1、第6讲遗传的分子基础一、选择题1.(2019湖南岳阳质检)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,有关叙述正确的是() A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量答案D病毒必须寄生在活细胞中,不能用培养基直接培养,A错误;培养时间的长短会影响32P标记的实验结果,不影响35S标记的实验结果,因此B、C错误;搅拌不充分会使部分噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面,使沉淀物中有少量放射性,D正确。2.(2019福建龙岩期末)下列关于探索DNA是遗传
2、物质的实验叙述,正确的是()A.格里菲思实验证明DNA是使R型肺炎双球菌产生稳定遗传变化的物质B.艾弗里提取的S型菌的DNA与R型活菌混合培养后可观察到两种菌落C.赫尔希和蔡斯实验中搅拌的目的是裂解细菌释放出T2噬菌体D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的T2噬菌体都带有32P标记答案B格里菲思的体内转化实验得出的结论是加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”,可使R型活细菌转化为S型活细菌,A错误;将S型菌的DNA与R型活菌混合培养,部分R型菌转化为S型菌,一段时间后培养基中会有两种菌落并存,B正确;在赫尔希和蔡斯的T2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T2噬菌体与细菌脱离,C
3、错误;赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的T2噬菌体并不都带有32P标记,32P标记的是T2噬菌体的DNA,由于DNA的半保留复制,只有含有亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体才带有32P标记,D错误。3.(2019山东日照阶段考试)科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成立体的“G-四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是()该结构是沃森和克里克首次发现的该结构由一条脱氧核苷酸链形成用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的比值相等A
4、.B.C.D.答案B材料不能体现“G-四联体螺旋结构”是沃森和克里克首次发现的,错误;由图中实线可知,该结构由一条脱氧核苷酸链形成,正确;DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键,因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键,正确;DNA双螺旋中(A+G)/(T+C)的值始终等于1,而该结构是DNA单链且富含G,故(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,因此该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的比值不一定相等,错误,故选B。4.(2019四川成都模拟)BrdU能替代T与A配对而进入新合成的DNA链,植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下列有关说法中
5、,不正确的是()A.1条染色体形成2条染色单体的同时,DNA也完成了复制B.1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上C.第一个细胞周期的中期,每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdUD.第二个细胞周期的中期,每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU答案C1条染色体形成2条染色单体的同时,DNA也完成了复制,A正确;1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上,B正确;第一个细胞周期的中期,DNA分子只复制一次,根据DNA分子半保留复制特点,每条染色体均有1个DNA分子的1条脱氧核苷酸链含BrdU,C错误;第二个细胞周期的中期,DNA分子进行了2
6、次半保留复制,每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU,D正确。5.(2019湖南长沙模拟)如图中甲丙表示物质部分片段或链,其中完整的乙中含有500个碱基,、表示遗传信息的传递过程。下列说法正确的是()A.过程的模板链是甲的a链,在DNA聚合酶的作用下合成乙B.若甲的a链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其b链中(G+T)/(A+C)=2/3C.若乙中C占26%、G占32%,则甲中胸腺嘧啶的比例是21%D.此DNA片段连续复制两次,需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数量是700个答案C根据乙可知,过程的模板链是甲的a链,在RNA聚合酶的作用下合成乙,A错误;DNA分子双链之间碱基互补配对
