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第2章 遗传分子的基础
一、选择题
1.(2分)下列关于研究材料、方法及结论的叙述,错误的是( )
A.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律
B.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论
C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子
2.(2分)下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲斯实验证明了DNA可以改变生物体的遗传性状
B.S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化的转化因子
C.用32P和35S标记的两组实验中,离心后细菌位置不同
D.赫尔希和蔡斯实验有力地证明了DNA是主要的遗传物质
3.(2分)如图4种化合物的化学组成中,与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是( )
①表示腺苷
②表示腺嘌呤核糖核苷酸
③表示腺嘌呤脱氧核苷酸
④表示腺嘌呤
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
4.(2分)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义之一在于( )
A.证明DNA是主要的遗传物质
B.确定DNA是染色体的组成成分
C.发现DNA如何存储遗传信息
D.揭示了生物的遗传规律的本质
5.(2分)20世纪50年代初,有人对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现 (A+T)/(C+G) 的比值如表.结合所学知识,你认为能得出的结论是( )
DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾
(A+T):(C+G) 1.01 1.21 1.21 143 1.43 1.43
A.猪的 DNA 结构比大肠杆菌 DNA 结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C.小麦 DNA 中(A+T )的数量是鼠 DNA 中(C+G )数量的 1.21 倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
6.(2分)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和黎斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验。如图中亲代T2菌体已用32P标记。下列关于本实验及病毒、细菌的有关叙述正确的是( )
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐
B.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记T2噬菌体的实验,两组相互对照,都是实验组
C.若本组实验B(上清液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
D.T2噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的T2菌体侵染细菌后的子代噬菌体都具有放射性
7.(2分)下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,严格遵循A﹣U、G﹣C的碱基互补配对原则
B.DNA复制时,两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板
C.DNA分子全部解旋后,才开始进行DNA复制
D.脱氧核苷酸必须在DNA酶作用下才能连接形成新的子链
8.(2分)一般情况下,下列各项能用2n表示的是( )
A.一个DNA 分子复制n次后所产生的脱氧核苷酸链数
B.含有n个碱基对的双链DNA分子的种类数
C.具有n对等位基因(分别位于n对同源染色体上)的杂合子自交后代的表现型种类数
D.基因型为Aa的植物连续自交n代后杂合子的比例
9.(2分)用32P和35S的培养基培养细菌,将一个未标记的噬菌体在此群细菌中培养9小时,经检测共产生了64个子代噬菌体,下列叙述正确的是( )
A.32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质
B.子代噬菌体只有DNA具有放射性
C.DNA具有放射性的噬菌体占子代噬菌体的
D.噬菌体繁殖一代的时间约为1.5小时
10.(2分)如图四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”(搅拌强度、时长等都合理)和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化,相关叙述正确的是( )
A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中,沉淀物放射性含量的变化
B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中,沉淀物放射性含量的变化
C.图丙表示“肺炎链球菌体外转化实验”中,R型细菌与S型细菌的数量变化
D.图丁表示“肺炎链球菌体外转化实验”中,R型细菌与S型细菌的数量变化
11.(2分)某真核生物的亲本DNA分子双链均以白色表示,以黑色表示第一次复制出的DNA子链,以灰色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
A. B.
C. D.
12.(2分)下列关于DNA复制过程中,正确顺序是( )
①互补碱基对之间氢键断裂;
②DNA聚合酶作用下把脱氧核苷酸连接成链;
③DNA分子在解旋酶作用下解旋;
④以母链为模板进行碱基互补配对并形成氢键;
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构。
A.③①②④⑤ B.③④②⑤① C.③①④②⑤ D.①③④②⑤
13.(2分)在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,离心后发现上层清液中的放射性偏高。下列分析合理的是( )
A.大肠杆菌的数量少 B.保温时间过长
C.搅拌充分 D.离心时转速适当
14.(2分)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究( )
A.DNA复制的场所 B.tRNA转运氨基酸
C.分泌蛋白的运输 D.遗传信息的转录
15.(2分)下列关于RNA的叙述,正确的是( )
A.同一个体不同细胞中mRNA种类完全不同
B.一种tRNA只能识别并转运一种氢基酸
C.rRNA不参与蛋白质的合成过程
D.RNA分子中不含氢键
16.(2分)大多数生物翻译的起始密码子为AUG或GUG.在如图所示的某mRNA部分序列图中,若“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
17.(2分)如图表示某真核生物细胞内DNA转录过程示意图,请据图分析下列说法正确的是( )
A.转录的方向向右、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸和碱基
B.转录的方向向右、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸基、五碳糖
C.转录的方向向左、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸基、五碳糖
D.转录的方向向左、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸基和碱基
18.(2分)一条多肽链上有氨基酸100个,则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的基因片段至少要有碱基多少个?( )
A.100,200 B.300,600 C.300,300 D.200,300
19.(2分)Qβ噬菌体是由RNA和蛋白质组成。当Qβ噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA可直接作为模板翻译三种蛋白质(含成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶),下列叙述正确的是( )
A.Qβ噬菌体的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
B.QβRNA上一定含有起始密码子和终止密码子
C.QβRNA的复制过程所需要的能量主要由大肠杆菌的线粒体提供
D.QβRNA侵入大肠杆菌后会整合到大肠杆菌染色体中
20.(2分)真核生物细胞内存在种类繁多、长度为21﹣23个核苷酸的小分子RNA (简称miR),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链.由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是( )
A.阻断rRNA装配成核糖体
B.干扰tRNA识别密码子
C.妨碍双链DNA分子的转录
D.妨碍双链DNA分子的解旋
21.(2分)冠状病毒是单链RNA病毒,其增殖和表达过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.冠状病毒由RNA和蛋白质组成
B.病毒RNA可直接作为翻译的模板
C.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成
D.冠状病毒属于RNA病毒,体内含有逆转录酶
22.(2分)研究发现,蚁群中的两种工蚁“守卫蚁”和“觅食蚁”从形体大小到角色分工都截然不同,但它们的基因却几乎一样。引起这些差异的不是基因的序列本身,而是对同一遗传指令的不同“解读”程度。某种药物的使用可使“守卫蚁”的行为发生转变开始觅食。下列分析错误的是( )
A.两种工蚁的差异说明遗传信息的执行情况不同
B.“守卫蚁”开始觅食是由于发生了基因突变
C.药物使“守卫蚁”觅食表明外界因素干扰基因表达
D.工蚁的行为转变现象有利于蚁群适应环境的变化
23.(2分)如图是牵牛花花青素合成和花色形成过程,从图中不能得出的结论是( )
A.牵牛花花瓣的颜色由多对基因共同控制
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢
C.若基因①不表达,则基因②、③不表达
D.牵牛花花瓣的颜色也会受到环境的影响
24.(2分)图中a、b、c表示生物体内三种生理过程。下列叙述正确的是( )
A.a过程需要的原料为四种核糖核苷酸
B.在不同功能细胞中b过程的产物存在差异
C.转运1号氨基酸的RNA含有起始密码子
D.分生区细胞不能进行a过程
25.(2分)如图所示为来自同一人体的3种细胞,下列叙述正确的是( )
A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA、蛋白质种类相同
B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同
C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
二、解答题
26.(10分)据研究,并非任意两株R型菌与S型菌之间的接触都可发生转化.凡能发生转化的,其R型菌必须处于感受态.所谓感受态是指受体菌最易接受外源DNA片段,并能实现转化的一种生理状态.处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化:首先分泌感受态因子,该因子与细胞表面受体相互作用,诱导产生一些感受态特异蛋白,其中包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶.其转化过程图示如下:
请回答下列问题:
(1)步骤 是将S型菌加热杀死的过程.
