浙科版（2019）高中生物必修2同步练习题：第三章　遗传的分子基础综合测试（含解析）

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2024浙科版高中生物必修2同步
第三章　遗传的分子基础
(全卷满分100分;考试用时90分钟)
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.现有一种感染螨虫的新型病毒,研究人员利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的螨虫细胞等为材料,设计可相互印证的甲、乙两组实验,以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述错误的是 (　　)
A.应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸
B.先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基中
C.再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中
D.一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性,以确定病毒的类型
2.研究表明,在肺炎链球菌的转化实验中,将R型细菌转化为S型细菌的物质是S型细菌的 (　　)
A.RNA　　　　　B.DNA
C.蛋白质　　　　　D.多糖
3.人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程,其中科学家所做的肺炎链球菌离体转化实验如下:
①S型菌的蛋白质+R型菌→
②S型菌的荚膜多糖+R型菌→
③S型菌的DNA+R型菌→
④S型菌的DNA+DNA酶+R型菌→
下列相关叙述中,恰当的是 (　　)
A.该实验提取物来自加热杀死的S型菌
B.第③组实验结果仅有S型菌,其余各组仅有R型菌
C.第①②两组为对照组,第③④两组为实验组
D.增设第④组实验说明无DNA时,转化一定不能发生
4.下列关于用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验的叙述,正确的是 (　　)
A.保温培养时间过长会导致悬浮液中放射性增强
B.该实验中离心的目的是将噬菌体的DNA和细菌的蛋白质分层
C.噬菌体在大肠杆菌内繁殖的过程中存在氢键的断裂和形成
D.子一代噬菌体的蛋白质由大肠杆菌的DNA编码,所以外壳中只有少部分含35S
5.用甲种病毒的蛋白质外壳与乙种病毒的RNA组成一种重组病毒丙,以病毒丙侵染宿主细胞,在宿主细胞中产生大量子代病毒,子代病毒具有 (　　)
A.甲种病毒RNA和乙种病毒蛋白质
B.甲种病毒RNA和甲种病毒蛋白质
C.乙种病毒RNA和乙种病毒蛋白质
D.乙种病毒RNA和甲种病毒蛋白质
6.下列关于揭示“核酸是遗传物质的证据”的重要科学实验,叙述正确的是 (　　)
A.肺炎链球菌和T2噬菌体都是原核生物,没有成形的细胞核
B.肺炎链球菌活体转化实验中,小鼠患败血症死亡都是由S型菌引起的
C.用32P标记的噬菌体侵染细菌,实验结果证明DNA是遗传物质
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟叶,在宿主细胞中不能合成病毒蛋白质
7.下列哪一项是DNA分子末端的脱氧核苷酸对 (　　)
A.
B.
C.
D.
8.在搭建DNA分子模型的实验中,若有4种碱基塑料片共20个,其中4个C,6个G,3个A,7个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个,脱氧核糖塑料片40个,磷酸塑料片100个,代表氢键的连接物若干,脱氧核糖和碱基之间的连接物若干,则 (　　)
A.能搭建出20个脱氧核苷酸
B.所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对
C.能搭建出410种不同的DNA分子模型
D.能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段
9.某双链DNA片段中的一条链上的碱基A∶T∶C∶G=1∶2∶3∶4,则下列叙述正确的是 (　　)
A.磷酸基团与核糖交替连接构成了该DNA的基本骨架
B.该DNA片段一条链上的A与T通过氢键相连
C.该DNA片段中的碱基A占全部碱基的15%