7、,即a链中A=b链中T,a链中C=b链中G,以此类推,若甲的a链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其b链中(G+T)/(A+C)=3/2,B错误;若乙中C占26%、G占32%,则DNA分子中的模板链中的G占26%,C占32%,则DNA分子中G+C=58%,A+T=42%,因此其中胸腺嘧啶的比例是21%,C正确;由于题干未给DNA中碱基比例,不知道DNA分子中胞嘧啶的数量,故无法计算此DNA片段连续复制两次,需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数量是多少,D错误。6.(2019广东揭阳二模)在全部遗传密码被破译之后,克里克提出一个假说,认为有的tRNA的反密码子第3位碱基与密码子第3位碱基之间的互补配对
8、是不严格的。下列事实不能支持上述假说的是()A.细胞中的tRNA种类远少于61种B.某tRNA的反密码子第三位碱基是U,密码子与之配对的碱基是A或GC.UAA、UAG和UGA是终止密码子,细胞中没有能识别它们的tRNAD.某tRNA的反密码子第三位碱基是次黄嘌呤,与C、U和A均可配对答案C细胞中的tRNA种类不是61种,这支持上述假说,A正确;某tRNA的反密码子第三位碱基是U,密码子与之配对的碱基是A或G,这支持假说,B正确;终止密码子不编码氨基酸,因此没有识别它们的tRNA,这一事实不能支持假说,C错误;某tRNA的反密码子第三位碱基是次黄嘌呤,与C、U和A均可配对,这支持假说,D正确。7
9、.(2019湖南长沙三模)2018年,我国科学家将酿酒酵母细胞的16条染色体重新设计并人工合成为1条染色体,这1条染色体就可执行16条染色体的功能。下列有关叙述错误的是()A.仅带有这条染色体的酵母细胞在自然环境中可能竞争不过野生酵母细胞B.合并过程中,应用基因编辑技术敲除了16条染色体上的15个着丝粒C.可用这条染色体替换酵母细胞原有的染色体来研究染色体的功能D.仅带有这条染色体的酵母细胞中,该染色体只能转录出1条超长的mRNA答案D含有1条染色体的酵母细胞不能进行正常的减数分裂产生配子,故其无法进行有性生殖,因此其在自然环境中可能竞争不过野生酵母细胞,A正确;将16条染色体合并成1条染色体
10、的过程中,应用基因编辑技术敲除16条染色体上的15个着丝粒,B正确;根据题意分析,这1条染色体由酵母细胞的16条染色体组成,可执行16条染色体的功能,因此可用这条染色体替换酵母细胞原有的染色体来研究染色体的功能,C正确;这条染色体含有很多个基因,可以转录出多条mRNA,而不是1条超长的mRNA,D错误。8.(2019江西南昌二中考试)科研人员从肿瘤细胞中发现了蛋白S,为了研究其功能做了如下实验:将DNA模板和RNA聚合酶混合一段时间后加入原料,其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记,一起培育一段时间后加入肝素(可以与RNA聚合酶结合),然后加入蛋白S,结果如图所示。下列叙述不正确的是()A.对照组应
11、加入不含蛋白S的缓冲液B.加入肝素后没有新的mRNA合成C.曲线反映的是模板DNA的复制过程D.蛋白S能解除肝素抑制转录的作用答案C根据对照实验的基本原则,无关变量应保持相同且适宜,实验组加入了蛋白S即含有蛋白S的缓冲液,对照组应加入不含有蛋白S的缓冲液,A正确;据题意“将DNA模板和RNA聚合酶混合一段时间后加入原料,其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记”,结合题图,实验开始一段时间内(1分钟之前)产物放射性增加,说明曲线反映的是模板DNA的转录过程,加入肝素后,产物中含32P的放射性强度不再增加,说明肝素能抑制转录过程,因此没有新的mRNA的合成,B正确,C错误;据图可知,加入肝素一段时间后再
12、加入蛋白S,产物放射性很高,未加入蛋白S的对照组中,产物放射性几乎不发生变化,说明蛋白S能解除肝素抑制转录的作用,D正确。9.(2019福建南平质检)下列关于基因对性状的控制作用的叙述,错误的是()A.白化病患者缺乏酪氨酸酶,体现了基因通过控制酶的合成间接控制生物性状B.同一株水毛茛在空气和水中的叶形不同,体现了性状由基因决定,受环境影响C.原发性高血压与多对基因表达产物有关,体现了基因与基因共同作用控制性状D.抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合,体现了基因产物通过影响转录而影响性状答案D白化病患者由于缺乏酪氨酸酶影响了黑色素的合成,而导致性状发生改变,体现了基因通过控制酶的合成间接控制
