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浙科版2019 高中生物 必修2 第三章遗传的分子基础过关检测(含答案解析)
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这是一份浙科版2019 高中生物 必修2 第三章遗传的分子基础过关检测(含答案解析),共13页。
第三章过关检测
一、选择题(本题包括20小题,每小题2.5分,共50分)
1.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,证明了( )
A.DNA是主要的遗传物质
B.蛋白质是遗传物质
C.RNA是遗传物质
D.DNA是遗传物质
2.下列关于科学家探究“核酸是遗传物质”实验的叙述,正确的是( )
A.用R型活菌和加热杀死的S型菌分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡
B.用35S标记的噬菌体侵染细菌,在子代噬菌体中也有35S标记
C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质
D.用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,悬浮液中具有较强的放射性
3.某一个DNA分子的碱基总数中,腺嘌呤为200个,复制n次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个,则该DNA分子已经复制了几次(是第几代)?( )
A.五次(第四代) B.四次(第五代)
C.五次(第五代) D.四次(第四代)
4.S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A.加热杀死的R型菌与S型菌混合使S型菌转化成R型菌
B.S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异
C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D.高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
5.下图中a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核苷酸,d表示碱基。下列对四者关系表示正确的是( )
6.在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。下列对沉淀中含有少量放射性物质的解释,正确的是( )
A.经搅拌与离心有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上
B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
7.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对,其中胞嘧啶有2 200个。这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是( )
A.4 000个和900个
B.4 000个和1 800个
C.8 000个和1 800个
D.8 000个和3 600个
8.非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是( )
A.碱基序列
B.碱基数目
C.(A+T)/(G+C)的值
D.碱基种类
9.已知一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是( )
A.9% B.27%
C.28% D.46%
10.右图为核苷酸的模式图。下列相关说法正确的是( )
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B.如果要构成ATP,只要在①位置上加上2个磷酸基团
C.③在超级细菌遗传物质中只有4种
D.DNA分子中每个②均与1个①相连
11.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期。其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数染色体中的一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
12.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列有关叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m ②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2 ③一条链中A+T的数量为n ④G的数量为m-n
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.①②③
13.下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图。下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
14.右图表示有关遗传的模拟实验。下列相关叙述合理的是( )
A.若X是RNA,Y是DNA,则试管内还要加入DNA连接酶
B.若X的序列是—CTTGTACAA—,Y含有U,则试管内还要加入逆转录酶
C.若X与Y都是DNA,则试管内还要加入氨基酸
D.若Y是蛋白质,X是mRNA,则试管内还要有其他RNA
15.1983年科学家证实,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是( )
16.下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。
①青霉素:抑制细菌细胞壁的合成;
②环丙沙星:抑制细胞DNA解旋酶的活性;
③红霉素:能与核糖体结合以阻止其发挥作用;
④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。
下列有关说法错误的是( )
A.环丙沙星会抑制a过程,利福平将会抑制b过程
B.除青霉素外,其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用
C.过程d涉及的氨基酸最多20种,tRNA最多有64种
D.e过程需要逆转录酶
17.科学家用只含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,待大肠杆菌解体后,15N( )
A.不出现在T2噬菌体中
B.仅出现在T2噬菌体的DNA中
C.出现在T2噬菌体的外壳和DNA中
D.仅出现在T2噬菌体的外壳中
18.下表所示为遗传信息表达的过程。据此分析,下列选项中正确的是( )
基因
……TAT……
……ATA……
mRNA
……UAU……
tRNA
……AUA……
肽链
……酪氨酸……
A.整个过程共有3种核苷酸参与
B.整个过程在核糖体上完成
C.基因和mRNA有相同的密码子
D.UAU是酪氨酸的一个密码子
19.下图所示为真核细胞中发生的某些生理和生化反应过程。下列相关叙述错误的是( )
A.结构a是核糖体,物质b是mRNA,过程①是翻译过程
B.如果细胞中r-蛋白含量较多,r-蛋白就与b结合,阻碍b与a结合
C.c是基因,是指导rRNA合成的直接模板,需要DNA聚合酶参与催化
D.过程②在形成细胞中的某种结构,这一过程与细胞核中的核仁密切相关
20.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒,要确定其核酸属于上述哪一种类型,应该( )
A.分析碱基类型,确定碱基比例
B.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型
C.分析碱基类型,分析五碳糖类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析五碳糖类型
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
21.(10分)下图为肺炎链球菌的转化实验示意图,请据图回答下列问题。
