2025浙科版高中生物学必修2强化练习题--第三章 遗传的分子基础拔高练（含解析）

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2025浙科版高中生物学必修2
综合拔高练
五年高考练
考点1　核酸是遗传物质的证据
1.(2022浙江6月选考,22)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是(　　)
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
2.(2020浙江7月选考,12)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是(　　)
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
3.(2020浙江1月选考,23)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是(　　)
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质,也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体
考点2　DNA的结构与复制
4.(2024浙江1月选考,10)大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。掺入培养中,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色情况可能是(　　)
A.深色、浅色、浅色
B.浅色、浅色、深色
C.浅色、深色、深色
D.深色、浅色、深色
5.(2022浙江6月选考,13)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是(　　)
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
6.(2021浙江6月选考,14)含有100个碱基对的一个DNA分子片段,其中一条链的A+T占40%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为(　　)
A.240个　　　B.180个　　　
C.114个　　　D.90个
7.(2021浙江6月选考,22)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是(　　)
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
考点3　遗传信息的表达过程
8.(2023浙江1月选考,15)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是(　　)
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
9.(2021浙江6月选考,19)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是(　　)
A.+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
考点4　中心法则
10.(2023浙江6月选考,4)叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是(　　)
A.复制　B.转录　C.翻译　D.逆转录
11.(2022浙江6月选考,16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是(　　)
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
12.(2023浙江1月选考,6)基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明,某植物需经春化作用才能开花,该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5-azaC处理后,该植株开花提前,检测基因组DNA,发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低,但DNA序列未发生改变,这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。该植物经5-azaC去甲基化处理后,下列各项中会发生显著改变的是(　　)
A.基因的碱基数量
B.基因的碱基排列顺序
C.基因的复制
D.基因的转录
13.(2024浙江1月选考,9)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是(　　)
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
三年模拟练
应用实践
1.(2024浙江台金七校联盟期中)如图甲是加热杀死的S型菌与活的R型菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化曲线,图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是(　　)
甲　乙
A.图甲中的实线代表R型菌,虚线代表S型菌
B.为获得图乙中带标记的噬菌体,应在含有被标记细菌的培养基中培养
C.图乙中如果噬菌体和细菌混合培养后不经过搅拌,悬浮液中的放射性增强
D.加热杀死的S型菌注射到小鼠体内不会出现S型菌
2.对于DNA的复制方式,科学家最初有三种假设:全保留复制、半保留复制、分散复制,如图所示。为了探究DNA的复制方式,科学家将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代,再转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。关于实验操作和结果的分析,正确的是(　　)
A.大肠杆菌分裂一次后,三种复制方式对应的DNA离心结果各不相同
B.根据半保留复制方式,可推测复制三次后含15N的DNA分子占1/8
C.可根据培养时间和细菌的数目来判断大肠杆菌增殖的代数
D.实验中密度梯度离心的对象是大肠杆菌
3.当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时RNA-DNA杂交体、非模板链共同构成R环结构。R环结构会对DNA复制产生不利影响。下图为某细胞遗传信息的传递和表达过程的示意图。下列说法错误的是(　　)
A.该图展示的是原核细胞遗传信息的传递和表达过程
B.过程2中若干个核糖体串联在一个mRNA上,可提高翻译效率
C.与酶A相比,酶C除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键,还能断开氢键