D.该DNA片段中(A+C)/(T+G)的值为2/3
10.用15N标记的DNA分子(第一代),放入只含14N的环境条件下复制两次得到第三代DNA,将第三代DNA进行如下操作:a密度梯度离心;b将DNA分子双螺旋解开后再进行密度梯度离心。a、b两次离心的结果分别是图中的 (　　)
A.③⑤　　　　B.④⑤　　　　C.③⑥　　　　D.④⑥
11.如图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验,下列叙述正确的是 (　　)
A.该实验通过观察试管中条带的位置得出实验结果
B.试管③中b带的DNA的两条链均含有14N
C.若没有试管③,将试管②中DNA分成单链后再密度梯度离心能证明DNA复制为半保留复制
D.可用(NH4SO4、(NH4SO4分别代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验
12.一个用15N标记的DNA分子含100个碱基对,其中腺嘌呤有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m个,则n、m分别是 (　　)
A.3、900　　　　　B.3、420
C.4、420　　　　　D.4、900
13.正在进行复制的DNA分子上的“Y”形交叉点称为复制叉。在每个复制起始位点处形成两个复制叉,它们朝相反方向移动,在“复制机器”的作用下沿途打开母链合成新的子链。图示为果蝇早期胚胎细胞正在进行DNA复制的电镜照片。以下说法错误的是 (　　)
A.DNA多起点双向复制提高了合成效率
B.双链DNA复制仅以一条链作为模板
C.图中DNA上的可见颗粒可能是蛋白质
D.“复制机器”含有DNA聚合酶和解旋酶等
14.下列关于基因的叙述中,错误的是 (　　)
A.基因能控制生物的性状
B.基因能控制蛋白质的生物合成
C.基因在蛋白质合成中决定氨基酸结构
D.基因是包含一个完整遗传信息单位的有功能的核酸分子片段
15.下列关于密码子的叙述,正确的是 (　　)
A.每个密码子都由3个相邻的脱氧核苷酸组成
B.每种密码子都能且仅能决定一种氨基酸
C.并非每种氨基酸都能对应2种或2种以上的密码子
D.每个mRNA分子上有多个密码子,而每个tRNA分子上仅有1个密码子
16.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碱基排列顺序为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控制合成的多肽链中含有肽键 (　　)
A.20个　　　　　B.15个
C.16个　　　　　D.18个
17.如图是某转运RNA分子的结构。下列有关说法正确的是 (　　)
A.转运RNA上的密码子是GUA
B.有些酶的形成不需要转运RNA参与
C.病毒体内也可进行基因的选择性表达
D.转运RNA不参与细胞凋亡过程
18.下图表示发生在细菌体内遗传信息的传递过程,有关说法不正确的是 (　　)
A.图中酶Ⅰ和酶Ⅱ的名称分别是RNA聚合酶、DNA聚合酶
B.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
C.与mRNA相比较,DNA分子结构最主要的特点是具有双螺旋结构
D.图中一条mRNA上相继结合了多个核糖体,可同时合成多条肽链
19.如图表示真核细胞中某个核基因表达的过程,下列相关叙述中错误的是 (　　)
甲
乙
A.结构C和结构E都向右侧移动
B.结构A和结构B具有不同的碱基排列顺序
C.结构D所含碱基数量是结构B的两倍
D.结构C能识别并结合结构D的特定部位
20.图中①~⑤表示细胞中的生理过程,下列相关叙述正确的是 (　　)
A.过程①⑤所需的酶和原料相同
B.过程②⑤都会出现RNA-DNA杂交区域
C.过程③④的碱基互补配对方式有所不同
D.过程①②④在各种活细胞中都能进行
21.某RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过转变后整合到真核宿主细胞的基因组中。物质Y与某种脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖。下列推测不合理的是 (　　)
A.物质Y可能通过碱基互补配对与病毒RNA结合,从而抑制该病毒的增殖
B.物质Y可能通过影响病毒的逆转录过程,从而抑制该病毒的增殖
C.该RNA病毒的遗传物质可能经逆转录后整合到宿主细胞的基因组中
D.该RNA病毒增殖过程中,可能以其RNA为模板直接指导病毒蛋白质的合成