(1)过程①和②表明,将S型菌的 和 分别与R型活菌混合培养,其后代为 型细菌。
(2)过程③表明,将S型菌的 与R型活菌混合培养, 型菌转化成 型菌。
(3)过程④表明,转化成的 型菌的后代也是有 性的 型菌。
(4)实验最关键的设计思路是 。
(5)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质等不是遗传物质吗? 。
22.(10分)右图为细胞内DNA分子某一生理过程简图,请据图回答下列问题。
(1)图示过程表示 ,需要 酶的作用。
(2)该过程发生的时间为细胞周期的 。
(3)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按照 原则,合成与母链互补的子链。
(4)若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子中A+T占 %。
(5)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的占 ,含15N的占 ,这说明DNA的复制特点是 ,其意义是 。
23.(10分)下图表示真核细胞中遗传信息的流动过程。请据图回答下列问题。
(1)rRNA的功能是 。
(2)tRNA共有 种,其与所携带氨基酸的关系是 。
(3)一个mRNA上可以连接多个核糖体形成多聚核糖体,多聚核糖体形成的生物学意义是 。
24.(10分)下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,其中①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题。
(1)①过程的产物是DNA,则①过程发生在 期。催化过程②的酶是 。
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是 。
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是 。④过程进行的场所有 。
(4)一个mRNA上连接多个核糖体形成多聚核糖体,从原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明 。
25.(10分)在正常情况下,细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现有某连续分裂的细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖,必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,现提供如下实验材料,请你完成实验方案。
(1)实验目的:验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
(2)实验材料:突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C-脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
(3)实验原理
DNA主要分布在 ,其基本组成单位是 ;
RNA主要分布在 ,其基本组成单位是 。
(4)实验步骤
第一步,编号。取基本培养基两个,编号为甲、乙。
第二步,设置对照实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸;在培养基乙中加入等量的 。
第三步,培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系,放到 培养一段时间,让细胞增殖。
第四步,观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察 。
(5)预期结果
①培养基甲中 ;
②培养基乙中 。
(6)实验结论: 。
答案解析
一、选择题(本题包括20小题,每小题2.5分,共50分)
1.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,证明了( )
A.DNA是主要的遗传物质
B.蛋白质是遗传物质
C.RNA是遗传物质
D.DNA是遗传物质
答案:D
解析:这两个实验只能证明DNA是遗传物质。得出“DNA是主要的遗传物质”的结论,是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数生物如某些病毒的遗传物质是RNA。
2.下列关于科学家探究“核酸是遗传物质”实验的叙述,正确的是( )
A.用R型活菌和加热杀死的S型菌分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡
B.用35S标记的噬菌体侵染细菌,在子代噬菌体中也有35S标记
C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质
D.用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,悬浮液中具有较强的放射性
答案:A
解析:R型肺炎链球菌无毒性,加热杀死后的S型菌不能繁殖,故将其分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡。噬菌体的蛋白质分子被35S标记,该物质没有进入被侵染的细菌中,故子代噬菌体中无35S标记。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,沉淀物中具有较强的放射性。
3.某一个DNA分子的碱基总数中,腺嘌呤为200个,复制n次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个,则该DNA分子已经复制了几次(是第几代)?( )
A.五次(第四代) B.四次(第五代)
C.五次(第五代) D.四次(第四代)
答案:B
解析:依题意,一个DNA分子中A=200个,设复制n次,消耗A3000个,则(2n-1)×200=3000,所以n=4。
4.S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A.加热杀死的R型菌与S型菌混合使S型菌转化成R型菌
B.S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异
C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D.高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
答案:B
解析:加热杀死的S型菌与R型菌混合使部分R型菌转化成S型菌。S型菌与R型菌结构不同的根本原因是遗传物质有差异。肺炎链球菌是原核生物,细胞内含有核糖体,可利用自身细胞内的核糖体来合成蛋白质。高温处理可破坏蛋白质的空间结构,但没有破坏蛋白质分子中的肽键,蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。
5.下图中a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核苷酸,d表示碱基。下列对四者关系表示正确的是( )
答案:D
6.在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。下列对沉淀中含有少量放射性物质的解释,正确的是( )
A.经搅拌与离心有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上
B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
答案:A
解析:在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在沉淀物中含有少量放射性,原因可能是搅拌不充分,有少量的含35S的T2噬菌体蛋白质外壳还吸附在大肠杆菌上。
7.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对,其中胞嘧啶有2 200个。这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是( )
A.4 000个和900个
B.4 000个和1 800个
C.8 000个和1 800个
D.8 000个和3 600个
答案:C
