高考生物一轮复习专题训练：专题10《遗传的分子基础》（含详解）

　　时间：45分钟　满分：100分

基础组

(共70分，除标注外，每小题5分)

1．[衡水二中期中]下列叙述错误的是(　　)

A．探究遗传物质的基本思路是设法将DNA与蛋白质分开，分别观察各自的作用

B．萨顿运用假说—演绎法提出“基因位于染色体上”的假说

C．某DNA分子的一条单链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，其互补链中该碱基比例也是0.4

D．沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA分子结构

答案　B

解析　探究遗传物质的基本思路是设法将DNA和蛋白质分开分别观察各自的作用，A正确；萨顿运用类比推理法提出“基因位于染色体上”的假说，B错误；互补配对碱基和的比值在一条链与另一条链以及整个DNA分子中都相等，C正确；沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA分子结构，D正确。

2．[武邑中学热身]艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是(　　)

A．二者都应用同位素示踪技术

B．二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照

D．二者都诱发了DNA突变

答案　B

解析　只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术，A项错误；两实验最关键的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，B项正确；赫尔希与蔡斯的实验是相互对照，C项错误；两实验都没有诱发DNA突变，D项错误。

3．[枣强中学仿真]图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程；图丙表示某真核生物的DNA复制过程。下列叙述正确的是(　　)

A．图甲为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与

B．图甲所示过程为图乙中的①②③过程

C．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤

D．从图丙中可以看出解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化且需要消耗ATP

答案　C

解析　图中所示基因的转录、翻译是同时进行的，为原核生物基因的表达，原核生物无染色体；图甲所示过程为图乙中的②③过程；图乙中①为DNA的复制过程，不涉及A与U的配对，②为转录，③为翻译，④为RNA的自我复制，⑤为反转录，这四个过程均涉及碱基A与U配对；解旋不需DNA聚合酶的催化。

4．[冀州中学模拟]某DNA被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经过一次有丝分裂，产生两个精原细胞，其中一个接着进行一次减数分裂，其四分体时期的一对同源染色体上的DNA组成示意图正确的是(　　)

答案　B

解析　根据题意，被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经过一次有丝分裂后，由于DNA的半保留复制，每个DNA中均有一条链含32P，一条链不含32P。再经过一次减数分裂DNA的复制，则有一半的DNA不含32P，一半的DNA为一条链含32P，一条链不含32P，故答案为B。

5．[衡水二中周测]某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子(　　)

A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个

C．碱基排列方式共有4100种

D．含有4个游离的磷酸基

答案　A

解析　该DNA分子的一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，另一条链A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；该DNA分子中A＝T＝30，G＝C＝70，连续复制两次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸为30×(22－1)＝90个；该DNA分子碱基排列方式是特定的，具有特异性；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸基团。

6．[衡水中学一轮检测]如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是(　　)

A．图1可发生在绿藻细胞中，图2可发生在蓝藻细胞中

B．DNA—RNA杂交区域中A应与T配对

C．图1翻译的结果得到了多条多肽链，图2翻译的结果只得到了一条多肽链

D．图2中③的合成需要的酶与图1中的RNA聚合酶完全一样

答案　C

解析　图1的转录和翻译过程是同时进行的，只能发生在原核生物中，图2是先转录再翻译，应发生在真核生物中，绿藻为真核生物，而蓝藻为原核生物；DNA—RNA杂交区域中A应该与U配对；酶具有专一性，不同种生物需要的聚合酶不同。

7．[衡水中学猜题]如图所示为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程，下列叙述错误的是(　　)

A．结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是翻译过程

B．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

C．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

D．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

答案　D

解析　据图可知a是核糖体，b是mRNA，c是基因，过程①是翻译，过程②是r­蛋白与rRNA组装形成核糖体，该过程由核仁完成，故A、B项正确；由图可知r­蛋白过量时，r­蛋白便与b结合，阻碍r­蛋白的合成，故C项正确；rRNA的形成需要RNA聚合酶参与催化，D项错误。

8．[衡水中学预测]如图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA，其反密码子的读取方向为“3′端→5′端”，其他数字表示核苷酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码子的表格。相关叙述正确的是(　　)

