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2018年高考生物真题分类汇编专题06:遗传的分子学基础
一、单选题
1.(2018·海南)关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是( )
A.逆转录和DNA 复制的产物都是DNA
B.转录需要 RNA 聚合酶,逆转录需要逆转录酶
C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D.细胞核中的DNA 复制和转录都以DNA 为模板
2.(2018·浙江选考)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质 (W蛋白)的合成.某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下,
下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
3.(2018·浙江选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是( )
A.噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质
4.(2018·海南)下列与真核生物中核酸有关的叙述,错误的是( )
A.线粒体和叶绿体中都含有 DNA 分子
B.合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量
C.DNA 和 RNA 分子中都含有磷酸二酯键
D.转录时有 DNA 双链解开和恢复的过程
5.(2018·天津)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为( )
A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9
6.(2018·全国Ⅲ卷)下列研究工作中由我国科学家完成的是( )。
A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
7.(2018·全国Ⅱ卷)下列关于病毒的叙述,错误的是( )
A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
8.(2018·全国Ⅰ卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
9.(2018·浙江选考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
10.(2018·海南)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖两代,再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代,则理论上 DNA 分子的组成类型和比例分别是( )
A.有 15N14N 和 14N14N 两种,其比例为 1:3
B.有 15N15N 和 14N14N 两种,其比例为 1:1
C.有 15N15N 和 14N14N 两种,其比例为 3:1
D.有 15N14N 和 14N14N 两种,其比例为 3:1
11.(2018·海南)高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是( )
A.光合作用中的光反应 B.光合作用中 CO2 的固定
C.葡萄糖分解产生丙酮酸 D.以 DNA 为模板合成 RNA
二、综合题
12.(2018·江苏)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题:
(1)细胞核内各种RNA的合成都以 为原料,催化该反应的酶是 。
(2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是 ,此过程中还需要的RNA有 。
(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内 (图示①)中的DNA结合,有的能穿过 (图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。
(4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合,调控造血干细胞的 ,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【考点】中心法则及其发展;DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、逆转录的过程是以RNA为模板合成DNA的过程,DNA复制是以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程,因此A不符合题意;
B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶,B不符合题意;
C、转录需要的反应物是核糖核苷酸,逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸,C符合题意;
D、DNA复制和转录均以DNA为模板,DNA复制以亲代DNA的两条链为模板,转录是以DNA的一条链为模板,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】DNA复制、转录和翻译的比较:
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶,DNA聚合酶等 解旋酶,RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
2.【答案】B
【考点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合,A不符合题意;
B、真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译,B符合题意;
C、miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与U、C与G配对,C不符合题意;
D、miRNA抑制W蛋白的合成,是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】转录和翻译的原则都是碱基互补配对。
翻译与转录的异同点:
阶段
项目 转录 翻译
定义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所 细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的一条链 信使RNA
信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质
原料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸
产物 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
3.【答案】D
