1、专题能力训练卷7遗传的物质基础1.(2014北京通州二模)下列生物科学研究方法和相关实验的叙述,正确的是()A.格里菲思的肺炎双球菌体外转化实验证明DNA 是遗传物质B.沃森和克里克用建构数学模型的方法研究DNA的结构C.用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞同样可用来观察植物细胞有丝分裂D.获得纯净的细胞膜可以使用差速离心法2.(2014江苏高考,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.通过形
2、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3.某生物基因表达过程如下图所示。下列叙述与该图相符的是()A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B.DNARNA杂交区域中A应与T配对C.mRNA翻译只能得到一条肽链D.该过程发生在真核细胞中4.(2014上海高考,29)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为2123个核苷酸的小分子RNA(简称miR),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是()A.阻断rRNA装配成核糖体B.妨碍双链DNA分子的解旋C.干扰tRNA识别密码子D.影响
3、RNA分子的远距离转运5.(2014江苏高考,20)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是()A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化6.(2014海南高考,24)在其他条件具备情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应产物Y。下列叙述正确的是()A.若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶B.若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷酸C.若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性
4、内切酶D.若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸7.(2014江西九所重点中学联考)20世纪70年代,科学家利用小鼠进行了体内转化实验,探究遗传物质。实验1:R型细菌+小鼠存活实验2:S型细菌+小鼠死亡分离出S型细菌实验3:S型细菌+加热+小鼠存活实验4:S型细菌+加热+R型细菌+小鼠死亡请回答下列相关问题。(1)在实验4中死亡的小鼠中能够分离出型细菌。(2)除了用上述注射法,通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外,你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌?。(3)图示为实验4中小鼠体内R型细菌增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。(4)该实验获得的结论是。8.(2
5、014福建高考理综,28)人类对遗传的认知逐步深入:(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为绿色皱粒的个体占。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是。(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进
6、行测交,子代出现四种表现型,比例不为1111,说明F1中雌果蝇产生了种配子。实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“”这一基本条件。(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有S、S、S等多种类型,R型菌是由S型突变产生的。利用加热杀死的S与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为,否定了这种说法。(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用解释DNA分子的多样性,此外,的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。9.下图是基因控制蛋白质合成的两个主要步骤。请分析回答下列问题。图1图2(1)图1中甲的名
7、称为,乙与丁在结构上的不同点是,方框内表示该过程进行方向的箭头是(标“”或“”)。(2)图2所示的生理过程是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程,此过程的模板是(物质名称)。的最终结构是否相同?。(填“是”或“否”)(3)从化学成分角度分析,以下与图2中结构的化学组成最相似的是。A.大肠杆菌B.噬菌体C.染色体D.烟草花叶病毒10.研究者以大肠杆菌为实验对象,运用放射性同位素标记技术及密度梯度离心等方法完成蛋白质合成过程的相关研究,实验过程及结果见下表。组别1组2组3组4组培养条件培养液中氮源(无放射性)14NH4Cl15NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl培养液中碳源(无放射性)12C葡萄糖1
8、3C葡萄糖13C葡萄糖12C葡萄糖添加的放射性标记物无无35S氨基酸14C尿嘧啶操作和检测核糖体放射性检测无无有放射性有放射性用温和的方法破碎细菌,然后使用密度梯度离心离心后核糖体位置轻带重带A(1)核糖体的主要成分是和蛋白质,前者是以大肠杆菌的分子为模板合成的;由第1组和第2组结果可知,核糖体位于重带主要是因为这两种成分含有。(2)以35S氨基酸为原料合成蛋白质的过程称为。若将第3组带有放射性标记的大肠杆菌移入无放射性标记的培养基中培养,核糖体的放射性会随时间延长而下降,且细胞其他部位出现放射性,由此推断,第3组结果中核糖体放射性下降的原因可能是。(3)若用T4噬菌体侵染第2组的大肠杆菌,然