A.转录过程中也需要搬运原料的工具

B．该tRNA中含有氢键，由两条链构成

C．该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸

D．氨基酸与反密码子都是一一对应的

答案　C

解析　转录的原料是游离的核糖核苷酸，不需要搬运原料的工具，A错误；tRNA是由一条核糖核苷酸链构成的，B错误；由图可知，该tRNA中有反密码子UGG，对应的密码子为ACC，决定的氨基酸为苏氨酸，故tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸，C正确；反密码子与密码子相配对，一种氨基酸可由一种或几种不同的反密码子对应，D错误。

9．[枣强中学月考]下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是(　　)

A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则

B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的

C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序

D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则

答案　D

解析　本题考查遗传信息在蛋白质合成中的传递过程。线粒体、叶绿体是半自主性细胞器，其中有DNA和RNA，能进行转录、翻译过程，因此其信息传递遵循中心法则；DNA是遗传信息的载体，通过转录形成mRNA，进而将遗传信息表达到蛋白质的氨基酸序列上；虽然DNA病毒没有RNA，但在宿主细胞中利用宿主细胞的原料，通过转录、翻译来表达遗传信息，故其仍遵循中心法则。

10．[冀州中学期末](11分)20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图1所示。感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如图2所示，请回答下列有关问题：

图1

(1)青霉素是一种常用的广谱抗菌素，通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用，无青霉素抗性的细菌与青霉素接触，易死亡的原因最可能是________________________。

(2)在实验4死亡的小鼠中能够分离出________________型细菌。

(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，以观察菌落特征外，据图1可知，你还可以通过怎样的方法来区分R型和S型细菌？______________________________。

(4)图2中步骤________是将S型细菌加热杀死的过程；S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在______________酶的作用下分解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内；C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡，S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的________(一种结构)有关，细菌此结构的有无受________控制。

(5)科学家证实生物界基因表达的基本机制是相同的。性状的表达需经过________和________过程。

答案　(1)细菌细胞吸水过多，细胞膜过度膨胀发生破裂

(2)S型和R

(3)用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分

(4)①  　核酸(或DNA)水解　  荚膜 　 DNA(或控制荚膜合成的基因)

(5)转录 　 翻译

解析　(1)依题意可知，青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用，用青霉素处理，无青霉素抗性的细菌所产生的子代细菌因缺乏细胞壁的保护，导致细胞吸水过多，引起细胞膜过度膨胀发生破裂而死亡。

(2)在实验4中，S型细菌含有的转化因子能使部分R型细菌转化为S型细菌致使小鼠死亡，故在实验4中，死亡的小鼠中能够分离出S型细菌和R型细菌。

(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，以观察菌落特征外，还可以用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌。

(4)分析图2可知，步骤①是将S型细菌加热杀死的过程；DNA水解酶能催化DNA水解；R型细菌的外表面没有荚膜，没有致病性，而S型细菌的外表面有荚膜，有致病性，所以S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关；基因控制生物的性状，所以细菌荚膜结构的有无，受基因(或DNA)控制。

(5)性状的表达过程即为基因指导蛋白质的合成过程，该过程包括转录和翻译两个阶段。

11．[衡水二中一轮检测](14分)请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：

 (1)DNA复制的时间是____________________，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠__________________________连接。

(2)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细________，原因是__________________。

(3)DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(P)变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G，推测“P”可能是________。

(4)7­乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被7­乙基化，该DNA分子正常复制产生两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%，另一个DNA分子中鸟嘌呤(G)所占比例为________。

(5)请你在下面框图中画出某亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物模式图。

答案　(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 　 —脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖— 　 (2)相同 　 嘌呤环必定与嘧啶环互补　(3)胞嘧啶或鸟嘌呤 　 (4)20% 　 (5)如图

解析　(1)DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。

(2)A、G都为嘌呤，C、T都为嘧啶，根据碱基互补配对原则，一条链中嘌呤只能和另一条链中的嘧啶互补配对，故搭建成的DNA模型粗细相同。

(3)突变后是U，则以突变的单链为模板两次复制后形成两个DNA分子，相应位点上的碱基为U—A、A—T。另外一条未突变单链两次复制后形成两个DNA分子，相应位点上的碱基是G—C、C—G。所以P点正常碱基可能是G或C。

(4)据DNA分子中的A占30%，可知T占30%，C占20%，G占20%。当其中的G全部被7­乙基化后，新复制的两个DNA分子中G的比例不变，仍为20%。

(5)DNA复制为半保留复制，因此在第二次复制形成的4个DNA分子中，其中2个DNA分子是亲本链和第二次复制子链形成的，另2个DNA分子是第一次复制子链和第二次复制子链形成的。

