2019年高考生物二轮专题训练：第7讲 遗传的分子基础（含解析）

第7讲 遗传的分子基础

专题跟踪训练(七)

一、单选题

1．(2018·江苏省苏州市调研)下列有关“探索DNA是主要遗传物质的实验”的叙述，正确的是(　　)

A．格里菲思实验中，肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果

B．艾弗里实验中，用DNA酶处理提取的DNA更好地证明了DNA是遗传物质

C．赫尔希和蔡斯实验中，搅拌的目的是促使噬菌体的DNA与蛋白质分离

D．赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记的噬菌体侵染细菌，证明了DNA是遗传物质

[解析]　格里菲思实验中，肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；艾弗里实验中，用DNA酶处理提取的DNA和DNA之间形成对照，更好地证明了DNA是遗传物质，B正确；赫尔希和蔡斯实验中，搅拌的目的是促使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，C错误；赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记的噬菌体侵染未标记的细菌，证明了DNA是遗传物质，D错误。

[答案]　B

2．(2018·东北三省三校一模)病毒的核酸有的为双链，有的为单链。下列相关叙述正确的是(　　)

A．病毒颗粒内不含任何酶，因而不能独立生活

B．逆转录病毒的遗传物质可以直接整合到宿主细胞的基因组中

C．利用含32P的培养基培养噬菌体可获得被32P标记的噬菌体

D．DNA病毒的嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数

[解析]　专营活细胞寄生的病毒颗粒内只携带少数几种酶，没有产酶系统，无细胞结构，因而不能独立生活，A错误；逆转录病毒的遗传物质是RNA，不能直接整合到宿主细胞的基因组中，B错误；利用含32P的细菌培养噬菌体可获得被32P标记的噬菌体，C错误；DNA病毒的核酸(DNA)，若为双链，则嘌呤碱基(A＋G)数一定等于嘧啶碱基(T＋C)数，若为单链，则嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，D正确。

[答案]　D

3．(2018·四川省成都模拟)下列有关噬菌体侵染细菌过程的叙述中，正确的是(　　)

A．噬菌体在细菌内繁殖的过程中存在氢键的断裂和形成

B．一个15N标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，繁殖多代最终获得均被15N标记的噬菌体

C．35S和32P标记同一个噬菌体，通过上清液和沉淀物放射性的差异证明DNA是遗传物质

D．噬菌体DNA含n个碱基，转录得到的mRNA碱基数为n/2个

[解析]　噬菌体的核酸在细菌内繁殖的过程中需要通过复制和转录完成，所以存在氢键的断裂和形成，A正确；若一个15N标记了DNA的噬菌体侵染未被标记的细菌，由于合成噬菌体的核酸所需核苷酸没有被标记，根据DNA的半保留复制方式可知，繁殖多代最终获得的噬菌体被15N标记的只有少数被标记，B错误；35S和32P标记同一个噬菌体，通过离心得到的上清液和沉淀物均有较强的放射性，所以无法证明是DNA还是蛋白质是噬菌体的遗传物质，C错误；由于转录过程是以基因为单位进行的，而DNA上的碱基序列不全是组成基因的，所以噬菌体DNA含n个碱基，转录得到的mRNA碱基数一定小于n/2个，D错误。

[答案]　A

4．(2018·江苏省四校联考)为证明蛋白质和DNA究竟哪一个是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的有关叙述正确的是(　　)

A．上图锥形瓶内的营养成分要加入32P标记的无机盐

B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验

C．噬菌体的遗传不遵循基因的分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循该定律

D．若本组实验的上清液中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质

[解析]　由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，因此培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐，A错误；单独以上一组实验证明DNA是遗传物质的说服力不强，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照，B正确；基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物，病毒和细菌的遗传均不遵循该定律，C错误；如果保温时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中也会出现放射性，D错误。

[答案]　B

5．(2018·湖北省武汉市武昌区调研)艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”，进行了肺炎双球菌体外转化实验。下列叙述中有误的是(　　)

A．肺炎双球菌的细胞结构中没有核膜(无成形的细胞核)