(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合,其中一条链在 酶的作用下水解,另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内.
(3)完成步骤④需要 酶和 酶,实现了 .
(4)C细胞经DNA复制和细胞分裂后,产生大量的 型菌导致小鼠患败血症死亡.这说明 得到了表达.
(5)肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间 的转移.
(6)以后科学家在不同物种之间的相关实验,说明生物界基因表达基本机制是相同的,一种生物的基因表达系统能够识别另一种生物所携带的遗传信息,并可在适当条件下加以表达.性状的表达需经过 和 过程.
27.(10分)如图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题([]填序号):
(1)写出4、5的名称:4 ,5 。
(2)DNA分子两条链上的碱基通过[ ] 连接起来。
(3)[ ] 属于DNA的基本组成单位。
(4)由于[ ] 具有多种不同的排列顺序,因而构成了DNA的多样性。
(5)DNA在细胞内的空间构型为 。
(6)把此DNA放在含有15N原料的培养液中复制2代,子代DNA中只有一条单链含有15N的DNA分子占 。
(7)若此DNA要进行复制,场所一般在 内。
28.(10分)如图甲是洋葱根尖结构示意图,图乙为该植物细胞进行有丝分裂的细胞周期中染色体与核DNA数目比的曲线。请据图回答下列问题:
(1)图甲中①②③④细胞形态不同的根本原因是 ,其中分裂能力旺盛的是 (填序号)。用显微镜观察有丝分裂装片时,应先在 下找到分生区的细胞,其细胞特点是 。
(2)图乙中bc段变化的原因是 。de段形成的原因 。
(3)图丙是图乙中的 段(填字母)。图丁中H为 ,其作用是 。
(4)已知图戊的横坐标是每个细胞的核DNA含量,若已知在取样的6000个细胞中,处于M期(分裂期)的细胞数为300个,M期时长1h,据图可知,G2时长是 h。
29.(8分)表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。高等生物某些基因在启动子(通常位于基因的上游,是一段特殊的碱基序列,能够决定相关基因的表达水平)上存在富含CpG二核苷酸的序列,称为“CpG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5﹣甲基胞嘧啶,但5﹣甲基胞嘧啶仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基转移酶(如图1所示),从头合成型甲基转移酶作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;日常型甲基转移酶作用于半甲基化的DNA,使其全甲基化。请回答下列问题:
(1)DNA甲基化 (填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是 ,所以其产物都是 甲基化的,因此过程②必须经过 (填“从头合成型甲基转移酶”或“日常型甲基转移酶”)的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)小鼠的A基因可编码胰岛素样生长因子﹣2(IGF﹣2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF﹣2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠表现为个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型为 。F1雌雄个体间随机交配,则F2的表型及比例为 。
(4)临床上5﹣氮杂胞嘧啶核苷常用于治疗DNA甲基化引起的疾病。推测5﹣氮杂胞嘧啶核苷可能的作用机制之一是5﹣氮杂胞嘧啶核苷在 过程中掺入DNA,导致与DNA结合的甲基转移酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度;另一种可能的机制是5﹣氮杂胞嘧啶核苷与“CpG岛”中的 竞争DNA甲基转移酶,从而降低DNA的甲基化程度。
30.(12分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出
(1)实验思路,
(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 。
第2章 遗传分子的基础
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(2分)下列关于研究材料、方法及结论的叙述,错误的是( )
A.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律
B.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论
C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子
【答案】D
【分析】本题的知识点是孟德尔的豌豆杂交实验及结论,基因位于染色体上的实验证据,噬菌体侵染细菌实验,DNA分子双螺旋结构的建构,先回忆相关知识点,然后分析选项进行判断.
【解答】解:A、孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律,A正确;
B、摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,证明了基因位于染色体上,B正确;
C、赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质,C正确;
D、沃森和克里克建构了DNA分子的双螺旋结构模式,没有破译密码子,D错误。
故选:D。
【点评】本题旨在考查学生对遗传学发展过程中著名科学家的实验及对遗传学做出的贡献的了解和识记.
