二轮 遗传的分子基础 专题卷.docx

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二轮遗传的分子基础专题卷

二轮遗传的分子基础专题卷

一选择题（每小题3分共54分）

1．下图是艾弗里做的关于肺炎双球菌的转化实验的部分图示，对此分析错误的是（　　）

A．肺炎双球菌转化实质是一种基因重组

B．结果1中全部为S型肺炎双球菌

C．该实验证明DNA是遗传物质

D．结果2中全部为R型肺炎双球菌

解析：

选B　肺炎双球菌转化的实质是基因重组；结果1中既有S型细菌，也有R型细菌；艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质；S型菌的DNA被DNA酶降解后将不会使R型细菌发生转化，因此结果2中全部为R型细菌。

2．某流感病毒是一种负链RNA病毒，侵染宿主细胞后会发生“－RNA→＋RNA→－RNA”和“－RNA→＋RNA→蛋白质”的过程，再组装成子代流感病毒。

“－RNA”表示负链RNA，“＋RNA”表示正链RNA。

下列叙述错误的是（　　）

A．该流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段

B．＋RNA具有mRNA的功能

C．该流感病毒由－RNA形成－RNA需在宿主细胞内复制2次

D．入侵机体的流感病毒被清除后相关浆细胞数量减少

解析：

选A　该病毒的遗传物质是－RNA，因此其基因应该是具有遗传效应的RNA片段；在－RNA的复制和控制蛋白质的合成过程中，都先形成了＋RNA，说明＋RNA具有mRNA的功能；该流感病毒侵染宿主细胞后，由－RNA形成－RNA的过程为“－RNA→＋RNA→－RNA”，说明其发生了2次RNA的复制；入侵机体的流感病毒被清除后，相关浆细胞、抗体的数量都会减少。

3．如图为人体内遗传信息传递的部分图解，其中a、b、c、d表示生理过程。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．a过程需要某种蛋白质的催化，c过程需要用到某种核酸参与运输

B．b过程应为RNA的加工过程，剪切掉了部分脱氧核苷酸

C．基因表达过程中可同时进行a过程和c过程

D．d过程形成的促甲状腺激素释放激素可同时作用于垂体和甲状腺

解析：

选A　图中a过程表示转录，需要RNA聚合酶的催化，而RNA聚合酶的本质是蛋白质；c过程表示翻译，需要用到tRNA参与转运氨基酸。

据图可知，b过程应为RNA的加工过程，剪切掉了部分核糖核苷酸，RNA中不含脱氧核苷酸。

人体细胞属于真核细胞，a过程（转录）发生在细胞核内，而c过程（翻译）发生在核糖体上，转录形成的mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合后才能进行翻译。

促甲状腺激素释放激素只能作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素，而不能直接作用于甲状腺。

4．（2019·苏州模拟）一种感染螨虫的新型病毒，研究人员利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的螨虫细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。

下列有关实验设计思路的叙述，错误的是（　　）

A．应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸

B．先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中

C．再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中

D．一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型

解析：

选A　根据题干信息分析，本实验的目的是确定病毒核酸的类型是DNA还是RNA，因此应该分别标记DNA和RNA特有的碱基，即分别用放射性同位素标记胸腺嘧啶和尿嘧啶；由于病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中，因此先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中；再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中，病毒利用螨虫细胞中的物质为原料进行增殖；一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型。

5．（2019·哈尔滨校级二模）哈佛大学带头的科学团队合成了全新的hachimojiDNA，这个含8种碱基的DNA可以正常支持生命体的活动，其结构也能按照预期进行碱基配对，并转录出RNA指导蛋白质合成。

下列叙述错误的是（　　）

A．hachimojiDNA可彻底水解为磷酸、脱氧核糖和8种碱基

B．hachimojiDNA的出现增加了遗传信息的多样性

C．生物体内合成蛋白质时，一种氨基酸只能由一种密码子决定

D．生物体内的tRNA具有识别并转运相应氨基酸的功能

解析：

选C　根据题干信息可知hachimojiDNA含有8种碱基，因此其可彻底水解为磷酸、脱氧核糖和8种碱基，A正确；hachimojiDNA的出现增加了遗传信息的多样性，B正确；生物体内合成蛋白质时，一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定，C错误；生物体内的tRNA具有识别并转运相应氨基酸的功能，D正确。

