1、第一部分知识落实篇专题四遗传、变异和进化第一讲遗传的分子基础1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：用32P标记的噬菌体侵染未标记的细胞用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌以上4个实验，一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是()A沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀C沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液D上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液解析：32P标记噬菌体的DNA进入细菌体内，离心后放射性主要在沉淀中；子代噬菌体蛋白质合成的原料都来自细菌(35S标记)
2、，离心后放射性主要在沉淀中；15N既标记噬菌体的蛋白质外壳，又标记噬菌体的DNA，离心后放射性主要在沉淀和上清液中；子代噬菌体蛋白质和DNA合成的原料都来自细菌(3H标记)，离心后放射性主要在沉淀中。答案：B2结合图表分析，下列有关说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成(可促进DNA螺旋化)环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和B青霉素和利福平能抑制DNA的复制C结核杆菌的和都发生在细胞质中D可发生在人体健康细胞中解析：首先判定出图中各个过程的名称，为DNA复制，为转录，为翻译，为RNA复制，为逆转录，
3、然后根据表格中抗菌药物的抗菌机理来分析各选项。青霉素的作用对象是细胞壁，与DNA复制无关；环丙沙星可促进DNA螺旋化，不利于DNA复制；红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程；利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录和RNA复制；和只有RNA病毒才能进行。答案：A3假定某高等生物体细胞的染色体数是10，其中染色体中的DNA用3H胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有同位素的培养液中连续培养2代，则在形成第2代细胞的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为()A5B40C20D10解析：根据半保留复制的特点，起点DNA双链被3H标记，在不含3H标记物的培养基中完成一次分裂后，每条染色体的DNA中一条链为3
4、H标记，另一条链没有标记。在不含3H标记物的培养基中进行第二次分裂，后期一半染色体被标记，一半染色体没有被标记。利用其中1条染色体作为研究对象，再利用示意图法分析如下：答案：D4如图1是b基因正常转录过程中的局部分子状态图，图2表示该生物正常个体的体细胞基因和染色体的关系，某生物的黑色素产生需要如图3所示的3类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显性，下列说法正确的是()A由图2所示的基因型可以推知该生物体肯定不能合成黑色素B若b1链的(ATC)/b2链的(ATG)0.3，则b2为RNA链C若图2中的2个b基因都突变为B，则该生物体可以合成物质乙D图2所示的生物体中肯定存在某细胞含有4个b
5、基因解析：首先根据图3确定黑色素形成的基因型为A_bbC_。图2只研究两对同源染色体，基因型为Aabb，若第三对同源染色体上有C基因，也可能合成黑色素。b2链含有T，一定不是RNA链。若图2中的2个b基因都突变为B，则基因型为AaBB，肯定不能合成物质乙。图2所示的生物体中，若染色体复制以后，肯定存在某细胞含有4个b基因。答案：D5(2010福建厦门3月质检)右图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，相关叙述不正确的是()A丙的合成可能受到一个以上基因的控制B图示过程没有遗传信息的流动C过程a仅在核糖体上进行D甲、乙中均含有起始密码子解析：丙是由两条多肽链组成的，从图形可以看出由甲和乙这两条RNA翻
6、译得到，所以可能有两个基因分别转录合成甲和乙。遗传信息的流动包括传递和表达，包括转录和翻译，图示代表表达中的翻译过程。过程a代表的是翻译过程，场所是核糖体。甲和乙都是RNA，都有起始密码子和终止密码子。答案：B6某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上ATGC1234。则有关该DNA分子的叙述，错误的是()A该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变B该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个C该DNA分子中4种含氮碱基ATGC3377D该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种解析：由于密码子具有简并性，该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改
7、变。该DNA分子中一条链上ATGC1234，因此整个DNA分子中AT的比例是3/10，根据碱基互补配对原则，A和T所占的比例均是15%，整个DNA分子共有A60个，该DNA分子连续复制两次，得到4个DNA分子，其中共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个。同理可推，整个DNA分子中G和C所占比例均是35%，该DNA分子中4种含氮碱基ATGC3377。DNA分子是双链结构，因此400个碱基的DNA分子的碱基排列方式共有4200种，但该DNA有其特定的碱基排列方式，故D错误。答案：D7右图代表的是某种转运RNA，对此分析错误的是()A转运RNA含有五种化学元素、有四种含氮碱基B图中碱基发生突变，一定会
