1、专题突破练9遗传的分子基础一、单项选择题1.(2020届山东等级考模拟)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如下图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后,子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等,还需要加入下列哪些原料()dGTP,dATP,dTTP,dCTPdGTP,dATP,dTTP位32P标记的ddCTP位32P标记的ddCTPA.B.C.D.答案A解析由题意可知,为得到放射性标记“C”为末端的、不同长度的子链
2、DNA片段,则必须提供四种dNTP,如果没有dCTP,则所有片段长度均一致,因为所有子链在合成时均在第一个“C”处掺入双脱氧的“C”而停止复制,故选。而ddCTP要作为DNA复制的原料则需要脱去两分子磷酸基团,故应将放射性32P标记于位磷酸上,故选。2.(2019新疆乌鲁木齐一模)下列有关“噬菌体侵染细菌”实验的叙述,正确的是()A.用32P和35S同时标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌以确定噬菌体的遗传物质B.用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,部分子代噬菌体的DNA不含32PC.搅拌和离心的目的是一样的,均可使上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒D.该实验也可以选择14C和15N这
3、两种同位素分别对DNA和蛋白质进行标记答案B解析用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌以确定噬菌体的遗传物质,若同时标记则无法确定,A项错误;由于DNA复制具有半保留复制的特点,所以在子代噬菌体中能找到2个32P标记的DNA,绝大部分不含32P,B项正确;搅拌和离心的目的不是一样的,搅拌的目的是让吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分开,离心可使上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,C项错误;用14C和15N对T2噬菌体的DNA和蛋白质进行标记时,无法分清是蛋白质起作用还是DNA在起作用,D项错误。3.(2019湖北武汉调研)HIV是逆转录病毒,其RNA在逆转录酶作用下生成病毒cD
4、NA。AZT(叠氮胸苷)是碱基T的类似物,能取代T参与碱基配对,并且AZT是逆转录酶的底物,可阻断新病毒的形成,但不是细胞中DNA聚合酶的合适底物。下列说法错误的是()A.AZT可作为治疗艾滋病的药物B.AZT可与碱基A发生互补配对C.AZT不会抑制细胞中DNA的复制D.AZT参与细胞中DNA的转录过程答案D解析AZT可阻断新病毒的形成,因此可作为治疗艾滋病的药物,A项正确;AZT(叠氮胸苷)是碱基T的类似物,能取代T参与碱基配对,因此,AZT可以与碱基A发生互补配对,B项正确;AZT不是细胞中DNA聚合酶的合适底物,因此,AZT不会抑制细胞中DNA的复制,C项正确;AZT是逆转录酶的底物,参
5、与的是逆转录过程,而不参与细胞中DNA的转录过程,D项错误。4.(2019山东泰安一模)某研究小组发现染色体上抑癌基因邻近的基因能指导合成反义RNA,反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,从而阻断抑癌基因的表达,使细胞易于癌变。据图分析不正确的叙述是()A.过程形成的mRNA中(A+U)的比例与抑癌基因对应区段中(A+T)的比例相等B.细胞中若出现了杂交分子,则抑癌基因沉默,此时过程被抑制C.反义RNA阻断抑癌基因表达的过程需要以tRNA作为转运工具D.阻断杂交分子的形成可以降低癌症的发病率答案C解析根据碱基互补配对原则,过程形成的mRNA中(A+U)的比例与抑癌基因对应区段
6、中(A+T)的比例相等,A项正确;如果细胞中出现了杂交分子,则会阻断抑癌基因的表达,使抑癌基因沉默,此时过程被抑制,B项正确;翻译过程需要tRNA转运氨基酸,而反义RNA阻断抑癌基因表达过程中的翻译过程,因此反义RNA阻断抑癌基因表达的过程不需要以tRNA作为转运工具,C项错误;杂交分子的形成可以阻断抑癌基因的表达,使细胞易于癌变,因此阻断杂交分子的形成可以降低癌症的发病率,D项正确。5.(2019天津南开一模)图1为细胞部分结构示意图,图2为一个细胞周期中RNA相对含量的变化。下列分析正确的是()A.图1中的X是细胞中所有大分子物质进出和信息交流的通道B.图1中A、b基因转录时,模板链都与D