6．有一种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。

物质W与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么物质W抑制该病毒增殖的机制是（　　）

A．抑制该病毒RNA的转录过程

B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程

C．抑制该RNA病毒的反（逆）转录过程

D．抑制该病毒RNA的自我复制过程

解析：

选C　由题意知，该RNA病毒需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中，真核细胞的基因是DNA，因此这种RNA病毒的增殖需经过逆转录过程，又知物质W与脱氧核苷酸结构相似，但不抑制宿主细胞的增殖，即不抑制DNA分子复制，因此物质W抑制的过程是逆转录过程。

7．许多基因的启动子内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶（C）被甲基化成为5甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。

下列与之相关的叙述，正确的是（　　）

A．在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接

B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变

C．胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合

D．基因的表达水平与基因的甲基化程度无关

解析：

选C　在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响；根据题意可推知，胞嘧啶甲基化抑制转录的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合；由于基因的表达与基因的转录有关，所以基因的表达水平与甲基化程度有关。

8．研究发现人体细胞内双链DNA具有自我修复功能，双链DNA的一条链发生损伤（碱基错配或碱基丟失）后，能以另一条链为模板并对损伤链进行修复。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．DNA分子的修复过程需要DNA聚合酶

B．DNA复制过程中A与C的错配会导致DNA损伤

C．DNA在自我修复前后，分子中的碱基比例保持不变

D．若损伤的DNA不能被正常修复，则可能引发基因突变

解析：

选C　DNA分子的修复过程是以一条链为模板，修复损伤链的过程，需要DNA聚合酶的催化；双链DNA的一条链发生损伤指的是碱基错配或碱基丟失，因此DNA复制过程中A与C的错配会导致DNA损伤；若DNA损伤是由于碱基丢失和错配导致的，因此DNA在自我修复前后其中的碱基比例会发生改变；若损伤的DNA不能被正常修复，会导致碱基对发生改变或缺失，进而引发基因突变。

9．如图为真核细胞内某基因（15N标记）结构示意图，该基因的全部碱基中T占20%。

下列说法正确的是（　　）

A．若该基因中含有210个碱基，则该基因中含有的氢键数目为273个

B．将该基因置于14N培养液中复制3次后，只含14N的DNA分子占1/4

C．解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位

D．该基因的一条核苷酸链中（C＋G）/（A＋T）为2∶3

解析：

选A　该基因中含有210个碱基，且T占20%，可计算该基因中A＝T＝210×20%＝42，G＝C＝63，故该基因中氢键的数目为63×3＋42×2＝273个，A正确；将该基因置于14N培养液中复制3次后，只含14N的DNA分子占6/8，即3/4，B错误；解旋酶的作用于氢键（②），限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键（①），C错误；由于该基因中碱基A和T各占20%，则C占30%，G占30%，该基因中（C＋G）/（A＋T）为3∶2，每条链中（C＋G）/（A＋T）为3∶2，D错误。

10．非洲猪瘟病毒（ASFV）基因组为双股线状DNA，下列有关说法正确的是（　　）

A．ASFV基因组DNA两条链之间的碱基通过氢键相连构成其基本骨架

B．若DNA分子一条链中A＋T占36%，则该分子中G占32%

C．ASFV与HIV的核酸彻底水解可得到5种相同产物

D．ASFV可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异

解析：

选B　DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列在DNA分子结构外侧构成的，而不是碱基之间的氢键，A错误；若DNA分子一条链中A＋T占36%，则整个DNA分子中A＝T＝18%，G＝C＝32%，B正确；ASFV是DNA病毒，核酸彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸和A、G、C、T4种碱基，HIV是RNA病毒，其核酸彻底水解可得到核糖、磷酸和A、G、C、U4种碱基，故有4种相同产物，C错误；病毒可遗传变异来源只有基因突变，不发生基因重组和染色体变异，D错误。