B．在培养R型菌的培养基中添加S型菌的DNA后，观察发现只有S型菌落

C．该实验的设计思路是单独观察S型细菌的DNA和蛋白质等成分的作用

D．该实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质，而蛋白质不是

[解析]　肺炎双球菌属于原核生物，其细胞结构中没有核膜包被的成形细胞核，A正确；因为S型菌DNA能够将R型菌转化为S型菌，因此添加S型菌DNA的培养基中，有S型菌落长出，但也有大量没有转化的R型菌落，B错误；艾弗里的实验设计思路就是将S型细菌的各种成分分离开，单独地直接地观察它们各自的作用，最终证明DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是，C正确；实验结论是DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质；而蛋白质不能使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即蛋白质不是遗传物质，D正确。

[答案]　B

6．(2018·浙江省押宝卷)下列关于DNA结构的叙述，错误的是(　　)

A．DNA是脱氧核苷酸的多聚体

B．每个DNA分子均含有A、T、C、G四种碱基

C．每个DNA分子中A＋T的量等于G＋C的量

D．DNA分子的一条链上相邻碱基之间不是以磷酸二酯键相连的

[解析]　DNA的基本单位是脱氧核苷酸，DNA是脱氧核苷酸的多聚体，A正确。因为A和T配对，G和C配对，所以每个DNA分子中含有A、T、C、G四种碱基，B正确。每个DNA分子中A和T的数量相同，G和C的数量相同，C错误。DNA分子的一条链上相邻碱基之间是以脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖连接的，D正确。

[答案]　C

7．(2018·广西南宁市测试)SP8噬菌体侵染枯草杆菌后，将产生的mRNA与分开的SP8噬菌体DNA的每条单链混合并进行核酸分子的杂交实验，检测发现mRNA只和其中一条富含嘌呤的链形成杂交分子。下列分析，错误的是(　　)

A．上述mRNA是在酶的作用下利用细菌的原料合成的

B．转录及上述核酸分子的杂交过程都遵循碱基互补配对原则

C．上述mRNA是以DNA中富含嘌呤的链为模板转录而来的

D．为检测核酸的杂交结果，可用放射性同位素标记细菌的DNA

[解析]　由题意可知：SP8噬菌体侵染枯草杆菌后，将产生mRNA，说明上述mRNA是在酶的作用下利用细菌的原料合成的，A正确；转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，上述核酸分子的杂交过程是DNA单链与RNA分子杂交，因此都遵循碱基互补配对原则，B正确；“mRNA只和其中一条富含嘌呤的链形成杂交分子”，说明上述mRNA是以DNA中富含嘌呤的链为模板转录而来的，C正确；用放射性同位素标记细菌的DNA，不能区分DNA的两条单链，D错误。

[答案]　D

8．(2018·浙江省押宝卷)某双链DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上(A＋T)占该链碱基总数的3/5，用15N标记该DNA分子，并在含14N的培养基中连续复制四次，下列叙述错误的是(　　)

A．含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的7/8

B．含15N的脱氧核苷酸链共有2条

C．每个DNA分子含有氢键2400个

D．消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6000个

[解析]　DNA复制具有半保留复制的特点，因此复制四次后每一个DNA分子都含有14N，但是只有两个DNA分子含有15N，即含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的100%，A错误；含15N的脱氧核苷酸链共有2条，B正确；根据碱基互补配对原则可知，单链中双链DNA中(A＋T)的比例相等，且双链中A＝T，G＝C，因此这个DNA分子中，A＝T＝1000×2×3/5×1/2＝600个，则G＝C＝1000－600＝400，则连续复制四次，消耗的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸＝400×(24－1)＝6000个，D正确；根据以上分析可知，含有A//T对600个，G//C对400个，因此每个DNA分子含有氢键数＝600×2＋400×3＝2400个，C正确。

[答案]　A

9．(2018·辽宁省大连市测试)下列关于基因的叙述，错误的是(　　)