2.(2分)下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲斯实验证明了DNA可以改变生物体的遗传性状
B.S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化的转化因子
C.用32P和35S标记的两组实验中,离心后细菌位置不同
D.赫尔希和蔡斯实验有力地证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】B
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【解答】解:A、格里菲斯实验证明了S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,但没有证明DNA可以改变生物体的遗传性状,A错误;
B、艾弗里实验中,S型菌的DNA能使R型菌转化成S型菌,因此证明DNA是遗传物质,B正确;
C、赫尔希和蔡斯分别用32P与35S标记的两组实验中,离心后细菌位置相同,都在沉淀物中,C错误;
D、赫尔希和蔡斯的实验更具说服力,有力地证明了DNA是遗传物质,要证明DNA是主要的遗传物质,还需要遗传物质是RNA的做对比,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
3.(2分)如图4种化合物的化学组成中,与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是( )
①表示腺苷
②表示腺嘌呤核糖核苷酸
③表示腺嘌呤脱氧核苷酸
④表示腺嘌呤
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】C
【分析】DNA与RNA的区别之一就是DNA含T不含U,RNA含U不含T;ATP是由是由腺苷和3个磷酸分子构成的,腺苷是由一分子腺嘌呤和一分子核糖构成,一分子腺苷和一分子磷酸构成一分子腺嘌呤核糖核苷酸。
【解答】解:①因为ATP是由腺苷和3个磷酸分子构成的,腺苷是由一分子腺嘌呤和一分子核糖构成,所以①图中圈出的是ATP中的一分子腺苷,①正确;
②图代表DNA,构成DNA的含有A的是腺嘌呤脱氧核苷酸,②错误;
③图代表的是RNA,构成RNA的单位之一是腺嘌呤核糖核苷酸,③错误;
④图指的是核苷酸,一分子的核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成,所以④图指的是腺嘌呤,④正确。
故选:C。
【点评】本题是把同类型的字母放在一起比较,实际上这类题反应的是生物体内讲究节能实用的原则,是最合理的,例如ATP去掉两个磷酸基团就是构成RNA的基本单位之一,分析过程中要用这个思想去理解。
4.(2分)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义之一在于( )
A.证明DNA是主要的遗传物质
B.确定DNA是染色体的组成成分
C.发现DNA如何存储遗传信息
D.揭示了生物的遗传规律的本质
【答案】C
【分析】1953年,Watson和Crick发现了DNA双螺旋的结构,开启了分子生物学时代,使遗传的研究深入到分子层次,“生命之谜”被打开,人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。
【解答】解:A、在Watson和Crick构建DNA双螺旋结构模型之前,已经证明了DNA是遗传物质,A错误;
B、Watson和Crick构建DNA双螺旋结构模型之前,就已经明确了染色体的组成成分,B错误;
C、结构决定功能,清楚了DNA双螺旋结构,就可以发现DNA如何存储遗传信息,C正确;
D、孟德尔揭示了生物的遗传规律的本质,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查DNA双螺旋结构模型构建的意义,要求考生掌握遗传物质的探索历程,识记DNA分子结构的主要特点,明确双螺旋结构的确定,发现了DNA储存遗传信息的规律,为半保留复制奠定了基础。
5.(2分)20世纪50年代初,有人对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现 (A+T)/(C+G) 的比值如表.结合所学知识,你认为能得出的结论是( )
DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾
(A+T):(C+G) 1.01 1.21 1.21 143 1.43 1.43
A.猪的 DNA 结构比大肠杆菌 DNA 结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C.小麦 DNA 中(A+T )的数量是鼠 DNA 中(C+G )数量的 1.21 倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
【答案】D
【分析】1、DNA分子结构的主要特点DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则.
2、C和G之间有3个氢键,而A和T之间有2个氢键,因此DNA分子中C和G所占的比例越高,其稳定性越高.
【解答】解:A、C和G所占的比例越高,DNA分子的稳定性就越高,根据表中数据可知,大肠杆菌的DNA结构比猪DNA结构更稳定一些,A错误;
B、不同生物的DNA携带的遗传信息不同,B错误;
C、小麦和鼠中的比值相等,但两者的DNA分子数不一定相同,因此不能说明小麦 DNA 中(A+T )的数量是鼠 DNA 中(C+G )数量的 1.21 倍,C错误;
D、根据表中猪肝和猪脾中的比值相等可知,同一生物不同组织的DNA碱基组成相同,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查DNA分子结构的主要特点,要求考生识记DNA分子结构的主要特点,掌握碱基互补配对原则及其应用,能分析表中数据,提取有效信息答题,属于考纲识记和理解层次的考查.
6.(2分)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和黎斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验。如图中亲代T2菌体已用32P标记。下列关于本实验及病毒、细菌的有关叙述正确的是( )
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐
B.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记T2噬菌体的实验,两组相互对照,都是实验组
C.若本组实验B(上清液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
D.T2噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的T2菌体侵染细菌后的子代噬菌体都具有放射性
【答案】B
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究着:1952年,赫尔希和蔡斯.
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等.
③实验方法:放射性同位素标记法.
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用.
⑤实验过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放.
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
【解答】解:A、由于亲代噬菌体已用32P标记,要研究该标记物的出现的部位,因此培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐,A错误;
B、若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记噬菌体的蛋白质实验,两组相互对照,都是实验组,B正确;
C、如果保温时间过长,子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来,导致上清液中也会出现放射性,C错误;
D、32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌实验中,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,而合成子代噬菌体所需的原料均来自细菌,根据DNA半保留复制特点,用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体中只有少数具有放射性,D错误。
故选:B。
【点评】本题结合噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验过程图,考查噬菌体侵染细菌的实验,要求考生识记噬菌体侵染细菌的过程,明确噬菌体侵染细菌时只有DNA注入细菌中;掌握噬菌体侵染细菌实验过程,明确图示实验只能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌,不能证明DNA是遗传物质.
7.(2分)下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,严格遵循A﹣U、G﹣C的碱基互补配对原则
B.DNA复制时,两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板
C.DNA分子全部解旋后,才开始进行DNA复制
D.脱氧核苷酸必须在DNA酶作用下才能连接形成新的子链
【答案】B
【分析】阅读题干可知,该题的知识点是DNA分子复制的条件、特点和遵循的碱基互补配对原则,梳理相关知识点,然后分析选项进行解答.
【解答】解:A、DNA分子复制时遵守的碱基互补配对原则是A与T配对,G与C配对,A错误;
B、DNA分子复制是两条脱氧核糖核苷酸链都作为模板,B正确;
C、DNA分子复制是边解旋、边复制的过程,C错误;
D、催化脱氧核糖核苷酸连接形成新的脱氧核糖核苷酸链的酶是DNA聚合酶,不是DNA酶,D错误。
故选:B。
【点评】对于DNA分子复制过程和特点的掌握是本题考查的重点.
