第三章 遗传的分子基础--综合练 高中生物学浙科版（2019）必修2 (含解析）

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2026浙科版高中生物学必修2
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20小题,每小题2分,共40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.研究表明,在肺炎链球菌的转化实验中,将R型菌转化为S型菌的物质是S型菌的(　　)
A.RNA　　　B.DNA　　　C.蛋白质　　　D.多糖
2.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
3.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增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
4.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
5.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,小鼠患败血症死亡可由S型菌引起
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
6.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.最多能搭建出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
7.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
8.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
9.一个用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
10.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
11.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控制合成的一条多肽链中含有肽键(　　)
A.20个　　　B.15个　　　C.16个　　　D.18个
12.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
13.端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当端粒短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'-UAACCC-3')使端粒DNA序列延伸,作用机理如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.端粒酶向右移动完成G链的延伸为逆转录过程
B.以延伸的G链为模板形成C链需要DNA聚合酶的催化
C.端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为3'-GGGTTA-5'
D.与正常细胞相比,肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高
14.如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
15.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
16.防御相关逆转录酶(DRT)系统在细菌抵抗噬菌体侵染方面发挥着重要作用,科研人员解析了肺炎克雷伯菌的DRT2系统抵御T5噬菌体侵染的机制如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.该研究表明细菌能以RNA为模板创造自身不含有的基因
B.①②④均涉及转录和翻过程
C.①②过程都有氢键、磷酸二酯键的形成与断裂
D.图示过程包括了中心法则的所有内容
17.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
18.色氨酸合成酶基因的mRNA的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.此过程可能发生在原核细胞内,转录模板链的3'端位于右侧
B.2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C.色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行
D.色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
19.真核细胞的基因经转录会产生前体mRNA,内含子转录的RNA片段会被剪接体(由一些蛋白质和小型RNA构成)切除并快速水解,外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA,如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.转录时,RNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端移动
B.翻译时,核糖体沿成熟mRNA链的5'端向3'端移动
C.剪接体识别结合前体mRNA时,需符合A-U、G-C碱基配对原则
D.b表示内含子转录出的RNA片段,不能编码蛋白质
20.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
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(14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组小白鼠发病,B、D组小白鼠未发病,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。
22.(12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,离心后的悬浮液中放射性增强,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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
23.(11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)。
24.(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,①②③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上的反密码子为3'UAC5',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　　　　　　　　　　　　　　　。
25.(11分)如图表示人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)和新型冠状病毒(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。
答案与分层梯度式解析
第三章　遗传的分子基础
1.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。
2.D　该实验提取物来自活的S型菌,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;①②③④组均为实验组,通过对这4组实验结果的分析,可探究出肺炎链球菌的遗传物质是DNA,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。
3.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使细菌沉到试管底部,噬菌体的蛋白质外壳位于上层,B错误;噬菌体在大肠杆菌内增殖的过程中有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由亲代噬菌体的DNA编码,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。
4.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,因此病毒丙增殖所得子代病毒具有乙种病毒RNA和乙种病毒蛋白质,C符合题意。
5.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。
6.D　据题意可知,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,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,故最多能搭建出14个脱氧核苷酸,A错误;根据碱基互补配对原则,“4个C、6个G、3个A、7个T”能组成4个G-C碱基对和3个A-T碱基对,共7个碱基对,但是本题中脱氧核糖和磷酸之间的连接物较少,大大制约了搭建的DNA分子模型中的脱氧核苷酸数,设所搭建的DNA分子片段含有n个碱基对,则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物(2n-1)个,双链DNA分子共需(2n-1)×2个,已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个,则n=4,所以只能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段,B错误,D正确;由上述分析可知,利用题述材料最多能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段,但可用的碱基对为4个G-C和3个A-T,每种碱基对的数量是有限的,所以理论上能搭建出的DNA分子模型少于44种,C错误。
