新教材高二生物下学期暑假训练4遗传的细胞基础与分子基础含答案

4 遗传的细胞基础与分子基础

例1．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ）·3）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（   ）

A．一种反密码子可以识别不同的密码子

B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合

C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成

D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变

1．下列关于同一生物体的细胞有丝分裂和减数分裂的说法，错误的是（   ）

A．减数分裂比有丝分裂的细胞周期长

B．减数分裂可以发生同源染色体间的交叉互换

C．某细胞中一条染色体的两条姐妹染色单体用15N标记进行分裂，只有减数分裂能产生不含15N的子细胞

D．有丝分裂后期和减数第一次分裂后期，细胞中染色体的行为不同，染色体组数目也不同

2．用高倍镜观察马蛔虫精巢切片，发现有两个正常分裂的细胞，甲细胞含有4条染色体，细胞膜开始缢缩，乙细胞内含有8条染色体，细胞膜也开始缢缩。下列判断正确的是（）

A．甲细胞可能正在进行有丝分裂

B．甲细胞的子细胞为次级精母细胞

C．乙细胞中的每条染色体只有一个DNA分子

D．用药物抑制乙细胞中的着丝点分裂，能得到染色体数目倍增的子细胞

3．如图是动物精子形成过程中发生同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的互换时的模式图，下列说法正确的是（   ）

A．若分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中有一半染色体数目正常

B．在正常情况下，该细胞能产生4种类型的精细胞

C．该细胞分裂过程中，着丝粒分裂导致同源染色体分离

D．图中基因N和n的分离只发生在减数第一次分裂后期

4．探究生物遗传物质的实验很多，如肺炎链球菌体内转化实验、肺炎链球菌体外转化实验、噬菌体侵染细菌的实验和烟草花叶病毒侵染烟草实验（将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳分离，单独地感染烟草，观察烟草是否出现病斑及能否产生子代病毒）。下列有关实验的分析正确的是（）

A．肺炎链球菌体内转化实验的结果为体外转化实验提出问题奠定了实验基础

B．噬菌体侵染细菌的实验结果能有效消除人们认为体外转化实验中所用蛋白质仍含有少量核酸的疑问

C．烟草花叶病毒侵染烟草的实验结果能作为DNA是生物遗传物质的证据

D．四个实验所涉及的实验原理都是设法区分每一种物质，单独地直接地观察每一种物质的作用

5．从单尾鳍鲤鱼的成熟卵中提取一种RNA，把它注入双尾鳍金鱼的受精卵中，结果子代中有的出现了单尾鳍性状。下列对这一现象的解释正确的是（   ）

A．RNA是这种鱼的遗传物质

B．RNA是核糖体的基本化学成分

C．RNA是有关蛋白质合成的工具

D．RNA以遗传密码的形式携带特定的遗传信息

6．双螺旋结构模型有多种形式，其中B－DNA是Watson－Cick的DNA双螺旋结构模型，是右手螺旋。在正常生理状态时，DNA大都属于这种形式，碱基的平面对DNA分子的中轴是垂直的。细胞内每转一圈平均包括10个核苷酸对，也可说是10个碱基对。下列关于该螺旋结构叙述错误的是（   ）

A．两条链是反向平行的，一条走向是3′→5′，另一条链是5′→3′

B．DNA分子的稳定性取决于碱基互补配对形成的氢键

C．DNA的一条单链具有两个末端，有一个磷酸基团的末端为5′端

D．在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+G）/（T+C）＝1

7．在果蝇的眼睛发育中有一个无眼基因，这个基因一旦改变，就会使幼虫有关眼细胞不能发育成眼球组织，造成果蝇成虫没有眼睛。下列关于基因与性状关系的叙述，正确的是（   ）

A．基因与性状之间是一一对应的关系

B．基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状

C．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的

D．基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的所有性状

8．某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记，其中一对同源染色体上有基因A和a，现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续进行两次分裂，产生四个子细胞，分裂过程中无基因突变和染色体畸变发生。下列叙述中正确的是（   ）