A．在细胞中，基因是指有遗传效应的DNA片段

B．CFTR基因通过控制酶的合成来控制生物的性状

C．真核生物的细胞核基因在染色体上呈线性排列

D．基因中4种碱基对的排列顺序代表着遗传信息

[解析]　基因是具有遗传效应的DNA片段，A正确；CFTR是一种跨膜蛋白质，因此CFTR基因通过控制蛋白质的合成来直接控制生物的性状，B错误；真核生物的细胞核基因在染色体上呈线性排列，C正确；基因中4种碱基对的排列顺序代表着遗传信息，D正确。

[答案]　B

10．(2018·陕西省西安市长安区质量检测)等位基因A(显性)和a的最根本的区别是(　　)

A．基因A控制显性性状，基因a控制隐性性状

B．两者碱基对排列顺序不同

C．在减数分裂时，基因A和基因a可能会分离

D．杂合子Aa只表现A对应的相对性状

[解析]　基因是有遗传效应的DNA片段。不同的DNA片段，它们的碱基对排列顺序不同，因此等位基因A(显性)和a的最根本的区别是：两者碱基对排列顺序不同，B正确，A、C、D均错误。

[答案]　B

11．(2018·黑龙江省大庆市模拟)以下甲、乙两图，表示某真核细胞中遗传信息传递的某些过程，下列叙述不正确的是(　　)

A．甲图所示过程进行的场所可以为细胞核

B．乙图所示过程不涉及碱基T与A的配对

C．乙图中②③④⑤最终形成的物质结构不会相同

D．SARS病毒不能独立完成甲乙两图所示的生命过程

[解析]　甲图所示过程，是以DNA的一条链为模板，合成一条RNA，主要在细胞核中进行，A正确；乙图所示过程是在核糖体上以mRNA为模板，合成肽链，有tRNA上的反密码子和mRNA上密码子配对，不涉及碱基T与A的配对，B正确；乙图中②③④是正在合成的肽链，最终是氨基酸序列相同的肽链，⑤是mRNA，和肽链结构不同，C错误；SARS病毒必须寄生在人体细胞中进行RNA的复制和翻译，不能独立完成甲乙两图所示的生命过程，D正确，所以选C。

[答案]　C

12．(2018·邯郸模拟)某种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Y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Y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病毒的逆转录过程

D．抑制该病毒RNA的自我复制过程

[解析]　RNA病毒的遗传物质为RNA，真核宿主的遗传物质为DNA，病毒的遗传物质需要经逆转录过程才能整合到真核宿主的基因组中，逆转录过程为逆转录病毒所特有，Y通过抑制逆转录过程抑制该病毒增殖。

[答案]　C

二、非选择题

13．(2018·江西省等三省十校联考)已知烟草花叶病毒侵染烟草会使烟草患花叶病，为了验证该病毒的核酸种类，设计了以下实验。

一、实验原理：(略)

实验材料：苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的生长状况相似的烟草幼苗若干、烟草花叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水及其他必需器材。

二、实验步骤：

①________________________________________________________________________。

②用苯酚的水溶液处理烟草花叶病毒，并设法将其蛋白质和核酸分离，以获得其核酸。并将核酸均分为三份。

③在适当条件下，____________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________。

④一段时间后，____________________________________ ____________________________________。

⑤再过一段时间后，观察三组烟草幼苗的生长情况。

三、实验结果及结论。

结果：__________________________________________________ __________________；

结论：________________________________________________ ________________________。

[解析]　本题考查实验设计和遗传物质的探究相关知识，意在考查考生对知识点的理解和应用能力。(1)①实验第一步是要将材料进行分组并编号，即将生长状况相似的烟草幼苗均分为三组，编号为a、b、c。③应做相应处理，即用DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水处理三组核酸分别得到溶液A、溶液B、溶液C。④因为实验的因变量是看烟草是否感染病毒，所以一段时间后，分别将溶液A、溶液B、溶液C喷洒到a、b、c三组烟草幼苗上。(2)根据酶的专一性，且核酸酶能将相应的核酸水解，得到的结果应是a组、c组幼苗患病，b组幼苗不患病，因为此时只有b组不含有RNA，所以结论是烟草花叶病毒的核酸是RNA。