8.(2分)一般情况下,下列各项能用2n表示的是( )
A.一个DNA 分子复制n次后所产生的脱氧核苷酸链数
B.含有n个碱基对的双链DNA分子的种类数
C.具有n对等位基因(分别位于n对同源染色体上)的杂合子自交后代的表现型种类数
D.基因型为Aa的植物连续自交n代后杂合子的比例
【答案】C
【分析】阅读题干可知本题涉及的知识点是DNA复制和多样性的原因,杂合子自交后代表现型种类和杂合子的比例,梳理相关知识点,根据选项描述结合基础知识做出判断。
【解答】解:A、一个DNA分子复制一次产生2个DNA,所以复制n次后所产生的DNA分子数为2n,脱氧核苷酸链数为2n+1,A错误;
B、由于构成DNA分子的碱基有4种,所以含有n个碱基对的双链DNA分子的种类4n,B错误;
C、由于1对等位基因的杂合子自交后代的表现型种类有2种,所以具有n对等位基因(分别位于n对同源染色体上)的杂合子自交后代的表现型种类为2n,C正确;
D、基因型为Aa的植物连续自交一代后杂合子的比例为,连续自交n代后杂合子的比例为()n,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查DNA分子复制、DNA分子多样性及杂合子自交的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
9.(2分)用32P和35S的培养基培养细菌,将一个未标记的噬菌体在此群细菌中培养9小时,经检测共产生了64个子代噬菌体,下列叙述正确的是( )
A.32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质
B.子代噬菌体只有DNA具有放射性
C.DNA具有放射性的噬菌体占子代噬菌体的
D.噬菌体繁殖一代的时间约为1.5小时
【答案】D
【分析】1、噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放;
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。实验结论:DNA是遗传物质。T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。实验结论:DNA是遗传物质。
【解答】解:A、32P和35S能分别标记细菌中含P和S的各种化合物,A错误;
B、合成子代噬菌体DNA和蛋白质的原料均由细菌提供,所以子代噬菌体的蛋白质和DNA一定具有放射性,B错误;
C、合成子代噬菌体DNA和蛋白质的原料均由细菌提供,所以子代噬菌体的DNA均具有放射性,C错误;
D、一个噬菌体产生64个子代噬菌体,即2n=64,说明噬菌体共繁殖了6代,则繁殖一代的时间为9÷6=1.5小时,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌的实验、DNA的复制,要求考生识记噬菌体侵染细菌的过程,明确子代噬菌体合成时所需的原料均有细菌提供;掌握DNA半保留复制特点,能进行简单的计算。
10.(2分)如图四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”(搅拌强度、时长等都合理)和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化,相关叙述正确的是( )
A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中,沉淀物放射性含量的变化
B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中,沉淀物放射性含量的变化
C.图丙表示“肺炎链球菌体外转化实验”中,R型细菌与S型细菌的数量变化
D.图丁表示“肺炎链球菌体外转化实验”中,R型细菌与S型细菌的数量变化
【答案】C
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【解答】解:A、“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中,随着时间的推移,细菌被裂解,子代噬菌体释放,导致沉淀物放射性含量不断降低,A错误;
B、“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中,沉淀物放射性含量低,B错误;
C、据图丙可知,S型细菌曲线的起点为0,且在R细菌之后,故该图表示“肺炎链球菌体外转化实验中R型细菌+S型细菌DNA组”,R型细菌与S型细菌的数量变化,C正确;
D、在肺炎链球菌的体内转化实验中,R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,所以曲线在开始段有所下降,后随着小鼠免疫系统的破坏,R型细菌数量又开始增加,所以曲线上升。而加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌,并通过繁殖使数量增多,曲线上升,故图丁表示“肺炎链球菌体内转化实验中R型细菌+S型细菌DNA组”中,R型细菌与S型细菌的数量变化,D错误。
故选:C。
【点评】本题结合曲线图,考查肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
11.(2分)某真核生物的亲本DNA分子双链均以白色表示,以黑色表示第一次复制出的DNA子链,以灰色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】DNA分子的复制是半保留复制,新合成的DNA分子中其中一条母链,一条是新合成的子链。
【解答】解:如果亲本DNA分子双链均以白色表示,以黑色表示第一次复制出的DNA子链,则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条黑色链,灰色表示第二次复制出的DNA子链,则第二次复制形成的4个DNA分子都含有一条灰色链,2个DNA分子含有一条白色链,2个DNA分子含有一条黑色链。
故选:C。
【点评】本题考查DNA复制的相关知识,对于DNA分子半保留复制特点的理解是本题考查的重点,解题时可以绘制模式图。
12.(2分)下列关于DNA复制过程中,正确顺序是( )
①互补碱基对之间氢键断裂;
②DNA聚合酶作用下把脱氧核苷酸连接成链;
③DNA分子在解旋酶作用下解旋;
④以母链为模板进行碱基互补配对并形成氢键;
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构。
A.③①②④⑤ B.③④②⑤① C.③①④②⑤ D.①③④②⑤
【答案】C
【分析】DNA复制过程为:
(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开。
(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
【解答】解:DNA复制的具体过程为:③DNA分子在解旋酶作用下解旋→①互补碱基对之间氢键断裂→④以母链为模板进行碱基互补配对并形成氢键→②DNA聚合酶作用下把脱氧核苷酸连接成链→⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构。
故选:C。
【点评】本题比较基础,考查DNA分子的复制,要求考生识记DNA分子复制的具体过程,能根据题干要求作出准确的判断,属于考纲识记层次的考查。
13.(2分)在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,离心后发现上层清液中的放射性偏高。下列分析合理的是( )
A.大肠杆菌的数量少 B.保温时间过长
C.搅拌充分 D.离心时转速适当
【答案】B
【分析】上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析:
①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:
a.保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。
b.保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。
②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
【解答】解:用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:
a.保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。
b.保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。
故选:B。
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
14.(2分)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究( )
A.DNA复制的场所 B.tRNA转运氨基酸
C.分泌蛋白的运输 D.遗传信息的转录
【答案】A
【分析】1、复制过程是以四种脱氧核苷酸为原料,以DNA分子的两条链为模板,在DNA解旋酶、DNA聚合酶的作用下消耗能量,合成DNA。
2、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在DNA解旋酶、RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