A．若四个子细胞中均含4条染色体，则一定有一半子细胞含有a基因

B．若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含2个A基因

C．若四个子细胞中的核DNA均含15N，则每个子细胞均含8条染色体

D．若四个子细胞中有一半核DNA含15N，则每个子细胞均含4条染色体

9．杂交水稻的推广大大提高了水稻的产量，产生了巨大的经济效益和社会效益。请回答下列相关问题：

（1）在没有发现良好的雄性不育系之前，对水稻进行杂交需要对母本___________，育种环节繁琐，工作量大。在发现了良好的雄性不育系之后，可以将雄性不育系作为___________，简化了育种环节，降低了工作量。

（2）由于杂交水稻利用的是F1的杂种优势，其后代会发生___________，杂种优势无法保持，需要每年重新制种，成本高昂。

（3）研究者试图寻找一种固定杂种优势的方法：

①通过对植物减数分裂的研究，发现有3个基因在区分减数分裂与有丝分裂中具有关键性作用（如图1），PAR1基因的产物在___________时期发生作用。

②同时破坏植物细胞中的基因PAIR1、REC8和OSD1，得到的配子染色体数目与亲本体细胞染色体数目之间的关系是：___________。

③在上述工作的基础上，突变MTL基因（如图2）。该植物自交，其子代性状___________。

（4）据此设计一种保持水稻杂种优势的方法：___________。

10．大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：

（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是______________、______________。

（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是____________，作为mRNA执行功能部位的是______________；作为RNA聚合酶合成部位的是______________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是______________。

（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是______________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为______________。

例1．【答案】C

【解析】由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，D正确。

1．【答案】A

【解析】进行连续的有丝分裂才有细胞周期，进行减数分裂的细胞没有细胞周期，A错误；有丝分裂一般不会发生交叉互换，减数分裂的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，B正确；某细胞中一条染色体的两条姐妹染色单体用15N标记进行分裂，若细胞进行有丝分裂，后期两条姐妹染色单体分离，形成的子染色体分别移向两极，形成的2个子细胞都有标记；若细胞进行减数分裂，在减数第一次分裂后期，同源染色体会发生分离，减数第一次分裂形成的两个细胞中，只有一个细胞含有15N标记，该标记的细胞经减数第二次分裂形成的两个细胞都有标记，而另一个没有标记的细胞经减数第二次分裂形成的两个细胞都没有标记。因此只有减数分裂能产生不含15N的子细胞，C正确；有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色体组数也加倍；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，染色体组数和正常体细胞的相同，D正确。

2．【答案】C

【解析】据分析可知，甲细胞细胞膜开始缢缩，说明处于分裂的后期，由于染色体数目为体细胞数目，故可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，A错误；由于甲细胞可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，故甲细胞的子细胞为次级精母细胞或精细胞，B错误；乙细胞染色体数目加倍，细胞膜缢缩，处于有丝分裂后期，着丝粒已分裂，故每条染色体上只有一个DNA分子，C正确；染色体数目加倍的原因正是着丝点分裂导致，如果用药物抑制乙细胞中的着丝粒分裂，不能得到染色体数目倍增的子细胞，D错误。

3．【答案】B

【解析】由于3和4是一对同源染色体，所以如果分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中染色体数目均异常，A错误；由于染色体1和2的非姐妹染色单体发生部分片段的互换，所以正常情况下该细胞能产生4种类型的精细胞，B正确；同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，该时期着丝粒不分裂，着丝粒分裂导致的是姐妹染色单体的分离，发生在减数第二次分裂后期或有丝分裂后期，C错误；由于染色体1和2的非姐妹染色单体发生部分片段的互换，所以题图中基因N和n的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，D错误。