7、NA聚合酶发生结合C.图2曲线出现两个高峰主要是因为转运氨基酸的rRNA增多D.图2中分裂期RNA含量低的原因之一是染色体高度螺旋化答案D解析图1中的X是核孔,是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,但其具有选择性,比如DNA分子不能通过,A项错误;基因转录的产物是RNA,转录需要的酶是RNA聚合酶,不是DNA聚合酶,B项错误;由图2可知,在一个细胞周期中,RNA的两个高峰主要是由转录产生的mRNA含量明显增多所致,转运氨基酸的是tRNA,不是rRNA,C项错误;图2中,处在有丝分裂分裂期的细胞染色体高度螺旋化,不发生转录过程,且已转录的mRNA不断发生降解,导致RNA相对含量低,D项正确。
8、6.(2019江苏苏锡常镇四市二模)端粒是真核生物染色体两端的一段非编码DNA重复序列。随细胞分裂次数增加,端粒就会缩短一定长度,最终会导致细胞的衰老和凋亡。而端粒长度的维持与端粒酶的活性有关。下列叙述错误的是()A.端粒中“TTAGGG”重复序列有利于保护正常基因序列B.端粒酶可以连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键C.端粒酶以DNA序列为模板不断延长端粒DNA序列D.恶性肿瘤细胞中端粒酶的活性较强答案C解析端粒中“TTAGGG”重复序列位于染色体末端,如果丢掉一部分端粒酶可以再合成,故端粒中“TTAGGG”重复序列有利于保护正常基因序列,A项正确;由图可知端粒酶含有RNA,应该是以RNA为模板来
9、合成DNA,从而不断延长DNA序列,B项正确,C项错误;恶性肿瘤细胞是不受机体控制的无限增殖的细胞,据题意可知恶性肿瘤细胞中端粒酶的活性较强,D项正确。7.(2019福建泉州联考)利用DNA指纹技术进行亲子鉴定具有极高的准确率,下列不能作为该项技术的科学依据的是()A.基因在染色体上呈线性排列B.不同DNA分子具有特定的碱基排列顺序C.同一个体不同体细胞中的核DNA是相同的D.子代的染色体一半来自父方,一半来自母方答案A解析无论是否有亲子关系,真核生物的核基因在染色体上都呈线性排列,不能作为亲子鉴定的依据,A项符合题意;不同DNA分子具有特定的碱基排列顺序,故DNA具有特异性,可以作为亲子鉴定
10、的依据,B项不符合题意;同一个体不同体细胞是有丝分裂而来,故核DNA是相同的,可以作为亲子鉴定的依据,C项不符合题意;子代的染色体一半来自父方,一半来自母方,即核DNA一半来自父亲,一半来自母亲,携带父母双方的遗传物质,故可以作为亲子鉴定的依据,D项不符合题意。二、不定项选择题8.下列有关DNA、基因、性状的叙述,错误的是()A.一个DNA分子只含一个基因B.生物的性状完全是由基因控制的C.基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间都存在着复杂的相互作用D.基因的复制、转录都是以DNA一条链为模板,翻译则以mRNA为模板答案ABD解析基因是DNA上具有遗传效应的片段,一个DNA上含有多个基因,
11、A项错误;生物的性状是由基因型和环境共同决定的,B项错误;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间都存在着复杂的相互作用,性状是基因与基因、基因以及基因产物、基因与环境之间共同作用的结果,C项正确;基因的复制即DNA的复制,是以DNA分子的两条链分别为模板进行复制的,D项错误。9.有人将大肠杆菌的DNA聚合酶、4种脱氧核苷三磷酸(其中的脱氧腺苷三磷酸即dATP已被某种放射性同位素标记)、微量的T2噬菌体DNA的混合液在有Mg2+存在的条件下于37 时静置30 min,检测发现,DNA分子被该种放射性同位素标记。下列关于该实验的叙述,正确的是()A.无DNA合成,因为缺乏能量供应B.无DNA合
12、成,因为细菌DNA聚合酶不能催化噬菌体的DNA复制C.有DNA合成,新合成DNA的碱基序列与T2噬菌体相同D.有DNA合成,新合成DNA的碱基序列与大肠杆菌相同答案C解析dATP是DNA的合成原料之一,静置30min,检测发现,DNA分子被该种放射性同位素标记,说明有新的DNA合成,而混合液中模板只有噬菌体的DNA,故推测是以噬菌体的DNA为模板进行了DNA的复制,子代DNA与噬菌体的DNA相同。10.下面关于细胞中DNA复制、基因转录和翻译的叙述,正确的是()A.基因的转录和翻译发生在个体整个生命活动过程中B.间期DNA复制时所需的酶主要有解旋酶、DNA聚合酶C.转录时游离的核糖核苷酸在RN
