适考素能特训2-4-1遗传的物质基础(对应学生用书P127)(时间：45分钟，满分：90分)一、选择题(每小题3分，共45分)1.如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是( )A．①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、以四种核糖核苷酸为原料合成mRNAB．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP就可完成C．人的镰刀型细胞贫血症表明基因能通过控制蛋白质的结构而直接控制性状D．某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA、蛋白质一定会改变答案：C解析：①过程为转录，只以DNA的一条链为模板，A错误；②过程为翻译，还需要tRNA，B错误；由于密码子的简并性，突变后对应的密码子和之前对应的密码子可能编码同一种氨基酸，基因突变不一定导致蛋白质改变，D错误。2．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了以下4个实验：①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，经过一段时间后离心，检测到以上4个实验中放射性的主要位置依次是( )A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液C．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液D．沉淀、沉淀、沉淀、沉淀和上清液答案：D解析：在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液为噬菌体。①③都直接对细菌进行了标记，放射性标记主要出现在沉淀物中；②用32P只能标记噬菌体的DNA，在该实验中，噬菌体的DNA会进入细菌体内，放射性标记也主要出现在沉淀物中；④用15N可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而DNA可以进入细菌体内，故放射性标记会出现在上清液和沉淀物中。3.如图所示为高等生物多聚核糖体合成肽链的过程，有关该过程的说法正确的是( )-12-\nA．该图表示翻译的过程，图中核糖体从左向右移动B．多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸排列顺序上互不相同C．若合成某条肽链时脱去了100个分子的水，则该肽链中至少含有102个O原子D．细胞中核糖体越多，合成一条肽链所需时间越短答案：C解析：由图可知，该过程为翻译过程，由肽链的长短可知，图中核糖体的移动方向是从右向左，A错误。图示核糖体以一条mRNA为模板，合成的多条肽链的氨基酸排列顺序完全相同，B错误。若合成某条肽链时脱去了100个分子的水，说明该肽链有100个肽键，由101个氨基酸组成，肽链中的O原子存在于肽键(100个)、羧基端(2个)和R基(可有可无)上，至少含有102个，C正确。图中每个核糖体独自合成一条完整的肽链，所需时间相同，D错误。4．下列关于人类探索遗传奥秘历程中所用的科学实验方法的叙述中，错误的是( )A．孟德尔在以豌豆为材料进行遗传规律研究时，运用了统计学的方法B．萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时，运用了类比推理的方法C．格里菲思进行肺炎双球菌转化实验时，运用了放射性同位素标记法D．沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了建构物理模型的方法答案：C解析：孟德尔在以豌豆为材料进行遗传规律研究时，运用了统计学的方法；萨顿提出“基因位于染色体上”的假说运用了类比推理法；格里菲思进行肺炎双球菌转化实验时用不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，并未运用同位素标记法；沃森和克里克通过构建物理模型来研究DNA分子的双螺旋结构。5.关于图示的生理过程的说法，正确的是( )-12-\nA．该图所示的生物细胞有真正的细胞核B．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子C．该图表示的是转录和翻译D．该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供答案：C解析：由图可知，该图所示的生理过程包括转录和翻译过程，该图所示的生理过程既可发生在真核生物细胞内，也可发生在原核生物细胞内；mRNA上的终止密码子在tRNA上没有相应的反密码子；该图所示的生理过程所需的能量可由细胞质基质或细胞质基质和线粒体提供。6．在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素32P和35S所在部位依次是( )A．①、④ B．②、④C．①、⑤D．