22.羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致其在DNA复制时与腺嘌呤发生错配。某细胞DNA片段上有若干个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,下列叙述正确的是　 (　　)
A.该变化可发生在体内所有细胞内
B.该变化一定会引起编码的蛋白质结构改变
C.此片段复制形成的两个子代DNA分子具有相同的碱基序列
D.此片段多次复制后的子代DNA中A-T碱基对的比例将上升
23.如图表示M基因控制物质C的合成以及物质C形成特定空间结构物质D的流程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.①过程需要解旋酶和RNA聚合酶的共同参与
B.②③过程发生在细胞核内,②过程会破坏磷酸二酯键
C.④过程有水生成,需要两种RNA的参与
D.⑤过程形成的物质D通过主动转运分泌出细胞
24.如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径,下列相关分析正确的是 (　　)
A.基因2和基因4在不同细胞中表达,所以基因2、4存在于人体内不同细胞中
B.基因3不正常而缺乏酶3可能引起尿液中苯丙酮酸增加
C.老年人头发会变白是由于没有正常的基因2而缺乏酶2导致黑色素合成减少
D.图中过程①与②碱基配对方式不完全相同
25.甲基化是指在酶的催化下,甲基由甲基化合物转移至其他化合物的过程。正常情况下,某害虫的基因CYP4C64可以表达合成少量杀虫剂解毒酶,但该基因某个位点发生突变,产生的mRNA经甲基化修饰后,促进翻译使抗性增强,有关机理如下图。以下说法正确的是 (　　)
A.mRNA的碱基A甲基化后,改变了碱基排列顺序
B.mRNA甲基化可以促进该害虫体内合成更多杀虫剂解毒酶
C.抑制CYP4C64的过量表达可以降低害虫对杀虫剂的敏感性
D.敏感变为抗性的根本原因是mRNA上的碱基T突变为A
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26.(10分)某研究小组为探究某致病病毒的遗传物质是DNA还是RNA,做了如下实验,请你完成相关内容。
(1)材料用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。
(2)实验步骤如下,将空白处补充完整。
①取健康且生长状况一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号为A、B、C、D。
②按表所示配制注射溶液,然后分别给小白鼠注射。
组别 A B C D
注射 溶液 　　　　　　　 和RNA酶 　　　　　　　　和　　　　　 　　　　　　　　 生理 盐水
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。
(3)结果预测及结论:
①A、C组小鼠发病,B、D组小鼠未发病,说明DNA是该病毒的遗传物质。
②　　　　　　　　　　　　　　　　,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)实验分析:
①　　和　　组对照,能说明DNA是否是其遗传物质。
②A组和C组对照,能说明　　　　　　　　　　。
③C组和D组起到　　　　作用。
27.(10分)如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)的实验,据图回答下列问题:
(1)图中锥形瓶中的培养液是用来培养　　　　　(填“噬菌体”或“大肠杆菌”)的,其内的营养成分　　　　(填“含有”或“不含有”)32P。
(2)实验过程中需要用搅拌器进行搅拌,目的是　　　　　　　　　　
　　　　　　。图中离心的目的是让沉淀物中留下　　　　　　　　　　。
(3)测定发现在离心后的悬浮液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体　　　　　　　　　　。
(4)请你设计一个给T2噬菌体标记上32P的实验步骤:　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
28.(8分)为探究DNA复制方式,某生物小组用处于同步分裂的玉米分生区细胞(2N=20)进行如下实验。
步骤1:将细胞置于含放射性3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养1个细胞周期时间。
