专题一 遗传的分子基础(时间：30分钟)小题对点练考点一 DNA是遗传物质的经典实验1．下列有关证实“DNA是遗传物质”的实验的叙述中，不正确的是( )。A．噬菌体侵染细菌的实验比细菌转化实验更具有说服力B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组C．对S型细菌的物质进行提纯鉴定后，才能加到培养R型细菌的培养基中D．噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离解析 与噬菌体侵染细菌的实验相比，细菌转化实验中提取的DNA的纯度达不到100%，故噬菌体侵染细菌的实验比细菌转化实验更具有说服力；S型细菌的DNA与R型细菌的DNA重组，导致R型细菌转化为S型细菌；将S型细菌的物质进行提纯鉴定后，加到培养R型细菌的培养基中，才能准确分析各物质的作用；噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。答案 D2．(2022·山东调研卷)如图表示格里菲思所做肺炎双球菌转化实验的部分实验过程。结合完整的肺炎双球菌转化实验，下列说法错误的是( )。A．与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却B．若从死鼠体内分离出有毒的S型菌，则表明无毒的R型菌能转化为有毒的S型菌C．该转化实验不能证明DNA是遗传物质D．S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发老鼠患病9\n解析 选项A正确，与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死R型菌；选项B正确，若从死鼠体内分离出有毒的S型菌，则表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌；选项C正确，该转化实验不能证明DNA是遗传物质；选项D不正确，由于S型菌有荚膜，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，使老鼠患病。答案 D考点二 DNA分子的结构与复制3．(2022·山东济宁期末)下图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是( )。A．该基因中不可能含有S元素B．该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2C．DNA解旋酶作用于②部位D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4解析 DNA分子的化学元素组成为C、H、O、N、P，不含有S元素，A正确；该基因中，A占全部碱基的20%，则A＝T＝20%,(C＋G)＝1－(A＋T)＝1－2×20%＝60%，所以该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)＝60%∶40%＝3∶2，B正确；DNA解旋酶作用于②氢键部位，C正确；将该基因置于14N培养液中复制3次后，共产生8个DNA分子即16条脱氧核苷酸链，含15N的脱氧核苷酸链只有2条，占1/8，D错误。答案 D4．一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )。A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3解析 由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10000×20%＝2000(个)，C＝G＝10000×30%＝3000(个)，则含有的氢键数为2000×2＋3000×3＝1.3×104(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×7＝2.1×104(个)；子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为2∶14＝1∶7；子代DNA分子中含有32P的分子数与只含有31P的分子数之比为2∶6＝1∶3。答案 B9\n5．(2022·山东枣庄期末)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同，图一表示DNA分子中G＋C含量(G＋C数占全部碱基的比例)与Tm的关系；图二表示某生物b基因正常转录过程中的局部图解。下列有关叙述错误的是( )。A．据图一，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关B．两DNA分子若Tm值相同，则G＋C数量不一定相同C．图二中，转录时的模板是基因的一条链，原料是四种游离的脱氧核苷酸D．据图二中，若b1链的(A＋T＋C)/b2链的(T＋A＋G)＝1，则b2为DNA链解析 据图一知，DNA分子的Tm值与C＋G含量呈正相关；两DNA分子若Tm值相同，则它们G＋C含量相同，但C＋G的数量不一定相同；转录的模板是基因的一条链，原料是四种游离的核糖核苷酸。答案 C考点三 遗传信息的表达6．(2022·海南卷，21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述：①携带遗传信息 ②能转运氨基酸 ③能与核糖体结合 ④能转录产生RNA ⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子 ⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换其中正确的是( )。A．①③⑤B．①④⑥C．②③⑥D．