解析:每个脱氧核苷酸含有1个碱基,因为含有4000个碱基对,所以含有8000个脱氧核苷酸。因为胞嘧啶和鸟嘌呤的数目都是2200个,所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目都是1800个。
8.非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是( )
A.碱基序列
B.碱基数目
C.(A+T)/(G+C)的值
D.碱基种类
答案:D
解析:非同源染色体上的DNA不同,碱基序列一定不同。不同的DNA,碱基数目一般不同。(A+T)/(G+C)的值具有特异性,不同的DNA其比值不同。不同的DNA,碱基种类一般都包括四种:A、T、G、C。
9.已知一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是( )
A.9% B.27%
C.28% D.46%
答案:C
解析:根据题意,G占整个DNA分子碱基的27%,依据碱基互补配对原则进行计算,C也占27%,G+C=54%,那么,A+T=1-54%=46%,其中一条链上的A占18%,则此链中T=46%-18%=28%,则另一条链中A=28%。
10.右图为核苷酸的模式图。下列相关说法正确的是( )
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B.如果要构成ATP,只要在①位置上加上2个磷酸基团
C.③在超级细菌遗传物质中只有4种
D.DNA分子中每个②均与1个①相连
答案:C
11.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期。其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数染色体中的一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
答案:B
解析:由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中培养一个细胞周期后,每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性标记的培养基中培养时,由于DNA的半保留复制,所以DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,每条染色单体含一个DNA分子,所以一半的染色单体含放射性。
12.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列有关叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m ②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2 ③一条链中A+T的数量为n ④G的数量为m-n
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.①②③
答案:D
解析:①的等量关系容易判断;对于②,须知G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,故氢键数为2n+3×(m-2n)/2=(3m-2n)/2;③因A+T的总量为2n,故一条链中A+T的数量应为n;④中计算G的数量有误,应为(m-2n)/2=m/2-n。
13.下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图。下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
答案:B
解析:题图中①链为模板链,②链为RNA,①链中A与②链中U互补配对。③表示RNA聚合酶。转录完成后,②通过核孔进入细胞质,穿过0层膜。
14.右图表示有关遗传的模拟实验。下列相关叙述合理的是( )
A.若X是RNA,Y是DNA,则试管内还要加入DNA连接酶
B.若X的序列是—CTTGTACAA—,Y含有U,则试管内还要加入逆转录酶
C.若X与Y都是DNA,则试管内还要加入氨基酸
D.若Y是蛋白质,X是mRNA,则试管内还要有其他RNA
答案:D
15.1983年科学家证实,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是( )
答案:D
解析:HIV是以RNA为遗传物质的病毒,能控制宿主细胞合成逆转录酶,以RNA为模板逆转录合成DNA,该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起,整合后的HIV的DNA分子在人体细胞内又可以进行复制,还可以转录出RNA,并以RNA为模板翻译出病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制所需要的酶,故HIV的RNA不能复制。
16.下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。
①青霉素:抑制细菌细胞壁的合成;
②环丙沙星:抑制细胞DNA解旋酶的活性;
③红霉素:能与核糖体结合以阻止其发挥作用;
④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。
下列有关说法错误的是( )
A.环丙沙星会抑制a过程,利福平将会抑制b过程
B.除青霉素外,其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用
C.过程d涉及的氨基酸最多20种,tRNA最多有64种
D.e过程需要逆转录酶
答案:C
解析:环丙沙星的作用是抑制细胞DNA解旋酶的活性,而DNA的复制(a)需要该酶,利福平通过抑制RNA聚合酶的活性来抑制转录过程(b)。红霉素能抑制翻译过程(d),细菌细胞壁的成分是肽聚糖,青霉素通过抑制与肽聚糖合成有关酶的活性来抑制细菌细胞壁的形成,该过程中不存在遗传信息的传递和表达。决定氨基酸的密码子有61种,所以携带反密码子的tRNA最多有61种。由RNA到DNA需要逆转录酶。
17.科学家用只含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,待大肠杆菌解体后,15N( )
A.不出现在T2噬菌体中
B.仅出现在T2噬菌体的DNA中
C.出现在T2噬菌体的外壳和DNA中
D.仅出现在T2噬菌体的外壳中
答案:C
解析:DNA和蛋白质中都含有N元素。噬菌体侵染被15N标记的大肠杆菌,合成自身DNA和蛋白质的原料都来源于大肠杆菌,因此子代噬菌体的DNA和蛋白质中都含有15N。
18.下表所示为遗传信息表达的过程。据此分析,下列选项中正确的是( )
基因
……TAT……
……ATA……
mRNA
……UAU……
tRNA
……AUA……
肽链
……酪氨酸……
A.整个过程共有3种核苷酸参与
B.整个过程在核糖体上完成
C.基因和mRNA有相同的密码子
D.UAU是酪氨酸的一个密码子
答案:D
解析:整个过程既有DNA又有RNA参与,其中A参与2种核苷酸的构成,T和U分别只参与1种核苷酸的构成,因此共有4种核苷酸参与,A项错误。转录过程主要在细胞核中完成,只有翻译过程在核糖体上完成,B项错误。只有mRNA上有密码子,C项错误。UAU是酪氨酸的一个密码子,位于mRNA上,D项正确。
19.下图所示为真核细胞中发生的某些生理和生化反应过程。下列相关叙述错误的是( )
A.结构a是核糖体,物质b是mRNA,过程①是翻译过程
B.如果细胞中r-蛋白含量较多,r-蛋白就与b结合,阻碍b与a结合
C.c是基因,是指导rRNA合成的直接模板,需要DNA聚合酶参与催化
D.过程②在形成细胞中的某种结构,这一过程与细胞核中的核仁密切相关
答案:C
解析:蛋白质合成的过程称为翻译,场所是核糖体,以mRNA为模板,题图中a代表核糖体,b代表mRNA,过程①是翻译过程,A项正确。分析题图可知,细胞中r-蛋白含量较多,r-蛋白就与b(mRNA)结合,阻碍b与a(核糖体)结合,从而抑制翻译过程,B项正确。c代表的分子片段叫基因,转录形成mRNA,需要RNA聚合酶,C项错误。过程②表示rRNA和r-蛋白质结合形成核糖体的过程,细胞核中的核仁与核糖体的形成有关,D项正确。
20.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒,要确定其核酸属于上述哪一种类型,应该( )
A.分析碱基类型,确定碱基比例
