6.遺傳的分子基礎(chǔ)　　　　　　　　　　　　　　　　　一、單項選擇題1.(2021湖南長沙月考)DNA是主要的遺傳物質(zhì),下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,原核生物的遺傳物質(zhì)也是DNAB.真核生物細(xì)胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)是RNAC.英國科學(xué)家格里菲思用不同類型的肺炎雙球菌感染小鼠的實驗,并未證明DNA是遺傳物質(zhì)D.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA2.(2021四川瀘州第一次診斷)某真核生物控制酶Ⅰ合成的基因發(fā)生了一個堿基對的替換后表達(dá)產(chǎn)物為X,下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.酶Ⅰ與產(chǎn)物X的相對分子質(zhì)量相同B.酶Ⅰ與產(chǎn)物X均能催化同一化學(xué)反應(yīng)C.堿基替換后的基因一定能遺傳給下一代D.堿基替換后的基因中(A+C)/(T+G)不變3.右圖中①~③分別為某生物細(xì)胞中DNA的復(fù)制與表達(dá)過程,下列描述錯誤的是(　　)A.圖示細(xì)胞的核酸中嘌呤數(shù)目等于嘧啶數(shù)目B.①過程在根尖成熟區(qū)的細(xì)胞中不會發(fā)生C.②過程的模板鏈?zhǔn)荄NA分子的特定片段D.③過程核糖體沿mRNA從右向左移動4.如圖為核糖體形成示意圖,下列敘述正確的是(　　)A.與b相比,a特有的組成成分是尿嘧啶和脫氧核糖B.過程①中RNA聚合酶與啟動部位結(jié)合后沿整條鏈運行C.產(chǎn)生核糖體蛋白質(zhì)和rRNA的過程都屬于基因的表達(dá)D.核糖體蛋白質(zhì)以擴散的方式通過核孔復(fù)合體5.下面關(guān)于4種遺傳信息傳遞過程的敘述,正確的是(　　) A.甲可表示記憶細(xì)胞中抗體合成過程中的遺傳信息的傳遞方向B.乙可表示HIV在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向C.丙可表示T2噬菌體在肌肉細(xì)胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向D.丁可表示煙草花葉病毒在煙草細(xì)胞內(nèi)繁殖過程中的遺傳信息傳遞方向6.(2021浙江溫州模擬)某DNA片段指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程如圖所示,據(jù)圖分析正確的是(　　)A.該圖可表示真核細(xì)胞的細(xì)胞核中基因表達(dá)的過程B.該DNA片段中含有1個RNA聚合酶的識別結(jié)合部位C.①②過程的堿基互補配對方式均相同D.一個多肽A由多個核糖體共同參與合成7.下圖為動物細(xì)胞中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖,下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.該細(xì)胞中核糖體分布的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體等B.完成①過程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶,這些酶進(jìn)入細(xì)胞核需要穿過0層磷脂分子C.圖中所示生理過程的完成需要遵循堿基互補配對原則的有①②④⑥⑦⑧D.該細(xì)胞中能夠指導(dǎo)形成RNA的基因都能進(jìn)行基因表達(dá)的全過程8.(2021江西南昌模擬)在一個蜂群中,一直以蜂王漿為食的雌性幼蟲發(fā)育成蜂王,而以花蜜為食的雌性幼蟲發(fā)育成工蜂。研究表明,DNMT3基因表達(dá)的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶能使DNA分子的CpG島上的胞嘧啶甲基化,從而導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄失活。若向雌性幼蟲注入一種小型RNA(SiRNA),會導(dǎo)致DNMT3基因不表達(dá),能模擬蜂王漿的作用使雌性幼蟲發(fā)育成蜂王。下列敘述錯誤的是(　　)A.推測蜂王漿的作用可能是抑制DNA甲基轉(zhuǎn)移酶發(fā)揮作用B.DNA分子的CpG島上的胞嘧啶被甲基化后會改變DNA分子的堿基序列C.推測SiRNA作用可能是與目標(biāo)mRNA結(jié)合,導(dǎo)致其降解或翻譯受阻D.DNA甲基化后可能阻止RNA聚合酶對DNA分子特定區(qū)域識別與結(jié)合 二、不定項選擇題9.(2021湖南長沙月考)利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行圖示處理,再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法正確的是(　　)A.通過e、f組對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)B.f組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌C.f組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果D.能導(dǎo)致小鼠死亡的是a、b、c、d四組10.(2021湖南岳陽期末)下圖為人體基因控制性狀的過程,下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.過程①主要發(fā)生在細(xì)胞核中,過程②主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中B.出現(xiàn)鐮刀型紅細(xì)胞的直接原因是其中血紅蛋白的結(jié)構(gòu)異常C.