步骤2:取出细胞冲洗后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养2个细胞周期时间。
步骤3:对每个培养周期的细胞进行取样,检测中期细胞染色体的放射性分布情况。
图甲表示DNA可能存在的三种复制模式,图乙表示中期染色体的放射性分布情况。
甲
乙
分析讨论:
(1)用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸在　　　　酶的作用下,连接在子代DNA链上。
(2)若第1个周期的中期染色体情况为图乙中的A,则该结果　　　　(填“能”或“不能”)确定复制方式为图甲中的a。
(3)若DNA复制符合图甲中的a模式,则可推测第2个周期产生的1个子细胞中含有放射性标记的染色体数目为　　　　。第3个周期的中期染色体放射性分布情况为图乙中的　　　　(填字母)。
29.(12分)如图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题:
(1)过程②中需要RNA聚合酶,其功能有①识别DNA分子上基因转录的　　　　部位,使DNA片段的双螺旋解开;②通过催化　　　　　键的形成,将游离的核糖核苷酸连接到合成的RNA链上。
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,则该tRNA所携带的氨基酸是　　　　　。
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是　　　　。
(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫作多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是　　　　　　　　　　　　　。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明　　　　　　　　　　　　　。
30.(10分)如图表示人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)和2019新型冠状病毒(新冠病毒)在宿主细胞内增殖的过程(①~⑥代表生理过程)。请回答相关问题:
(1)在新冠病毒和艾滋病病毒体内,基因是指　　　　　　　　　　　　　。在宿主细胞内+RNA能起到　　
　　(填“mRNA”或“tRNA”)的功能,过程①在　　　　上进行。
(2)④过程需要　　　　　的催化,②③过程所需要的原料是　　　　　,过程①~⑥　　　(填“全部”或“部分”)遵循碱基互补配对原则。
(3)新冠病毒的+RNA含有30 000个碱基,若其中A和U占碱基总数的60%,以该+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程需要碱基G和C共
　　　　个。
(4)新冠病毒的遗传信息传递方向与艾滋病病毒的遗传信息传递方向
　　　　(填“相同”或“不同”),这些遗传信息的传递让人类对　　　　　的认识得到进一步补充和完善。
答案全解全析
1.A 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.C 8.D 9.C
10.B 11.A 12.D 13.B 14.C 15.C 16.B 17.B 18.B
19.C 20.B 21.D 22.D 23.B 24.D 25.B
1.A　DNA和RNA的化学组成存在差异,如DNA特有的碱基是T,而RNA特有的碱基是U,因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U,通过检测子代病毒的放射性可知病毒的核酸类型。因此,实验思路为甲组将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种该病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性;乙组将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种该病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。若甲组收集的子代病毒有放射性,乙组收集的子代病毒无放射性,则该种病毒为RNA病毒;反之为DNA病毒。
2.B　能使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的物质是S型菌的DNA,B符合题意。