【考点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎双球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的是噬菌体的DNA,而DNA进行半保留复制,因此子代噬菌体极少数具有放射性,A不符合题意;
B、肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果,B不符合题意;
C、肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,C不符合题意;
D、烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质,D符合题意。
故答案为:D
【分析】肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验:
实验名称 实验过程及现象 结论
细菌的转化 体内 转化 1.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。 2.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡。 3.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。 4.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死亡。 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
体外 转化 5.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。 6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。
噬菌体侵染细菌 用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P DNA是遗传物质
4.【答案】B
【考点】核酸的种类及主要存在的部位;DNA分子的结构;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、真核生物中的DNA主要存在于细胞核,线粒体和叶绿体中也有少量DNA,A不符合题意;
B、DNA复制可以形成DNA分子,转录可以形成RNA分子,在DNA的复制和转录过程中均需要能量,B符合题意;
C、磷酸二酯键是磷酸与五碳糖之间的键,DNA 和 RNA 分子中都含有磷酸二酯键,C不符合题意;
D、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,有 DNA 双链解开和恢复的过程,因此D不符合题意。
故答案为:B
【分析】DNA复制和转录的过程图
5.【答案】D
【考点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】基因A1、A2的表达产物N1、N2可随机结合,组成三种类型的二聚体蛋白N1N1、N1N2、N2N2,若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则N1占1/3,N2占2/3,由于N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,因此N1N1占1/3×1/3=1/9。
故答案为:D
【分析】解答本题需要明确关键字眼“N1和N2可随机组合”,根据题意可知A1与A2的数量关系,进而求出各二聚体蛋白所占的比例。
6.【答案】D
【考点】光合作用的发现史;肺炎双球菌转化实验;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔,A不符合题意;
B、用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文,B不符合题意;
C、证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国的科学家艾弗里,C不符合题意;
D、首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是由中国的科学家完成的,D符合题意。
故答案为为:D。
【分析】本题考查对生物学做出过杰出贡献的科学家。
7.【答案】B
【考点】噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验;艾滋病的流行和预防
【解析】【解答】A、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,所以可以从烟草花叶病毒中可以提取到RNA,A不符合题意;
B、噬菌体有严格的宿主特异性,T2噬菌体的宿主是大肠杆菌,所以T2噬菌体不能感染肺炎双球菌导致其裂解,B符合题意;
C、HIV可攻击T细胞引起人的获得性免疫缺陷综合征,C不符合题意;
D、阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)明确不同生物的遗传物质
①细胞生物的遗传物质:DNA。
②病毒的遗传物质:DNA或RNA。
③绝大多数生物的遗传物质:DNA。
④生物界主要的遗传物质:DNA。
( 2 )艾滋病的发病机理:HIV侵入人体后与T淋巴细胞相结合,破坏T淋巴细胞,使免疫调节受到抑制,并逐渐使人体免疫系统瘫痪,功能瓦解,最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,或发生恶性肿瘤而死亡。
8.【答案】B
【考点】DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、染色体和染色质是真核细胞中同一物质的两种不同存在状态,由DNA和蛋白质紧密结合而成,A不符合题意;
B、原核细胞的DNA复制和转录时,也可能存在DNA-蛋白质的复合物, B不符合题意;
C、DNA复制时需要DNA聚合酶的催化,DNA聚合酶的本质是蛋白质,C不符合题意;
D、合成RNA的过程即DNA的转录过程,转录需要RNA聚合酶,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查原核细胞和真核细胞在转录和翻译时都存在DNA-蛋白质复合物。
9.【答案】B
【考点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知:本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术,A不符合题意;
B、分析图示可知:a管中的DNA密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15 NH4Cl的培养液中培养的,B符合题意;
C、b管中的DNA密度介于a、c管中的之间,表明该管中的大肠杆菌的DNA都是D、14N–15N-DNA,C不符合题意;
实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题的关键是密度越大,分布越靠下:
10.【答案】D
【考点】DNA分子的复制
【解析】【解答】由于DNA复制方式为半保留复制,图解如下:
因此只含有14N的大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖1代,可得到2个DNA分子,2个DNA分子全部含15N14N,按此规律,在 15N 繁殖2代,可得到4个DNA分子,2个DNA15N14N ,2个DNA 15N15N,再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代,得到8个DNA分子, 6个15N14N,2个14N14N,因此只有D符合题意。