已知酪氨酸為人體非必需氨基酸,食物中缺乏酪氨酸會使皮膚變白D.由于基因的選擇性表達(dá),M1和M2不可能同時出現(xiàn)在同一個細(xì)胞中三、非選擇題11.回答下列有關(guān)生物遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問題。(1)早期人們認(rèn)為蛋白質(zhì)和核酸都可能作為遺傳物質(zhì),請從構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸的角度,說出你的理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)HIV的遺傳信息蘊藏在　　　　　　的排列順序中;RNA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容易受到環(huán)境影響而發(fā)生突變;RNA還能發(fā)生自身催化的水解反應(yīng),不易產(chǎn)生更長的多核苷酸鏈,攜帶的遺傳信息量有限;所以,RNA作為遺傳物質(zhì)的功能逐漸被DNA代替,請寫出兩個DNA能替代RNA作為大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)的優(yōu)點:①　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(3)艾弗里等人通過肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗最終得出的結(jié)論是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(4)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗相比,噬菌體侵染細(xì)菌實驗更具有說服力,請說出理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?12.如圖表示大腸桿菌細(xì)胞中組成核糖體的蛋白質(zhì)(簡稱RP)的合成及調(diào)控過程。RP基因操縱元是控制核糖體蛋白質(zhì)合成的DNA分子片段,RBS是核糖體結(jié)合位點。請回答下列問題。 (1)RP基因操縱元的基本組成單位是　　　　　　　　　　　　;①過程發(fā)生的場所是　　　　　　　。?(2)大腸桿菌核糖體主要由　　　　　　　　　　　　等物質(zhì)構(gòu)成,核糖體沿著mRNA移動可合成的有關(guān)物質(zhì)是　　　　　　　　　　　　等(用圖中所示物質(zhì)表示)。?(3)大腸桿菌細(xì)胞中的RNA,其功能有　　　　(多選)。?A.作為遺傳物質(zhì)B.攜帶遺傳密碼C.轉(zhuǎn)運氨基酸D.構(gòu)成核糖體(4)請寫出生物界完善的中心法則:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用圖解表示)。?13.大腸桿菌中直接編碼乳糖代謝所需酶類的基因叫結(jié)構(gòu)基因,包括基因lacZ、基因lacY、基因lacA,結(jié)構(gòu)基因的上游有3個對結(jié)構(gòu)基因起調(diào)控作用的核苷酸序列,其中操縱基因(O)對結(jié)構(gòu)基因起著“開關(guān)”的作用,直接控制結(jié)構(gòu)基因的表達(dá),調(diào)節(jié)基因(R)能夠調(diào)節(jié)操縱基因狀態(tài),從而對“開關(guān)”起著控制作用,如圖1所示為科學(xué)家提出的一種基因表達(dá)調(diào)控假設(shè)。請據(jù)圖回答下列問題。圖1圖2(1)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)大腸桿菌培養(yǎng)基中僅有葡萄糖而沒有乳糖存在時,調(diào)節(jié)基因的表達(dá)產(chǎn)物阻遏蛋白會與操縱基因結(jié)合,阻礙RNA聚合酶與　　　　結(jié)合,在　　　　(填“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”)水平上抑制結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。?(2)在阻遏蛋白產(chǎn)生的過程中,②階段除需mRNA提供信息指導(dǎo)外,還需要的RNA有　　　　　　　　。?(3)當(dāng)培養(yǎng)基中沒有葡萄糖僅有乳糖時,大腸桿菌必須合成乳糖代謝酶,如圖2表示了這一誘導(dǎo)過程。據(jù)圖2可知,如果乳糖與　　　　結(jié)合,使其　　　　改變而不能與操縱基因O結(jié)合,則結(jié)構(gòu)基因表達(dá),會合成β-半乳糖苷酶,催化乳糖分解。乳糖被分解后又可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因　　　　(填 “表達(dá)”或“不表達(dá)”),該調(diào)節(jié)機制為　　　　調(diào)節(jié)。?參考答案6.遺傳的分子基礎(chǔ)1.B　解析細(xì)胞類生物(包括真核生物和原核生物)的遺傳物質(zhì)都是DNA,A項正確;真核生物細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)都是DNA,B項錯誤;格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,C項正確;病毒只含有一種核酸,DNA或RNA,因此病毒遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,D項正確。2.D　解析根據(jù)題意可知,酶Ⅰ與產(chǎn)物X可能為相同的蛋白質(zhì),也可能為不同的蛋白質(zhì),故相對分子質(zhì)量可能相同,也可能不同,A項錯誤;若產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,則酶Ⅰ與產(chǎn)物X不能催化同一化學(xué)反應(yīng),B項錯誤;堿基替換后的基因若是位于體細(xì)胞中,則一般不能遺傳給下一代,C項錯誤;由于DNA中兩條鏈上的堿基遵循堿基互補配對,所以DNA分子中A=T、G=C,即堿基替換后的基因中(A+C)/(T+G)不變,D項正確。