3.D　该实验提取物来自S型活菌,A不符合题意;第③组实验结果有S型菌和R型菌,其余各组均仅有R型菌,B不符合题意;第①②④组均为对照组,都是为了证明DNA是遗传物质而设置的对照组,而第③组为实验组,是对DNA是遗传物质的直接证明,C不符合题意;增设第④组实验说明无DNA时,转化一定不能发生,增强了实验的说服力,D符合题意。
4.C　保温培养时间过长会导致细菌裂解,噬菌体释放出来,但释放的子代噬菌体并不含35S,悬浮液中放射性不会增强,A错误;实验中离心的目的是让悬浮液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,B错误;噬菌体在大肠杆菌内繁殖的过程中有DNA的复制,DNA在复制过程中有氢键的断裂和形成,C正确;子一代噬菌体的蛋白质是以大肠杆菌提供的未经35S标记的氨基酸为原料合成的,所以子一代噬菌体的蛋白质外壳不含35S,D错误。
5.C　重组病毒丙是用乙种病毒的RNA与甲种病毒的蛋白质外壳组成的,遗传物质是乙种病毒的RNA,因此子代病毒具有乙种病毒RNA和乙种病毒蛋白质,C符合题意。
6.B　肺炎链球菌是原核生物,没有成形的细胞核,T2噬菌体为病毒,不具有细胞结构,A错误;仅用32P标记的T2噬菌体侵染细菌,缺少对照,还需用35S标记的T2噬菌体侵染细菌,才能证明DNA是遗传物质,C错误;用烟草花叶病毒的RNA感染烟叶,在宿主细胞中可以合成病毒蛋白质,D错误。
7.C　根据T与A的结构不同、A与T通过两个氢键连接可知,A、B错误;根据DNA分子两条链是反向平行的可知,D错误。
8.D　每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。根据碱基互补配对原则,“4个C,6个G,3个A,7个T”能配对4个G-C和3个A-T,共7个碱基对。本题中脱氧核糖和磷酸的连接物有14个,故最多可搭建14个脱氧核苷酸,A错误。结合DNA结构图可知,14个脱氧核糖和磷酸的连接物能搭建的双链DNA模型中,每条链最多有4个脱氧核苷酸,因此最多能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段,B错误,D正确。利用题述材料能搭建出的DNA分子模型远少于410种,C错误。
9.C　磷酸基团与脱氧核糖交替连接构成了该DNA的基本骨架,A错误;该DNA片段一条链上的A与T通过“-脱氧核糖-磷酸基团-脱氧核糖-”相连,B错误;该DNA片段一条链上的碱基A∶T∶C∶G=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则,其对应的DNA另一条链上T∶A∶G∶C=1∶2∶3∶4,则A-T碱基对与G-C碱基对的比为3∶7,该DNA片段中的碱基A占全部碱基的15%,C正确;根据碱基互补配对原则,A=T、G=C,该双链DNA片段中(A+C)/(T+G)的值为1,D错误。
10.B　根据DNA分子半保留复制的特点,用15N标记的DNA分子(第一代),放入只含14N的环境条件下复制一次,得到的第二代DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N,复制两次,得到的第三代DNA分子中,1/2的DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N,1/2的DNA分子的两条链都是14N。a密度梯度离心后1/2 15N-14N-DNA分布在试管中部,1/2 14N-14N-DNA分布在试管上部,如图④;b将DNA分子双螺旋解开后再进行密度梯度离心,由于1/4的链含15N,3/4的链含14N,离心后如图⑤。综上所述,a、b两次离心的结果分别是图中的④⑤,B符合题意。
11.A　根据DNA分子半保留复制的特点,试管③中a带的DNA的两条链均含有14N,而b带的DNA的一条链含有14N、一条链含有15N,B错误;试管②中的DNA均为一条链含有14N,一条链含有15N,将试管②中DNA分成单链后再进行密度梯度离心,结果不能证明DNA复制为半保留复制,也有可能是全保留复制,C错误;DNA不含S,因此不能用含有标记S的化合物代替15NH4Cl、14NH4Cl进行实验,D错误。
12.D　一个用15N标记的DNA分子中A+T+C+G=200(个),A=T=40(个),所以C=G=60(个),依据DNA分子半保留复制的特点,在不含15N的培养基中经过n次复制后,子代DNA分子的总数为2n,其中不含15N的DNA分子总数为2n-2,含15N的DNA分子总数为2,则(2n-2)∶2=7∶1,解得n=4,复制过程共需游离的胞嘧啶60×(24-1)=900(个)即m=900,D符合题意。
