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课时提能演练(十七)
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)
1.(2012·南京模拟)在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体DNA和蛋白质，在如图中标记元素所在部位依次是 ( )
A.①、④ B.②、④ C.①、⑤ D.③、⑤
2.图示肺炎球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是( )
A.①要加热处理，②要将提取物分别加入不同培养基，③要转入固体培养基
B.①不加热处理，②要将提取物分别加入同一培养基，③要用液体培养基
C.③要转入固体培养基培养，结果可能有S型和R型两种菌落
D.③要转入固体培养基培养，结果只有S型或R型一种菌落
3.(易错题)某研究人员模拟肺炎球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①R型球菌的DNA+DNA酶→加入S型球菌→注射入小鼠
②S型球菌的DNA+DNA酶→加入R型球菌→注射入小鼠
③R型球菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型球菌的DNA→注射入小鼠
④S型球菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型球菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠的情况依次是( )
A.存活、存活、存活、死亡
B.死亡、存活、存活、存活
C.死亡、死亡、存活、存活
D.存活、死亡、存活、死亡
4.下列是关于32P标记的噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是( )
A.与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的
B.在沉淀物中放射性很高，说明DNA是遗传物质而不是蛋白质
C.采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性
D.所使用的噬菌体，必须是接种在含32P的大肠杆菌的培养基中再释放出来的
5.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，以下实验步骤的先后顺序为( )
①用分别含有35S和32P的培养基培养细菌
②利用培养细菌的培养基培养噬菌体
③用噬菌体分别与含有35S和32P的细菌混合培养
④用含35S和32P的噬菌体分别与无标记的细菌混合培养
⑤放射性检测
⑥离心分离
A.①③④⑥⑤ B.①③④⑤⑥
C.①②③④⑤⑥ D.②①③⑤④⑥
6.遗传物质携带着生物的遗传信息，控制着生物的性状。下列叙述不能说明核酸是遗传物质的是( )
A．烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前草病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒
B．肺炎球菌的转化实验中，加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型菌
C．T2噬菌体的DNA进入宿主细胞后能合成出T2噬菌体的蛋白质外壳
D．外源DNA导入受体细胞后并整合到染色体上，随受体细胞稳定遗传
7.(2012·苏北四市模拟)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是( )
“杂合”噬菌体的组成
实验预期结果
预期结果序号
子代表现型
甲的DNA+乙的蛋白质
1
与甲种一致
2
与乙种一致
乙的DNA+甲的蛋白质
3
与甲种一致
4
与乙种一致
A.1、3 B.1、4 C.2、3 D.2、4
8.(2012·南京模拟)在肺炎球菌转化实验中，将加热杀死的S型球菌与R型活球菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活球菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌
B.曲线ab段下降的原因是R型球菌被小鼠的免疫系统大量消灭
C.曲线bc段上升，与S型球菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
D.S型球菌数量从0开始是由于R型球菌突变的结果
9.在DNA的粗提取实验中，与DNA丝状物有关的叙述，正确的是(多选)( )
A.添加蒸馏水时应缓缓加入，逐渐降低DNA的溶解度
B.用玻璃棒沿同一方向快速地搅拌，以保证DNA分子的完整性
C.用玻璃棒挑起的丝状物，是含有一定杂质的DNA
D.DNA丝状物与二苯胺发生蓝色反应的条件是在沸水浴中加热几分钟后，再冷却
10.(预测题)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中正确的是(多选)( )
A.a过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用
B.b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用
C.c、d过程表示用TMV蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒
D.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
二、非选择题(共2小题，共50分)
11.(25分)1928年，英国细菌学家格里菲思想研制出能抗肺炎球菌的疫苗。当时，他选择了两种肺炎球菌进行了体内转化实验。带有荚膜、有毒性的S型球菌和没有荚膜、无毒性的R型球菌。回答下列问题：
(1)格里菲思提出的“转化因子”后来被艾弗里证明是______________，R型活球菌转变为S型活球菌是一种可遗传的变异，该变异的来源属于_____________。
(2)有人设想抗R型球菌的抗体也可能抗S型球菌(R型球菌可以作为抗S型球菌的疫苗)。请为他设计一个实验验证这一想法。
实验目的：验证抗R型球菌的抗体也能抗S型球菌(R型球菌可以作为抗S型球菌的疫苗)。
实验原理：动物体受到外界抗原物质刺激可以产生特异性抗体，将抗原消灭。
实验材料：小鼠若干只、S型活球菌、R型活球菌、生理盐水、注射器等。(提示：可用生理盐水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不作要求)
实验过程：
①取小鼠若干只，均等地分为两组，编号为甲组和乙组。
②在甲组体内注射____________________________________________，在乙组体内注射_____________________________________。
③一段时间后，再分别给甲、乙两组注射____________________，观察两组小鼠的生活状况。
12.(25分)(2010·江苏高考)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份。每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20 ℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地沿一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol／L NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液颜色的深浅，结果如下表。
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20 ℃
++
+
+++
-20 ℃
+++
++
++++
(注：“+”越多表示蓝色越深)
分析上述实验过程，回答下列问题：
(1)该探究性实验课题名称是_________________________。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌是为了减少_______________________________。
(3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20℃相比，相同实验材料在-20℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：_________________________________________________________。