3.A　解析細(xì)胞中的核酸有DNA和RNA,RNA一般為單鏈,嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù),A項錯誤;①過程為DNA復(fù)制,發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期,根尖成熟區(qū)細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞,不再分裂,B項正確;②過程為基因的轉(zhuǎn)錄,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,C項正確;③過程為翻譯,核糖體沿著mRNA移動,根據(jù)肽鏈的長度可知,翻譯的方向是從右向左,D項正確。4.C　解析a為DNA,b為mRNA,與b相比,a特有的組成成分是胸腺嘧啶和脫氧核糖,A項錯誤;基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的DNA片段,過程①中RNA聚合酶與啟動部位結(jié)合后沿基因的一條鏈運行,直到基因結(jié)束,B項錯誤;基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,產(chǎn)生rRNA、mRNA、tRNA的過程為轉(zhuǎn)錄,以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程為翻譯,轉(zhuǎn)錄和翻譯都屬于基因表達(dá),C項正確;核孔具有選擇性,核糖體蛋白質(zhì)不能通過自由擴散通過核孔復(fù)合體,D項錯誤。5.D　解析記憶細(xì)胞不能合成抗體,其可以分化成漿細(xì)胞,漿細(xì)胞才能合成抗體;乙可表示HIV在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向,但是HIV屬于動物病毒,不在大腸桿菌細(xì)胞中繁殖;T2噬菌體屬于細(xì)菌病毒,其宿主是大腸桿菌;煙草花葉病毒屬于植物病毒,其遺傳物質(zhì)是RNA,丁可以表示其在煙草細(xì)胞內(nèi)繁殖過程中的遺傳信息傳遞方向。6.B　解析圖中一條mRNA合成了三種不同的多肽鏈,因此該圖不能表示真核細(xì)胞細(xì)胞核中基因的表達(dá),A項錯誤;圖中DNA片段轉(zhuǎn)錄形成了一條mRNA,說明該DNA片段含有1個RNA聚合酶的識別結(jié)合部位,B項正確;根據(jù)以上分析可知,圖中①過程表示轉(zhuǎn)錄,②過程表示翻譯,兩者遵循的堿基互補配對方式不完全相同,C項錯誤;一個多肽A是由一個核糖體合成的,D項錯誤。7.D　解析核糖體分布的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),而圖中顯示線粒體中也有核糖體,A項正確;由圖可知,①過程是DNA復(fù)制的過程,需要解旋酶和DNA聚合酶等的參與,這些酶都是蛋白質(zhì),是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成,然后通過核孔到達(dá)細(xì)胞 核的,不穿過磷脂分子,B項正確;圖中的①核DNA復(fù)制、②轉(zhuǎn)錄、④翻譯、⑥線粒體DNA復(fù)制、⑦線粒體中的轉(zhuǎn)錄和⑧線粒體中的翻譯都需要遵循堿基互補配對的原則,C項正確;并非所有基因都能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯,如控制tRNA和rRNA的基因只能通過轉(zhuǎn)錄生成相應(yīng)的RNA,而不能繼續(xù)翻譯,D項錯誤。8.B　解析結(jié)合分析可知,抑制DNA甲基轉(zhuǎn)移酶發(fā)揮作用,幼蜂會發(fā)育成蜂王,與蜂王漿的作用相同,A項正確;DNA甲基化是指DNA序列上特定的堿基在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的催化作用下添加上甲基,不改變DNA序列,不會改變遺傳信息,B項錯誤;由題意可知,注入小型RNA(SiRNA)可以導(dǎo)致DNMT3基因不表達(dá),推測SiRNA作用可能是與目標(biāo)mRNA結(jié)合,導(dǎo)致其降解或翻譯受阻,C項正確;DNA甲基化后,可能干擾了RNA聚合酶等對DNA部分區(qū)域的識別和結(jié)合,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄和翻譯過程變化,使生物表現(xiàn)出不同的性狀,D項正確。9.ABC　解析e組沒有出現(xiàn)S型細(xì)菌,f組出現(xiàn)S型細(xì)菌,所以通過e、f組對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),A項正確;將S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合,S型細(xì)菌的DNA能將部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,所以f組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌,B項正確;f組產(chǎn)生S型肺炎雙球菌的原理是基因重組,屬于可遺傳的變異,能將此性狀傳遞給后代,C項正確;能導(dǎo)致小鼠死亡的是b、c和f組,D項錯誤。10.ABD　解析①是轉(zhuǎn)錄過程,主要發(fā)生在細(xì)胞核中,②是翻譯過程,主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上,A項正確;鐮刀型細(xì)胞貧血癥形成的根本原因是基因突變(堿基對的替換),直接原因是其中血紅蛋白的結(jié)構(gòu)異常,B項正確;酪氨酸是人體非必需氨基酸,食物中缺乏酪氨酸時,人體內(nèi)可以合成酪氨酸,因此皮膚不會變白,C項錯誤;由于基因的選擇性表達(dá),M1和M2不可能同時出現(xiàn)在同一個細(xì)胞中,但每個細(xì)胞均含有基因1和2,D項正確。