13.B　由于DNA复制是边解旋边复制,在每个复制起始位点处形成两个复制叉,所以图中DNA多起点双向复制提高了合成效率,A正确;双链DNA复制以两条链分别作为模板,B错误;图中DNA上的可见颗粒可能是蛋白质类的相关酶,C正确;“复制机器”含有DNA聚合酶和解旋酶等,催化DNA进行解旋和子链合成,D正确。
14.C　基因可以通过控制蛋白质的合成进而直接或间接控制生物的性状,A、B正确;基因在蛋白质合成中决定氨基酸的排列顺序,C错误;基因是决定生物性状的遗传物质的结构和功能单位,因此,基因是包含一个完整遗传信息单位的有功能的核酸分子片段,D正确。
15.C　密码子由mRNA中3个相邻的碱基组成,A错误;终止密码子不能决定氨基酸,B错误;一般情况下,甲硫氨酸和色氨酸各由一个密码子决定,C正确;每个mRNA分子上有多个密码子,而每个tRNA分子上仅有1个反密码子,D错误。
16.B　该mRNA中起始密码子为AUG,终止密码子为UAG,终止密码子不编码氨基酸,则包括起始密码子在内共有48个碱基,一共16个密码子可编码氨基酸,故该多肽链由16个氨基酸构成,含有15个肽键,B符合题意。
17.B　密码子位于mRNA上,转运RNA上不含密码子,A错误;有少数酶的化学本质是RNA,形成时不需要转运RNA参与,B正确;病毒没有细胞结构,其繁殖需要宿主细胞提供场所等,其基因的选择性表达过程在宿主细胞中进行,C错误;细胞凋亡受基因控制,凋亡过程中存在基因的选择性表达,必然有转运RNA参与,D错误。
18.B　题图涉及DNA复制、转录和翻译过程,图中酶Ⅰ正在催化转录过程,是RNA聚合酶,酶Ⅱ正在催化DNA复制,是DNA聚合酶,A正确;DNA中除了基因外,还含有一些非基因片段,故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,B错误。
19.C　图甲是基因的转录过程,A表示RNA,C表示RNA聚合酶,D表示DNA。图乙是翻译过程,B表示成熟的mRNA,E表示核糖体,在翻译的时候,核糖体沿着mRNA移动,依次读取密码子。据图可知,结构C(RNA聚合酶)和结构E(核糖体)都向右侧移动,A正确;结构A表示转录形成的RNA,结构B表示成熟的mRNA,在真核生物中,细胞核内转录而来的RNA产物经过加工才能成为成熟的mRNA,故结构A和结构B具有不同的碱基排列顺序,B正确;转录不是沿着整条DNA长链进行的,且转录产生的RNA要经过加工才能得到结构B,因此结构D所含碱基数量大于结构B的两倍,C错误;结构C(RNA聚合酶)能识别并结合结构D(DNA)的特定部位,以结构D的一条链为模板,转录形成RNA,D正确。
20.B　由题图可知,①过程是以DNA为模板合成子代DNA的过程,即DNA分子的复制过程;②过程是以DNA为模板形成RNA的过程,即转录过程;③是RNA复制过程;④是翻译过程;⑤是逆转录过程。过程①需要的酶是DNA聚合酶、解旋酶等,过程⑤需要逆转录酶,原料都是脱氧核苷酸,A错误;过程②是转录过程,会出现RNA-DNA杂交区域,⑤是逆转录过程,会出现RNA-DNA杂交区域,B正确;过程③是RNA复制过程,④是翻译过程,碱基互补配对方式都是A与U配对、U与A配对、G与C配对、C与G配对,C错误;高度分化的细胞不再分裂,其DNA不再复制,D错误。
21.D　物质Y与某种脱氧核苷酸结构相似,可能通过碱基互补配对与病毒RNA结合,从而抑制该病毒的增殖,A不符合题意;物质Y可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,推测该物质抑制的可能是病毒的逆转录过程,从而抑制该病毒的增殖,B不符合题意;该RNA病毒的遗传物质可能经逆转录后得到DNA,然后将DNA整合到宿主细胞的基因组中,C不符合题意;该RNA病毒增殖过程中,需要先以其RNA为模板逆转录得到DNA,然后将DNA整合到宿主细胞的基因组中,随宿主细胞基因组表达,不能直接以其RNA为模板指导病毒蛋白质的合成,D符合题意。