13、生物性状,A正确;同一株水毛茛的细胞内遗传物质相同,但是在空气和水中的叶形不同,体现了性状由基因决定,受环境影响,B正确;原发性高血压与多对基因表达产物有关,因此该性状体现了基因与基因共同作用控制性状,C正确;抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合,从而会影响翻译的过程,D错误。10.(2019湖南长沙调研)HIV是逆转录病毒,科学家发现人体中的A3G蛋白具有抑制HIV增殖的能力,具体抑制流程如图所示。下列叙述正确的是()A.A3G双聚体蛋白阻止转录酶移动,病毒的增殖受阻B.A3G单体蛋白在扫描过程中会形成A3G双聚体蛋白C.流程1中HIV遗传物质可能发生TU的变化D.流程2中以核糖核苷酸为
14、原料,合成单链RNA片段答案B依题意并分析图示可知:A3G双聚体蛋白阻止逆转录酶移动,导致病毒的增殖受阻,A错误;题图显示,A3G单体蛋白在扫描过程中会形成A3G双聚体蛋白,B正确;HIV的遗传物质是RNA,RNA中不可能出现T,C错误;流程2为逆转录过程,以脱氧核苷酸为原料,合成DNA单链,D错误。二、非选择题11.(2019湖南长沙适应性考试)科学研究表明:在细胞周期中,染色体的两条姐妹染色单体在相同的位置上可能发生部分交换。某同学为了在显微镜下观察这一现象,以便进行研究。收集的资料如下:.将细胞置于含有某种BrdU的培养基中培养,细胞能不断增殖,BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到DN
15、A子链中。.由于BrdU掺入的情况不同,经特殊染色后,着色的深浅也不同。在染色单体中,若DNA的一条单链掺有BrdU,则染色后着色深;若DNA的两条单链都掺有BrdU,则使DNA双螺旋程度降低,染色后着色浅。.将处于细胞周期中期的细胞进行常规制片,经特殊染色后在显微镜下可观察到每条染色体的姐妹染色单体的着色情况。根据资料,该同学进行实验并用显微镜观察不同细胞中染色体的着色情况。请回答下列问题:(1)在显微镜下可观察到第二个细胞周期中期的染色体的着色情况是。(2)若姐妹染色单体发生了交换,选择第二个细胞周期中期的细胞进行观察,请描述可能观察到的着色情况:。(3)如果染色体的两条姐妹染色单体之间发
16、生部分交换,通常对生物的遗传是否有影响。请简述理由:。答案(1)每条染色体的两条姐妹染色单体中一条着色较深,另一条着色较浅(2)在染色体着色较深的染色单体上有着色较浅的部分,而相对应的着色较浅的染色单体上有着色较深的部分(3)没有因为两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来的,交换的部分控制性状的基因相同解析(1)第一个细胞周期中,由于DNA进行半保留复制,子细胞中每一条染色体所含有的DNA,均是一条单链含BrdU,另一条单链不含有BrdU,在第二个细胞周期中,间期DNA经半保留复制,中期每条染色体的两条单体中,一条单体的两条单链中均含有BrdU,另一条单体中只有一条单链含有BrdU,显微镜下观
17、察,可看到每条染色体的两条姐妹染色单体中一条着色较深,另一条着色较浅。(2)选择第二个细胞周期中期的细胞进行观察,根据(1)中分析,若姐妹染色单体发生了交换,可观察到在染色体着色较深的染色单体上有着色较浅的部分,而相对应的着色较浅的染色单体上有着色较深的部分。(3)两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来的,交换的部分控制性状的基因相同,因此染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换,通常不会对生物的遗传产生影响。12.(2019山东济南模拟)如图表示线粒体蛋白的定向转运过程。请据图回答问题:(1)线粒体外膜的主要成分是。光学显微镜下观察线粒体可用染液进行染色。(2)在连续分裂的细胞中,过程发生在
18、期。所需的原料是,原料、ATP和酶等物质从细胞质进入细胞核。过程的场所是。(3)M蛋白经TOM复合体转运,最终结合到上,据此推断,M蛋白可能与有氧呼吸第阶段关系密切。(4)用某种抑制性药物处理细胞后,发现细胞质基质中的T蛋白明显增多,推测该药物最可能抑制了(填图中编号)过程。答案(1)磷脂和蛋白质健那绿(2)间核糖核苷酸RNA聚合核糖体(3)线粒体内膜三(4)解析分析题图,表示核DNA转录形成RNA的过程;表示RNA通过核孔进入细胞质的过程;表示翻译形成T蛋白的过程;是T蛋白和线粒体外膜上的载体蛋白结合,形成TOM复合体的过程;表示在TOM复合体的协助下,M蛋白可进入线粒体内,并嵌合在线粒体内膜上的过程。(1)线粒体外膜属于一种生物膜,主要成分是蛋白质和磷脂;健那绿可将活细胞中的线粒体染色。(2)连续分裂的细胞进行的是有丝分裂,根据以上分析可知,过程表示转录,发生在有丝分裂间期,需要的原料是核糖核苷酸,还需要RNA聚合酶的催化。过程是翻译,场所是核糖体。(3)根据以上分析可知,M蛋白最终结合到了线粒体内膜上,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此M蛋白可能与有氧呼吸第三阶段关系密切。(4)用某种抑制性药物处理细胞后,发现细胞质基质中的T蛋白明显增多,可能是TOM复合体的形成出现了问题,即该药物最可能抑制了过程。