②针对结论1，请给出合理的解释：_____________________________________。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_________________________________________。然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
答案解析
1.【解析】选A。据图分析可知，①表示磷酸基团，②表示五碳糖，③表示含氮碱基，④表示氨基酸的R基，⑤表示肽键，所以图中含有P的是①，含有S的是④。
2.【解析】选C。图示中①表示从活S型球菌中分离出蛋白质、DNA等提取物；②表示将S型球菌中的提取物分别与活R型球菌混合；③表示将含有S型球菌提取物的R型球菌悬液接种到固体培养基中培养。由于DNA是转化因子，结果
加S型球菌DNA组将出现S型和R型两种菌落。
3.【解析】选B。①R型球菌的DNA+DNA酶→加入S型球菌，相当于加入了S型活球菌，小鼠死亡；②S型球菌的DNA+DNA酶→加入R型球菌→注射入小鼠，S型球菌的DNA被分解，不发生转化，相当于加入了R型活球菌，小鼠存活；③R型球菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型球菌的DNA及④S型球菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型球菌的DNA，这两组细菌都被加热杀死，加入的只有DNA没有活细菌，小鼠存活。
4.【解析】选D。在实验之前，需要对噬菌体的DNA进行标记，由于噬菌体是进行寄生生活的，所以必须用活的含有32P的大肠杆菌进行培养，然后再将其和不含有32P的大肠杆菌的培养液混合培养，经过一段时间，再采用搅拌和离心等手段，使噬菌体的蛋白质外壳和含有噬菌体DNA的大肠杆菌分开进行检测。
5. 【解析】选A。噬菌体不能用一般培养基培养，应先获得分别由35S和32P标记的细菌，再让噬菌体分别侵染被35S和32P标记的细菌，从而获得分别被35S和32P标记的噬菌体，与无标记的细菌混合培养，再离心分离，最后进行放射性检测。
6.【解析】选B。要证明核酸是遗传物质时，应将杀死的S型菌的核酸从其他化学成分中分离出来，单独观察其作用。
【误区警示】(1)噬菌体是一种专营寄生生活的病毒，必须用活细胞培养病毒，才能生活。
(2)噬菌体在侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞内，蛋白质没有参与新噬菌体的繁殖过程，因此既不能证明蛋白质是遗传物质，也不能证明其不是遗传物质。
7.【解析】选B。噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，同时证明了DNA可以指导蛋白质的合成。甲的DNA和乙的蛋白质组成的杂合噬菌体在甲的DNA的作用下，利用大肠杆菌的氨基酸合成了甲的蛋白质，即子代的表现型与甲种噬菌体一致；同理乙的DNA和甲的蛋白质组成的杂合噬菌体产生的子代的表现型与乙种噬菌体一致。
8.【解析】选D。加热杀死的S型球菌能将R型球菌在小鼠体内转化成具有活性的S型球菌。但在转化之前，R型球菌无毒，所以小鼠的免疫系统对R型球菌进行攻击，导致其数量下降。但是一旦S型球菌转化成功，S型球菌的毒性使小鼠的免疫功能严重受损，所以最终两种细菌的数量大大上升。因此，S型球菌数量从0开始是R型球菌转化的结果，而不是R型球菌突变引起的。
【方法技巧】两种肺炎球菌在小鼠体内的数量变化规律
(1)适量的R型球菌注入小鼠体内，数量会减少，最后几乎降为0，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的R型球菌清除。
(2)适量的S型球菌注入小鼠体内，数量会增加，因为S型球菌有毒，会使小鼠的免疫力大大下降。
(3)适量的混合菌注入小鼠体内，数量都会增加，因为S型球菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使R型球菌的数量也增加。
(4)加热杀死的S型球菌与正常的R型球菌混合注入小鼠体内，R型球菌数量会暂时下降，但一旦S型球菌的DNA将R型球菌转化成有活性的S型球菌，小鼠的免疫力会崩溃，接下来两种肺炎球菌的数量都会增加。
9.【解析】选A、C、D。操作时缓缓添加蒸馏水是为了NaCl溶液浓度的逐渐降低，使DNA析出；沿一个方向轻轻搅拌，是防止DNA断裂，影响提取量，在以上过程中，蛋白质的溶解度升高(盐溶现象)，DNA的溶解度降低；DNA的鉴定需要沸水浴加热。
10.【解析】选A、B、C。由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草叶片，因此不能证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。
11.【解析】要验证抗R型球菌的抗体也能抗S型球菌，应对实验组先接种R型球菌，一段时间后再接种S型球菌，对照组不接种R型球菌，直接接种S型球菌。
答案：(1)DNA 基因重组
(2)②用生理盐水配制的R型活菌液1 mL 等量的生理盐水
③用生理盐水配制的S型活菌液1 mL
12.【解析】本题主要考查实验探究能力，包括明确实验课题、处理和解释实验步骤、设计可行的实验步骤等。
(1)据题意，该探究实验的自变量有实验材料的种类和温度，因变量为DNA提取量，则该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。
(2)搅拌过程中常常会发生DNA的断裂，因而该步骤需要“缓缓地”进行。
(3)①据表分析不同自变量条件下的因变量情况，则可得结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多。
②低温能使DNA酶的活性受到抑制，从而降低了DNA的降解速率，使DNA提取量增多。
(4)根据氯仿的理化性质，可采用氯仿与提取液混合，然后吸取上清液。
答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)DNA断裂
(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多
②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
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课时提能演练(十八)
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)
1.决定DNA遗传特异性的是( )
A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B.碱基排列顺序
C.碱基互补配对的原则
D.嘌呤总数与嘧啶总数的比值
2．关于DNA分子结构的叙述不正确的是( )
A．每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸
B．一个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的
C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶
3.(预测题)20世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有酶催化活性，他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA——E47，它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是( )
A．E47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数
B．在E47分子中，碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
C．E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的
D．在E47分子中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮的碱基
4.已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A．34%和16% B．34%和18%
C．16%和34% D．32%和18%
5.(2012·无锡模拟)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( )