22.D　题述变化可导致DNA复制时羟化胞嘧啶与腺嘌呤发生错配,但并不是体内所有的细胞都能进行DNA复制,所以该变化不可能发生在体内所有细胞内,A错误;密码子具有简并性,胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶不一定会引起编码的蛋白质结构改变,B错误;DNA的两条链上的碱基是互补的,两条链上的碱基序列是不同的,若某细胞DNA片段上有若干个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,根据DNA半保留复制的特点可知,该片段复制后形成的两个子代DNA分子的碱基序列不同,C错误;由题干信息可知,胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶后与腺嘌呤配对,而不是与鸟嘌呤配对,因此该片段多次复制后的子代DNA中A-T碱基对的比例将上升,D正确。
23.B　①过程是转录过程,转录过程需要RNA聚合酶的参与,不需要解旋酶的参与,A错误;②③过程发生在细胞核内,②过程会断开部分核苷酸之间的磷酸二酯键,以去除RNA中不编码蛋白质的序列,最终形成成熟的mRNA,B正确;④为翻译过程,有水生成,需要mRNA、tRNA和rRNA的参与,C错误;⑤过程形成的物质D为分泌蛋白,通过胞吐分泌出细胞,D错误。
24.D　人体内含有整套基因的细胞中都含有基因2和基因4,A错误;基因3正常,使苯丙氨酸转化为苯丙酮酸,可能引起尿液中苯丙酮酸增加,B错误;老年人头发会变白是因为酶2(酪氨酸酶)活性降低,黑色素合成减少,不是因为没有正常的基因2,C错误;图中①为转录过程,该过程中碱基互补配对方式是A-U、T-A、G-C、C-G,②为翻译过程,该过程中碱基互补配对方式是A-U、U-A、G-C、C-G,二者碱基配对方式不完全相同,D正确。
25.B　mRNA的碱基A甲基化后,没有改变碱基排列顺序,A错误;由题干可知,mRNA经甲基化修饰后,促进翻译使抗性增强,即促进该害虫体内合成更多的杀虫剂解毒酶,B正确;抑制CYP4C64的过量表达相当于减少合成杀虫剂解毒酶,会使得害虫对杀虫剂更敏感,C错误;由题图可知,害虫由敏感变为抗性的根本原因是基因CYP4C64某个位点发生突变,即DNA上的碱基A突变为T,产生的mRNA经甲基化修饰后,促进翻译使抗性增强,D错误。
26.答案　(每空1分)(2)该病毒核酸提取物　该病毒核酸提取物　DNA酶　该病毒核酸提取物　(3)B、C组小鼠发病,A、D组小鼠未发病　RNA是该病毒的遗传物质　(4)B　C　RNA是否是其遗传物质　对照
解析　(2)根据单一变量原则、对照原则和实验原理以及(3)①的结论,A组应注射RNA酶和该病毒核酸提取物,B组应注射DNA酶和该病毒核酸提取物,C、D组为对照组,应该分别注射该病毒核酸提取物和生理盐水。(3)根据可能的情况得出相应的结论。①中结论是DNA是该病毒的遗传物质,②中结论就应该是RNA是该病毒的遗传物质,由结论推出②中的实验结果应该是B、C组小鼠发病,A、D组小鼠未发病。(4)根据题意,应该用加DNA酶和该病毒核酸提取物的组和只加该病毒核酸提取物的组进行对照,判断DNA是否是其遗传物质。用加RNA酶和该病毒核酸提取物的组和只加该病毒核酸提取物的组进行对照,可判断RNA是否是其遗传物质。C组和D组起到对照作用。
27.答案　(除特别注明外,每空2分)(1)大肠杆菌(1分)　不含有(1分)　(2)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　被感染的大肠杆菌　(3)没有侵入大肠杆菌　(4)在含32P的培养基中培养大肠杆菌,再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体,可得到32P标记的噬菌体
解析　(1)病毒是非细胞生物,不能在培养基中直接培养,因此用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌来实现噬菌体的增殖过程,锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分不含有32P。(2)实验过程中需要用搅拌器进行搅拌,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。图中离心的目的是让沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。(3)32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,DNA进入细菌内,并随着细菌离心到沉淀物中,所以经过离心过程后,悬浮液中有少量放射性的原因:①培养时间较短,少量的噬菌体没有侵入大肠杆菌内,经离心后分布在悬浮液中;②培养时间过长,增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来,离心后分布在悬浮液中。(4)由于噬菌体是病毒,不能在培养基上独立生存,只有在活细胞中才能进行正常的生命活动。因此要给T2噬菌体标记上32P,需要先用含有32P的培养基培养标记大肠杆菌,获得含32P标记的大肠杆菌,再用T2噬菌体去感染被32P标记的大肠杆菌,一段时间后在培养液中可提取出所需要的T2噬菌体,其体内的DNA带有32P标记。