4．【答案】A

【解析】肺炎链球菌体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，为体外转化实验提出问题奠定了实验基础，A正确；噬菌体侵染细菌的实验分别用35S或32P标记噬菌体，能有效消除人们认为体外转化实验中所用蛋白质仍含有少量核酸的疑问，而不是噬菌体侵染细菌的实验结果能有效消除疑问，B错误；烟草花叶病毒侵染烟草的实验结果能作为RNA是生物遗传物质的证据，C错误；肺炎链球菌体内转化实验没有区分每一种物质，单独地直接地观察每一种物质的作用，D错误。

5．【答案】D

【解析】鱼类的遗传物质是DNA，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，与合成蛋白质的结构无直接关系，不会影响性状，B错误；蛋白质合成过程中，tRNA可以运输氨基酸进入核糖体，但不会影响性状，C错误；蛋白质是生物性状的体现者，鲤鱼卵的RNA能使部分金鱼尾鳍从双尾变为单尾，说明该RNA以密码形式携带特定遗传信息，作为翻译的模板合成蛋白质，从而改变性状，D正确。

6．【答案】B

【解析】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，一条走向是3′→5′，另一条链是5′→3′，A正确；DNA分子的稳定性取决于磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，B错误；DNA分子具有方向性，通常将其羟基末端称为3′端，而磷酸基团末端称为5′端，C正确；在DNA的双链结构中，A=T、G=C，碱基的比例总是（A+G）/（T+C）＝1，D正确。

7．【答案】C

【解析】基因与性状之间并不都是一一对应的关系，一个性状可由多个基因共同控制，一个基因也可以控制多个性状，A错误；基因通过控制酶的合成来控制生物体的部分性状，B错误；基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的，C正确；基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的部分性状，D错误。

8．【答案】A

【解析】若四个子细咆中均含4条染色体，则细胞进行的减数分裂，因此有一半子细胞含有a基因，A正确；若四个子细胞中均含8条染色体，则细胞进行的是有丝分裂，则每个子细胞中均只含有1个A基因，B错误；若四个子细胞中的核DNA均含15N，则DNA只复制一次，细胞进行的是减数分裂，四个子细胞中均含4条染色体，C错误；若四个子细胞中有一半核DNA含15N，则细胞进行的是有丝分裂，每个子细胞均含8条染色体，D错误。

9．【答案】（1）去雄（套袋）    母本   

（2）性状分离   

（3）减数分裂Ⅰ前期（减数第一次分裂前期）    二者的染色体数目相同    与亲本一致   

（4）选择优良杂交稻→（利用基因工程）获取4个基因突变体→选择并鉴定突变成功的个体→大规模种植

【解析】（1）对植物进行杂交实验时，需要先对母本去雄，然后套袋，防止自花传粉和外来花粉干扰，雄性不育系不能产生正常的精子，只能作为母本，杂交时不用去雄，简化了育种环节，降低了工作量。（2）两亲本杂交，在F1代会出现杂种优势，由于F1是杂合子，所以其自交后代会出现性状分离，杂种优势无法保持，需要每年重新制种，成本高昂。（3）①破坏PAIR1基因后，同源染色体不进行配对，无法联会，所以其产物是在减数第一次分裂前期发挥作用；②PAIR1被破坏后，同源染色体无法联会，REC8被破坏后，姐妹染色单体提前分裂，进入两个子细胞，而OSD1被破坏后细胞不能分裂，所以相当于进行了一次有丝分裂，配子染色体数目与亲本体细胞染色体数目之间的关系是二者的染色体数目相同，只进行了一次细胞分裂；③突变MTL基因后，雄配子的染色体消失，因此该植物自交时，母本PAIR1、REC8和OSD1基因发生突变，产生了与亲代染色体数目相同的雌配子，父本产生的雄配子不含染色体，所以子代的性状与亲本一致。（4）根据以上过程，可以选择优良杂交稻→（利用基因工程）获取4个基因突变体→选择并鉴定突变成功的个体→大规模种植，既可以获得保持水稻杂种优势的方法。

10．【答案】（1）rRNA    tRNA   

（2）细胞核    细胞质    细胞质    细胞核   

（3）酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸    UAUGAGCACUGG

【解析】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子有组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。