B.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型
C.分析碱基类型,分析五碳糖类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析五碳糖类型
答案:A
解析:DNA和RNA的组成成分中碱基有不同的部分,若含有A、T、C、G四种碱基则可以确定为DNA,若含有A、U、C、G四种碱基则说明是RNA;五碳糖一定不同,所以可以根据这两个方面来确定是DNA还是RNA。然后再根据碱基的比例来确定是双链还是单链,若A=T(U),C=G,则说明是双链,否则就是单链。
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
21.(10分)下图为肺炎链球菌的转化实验示意图,请据图回答下列问题。
(1)过程①和②表明,将S型菌的 和 分别与R型活菌混合培养,其后代为 型细菌。
(2)过程③表明,将S型菌的 与R型活菌混合培养, 型菌转化成 型菌。
(3)过程④表明,转化成的 型菌的后代也是有 性的 型菌。
(4)实验最关键的设计思路是 。
(5)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质等不是遗传物质吗? 。
答案:(1)多糖 蛋白质 R
(2)DNA 部分R S
(3)S 毒 S
(4)把具有荚膜的S型菌的DNA和蛋白质等其他成分分开,单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用
(5)不能。上述实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质,但不能得出DNA是主要的遗传物质的结论
解析:①②③分别表示用S型菌的荚膜多糖、蛋白质、DNA与R型菌混合培养,从题图中可以发现只有用S型菌的DNA与R型菌混合培养才会出现S型菌,同时把转化成的S型菌单独培养时,其后代都是S型菌。本实验最关键的设计思路是把具有荚膜的S型菌的DNA和蛋白质等其他成分分开,单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用。通过上述实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质。
22.(10分)右图为细胞内DNA分子某一生理过程简图,请据图回答下列问题。
(1)图示过程表示 ,需要 酶的作用。
(2)该过程发生的时间为细胞周期的 。
(3)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按照 原则,合成与母链互补的子链。
(4)若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子中A+T占 %。
(5)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的占 ,含15N的占 ,这说明DNA的复制特点是 ,其意义是 。
答案:(1)DNA复制 解旋酶、DNA聚合
(2)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
(3)4种脱氧核苷酸 碱基互补配对
(4)60
(5)2/2n 100% 半保留复制 保持了遗传信息的连续性
解析:(1)题图表示以亲代DNA的两条链为模板,形成子代DNA分子的过程,所以是DNA复制,该过程需解旋酶和DNA聚合酶的作用。(2)DNA分子复制发生在细胞周期的有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。(3)DNA分子复制以游离的4种脱氧核苷酸为原料,以亲代DNA分子的两条链为模板,在解旋酶和DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成子链。(4)若亲代DNA分子中A+T=60%,经过复制后形成的子代DNA分子中A+T=60%。(5)DNA分子复制是半保留复制,14N标记的DNA分子在15N的环境中,不论复制多少次,形成的子代DNA分子中只有2个DNA分子含14N,所有子代DNA分子都含有15N。
23.(10分)下图表示真核细胞中遗传信息的流动过程。请据图回答下列问题。
(1)rRNA的功能是 。
(2)tRNA共有 种,其与所携带氨基酸的关系是 。
(3)一个mRNA上可以连接多个核糖体形成多聚核糖体,多聚核糖体形成的生物学意义是 。
答案:(1)核糖体的重要组成成分
(2)61 一种氨基酸可由多种tRNA转运,但每种tRNA只能转运一种氨基酸
(3)可迅速利用少量mRNA合成大量蛋白质,提高翻译效率
解析:(1)rRNA是核糖体的重要组成成分。(2)tRNA是转运氨基酸的工具,共有61种,而氨基酸有20种,故一种氨基酸可以由多种tRNA转运,但每种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)一个mRNA上连接多个核糖体,这样以1条mRNA为模板可以同时合成多条多肽链,提高翻译效率。
24.(10分)下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,其中①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题。
(1)①过程的产物是DNA,则①过程发生在 期。催化过程②的酶是 。
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是 。
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是 。④过程进行的场所有 。
(4)一个mRNA上连接多个核糖体形成多聚核糖体,从原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明 。
答案:(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间 RNA聚合酶 (2)甲硫氨酸 (3)a→b 内质网和高尔基体 (4)原核细胞中的转录和翻译是同时同地点进行的
25.(10分)在正常情况下,细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现有某连续分裂的细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖,必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,现提供如下实验材料,请你完成实验方案。
(1)实验目的:验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
(2)实验材料:突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C-脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
(3)实验原理
DNA主要分布在 ,其基本组成单位是 ;
RNA主要分布在 ,其基本组成单位是 。
(4)实验步骤
第一步,编号。取基本培养基两个,编号为甲、乙。
第二步,设置对照实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸;在培养基乙中加入等量的 。
第三步,培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系,放到 培养一段时间,让细胞增殖。
第四步,观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察 。
(5)预期结果
①培养基甲中 ;
②培养基乙中 。
(6)实验结论: 。
答案:(3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸
(4)第二步,14C-核糖的核苷酸和脱氧核苷酸
第三步,适宜且相同的环境中
第四步,细胞核和细胞质的放射性强弱
(5)细胞的放射性部位主要在细胞核 细胞的放射性部位主要在细胞质
(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸
解析:DNA主要分布于细胞核,RNA主要分布于细胞质,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸,可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞内的分布情况判断。