A.由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B.DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP
C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的
D.DNA在复制过程中先全部解旋，再复制
6.经分析某生物体内只有一种核酸分子，碱基A与C之和占碱基总数的5.5%，碱基U占碱基总数的24%，由此可知该生物是( )
A．玉米 B．烟草花叶病毒 C．噬菌体 D．果蝇
7.(易错题)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A．每条染色体的两条单体都被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
8.一个用15N标记的DNA分子含100个碱基对，其中腺嘌呤40个，在不含15N的培养基中经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，复制过程共需游离的胞嘧啶为m个，则n、m分别是( )
A.3、900 B.3、420 C.4、420 D.4、900
9.(2011·海南高考)关于核酸生物合成的叙述，错误的是( )
A．DNA的复制需要消耗能量
B．RNA分子可作为DNA合成的模板
C．真核生物的大部分核酸在细胞核中合成
D．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期
10.(2012·南京模拟)如图为某DNA分子片段，有关说法不正确的是(多选)( )
A.③处的碱基缺失导致染色体结构的变异
B.限制性核酸内切酶可作用于部位②，DNA聚合酶可作用于部位①
C.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子二代中含15N的DNA占3/4
D.若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m(m>2n)，则G的个数为(pm/2n)－p
二、非选择题(共3小题，共50分)
11．(14分)(2012·盐城模拟)如图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答：
(1)从主链上看，两条单链________________平行；从碱基关系看，两条单链____
______________________。
(2)_______________和_______________相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。
(3)图中有____________种碱基，_____________种碱基对。
(4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：
①该DNA片段中共有腺嘌呤___________个，C和G构成的碱基对共________对。
②在DNA分子稳定性的比较中，________________碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。
12.(16分)(预测题)如图为真核细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题：
(1)DNA解旋酶能使双链DNA解开，但解旋过程需要细胞提供_________________。除了图中所示酶外，丙DNA分子的合成还需要________________________酶。
(2)细胞中DNA复制的场所有___________________________________________；在复制完成后，乙、丙分开的时期为_____________________________________。
(3)若一个卵原细胞的一条染色体上的某蛋白基因在复制时，一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是____
________________。
13.(20分)(探究创新题)在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。
(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。
(2)实验材料：突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C-脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
(3)实验原理
DNA主要分布在_________________，其基本组成单位是____________________；
RNA主要分布在_________________，其基本组成单位是____________________。
(4)实验步骤
第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。
第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的__________________________________________。
第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到________培养一段时间，让细胞增殖。
第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(5)预期结果
①培养基甲中_______________________________________________________；
②培养基乙中_______________________________________________________。
(6)实验结论：______________________________________________________。
答案解析
1.【解析】选B。本题考查DNA分子的结构特点。DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，其中磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，这种顺序稳定不变；碱基排列在内侧，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则，碱基配对原则固定不变，从而使嘌呤数与嘧啶数相等，这些都是DNA分子具有稳定性的原因。而DNA分子的特异性取决于脱氧核苷酸的数量和排列顺序。
2．【解析】选C。DNA分子的结构单位是脱氧核苷酸，在形成DNA分子时，相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间形成了磷酸二酯键，因此，除DNA分子中处于两端的脱氧核糖之外，其余脱氧核糖均连接有两个磷酸基团。
3.【解析】选B。根据题意，由于E47分子是单链的，嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，A错误；无论是单链还是双链DNA分子，其基本单位都是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸分子由一个碱基、一个脱氧核糖和一分子磷酸组成，故B正确；E47作用的底物和DNA连接酶作用的底物是相同的，C错；在单链DNA分子中,除其中一端外，每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含氮的碱基，D错。
4.【解析】选A。设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则A＋T占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A1＝66%－32%＝34%；G1＝34%－18%＝16%，根据DNA分子的碱基互补配对关系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。
5.【解析】选D。分析模式图可知，DNA复制时DNA解旋酶破坏氢键，使双链DNA解开，还需要消耗能量；在DNA聚合酶作用下，以DNA的两条链为模板合成子链，而且两条子链的方向相反；因此DNA分子复制方式是半保留复制，并且边解旋边复制。
6.【解析】选B。由于该生物体内只有一种核酸分子，且不含T只含U，说明遗传物质是RNA。题中所述生物只有烟草花叶病毒遗传物质是RNA，故选择B项。
