)復制3次,則第三次共需鳥嘌呤4 900 個 答案 C 解析 環(huán)狀雙鏈DNA分子的兩條鏈的堿基是互補配對的,所以1鏈和2鏈均含1 000個堿基,A項錯誤;該DNA分子的復制起始于斷口處,由于只有一處斷開,故只有一個復制起點,B項錯誤;斷開后兩條鏈分別作模板,邊解旋邊復制,C項正確;該DNA分子含腺嘌呤300個,所以胸腺嘧啶也為30

10、0個,則鳥嘌呤有700個,第三次復制新合成4個DNA,則第三次復制時共需鳥嘌呤700×4=2 800(個),D項錯誤。 9.(2018全國Ⅰ卷)生物體內的DNA常與蛋白質結合,以DNA- 蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是(　　) A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA- 蛋白質復合物 B.真核細胞的核中有DNA- 蛋白質復合物,而原核細胞的擬核中沒有 C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能是DNA聚合酶 D.若復合物中正在進行RNA的合成,則該復合物中含有RNA聚合酶 答案 B 解析 在細胞中都會存在DNA和RNA與蛋白質結合成的復合物。染色體(染色質)

11、就是蛋白質與DNA結合形成的結構,A項正確。在DNA復制過程中,DNA聚合酶與DNA的每一條鏈都要結合成DNA- 蛋白質復合物,真核細胞和原核細胞中都存在DNA的復制過程,所以在原核細胞中也會存在DNA- 蛋白質復合物,B項錯誤。DNA的復制過程需要DNA聚合酶,C項正確。RNA是轉錄的產物,其模板是DNA的一條鏈,且需要RNA聚合酶的催化,故該過程中復合物含有RNA聚合酶,D項正確。 10.(2018廣州珠海摸底考試)下圖甲為基因表達過程,下圖乙為中心法則,①~⑤表示生理過程。下列敘述正確的是(　　) A.圖甲為染色體DNA上的基因表達過程,需要多種酶參與 B.圖甲中核糖體在mRN

12、A上的移動方向為從左到右 C.⑤③④過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配對的過程是②③④⑤ 答案 D 解析 分析圖示,圖甲中轉錄和翻譯同時進行,是原核細胞的轉錄和翻譯過程,真核細胞中染色體DNA上的基因是先轉錄,后翻譯。根據核糖體上多肽鏈的長度可知,圖甲中核糖體移動的方向是從右到左。圖乙中⑤過程為逆轉錄,原料為脫氧核苷酸,③過程為翻譯,原料為氨基酸,④過程為RNA的自我復制,原料為核糖核苷酸。圖乙中過程均涉及堿基互補配對,但①過程為DNA復制,涉及A與T配對,不涉及A與U或U與A配對,其他過程均有A與U或U與A配對。 11.下圖是兩種

13、細胞中主要遺傳信息的表達過程。據圖分析,下列敘述錯誤的是(　　) A.兩種表達過程均主要由線粒體提供能量,由細胞質提供原料 B.甲細胞沒有核膜圍成的細胞核,所以轉錄、翻譯同時發(fā)生在同一空間內 C.乙細胞的基因轉錄形成的mRNA需要通過核孔才能進入細胞質 D.甲、乙細胞均需要RNA聚合酶 答案 A 解析 從圖中可以看出,甲細胞是原核細胞,乙細胞是真核細胞,甲細胞不含線粒體,A項錯誤;原核細胞的轉錄和翻譯都發(fā)生在細胞質中,B項正確;乙細胞翻譯的場所為細胞質中的核糖體,細胞核中基因轉錄形成的mRNA必須通過核孔才能進入細胞質,C項正確;甲、乙細胞內均存在轉錄過程,均需RNA聚合酶,D

14、項正確。 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過程如下圖所示。當環(huán)境中缺乏色氨酸時,大腸桿菌就合成 5 種酶,將前體物質逐步轉化為色氨酸,當環(huán)境中存在色氨酸并進入細菌中,5 個基因的轉錄就關閉。下列說法錯誤的是(　　) A.5個基因轉錄出一條mRNA分子翻譯成5種蛋白質 B.5個基因協同表達有利于大腸桿菌適應不良環(huán)境 C.大腸桿菌根據環(huán)境中營養(yǎng)物質的來源,調控許多基因的表達 D.基因通過控制酶的合成控制代謝進程,直接控制了生物性狀 答案 D 解析 基因通過控制酶的合成控制代謝進程,間接控制了生物性狀,D項錯誤。 二、非選擇題

15、(共28分) 13.(13分)下圖1為真核生物染色體上部分DNA分子復制過程示意圖,圖2為擬核DNA或質粒復制過程示意圖,據圖回答下列問題。 (1)從圖1可以看出,DNA分子復制是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)真核生物DNA分子復制過程需要的條件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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),如果第一次復制時,圖2中1、2處的放射性強度相同,證明DNA復制方式很可能是　　　　　　　

