专题突破练9遗传的分子基础一、选择题1.细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜,菌落光滑,可致病,对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型:R型,无荚膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(记为Penr S型)。现用Penr S型细菌和R型细菌进行下列实验,对其结果的分析最合理的是()A.甲组中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复B.乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后仍有两种菌落继续生长C.丙组培养基中含有青霉素,所以生长的菌落是Penr S型细菌D.丁组培养基中无菌落生长导学号50074039答案 D解析 甲组中部分R型菌可转化为Penr S型菌,使部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后小鼠不可康复;乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后只有Penr S型菌的菌落能继续生长;丙组培养基中含有青霉素,R型菌不能生长,也不能发生转化,所以不会出现菌落;丁组中因为Penr S型菌的DNA被水解而无转化因子,且R型菌不抗青霉素,所以无菌落生长。2.下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断下列说法正确的是()A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D.RNA是TMV的主要遗传物质答案 A解析 TMV放入水和苯酚中后,RNA和蛋白质分离,A项正确。通过接种的方式,TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中,B项错误。此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程,C项错误。此实验说明RNA是TMV的遗传物质,D项错误。3.用一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个。下列叙述不正确的是()A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等B.噬菌体DNA含有(2m+n)个氢键C.该噬菌体繁殖4次,子代中只有14个含有31PD.噬菌体DNA第4次复制共需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸答案 C解析 噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入大肠杆菌,噬菌体的DNA复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和能量等,A项正确。噬菌体的DNA上有m个碱基对,共有2m个碱基,其中胞嘧啶有n个,即C=n,则G=n,A=T=(2m-2n)/2=m-n,DNA中的氢键数为3n+2(m-n)=2m+n(个),B项正确。噬菌体繁殖4代,产生24即16个子代,子代中全部含有31P,C项错误。噬菌体DNA第4次复制需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数为24-1(m-n)=8(m-n)个,D项正确。4.(2017辽宁沈阳期末,23)下图中DNA分子片段中一条链由15N构成,另一条链由14N构成。下列有关说法错误的是()A.处为磷酸二酯键,DNA解旋酶作用于处B.是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C.若该DNA分子中一条链上G+C=56%,则无法确定整个DNA分子中T的含量D.把此DNA放在含15N的培养液中复制2代,子代中含15N的DNA占100%答案 C解析 处为磷酸二酯键,是限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的作用位点;处为氢键,是DNA解旋酶的作用位点,A项正确。处是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B项正确。若该DNA分子中一条链上G+C=56%,那么在整个DNA分子中,G+C=56%,A+T=1-56%=44%,A=T=22%,C项错误。把此DNA放在含15N的培养液中复制2代,得到4个DNA分子,根据DNA的半保留复制特点,子代DNA分子中均含15N,D项正确。5.研究发现,神经退行性疾病与神经元中形成的R-1oop结构有关。R-1oop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段,由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链,导致该片段中的非模板链只能以单链状态存在。下列叙述错误的是()A.R-1oop结构中杂合链之间通过氢键连接B.R-1oop结构中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等C.R-1oop结构中的DNA单链也可转录形成相同的mRNAD.R-1oop结构的形成会影响遗传信息的表达答案 C解析 杂合链中,mRNA与DNA模板链的碱基互补配对形成氢键,A项正确。DNA双链中嘌呤的数目与嘧啶的数目相等,mRNA为单链,无法判定其上嘌呤与嘧啶的数目关系,所以R-loop结构中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等,B项正确。据题意知,单链DNA为非模板链,一般不能转录,如果转录,其转录的mRNA与模板链转录的mRNA互补,C项错误。R-loop结构的形成影响模板链的转录,从而影响遗传信息的表达,D项正确。6.下图为真核细胞细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中1对碱基改变)。下列相关叙述错误的是()A.该基因1链中相邻碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接B.