高考生物二轮复习 第一部分 专题四 遗传、变异和进化 命题源7 遗传的分子基础限时训练-人教版高三生物试题

遗传、变异和进化命题源7遗传的分子基础1.(2015·河北邯郸摸底)格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了()①DNA是遗传物质②RNA是遗传物质③DNA是主要的遗传物质④蛋白质和多糖不是遗传物质⑤S型细菌的性状是由DNA决定的⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的体内A．①④⑤⑥ B．②④⑤⑥C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥解析：选A。肺炎双球菌的转化实验证实了DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是遗传物质；R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞，并成功表达了某些性状。2．(2015·甘肃张掖月考)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，实验数据如图所示，下列说法不正确的是()A．细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌或由于侵染时间过长，部分子代噬菌体从细菌中释放出来B．实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%C．图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解D．噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高解析：选A。由图可知，细菌的感染率为100%；上清液35S先增大后保持在80%，说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离，仍然附着在细菌外面，离心后随细菌一起沉淀了；上清液中32P先增大后保持在30%左右，说明有30%的噬菌体没有侵染细菌，离心后位于上清液，若细菌发生裂解，上清液中32P的百分比会上升，不会保持不变，且被侵染细菌的存活率始终保持在100%，所以被侵染的细菌基本上未发生裂解，A错误。根据题意和图示分析可知：当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，B正确。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，C正确。如果培养时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高，所以噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，D正确。3.(原创题)遗传物质的探索过程是一个漫长而曲折的过程，在此过程中，许多科学家进行了实验探究，下列相关实验分析正确的是()A．格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验证明了遗传物质是DNAB．艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质C．T2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响D．T2噬菌体侵染细菌的实验也可以用N标记蛋白质和DNA解析：选C。选项A，格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验没有证明遗传物质是DNA，只是推测S型细菌内存在某种转化因子，能把R型细菌转化为S型细菌。选项B，艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质。选项C，T2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响，离心时间过长、过短均能影响实验结果。选项D，T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有N，做T2噬菌体侵染细菌的实验时，不能用该元素标记蛋白质和DNA。4．(2015·北京海淀期末)在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H—dT)的培养基中，3H—dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H—dT的培养基中培养一段时间。收集裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是()A．复制起始区在高放射性区域B．DNA复制为半保留复制C．DNA复制从起始点向两个方向延伸D．DNA复制方向为a→c解析：选C。由题干信息可知，DNA复制的前一段时间，培养基中含低剂量放射性标记，后一段时间含高剂量放射性标记，最终检测的放射性结果显示低剂量在中段，高剂量在两端，所以可推测DNA复制从起始点向两个方向延伸。5．(原创题)某生物细胞内有一对同源染色体，如图所示(a与a′、b与b′为姐妹染色单体，着丝点分裂后成为子染色体，细胞在有丝分裂过程中，子染色体a可与b′组合进入一个子细胞，也可与b组合进入一个子细胞，两种可能性在概率上是相等的)。若选取1000个该生物细胞作为研究对象，用15N标记这对同源染色体上的DNA分子双链，再放入不含15N标记的培养液中培养(细胞分裂同步)，则完成1次分裂、2次分裂、3次分裂所得子细胞中含15N标记的细胞个数分别为()A．