②④⑤解析 基因是具有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过转录传递到RNA，通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构，基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换，即基因突变，故选B。答案 B7．(2022·山东高考信息卷二)如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。请判断下列说法中正确的是( )。9\nA．分析题图可知①是β，完成此过程的场所是细胞核B．除图中所示的两种RNA之外，RNA还包括tRNAC．图中②到③的过程需要在核糖体上进行D．能够决定氨基酸的③的种类有61种解析 选项A错，根据碱基互补配对原则，从图中②的碱基组成可以确定β链是转录模板，蓝藻是原核生物，没有细胞核。选项B错，RNA包括mRNA(图中②)，tRNA(图中③)和rRNA(核糖体RNA)。选项C正确，图中②到③的过程是翻译过程，在核糖体上进行。选项D错，能够决定氨基酸的是密码子，密码子在mRNA上，③是tRNA，能够决定氨基酸的密码子有61种。答案 C8．(2022·江苏卷，6)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是( )。A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病解析 HIV病毒属反转录病毒，经反转录形成DNA，再经转录、翻译合成子代病毒蛋白质外壳，A正确；在侵染宿主细胞时，HIV整体进入宿主细胞，B错误；HIV的遗传物质RNA经逆转录形成的DNA可整合到患者细胞的染色体DNA上，在感染的细胞内生产出大量的HIV，最后宿主细胞裂解释放子代病毒，C正确；根据题图中的中心法则可知，病毒DNA是通过逆转录过程合成的，需要逆转录酶的催化，可通过研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。D正确。答案 B9．下图表示真核细胞内有关遗传信息传递和表达的过程，下列有关叙述正确的是9\n( )。A．图1和图2过程中均发生着相同的碱基互补配对B．图1中①是DNA聚合酶，图2中②是tRNAC．图1所示过程只发生在细胞核中D．图2所示多肽合成到Gly就终止，导致合成结束的终止密码子是UAG解析 图1为DNA复制，图2为翻译，两过程发生的碱基互补配对原则不完全相同；图1中①为解旋酶，②为DNA聚合酶，图1所示过程既可发生于细胞核中，也可发生于线粒体、叶绿体中。答案 D10．如图是真核生物中基因控制蛋白质合成的示意图。下列有关说法正确的是( )。A．①过程进行的场所是细胞核B．a上三个相邻的碱基可表示密码子C．一个DNA分子通过①过程只能合成出一种mRNAD．一个mRNA分子上可以同时结合多个核糖体进行②过程解析 图中①表示转录，②表示翻译，a表示tRNA。转录过程主要发生在细胞核中，也可发生在细胞质中，如线粒体中含有DNA，也能进行转录过程。mRNA上三个相邻的碱基可表示密码子，a表示tRNA。一个DNA分子上一般含有多个基因，因此一个DNA分子可能转录出多种mRNA。9\n答案 D11．(2022·山东烟台模拟)下图表示细胞中某种生理过程，以下叙述不正确的是( )。A．丙的合成是由甲、乙共同控制的B．甲、乙中共含有A、G、C、T四种碱基C．若甲中发生一个组成单位的替换，丙的结构可能会受到一定程度的影响D．若a、b上分别有x和y个密码子，丙中最多有(x＋y)/3个肽键解析 据图分析，丙蛋白质含2条肽链分别由甲、乙基因控制合成，A正确。甲、乙基因都是DNA片断，都有A、G、C、T四种碱基，B正确。若甲基因发生一个组成单位的替换，该基因突变可能导致丙蛋白质中的肽链c结构改变，C正确。若a、b上分别有x和y个密码子，则c、d含有的氨基酸数目分别是x－1和y－1，则丙最多含的肽键数为(x－1)＋(y－1)－2＝(x＋y－4)，D错误。答案 D大题冲关练12．如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答问题。(1)该图表示的过程发生在人体的________细胞中，饭后半小时后，上图所示过程会________(填“增强”或“减弱”)。9\n(2)图中①表示的过程称为________，催化该过程的酶是________。②表示的物质是________。(3)图中天冬氨酸的密码子是________，胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列为________。(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153，主要原因是________________________。一个②上结合多个核糖体的意义是________________________。解析 (1)胰岛素是由人的胰岛B细胞合成分泌的。饭后半小时血液中葡萄糖增多，此时胰岛素分泌增加。(2)图中①表示转录过程，需要RNA聚合酶的催化，转录形成的产物②是mRNA。(3)密码子在mRNA上，天冬氨酸的密码子是GAC，由mRNA上碱基序列可知胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列是—CCACTGACC—。(4)51个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的mRNA中碱基数至少为153，实际却远大于153，因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。一个mRNA上结合多个核糖体能在短时间内合成大量的蛋白质，具有高效性。答案 (1)胰岛B 增强(2)转录 RNA聚合酶 mRNA(3)GAC —CCACTGACC—(4)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列 在短时间内生成大量的同种蛋白质(答案合理即可)13．