基因突变导致新基因中(A+T)/(G+C)的值减小,而(A+G)/(T+C)的值增大C.RNA聚合酶进入细胞核参加转录过程,能催化核糖核苷酸形成mRNAD.基因复制过程中1链和2链均为模板,复制后形成的两个基因中遗传信息相同答案 B解析 基因的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接,A项正确。图示基因突变时,AT碱基对被GC碱基对替换,新基因中(A+T)/(G+C)的值减小,但(A+G)/(T+C)的值不变,B项错误。RNA聚合酶在细胞核中参与转录过程,C项正确。DNA复制时两条母链均为模板,复制形成的两个基因相同,D项正确。7.(2017河北唐山一中月考,23)图1和图2是基因控制胰蛋白酶合成的两个主要步骤,下列叙述正确的是()A.图1和图2所示过程的进行方向都是从右往左B.图1中乙与丁是同一种物质C.图2中共有RNA、多肽和多糖三种大分子物质D.图1和图2中的碱基互补配对方式相同答案 A解析 根据图1中RNA聚合酶的位置可知,该过程进行的方向是从右向左;根据图2中多肽链的长度可知,该过程进行的方向是从右向左,A项正确。图1中乙为胞嘧啶脱氧核苷酸,丁为胞嘧啶核糖核苷酸,两者不是同一种物质,B项错误。图2中共有RNA、多肽和蛋白质三种大分子物质,C项错误。图1中碱基配对方式为AU、TA、CG、GC,而图2中的碱基互补配对方式为AU、UA、CG、GC,图1和图2中的碱基配对方式不完全相同,D项错误。8.图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程,据图分析下列表述不恰当的是()甲乙丙A.正常人体细胞内不会进行4、6、7过程B.1、4、6、8、10过程均需要核糖核苷酸作为原料C.1过程需要RNA聚合酶参与,3过程需要DNA聚合酶参与D.病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程答案 B解析 图甲表示DNA的复制、转录和翻译过程,图乙表示RNA的复制和翻译过程,图丙表示RNA的逆转录、DNA的复制、转录、翻译过程。正常人体细胞内不会进行RNA的复制和逆转录过程。1、4、6、8过程的产物为RNA,需要核糖核苷酸作为原料,但10过程表示DNA的复制,需要脱氧核糖核苷酸作为原料。1过程需要RNA聚合酶参与,3过程需要DNA聚合酶参与。病毒不具有独立代谢的能力,不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程。9.反义RNA是指与mRNA或其他RNA互补的小分子RNA,当其与特定基因的mRNA互补结合,可阻断该基因的表达。研究发现抑癌基因的一个邻近基因能指导合成反义RNA,其作用机理如下图。下列有关叙述不正确的是()A.图中转录成反义RNA的模板链与转录成mRNA的抑癌基因模板链相同B.将该反义RNA导入正常细胞,会导致正常细胞癌变C.反义RNA能与DNA互补结合,故能用其制作DNA探针D.能够抑制该反义RNA形成的药物有助于预防癌症的发生答案 A解析 由题意可知,转录成反义RNA的模板链与转录成mRNA的抑癌基因模板链是互补的,A项错误。由题图可知,该反义RNA可以和抑癌基因转录的mRNA结合,使抑癌基因不能表达,从而导致正常细胞癌变,能够抑制该反义RNA形成的药物有助于预防癌症的发生,B、D两项正确。反义RNA能与DNA互补结合,所以可以作为与其互补的DNA的探针,C项正确。10.(2017湖南长沙一中月考,21)下列关于图示的说法错误的是()A.图一所示过程相当于图三的过程,主要发生于细胞核中B.若图一的中A占23%,U占25%,则相应的双链DNA片段中A占24%C.图二所示过程相当于图三的过程,所需原料是氨基酸D.正常情况下在动植物细胞中可能发生的是过程答案 D解析 图一所示为转录过程,相当于图三的过程,主要发生于细胞核中,A项正确。若图一的中A占23%,U占25%,即A+U 占48%,则根据碱基互补配对原则,控制合成的相应的双链DNA片段中A+T占48%,而A=T,因此该双链DNA片段中A占24%,B项正确。图二所示为翻译过程,相当于图三的过程,所需原料是氨基酸,C项正确。只能发生在某些被RNA病毒侵染的生物细胞中,D项错误。二、非选择题11.下图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(15),请据图回答相关问题。(1)物质1是构成DNA的基本单位,与RNA的基本单位相比,两者成分方面的差别是;。(2)催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有(供选酶:RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶)。(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链,如果DNA耐高温的能力越强,则(填“GC”或“AT”)碱基对的比例越高。(4)RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异,请结合图5和有关RNA的结构说明其原因:。答案 (1)DNA中的五碳糖为脱氧核糖,RNA中的五碳糖为核糖DNA特有碱基为T,RNA特有碱基为U(2)DNA聚合酶(3)GC(4)DNA双螺旋结构较稳定,RNA单链较不稳定解析 (1)DNA与RNA相比,主要区别是DNA中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U。(2)图2是由脱氧核苷酸分子脱水缩合形成的脱氧核苷酸链,它的形成过程需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多,DNA分子热稳定性越强,GC之间有3个氢键,AT之间有2个氢键,DNA中GC碱基对的比例越高,DNA的热稳定性越强。(4)RNA 是单链结构,其结构稳定性较差,DNA分子是双螺旋结构,其结构稳定性较强,所以单链RNA更容易发生变异。12.下图为某哺乳动物红细胞的形成过程示意图,请回答下列问题。(1)由造血干细胞形成系列幼红细胞的过程称为,这是细胞内的结果,通常情况下,某个体所有造血干细胞的遗传信息完全相同,原因是。(2)血红蛋白的合成过程为,图中能合成血红蛋白的细胞有中幼红细胞和。(3)研究发现,某毒素只能与染色质结合,导致染色质中的DNA不能解旋。在该毒素作用下,造血干细胞内的过程受阻,从而使造血干细胞停留在细胞周期的。导学号50074040答案 (