第三章过关检测
一、选择题(本题包括20小题,每小题2.5分,共50分)
1.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,证明了( )
A.DNA是主要的遗传物质
B.蛋白质是遗传物质
C.RNA是遗传物质
D.DNA是遗传物质
2.下列关于科学家探究“核酸是遗传物质”实验的叙述,正确的是( )
A.用R型活菌和加热杀死的S型菌分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡
B.用35S标记的噬菌体侵染细菌,在子代噬菌体中也有35S标记
C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质
D.用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,悬浮液中具有较强的放射性
3.某一个DNA分子的碱基总数中,腺嘌呤为200个,复制n次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个,则该DNA分子已经复制了几次(是第几代)?( )
A.五次(第四代) B.四次(第五代)
C.五次(第五代) D.四次(第四代)
4.S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A.加热杀死的R型菌与S型菌混合使S型菌转化成R型菌
B.S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异
C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D.高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
5.下图中a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核苷酸,d表示碱基。下列对四者关系表示正确的是( )
6.在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。下列对沉淀中含有少量放射性物质的解释,正确的是( )
A.经搅拌与离心有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上
B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
7.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对,其中胞嘧啶有2 200个。这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是( )
A.4 000个和900个
B.4 000个和1 800个
C.8 000个和1 800个
D.8 000个和3 600个
8.非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是( )
A.碱基序列
B.碱基数目
C.(A+T)/(G+C)的值
D.碱基种类
9.已知一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是( )
A.9% B.27%
C.28% D.46%
10.右图为核苷酸的模式图。下列相关说法正确的是( )
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B.如果要构成ATP,只要在①位置上加上2个磷酸基团
C.③在超级细菌遗传物质中只有4种
D.DNA分子中每个②均与1个①相连
11.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期。其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数染色体中的一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
12.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列有关叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m ②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2 ③一条链中A+T的数量为n ④G的数量为m-n
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.①②③
13.下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图。下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
14.右图表示有关遗传的模拟实验。下列相关叙述合理的是( )
A.若X是RNA,Y是DNA,则试管内还要加入DNA连接酶
B.若X的序列是—CTTGTACAA—,Y含有U,则试管内还要加入逆转录酶
C.若X与Y都是DNA,则试管内还要加入氨基酸
D.若Y是蛋白质,X是mRNA,则试管内还要有其他RNA
15.1983年科学家证实,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是( )
16.下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。
①青霉素:抑制细菌细胞壁的合成;
②环丙沙星:抑制细胞DNA解旋酶的活性;
③红霉素:能与核糖体结合以阻止其发挥作用;
④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。
下列有关说法错误的是( )
A.环丙沙星会抑制a过程,利福平将会抑制b过程
B.除青霉素外,其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用
C.过程d涉及的氨基酸最多20种,tRNA最多有64种
D.e过程需要逆转录酶
17.科学家用只含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,待大肠杆菌解体后,15N( )
A.不出现在T2噬菌体中
B.仅出现在T2噬菌体的DNA中
C.出现在T2噬菌体的外壳和DNA中
D.仅出现在T2噬菌体的外壳中
18.下表所示为遗传信息表达的过程。据此分析,下列选项中正确的是( )
基因
……TAT……
……ATA……
mRNA
……UAU……
tRNA
……AUA……
肽链
……酪氨酸……
A.整个过程共有3种核苷酸参与
B.整个过程在核糖体上完成
C.基因和mRNA有相同的密码子
D.UAU是酪氨酸的一个密码子
19.下图所示为真核细胞中发生的某些生理和生化反应过程。下列相关叙述错误的是( )
A.结构a是核糖体,物质b是mRNA,过程①是翻译过程
B.如果细胞中r-蛋白含量较多,r-蛋白就与b结合,阻碍b与a结合
C.c是基因,是指导rRNA合成的直接模板,需要DNA聚合酶参与催化
D.过程②在形成细胞中的某种结构,这一过程与细胞核中的核仁密切相关
20.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒,要确定其核酸属于上述哪一种类型,应该( )
A.分析碱基类型,确定碱基比例
B.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型
C.分析碱基类型,分析五碳糖类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析五碳糖类型
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
21.(10分)下图为肺炎链球菌的转化实验示意图,请据图回答下列问题。
(1)过程①和②表明,将S型菌的 和 分别与R型活菌混合培养,其后代为 型细菌。
(2)过程③表明,将S型菌的 与R型活菌混合培养, 型菌转化成 型菌。
(3)过程④表明,转化成的 型菌的后代也是有 性的 型菌。
(4)实验最关键的设计思路是 。