7.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,该双链DNA片段中,A=T、G=C,则该双链DNA片段中(A+C)/(T+G)的值为1,D错误。
8.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、另一条链含有15N,B错误;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,因为无论是半保留复制还是全保留复制,子代DNA分成单链后,均可得到含14N的单链和含15N的单链,离心结果相同,C错误;DNA不含S,因此不能用分别含有35S、32S标记的化合物代替15NH4Cl、14NH4Cl进行实验,D错误。
9.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,该DNA分子在不含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。
10.B　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,C正确;“复制机器”含有解旋酶和DNA聚合酶等,催化DNA进行解旋和子链合成,D正确。
11.B　该mRNA中起始密码子为AUG,其后的碱基A+C+(40个碱基)+C+U+C,共45个碱基,为3的倍数,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的48个碱基(16个密码子)可编码氨基酸,故该条多肽链由16个氨基酸构成,含有15个肽键,B符合题意。
12.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,其增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。
13.C　由题干信息可知,端粒酶可以其携带的RNA为模板使端粒DNA序列延伸,题图中,C链、G链为DNA链,端粒酶以其携带的RNA为模板从左向右移动完成G链的延伸,该过程为逆转录过程,以延伸的G链为模板形成C链需要DNA聚合酶的催化,A、B正确;端粒酶携带的RNA含短重复序列5'-UAACCC-3',以该序列为模板延伸的端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3',C错误;肿瘤细胞有较强的细胞增殖能力,故推测与正常细胞相比,肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高,D正确。
14.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复制过程,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。
15.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。
16.A　题图解读
①为转录过程,细菌DNA转录得到非编码RNA;②为转录和翻译过程,细菌DNA经过转录和翻译得到逆转录酶;非编码RNA通过滚环逆转录的方式得到一段串联重复的单链互补DNA序列;③为以DNA一条链为模板合成双链互补DNA的过程;④为转录和翻译过程;⑤为Neo蛋白发挥作用的过程。
由题图可知,细菌能以RNA为模板创造自身不含有的基因,如编码Neo蛋白的基因,A正确;由“题图解读”可知,①不涉及翻译过程,B错误;基因转录过程中没有磷酸二酯键的断裂,翻译过程中没有磷酸二酯键的断裂和形成,C错误;题图所示过程中没有RNA的复制,D错误。
17.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;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,在DNA复制时与腺嘌呤配对,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。
18.D　由题图可知,转录和翻译同时进行,可能发生在原核细胞内;随着核糖体右移,肽链变长,说明mRNA的3'端在右侧,转录模板链和mRNA反向平行,故转录模板链的3'端位于左侧,A错误。题图中,mRNA上的2、3区段可局部配对,3、4区段可局部配对,推测2和4区段存在相同或相似的核糖核苷酸序列,B错误。
19.A　转录时mRNA自身的延伸方向是从5'端到3'端,因此RNA聚合酶沿模板链的3'端向5'端移动,A错误;翻译时核糖体沿成熟mRNA的移动方向是5'端到3'端,B正确;剪接体由一些蛋白质和小型RNA构成,故其识别结合前体mRNA时,需符合A-U、G-C碱基配对原则,C正确;真核细胞的基因转录后产生的前体mRNA会被剪接体切除内含子转录的RNA片段并使之快速水解,由题图可知,b被切除,所以b表示内含子转录出的RNA片段,不能编码蛋白质,D正确。
20.D　人体内含有全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,酶3合成正常,可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。
21.答案　(除特别注明外,每空1分)(2)该病毒核酸提取物(2分)　该病毒核酸提取物(2分)　DNA酶(2分)　该病毒核酸提取物(2分)　(3)B、C组小鼠发病,A、D组小白鼠未发病　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组小白鼠发病,A、D组小白鼠未发病。(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。
22.答案　(每空2分)(1)大肠杆菌　不含有　(2)使吸附在大肠杆菌上的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分开　被侵染的大肠杆菌　(3)没有侵染大肠杆菌　(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大肠杆菌上的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离。图中离心的目的是让沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。(3)32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染大肠杆菌时,DNA进入大肠杆菌内,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,所以经过离心过程后,悬浮液中放射性增强的原因:①培养时间较短,少量的噬菌体没有侵染大肠杆菌,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,只有寄生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。
23.答案　(除特别注明外,每空3分)(1)DNA聚合(2分)　(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,姐妹染色单体分离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,有的染色体上的其中一条姐妹染色单体含有放射性,有的染色体没有放射性,对应图乙中的B、C情况。
24.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,大大提高了翻译效率　原核细胞中的转录和翻译可同时同地点进行
题图解读
图示为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。
解析　(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上的反密码子为3'UAC5',与mRNA上的密码子AUG互补配对,则该tRNA所携带的氨基酸是甲硫氨酸。(3)由题图可知,靠近b位置的肽链长,靠近a位置的肽链短,因此核糖体在mRNA上的移动方向是a→b。(4)一个mRNA上可相继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,大大提高了翻译效率。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可同时同地点进行。
25.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(3分)　(4)不同　中心法则
题图解读
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为模板合成蛋白质。
解析　(1)新冠病毒和艾滋病病毒均为RNA病毒,遗传物质为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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