11．如图表示DNA及相关的生理活动，下列叙述错误的是（　　）

A．过程a、b、c均可在胰岛B细胞细胞核中发生

B．f和g过程可能通过反馈调节实现

C．过程a、b、c、d、e与碱基配对有关

D．某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达

解析：

选A　胰岛B细胞已经高度分化，不再分裂，因此不会发生DNA的复制过程（a）；f和g过程可能通过反馈调节实现；过程a、b、c、d、e都遵循碱基互补配对原则；某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达。

12．医学研究发现，神经退行性疾病与神经元中形成的Rloop结构有关。

Rloop结构是一种三链RNADNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。

下列叙述正确的是（　　）

A．理论上讲Rloop结构中含有5种核苷酸

B．Rloop结构中mRNA和DNA模板链的互补链碱基序列相同

C．Rloop结构中的DNA单链不稳定，易发生基因突变

D．Rloop结构只影响DNA复制不影响基因的表达

解析：

选C　Rloop结构是一种三链RNADNA杂合片段，DNA中有4种脱氧核糖核苷酸，RNA中有4种核糖核苷酸，所以Rloop结构中有8种核苷酸，5种含氮碱基，A错误；Rloop结构中mRNA与DNA模板链碱基互补配对，和DNA模板链的互补链碱基序列相似，只是U替代了T，B错误；Rloop结构中的DNA单链不稳定，易发生基因突变，C正确；根据题干信息“Rloop结构是一种三链RNADNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在”，可推测Rloop结构既影响DNA复制又影响基因的表达，D错误。

13．果蝇染色体上控制体色的基因A2是由其等位基因A1突变产生的，且基因A1、A2均能通过合成特定的蛋白质来控制体色。

下列叙述错误的是（　　）

A．基因A2可能是基因A1中碱基对出现替换造成的

B．基因A1、A2合成蛋白质时共用一套遗传密码子

C．基因A1、A2不能同时存在于同一个体细胞中

D．基因A1、A2不能同时存在于同一个配子中

解析：

选C　基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，进而产生新的等位基因，A正确；自然界中所有生物的基因控制蛋白质合成时都共用一套遗传密码，B正确；在体细胞中，基因是成对存在的，所以基因A1和A2可同时存在于同一个体细胞中，C错误；减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，因此基因A1和A2不会存在于同一个配子中，D正确。

14.（2020届高三·杭州月考）澳大利亚科学家发现，成人肥胖可能是细胞内线粒体的基因表达出现了问题，通过小鼠实验发现，如果线粒体中PTCD1基因表达受损，线粒体形态就会发生变化，无法正常将脂肪和碳水化合物转化成能量，进而引发成年人肥胖，患脂肪肝等疾病。

若如图表示线粒体中PTCD1基因表达的过程，则以下相关叙述错误的是（　　）

A．以b为模板形成a的过程需要RNA聚合酶的催化

B．c合成的过程中，核糖体从a的3′端向5′端移动

C．与核基因表达不同，PTCD1基因表达的过程中转录和翻译同时进行

D．若用某药物处理线粒体，发现a未变、c大量减少，则推测线粒体形态发生改变

解析：

选B　以b为模板形成a的过程称为转录，该过程需要RNA聚合酶的催化，A正确；根据三条多肽链的长度可知，c合成的过程中，核糖体从a的5′端向3′端移动，B错误；与核基因表达（先转录，后翻译）不同，PTCD1基因表达的过程中转录和翻译同时进行，C正确；若用某药物处理线粒体，发现a未变、c大量减少，再结合题干信息“如果线粒体中PTCD1基因表达受损，线粒体形态就会发生变化”可推测线粒体形态发生改变，D正确。

15.科研人员用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，探究保温时间与沉淀物中放射性强度的关系，结果如图。

有关叙述错误的是（　　）

A．用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，可标记噬菌体DNA

B．b点时离心速度减慢会导致放射性强度降低

C．保温时间过长、过短都会导致上清液中放射性增强

D．若用35S标记的T2噬菌体进行实验，结果将相似

解析：

选D　T2噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此要标记T2噬菌体的DNA，应该用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，A正确；若b点时离心速度减慢会导致分离不彻底，可能会导致部分大肠杆菌进入上清液中，从而使沉淀物中放射性强度降低，B正确；由图可知，保温时间过长、过短都会导致沉淀物中放射性减弱，即导致上清液中放射性增强，C正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌，离心后分布在上清液中，培养时间长短不会影响实验结果，因此与本实验结果不同，D错误。