3、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【解答】解:A、DNA复制需要DNA模板、原料脱氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶,A正确;
B、mRNA与核糖体的结合,开始翻译mRNA上的密码子,需要tRNA运输氨基酸,不需要脱氧核苷酸,B错误;
C、分泌蛋白的需要内质网的加工,形成囊泡运到高尔基体,加工、分类和包装,形成分泌小泡,运到细胞膜,胞吐出去,与脱氧核苷酸无关,C错误;
D、遗传信息转录是由DNA合成RNA的过程,需要核糖核苷酸为原料,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查DNA的复制、分泌蛋白的合成和分泌、遗传信息的转录和翻译,要求考生识记DNA的复制,理解遗传信息的转录和翻译过程,识记分泌蛋白的合成和分泌,识记tRNA的种类及功能,能根据题干要求选出正确的答案,属于考纲识记和理解层次的考查。
15.(2分)下列关于RNA的叙述,正确的是( )
A.同一个体不同细胞中mRNA种类完全不同
B.一种tRNA只能识别并转运一种氢基酸
C.rRNA不参与蛋白质的合成过程
D.RNA分子中不含氢键
【答案】B
【分析】RNA分子的种类及功能:
(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板。
(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者。
(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
【解答】解:A、同一个体的不同种类细胞中基因是选择性表达的,所以不同细胞中mRNA和蛋白质不同,但有些是相同的,如与呼吸酶形成有关的mRNA是相同的,A错误;
B、一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,B正确;
C、rRNA组成核糖体,参与蛋白质的合成过程,C错误;
D、tRNA为单链、但分子中含有氢键,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查RNA分子的组成和种类,要求考生识记RNA的种类及功能,能对相关知识进行归纳总结,属于考纲识记层次的考查。
16.(2分)大多数生物翻译的起始密码子为AUG或GUG.在如图所示的某mRNA部分序列图中,若“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】密码子是mRNA上编码一个氨基酸的相邻的3个碱基,其中AUG或GUG为起始密码子.
【解答】解:根据题意和图示分析可知:下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则依此向前每3个相邻碱基为一个密码子,所以该mRNA的起始密码子是“3”GUG。
故选:C。
【点评】本题考查基因控制蛋白质合成的相关知识,意在考查考生从题干中获取有效信息的能力,能运用所学知识,通过比较、分析,做出合理的判断或得出正确的结论.
17.(2分)如图表示某真核生物细胞内DNA转录过程示意图,请据图分析下列说法正确的是( )
A.转录的方向向右、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸和碱基
B.转录的方向向右、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸基、五碳糖
C.转录的方向向左、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸基、五碳糖
D.转录的方向向左、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸基和碱基
【答案】D
【分析】分析题图:图示表示真核生物细胞内DNA转录过程示意图,其中a为RNA聚合酶,能催化转化过程;b为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸;c为胞嘧啶核糖核苷酸;d为转录形成的mRNA.
【解答】解:A、根据题中RNA聚合酶的位置和mRNA可知,转录的方向向左,b为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸;c为胞嘧啶核糖核苷酸;b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸和碱基,A错误;
B、根据题中RNA聚合酶的位置和mRNA可知,转录的方向向左,b为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸;c为胞嘧啶核糖核苷酸;b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸和碱基,B错误;
C、转录的方向向左,b为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸;c为胞嘧啶核糖核苷酸;b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸和碱基,C错误;
D、转录的方向向左、b与c在结构组成上相同的化学基团为磷酸基和碱基,D正确。
故选:D。
【点评】本题结合真核生物细胞内DNA转录过程示意图,考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息的转录和翻译的过程、场所、条件和产物等基本知识,能准确判断图中各字母的含义;掌握碱基互补配对原则的应用.
18.(2分)一条多肽链上有氨基酸100个,则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的基因片段至少要有碱基多少个?( )
A.100,200 B.300,600 C.300,300 D.200,300
【答案】B
【分析】mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,翻译过程中,mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA碱基数目的,是DNA(基因)中碱基数目的.即DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1.
【解答】解:DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1。
(1)该多肽链含有100个氨基酸,则作为合成该多肽的模板信使RNA至少含有碱基数目为100×3=300个;
(2)该多肽链含有100个氨基酸,则控制其合成的基因片段至少含有碱基数目为100×6=600个。
故选:B。
【点评】本题考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物,掌握其中的相关计算,能运用其延伸规律答题.
19.(2分)Qβ噬菌体是由RNA和蛋白质组成。当Qβ噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA可直接作为模板翻译三种蛋白质(含成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶),下列叙述正确的是( )
A.Qβ噬菌体的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
B.QβRNA上一定含有起始密码子和终止密码子
C.QβRNA的复制过程所需要的能量主要由大肠杆菌的线粒体提供
D.QβRNA侵入大肠杆菌后会整合到大肠杆菌染色体中
【答案】B
【分析】由题意知,Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,该病毒侵入宿主细胞即大肠杆菌后,遗传信息的传递途径是:。
【解答】解:A、Qβ噬菌体属于病毒,其寄生在大肠杆菌内增殖,而肺炎双球菌属于原核生物,通过二分裂方式进行增殖,A错误;
B、QβRNA可直接作为模板翻译三种蛋白质,说明其一定含有起始密码子和终止密码子,B正确;
C、大肠杆菌属于原核生物,细胞内不含线粒体,C错误;
D、大肠杆菌属于原核生物,细胞内不含染色体,D错误。
故选:B。
【点评】本题旨在考查学生对中心法则内容的理解和掌握,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识进行推理、判断。
20.(2分)真核生物细胞内存在种类繁多、长度为21﹣23个核苷酸的小分子RNA (简称miR),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链.由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是( )
A.阻断rRNA装配成核糖体
B.干扰tRNA识别密码子
C.妨碍双链DNA分子的转录
D.妨碍双链DNA分子的解旋
【答案】B
【分析】转录过程是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程.在翻译过程中,tRNA与mRNA配对,将运载的氨基酸按一定的顺序缩合成多肽.已知miR是长度为21﹣23个核苷酸的小分子RNA,其可以与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链.