8、引起蛋白质结构的变异C决定谷氨酸的密码子之一为GAGD该结构参与蛋白质合成中的翻译过程解析：题图所示为转运RNA，含有C、H、O、N、P五种元素，A、C、G、U四种含氮碱基。反密码子为CUC，决定谷氨酸的密码子为GAG，谷氨酸还可能有其他密码子。转运RNA在翻译中运输氨基酸。图中碱基发生突变，若改变为运输谷氨酸的另一反密码子，蛋白质的结构不会改变。答案： B8(创新预测)下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图，下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请分析回答下列问题：比较项目AQP7AQP8多肽链数11氨基酸数269263mRNA中碱基数15001500对汞的敏感
9、性对汞不敏感对汞敏感睾丸中表达情况成熟的精子细胞中表达初级精母细胞到精子细胞中表达（1）图示的生理过程是，在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有，在图中方框内用“”或“”标出该过程进行的方向。(2)丁的名称是_，它与乙有何不同？_。(3)图中甲的名称为_，其基本单位是_。(4)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看，细胞分化的原因之一是_的结果。(5)控制AQP7的基因中碱基的数目至少为_个(不考虑终止子)。(6)在AQP7和AQP8合成过程中，与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同，但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同，原因是(不考虑起始密码和终止密码所引起的差异)_。(7)大白鼠汞中毒后，
10、对初级精母细胞和精子的影响，哪一个更大些？_。解析：(1)图中所示的生理过程为转录的过程，在大白鼠细胞中的细胞核和线粒体中均可进行此过程。(2)图中丁为胞嘧啶核糖核苷酸，而乙为胞嘧啶脱氧核苷酸。(3)图中甲为RNA聚合酶，其基本单位是氨基酸。(4)细胞分化的实质就是细胞中的基因在特定的时间选择性表达。(5)控制AQP7的基因中碱基的数目至少为150023000个。(6)原因是翻译后的肽链进行了不同的加工，分别切除了不同数量的氨基酸。(7)大白鼠汞中毒后，对初级精母细胞影响最大，因为对汞敏感的AQP8基因是在初级精母细胞到精子细胞中表达。答案：(1)转录细胞核、线粒体(2)胞嘧啶核糖核苷酸乙是胞
11、嘧啶脱氧核苷酸，组成乙的五碳糖为脱氧核糖，组成丁的为核糖(3)RNA聚合酶氨基酸(4)基因在特定的时间选择性表达(5)3000(6)翻译后的肽链进行了不同的加工，分别切除了不同数量的氨基酸(7)初级精母细胞2234进行，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。(1)本实验采用的方法是_。(2)从理论上讲，离心后上清液中_(能大量/几乎不能)检测到32P，沉淀物中_(能大量/几乎不能)检测到32P，出现上述结果的原因是_。(3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的(NH4)SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测射性应主
12、要位于_中，少量位于_中，原因是_。(4)本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物。一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：病毒侵入细胞是向寄主细胞提供_物质，利用寄主细胞的_进行_。(5)你认为本实验能否证明朊病毒的遗传物质是蛋白质，说明理由。_。解析：朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中含磷量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P；用35S标记后的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量不能侵染成功，所以放射性主
13、要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性。朊病毒是一类非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸，是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质，又称蛋白质侵染因子，这是它与其它病毒不同地方。答案：(1)同位素标记法(2)几乎不能几乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中含磷量极低，试管2中提取的朊病毒几乎不含32P(3)沉淀物上清液经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记，提取加入试管3后35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒体不能成功侵染细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性(4)核酸核苷酸和氨基酸(原料)自身核酸的复制和蛋白质的合成(5)两种思路：(答其一即可).能。因为朊病毒没有核酸，其蛋白质作为侵染因子，能侵入宿主细胞并指异蛋白质合成，所以朊病毒的蛋白质能为自己编码遗传信息，即蛋白质本身可作为遗传信息，是遗传物质。.不能。因为蛋白质是遗传物质的说法与传统分子生物学中的“中心法则”是相违背的。朊病毒是一种只含有蛋白质而不含核酸的分子生物，只能寄生在宿主细胞内生存。因此合成朊病毒所需的信息，有可能是存在于寄主细胞之中的，而朊病毒的作用，仅在于激活在寄主细胞中为朊病毒编码的基因，使得朊病毒得以复制繁殖。