故答案为:D
【分析】与DNA分子复制有关的计算:
(1)DNA不论复制多少次,产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个,含母链也总是2条。
(2)计算比值:n次复制后,形成的子代DNA分子中,含亲代DNA母链的有两个,占子代DNA总数的 =1/2n-1 ;亲代DNA分子含母链两条,占子代
DNA中脱氧核苷酸链总数的 =1/2n 。
11.【答案】A
【考点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜,A符合题意;
B、光合作用中 CO2 的固定发生在叶绿体基质,B不符合题意;
C、葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质,C不符合题意;
D、以 DNA 为模板合成 RNA可以发生在高等植物的细胞核、线粒体、叶绿体中,不只发生在生物膜上,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在高等植物细胞中可以发生在生物膜上的化学反应有:
(1)光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜
(2)有氧呼吸的第三阶段产生水的过程在线粒体内膜
(3)分泌蛋白的加工和分泌可以有内质网膜、高尔基体膜、细胞膜参与
12.【答案】(1)四种核糖核苷酸;RNA聚合酶
(2)mRNA(信使RNA);tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)
(3)染色质;核孔
(4)分化;增强人体的免疫抵御能力
【考点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)细胞核中的RNA都是以DNA为模板转录形成的,该过程需要RNA聚合酶的催化,原料是四种核糖核苷酸。(2)转录可以形成mRNA、tRNA和rRNA,其中mRNA是翻译的模板,可以提供信息指导氨基酸分子合成多肽链;tRNA在翻译中作为运输氨基酸的工具;rRNA是核糖体的组成成分。(3)根据以上分析可知,lncRNA前体加工成熟后,可以与染色质上的DNA分子结合,也可以通过核孔与细胞质中的蛋白质和RNA结合。(4)根据题意分析,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合后,血液中产生了单核细胞、中性粒细胞等多种吞噬细胞,说明其调控了造血干细胞的分化;吞噬细胞属于免疫细胞,因此该调控过程的主要生理意义是增强人体的免疫抵御能力。
【分析】分析题图,图中①表示染色质;②表示核孔。
复制、转录和翻译的比较:
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
条件 都需要特定的酶和ATP
产物 2个双链DNA 一个单链RNA
(mRNA,tRNA,rRNA) 多肽链(或蛋白质)
产物动向 传递到2个子细胞 离开细胞核进入细胞质 组成细胞结构蛋白质
和功能蛋白质
特点 边解旋边复制,
半保留复制 边解旋边转录;转录后DNA
仍恢复原来的双链结构 翻译结束后,mRNA
分解成单个核苷酸
碱基配对 A—T,T—A,
G—C,C—G A—U,T—A,
G—C,C—G A—U,U—A,
C—G,G—C
遗传信息传递方向 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
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2018年高考生物真题分类汇编专题06:遗传的分子学基础
一、单选题
1.(2018·海南)关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是( )
A.逆转录和DNA 复制的产物都是DNA
B.转录需要 RNA 聚合酶,逆转录需要逆转录酶
C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D.细胞核中的DNA 复制和转录都以DNA 为模板
【答案】C
【考点】中心法则及其发展;DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、逆转录的过程是以RNA为模板合成DNA的过程,DNA复制是以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程,因此A不符合题意;
B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶,B不符合题意;
C、转录需要的反应物是核糖核苷酸,逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸,C符合题意;
D、DNA复制和转录均以DNA为模板,DNA复制以亲代DNA的两条链为模板,转录是以DNA的一条链为模板,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】DNA复制、转录和翻译的比较:
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶,DNA聚合酶等 解旋酶,RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
2.(2018·浙江选考)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质 (W蛋白)的合成.某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下,
下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
【答案】B
【考点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合,A不符合题意;
B、真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译,B符合题意;
C、miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与U、C与G配对,C不符合题意;
D、miRNA抑制W蛋白的合成,是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】转录和翻译的原则都是碱基互补配对。
翻译与转录的异同点:
阶段
项目 转录 翻译
定义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所 细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的一条链 信使RNA
信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质
原料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸
产物 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