【解答】解:A、根据题意分析已知,miR是与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链的,与rRNA装配成核糖体无关,A错误;
B、根据题意分析已知,miR是与相关基因转录出来的mRNA互补,则mRNA就无法与核糖体结合,也就无法与tRNA配对了,B正确;
C、根据题意分析,miR能与相关基因转录出来的mRNA互补,只是阻止了mRNA发挥作用,并不能妨碍双链DNA分子的转录,C错误;
D、根据题意分析已知,miR是与相关基因转录出来的mRNA互补,并没有与双链DNA分子互补,所以不会妨碍双链DNA分子的解旋,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查遗传信息的转录和翻译的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力.
21.(2分)冠状病毒是单链RNA病毒,其增殖和表达过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.冠状病毒由RNA和蛋白质组成
B.病毒RNA可直接作为翻译的模板
C.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成
D.冠状病毒属于RNA病毒,体内含有逆转录酶
【答案】D
【分析】分析题图:图示表示冠状病毒的增殖和表达过程,其可以以+RNA为模板合成﹣RNA,再以﹣RNA为模板合成+RNA,还可以直接以+RNA为模板翻译合成相应的蛋白质。
【解答】解:A、冠状病毒由RNA和蛋白质组成,A正确;
B、由图可知,病毒RNA可直接作为翻译的模板,B正确;
C、病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成,C正确;
D、冠状病毒属于RNA病毒,但不是逆转录病毒,因此其体内不含有逆转录酶,D错误。
故选:D。
【点评】本题结合图解,考查中心法则及其发展,要求考生识记中心法则的主要内容及后人对其进行的补充和完善,能正确分析题图,再结合图中信息准确答题。
22.(2分)研究发现,蚁群中的两种工蚁“守卫蚁”和“觅食蚁”从形体大小到角色分工都截然不同,但它们的基因却几乎一样。引起这些差异的不是基因的序列本身,而是对同一遗传指令的不同“解读”程度。某种药物的使用可使“守卫蚁”的行为发生转变开始觅食。下列分析错误的是( )
A.两种工蚁的差异说明遗传信息的执行情况不同
B.“守卫蚁”开始觅食是由于发生了基因突变
C.药物使“守卫蚁”觅食表明外界因素干扰基因表达
D.工蚁的行为转变现象有利于蚁群适应环境的变化
【答案】B
【分析】分析题意可知:“守卫蚁”和“觅食蚁”形体大小到角色分工都截然不同,它们的基因却几乎一样。引起这些差异的不是基因的序列本身,而是对同一遗传指令的不同“解读”程度。可见两种蚁的差异不在于基因,而在于遗传信息的执行情况不同。
【解答】解:A、根据试题的分析,两种工蚁的差异是基因表达不同的结果,即遗传信息的执行情况不同,A正确;
B、根据试题的分析,“守卫蚁”和“觅食蚁”的基因几乎一样,B错误;
C、某种药物的使用可使“守卫蚁”的行为发生转变开始觅食。可见基因的表达受外界因素的影响,C正确;
D、由工蚁的行为转变现象来看,蚂蚁可以根据环境的变化改变基因的解读情况,有利于蚁群适应环境的变化,D正确。
故选:B。
【点评】本题以守卫蚁的行为变化为载体,考查基因的表达与环境的关系,意在考查考生的审题能力,获取有效信息的能力,难度适中。
23.(2分)如图是牵牛花花青素合成和花色形成过程,从图中不能得出的结论是( )
A.牵牛花花瓣的颜色由多对基因共同控制
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢
C.若基因①不表达,则基因②、③不表达
D.牵牛花花瓣的颜色也会受到环境的影响
【答案】C
【分析】1、基因通过中心法则控制性状,包括两种方式:一是通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状;二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、由题图知,花青素是由苯丙氨酸转化而来,其转化需要酶1、酶2和酶3,花青素在不同的酸碱度下表现的颜色不同。
【解答】解:A、花青素决定花的颜色,而花青素的合成是由多对基因共同控制的,A正确;
B、基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,B正确;
C、基因具有独立性,基因①不表达,基因②和基因③仍然能够表达,C错误。
D、花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色,说明环境因素也会影响花色,D正确;
故选:C。
【点评】本题以图形的形式给出信息,考查基因控制生物性状的知识,关键是考查考生从题图中获取知识的能力和对基因的表达的理解程度。
24.(2分)图中a、b、c表示生物体内三种生理过程。下列叙述正确的是( )
A.a过程需要的原料为四种核糖核苷酸
B.在不同功能细胞中b过程的产物存在差异
C.转运1号氨基酸的RNA含有起始密码子
D.分生区细胞不能进行a过程
【答案】B
【分析】由题图可知,a过程是以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程,是DNA分子的复制过程;b是以DNA分子的一条链为模板形成mRNA的过程,是转录过程,c是以mRNA为模板,以氨基酸为原料,以tRNA为运输氨基酸的工具,形成蛋白质的过程,是翻译过程。
【解答】解:A、a是DNA分子复制,原料是四种脱氧核苷酸,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,在不同功能细胞中表达的基因不同,转录形成的mRNA和翻译形成的蛋白质不同,B正确;
C、转运氨基酸的RNA是tRNA,密码子存在于mRNA上,C错误;
D、分生区细胞具有分裂能力,能进行DNA的复制过程,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了遗传信息传递、基因的选择性表达等方面的知识,意在考查考生的识记能力、识图能力和分析能力。考生要能够识记DNA复制、转录、翻译发生的场所和时间,并能明确只有分裂的细胞中才能发生DNA分子的复制,难度适中。
25.(2分)如图所示为来自同一人体的3种细胞,下列叙述正确的是( )
A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA、蛋白质种类相同
B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同
C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
【答案】C
【分析】关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【解答】解:A、因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA相同,但由于基因的选择性表达,蛋白质种类有所不同,A错误;
B、各细胞中携带的基因相同,但由于基因的选择性表达,所以形态、功能不同,B错误;
C、虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水,C正确;
D、各细胞吸收葡萄糖的方式不相同,如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,D错误。
故选:C。
【点评】本题以图形为载体,考查细胞分化的相关知识,要求考生识记细胞分化的概念、特点及意义,掌握细胞分化的实质,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
二、解答题
26.(10分)据研究,并非任意两株R型菌与S型菌之间的接触都可发生转化.凡能发生转化的,其R型菌必须处于感受态.所谓感受态是指受体菌最易接受外源DNA片段,并能实现转化的一种生理状态.处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化:首先分泌感受态因子,该因子与细胞表面受体相互作用,诱导产生一些感受态特异蛋白,其中包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶.其转化过程图示如下:
请回答下列问题:
(1)步骤 ① 是将S型菌加热杀死的过程.