13、A酶的作用下连接成RNAD.无论DNA复制还是转录和翻译都遵循碱基互补配对原则答案ABD解析基因的表达包括转录和翻译,可以发生在个体的整个生命活动过程中,A项正确;细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,其中DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶的催化,B项正确;转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的催化作用下生成RNA的过程,C项错误;DNA的复制、转录和翻译过程都遵循碱基互补配对原则,D项正确。三、非选择题11.(2019福建厦门质检)环境中较高浓度的葡萄糖会抑制细菌的代谢与生长。某些细菌可通过SgrSRNA进行调控,减少葡萄糖的摄入从而解除该抑制作用
14、。其机制如下图所示。请据图回答下列问题。(1)生理过程发生的场所是,此过程需要以作为原料,并在酶催化下完成。(2)生理过程中,tRNA能够识别并转运,还能精确地与mRNA上的进行碱基互补配对。(3)简述细菌通过SgrSRNA的调控减少对葡萄糖摄入的机制。(写出两点即可)答案(1)细胞质基质(四种游离的)核糖核苷酸RNA聚合(2)(一种)氨基酸密码子(遗传密码)(3)细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G mRNA的降解,导致葡萄糖运载体蛋白G合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄
15、糖运载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少解析(1)据图可知,图中过程以基因为模板合成了RNA,表示转录过程;过程以RNA为模板合成了蛋白质,表示的是翻译过程。图中显示葡萄糖进入细菌后被磷酸化,激活了SgrS基因转录形成SgrSRNA的过程,进而促进了G基因转录形成的mRNA的降解,使得其不能翻译形成载体蛋白G,最终使得葡萄糖不能运进细菌;同时SgrSRNA翻译形成的SgrS蛋白能够与载体蛋白G结合,阻止葡萄糖的运输。根据以上分析已知,过程表示转录,发生在细菌的细胞质基质中,该过程需要RNA聚合酶的催化,以4种核糖核苷酸为原料。(2)过程表示翻译,该过程中识别并转运输氨基酸的工具
16、是tRNA,tRNA上的反密码子能够精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。(3)根据图示分析可知,细菌细胞内积累的磷酸化葡萄糖会激活SgrS基因转录出SgrSRNA。一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白GmRNA的降解,导致葡萄糖运载体蛋白G合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖运载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少。12.(2019安徽江淮十校联考)图甲、乙表示植物细胞内两种物质的合成过程,请分析回答下列问题。(1)能进行甲过程的场所是。乙过程表示的是,在一个细胞周期中,可起始次。(2)甲、乙过程打开DNA两条链的酶
17、分别是。(3)简述发生甲、乙过程时间上的特点。答案(1)细胞核、线粒体、叶绿体转录多(2)甲的为解旋酶,乙的是RNA聚合酶(3)乙过程(转录)可以发生在细胞生命历程的各个时期(基因表达时),细胞核内甲过程(或DNA复制)发生在细胞分裂的间期(线粒体、叶绿体DNA复制发生在其数量增加时)解析(1)甲中DNA两条链同时作为模板,进行反方向的物质合成,各生成一条子链,符合DNA半保留复制的特点;乙只有一条链作为模板,生成一条单链,符合转录的过程特点。对于植物细胞来说,有DNA的场所是细胞核、线粒体、叶绿体,所以复制场所是细胞核、线粒体、叶绿体。乙过程表示的是转录过程,在一个细胞周期中,如果某基因要表达时,可能转录多次合成更多相同的mRNA。(2)DNA复制时解开两条链的是解旋酶,但转录时解开两条链的是RNA聚合酶。(3)一般来说DNA在复制时不能进行转录,因此两者不能同时进行;乙过程(转录)可以发生在细胞生命历程的各个时期(基因表达时),细胞核内甲过程(或DNA复制)发生在细胞分裂的间期(线粒体、叶绿体DNA复制发生在其数量增加时)。