【方法技巧】核酸种类的判断方法
(1)若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。
(2)若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。所以用放射性同位素标记T或U，可探知DNA或RNA。若大量利用T，可认为进行了DNA的合成；若大量利用U，可认为进行了RNA的合成。
(3)若含T，且A≠T或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA。因为双链DNA分子中A＝T，G＝C，嘌呤(A＋G)＝嘧啶(T＋C)。
(4)若嘌呤≠嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，则可能既有双链DNA又有RNA。
7.【解析】选B。DNA分子的复制是半保留复制，蚕豆根尖在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体都被标记，但标记的只是DNA其中一条链，再放在不含放射性的培养基中培养，在中期时，一条染色体包含两条染色单体，一条染色单体被标记(含有标记链)，一条完全不被标记。
【误区警示】由于DNA分子复制的半保留复制特点，在3H标记的培养基中培养时，子代每条染色体都含放射性，再在不含放射性的培养基中培养至中期时，染色单体并未分开，所以所有染色体均含放射性。
8.【解析】选D。DNA分子进行半保留复制，一个DNA分子复制n次后，会形成2n个DNA分子，含有15N的DNA分子数为2，不含15N的为2n－2，得出不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，说明复制了4次，得到了16个DNA分子；增加了15个DNA分子，所以需要原料C为15×60=900。
9.【解析】选D。A项,DNA分子的复制需要线粒体提供能量;B项,RNA可以逆转录合成DNA，因此某些逆转录病毒可以把RNA作为DNA合成的模板;C项,DNA的复制，mRNA、 tRNA 的合成都主要是在细胞核中完成的;D项,真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，不是有丝分裂前期。
10.【解析】选A、B、C。③处的碱基缺失可导致基因结构变异。限制性核酸内切酶和DNA聚合酶都作用于磷酸二酯键。因在含15N的培养基中复制两代，而每个子代DNA分子中都有以15N为原料形成的子链，故子代中全部的DNA分子都含15N。全部碱基数目为pm/n，因A+G=1/2×碱基总数，故G=pm/2n-p。
11．【解析】(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。
(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。
(3)图中涉及到4种碱基，4种碱基之间的配对方式有两种，但碱基对的种类有4种，即A-T，T-A，G-C，C-G。
(4)假设该DNA片段只有A、 T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即G-C或C-G碱基对共60个，所以该DNA中腺嘌呤数为× (200－2× 60)＝40个。C和G共60对，由于G与C之间有三个氢键，A与T之间有两个氢键，因此，G与C构成的碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。
答案：(1)反向 碱基互补配对
(2)脱氧核糖 磷酸
(3)4 4
(4)①40 60 ②G与C
【方法技巧】DNA分子结构中的“五、四、三、二、一”
(1)五种元素：C、H、O、N、P。
(2)四种碱基：A、T、G、C，对应四种脱氧核苷酸。
(3)三种物质：磷酸、脱氧核酸、含氮碱基。
(4)两条链：两条反向平行的脱氧核苷酸链。
(5)一种结构：规则的双螺旋结构。
12.【解析】(1)解旋中需要断开氢键，消耗ATP。要将DNA片段连接起来需要DNA连接酶。(2)DNA主要存在于细胞核中，此外线粒体、叶绿体中也存在少量DNA。乙与丙是复制后的两个DNA分子，位于两条姐妹染色单体上，随姐妹染色单体的分开而分开。(3)若DNA的一条链中A替换为T，复制后的同源染色体(四分体)中，只有一条染色单体上的DNA含突变基因，这条染色单体进入卵细胞的可能性各为1／4。
答案：(1)能量(ATP) DNA连接
(2)细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期
(3)1/4
13.【解析】DNA主要分布于细胞核，RNA主要分布于细胞质，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞中的分布情况判断。
答案：(3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸
(4)第二步：14C-核糖核苷酸和脱氧核苷酸
第三步：适宜的相同环境中
第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱
(5)①细胞的放射性部位主要在细胞核
②细胞的放射性部位主要在细胞质
(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸
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课时提能演练(十九)
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)
1.以“—GAATTG—”的互补链转录mRNA，则此段mRNA的序列是( )
A.—GAAUUG— B.—CTTAAC—
C.—CUUAAC— D.-GAATTG-
2.已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：A-U-U-C-G-A-U-G-A-C……(40个碱基)……C-U-C-U-A-G-A-U-C-U，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为( )
A.20个 B.15个 C.16个 D.18个
3.正常出现肽链终止，是因为( )
A.一个与mRNA链终止密码相应的tRNA不能携带氨基酸
B.不具有与mRNA链终止密码相应的tRNA
C.mRNA在mRNA链终止密码处停止合成
D.tRNA上出现终止密码
4.(2012·南京模拟)如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法错误的是( )
A.②与③在组成上相同的化学基团只有磷酸基团，不同的基团只是五碳糖
B.①为启动上述过程必需的有机物，其名称是RNA聚合酶，①移动的方向从右向左
C.上述过程还可发生在根尖细胞的线粒体中
D.转录完成后，④需通过核孔才能与核糖体结合
5.(2012·扬州模拟)如图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是( )
A．过程③只发生在含有逆转录酶的病毒中
B．转基因生物中能够体现①～⑤过程
C．①～⑤的过程中，都能发生碱基互补配对
D．③过程中碱基互补配对时，遵循A-U、U-A、C-G、G-C的原则
6.(2012·盐城模拟)如图是某高等动物细胞内通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸C，该氨基酸是细胞正常生活所必需的，而食物中又没有。下列说法正确的是( )
A.基因型为AaBbCc的个体自由交配，其后代中有1/3的个体能正常生活
B.若基因A不表达，则基因B和基因C也不表达
C.图中①过程包含转录和翻译过程
D.如图表明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
7.下列各项中，属于基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状的实例是
( )
①人类的白化病 ②囊性纤维病
③苯丙酮尿症 ④镰刀型细胞贫血症
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
8.人类染色体组和人类基因组的研究对象各包括哪些染色体( )
①46条染色体
②22条常染色体+X染色体或22条常染色体+Y染色体
③22条常染色体+X、Y染色体
④44条常染色体+X、Y染色体
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
9.(预测题)如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，以下叙述正确的是(多选)( )