3.(2018·浙江选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是( )
A.噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质
【答案】D
【考点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎双球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的是噬菌体的DNA,而DNA进行半保留复制,因此子代噬菌体极少数具有放射性,A不符合题意;
B、肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果,B不符合题意;
C、肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,C不符合题意;
D、烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质,D符合题意。
故答案为:D
【分析】肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验:
实验名称 实验过程及现象 结论
细菌的转化 体内 转化 1.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。 2.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡。 3.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。 4.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死亡。 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
体外 转化 5.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。 6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。
噬菌体侵染细菌 用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P DNA是遗传物质
4.(2018·海南)下列与真核生物中核酸有关的叙述,错误的是( )
A.线粒体和叶绿体中都含有 DNA 分子
B.合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量
C.DNA 和 RNA 分子中都含有磷酸二酯键
D.转录时有 DNA 双链解开和恢复的过程
【答案】B
【考点】核酸的种类及主要存在的部位;DNA分子的结构;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、真核生物中的DNA主要存在于细胞核,线粒体和叶绿体中也有少量DNA,A不符合题意;
B、DNA复制可以形成DNA分子,转录可以形成RNA分子,在DNA的复制和转录过程中均需要能量,B符合题意;
C、磷酸二酯键是磷酸与五碳糖之间的键,DNA 和 RNA 分子中都含有磷酸二酯键,C不符合题意;
D、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,有 DNA 双链解开和恢复的过程,因此D不符合题意。
故答案为:B
【分析】DNA复制和转录的过程图
5.(2018·天津)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为( )
A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9
【答案】D
【考点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】基因A1、A2的表达产物N1、N2可随机结合,组成三种类型的二聚体蛋白N1N1、N1N2、N2N2,若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则N1占1/3,N2占2/3,由于N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,因此N1N1占1/3×1/3=1/9。
故答案为:D
【分析】解答本题需要明确关键字眼“N1和N2可随机组合”,根据题意可知A1与A2的数量关系,进而求出各二聚体蛋白所占的比例。
6.(2018·全国Ⅲ卷)下列研究工作中由我国科学家完成的是( )。
A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
【答案】D
【考点】光合作用的发现史;肺炎双球菌转化实验;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔,A不符合题意;
B、用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文,B不符合题意;
C、证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国的科学家艾弗里,C不符合题意;
D、首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是由中国的科学家完成的,D符合题意。
故答案为为:D。
【分析】本题考查对生物学做出过杰出贡献的科学家。
7.(2018·全国Ⅱ卷)下列关于病毒的叙述,错误的是( )
A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
【答案】B
【考点】噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验;艾滋病的流行和预防
【解析】【解答】A、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,所以可以从烟草花叶病毒中可以提取到RNA,A不符合题意;
B、噬菌体有严格的宿主特异性,T2噬菌体的宿主是大肠杆菌,所以T2噬菌体不能感染肺炎双球菌导致其裂解,B符合题意;
C、HIV可攻击T细胞引起人的获得性免疫缺陷综合征,C不符合题意;
D、阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)明确不同生物的遗传物质
①细胞生物的遗传物质:DNA。
②病毒的遗传物质:DNA或RNA。
③绝大多数生物的遗传物质:DNA。
④生物界主要的遗传物质:DNA。
( 2 )艾滋病的发病机理:HIV侵入人体后与T淋巴细胞相结合,破坏T淋巴细胞,使免疫调节受到抑制,并逐渐使人体免疫系统瘫痪,功能瓦解,最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,或发生恶性肿瘤而死亡。
8.(2018·全国Ⅰ卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
【答案】B
【考点】DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、染色体和染色质是真核细胞中同一物质的两种不同存在状态,由DNA和蛋白质紧密结合而成,A不符合题意;
B、原核细胞的DNA复制和转录时,也可能存在DNA-蛋白质的复合物, B不符合题意;