③、⑤答案：A解析：在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯用32P标记DNA，标记元素32P所在的部位为磷酸基团，用35S标记蛋白质，标记元素35S所在的部位为R基团。7．关于下列图示的叙述中，正确的是( )-12-\nA．甲图中共有5种核苷酸B．乙图所示的化合物中不含糖类物质C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖D．在人的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖答案：C解析：图甲表示的是转录过程，有A、T、G、C4种脱氧核糖核苷酸和A、U、G、C4种核糖核苷酸，共8种核苷酸；ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成，1个腺苷包括1个腺嘌呤和1个核糖；丙可能为腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能为腺嘌呤核糖核苷酸，组成其化合物的单糖为脱氧核糖或核糖；蔗糖是植物细胞特有的糖，在动物细胞内不可能检测到。8．据报道，PBA和TUDCA两种化合物有助于糖尿病治疗，这两种药物可以缓解“内质网压力”(指过多的物质如脂肪积累到内质网中使其出错的状态)和抑制JNK基因活动，以恢复Ⅱ型糖尿病患者的正常血糖，并已用Ⅱ型糖尿病小鼠进行实验并获得成功。以下对此分析不正确的是( )A．肥胖与Ⅱ型糖尿病的病因有关B．JNK基因活动受抑制是Ⅱ型糖尿病的另一病因C．内质网功能的出错，影响了胰岛素的加工D．Ⅱ型糖尿病小鼠胰岛素的分泌与高尔基体有关答案：B解析：由题意“PBA和TUDCA抑制JNK基因活动，以恢复Ⅱ型糖尿病患者的正常血糖”，可说明选项B错误。9．结合以下图表分析，有关说法正确的是( )抗菌药物青霉素环丙沙星红霉素利福平抗菌机理抑制细菌细胞壁的合成抑制细胞DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)能与核糖体结合，阻止其与RNA结合抑制RNA聚合酶的活性-12-\nA．①～⑤可发生在人体健康细胞中B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中D．环丙沙星、利福平和红霉素分别能抑制细菌的①②和③过程答案：D解析：逆转录和RNA自我复制可以在受病毒感染的细胞中发生，青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，利福平能抑制转录过程。结核杆菌是寄生菌，不可能发生④和⑤过程，根据图示不难看出环丙沙星、利福平和红霉素分别能抑制细菌的①②和③过程。10.如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是( )A．④所示的结构中贮存了遗传信息B．不同生物的DNA分子中④的种类无特异性C．该片段的两条链都可作为转录的模板链D．限制性核酸内切酶的切割位点在⑤处答案：B解析：④代表脱氧核苷酸，碱基对的不同排列顺序代表不同的遗传信息；不同生物的DNA分子中脱氧核苷酸的种类都是4种，无特异性；转录时是以DNA分子的一条链为模板的；限制性核酸内切酶的作用位点是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。-12-\n11.S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养S－Ⅱ型肺炎球菌可从中分离出R－Ⅱ型菌。Griffith将加热杀死的S－Ⅲ型菌与R－Ⅱ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的S－Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S－Ⅲ型菌小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是( )A．S－Ⅲ型菌经突变形成了耐高温型菌B．S－Ⅲ型菌是由R－Ⅱ型菌突变形成的C．R－Ⅱ型菌经过转化形成了S－Ⅲ型菌D．加热后S－Ⅲ型菌可能未被完全杀死答案：C解析：加热杀死的S－Ⅲ型菌与R－Ⅱ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的S－Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S－Ⅲ型菌小鼠未死亡，说明R－Ⅱ型菌经过转化形成了S－Ⅲ型菌。12．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列结果不可能的是( )A．含有14N的DNA分子占7/8B．含有15N的脱氧核苷酸链占1/16C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．复制后共产生16个DNA分子答案：A解析：DNA进行的是半保留复制，所以子DNA中至少有一条链是新合成的，又因原料含14N，所以含14N的DNA分子占100%，A错误；一个DNA分子连续复制4次会得到16个DNA,32条脱氧核苷酸链，其中有2条脱氧核苷酸链为母链(含15N)，位于两个子DNA中，故含15N的脱氧核苷酸链占2/32＝1/16，B、D正确；DNA分子中任何不相配对的碱基之和等于碱基总数的一半，C与A不配对，故DNA中A有200×1/2－60＝40个，而一DNA分子连续复制4次会得到16条DNA，相当于新合成15个DNA分子，故需要腺嘌呤15×40＝600个，C正确。