2000、3000、5000 B．1000、2000、4000C．2000、3000、3500 D．2000、3000、4500解析：选C。因为DNA分子2条链均被15N标记，经过1次复制后，DNA分子为15N14N，所以完成1次分裂所得2000个子细胞都含15N；第2次分裂时，细胞中DNA分子(15N14N)复制后一半为14N14N，一半为15N14N，约有一半(1000个)细胞选择第一种分裂方式，含15N的子染色体都进入同一子细胞，产生的2000个子细胞中有一半不含15N，约有一半(1000个)细胞选择第二种分裂方式，含15N的子染色体分别进入2个子细胞，产生的2000个子细胞都含15N，所以4000个子细胞中共有3000个含15N标记；同理，在第3次分裂中含15N的细胞约有一半细胞选择第一种分裂方式，还有一半选择第二种分裂方式，8000个子细胞中有3500个含15N标记。6．(2015·福建泉州质检)H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8—氧—7—氢脱氧鸟嘌呤(8­oxodG)，8­oxodG与A互补配对。若DNA片段(—TCTCGA—,—AGAGCT—))有两个G发生上述氧化损伤，则该片段复制两次形成的子代DNA中不可能出现的是()A．一半分子碱基序列保持不变B．一半分子含有8­oxodGC．全部分子G—C碱基对数减少D．全部分子A—T碱基对数增多解析：选D。DNA复制是半保留复制，由题意分析可知，如果是DNA一条链中的2个G发生损伤后，形成的DNA分子中应有一半是正常的，一半是突变的，即一半分子碱基序列保持不变，A正确；一半分子突变后含有8­oxodG，B正确；因为G损伤后与A配对，如果是这两个G的损伤分别在2条链中，那么在复制形成的全部分子中G—C碱基对含量都会减少，C正确；而A—T碱基对最多在复制形成的4个DNA分子中有2个增加，D错误。7.(2015·吉林长春质量检测三)关于如图所示生理过程的叙述，正确的是()A．物质1上的三个相邻碱基叫作密码子B．该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与C．多个结构1共同完成一条物质2的合成D．结构1读取到AUG时，物质2合成终止解析：选B。物质1是mRNA，mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基构成一个密码子，A错误；题图所示为翻译过程，需要mRNA(翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸的工具)、rRNA(组成核糖体的主要成分之一)参与，B正确；结构1是核糖体，每个核糖体都独自合成一条多肽链，C错误；据多肽链长短可知结构1是从左向右移动的，所以结构1读取到UAA时，肽链合成终止，D错误。8．(原创题)下列关于RNA的叙述中，正确的是()A．每个mRNA上都含有64种密码子，可携带从DNA转录来的遗传信息B．每种tRNA上都有反密码子，特定的空间结构致使分子内部含有若干氢键C．具有催化功能的RNA是一种酶，这种RNA能为被催化的底物提供活化能D．rRNA是核糖体的重要组成成分，核糖体上存在A—T和T—A的配对方式解析：选B。密码子共有64种，但并非每个mRNA上都含有全部64种密码子，A错误；tRNA是一种单链RNA，含有一个反密码子，分子内部含有若干氢键，B正确；酶能降低化学反应的活化能，但不能为底物提供活化能，C错误；核糖体进行翻译时存在U—A和A—U的配对方式，D错误。9．(原创题)已知组成基因1和基因2的碱基种类及数量均相同，基因1和基因2转录形成mRNA1、mRNA2，翻译产生多肽1和多肽2，则下列相关叙述正确的是()A．mRNA1和mRNA2的碱基数量一定相同B．mRNA1和mRNA2的碱基种类一定相同C．多肽1和多肽2的氨基酸数量一定相同D．多肽1和多肽2的氨基酸种类一定相同解析：选B。基因1和基因2的碱基排列顺序不一定相同，则两基因中参与转录的区域可能也不同，因此转录产生的mRNA1和mRNA2的碱基数量不一定相同，但转录产生的mRNA中的碱基种类(均为A、U、G、C)一定相同，A错误、B正确；同理，翻译产生的两条多肽中，氨基酸数量不一定相同，并且组成蛋白质的约20种氨基酸并不一定都出现在两条多肽中，即两种多肽的氨基酸种类也不一定相同，C和D错误。10．(原创题)如图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程，据图分析下列表述中不恰当的是()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解析：选B。甲图表示DNA的复制、转录和翻译过程，乙图表示RNA的复制和翻译过程，丙图表示RNA的逆转录、DNA的复制、转录和翻译过程。正常人体细胞内不会进行RNA的复制、转录、翻译和逆转录过程。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。11.(2015·山西高三上学期诊考)请回答下列问题：(1)在利用噬菌体侵染细菌研究DNA和蛋白质的遗传功能时，该实验设计的关键思路是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)DNA分子的双螺旋结构为复制提供了__________，通过________________保证了复制的准确性，因而DNA分子能比较准确地在亲子代间传递信息。(3)为研究DNA的结构和功能，科学家做了如下实验。