(2022·汕尾高三调研)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式。下图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程，图中①和②表示相关的生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。核酶最早是在大肠杆菌发现的，其化学本质是RNA。请回答下列问题。(1)发生过程①时，场所是________，启动子是________识别、结合的部位。(2)大肠杆菌细胞中RNA的功能可有________(从a～e中选)。a.作为遗传物质；b.传递遗传信息；c.转运氨基酸；d.构成核糖体；e.催化化学反应9\n过程②合成的RP1的多肽有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，若它们的密码子依次为UCG、CAU、CAG，则基因1模板链中决定这三个氨基酸的碱基序列为________。(3)核酶可用于治疗由DNA病毒引起的肝炎，研究表明，核酶通过切断靶RNA(病毒mRNA)特定部位上两个相邻核糖核苷酸之间的________来裂解靶RNA，阻止________，抑制病毒复制。(4)大豆中有一种成分“染料木黄酮”因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分，其抗癌的机理是：该物质能抑制rRNA的形成，使细胞中________，造成mRNA上的RBS被封闭，导致RP1等合成终止，进而________，抑制癌细胞的生长和增殖。解析 (1)图示过程①为转录，大肠杆菌中控制核糖体蛋白质形成的基因位于拟核中，故转录场所也位于拟核中，启动子为RNA聚合酶识别位点。(2)大肠杆菌细胞的遗传物质为DNA，RNA不作为遗传物质，但RNA可具有b～e等功能，由RP1多肽链的氨基酸序列依据碱基互补配对原则可推知模板链序列。(3)RNA两相邻核苷酸之间可通过磷酸二酯键相连，切段该键后，mRNA将不能正常指导蛋白质合成。(4)细胞中缺乏rRNA，将缺少核糖体，进而使蛋白质合成受到抑制，因此，可抑制细胞增殖。答案 (1)拟核 RNA聚合酶(2)bcde AGCGTAGTC(3)磷酸二酯键 翻译/蛋白质的合成/基因的表达(4)缺乏rRNA 减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成的速率14．(2022·山东莱芜期末)下图中甲、乙、丙分别表示生物体细胞中发生的三种生物大分子的合成过程。请分析回答：(1)在人体皮肤生发层细胞内，甲过程发生的场所是________。(2)乙过程中的碱基配对规律是________；若乙过程的α链中腺嘌呤与胞嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中腺嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中鸟嘌呤所占的碱基比例为________；在人体不同组织细胞中，相同DNA进行乙过程时的起始点________(“都相同”或“都不同”或“不完全相同”)，其原因是________。9\n(3)丙过程产物β链中的________体现着相应基因所携带的遗传信息；若在丙过程中的mRNA链上AUG后插入3个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此证明____________________________。(4)请用文字和箭头表示出图中涉及的遗传信息传递方向________。(5)甲～丙过程，容易发生基因突变的是________；在人体内成熟红细胞、神经细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程乙、丙而不能发生甲过程的细胞是________；而在噬菌体内甲、乙、丙过程均不能发生，原因是____________________________。解析 (1)图中甲、乙、丙表示的过程依次是DNA复制、转录和翻译。人体细胞中DNA复制过程在细胞核中、线粒体内发生。(2)转录过程的碱基配对规律是A—U、T—A、C—G。根据题意，RNA中A＋C＝54%，G＋U＝46%，则其DNA模板链中T＋G＝54%,C＋A＝46%，由于α链中A＝29%，DNA模板链中T＝29%，而模板链中A＝19%，所以模板链中T＋A＝29%＋19%＝48%，(T＋A)/(C＋G)比例在DNA中，每一条链与全DNA比例一样，则整个DNA中T＋A＝48%，C＋G＝1－48%＝52%，C＝G＝26%。在人体不同组织细胞中，基因选择性表达，所以相同DNA转录的起点不完全相同。(3)丙为翻译，产物β链为肽链，其中的氨基酸的种类、数量与排列顺序体现着相应基因所携带的遗传信息；在丙过程中的mRNA链上AUG后插入3个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此证明一个密码子由3个碱基组成。(4)图中涉及的遗传信息传递有：(5)在DNA复制过程易发生基因突变。人体内成熟红细胞无细胞核，DNA复制、转录和翻译过程都不能发生；高度分化的神经细胞、效应T细胞中，能发生乙(转录)、丙(翻译)而不能发生甲(DNA复制)过程；记忆细胞可进行DNA复制、转录和翻译过程。噬菌体是病毒，没有完成甲、乙、丙过程所需的核糖体、酶和能量等条件。答案 (1)细胞核、线粒体(2)A－U、T－A、C－G 26% 不完全相同 不同组织中基因进行选择性表达(3)氨基酸的种类、数量与排列顺序 一个密码子由3个碱基组成(4)(5)甲 神经细胞、效应T细胞 噬菌体内没有完成该过程所需的核糖体、原料、能量、酶等条件9