13．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解死亡。以下说法不正确的是( )A．噬菌体直接利用大肠杆菌内的ATP作为能源物质B．噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的脱氧核糖核苷酸C．噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的核糖核苷酸D．噬菌体利用自身的核糖体以大肠杆菌内的氨基酸为原料合成蛋白质答案：D解析：噬菌体是寄生在细菌体内的病毒，利用大肠杆菌提供的能量、原料和场所实现自身的增殖，A、B、C正确，病毒没有细胞结构，不含核糖体，D错。-12-\n14．用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为( )A．在外壳中找到15N和35SB．在DNA中找到15N和32PC．在外壳中找到15ND．在DNA中找到15N、32P和35S答案：B解析：15N标记噬菌体的DNA和蛋白质，32P标记噬菌体的DNA,35S标记噬菌体的蛋白质。侵染细菌后，合成子代噬菌体的原料中没有放射性，所以只在子代噬菌体的DNA中含有15N和32P。15．下列甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程示意图，下列有关说法中，正确的是( )A．甲图所示过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B．甲图所示翻译过程的方向是从右到左C．乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板D．甲图和乙图中都发生了碱基配对并且碱基互补配对方式相同答案：B解析：一条多肽链的合成由一个核糖体完成；转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种；转录和翻译过程都发生了碱基配对，但碱基互补配对方式不同，如转录过程有T和A的配对，翻译过程则没有。二、简答题(共45分)16．(10分)RNA具有多种功能，请回答下列与RNA有关的问题。(1)在细胞生物中，DNA是遗传物质，RNA能辅助其实现遗传功能。在遗传信息表达过程中，mRNA的功能是________，在翻译过程中，核糖体提供场所，tRNA发挥的作用是________。(2)RNA一般是单链分子，但也可遵循________原则形成部分双链，再折叠产生复杂的空间结构。与DNA相比，RNA在化学组成上的区别是________。(3)四膜虫体内存在具有剪切某种底物分子能力的RNA分子(核酶)。正常情况下，核酶需要Mg2＋的辅助，在实验条件下让核酶处于Ca2＋-12-\n环境中，进行RNA分子的选择实验，实验结果如图所示。该结果表明四膜虫产生了在Ca2＋环境中________的核酶，其原因是某些碱基被替换，发生了________，通过________适应环境的个体逐渐增多。(4)四膜虫的例子说明：在生物体内无机盐离子具有________的作用；若将某种酶彻底水解获得的产物是________。答案：(1)将遗传信息从DNA传递给蛋白质'识别密码子并转运相应氨基酸'(2)碱基互补配对'五碳糖为核糖，碱基含U不含T'(3)具有催化活性(具有剪切底物能力)'基因突变'选择作用(或人工选择)'(4)维持细胞和生物体生命活动'磷酸、核糖和碱基或氨基酸解析：(1)在遗传信息表达过程中，通过转录遗传信息从DNA传递给mRNA，再通过翻译由mRNA传递给蛋白质，在翻译过程中tRNA携带相应的氨基酸与mRNA结合。(2)RNA与DNA的主要区别是RNA的五碳糖为核糖，含A、U、C、G四种碱基，而DNA的五碳糖为脱氧核糖，含A、T、C、G四种碱基。(3)由图可知，随着世代的增加，底物被剪切的百分比从0开始增加，说明产生了在Ca2＋环境中能剪切底物的核酶。(4)在生物体内无机盐离子具有维持细胞和生物体生命活动的作用；酶的化学本质是蛋白质或核酸，其彻底水解产物为氨基酸或磷酸、核糖和碱基。17．(10分)如图所示为植物在红光下，基因表达合成RuBisCo全酶和类囊体膜上某种复合物LHCP的过程。请回答以下问题。(1)由图可知在红光下，细胞先合成某种蛋白质，通过该蛋白质启动rbcS基因和cab基因的表达，由此推断此种蛋白在植物的新陈代谢过程中起________作用。-12-\nLHCP进入叶绿体的方式最可能是________。(2)图中的Ⅰ是________，Ⅲ是________；在Ⅱ场所合成SSU所需要的条件有模板(mRNA)、工具(tRNA)、________。(3)从图中分析，核糖体的分布场所有________，可进一步推知在________(细胞器)内也可能存在。LSU和SSU组装成RuBisCo全酶，则RuBisCo全酶的合成要受________共同控制。