(5)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质等不是遗传物质吗? 。
22.(10分)右图为细胞内DNA分子某一生理过程简图,请据图回答下列问题。
(1)图示过程表示 ,需要 酶的作用。
(2)该过程发生的时间为细胞周期的 。
(3)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按照 原则,合成与母链互补的子链。
(4)若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子中A+T占 %。
(5)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的占 ,含15N的占 ,这说明DNA的复制特点是 ,其意义是 。
23.(10分)下图表示真核细胞中遗传信息的流动过程。请据图回答下列问题。
(1)rRNA的功能是 。
(2)tRNA共有 种,其与所携带氨基酸的关系是 。
(3)一个mRNA上可以连接多个核糖体形成多聚核糖体,多聚核糖体形成的生物学意义是 。
24.(10分)下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,其中①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题。
(1)①过程的产物是DNA,则①过程发生在 期。催化过程②的酶是 。
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是 。
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是 。④过程进行的场所有 。
(4)一个mRNA上连接多个核糖体形成多聚核糖体,从原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明 。
25.(10分)在正常情况下,细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现有某连续分裂的细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖,必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,现提供如下实验材料,请你完成实验方案。
(1)实验目的:验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
(2)实验材料:突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C-脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
(3)实验原理
DNA主要分布在 ,其基本组成单位是 ;
RNA主要分布在 ,其基本组成单位是 。
(4)实验步骤
第一步,编号。取基本培养基两个,编号为甲、乙。
第二步,设置对照实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸;在培养基乙中加入等量的 。
第三步,培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系,放到 培养一段时间,让细胞增殖。
第四步,观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察 。
(5)预期结果
①培养基甲中 ;
②培养基乙中 。
(6)实验结论: 。
答案解析
一、选择题(本题包括20小题,每小题2.5分,共50分)
1.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,证明了( )
A.DNA是主要的遗传物质
B.蛋白质是遗传物质
C.RNA是遗传物质
D.DNA是遗传物质
答案:D
解析:这两个实验只能证明DNA是遗传物质。得出“DNA是主要的遗传物质”的结论,是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数生物如某些病毒的遗传物质是RNA。
2.下列关于科学家探究“核酸是遗传物质”实验的叙述,正确的是( )
A.用R型活菌和加热杀死的S型菌分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡
B.用35S标记的噬菌体侵染细菌,在子代噬菌体中也有35S标记
C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质
D.用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,悬浮液中具有较强的放射性
答案:A
解析:R型肺炎链球菌无毒性,加热杀死后的S型菌不能繁殖,故将其分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡。噬菌体的蛋白质分子被35S标记,该物质没有进入被侵染的细菌中,故子代噬菌体中无35S标记。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,沉淀物中具有较强的放射性。
3.某一个DNA分子的碱基总数中,腺嘌呤为200个,复制n次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个,则该DNA分子已经复制了几次(是第几代)?( )
A.五次(第四代) B.四次(第五代)
C.五次(第五代) D.四次(第四代)
答案:B
解析:依题意,一个DNA分子中A=200个,设复制n次,消耗A3000个,则(2n-1)×200=3000,所以n=4。
4.S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A.加热杀死的R型菌与S型菌混合使S型菌转化成R型菌
B.S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异
C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D.高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
答案:B
解析:加热杀死的S型菌与R型菌混合使部分R型菌转化成S型菌。S型菌与R型菌结构不同的根本原因是遗传物质有差异。肺炎链球菌是原核生物,细胞内含有核糖体,可利用自身细胞内的核糖体来合成蛋白质。高温处理可破坏蛋白质的空间结构,但没有破坏蛋白质分子中的肽键,蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。
5.下图中a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核苷酸,d表示碱基。下列对四者关系表示正确的是( )
答案:D
6.在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。下列对沉淀中含有少量放射性物质的解释,正确的是( )
A.经搅拌与离心有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上
B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
答案:A
解析:在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在沉淀物中含有少量放射性,原因可能是搅拌不充分,有少量的含35S的T2噬菌体蛋白质外壳还吸附在大肠杆菌上。
7.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对,其中胞嘧啶有2 200个。这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是( )
A.4 000个和900个
B.4 000个和1 800个
C.8 000个和1 800个
D.8 000个和3 600个
答案:C
解析:每个脱氧核苷酸含有1个碱基,因为含有4000个碱基对,所以含有8000个脱氧核苷酸。因为胞嘧啶和鸟嘌呤的数目都是2200个,所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目都是1800个。