D.R环的形成不会阻碍酶B的移动,但会降低DNA的稳定性
4.某细胞中有关物质合成的过程如图所示,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是(　　)
A.用某药物抑制②过程,该细胞的有氧呼吸可能受影响
B.物质Ⅱ上也具有基因,此处基因的传递遵循孟德尔遗传规律
C.图中③过程核糖体在mRNA上由左向右移动
D.③⑤为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同
5.纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,子一代小鼠却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,H基因上有一段特殊的碱基序列,该序列有多个位点可发生甲基化修饰(如图所示)。当没有发生甲基化时,H基因可正常表达,小鼠为黄色;当发生甲基化时,H基因表达就受到抑制,且发生甲基化的位点越多,基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息,下列叙述错误的是(　　)
A.此实验表明基因型与表型之间并不是简单的一一对应关系
B.甲基化修饰导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变,产生了不同的等位基因
C.基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑)
D.纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交,正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh
迁移创新
6.如图表示某真核生物X基因表达时出现的两种情况,图中hnRNA为mRNA的前体,“”表示在正常情况下被剪接体完全切除的部分。请分析并回答问题:
(1)图示过程①称为　　　　,参与过程①的酶主要是　　　　　　,它具有识别DNA特定序列的功能。
(2)图示过程②发生的场所是　　　　,该过程通过破坏hnRNA中的　　　　键而切除部分片段。
(3)若图中错误剪接形成的异常mRNA编码合成了蛋白质,则构成该蛋白质的氨基酸数目与正常蛋白质相比会　　　　(填“增多”“减少”“不变”或“无法确定”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.C　噬菌体侵染细菌的实验中需要分开研究噬菌体的DNA和蛋白质,A错误;搅拌的目的是将吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分开,B错误;该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
2.D　活体转化实验中,R型菌转化成S型菌,实质是DNA的改变,是能稳定遗传的,A错误;活体转化实验无法证明是哪种物质使R型菌转化成S型菌的,B错误;离体转化实验中,只有S型菌的DNA能使部分R型菌转化成S型菌,且可实现稳定遗传,C错误;离体转化实验中,S型菌细胞提取物经DNA酶处理后,S型菌的DNA被水解,不能使R型菌转化成S型菌,D正确。
3.C　甲组被32P标记的T2噬菌体(T2噬菌体)侵染细菌后,绝大多数32P标记的噬菌体DNA进入细菌内,经搅拌、离心后随细菌沉淀,少数32P标记的噬菌体来不及将DNA注入细菌内,经搅拌、离心后,这些被标记的DNA随噬菌体到悬浮液中,故甲组悬浮液和被感染的细菌内都含有32P标记的噬菌体DNA,但甲组悬浮液中不会产生子代噬菌体,根据DNA的半保留复制特点,噬菌体DNA在细菌内多次复制后可以产生不含32P的子代噬菌体,A、B正确;乙组被35S标记的噬菌体侵染细菌后,35S标记的蛋白质外壳并不进入细菌内,经搅拌、离心后,绝大多数35S标记的噬菌体蛋白质到悬浮液中,少数吸附在细菌表面随细菌沉淀,因此乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体,C错误,D正确。
4.B　由题意可知,双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色,掺入培养中,大肠杆菌拟核DNA第1次复制后,得到两个子代DNA,都是仅单链掺入,显浅色,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,局部示意图中区段①还没解旋,应为仅单链掺入,显浅色。区段②、③,DNA两条模板链中一条掺入3H-脱氧核苷,另一条未掺入,而新合成的子链都掺入3H-脱氧核苷,故双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA双链区段显深色,仅单链掺入的DNA双链区段显浅色。
5.C　在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B错误;DNA分子中脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧,D错误。
6.B　该双链DNA片段共含有100个碱基对,其中一条链的A与T之和占40%,则这条链A+T=100×40%=40(个),G+C=60(个);根据碱基互补配对原则,另一条链同样A+T=40(个),G+C=60(个);由双链DNA分子中G=C可知,该DNA片段中G=C=60(个)。如果连续复制2次,根据半保留复制的特点,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸(22-1)×60=180(个)。
7.C　结合题干信息“在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体上的DNA分子均只有一条链含有BrdU,均呈深蓝色,A正确。第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中,一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,B正确。第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU;DNA分子只有一条链含有BrdU)随机移向细胞两极,子细胞中有0~n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体着色不同的染色体有0~n条,C错误。由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色,D正确。