28.答案　(每空2分)(1)DNA聚合　(2)不能　(3)0~20　B、C
解析　(1)DNA复制过程依靠DNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接在子链上。(2)由图可知,图乙中的A两条姐妹染色单体均含有放射性,而图甲中a和c表示的复制模式都会使第1个周期中期的每条染色体上的姐妹染色单体都含有放射性,因此不能确定复制方式一定是图甲中的a。(3)图甲中的a为半保留复制方式,第1个细胞周期形成的子细胞中的每条染色体都含有放射性,接着在不含放射性物质的培养液中,继续培养2个细胞周期时间。在第2个周期的中期,每条染色体的姐妹染色单体有一条含有放射性,有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开随机移向细胞的一极,因此形成的子细胞中含有放射性的染色体有0~20条。在第3个周期的中期,依据DNA半保留复制的特点,有的染色体没有放射性,有的染色体上的其中一条姐妹染色单体含有放射性,对应图乙中的B、C情况。
29.答案　(每空2分)(1)启动　磷酸二酯　(2)甲硫氨酸　(3)a→b　(4)短时间内合成较多的肽链　原核细胞中的转录和翻译是同时同地点进行的
解析　图示表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,其中①表示DNA的复制过程;②表示转录过程,产物是RNA,包括mRNA、tRNA和rRNA;③表示翻译过程。(1)RNA聚合酶可识别DNA分子上基因转录的启动部位,使DNA片段的双螺旋解开;可通过催化磷酸二酯键的形成,将游离的核糖核苷酸连接到合成的RNA链上。(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,即密码子是AUG,则对应的mRNA上的三个碱基是AUG,则该tRNA所携带的是甲硫氨酸。(3)由题图可知,b位置肽链长,a位置肽链短,因此核糖体在mRNA上的移动方向是a→b。(4)一个mRNA上连接多个核糖体同时进行翻译,这样可以在短时间内合成较多的肽链。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明原核细胞中的转录和翻译是同时同地点进行的。
30.答案　(除特别注明外,每空1分)(1)有遗传效应的RNA片段　mRNA　核糖体　(2)逆转录酶　核糖核苷酸　全部　(3)24 000(2分)　(4)不同　中心法则
解析　新冠病毒侵入宿主细胞后,以自身+RNA为模板翻译出酶,在酶的催化下,以自身+RNA为模板合成-RNA,再以-RNA为模板合成+RNA,然后以自身+RNA为模板翻译出结构蛋白,最后+RNA与结构蛋白合成子代病毒。艾滋病病毒为逆转录病毒,其RNA先逆转录形成DNA,DNA再转录形成RNA,利用RNA为模板形成蛋白质。(1)新冠病毒和艾滋病病毒均为RNA病毒,只含RNA,所以在新冠病毒和艾滋病病毒体内,基因是指有遗传效应的RNA片段。在宿主细胞内+RNA可作为翻译蛋白质的模板,能起到mRNA的功能,过程①为翻译,在宿主细胞的核糖体中进行。(2)④过程是以RNA为模板形成DNA的逆转录过程,需要逆转录酶的催化,②③过程的产物均为RNA,所以需要四种核糖核苷酸为原料,过程①~⑥全部遵循碱基互补配对原则。(3)新冠病毒+RNA含有30 000个碱基,其中A和U占碱基总数的60%,则G+C=30 000×(1-60%)=12 000(个),以新冠病毒+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程,需要先合成一条-RNA,然后再以-RNA为模板合成+RNA。由于每条RNA链上的G+C的值都相同,所以需要碱基G和C共 12 000×2=24 000(个)。(4)艾滋病病毒为逆转录病毒,新冠病毒为RNA复制病毒,二者的遗传信息传递方向不同,这些遗传信息的传递让人类对中心法则的认识得到进一步补充和完善。
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