8.非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是( )
A.碱基序列
B.碱基数目
C.(A+T)/(G+C)的值
D.碱基种类
答案:D
解析:非同源染色体上的DNA不同,碱基序列一定不同。不同的DNA,碱基数目一般不同。(A+T)/(G+C)的值具有特异性,不同的DNA其比值不同。不同的DNA,碱基种类一般都包括四种:A、T、G、C。
9.已知一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是( )
A.9% B.27%
C.28% D.46%
答案:C
解析:根据题意,G占整个DNA分子碱基的27%,依据碱基互补配对原则进行计算,C也占27%,G+C=54%,那么,A+T=1-54%=46%,其中一条链上的A占18%,则此链中T=46%-18%=28%,则另一条链中A=28%。
10.右图为核苷酸的模式图。下列相关说法正确的是( )
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B.如果要构成ATP,只要在①位置上加上2个磷酸基团
C.③在超级细菌遗传物质中只有4种
D.DNA分子中每个②均与1个①相连
答案:C
11.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期。其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数染色体中的一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
答案:B
解析:由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中培养一个细胞周期后,每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性标记的培养基中培养时,由于DNA的半保留复制,所以DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,每条染色单体含一个DNA分子,所以一半的染色单体含放射性。
12.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列有关叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m ②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2 ③一条链中A+T的数量为n ④G的数量为m-n
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.①②③
答案:D
解析:①的等量关系容易判断;对于②,须知G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,故氢键数为2n+3×(m-2n)/2=(3m-2n)/2;③因A+T的总量为2n,故一条链中A+T的数量应为n;④中计算G的数量有误,应为(m-2n)/2=m/2-n。
13.下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图。下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
答案:B
解析:题图中①链为模板链,②链为RNA,①链中A与②链中U互补配对。③表示RNA聚合酶。转录完成后,②通过核孔进入细胞质,穿过0层膜。
14.右图表示有关遗传的模拟实验。下列相关叙述合理的是( )
A.若X是RNA,Y是DNA,则试管内还要加入DNA连接酶
B.若X的序列是—CTTGTACAA—,Y含有U,则试管内还要加入逆转录酶
C.若X与Y都是DNA,则试管内还要加入氨基酸
D.若Y是蛋白质,X是mRNA,则试管内还要有其他RNA
答案:D
15.1983年科学家证实,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是( )
答案:D
解析:HIV是以RNA为遗传物质的病毒,能控制宿主细胞合成逆转录酶,以RNA为模板逆转录合成DNA,该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起,整合后的HIV的DNA分子在人体细胞内又可以进行复制,还可以转录出RNA,并以RNA为模板翻译出病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制所需要的酶,故HIV的RNA不能复制。
16.下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。
①青霉素:抑制细菌细胞壁的合成;
②环丙沙星:抑制细胞DNA解旋酶的活性;
③红霉素:能与核糖体结合以阻止其发挥作用;
④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。
下列有关说法错误的是( )
A.环丙沙星会抑制a过程,利福平将会抑制b过程
B.除青霉素外,其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用
C.过程d涉及的氨基酸最多20种,tRNA最多有64种
D.e过程需要逆转录酶
答案:C
解析:环丙沙星的作用是抑制细胞DNA解旋酶的活性,而DNA的复制(a)需要该酶,利福平通过抑制RNA聚合酶的活性来抑制转录过程(b)。红霉素能抑制翻译过程(d),细菌细胞壁的成分是肽聚糖,青霉素通过抑制与肽聚糖合成有关酶的活性来抑制细菌细胞壁的形成,该过程中不存在遗传信息的传递和表达。决定氨基酸的密码子有61种,所以携带反密码子的tRNA最多有61种。由RNA到DNA需要逆转录酶。
17.科学家用只含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,待大肠杆菌解体后,15N( )
A.不出现在T2噬菌体中
B.仅出现在T2噬菌体的DNA中
C.出现在T2噬菌体的外壳和DNA中
D.仅出现在T2噬菌体的外壳中
答案:C
解析:DNA和蛋白质中都含有N元素。噬菌体侵染被15N标记的大肠杆菌,合成自身DNA和蛋白质的原料都来源于大肠杆菌,因此子代噬菌体的DNA和蛋白质中都含有15N。
18.下表所示为遗传信息表达的过程。据此分析,下列选项中正确的是( )
基因
……TAT……
……ATA……
mRNA
……UAU……
tRNA
……AUA……
肽链
……酪氨酸……
A.整个过程共有3种核苷酸参与
B.整个过程在核糖体上完成
C.基因和mRNA有相同的密码子
D.UAU是酪氨酸的一个密码子
答案:D
解析:整个过程既有DNA又有RNA参与,其中A参与2种核苷酸的构成,T和U分别只参与1种核苷酸的构成,因此共有4种核苷酸参与,A项错误。转录过程主要在细胞核中完成,只有翻译过程在核糖体上完成,B项错误。只有mRNA上有密码子,C项错误。UAU是酪氨酸的一个密码子,位于mRNA上,D项正确。
19.下图所示为真核细胞中发生的某些生理和生化反应过程。下列相关叙述错误的是( )
A.结构a是核糖体,物质b是mRNA,过程①是翻译过程
B.如果细胞中r-蛋白含量较多,r-蛋白就与b结合,阻碍b与a结合
C.c是基因,是指导rRNA合成的直接模板,需要DNA聚合酶参与催化
D.过程②在形成细胞中的某种结构,这一过程与细胞核中的核仁密切相关
答案:C
解析:蛋白质合成的过程称为翻译,场所是核糖体,以mRNA为模板,题图中a代表核糖体,b代表mRNA,过程①是翻译过程,A项正确。分析题图可知,细胞中r-蛋白含量较多,r-蛋白就与b(mRNA)结合,阻碍b与a(核糖体)结合,从而抑制翻译过程,B项正确。c代表的分子片段叫基因,转录形成mRNA,需要RNA聚合酶,C项错误。过程②表示rRNA和r-蛋白质结合形成核糖体的过程,细胞核中的核仁与核糖体的形成有关,D项正确。
20.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒,要确定其核酸属于上述哪一种类型,应该( )
A.分析碱基类型,确定碱基比例
B.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型
C.分析碱基类型,分析五碳糖类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析五碳糖类型