A．甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基
B．甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白质中有m+n-1个肽键
C．若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换，那么丙的结构可能会受到一定程度的影响
D．丙的合成是由两个基因共同控制的
10.(易错题)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是(多选)( )
A．①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶
B．②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行；④过程发生在某些病毒体内
C．④⑤过程不可能发生在肺炎球菌中
D．①②③过程均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同
二、非选择题(共3小题，共50分)
11.(18分)如图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：
(1)图中涉及的遗传信息传递方向为：_________________________________(以流程图的形式表示)。
(2)转录过程中，DNA在［ ］______________的催化作用下，把两条螺旋的双链解开，该变化还可发生在_____________过程中。
(3)mRNA是以图中的③为模板，在［ ］___________的催化作用下，由4种游离的__________依次连接形成的。
(4)能与mRNA发生碱基互补配对的分子是___________，它所携带的小分子有机物可用于合成图中［ ］____________。
(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个G-C对被A-T对替换，导致由此转录形成的mRNA上_______个密码子发生改变，经翻译形成的④中___________发生相应改变。
12.(14分)(2010·江苏高考)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如图所示)。回答下列问题：
(1)图中甘氨酸的密码子是_________，铁蛋白基因中决定的模板链碱基序列为________________________。
(2)Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了___________________，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免________对细胞的毒性影响，又可以减少________________________________________。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是_____________________________________________________________。
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由________变为___________。
13.(18分)(2012·徐州模拟)如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答：
(1)科学家克里克提出的中心法则包括图中___________________所示的遗传信息的传递过程。A过程发生在_____________的间期，B过程需要的原料是_____
________________，图中需要解旋酶的过程有____________________________。
(2)基因突变一般发生在__________________________过程中，它可以为生物进化提供_________________________________________________。
(3)D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是______
_________________。
(4)图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是________________。图中的不同核糖体最终形成的肽链_____________(填“相同”或“不同”)。
答案解析
1.【解析】选A。由题意知“-GAATTG-”的互补链转录出的mRNA的碱基序列与模板链互补，与该条链碱基序列相同(除T被U替换)。
2.【解析】选C。先找到起始密码子，再找到终止密码子，中间一共45个碱基，对应15个密码子，决定15个氨基酸，注意起始密码决定氨基酸，终止密码子不决定氨基酸，故控制合成的蛋白质含16个氨基酸。
【方法技巧】数密码子个数的规则
(1)从左向右；
(2)每相邻的3个碱基构成1个密码子；
(3)不能重叠数，即第二个密码子必须为第4～6个碱基。
(4)示例：
图示mRNA中包含三个遗传密码，分别为UAG、CUA、GAA。
3.【解析】选B。密码子是指位于mRNA上的相邻的三个碱基，由于没有与终止密码碱基相互配对的tRNA,所以没有氨基酸运输到核糖体上，使翻译结束。
4.【解析】选A。②是胞嘧啶脱氧核苷酸，而③是胞嘧啶核糖核苷酸，两者相同的部分是磷酸基团和含氮碱基；转录完成后形成的mRNA是通过核孔从细胞核进入细胞质基质的。
5.【解析】选C。含有逆转录酶的生物只有病毒，病毒只有在其宿主细胞中才能发生逆转录过程，在病毒中不能发生逆转录过程。现有的转基因生物是细胞生物，只能发生DNA复制、转录和翻译过程，不能发生逆转录和RNA分子的复制过程。逆转录时，遵循A-T、U-A、C-G、G-C的配对原则。
6.【解析】选C。根据题意可知，基因A、B、C分别控制酶A、B、C的合成，基因型为AaBbCc的个体自由交配，后代中能正常生活的个体为3/4×3/4×3/4=27/64，故A错误；基因表达具有选择性，基因A不表达，但基因B和基因C可能表达，故B错误；蛋白质的合成包括转录和翻译过程，故C正确；图中表明基因可通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状。
7.【解析】选D。人类的白化病和苯丙酮尿症都是由于酶缺少所致，而囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症是蛋白质的结构改变所致。
8.【解析】选B。人类染色体组包含22条常染色体+X染色体或22条常染色体+Y染色体；人类基因组的研究对象是人类的24条染色体上的基因和碱基序列，即22条常染色体+X、Y染色体。
9.【解析】选A、C、D。甲、乙均为mRNA，含有A、G、C、U四种碱基；该蛋白质由2条肽链组成，若不考虑终止密码子，应该有m+n-2个肽键；基因中发生碱基对的替换，有可能改变肽链中的氨基酸，也有可能不改变，丙的结构可能会受到一定程度的影响。丙有两条肽链，它的合成是由两个基因共同控制的。
10. 【解析】选A、C、D。病毒自身不能进行新陈代谢，因此不能进行逆转录。病毒的逆转录过程发生在宿主细胞内。
11.【解析】(1)左图涉及的是转录过程，而右图表示翻译过程。
(2)解旋的过程发生在DNA分子复制和转录时。
(3)转录的过程是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下，以核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程。
(4)在翻译的过程中tRNA分子携带的氨基酸在核糖体上合成肽链。
(5)基因中一个G-C对被A-T对替换，导致由此转录形成的mRNA上的被替换部位的密码子发生改变，经翻译后或变成其他氨基酸，或变成终止密码，导致肽链终止，从而使氨基酸的种类或数目发生改变。
答案：(1)DNA RNA 蛋白质
(2)［①］解旋酶 DNA复制
(3)［②］RNA聚合酶 核糖核苷酸
(4)tRNA ［④］多肽(肽链)
(5)1 氨基酸的种类或数目
12.【解析】(1)根据携带甘氨酸的tRNA的反密码子CCA可以判断甘氨酸的密码子为GGU,—甘—天—色—对应的密码子为—GGUGACUGG—，判断模板链碱基序列为—CCACTGACC—。
(2)当Fe3+浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，使蛋白质的翻译缺少起始密码，从而阻止核糖体在mRNA上移动，遏制铁蛋白的合成，由于Fe3+具有很强的氧化性，因此这种机制既能减少其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细胞内物质和能量的消耗。