16．美国科学家通过调整普通碱基G、C、A、T的分子结构，创建出四种新碱基：

S、B、P、Z，其中S和B配对，P和Z配对，连接它们之间的氢键都是3个。

随后，他们将合成碱基与天然碱基结合，得到了由8种碱基组成的DNA。

实验证明，该DNA与天然DNA拥有相同属性，也可转录成RNA，但不能复制。

下列关于合成的含8种碱基的DNA的叙述，错误的是（　　）

A．该DNA分子中磷酸、五碳糖、碱基三者比例为1∶1∶1

B．该DNA分子中磷酸和五碳糖交替连接构成基本骨架，具有稳定的双螺旋结构

C．因该DNA分子不能复制，所以其只能贮存遗传信息，不能传递和表达遗传信息

D．含x个碱基对的该DNA分子中含有y个腺嘌呤，则该DNA分子中氢键个数为3x－y

解析：

选C　组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基组成，因此该DNA分子中磷酸、五碳糖、碱基三者比例为1∶1∶1，A正确；该DNA分子中磷酸和五碳糖交替连接构成基本骨架，具有稳定的双螺旋结构，B正确；因该DNA分子不能复制，但可转录成RNA，所以其只能贮存遗传信息和表达遗传信息，但不能传递遗传信息，C错误；由于A—T之间有2个氢键，而C—G、S—B、P—Z之间都有3个氢键，因此含x个碱基对的该DNA分子中含有y个腺嘌呤，则该DNA分子中氢键个数为（x－y）×3＋2y＝3x－y，D正确。

17．（2019·长沙期末）反馈调节普遍存在于生命系统的各个层次，细胞核与细胞质之间也存在着反馈调节。

科学家研究线粒体RNA聚合酶时做了如下实验（溴化乙啶能专一性阻断线粒体DNA的转录）。

实验分组

实验处理

实验结果

实验组

含溴化乙啶的

培养基培养链孢霉

链孢霉线粒体RNA

聚合酶含量过高

对照组

不含溴化乙啶的

培养基培养链孢霉

链孢霉线粒体RNA

聚合酶含量正常

下列分析错误的是（　　）

A．实验的自变量是培养链孢霉的培养基中是否加入了溴化乙啶

B．线粒体内的RNA聚合酶由线粒体基因控制合成

C．细胞核基因控制合成的蛋白质对线粒体基因的表达有影响

D．线粒体基因表达的产物可能对细胞核基因的表达有反馈抑制作用

解析：

选B　由表格信息可知，该实验的自变量是培养基中是否加入溴化乙啶，A正确；不能通过该实验证明线粒体内RNA聚合酶由线粒体基因控制合成，B错误；细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞核基因控制合成的蛋白质对线粒体基因的表达有影响，C正确；由题意分析可知，线粒体基因表达的产物可能对细胞核基因的表达有反馈抑制作用，D正确。

18．（2020届高三·太原联考）当某些基因转录形成的mRNA难与模板链分离时，会形成RNA—DNA杂交体，这些非模板链和RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。

研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等，如图为某生物细胞中进行的相关生理过程。

下列叙述正确的是（　　）

A．图示生理过程不可能发生在真核生物中

B．酶1和酶3都能催化核苷酸之间形成氢键

C．R环中含有碱基U和T的核苷酸都只有1种

D．R环的出现与否可作为DNA是否复制的依据

解析：

选C　真核生物中的基因可进行复制和转录，因此图示生理过程可能发生在真核生物中，A错误；酶1为DNA聚合酶，酶3为RNA聚合酶，两者都能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键，B错误；R环中含有碱基U和T的核苷酸都只有1种，依次是尿嘧啶核糖核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸，C正确；是否出现R环可作为DNA是否正在发生转录的判断依据，但不能作为DNA是否复制的依据，D错误。

二、非选择题（45分）

19．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示）：

（1）实验一、实验二的作用是______________________。

（2）从结果C、D看，DNA复制具有________________________的特点。

根据这一特点，理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为________。

（3）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要___________________等条件。

（4）若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出。

（5）如果实验C、D、E的结果都为图G，据此可判断DNA分子的复制方式________（填“是”或“不是”）半保留复制。

[解析]　

