高考生物历年全国卷真题汇编5——遗传的分子基础
一、单选题
1．（2021·全国乙卷）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、与R型菌相比，S型菌多了荚膜和多糖，S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎双球菌使无毒性。所以毒性物质可能与荚膜和多糖有关，A正确；
B、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌，而加热能使S菌蛋白质变性失活，推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B正确；
C、加热杀死可以破坏蛋白质的空间结构，使其功能发生改变，DNA空间结构不被破坏，所以功能不受影响，C正确；
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，无法得到S型菌，因为S型菌的DNA的结构已经被破坏，D错误；
故答案为：D。
【分析】 1、肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
2、格里菲思的体内转化实验：
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3、肺炎双球菌转化实验的3个误区
(1)加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA并没有永久丧失了活性，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
2．（2020·全国Ⅲ）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；
B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；
C、由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；
D、由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析图示可知，含有CCI反密码子的tRNA转运甘氨酸，而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子（GGU、GGC、GGA）互补配对，即I与U、C、A均能配对。
3．（2020·全国Ⅲ）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）
A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；中心法则及其发展；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA，mRNA进行翻译合成蛋白质，A正确；
B、以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA，tRNA，rRNA等，mRNA可以编码多肽，而tRNA的功能是转运氨基酸，rRNA是构成核糖体的组成物质，B错误；
C、基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段，因此DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，C正确；
D、染色体DNA分子上含有多个基因，由于基因的选择性表达，一条单链可以转录出不同的RNA分子，D正确。
故答案为：B。
【分析】真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
中心法则图解：
4．（2019·全国Ⅰ卷）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（ ）
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A．①②④ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】① tRNA是运输氨基酸的工具，同位素标记tRNA无法使多肽链具有标记，错误
②由题意知，目的为获得多肽链，不需要将其合成为蛋白质，所以不需要蛋白质合成所需的酶，错误
③若要使多肽链被同位素标记，需要同位素标记多肽链合成的原料氨基酸，正确
④为了获得多肽链，应该需要指导多肽链合成的mRNA，所以需要人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸来作为mRNA，正确
⑤翻译的过程需要各种酶和能量，所以需要除去了DNA和mRNA的细胞裂解液来提供合成所需要的其他物质，正确
所需的材料组合是③④⑤
故答案为：C
【分析】主要考查基因表达中翻译的条件。翻译是蛋白质生物合成（基因表达中的一部分，基因表达还包括转录）过程中的第二步（转录为第一步），翻译是根据遗传密码的中心法则，将成熟的信使RNA分子（由DNA通过转录而生成）中“碱基的排列顺序”（核苷酸序列）解码，并生成对应的特定氨基酸序列的过程。体外合成同位素标记的多肽链的条件包括：模板（mRNA）、原料（同位素标记的氨基酸）、能量（ATP）、酶（蛋白质合成所需的酶）和场所。除去了DNA和mRNA的细胞裂解液可以模拟细胞环境。
5．（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
【知识点】光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；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。
6．（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
【知识点】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。
7．（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
【知识点】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。
二、综合题
8．（2020·全国Ⅱ）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是 、 。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是 ，作为mRNA执行功能部位的是 ；作为RNA聚合酶合成部位的是 ，作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为 。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
【答案】（1）rRNA；tRNA
（2）细胞核；细胞质；细胞质；细胞核
（3）酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸；UAUGAGCACUGG
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。
【分析】翻译：1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：核糖体。3、条件：①模板：mRNA； ②原料：氨基酸； ③酶； ④能量；⑤tRNA4、结果：形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
9．（2019·全国Ⅰ卷）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括 和 。
（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是 。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是 。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的 。
（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是 。
【答案】（1）基因组文库；cDNA文库
（2）解旋酶；加热至90~95 ℃；氢键
（3）Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA分子的复制；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，