(3)mRNA并不是所有序列都参与蛋白质的翻译，有一部分是不具有遗传效应的。
(4)色氨酸密码子为UGG,对应模板链碱基序列为ACC,当第二个碱基C变为A时，此序列对应的密码子变为UUG,恰为亮氨酸密码子。
答案：(1)GGU —CCACTGACC—
(2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的序列 (4)C A
13.【解析】(1)图中显示了DNA的复制、转录和翻译过程，A是复制，B是转录，C是翻译过程。克里克提出的中心法则包括A、B、C三个过程。复制发生在细胞分裂间期，以DNA的两条链为模板，需要解旋酶参与。(2)基因突变是DNA复制出现差错，也在间期，它为进化提供原材料。(3)反密码子是AUG，密码子是UAC，应是酪氨酸。(4)由图中肽链的长短可知核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b，不同的核糖体上合成的蛋白质相同。
答案：(1)A、B、C 有丝分裂和减数分裂 游离的4种核糖核苷酸
A、B
(2)A 原材料 (3)酪氨酸
(4)由a到b 相同
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课时提能演练(二十)
(45分钟 100分)
一、选择题(共11小题，每小题5分，共55分)
1.我国研究人员发现“DEP1”基因的突变能促进超级稻增产，这一发现将有助于研究和培育出更高产的水稻新品种。以下说法正确的是( )
A.水稻产生的突变基因一定能遗传给它的子代
B.该突变基因可能在其他农作物增产中发挥作用
C.基因突变产生的性状对于生物来说大多有利
D.该突变基因是生物随环境改变而产生的适应性的突变
2.(2012·威海模拟)下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)突变品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基和氨基酸所在的位置。下列有关叙述中错误的是( )
抗性品系
CGT
丙氨酸
GGT
脯氨酸
AAG
苯丙氨酸
TTA
天冬酰胺
敏感品系
CGA
丙氨酸
AGT
丝氨酸
AAG
苯丙氨酸
TTA
天冬酰胺
氨基酸位置
227
228
229
230
A.抗性品系有可能再突变为敏感品系
B.抗性基因与敏感基因之间有两个碱基对发生了替换
C.抗性的产生是由于DNA上的遗传信息发生了改变
D.编码丙氨酸的密码子是CGU、CGA
3.(2012·合肥模拟)下列关于基因重组的说法不正确的是( )
A.生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组
B.减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组
C.减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组
D.一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能
4.下列过程存在基因重组的是( )
5. (2012·南京模拟)下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是( )
A.一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B.限制性内切酶的活性受温度的影响
C.限制性内切酶能识别和切割RNA
D.限制性内切酶可从原核生物中提取
6.人们试图利用重组DNA技术的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲生物的蛋白质→mRNA 目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是
( )
A．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、C
B．②要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起
C．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等
D．④过程中用的原料不含有A、U、G、C
7.(预测题)利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源的叙述正确的是( )
A.前者不会发生变异，后者有很大的变异性
B.前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组
C.前者一定不会发生染色体变异，后者可能发生染色体变异
D.前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异
8.(预测题)细胞内一条染色体发生如图变化，下列说法正确的是( )
A.该细胞可能发生了基因突变，导致了基因的数目和位置的改变
B.该细胞可能发生了基因重组，导致了新基因的产生
C.该细胞非同源染色体的非等位基因之间发生了交叉互换
D.如果该细胞是根尖分生区细胞，则该细胞一定发生了遗传物质的改变
9.图中①和②表示某精原细胞中的一段DNA分子，分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中，正确的是( )
A．①和②所在的染色体都来自父方
B．③和④的形成是由于染色体易位
C．③和④上的非等位基因可能会发生重新组合
D．③和④形成后，立即被平均分配到两个精细胞中
10.如图为高等动物的一组细胞分裂图像，下列分析判断正确的是( )
A.丙细胞产生子细胞的过程中，发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
B.乙细胞产生的子细胞基因型为AaBbCC，丙细胞产生的子细胞基因型为ABC和abC
C.甲细胞形成乙细胞和丙细胞过程中，通常都会发生基因重组
D.甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组，但只有丙中不含同源染色体
11.(2012·南京模拟)控制不同性状基因之间的重新组合，称为基因重组。下列各选项中能体现基因重组的是(多选)( )
A.利用转基因技术，将人干扰素基因转移到烟草细胞内
B.在毛桃上嫁接水蜜桃，毛桃与水蜜桃之间实现基因重组
C.S型球菌的DNA与R型球菌相混合，在培养基中出现R型和S型两种类型
D.基因型为AAbb的小麦授以基因型为aaBB的花粉，从而获得基因型为AABB的植株的过程
二、非选择题(共2小题，共45分)
12.(20分)(2012·镇江模拟)假设A、b是玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用的方法如图所示。请据图回答下列问题：
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为_________。经过②过程产生的表现型符合育种要求的植株中，不能稳定遗传的占________。将A_bb的玉米植株自交，子代中AAbb与Aabb的比是______________________。
(2)过程⑤常采用___________________得到Ab幼苗。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的育种优势是__________________________________________。
(3)过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法，处理对象常选用萌发的种子或幼苗，这是因为________________________________________________________。
(4)通过过程④培育基因型为AAbbC的植株，采用的生物工程技术有__________
__________________________，与过程⑦的育种方法相比，过程④育种的优势是_________________________________________________。
13.(25分)(探究创新题)从膀胱癌细胞中分离导致细胞癌变的ras基因，将其与正常细胞相应的DNA片段比较，癌变的ras基因有一个碱基对发生了变化，使原癌基因控制编码第12个氨基酸的密码子GGC(甘氨酸)变成了GUC(缬氨酸)。这种突变ras产生的肿瘤蛋白，能持续促进细胞增殖。