[答案]　①将生长状况相似的烟草幼苗均分为三组，编号为a、b、c　③用DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水处理三组核酸分别得到溶液A、溶液B、溶液C　④分别将溶液A、溶液B、溶液C喷洒到a、b、c三组烟草幼苗上　结果：a组、c组幼苗患病，b组幼苗不患病　结论：烟草花叶病毒的核酸是RNA

14．(2018·安徽省“皖南八校”联考)下图表示某哺乳动物体细胞内合成某种分泌蛋白的过程，其中①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题：

(1)图中，②过程所需酶催化反应的底物是______________；③过程可发生在有丝分裂的________时期；④过程进行的场所有____________________(填细胞器)。

(2)一个mRNA上结合多个核糖体叫作多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是______________________________________。

(3)拟构建②过程模板的物理模型，若仅用订书钉将五碳糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含12对碱基(C有5个)的片段，那么使用的订书钉个数为________个。

[解析]　本题结合图解考查基因表达、分泌蛋白的合成和分泌、DNA分子结构等相关知识，意在考查学生识图和识记能力，解题的关键是掌握相关知识点。据图分析，①表示DNA自我复制；②表示转录，即在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程；③表示翻译，在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程；④表示分泌蛋白的加工和运输过程。(1)②过程表示转录过程，原料是核糖核苷酸，产物是RNA，所以②过程所需酶催化反应的底物是核糖核苷酸；③过程表示翻译，可发生在有丝分裂的所有(或各)时期；④过程表示多肽链经过加工形成分泌蛋白，需要内质网和高尔基体参与。(2)多聚核糖体形成的意义在于可以在短时间内能合成较多肽链(少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质)。(3)②过程的模板是DNA，构建DNA分子的物理模型时，每个脱氧核苷酸的三部分间需2个订书钉，每条链上的12个脱氧核苷酸间需11个订书钉，两条链间的5对G—C碱基对需要3×5＝15个订书钉，两条链间的7对A—T碱基对需要2×7＝14个订书钉，故构建该DNA片段共需订书钉数量为2×24＋2×11＋15＋14＝99个。

[答案]　(1)核糖核苷酸　所有(或各)　内质网和高尔基体

(2)在短时间内能合成较多肽链(少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质)

(3)99

15．(2018·辽宁省统测)下图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。回答有关问题：

(1)①过程发生的时期是___________________________ _____________________________________________。

可发生在细胞核中的过程有________(填序号)。

(2)若②过程的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。

(3)③过程中Y是某种tRNA，它是由________(填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成的，其中CAA称为____________，一种Y可以转运________种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由________个氨基酸组成。

(4)人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、效应T细胞中，能同时发生上述三个过程的细胞是________________。

(5)假若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因可能是基因中碱基对的替换导致_____________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。

[解析]　(1)图①过程表示人体细胞中的DNA分子复制，发生时期为有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。图②表示转录过程，图③表示翻译过程，可发生在细胞核中的过程有①、②。(2)α链中G＋U＝54%，G＝30%，则U＝24%，即α链的模板链对应区段中A＝24%。同时可推得其模板链对应区段中A＋C＝54%，又知模板链对应区段中G＝20%，则T＝1－54%－20%＝26%，即DNA的另一链对应区段中A＝26%，则整个DNA区段中A＝(24%＋26%)/2＝25%。(3)tRNA由多个核糖核苷酸组成，其中CAA称为反密码子，一种Y只能转运一种特定的氨基酸。由于mRNA上三个相邻的碱基编码一个氨基酸，则该蛋白质需要最多的氨基酸数为600/3＝200个。(4)人体内成熟红细胞无细胞核，①、②、③过程均不可进行，效应T细胞为高度分化细胞，不可进行①过程，胚胎干细胞为能够增殖的细胞，可同时发生上述三个过程。(5)若转录形成α链的基因中有一个碱基发生了替换，可能会使对应的mRNA中三个相邻的碱基变为一个终止密码，进而导致翻译终止，最终使肽链中氨基酸数目减少。

[答案]　(1)有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期　①②

(2)25%

(3)多个　反密码子　1　200

(4)胚胎干细胞

(5)终止密码子提前出现，翻译提前终止