C、DNA复制时需要DNA聚合酶的催化,DNA聚合酶的本质是蛋白质,C不符合题意;
D、合成RNA的过程即DNA的转录过程,转录需要RNA聚合酶,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查原核细胞和真核细胞在转录和翻译时都存在DNA-蛋白质复合物。
9.(2018·浙江选考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
【答案】B
【考点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知:本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术,A不符合题意;
B、分析图示可知:a管中的DNA密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15 NH4Cl的培养液中培养的,B符合题意;
C、b管中的DNA密度介于a、c管中的之间,表明该管中的大肠杆菌的DNA都是D、14N–15N-DNA,C不符合题意;
实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题的关键是密度越大,分布越靠下:
10.(2018·海南)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖两代,再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代,则理论上 DNA 分子的组成类型和比例分别是( )
A.有 15N14N 和 14N14N 两种,其比例为 1:3
B.有 15N15N 和 14N14N 两种,其比例为 1:1
C.有 15N15N 和 14N14N 两种,其比例为 3:1
D.有 15N14N 和 14N14N 两种,其比例为 3:1
【答案】D
【考点】DNA分子的复制
【解析】【解答】由于DNA复制方式为半保留复制,图解如下:
因此只含有14N的大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖1代,可得到2个DNA分子,2个DNA分子全部含15N14N,按此规律,在 15N 繁殖2代,可得到4个DNA分子,2个DNA15N14N ,2个DNA 15N15N,再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代,得到8个DNA分子, 6个15N14N,2个14N14N,因此只有D符合题意。
故答案为:D
【分析】与DNA分子复制有关的计算:
(1)DNA不论复制多少次,产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个,含母链也总是2条。
(2)计算比值:n次复制后,形成的子代DNA分子中,含亲代DNA母链的有两个,占子代DNA总数的 =1/2n-1 ;亲代DNA分子含母链两条,占子代
DNA中脱氧核苷酸链总数的 =1/2n 。
11.(2018·海南)高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是( )
A.光合作用中的光反应 B.光合作用中 CO2 的固定
C.葡萄糖分解产生丙酮酸 D.以 DNA 为模板合成 RNA
【答案】A
【考点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜,A符合题意;
B、光合作用中 CO2 的固定发生在叶绿体基质,B不符合题意;
C、葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质,C不符合题意;
D、以 DNA 为模板合成 RNA可以发生在高等植物的细胞核、线粒体、叶绿体中,不只发生在生物膜上,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在高等植物细胞中可以发生在生物膜上的化学反应有:
(1)光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜
(2)有氧呼吸的第三阶段产生水的过程在线粒体内膜
(3)分泌蛋白的加工和分泌可以有内质网膜、高尔基体膜、细胞膜参与
二、综合题
12.(2018·江苏)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题:
(1)细胞核内各种RNA的合成都以 为原料,催化该反应的酶是 。
(2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是 ,此过程中还需要的RNA有 。
(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内 (图示①)中的DNA结合,有的能穿过 (图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。
(4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合,调控造血干细胞的 ,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是 。
【答案】(1)四种核糖核苷酸;RNA聚合酶
(2)mRNA(信使RNA);tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)
(3)染色质;核孔
(4)分化;增强人体的免疫抵御能力
【考点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)细胞核中的RNA都是以DNA为模板转录形成的,该过程需要RNA聚合酶的催化,原料是四种核糖核苷酸。(2)转录可以形成mRNA、tRNA和rRNA,其中mRNA是翻译的模板,可以提供信息指导氨基酸分子合成多肽链;tRNA在翻译中作为运输氨基酸的工具;rRNA是核糖体的组成成分。(3)根据以上分析可知,lncRNA前体加工成熟后,可以与染色质上的DNA分子结合,也可以通过核孔与细胞质中的蛋白质和RNA结合。(4)根据题意分析,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合后,血液中产生了单核细胞、中性粒细胞等多种吞噬细胞,说明其调控了造血干细胞的分化;吞噬细胞属于免疫细胞,因此该调控过程的主要生理意义是增强人体的免疫抵御能力。
【分析】分析题图,图中①表示染色质;②表示核孔。
复制、转录和翻译的比较:
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
条件 都需要特定的酶和ATP
产物 2个双链DNA 一个单链RNA
(mRNA,tRNA,rRNA) 多肽链(或蛋白质)
产物动向 传递到2个子细胞 离开细胞核进入细胞质 组成细胞结构蛋白质
和功能蛋白质
特点 边解旋边复制,
半保留复制 边解旋边转录;转录后DNA
仍恢复原来的双链结构 翻译结束后,mRNA
分解成单个核苷酸
碱基配对 A—T,T—A,
G—C,C—G A—U,T—A,
G—C,C—G A—U,U—A,
C—G,G—C
遗传信息传递方向 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
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