(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合,其中一条链在 核酸 酶的作用下水解,另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内.
(3)完成步骤④需要 限制性内切 酶和 DNA连接 酶,实现了 基因重组 .
(4)C细胞经DNA复制和细胞分裂后,产生大量的 S 型菌导致小鼠患败血症死亡.这说明 重组的S型基因 得到了表达.
(5)肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间 性状 的转移.
(6)以后科学家在不同物种之间的相关实验,说明生物界基因表达基本机制是相同的,一种生物的基因表达系统能够识别另一种生物所携带的遗传信息,并可在适当条件下加以表达.性状的表达需经过 转录 和 翻译 过程.
【答案】见试题解答内容
【分析】R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑).R型实际上是S型肺炎双球菌的突变类型,二者属于同一个物种.荚膜具有保护作用,除了具有抗干燥等功能外,还使细菌能抵抗吞噬作用和体液中的杀菌物质.
【解答】解:(1)实验过程中,首先要将S型菌加热杀死,因此步骤①是将S型菌加热杀死的过程.
(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合,其中一条链在核酸酶(DNA水解酶)的作用下水解,另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内.
(3)将外源DNA片段整合到R型菌的DNA双链,需要限制性内切酶形成末端和DNA连接酶进行缝合,从而实现基因重组.
(4)由于R型菌无毒,只有S型菌能使小鼠患败血症死亡,所以C细胞经DNA复制和细胞分裂后,重组的S型基因在细胞中得到了表达,产生了大量的S型菌.
(5)肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间性状转移.
(6)基因表达基本机制是转录和翻译过程.
故答案为:
(1)①
(2)核酸
(3)限制性内切 DNA连接 基因重组
(4)S 重组的S型基因(或DNA或重组的控制荚膜合成的基因)
(5)性状
(6)(基因的)转录 翻译
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力.
27.(10分)如图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题([]填序号):
(1)写出4、5的名称:4 胸腺嘧啶 ,5 脱氧核糖 。
(2)DNA分子两条链上的碱基通过[ 9 ] 氢键 连接起来。
(3)[ 7 ] 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 属于DNA的基本组成单位。
(4)由于[ 8 ] 碱基对 具有多种不同的排列顺序,因而构成了DNA的多样性。
(5)DNA在细胞内的空间构型为 双螺旋结构 。
(6)把此DNA放在含有15N原料的培养液中复制2代,子代DNA中只有一条单链含有15N的DNA分子占 1/2 。
(7)若此DNA要进行复制,场所一般在 细胞核 内。
【答案】(1)胸腺嘧啶 脱氧核糖
(2)9 氢键
(3)7 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(4)8 碱基对
(5)双螺旋结构
(6)1/2
(7)细胞核
【分析】1、DNA分子能够储存足够量的遗传信息,遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性:DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。
2、题图分析:图示为DNA分子结构模式图,其中1为胞嘧啶,2为腺嘌呤,3为鸟嘌呤,4为胸腺嘧啶,5为脱氧核糖,6为磷酸,7为脱氧核苷酸,8为碱基对,9为氢键,10为脱氧核苷酸链。
【解答】解:(1)结合分析可知,图中4为胸腺嘧啶,5为脱氧核糖,6为磷酸。
(2)DNA分子两条链上的碱基通过9氢键连接起来。
(3)7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是组成DNA的基本单位脱氧核苷酸中的一种。
(4)由于8碱基对具有多种不同的排列顺序,因而构成了DNA分子的多样性,也因此使DNA分子具有了储存大量遗传信息的能力。
(5)DNA在细胞内的空间构型为双螺旋结构,它最初是由是由沃森和克里克提出的,并且两位科学家经过深入的研究最终制作了DNA的双螺旋结构模型。
(6)由DNA的半保留复制特点可知,此DNA在含15N的培养液中复制2代后,子代DNA(4个)中只有一条单链含15N的DNA分子共有2个,即占子代DNA分子数的1/2。
(7)DNA主要存在于细胞核,所以DNA的复制一般在细胞核内。
故答案为:
(1)胸腺嘧啶 脱氧核糖
(2)9 氢键
(3)7 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(4)8 碱基对
(5)双螺旋结构
(6)1/2
(7)细胞核
【点评】熟知DNA的平面结构和空间结构的基本内容和特点是解答本题的关键,能正确辨析图示DNA平面结构中的各个部分的名称是解答本题的前提,掌握DNA分子结构多样性和特异性的含义是解答本题的另一关键。
28.(10分)如图甲是洋葱根尖结构示意图,图乙为该植物细胞进行有丝分裂的细胞周期中染色体与核DNA数目比的曲线。请据图回答下列问题:
(1)图甲中①②③④细胞形态不同的根本原因是 基因的选择性表达 ,其中分裂能力旺盛的是 ③ (填序号)。用显微镜观察有丝分裂装片时,应先在 低倍镜 下找到分生区的细胞,其细胞特点是 正方形,排列紧密 。
(2)图乙中bc段变化的原因是 DNA复制 。de段形成的原因 着丝粒断裂,姐妹染色单体分开成为两个子染色体 。
(3)图丙是图乙中的 cd 段(填字母)。图丁中H为 细胞板 ,其作用是 逐渐扩展,形成新的细胞壁 。
(4)已知图戊的横坐标是每个细胞的核DNA含量,若已知在取样的6000个细胞中,处于M期(分裂期)的细胞数为300个,M期时长1h,据图可知,G2时长是 4 h。
【答案】(1)基因的选择性表达 ③低倍镜 正方形,排列紧密
(2)DNA复制 着丝粒断裂,姐妹染色单体分开成为两个子染色体
(3)cd 细胞板 逐渐扩展,形成新的细胞壁
(4)4
【分析】分析图甲可知:图中①是根毛细胞,含有大液泡;②是伸长区细胞;③是分生区细胞,分裂能力旺盛;④是根冠细胞。
分析图乙可知:该是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体与DNA数量比例变化曲线图,ab分裂间期为DNA合成前期(G1),bc是DNA合成期(S),DNA合成后期(G2);cd段表示前期、中期;de段表示后期着丝点分裂;ef表示细胞分裂后期、末期。
分析图丙可知:细胞中染色体散乱分布,处于前期。
分析图丁可知:在细胞中央赤道板位置出现细胞板,处于末期。
分析图戊可知:图中D的DNA量是B的2倍,C表示DNA量在D、B之间。因此,表示处于S期(DNA的复制期)的是C,表示处于G2期、M期的是D,表示处于G1期的是B。
【解答】解:(1)甲图中①②③④细胞形态不同说明发生了细胞分化,其根本原因是基因的选择性表达,其中分裂能力旺盛的是③部位的分生区细胞,用显微镜观察有丝分裂装片时,应先在低倍镜下找到分生区的细胞,其细胞特点是排列紧密,呈正方形。
(2)图乙中发生bc段变化的原因是由于DNA复制,de段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两个子染色体。
(3)图丙中每条染色体上含有两条姐妹染色单体,2分子DNA,故对应图乙中的cd段,图丁中H为细胞板,其作用是随着分裂的进行,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁。
(4)从图丙中可以读出G1期的细胞数(B点)3000个,G2期和M期的细胞数之和=1500个,已知细胞总数=6000个,M期的细胞数=300个,所以G2期的细胞数=1500﹣300=1200个,S期(DNA复制期)的细胞数=6000﹣3000﹣1500=1500个。M期时长是1小时,处于M期的细胞数为300个,所以G2时长是1200÷300×1=4小时。