（2）体内DNA复制解旋的酶为解旋酶，PCR体系内没有放置解旋酶，使用的是高温（即加热到90~95℃）来讲DNA的氢键断开，从而达到解旋的目的。共同点是为了解螺旋，都破坏了DNA双链之间的氢键
（3）PCR反应中由于使用了高温作为解旋的条件，如果使用普通的聚合酶，其活性会被高温破坏，所以只能使用Taq酶
故答案为：（1）基因组文库 部分基因文库 （2）解旋酶 加热到90~95℃ 氢键 （3）Taq酶热稳定性高，如果用大肠杆菌DNA聚合酶则在高温下会失活
【分析】（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，例如cDNA文库，首先得到mRNA，再反转录得cDNA，形成文库。cDNA文库与基因组文库的区别在于cDNA文库在mRNA拼接过程中已经除去了内含子等成分，便于DNA重组时直接使用。
（2）PCR技术：
概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
原理：DNA复制．
前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．
三、实验探究题
10．（2021·全国甲）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ，)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
（1）该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p，原因是 。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是 。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA 。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是 。
【答案】（1）dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一
（2）防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交
（3）解旋
（4）DNA酶
【知识点】酶的特性；基因工程的应用；DNA分子的复制
【解析】【解答】 （1）DNA的组成单体是腺嘌呤脱氧核苷酸等4种核苷酸。当dA-Pα~Pβ~Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是制备32p标记的DNA片段的原料。
（2）DNA和RNA都含有碱基，且DNA含有A、T、C、G四种碱基，RNA含有A、U、C、G四种碱基。碱基互补配对原则是A-T、C-G或者A-U。当碱基暴露出来时容易发生碱基互补配对，形成杂交带。去除RNA分子的目的是防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交 。
（3）DNA分子解旋后，DNA双链的碱基之间氢键断裂，暴露出DNA分子结构内部的碱基，变成的单链片段有机会和32p标记的DNA片段甲发生碱基互补配对，于是需要使样品中的染色体DNA进行解旋处理，例如加入解旋酶。
（4）酶具有专一性，转移的催化某一种或者一类化学反应。 在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是DNA酶。
【分析】 1、根据题意，通过带32p标记的DNA分子与染色体样品的基因进行碱基互补配对，形成杂交带，进行放射性检测，从而对W基因在染色体上的位置进行推测和判断。
2、DNA的组成基本单体是脱氧核苷酸，有四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
3、正常DNA 分子碱基在分子内部，不可以和其他碱基配对，若果连接碱基的氢键断裂，可能出现核酸分子杂交现象。
1 / 1高考生物历年全国卷真题汇编5——遗传的分子基础
一、单选题
1．（2021·全国乙卷）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
2．（2020·全国Ⅲ）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
3．（2020·全国Ⅲ）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）
A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子
4．（2019·全国Ⅰ卷）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（ ）
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A．①②④ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤
5．（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
6．（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
7．（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
二、综合题
8．（2020·全国Ⅱ）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是 、 。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是 ，作为mRNA执行功能部位的是 ；作为RNA聚合酶合成部位的是 ，作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为 。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
9．（2019·全国Ⅰ卷）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括 和 。
（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是 。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是 。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的 。
（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是 。
三、实验探究题
10．（2021·全国甲）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ，)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
（1）该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p，原因是 。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是 。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA 。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、与R型菌相比，S型菌多了荚膜和多糖，S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎双球菌使无毒性。所以毒性物质可能与荚膜和多糖有关，A正确；
B、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌，而加热能使S菌蛋白质变性失活，推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B正确；
C、加热杀死可以破坏蛋白质的空间结构，使其功能发生改变，DNA空间结构不被破坏，所以功能不受影响，C正确；
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，无法得到S型菌，因为S型菌的DNA的结构已经被破坏，D错误；
故答案为：D。
【分析】 1、肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