11.答案(1)單體的排列順序是構(gòu)成其多樣性的主要原因　(2)堿基(核糖核苷酸)　堿基數(shù)目多　復(fù)制的準(zhǔn)確性高　(3)DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)　(4)用同位素標(biāo)記法將蛋白質(zhì)和DNA徹底分開,只有DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞解析(1)早期人們認(rèn)為蛋白質(zhì)和核酸是遺傳物質(zhì)。組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種,而蛋白質(zhì)是生物大分子,因此蛋白質(zhì)多樣性的原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序以及形成的多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)的千差萬別導(dǎo)致了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性,因此蛋白質(zhì)能儲存大量的遺傳信息,且蛋白質(zhì)是生物性狀的主要表達(dá)者。組成核酸的核苷酸的種類雖然不多,但核酸中堿基的排列順序多樣導(dǎo)致了核酸的多樣性,同樣核酸也具有儲存大量遺傳信息的能力,即核酸和蛋白質(zhì)的單體排列順序決定了核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性。(2)HIV的遺傳物質(zhì)是RNA,因此其遺傳信息蘊藏在堿基(核糖核苷酸)的排列順序中;RNA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容易受到環(huán)境影響而發(fā)生突變;RNA還能發(fā)生自身催化的水解反應(yīng),不易產(chǎn)生更長的多核苷酸鏈,攜帶的遺傳信息量有限;根據(jù)RNA作為遺傳物質(zhì)的局限性可推測,DNA能替代RNA作為大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)的優(yōu)點是DNA分子量大,即其中含有的堿基數(shù)目多,因而儲存的遺傳信息多;DNA為雙鏈結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性高,而且復(fù)制方式為半保留復(fù)制,復(fù)制的準(zhǔn)確性高。(3)艾弗里等人通過將S型肺炎雙球菌的物質(zhì)分離出來然后單獨地、直接地觀察它們的作用之后,發(fā)現(xiàn)DNA才是使R型細(xì)菌發(fā)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì),即DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。(4)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗相比,噬菌體侵染細(xì)菌實驗過程中DNA和蛋白質(zhì)徹底分開,而且DNA純度高,并用同位素標(biāo)記法觀察了DNA和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移過程,即只有DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞并發(fā)揮了遺傳物質(zhì)的作用。 12.答案(1)脫氧核苷酸　擬核　(2)核糖體蛋白質(zhì)(RP)和rRNA(或蛋白質(zhì)和rRNA或RP1、RP2、RP3和rRNA)　RP1、RP2、RP3　(3)BCD(4)解析(1)RP基因操縱元是控制核糖體蛋白質(zhì)合成的DNA分子片段,DNA的基本組成單位為脫氧核苷酸。圖中①為轉(zhuǎn)錄過程,原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄發(fā)生在擬核中。(2)核糖體主要由核糖體蛋白質(zhì)(RP)和rRNA(或蛋白質(zhì)和rRNA或RP1、RP2、RP3和rRNA)等物質(zhì)構(gòu)成。核糖體沿著mRNA移動可合成的物質(zhì)是RP1、RP2、RP3。(3)大腸桿菌細(xì)胞中,mRNA可以傳遞遺傳信息;tRNA可以識別密碼子并轉(zhuǎn)運相應(yīng)的氨基酸;rRNA是組成核糖體的重要成分;細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。(4)中心法則圖解見答案。13.答案(1)啟動子　轉(zhuǎn)錄　(2)rRNA、tRNA　(3)阻遏蛋白　空間結(jié)構(gòu)　不表達(dá)　(負(fù))反饋解析(1)在基因轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶識別并與基因上的啟動子結(jié)合,驅(qū)動轉(zhuǎn)錄。(2)①階段表示轉(zhuǎn)錄,②階段表示翻譯,翻譯過程中需要模板mRNA,還需要tRNA作為運輸工具,需要核糖體合成肽鏈,核糖體中含有rRNA。(3)分析題圖可知,乳糖與阻遏蛋白結(jié)合后導(dǎo)致阻遏蛋白空間結(jié)構(gòu)改變而不能與操縱基因O結(jié)合,則結(jié)構(gòu)基因表達(dá),可合成β-半乳糖苷酶,催化乳糖分解;而乳糖被分解后,阻遏蛋白則與操縱基因結(jié)合,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因不表達(dá),該調(diào)節(jié)機制為負(fù)反饋調(diào)節(jié)。