8.B　图示翻译过程中,各核糖体从mRNA 5'端向3'端移动,A错误;翻译过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,B正确;图中5个核糖体先后结合到mRNA上开始翻译,并非同时开始,也不是同时结束,C错误;根据题干“多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定”可知,若将细菌的某基因截短,会影响相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目,D错误。
9.A　RNA通过复制,可将遗传信息传递给子代RNA,如图所示,+RNA复制出的子代RNA(+RNA)具有mRNA的功能,A正确;该病毒蛋白基因是单链RNA,所以不能以半保留复制的方式传递给子代,B错误;图中①、②过程为RNA复制,均需要RNA聚合酶的催化,③表示翻译过程,不需要RNA聚合酶的催化,C错误;病毒没有细胞结构,不含核糖体,D错误。
10.D　由题意可知,叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能,逆转录酶催化逆转录过程,因而叠氮脱氧胸苷(AZT)可直接阻断逆转录过程,而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶,D符合题意。
11.C　图示过程中遗传信息从RNA向DNA传递,为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,A、D错误;密码子是指mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸排列成的三联体,B错误。
12.D　由题干信息可知,基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默,某植物需经春化作用才能开花,该植物DNA甲基化水平降低是开花的前提。而经5-azaC去甲基化处理后,该植株开花提前,说明该植物经5-azaC去甲基化处理,可解除对基因转录的抑制,有利于基因的正常表达。
13.D　由题干信息分析可知,花蜜花粉可提高幼虫发育过程中DNA的甲基化,A错误;利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,因此判断蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,B错误;喂食蜂王浆才能发育成蜂王,说明蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度,C错误;根据以上分析判断DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件,D正确。
三年模拟练
1.C　加热杀死的S型菌与活的R型菌混合注射到小鼠体内,S型菌起始数量为0,随后部分R型菌转化成了S型菌,而R型菌起始数量不为0,所以图甲中的实线代表R型菌,虚线代表S型菌,A正确;由于病毒无细胞结构,需要依赖活细胞增殖,为获得图乙中带标记的噬菌体,应在含有被标记细菌的培养基中培养,B正确;图乙所示实验中如果没经过搅拌过程,则很多噬菌体蛋白质外壳会附着在细菌表面,经过离心后会进入沉淀物中,使得沉淀物中的放射性增强,C错误;加热杀死的S型菌注射到小鼠体内,由于缺少R型菌,不会发生转化,故不会出现S型细菌,D正确。
2.C　据题图可知,大肠杆菌分裂一次后,半保留复制和分散复制对应的DNA离心结果相同,A错误;根据半保留复制方式,可推测复制三次后含15N的DNA分子占2/23=1/4,B错误;实验中密度梯度离心的对象是大肠杆菌的DNA,D错误。
3.D　根据题意和图示分析可知:左侧形成两个子代DNA分子,为DNA复制过程,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶;右侧表示转录和翻译过程,酶C表示RNA聚合酶。图示过程1表示DNA复制,过程2表示翻译。原核生物的细胞中没有核膜包被的细胞核,因此DNA的复制、转录以及翻译可以同时进行,故该图展示的是原核细胞遗传信息的传递和表达过程,A正确;过程2中多个核糖体串联在一个mRNA上,可提高翻译效率,B正确;与酶A(DNA聚合酶)相比,酶C(RNA聚合酶)除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键,还能打开DNA的双链,C正确;由题意和图示分析可知,R环的形成会阻碍酶B的移动,且会降低DNA的稳定性,D错误。
4.A　题图中①为DNA复制过程,②④为转录过程,③⑤为翻译过程,Ⅰ为核膜,Ⅱ为环状DNA分子。据图可知,核DNA上的基因通过转录、翻译形成的前体蛋白进入线粒体,可能参与细胞的有氧呼吸,因此用某药物抑制②(转录)过程,该细胞的有氧呼吸可能受影响,A正确;物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因,细胞质基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,B错误;③过程表示翻译,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此可知③过程核糖体在mRNA上由右向左移动,C错误;③⑤均为翻译过程,但是翻译的模板mRNA不同,所用密码子的种类不一定相同,密码子的数量也不一定相同,D错误。
5.B　此实验表明基因型与表型之间并不是简单的一一对应关系,基因对性状的控制实际上是通过基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间复杂的相互作用,形成了一个错综复杂的网络,精细地控制着生物体的性状,A正确;由题意可知,甲基化修饰没有导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变,不产生等位基因,B错误;由题意可知,基因型是Hh的小鼠随H基因发生甲基化的位点的增多,H基因表达被抑制的效果越明显,小鼠体毛颜色越深(黑),C正确;纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh,D正确。
6.答案　(1)转录　RNA聚合酶　(2)细胞核　磷酸二酯　(3)无法确定　未剪尽的核苷酸片段可能会造成终止密码子提前或推后出现
解析　图示为某真核生物X基因表达时出现的两种情况。图中①为转录过程;②表示剪接体剪接hnRNA形成mRNA的过程;③表示精准剪接形成的mRNA翻译形成正常蛋白质的过程。(1)图中①表示转录过程,参与该过程的酶主要是RNA聚合酶,RNA聚合酶能识别DNA上的启动部位并驱动DNA的转录。(2)过程②表示转录形成的hnRNA经过剪接形成成熟的mRNA的过程,由图可知,精准剪接形成的正常mRNA可通过核孔进入细胞质,故过程②发生在细胞核。该过程通过破坏hnRNA中的磷酸二酯键而切除部分片段。(3)未剪尽的核苷酸片段可能会造成异常mRNA上的终止密码子提前或推后出现,导致蛋白质提前终止或继续合成,故无法确定异常mRNA编码合成的蛋白质的氨基酸数目。
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