2、格里菲思的体内转化实验：
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3、肺炎双球菌转化实验的3个误区
(1)加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA并没有永久丧失了活性，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
2．【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；
B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；
C、由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；
D、由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析图示可知，含有CCI反密码子的tRNA转运甘氨酸，而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子（GGU、GGC、GGA）互补配对，即I与U、C、A均能配对。
3．【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；中心法则及其发展；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA，mRNA进行翻译合成蛋白质，A正确；
B、以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA，tRNA，rRNA等，mRNA可以编码多肽，而tRNA的功能是转运氨基酸，rRNA是构成核糖体的组成物质，B错误；
C、基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段，因此DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，C正确；
D、染色体DNA分子上含有多个基因，由于基因的选择性表达，一条单链可以转录出不同的RNA分子，D正确。
故答案为：B。
【分析】真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
中心法则图解：
4．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】① tRNA是运输氨基酸的工具，同位素标记tRNA无法使多肽链具有标记，错误
②由题意知，目的为获得多肽链，不需要将其合成为蛋白质，所以不需要蛋白质合成所需的酶，错误
③若要使多肽链被同位素标记，需要同位素标记多肽链合成的原料氨基酸，正确
④为了获得多肽链，应该需要指导多肽链合成的mRNA，所以需要人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸来作为mRNA，正确
⑤翻译的过程需要各种酶和能量，所以需要除去了DNA和mRNA的细胞裂解液来提供合成所需要的其他物质，正确
所需的材料组合是③④⑤
故答案为：C
【分析】主要考查基因表达中翻译的条件。翻译是蛋白质生物合成（基因表达中的一部分，基因表达还包括转录）过程中的第二步（转录为第一步），翻译是根据遗传密码的中心法则，将成熟的信使RNA分子（由DNA通过转录而生成）中“碱基的排列顺序”（核苷酸序列）解码，并生成对应的特定氨基酸序列的过程。体外合成同位素标记的多肽链的条件包括：模板（mRNA）、原料（同位素标记的氨基酸）、能量（ATP）、酶（蛋白质合成所需的酶）和场所。除去了DNA和mRNA的细胞裂解液可以模拟细胞环境。
5．【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；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。
6．【答案】B
【知识点】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。
7．【答案】B
【知识点】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。
8．【答案】（1）rRNA；tRNA
（2）细胞核；细胞质；细胞质；细胞核
（3）酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸；UAUGAGCACUGG
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。
【分析】翻译：1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：核糖体。3、条件：①模板：mRNA； ②原料：氨基酸； ③酶； ④能量；⑤tRNA4、结果：形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
9．【答案】（1）基因组文库；cDNA文库
（2）解旋酶；加热至90~95 ℃；氢键
（3）Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA分子的复制；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，
（2）体内DNA复制解旋的酶为解旋酶，PCR体系内没有放置解旋酶，使用的是高温（即加热到90~95℃）来讲DNA的氢键断开，从而达到解旋的目的。共同点是为了解螺旋，都破坏了DNA双链之间的氢键
（3）PCR反应中由于使用了高温作为解旋的条件，如果使用普通的聚合酶，其活性会被高温破坏，所以只能使用Taq酶
故答案为：（1）基因组文库 部分基因文库 （2）解旋酶 加热到90~95℃ 氢键 （3）Taq酶热稳定性高，如果用大肠杆菌DNA聚合酶则在高温下会失活
【分析】（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，例如cDNA文库，首先得到mRNA，再反转录得cDNA，形成文库。cDNA文库与基因组文库的区别在于cDNA文库在mRNA拼接过程中已经除去了内含子等成分，便于DNA重组时直接使用。
（2）PCR技术：
概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
原理：DNA复制．
前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．
10．【答案】（1）dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一
（2）防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交
（3）解旋
（4）DNA酶
【知识点】酶的特性；基因工程的应用；DNA分子的复制
【解析】【解答】 （1）DNA的组成单体是腺嘌呤脱氧核苷酸等4种核苷酸。当dA-Pα~Pβ~Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是制备32p标记的DNA片段的原料。
（2）DNA和RNA都含有碱基，且DNA含有A、T、C、G四种碱基，RNA含有A、U、C、G四种碱基。碱基互补配对原则是A-T、C-G或者A-U。当碱基暴露出来时容易发生碱基互补配对，形成杂交带。去除RNA分子的目的是防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交 。
（3）DNA分子解旋后，DNA双链的碱基之间氢键断裂，暴露出DNA分子结构内部的碱基，变成的单链片段有机会和32p标记的DNA片段甲发生碱基互补配对，于是需要使样品中的染色体DNA进行解旋处理，例如加入解旋酶。
（4）酶具有专一性，转移的催化某一种或者一类化学反应。 在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是DNA酶。
【分析】 1、根据题意，通过带32p标记的DNA分子与染色体样品的基因进行碱基互补配对，形成杂交带，进行放射性检测，从而对W基因在染色体上的位置进行推测和判断。
2、DNA的组成基本单体是脱氧核苷酸，有四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
3、正常DNA 分子碱基在分子内部，不可以和其他碱基配对，若果连接碱基的氢键断裂，可能出现核酸分子杂交现象。
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