9、后放在第4组的实验条件下继续培养,请推测:短时间内,若T4噬菌体和大肠杆菌的蛋白质均是在第2组大肠杆菌原有的核糖体上合成,则表中A对应的核糖体位置应更多地集中在(填“轻带”或“重带”)。随着时间延长,离心后出现多条核糖体带,若位于重带的核糖体出现放射性,则说明14C尿嘧啶会出现在分子中;培养时间越长,该类分子与(填“大肠杆菌”或“T4噬菌体”)的DNA单链形成杂交分子的比例越大。(4)该系列实验的目的是研究。专题能力训练卷7遗传的物质基础1.D解析:艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明DNA是遗传物质,A不正确;沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构,B不正确;紫色洋葱表皮细胞属于成熟
10、的植物细胞,很难再分裂,C不正确;由于细胞其他结构和细胞膜的密度不同,可使用差速离心法获得纯净的细胞膜,D正确。2.B解析:HIV是RNA病毒,在宿主细胞中经逆转录合成DNA,再转录合成mRNA,进而合成蛋白质,A项正确;HIV侵染人体细胞时,通过胞吞的形式进入细胞中,所以病毒的蛋白质外壳能进入宿主细胞,B项错误;逆转录合成的DNA整合到宿主DNA上,再借助人体细胞的酶系统和能量、原料合成RNA,C项正确;通过抑制逆转录过程可减少艾滋病病毒的增殖速度和数量,D项正确。3.A解析:题图所示为转录、翻译过程,在RNA聚合酶的作用下,DNA双螺旋解开;在DNARNA杂交区域,A与U配对,T与A配对;
11、mRNA 翻译过程中可同时在一条mRNA上合成多条肽链,图中显示有两条;真核细胞的转录过程主要是在细胞核中进行,而翻译过程是在细胞质中的核糖体上进行的,而该图是mRNA还没有转录结束,翻译过程就已经开始进行,说明该图是原核细胞的转录、翻译过程。4.C解析:miR能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链,这样就能阻断mRNA的翻译,与此意思相关的选项是C。5.D解析:在DNA分子中,存在着非编码区和编码区,进行转录的是编码区,而编码区内又分为外显子和内含子,外显子通过转录形成mRNA,故A项错误。DNA转录时,以其中一条链为模板,故B项错误。DNA聚合酶参与DNA的复制,RNA聚合酶参与
12、DNA的转录,其结合位点都在DNA上,故C项错误。在细胞周期中,不同时期合成不同的蛋白质,故mRNA的种类不同;在分裂期,由于染色体高度螺旋化,不能继续转录,mRNA的数量较细胞分裂间期少,故D项正确。6.D解析:若X是DNA,Y是RNA,则Z是转录酶;若X是DNA,Y是mRNA,则Z是核糖核苷酸;若X是RNA,Y是DNA,则Z是逆转录酶;若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸。7.答案:(1)S型和R(2)显微镜下观察细菌有无荚膜,或在固体培养基中培养,观察菌落特征,若菌落表面光滑,则为S型,若菌落表面粗糙,则为R型(3)如图(4)S型细菌中存在着转化因子解析:(1)S型细
13、菌的转化因子导致部分R型细菌转化成S型细菌,还有R型细菌存在,所以在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型两种细菌。(2)除了用上述注射法,通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外,还可以通过显微镜下观察细菌有无荚膜,或在固体培养基中培养,观察菌落特征(若菌落表面光滑,则为S型,若菌落表面粗糙,则为R型)的方法区别R型和S型细菌。(3)绘图时需要注意:S型细菌种群将呈现“S”型增长;曲线的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长,且最后数量要高于R型细菌。(4)该实验获得的结论是S型细菌中存在着转化因子。8.答案:(1)1/6终止密码(子)显性基因
14、表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低(2)4非同源染色体上非等位基因(3)S(4)碱基对排列顺序的多样性碱基互补配对解析:(1)据题意,F2中黄色皱粒豌豆的基因型为13YYrr、23Yyrr,其自交子代中表现型为绿色皱粒的基因型是yyrr,所占比例为2314=16。与R基因相比,r基因的碱基对更多而编码的蛋白质中氨基酸个数更少,说明r基因转录的mRNA中提前出现了终止密码子。隐性性状不体现,可能是隐性基因未能正常表达(转录或翻译)或者是正常表达,但产生的蛋白质没有活性或活性太低无法体现性状。(2)F1的测交结果出现的表现型种类数(四种)说明F1中雌果蝇产
15、生了4种配子;位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才符合自由组合定律。(3)如果S型菌出现是由基因突变导致的,根据基因突变不定向的特点,产生的S型菌可能有S、S、S三种类型;而实验中全为S,否定了上述说法。(4)DNA分子的多样性是由于碱基排列顺序的多样性;保证DNA遗传信息稳定遗传给后代的是高度精确的碱基互补配对机制。9.答案:(1)RNA聚合酶乙含脱氧核糖,丁含核糖(2)信使RNA(mRNA)是(3)D解析:转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,方向的确定是易错点。(1)图1为转录,甲为催化该过程的RNA聚合酶。乙为胞嘧啶脱氧核苷酸,丁为胞嘧啶核糖核苷酸,二者的区别在于五碳糖不同。
16、由RNA聚合酶的位置可判断,转录方向为从右向左。(2)图2所示为翻译过程,模板是mRNA;以同一mRNA为模板,因此翻译出的多肽链相同。(3)结构为核糖体,含RNA和蛋白质,与RNA病毒的成分最相似。10.答案:(1)rRNADNA15N和13C(2)翻译具有放射性的蛋白质(或多肽)从核糖体和mRNA的复合物上脱离(合理即可)(3)重带RNA(或mRNA;mRNA和tRNA)T4噬菌体(4)蛋白质合成的过程(或翻译过程中核糖体和RNA的作用,合理即可)解析:(1)核糖体由rRNA和相关蛋白质组成;构成核糖体的RNA是以细菌的DNA为模板合成的;由于大肠杆菌放在含有15NH4Cl和13C葡萄糖中
17、培养过,以此为原料合成的核糖体中会含有15N和13C,密度较大,会出现在重带区。(2)在核糖体内把氨基酸合成蛋白质的过程属于翻译过程;以放射性氨基酸为原料时,核糖体在合成肽链时会具有放射性,若此时换用无放射性氨基酸为原料,随着合成的进行,新合成的肽链不再具有放射性,核糖体的放射性也会逐渐降低。(3)第2组的大肠杆菌中的核糖体位于重带区,若转移到第4组中培养,短时间内核糖体大多还是原有的,应集中于重带区;随着时间延长,新合成的核糖体不含有15N和13C,会出现在轻带区;若位于重带区的核糖体出现了放射性,说明在此核糖体中正在发生蛋白质的合成过程,含有放射性mRNA;随着培养时间的延长,大肠杆菌内合成T4噬菌体蛋白质的核糖体比例逐渐升高,与核糖体结合的mRNA多为噬菌体DNA转录而成。(4)通过上述分析可以看出,本实验主要通过核糖体的变化研究蛋白质的合成。