能力组

(共30分，除标注外，每小题5分)

12．[衡水中学热身]洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养第二代，如图所示：

则经过两代培养后获得的子细胞内DNA分子的标记情况不可能为(只考虑其中一对染色体上的DNA分子)(　　)

答案　B

解析　分析图示并结合题意可知：因DNA分子的复制方式为半保留复制，所以，第一次分裂结束后的第一代DNA分子，一条链有放射性标记，另一条链没有放射性标记；之后，转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养第二代，复制后在所得到的第二代DNA分子中，两条链均不含放射性的占，只有一条链有放射性的也占；在有丝分裂后期，着丝点分裂后所形成的子染色体随机移向细胞两极，最终得到的子细胞内DNA分子的标记情况会出现A、C、D三项所示的结果。

13．[冀州中学热身]FX174噬菌体的遗传物质是单链DNA，感染宿主细胞时，先形成复制型的双链DNA分子(其中母链称为正链DNA，子链称为负链DNA)。转录时以负链DNA作为模板合成mRNA。如图为FX174噬菌体的部分基因序列及其所指导合成的蛋白质部分氨基酸序列。下列说法不正确的是(　　)

A．FX174噬菌体的不同基因之间可以相互重叠是长期自然选择的结果

B．假设正链中(A＋G)/(T＋C)＝m，则负链中(A＋G)/(T＋C)＝1/m

C．基因D、E指导蛋白质合成过程中，mRNA上的终止密码分别是UAA、UGA

D．基因D、E重叠部分的碱基序列指导合成的蛋白质中具有相同的氨基酸序列

答案　D

解析　由图知基因D和基因E有重叠部分，这是生物适应环境长期进化的产物或长期自然选择的结果；母链和子链上的碱基遵循碱基互补配对原则，正链中(A＋G)/(T＋C)＝m，则负链中(A＋G)/(T＋C)＝1/m；基因D指导合成蛋白质终止时DNA上对应的三个碱基是TAA，则负链(子链)对应的三个碱基为ATT，因此对应的终止密码子是UAA，同理可推出基因E指导蛋白质合成过程中，mRNA上的终止密码子是UGA；基因D、E重叠密码子不同，因此，编码的氨基酸不同，至于未编号部分有可能相同，因此不能说指导合成的蛋白质的氨基酸序列相同，故D项错误。

14．[武邑中学仿真]埃博拉出血热(EBHF)是由EBV(一种丝状单链RNA病毒)引起的，EBV与宿主细胞结合后，将其核酸—蛋白复合体释放至细胞质，通过如图途径进行增殖。如直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是(　　)

A．过程②的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶可来自宿主细胞

B．过程②合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量相同

C．EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP

D．过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同

答案　D

解析　过程②翻译的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶应来自EBV，人体细胞中一般不存在催化RNA→mRNA的酶；过程②翻译形成两种不同的蛋白质，因此所需的氨基酸和tRNA的种类、数量不一定相同；EBV是一种丝状单链RNA病毒，其增殖过程需细胞提供四种核糖核苷酸和ATP；根据碱基互补配对原则，RNA中嘧啶比例与mRNA中嘌呤比例相同，因此过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同。

15．[冀州中学预测](15分)下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。请回答：

(1)图中过程①是________，此过程既需要________作为原料，还需要能与基因启动子结合的________酶进行催化。

(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为________。

(3)图中所揭示的基因控制性状的方式是____________________。

(4)致病基因与正常基因是一对____________。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度是________的。在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是______________________________________。

答案　(1)转录 　 核糖核苷酸  　RNA聚合

(2)—AGACTT—　(3)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状  　(4)等位基因　  相同 　 一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链

解析　(1)根据图可以判断过程①是转录过程，过程②是翻译过程，物质a是DNA，物质b是RNA，转录过程既需要核糖核苷酸作为原料，还需要RNA聚合酶进行催化。

(2)根据携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，可以推知丝氨酸和谷氨酸的密码子为UCU、GAA，进而可以推知物质a模板链对应碱基序列为—AGACTT—。

(3)根据图可以看出该异常蛋白质没有起催化作用，所以致病基因控制性状的方式是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

(4)致病基因与正常基因是一对等位基因。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，基因中的碱基数量并未发生改变，所以两种基因的长度是相同的。在细胞中由少量b就可以在短时间内合成大量的蛋白质，从图可以看出其主要原因是一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链。