(4)从LHCP与RuBisCo全酶的分布位置推断，LHCP与光合作用的________过程有关，影响与RuBisCo全酶有关的光合作用过程的主要环境因素是________。答案：(1)调节'胞吞(内吞)'(2)mRNA'叶绿体DNA'氨基酸、酶、能量'(3)细胞质基质和叶绿体基质'线粒体'核基因和质基因(核DNA和质DNA)'(4)光反应'CO2浓度和温度解析：(1)由图示可知，该蛋白质能够启动基因表达，因此具有调节代谢的作用。LHCP为大分子物质，通过胞吞作用进入叶绿体。(2)分析图示可以看出，Ⅰ是mRNA，Ⅲ是DNA且存在于叶绿体内，为叶绿体DNA。(3)图示基因表达的过程中转录发生的细胞部位有两处：细胞核和叶绿体基质，翻译发生在细胞质基质和叶绿体基质中，而翻译的场所为核糖体，所以核糖体分布在细胞质基质和叶绿体基质。由于线粒体和叶绿体一样也含有DNA，可推知其内也可能有核糖体存在。(4)图示合成的LHCP定位于叶绿体类囊体膜上，应是参与光反应阶段。RuBisCo全酶催化光合作用的暗反应阶段，其主要影响因素为CO2浓度和温度。18．(9分)瘦蛋白又称OB蛋白，是脂肪细胞的ob基因表达而分泌的一种蛋白质激素，是含167个氨基酸的单链蛋白质分子，科学工作者已将人的ob基因定位于第7号染色体长臂上并研究其作用与遗传机理。(1)ob基因中的碱基排列顺序称为________，这种碱基排列顺序是ob基因所特有的，即基因的________。-12-\n(2)在ob基因的表达过程中，以________为模板转录合成mRNA的过程，称为转录；翻译时，运载氨基酸的物质是________。(3)科学家发现OB蛋白由167个氨基酸组成，但指导其合成的mRNA的碱基数却大于501个，主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)对某ob基因型肥胖家系进行调查，发现一对表现型正常的夫妇所生的两个孩子中，儿子正常，女儿患有典型的肥胖症，该病的遗传方式是________，这个女儿的基因型是________(用A、a表示)，如果其正常儿子与一个患该病的女性结婚，则他们生一个男孩，正常的概率为________。答案：(1)遗传信息'特异性'(2)ob基因的一条链'tRNA (3)mRNA的一端有终止密码子，其不编码氨基酸，且成熟的蛋白质肽链长度一般都小于合成时的长度(4)常染色体隐性遗传'aa'2/3解析：(1)遗传信息指基因中碱基的排列顺序，基因具有特异性即每个基因都有特定的碱基排列顺序。(2)转录过程是以DNA(基因)的一条链为模板合成mRNA的过程，翻译过程以mRNA为模板，由tRNA负责运载氨基酸。(3)OB蛋白由167个氨基酸组成，因此应由mRNA上的167个密码子决定即对应mRNA上的501个碱基，但mRNA的一端上存在终止密码子，而终止密码子不编码氨基酸，且成熟蛋白质肽链长度一般小于合成时的长度，因此指导OB蛋白合成的mRNA的碱基数量会大于501个。(4)由题分析可知，ob基因肥胖症为常染色体隐性遗传，因此患病女儿的基因型为aa，该夫妇所生的正常儿子的基因型为1/3AA或2/3Aa，其与患病女性(aa)婚配，生一个男孩，正常的概率为1/3＋2/3×1/2＝2/3。19．(8分)如图表示基因指导蛋白质合成的过程。请分析并回答：(1)甲过程需以②________为原料，在①________的催化下完成。-12-\n(2)图中③表示________，其作用是________。(3)核糖体在⑤上的移动方向是________(填“向左”或“向右”)。若在⑤中插入一个碱基，则可能导致肽链的________和________发生改变。答案：(1)核糖核苷酸'RNA聚合酶(2)tRNA识别并转运氨基酸 (3)向右长度氨基酸序列解析：(1)此图表示基因指导蛋白质合成的过程，①是RNA聚合酶，②是核糖核苷酸，③是tRNA，④是氨基酸，⑤是mRNA。甲过程是转录，其原料是②，即核糖核苷酸。转录需要①，即RNA聚合酶的催化。(2)图中③表示tRNA，其作用是识别并转运氨基酸。(3)由核糖体左侧tRNA上连接的是肽链，右侧tRNA上连接的是氨基酸，可知核糖体在⑤上的移动方向是向右。若在⑤中插入一个碱基，可能形成终止密码子，则肽链的合成停止，其长度变短，也可能是密码子改变，决定的氨基酸改变，则氨基酸的序列发生改变。20.(8分)(1)图Ⅰ中的甲结构是一个________分子结构，图中被运输的氨基酸是________(脯氨酸的密码子为CCG，精氨酸的密码子为CGG，丙氨酸的密码子为GCC，甘氨酸的密码子为GGC)，图Ⅰ碱基互补配对发生在________之间。(2)图Ⅱ表示的是________，人体细胞内所具有的过程是________(填序号)。要完成⑤过程所需要的特殊酶是________。答案：(1)tRNA(转运RNA)丙氨酸tRNA分子内局部折叠链片段之间，tRNA的反密码子与mRNA的密码子(答不完整不给分)(2)中心法则(或遗传信息传递途径)①②③逆转录酶解析：-12-\n(1)图Ⅰ中的甲结构是tRNA，tRNA上反密码子的阅读方向是从其携带氨基酸端即3′端开始，也即密码子从mRNA的5′端开始阅读。(2)图Ⅱ显示的是中心法则图解，人体内只有DNA的复制、转录和翻译过程，⑤是逆转录过程，需要逆转录酶。-12-