（1）实验一和实验二分别表示被14N和15N标记的DNA的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。

（2）从结果C、D看，新形成的DNA保留了原来DNA的两条链，DNA复制具有半保留复制的特点；经过60min后，DNA复制了3次，共形成8个DNA分子，其中有2个DNA分子是15N/14N，其余6个DNA分子为14N/14N。

（3）复制过程需要模板DNA、原料（四种脱氧核苷酸）、酶和能量等条件。

（4）结果C中的DNA分子为15N/14N，解旋后形成的单链为一条重链15N和一条轻链14N。

（5）结果G表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开，因此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。

[答案]　

（1）对照　

（2）半保留复制　1　（3）酶、能量　（4）如图

（5）不是

20．（2019·深圳模拟）囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病。

研究表明，囊性纤维病主要是由于CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，使CFTR转运氯离子的功能异常，患者常常在幼年时期因肺部感染细菌死亡。

如图表示CFTR蛋白合成过程，请据图回答下列问题：

（1）物质②适于作为DNA的信使，从结构分析，一方面它也是由核苷酸连接而成的，含有4种碱基，可以________________；另一方面，________________________________________。

（2）结构④的合成过程中，每个核糖体上只有________个tRNA结合位点，通过__________与mRNA上的密码子相互识别，每次只有一个__________转移到肽链上，最终合成的结构④__________（填“相同”或“不同”）。

（3）一个物质②上结合多个核糖体的意义是________________。

[解析]　

（1）物质②是mRNA，mRNA含有4种碱基，可以携带遗传信息。

mRNA是单链结构，比DNA短，易通过核孔。

（2）核糖体与mRNA结合的部位有2个tRNA结合位点，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对，每次将一个氨基酸转移到肽链上。

一个mRNA作模板合成的多肽链的氨基酸序列相同。

（3）一个mRNA可同时结合多个核糖体，提高了翻译的速率，能在短时间内合成较多的肽链。

[答案]　

（1）储存遗传信息（携带遗传信息）　物质②一般为单链，而且比DNA短，能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中

（2）2　tRNA　氨基酸　相同

（3）短时间内能合成较多的肽链

21．（2019·山师附中月考）如图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题：

（1）完成①过程需要的酶有________，这些酶通过________从细胞质进入细胞核。

②过程得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译，翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合，最后得到的多肽链上氨基酸序列________（填“相同”或“不相同”）。

（2）根据所学知识并结合题图推知：

该细胞中核糖体分布的场所有细胞质基质、________等。

（3）图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的有________________（填序号）。

用α鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质中的RNA含量显著减少，由此推测α鹅膏蕈碱抑制的过程最可能是________（填序号）。

（4）由如图可知，基因控制生物体的性状是通过______________来实现的。

[解析]　

（1）①过程表示核DNA复制，需要解旋酶、DNA聚合酶等参与催化，这些酶在细胞质的核糖体中合成，通过核孔从细胞质进入细胞核。

②过程为转录，得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译。

翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合，因模板mRNA相同，所以最后得到的多肽链上氨基酸序列也相同。

（2）核糖体是蛋白质合成的场所，有的游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上；图中的前体蛋白在细胞质基质中合成，而线粒体DNA也能在线粒体中指导合成相应的蛋白质。

综上所述可推知：

该细胞中核糖体分布的场所有细胞质基质、线粒体（内质网）等。

（3）图中所示的[①]核DNA复制、[②]转录、[④]翻译、[⑥]线粒体DNA复制、[⑦]转录、[⑧]翻译的完成都需要遵循碱基互补配对原则。

细胞质中的RNA是以核DNA的1条链为模板通过转录形成的；若用α鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质中的RNA含量显著减少，说明α鹅膏蕈碱抑制的过程最可能是②，即细胞核中的转录过程。

（4）综上分析，基因控制生物体的性状是通过指导蛋白质的合成来实现的。

[答案]　

（1）解旋酶、DNA聚合酶　核孔　相同

（2）线粒体（内质网）　（3）①②④⑥⑦⑧　②　（4）指导蛋白质的合成