答案:A
解析:DNA和RNA的组成成分中碱基有不同的部分,若含有A、T、C、G四种碱基则可以确定为DNA,若含有A、U、C、G四种碱基则说明是RNA;五碳糖一定不同,所以可以根据这两个方面来确定是DNA还是RNA。然后再根据碱基的比例来确定是双链还是单链,若A=T(U),C=G,则说明是双链,否则就是单链。
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
21.(10分)下图为肺炎链球菌的转化实验示意图,请据图回答下列问题。
(1)过程①和②表明,将S型菌的 和 分别与R型活菌混合培养,其后代为 型细菌。
(2)过程③表明,将S型菌的 与R型活菌混合培养, 型菌转化成 型菌。
(3)过程④表明,转化成的 型菌的后代也是有 性的 型菌。
(4)实验最关键的设计思路是 。
(5)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质等不是遗传物质吗? 。
答案:(1)多糖 蛋白质 R
(2)DNA 部分R S
(3)S 毒 S
(4)把具有荚膜的S型菌的DNA和蛋白质等其他成分分开,单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用
(5)不能。上述实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质,但不能得出DNA是主要的遗传物质的结论
解析:①②③分别表示用S型菌的荚膜多糖、蛋白质、DNA与R型菌混合培养,从题图中可以发现只有用S型菌的DNA与R型菌混合培养才会出现S型菌,同时把转化成的S型菌单独培养时,其后代都是S型菌。本实验最关键的设计思路是把具有荚膜的S型菌的DNA和蛋白质等其他成分分开,单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用。通过上述实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质。
22.(10分)右图为细胞内DNA分子某一生理过程简图,请据图回答下列问题。
(1)图示过程表示 ,需要 酶的作用。
(2)该过程发生的时间为细胞周期的 。
(3)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按照 原则,合成与母链互补的子链。
(4)若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子中A+T占 %。
(5)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的占 ,含15N的占 ,这说明DNA的复制特点是 ,其意义是 。
答案:(1)DNA复制 解旋酶、DNA聚合
(2)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
(3)4种脱氧核苷酸 碱基互补配对
(4)60
(5)2/2n 100% 半保留复制 保持了遗传信息的连续性
解析:(1)题图表示以亲代DNA的两条链为模板,形成子代DNA分子的过程,所以是DNA复制,该过程需解旋酶和DNA聚合酶的作用。(2)DNA分子复制发生在细胞周期的有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。(3)DNA分子复制以游离的4种脱氧核苷酸为原料,以亲代DNA分子的两条链为模板,在解旋酶和DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成子链。(4)若亲代DNA分子中A+T=60%,经过复制后形成的子代DNA分子中A+T=60%。(5)DNA分子复制是半保留复制,14N标记的DNA分子在15N的环境中,不论复制多少次,形成的子代DNA分子中只有2个DNA分子含14N,所有子代DNA分子都含有15N。
23.(10分)下图表示真核细胞中遗传信息的流动过程。请据图回答下列问题。
(1)rRNA的功能是 。
(2)tRNA共有 种,其与所携带氨基酸的关系是 。
(3)一个mRNA上可以连接多个核糖体形成多聚核糖体,多聚核糖体形成的生物学意义是 。
答案:(1)核糖体的重要组成成分
(2)61 一种氨基酸可由多种tRNA转运,但每种tRNA只能转运一种氨基酸
(3)可迅速利用少量mRNA合成大量蛋白质,提高翻译效率
解析:(1)rRNA是核糖体的重要组成成分。(2)tRNA是转运氨基酸的工具,共有61种,而氨基酸有20种,故一种氨基酸可以由多种tRNA转运,但每种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)一个mRNA上连接多个核糖体,这样以1条mRNA为模板可以同时合成多条多肽链,提高翻译效率。
24.(10分)下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,其中①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题。
(1)①过程的产物是DNA,则①过程发生在 期。催化过程②的酶是 。
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是 。
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是 。④过程进行的场所有 。
(4)一个mRNA上连接多个核糖体形成多聚核糖体,从原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明 。
答案:(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间 RNA聚合酶 (2)甲硫氨酸 (3)a→b 内质网和高尔基体 (4)原核细胞中的转录和翻译是同时同地点进行的
25.(10分)在正常情况下,细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现有某连续分裂的细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖,必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,现提供如下实验材料,请你完成实验方案。
(1)实验目的:验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
(2)实验材料:突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C-脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
(3)实验原理
DNA主要分布在 ,其基本组成单位是 ;
RNA主要分布在 ,其基本组成单位是 。
(4)实验步骤
第一步,编号。取基本培养基两个,编号为甲、乙。
第二步,设置对照实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸;在培养基乙中加入等量的 。
第三步,培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系,放到 培养一段时间,让细胞增殖。
第四步,观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察 。
(5)预期结果
①培养基甲中 ;
②培养基乙中 。
(6)实验结论: 。
答案:(3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸
(4)第二步,14C-核糖的核苷酸和脱氧核苷酸
第三步,适宜且相同的环境中
第四步,细胞核和细胞质的放射性强弱
(5)细胞的放射性部位主要在细胞核 细胞的放射性部位主要在细胞质
(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸
解析:DNA主要分布于细胞核,RNA主要分布于细胞质,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸,可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞内的分布情况判断。
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