(1)细胞癌变的分子基础是细胞内的__________________发生了改变，从而使它成为具有______________特性的细胞。癌细胞的主要分裂方式是____________。
(2)资料中，膀胱癌细胞中激活的ras基因与正常基因比较，发生突变的碱基对是________________→_________________。(用碱基符号表示)。
(3)为了探究突变基因是存在于细胞质还是细胞核，科研人员进行了如下探究：
Ⅰ．设计方案：
根据以上思路，在①②步骤的基础上完善实验设计方案。
③取癌细胞的细胞核和正常体细胞的细胞质形成重组细胞A，________________
_________________________________________形成重组细胞B。
④取两个培养瓶分别编号为甲、乙，各加入等量的培养液。
⑤_________________________________________________________________。
⑥分别观察甲、乙培养瓶中培养出的细胞的形态，并与癌细胞的形态对比。
Ⅱ．预期的实验结果及结论：
①若只有甲瓶中细胞与癌细胞形态相同，则突变基因______________________。
②__________________________________________________________________
_________________________________________________________。
③若甲、乙两瓶中细胞都与癌细胞形态相同，则突变基因___________________。
④若甲、乙两瓶中细胞均与癌细胞形态不同，则突变基因的表达需要细胞核和细胞质共同控制。
答案解析
1.【解析】选B。突变基因如果只存在于体细胞中，一般不能遗传给它的子代；如果在生殖细胞中，则有可能遗传给它的子代，A错误。大多数基因突变对生物体是有害的，C错误。基因突变是不定向的，不是适应环境的改变，D错误。
2.【解析】选D。由于基因突变具有不定向的特点，所以抗性品系有可能再突变为敏感品系；抗性基因与敏感基因相比第227、228位对应的DNA模板链中分别有一个碱基不同，而其他位置的碱基对没有发生改变；编码丙氨酸的密码子与DNA模板链是互补配对的，所以丙氨酸的密码子为GCA、GCU。
3.【解析】选B。基因重组是发生在减数分裂的过程中(减数第一次分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合)；基因重组发生在两种或两种以上基因之间；一般情况下，由于水稻根尖只进行有丝分裂而不进行减数分裂，所以不能发生基因重组。
4.【解析】选A。基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A存在两对等位基因，且是减数分裂产生配子的过程，存在基因重组；B是精子和卵细胞随机结合的过程，不存在基因重组；C是减数第二次分裂，没有基因重组；基因重组至少涉及两对等位基因，D中是含一对等位基因的杂合子自交的过程，不存在基因重组。
【方法技巧】判断是否存在基因重组的方法
(1)分析细胞分裂的类型：只有减数分裂才存在基因重组，有丝分裂不存在基因重组。
(2)分析细胞分裂时期：基因重组只发生在减数第一次分裂，其他时期不发生。
(3)分析基因的关系：基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体上的基因之间以及非同源染色体的非等位基因之间。
(4)分析基因的数量：一对等位基因只发生基因分离，至少两对等位基因才发生基因重组。
5. 【解析】选C。限制性内切酶主要来自原核生物，能识别双链DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列，并且在特定部位进行切割，所有酶的活性主要受温度和酸碱度的影响。
6.【解析】选B。①过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②是目的基因与质粒DNA重组阶段，需要限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；③如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；④过程是基因的表达过程，原料中含有A、U、G、C。
7.【解题指南】
1.知识储备：(1)无性生殖不存在基因重组；
(2)只要存在细胞分裂，就有可能存在基因突变。
2.解题关键：区别有性生殖和无性生殖，扦插属于无性生殖，种子产生后代属于有性生殖，基因重组发生在真核生物进行有性生殖的过程中。
【解析】选B。扦插属于营养繁殖，不会发生基因重组，但有可能发生基因突变和染色体变异。种子繁殖属于有性生殖，在产生种子的过程中，由于有基因重组，所以由种子发育形成的个体与亲本相比，有一定的差异性。
8.【解析】选D。A项中，基因突变不会改变染色体上基因的数目和位置；B项中，基因重组不会导致新基因的产生；C项中，非同源染色体的非等位基因之间是自由组合，不发生交叉互换；D项中，根尖分生区细胞不会发生基因重组，染色体上基因的变化一定是基因突变，细胞的遗传物质一定发生了改变。
【误区警示】(1)基因突变可能增加基因的种类，产生等位基因，不改变细胞内基因的数量。
(2)基因重组不产生新的基因，不改变染色体上基因的数量。
9.【解析】选C。图中①和②分别位于一对同源染色体上，一条来自父方，一条来自母方；图中③和④表示交叉互换之后，其上的非等位基因发生重新组合，是基因重组的一种，不是非同源染色体之间的易位；由于交叉互换，原来同源染色体上的非等位基因可以组合到一条染色体上；③和④形成后，发生的是减数第一次分裂过程，会被平均分配到两个次级精母细胞中。
10.【解析】选D。A项错误，丙细胞处于减数第二次分裂后期，不可能发生基因重组； B项错误，甲细胞产生丙细胞时，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，丙细胞的基因型不能确定，其产生子细胞的基因型也不确定； C项错误，在有丝分裂和减数第二次分裂过程中，不可能发生基因重组； D项正确，甲、乙表示体细胞，丙细胞表示减数第二次分裂后期，它们都含有两个染色体组，丙细胞无同源染色体。
11.【解析】选A、C、D。A项，将人干扰素基因转移到烟草细胞内，实现了基因的重新组合；B项，嫁接是一种无性生殖方式，不涉及基因重组；C项，S型球菌的DNA进入R型球菌中，使R型球菌转化成S型球菌，这体现了基因重组；D项，小麦授粉后得到F1(AaBb)，F1产生花粉(AB)过程可以体现基因重组。
12.【解析】(1)①是杂交，②是自交，③也是自交，经过杂交过程，把优良基因集中在一起，经过连续自交，选取纯合的个体作为新品种，这属于杂交育种。经过②过程产生的表现型符合育种要求的植株基因型有AAbb、Aabb，其中Aabb占2/3。A_bb(1/3AAbb、2/3Aabb)玉米植株自交，子代中AAbb与Aabb的比是3∶2。
(2)⑤过程是花药离体培养，⑤⑥是单倍体育种，其优点是能够明显缩短育种年限。
(3)基因突变发生在DNA复制时，萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛。
(4)④过程植物体内增加了新基因，只能是利用基因工程从外界导入的。
答案：(1)杂交育种 2／3 3∶2
(2)花药离体培养 明显缩短育种年限
(3)萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛，发生基因突变的几率较大
(4)基因工程、植物组织培养 定向改造生物的遗传性状
13.【解析】(1)细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，即DNA分子结构发生改变。癌细胞分裂方式是有丝分裂。(2)密码子由G→U，则DNA由→。(3) 探究突变基因是存在于细胞质还是细胞核，应将癌细胞和正常细胞重新组合，观察现象。
答案：(1)DNA分子结构 恶性(无限)增殖 有丝分裂
(2)
(3)Ⅰ．③取癌细胞的细胞质与正常体细胞的细胞核
⑤取重组细胞A和重组细胞B，分别加入甲、乙两个培养瓶中，放在相同且适宜的条件下培养
Ⅱ．①位于细胞核中
②若只有乙瓶中细胞与癌细胞形态相同，则突变基因位于细胞质中
③同时存在于细胞核和细胞质中
温馨提示：
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课时提能演练(二十一)
(25分钟 50分)
一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分)
1.下列有关人类遗传病的叙述正确的是( )
A.是由于遗传物质改变而引起的疾病
B.基因突变引起的镰刀型细胞贫血症不能通过显微镜观察来诊断
C.单基因遗传病是受一个基因控制的疾病