故答案为:
(1)基因的选择性表达 ③低倍镜 正方形,排列紧密
(2)DNA复制 着丝粒断裂,姐妹染色单体分开成为两个子染色体
(3)cd 细胞板 逐渐扩展,形成新的细胞壁
(4)4
【点评】本题结合题图,考查有丝分裂过程中涉及的相关知识点,要求考生识记根部结构,理解有丝分裂过程及其不同物质数目和染色体形态变化规律。
29.(8分)表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。高等生物某些基因在启动子(通常位于基因的上游,是一段特殊的碱基序列,能够决定相关基因的表达水平)上存在富含CpG二核苷酸的序列,称为“CpG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5﹣甲基胞嘧啶,但5﹣甲基胞嘧啶仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基转移酶(如图1所示),从头合成型甲基转移酶作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;日常型甲基转移酶作用于半甲基化的DNA,使其全甲基化。请回答下列问题:
(1)DNA甲基化 不会 (填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是 半保留复制 ,所以其产物都是 半 甲基化的,因此过程②必须经过 日常型甲基转移酶 (填“从头合成型甲基转移酶”或“日常型甲基转移酶”)的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)小鼠的A基因可编码胰岛素样生长因子﹣2(IGF﹣2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF﹣2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠表现为个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型为 全部正常 。F1雌雄个体间随机交配,则F2的表型及比例为 正常:矮小=1:1 。
(4)临床上5﹣氮杂胞嘧啶核苷常用于治疗DNA甲基化引起的疾病。推测5﹣氮杂胞嘧啶核苷可能的作用机制之一是5﹣氮杂胞嘧啶核苷在 DNA复制 过程中掺入DNA,导致与DNA结合的甲基转移酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度;另一种可能的机制是5﹣氮杂胞嘧啶核苷与“CpG岛”中的 胞嘧啶 竞争DNA甲基转移酶,从而降低DNA的甲基化程度。
【答案】(1)不会
(2)半保留复制 半 日常型甲基转移酶
(3)全部正常 正常:矮小=1:1
(4)DNA复制 胞嘧啶
【分析】解答本题的关键是紧扣图中和题中信息答题。解答第(1)题的关键信息是:“从头甲基化酶”只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;“持续甲基化酶”只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。解答第(3)题的关键信息是:来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。
【解答】解:(1)分析题意可知,DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。
(2)DNA复制方式为半保留复制。图2中①过程的产物都是半甲基化的。从头合成型甲基转移酶作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;日常型甲基转移酶作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化,因此过程②必须经过日常型甲基转移酶的催化才能获得与亲代相同的全甲基化状态。
(3)若纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交,则F1的基因型均为Aa,且其中来自父亲的A能够表达,因此F1的表现型是全部正常。F1雌雄个体间随机交配,来自父本的A基因能够表达,来自母本的A基因不能表达,则F2的表现型及比例应为正常:矮小=1:1。
(4)临床上5﹣氮杂胞嘧啶核苷常用于治疗DNA甲基化引起的疾病。甲基化离不开甲基转移酶,5﹣氮杂胞嘧啶可能的作用机制之一是5﹣氮杂胞嘧啶核苷在DNA复制过程中掺入DNA,导致与DNA结合的甲基转移酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度;另一种可能的机制是5﹣氮杂胞嘧啶核苷与“CpG岛”中的胞嘧啶竞争甲基转移酶,从而降低DNA的甲基化程度。
故答案为:
(1)不会
(2)半保留复制 半 日常型甲基转移酶
(3)全部正常 正常:矮小=1:1
(4)DNA复制 胞嘧啶
【点评】本题结合图解,考查DNA的复制、基因分离定律的实质及应用、遗传信息的转录和翻译的相关知识,要求考生识记DNA分子复制方式;识记遗传信息转录和翻译的条件等及知识,掌握基因分离定律的实质,能结合图中和题中信息准确答题,属于考纲理解层次的考查。
30.(12分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出
(1)实验思路, 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,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
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,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒 。
【答案】见试题解答内容
【分析】1、DNA和RNA的异同:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
RNA 核糖核苷酸 核糖 A、C、G、U 主要存在细胞质中
2、病毒没有细胞结构,不能在培养基上独立生存,因此要标记病毒,应该先标记细胞,再用被标记的细胞培养病毒,这样才能得到被标记的病毒。
【解答】解:(1)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,通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。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,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
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,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
(2)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
故答案为:
(1)实验思路:
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,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
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,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。
(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌实验及其迁移应用,要求考生识记DNA和RNA的异同,能据此设计实验思路,同时预测实验结果和结论,属于理解和应用层次的考查。
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