16、　　　。? (5)若圖2中DNA在復制開始前的堿基總數是100個,其中T為20個,則復制一次需要游離的C　　　個。? 答案 (1)多起點、雙向復制,邊解旋邊復制　(2)模板、能量、脫氧核苷酸、酶　打開DNA分子堿基對之間的氫鍵,形成兩條單鏈　(3)提高了復制效率　(4)半保留復制　(5)30 解析 (1)(3)圖1中的復制起點有三個,每個起點處復制都是雙向進行的,且邊解旋邊復制,這種復制方式有利于提高復制效率。(2)DNA復制需要模板、原料、酶、ATP等條件。(4)如果第一次復制時圖2中1、2處的放射性強度相同,則表明新合成的DNA的兩條鏈中含放射性的鏈都是一條,也說明了DNA復制屬于半

17、保留復制。 14.(15分)為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質的中間載體,科學家們做了如下研究。 (1)依據真核細胞中　　　　　　　主要位于細胞核內,而蛋白質合成在核糖體上這一事實,科學家推測存在某種“信使”分子,能將遺傳信息從細胞核攜帶到細胞質中。? (2)對于“信使”有兩種不同假說。假說一,核糖體RNA可能就是信息的載體;假說二,另有一種RNA(稱為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說一成立,則細胞內應該有許多　　　　(填“相同”或“不同”)的核糖體。若假說二成立,則mRNA應該與細胞內原有的　　　　　結合,并指導蛋白質合成。? (3)研究發(fā)現噬菌體侵染細菌后,細菌的蛋白質合成

18、立即停止,轉而合成噬菌體的蛋白質,在此過程中,細菌細胞內合成了新的噬菌體RNA。為確定新合成的噬菌體RNA是否為“信使”,科學家們進一步實驗。 ①15NH4Cl和13C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的　　　　和碳源來培養(yǎng)細菌,細菌利用它們合成　　　　　　　　　　　　等生物大分子。經過若干代培養(yǎng)后,獲得具有“重”核糖體的“重”細菌。? ②將這些“重”細菌轉移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng),用噬菌體侵染這些細菌,該培養(yǎng)基中加入32P 標記的　　　　　　核糖核苷酸作為原料,以標記所有新合成的噬菌體RNA。? ③將上述被侵染后裂解的細菌進行密度梯度離心,結果如右上圖所示。由圖可知,大腸桿

19、菌被侵染后　　　　　　　　　　　　　　(填“合成了”或“沒有合成”)新的核糖體,這一結果否定了假說一。32P標記僅出現在離心管的　　　　,說明　　　　　　　　　　　　　　　與“重”核糖體相結合,為假說二提供了證據。? (4)若要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”,還需要進行兩組實驗,請選擇下列序號填入表格。 ①將新合成的噬菌體RNA與細菌DNA混合?、趯⑿潞铣傻氖删wRNA與噬菌體DNA混合　③出現DNA—RNA雜交現象?、懿怀霈FDNA—RNA雜交現象 組別 實驗處理 預期結果 1 2 答案 (1)DNA(或基因) (2)不同　核糖體 (3)①氮

20、源　蛋白質和核酸?、谀蜞奏ぁ、蹧]有合成　底部　新合成的噬菌體RNA (4)如下表 組別 實驗處理 預期結果 1 ② ③ 2 ① ④ 注1組與2組可整組互換位置,但全部填寫正確才可。 解析 (1)真核細胞的DNA主要在細胞核內,蛋白質合成在核糖體上,遺傳信息從細胞核轉移到細胞質的過程,應有“信使”分子參與。(2)不同蛋白質的“信使”攜帶的信息不同,若核糖體RNA是“信使”分子,則細胞內應該有不同的核糖體。若mRNA 是“信使”分子,則mRNA應該與細胞內原有的核糖體結合,指導蛋白質的合成。(3)15NH4Cl和13C-葡萄糖為細菌生長提供氮源和碳源,細菌利用以上物質合

21、成蛋白質和核酸等生物大分子。經過多代培養(yǎng),將出現含有放射性標記核糖體的細菌。將“重”細菌轉移到含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標記的尿嘧啶對新合成的噬菌體RNA進行標記,根據新合成的“信使”具有放射性的特點,確定“信使”的“真實身份”。對裂解的細菌進行密度梯度離心的結果顯示,核糖體均為“重”核糖體,說明在噬菌體侵染細菌的過程中未合成新的核糖體。32P標記的噬菌體RNA僅存在于離心管底部,說明新合成的噬菌體RNA與“重”核糖體結合,為假說二提供了證據。(4)若“信使”是新合成的噬菌體RNA,而不是細菌的核糖體RNA,則將新合成的噬菌體RNA分別與細菌DNA和噬菌體DNA混合,僅噬菌體RNA與噬菌體DNA混合出現DNA—RNA雜交現象,說明新合成的噬菌體RNA為“信使”。 7