实验一：取四支试管，都放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，在各试管中分别放入等量的四种DNA分子，它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜的温度下培养一段时间，测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。该实验要探究的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同，则说明________________________________________________________________________。实验二：将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的另一支试管中，在适宜的温度下培养，一段时间后测定产物的含量。该实验模拟的是__________过程。结果没有检测到产物，原因是____________________。解析：(1)利用噬菌体侵染细菌的过程研究DNA和蛋白质遗传功能的关键是将DNA和蛋白质分开，单独观察其作用。(2)DNA分子的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板，而碱基互补配对原则又保证了复制的准确性。(3)在实验一中，由于四支试管中加入的脱氧核苷酸、ATP及酶均相同，所以，可根据试管中最后剩余的脱氧核苷酸来确定四种生物DNA分子中脱氧核苷酸的数量及比例。在实验二中，试管中加入核糖核苷酸模拟的是转录过程，但转录过程还需要RNA聚合酶及能量等，所以最后试管中没有相关产物形成。答案：(1)把DNA与蛋白质分开，单独观察其作用(2)精确的模板碱基互补配对(3)四种生物的DNA分子中脱氧核苷酸的数量和比例四种生物的DNA中脱氧核苷酸的数量和比例不同转录缺少转录时所需的酶与能量12．(原创题)通常分泌蛋白的氨基端(N端)上有长度约为30个氨基酸的一段疏水性序列，能被内质网上的受体识别，之后通过内质网膜进入囊腔，经一系列的加工形成“蛋白质产物”。如图表示某种分泌蛋白A合成过程中的某些阶段。请据图回答相关问题：(1)图中直接参与分泌蛋白A合成与加工过程的细胞器是________________。一般来说，囊腔中产生的“蛋白质产物”通常不具有生物活性，还需要经________(填细胞器)的进一步加工等。(2)研究发现结合在内质网上的核糖体与游离的核糖体并无结构上的明显区别，据此可推测核糖体是否结合到内质网上，实际上是由____________________________直接决定的。(3)编码疏水性序列的遗传密码最可能是图中mRNA的________(填数字)区段。少量的mRNA短时间内能指导合成大量蛋白质的原因是____________________________。(4)科研人员发现经诱变处理后，被处理的生物个体表现基因突变性状的个体数远少于实际发生基因突变的个体数。其原因可能是__________________________(答出两点即可)。进一步研究发现：诱变处理后分泌蛋白A基因中某一个碱基对发生变化，导致该分泌蛋白相对分子质量变小，经测序表明该蛋白质分子前端氨基酸序列正确，但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失，则该分泌蛋白A基因转录的模板链上相应位置碱基发生的变化为________(已知谷氨酸密码子：GAA、GAG，终止密码子：UAA、UAC、UCA)。解析：(1)据题意可知，图中直接参与分泌蛋白A合成与加工过程的细胞器是核糖体和内质网。囊腔中产生的“蛋白质产物”还需要经高尔基体的进一步加工、分泌等过程，才能具有生物活性。(2)“结合在内质网上的核糖体与游离的核糖体并无结构上的明显区别”，而“分泌蛋白的氨基端(N端)上有长度约为30个氨基酸的一段疏水性序列，能被内质网上的受体识别”，据此可推测核糖体是否结合到内质网上，实际上是由所合成的蛋白质氨基端有无疏水性序列直接决定的。(3)从图中可知，翻译的方向是从左向右，mRNA上的“1”区段对应编码疏水性序列。从图中可知一个mRNA分子可以和多个核糖体结合，这就使得少量的mRNA在短时间内能指导合成大量蛋白质。(4)经诱变处理后，被处理的生物个体表现基因突变性状的个体数远少于实际发生基因突变的个体数，其原因可能是密码子具有简并性，或基因发生隐性突变，或基因选择性表达，或基因突变发生在非编码序列等。根据题意知，发生突变后该分泌蛋白A基因转录形成的mRNA上编码谷氨酸的密码子突变为终止密码子，又因为只有一个碱基对发生变化，即mRNA上G→U，故分泌蛋白A基因转录的模板链相应位置上的碱基由C变为A。答案：(1)核糖体和内质网高尔基体(2)所合成的蛋白质氨基端(N端)有无疏水性序列(3)1一个mRNA分子可以和多个核糖体结合(4)密码子具有简并性、隐性突变、基因选择性表达、基因突变发生在非编码序列(任答两点即可)C→A13.(原创题)在许多脊椎动物和无脊椎动物的未受精的卵细胞质中贮存了许多mRNA，科学家为探究mRNA作用的发挥与卵细胞是否受精的关系，用海胆的未受精卵和受精卵作实验材料进行以下实验：实验一：放线菌素D是海胆卵RNA合成的抑制剂。在有放线菌素D或没有放线菌素D存在情况下，海胆受精卵对14C­实验二：将未受精的海胆卵和受精的海胆卵分别悬浮在含有14C­亮氨酸的条件下进行培养(0时间表示受精的时刻)，定时测定细胞中放射性亮氨酸的掺入累积量，请根据以上实验原理和结果回答下列问题：(1)海胆细胞中合成mRNA的场所是__________，mRNA的主要作用是__________________________。(2)直接将14C标记的缬氨酸用于蛋白质合成的细胞器是____________，该过程在生物学上称为______；此过程所依赖的模板是________分子，(3)图A中10h之前两曲线的变化基本一致，说明海胆____________