D.近亲结婚可使各种遗传病的发病机会大大增加
2.下列与遗传病有关的叙述正确的是( )
①先天性疾病都是遗传病
②多基因遗传病在群体中的发病率比单基因遗传病高
③21三体综合征属于性染色体病
④抗维生素D佝偻病的遗传方式属于伴性遗传
⑤基因突变是单基因遗传病的根本原因
A.①②③④ B.②④⑤
C.①③⑤ D.②④
3.帕陶综合征患者的13号染色体为三体。表型特征中有中枢神经系统发育缺陷，前额小呈斜坡样，头皮后顶部常有缺损，严重智力低下，多指等。关于此病，下列说法正确的是( )
A.该病遗传遵循孟德尔遗传定律
B.帕陶综合征没有致病基因，但该病属于遗传病
C.该病形成的原因可能是基因重组
D.该病染色体变异形式和猫叫综合征一致
4.科研工作者对某种常见病进行调查，得到如下结果：①同一地区发病率因环境因素的巨大变化而出现明显变化，②同卵双胞胎的情况高度一致，③在某些种族中发病率高，④不表现明显的孟德尔遗传方式，⑤发病有家族聚集现象，⑥迁徙人群与原住地人群的发病率存在差别。由此推断该病可能是( )
A．只由遗传物质改变引起的遗传病
B．只由环境因素引起的一种常见病
C．单基因和环境共同导致的遗传病
D．多基因和环境共同导致的遗传病
5.(2012·南京模拟)囊性纤维化病是一种常染色体隐性遗传病。某对正常夫妇均有一个患该病的弟弟，但在家庭的其他成员中无该病患者。如果他们向你咨询他们的孩子患该病的概率有多大，你会怎样告诉他们( )
A.你们俩没有一人患病，因此你们的孩子也不会有患病的风险
B.你们俩只是该致病基因的携带者，不会影响到你们的孩子
C.由于你们俩的弟弟都患有该病，因此你们的孩子患该病的概率为1/9
D.根据家系遗传分析，你们的孩子患该病的概率为1/16
6.(2012·兴化模拟)如图是表示某遗传病的系谱图。下列有关叙述中，正确的是(多选)( )
A.若该病是常染色体显性遗传病，则Ⅱ—4是杂合子
B.Ⅲ—7与正常男性结婚，子女都不患病
C.Ⅲ—6与正常女性结婚，女儿与儿子的患病概率相等
D.Ⅲ—8与正常女性结婚，所生孩子患病的概率是1
二、非选择题(共2小题，共26分)
7.(11分)(2012·南京模拟)某地发现一个罕见的家族，家族中有多个成年人身材矮小，身高仅1.2 米左右。如图是该家族遗传系谱，请据图分析回答问题：
(1)该家族中决定身材矮小的基因是＿＿＿性基因，最可能位于＿＿＿＿＿染色体上。该基因可能是来自＿＿＿＿个体的基因突变。
(2)若Ⅱ1和Ⅱ2再生一个孩子，这个孩子是身高正常的女性纯合子的概率为＿＿＿＿；若Ⅳ3与正常男性婚配后生男孩，这个男孩成年时身材矮小的概率为＿＿。
(3)该家族身高正常的女性中，只有＿＿＿＿＿不传递身材矮小的基因。
8.(15分)人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注，如图甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示。请据图回答：
(1)该图为两种遗传病系谱图，Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，乙病的遗传方式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)Ⅱ-2的基因型为＿＿＿＿＿＿＿，Ⅲ-1的基因型为＿＿＿＿＿＿＿，如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配，生出正常孩子的概率为＿＿＿，同时患两病的概率为＿＿＿。
(3)Ⅲ-1和Ⅲ-3分别与正常男性结婚，她们怀孕后到医院进行遗传咨询，了解到若在妊娠早期对胎儿羊水脱屑进行检查，可判断后代是否患有这两种遗传病。可供选择的措施有：
A.染色体数目检测 B.性别检测
C.基因检测 D.无需进行上述检测
请你根据系谱图分析：
①Ⅲ-1采取什么措施?(填字母)＿＿＿＿。
原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②Ⅲ-3采取什么措施?(填字母)＿＿＿＿。
原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案解析
1.【解析】选A。遗传病是由遗传物质改变引起的疾病。镰刀型细胞贫血症可通过显微镜观察红细胞的形态来诊断。单基因遗传病是受一对等位基因控制的遗传病。近亲结婚可使隐性遗传病的发病机会大大增加。
2.【解析】选B。先天性疾病不一定都是遗传病，后天性疾病不一定不能遗传，关键要看其是不是由遗传物质的改变引起的，据此可排除A、C；由B、D可看出，二者的差异在⑤，而⑤正确，因此选B。
3.【解题指南】
1.考查实质：染色体异常遗传病的特点和成因。
2.解题关键：注意题干中该病为三体，是染色体数目变异，由此推出其形成的原因。
【解析】选B。A项中，该病是染色体异常遗传病，不遵循孟德尔遗传定律。B项中，该病是多了一条13号染色体，没有致病基因但属于遗传病。C项中，该病是染色体异常遗传病，不是因为基因重组形成的。D项中，该病是染色体数目变异，猫叫综合征属于染色体结构变异，染色体变异形式不同。
4.【解析】选D。多基因遗传病容易受到环境的影响；在群体中发病率较高；具有家族聚集倾向；多基因遗传病的遗传一般不遵循孟德尔遗传规律。
5.【解析】选C。囊性纤维化病是一种常染色体隐性遗传病，这对正常夫妇为携带者的概率都是2/3，则生出的孩子患病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。
6.【解析】选A、C。据图分析可知，此图不可能表示X染色体隐性遗传病，若该病为常染色体显性遗传病，Ⅰ—1和Ⅰ—2基因型分别为aa和Aa，则Ⅱ—4基因型为Aa，故A正确。若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ—7与男性携带者结婚，可能生出患病孩子，故B错误。若该病为常染色体遗传病，Ⅲ—6与正常女性结婚，则女儿与儿子的患病概率相等，若为X染色体显性遗传病，则子女都不患病，故C正确。若该病为常染色体显性遗传病，Ⅲ—8与正常女性结婚，所生孩子患病的概率为1/2，故D错误。
7.【解析】(1)据图分析可知，亲代正常而子代身材矮小，且集中表现为男性，则该家族中决定身材矮小的基因为隐性基因，最可能位于X染色体上，它可能是由Ⅰ1基因突变产生的。(2)假设决定身材矮小的基因为a，正常基因为A，则Ⅱ1和Ⅱ2的基因型分别为XAXa、XAY，故他们生出身高正常的女性纯合子的概率为1/2×1/2=1/4。Ⅳ3母亲的基因型为1/2XAXa、1/2XAXA，则Ⅳ3的基因型为1/4XAXa、3/4XAXA，Ⅳ3与XAY婚配后，生出男孩成年时身材矮小的概率为1/4×1/2=1/8。(3)该家族身高正常的女性中，(显性)纯合子XAXA产生的配子都正常，所以不可能传递身材矮小的基因。
答案：(1)隐 X Ⅰ1 (2) 1/4 1/8
(3)(显性)纯合子
8.【解析】(1)分析甲病情况，因为Ⅱ-2患病，Ⅲ-1正常，则排除伴X染色体显性遗传病，Ⅱ-4无致病基因，排除隐性遗传病，甲病为常染色体显性遗传病。分析乙病情况，Ⅰ-1、Ⅰ-2无乙病，Ⅱ-2患乙病，则为隐性遗传病，由于Ⅱ-4无致病基因，Ⅲ-4患乙病，故乙病为伴X染色体隐性遗传病。
(2)由于Ⅱ-2两病兼患，且Ⅰ-1表现正常，则Ⅱ-2基因型为AaXbY，Ⅲ-1的基因型是aaXBXb。Ⅲ-2的基因型为AaXBY，Ⅲ-3的基因型为1/2AaXBXB或1/2AaXBXb。只考虑甲病：Aa×Aa，正常孩子概率为1/4，则患病孩子概率为3/4；只考虑乙病：1/2XBXB×XBY，或1/2XBXb×XBY，则患病孩子概率为1/8，正常孩子概率为7/8，故完全正常孩子的概率为1/4×7/8= 7/32，同时患两病的概率为3/4×1/8=3/32。
(3)①因为Ⅲ-1的基因型为aaXBXb，与正常男性婚配，所生女孩都表现正常,男孩不患甲病，患乙病的概率为1/2，故需要进行性别检测。②因为Ⅲ-3的基因型可能为AaXBXb、AaXBXB，与正常男性婚配，所生男孩、女孩均可能患甲病，但女孩不会患乙病，故应进行胎儿的基因检测。
答案：(1)常染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传
(2)AaXbY aaXBXb 7/32 3/32
(3)①B Ⅲ-1所生的女孩都表现正常；男孩不患甲病，患乙病的概率为1/2
②C Ⅲ-3所生孩子患甲病的可能性为1/2，所生男孩也有可能患乙病
【方法技巧】判定伴性遗传与常染色体遗传的方法
(1)根据常染色体遗传和伴性遗传在两性中的性状分布来判断。
伴性遗传性状分布在两性中不同，常染色体遗传性状分布在两性中相同。如果某性状在人群中男性多于女性，则该性状为伴性遗传。如果某性状在人群中男性等于女性则该性状为常染色体遗传。
(2)如果遗传系谱说明中出现“某个体不携带致病基因”，往往是为了排除常染色体隐性遗传。
