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1、第一讲遗传的分子基础限时规范训练 练思维练规范练就考场满分一、选择题1赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌，离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙组刚好相反。下列说法正确的是()A甲组的噬菌体是用35S标记其蛋白质B乙组的噬菌体是用32P标记其蛋白质C甲组产生的子代噬菌体均含有放射性D乙组产生的子代噬菌体均不含放射性解析：由于离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高，所以甲组的噬菌体是用32P标记其DNA，A错误；由于乙组上清液放射性高，沉淀物放射性低，所以乙组的噬菌体是用35S标记其蛋白质，B错误；甲组产生的子代噬菌体只有少部分含有放射性，C错误；由于蛋白质外壳不进入细菌，所以乙组产生
2、的子代噬菌体均不含放射性，D正确。答案：D2用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，不正确的是()A实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质B保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低C搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高D实验所获得的子代噬菌体不含35S，而部分可含有32P解析：本实验是将噬菌体的DNA与蛋白质分别进行放射性标记，来研究遗传物质是DNA还是蛋白质，A正确；保温时间过长，细菌裂解，噬菌体释放出来，使32P标记组上清液放射性偏高，B错误；35S标记组搅拌不充分，会导致亲代噬
3、菌体外壳吸附在细菌上，随着细菌一起沉淀，沉淀物放射性偏高，C正确；35S标记组，35S标记的亲代噬菌体的外壳，未能侵入细菌内部，子代噬菌体不含35S。32P标记组，32P标记的亲代噬菌体的DNA，会侵入细菌中，子代噬菌体部分含有32P，D正确。答案：B3“人类肝脏蛋白质组计划”是继人类基因组计划之后，生命科学领域的又一重大科学命题，它将揭示并确认肝脏蛋白质的“基因规律”。下列相关叙述错误的是()A蛋白质的结构由基因决定B该计划包括肝细胞中各种酶的研究C肝细胞中的蛋白质与胰脏细胞的蛋白质有差异D人和老鼠的基因组99%以上相同，人和老鼠肝脏蛋白质99%以上也相同解析：蛋白质是由基因控制合成的，所以
4、蛋白质的结构由基因决定，A正确；大多数酶的化学本质是蛋白质，“人类肝脏蛋白质组计划”包括肝细胞中各种酶的研究，B正确；不同的细胞中基因是选择性表达的，所以肝细胞中的蛋白质与胰脏细胞的蛋白质有差异，C正确；人和老鼠的基因组99%以上相同，但人和老鼠肝脏蛋白质不一定99%以上相同，因为基因是选择性表达的，D错误。答案：D4丙肝病毒(HCV)的正链RNA(HCVRNA，由a个核苷酸组成)能编码NS3等多种蛋白质，NS3参与解旋HCVRNA分子，以协助RNA的复制。一个正链RNA复制时，先合成出该RNA的互补链，再以互补链为模板合成该正链RNA。下列相关叙述不正确的是()A一个正链RNA复制n次，消耗
5、的核苷酸数为naB翻译时，转运NS3起始端氨基酸的tRNA中含有反密码子CHCV的遗传物质是正链RNA，分子内可能含有氢键DHCVRNA在复制和翻译过程中遵循的碱基配对方式不存在差异解析：一个正链RNA复制n次，共合成出该RNA的互补链n条，形成该正链RNA n条，所以共消耗的核苷酸数为2na，A错误；翻译时，转运NS3起始端氨基酸的mRNA中含有起始密码子，tRNA上存在反密码子，B正确；HCV是一种RNA病毒，其遗传物质是正链RNA，分子内可能含有氢键，C正确；HCVRNA在复制和翻译过程中只有RNA，没有出现DNA，所以遵循的碱基配对方式不存在差异，D正确。答案：A5科学研究发现细胞可通
6、过多种方式对基因表达过程进行调控，如原核细胞中的阻遏蛋白和真核细胞中的miRNA(一类约由2024个核苷酸组成的短RNA分子)，前者可以与基因中的特定序列结合，阻止RNA聚合酶的识别和结合；后者可与特定的信使RNA结合形成双链，导致基因不能表达。下列有关分析不正确的是()A细胞内的转录过程需要RNA聚合酶、核糖核酸、ATP、模板B阻遏蛋白调控的是基因的转录过程CmiRNA调控的是基因的翻译过程DmiRNA与特定的信使RNA结合利用的是碱基互补配对原则解析：细胞内的转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要的四个基本条件是DNA模板链、核糖核苷酸(原料)、能量和酶(RNA聚合酶)，A
7、错误；阻遏蛋白可以与基因中的特定序列结合，阻止RNA聚合酶识别和结合，说明阻遏蛋白调控的是基因的转录过程，B正确；真核细胞中的miRNA可与特定的信使RNA结合形成双链，导致基因不能翻译出相应的蛋白质，C正确；miRNA与特定的信使RNA结合形成双链，利用了碱基互补配对原则，D正确。答案：A6(2018四川内江模拟)胰岛素是由51个氨基酸经脱水缩合形成的含两条肽链的蛋白质类激素，具有降低血糖的作用。下列相关叙述正确的是()A胰岛素基因中的两条核糖核苷酸链同时转录成两条mRNA，分别翻译出一条肽链B核糖体与胰岛素mRNA结合的部位有2个tRNA的结合位点，翻译共需51种tRNAC与胰岛素基因结合
8、的RNA聚合酶以胞吞方式进入细胞核体现了核膜的结构特点D胰岛素基因中替换3个碱基对后，遗传信息发生了改变，合成的胰岛素可能不变解析：胰岛素基因中的两条脱氧核苷酸链，只有一条链转录成一条mRNA，翻译出两条肽链，A错误；核糖体与胰岛素mRNA结合，结合部位有2个tRNA的结合位点，翻译形成胰岛素的氨基酸是51个，但转运RNA不一定是51种，B错误；RNA聚合酶通过核孔进入细胞核，C错误；基因中替换3个碱基对后，遗传信息发生了改变，但由于密码子的简并性，合成的胰岛素可能不变，D正确。答案：D7下列相关实验中，叙述正确的是()A赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA
9、是主要的遗传物质B可用含有充足营养物质的完全培养基培养噬菌体C噬菌体侵染细菌实验中，同位素32P标记的一组中，上清液中放射性较强D艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完全排除蛋白质的作用解析：噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外面，因此该实验只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，不能用培养基直接培养噬菌体，B错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，DNA进入细菌，并随着细菌离心到沉淀物中，所以放射性主要分布在沉淀物中，C错误；艾弗里提取的DNA不纯，含有少量的蛋
10、白质，没有完全排除蛋白质的干扰，D正确。答案：D8在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述不正确的是()A噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌B在t0t1时间内，噬菌体还未侵入细菌体内C在t1t2时间内，噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡D在t2t3时间内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖解析：噬菌体侵染细菌的过程为吸附注入合成组装释放，侵入细菌时噬菌体只有DNA进入细菌体内，合成子代噬菌体需要的原料、酶、能量都由细菌提供，A正确。在t0t1时间内，噬菌体和细菌的数量基本稳定，此时噬菌体可能还未侵入细菌体内，也可能已经侵入细菌体内，只
11、是细菌还未裂解释放子代噬菌体，B错误。在t1t2时间内，细菌大量死亡主要是由于噬菌体的侵入导致的，C正确。在t2t3时间内，细菌裂解死亡，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D正确。答案：B9(2018东北三省三校联考)基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，下图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是()A异常mRNA的出现是基因突变的结果B图中所示的为转录，为翻译过程C图中过程使用的酶是反转录酶DS基因中存在不能翻译多肽链的片段解析：由图可以直接看出异常mRNA出现是对前体RNA剪切出现异常造成的，不是基因突变的结果，A错误；图示为对前体RNA剪切的过程，不需要反转录酶，B、C错误；S
12、基因转录形成的RNA前体需经过剪切才能指导蛋白质合成，说明S基因中存在不能翻译多肽的序列，D正确。答案：D10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，通过下图途径进行增殖。若直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是()A过程的场所是宿主细胞的核糖体，过程所需的酶可来自宿主细胞B过程合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量相同CEBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATPD过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同解析：根据题干信息过程的场所是宿主细胞的核糖体，过程所需的酶不能
13、来自宿主细胞，A错误；过程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、数量不同，B错误；EBV增殖过程需要细胞提供四种核糖核苷酸、ATP等，C错误；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，因此过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同，D正确。答案：D二、非选择题11请回答下列问题。(1)在利用噬菌体侵染细菌研究DNA和蛋白质的遗传功能时，该实验设计的关键思路是_。(2)DNA分子的双螺旋结构为复制提供了_，通过_保证了复制的准确性，因而DNA分子能比较准确地在亲子代间传递信息。(3)为研究DNA的结构和功能，科学家做了如下实验。实验一：取四支试管，都放入等
14、量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，在各试管中分别放入等量的四种DNA分子，它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜的温度下培养一段时间，测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。该实验要探究的是_，若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同，则说明_。实验二：将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的另一支试管中，在适宜的温度下培养，一段时间后测定产物的含量。该实验模拟的是_过程。结果没有检测到产物，原因是_。解析：(1)利用噬菌体侵染细菌的过程研究DNA和蛋白质遗传功能的关键是将DNA和蛋白质分开，单独观察其作用。(2)DNA分子
15、的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板，而碱基互补配对原则保证了复制的准确性。(3)在实验一中，由于四支试管中加入的脱氧核苷酸、ATP及酶均相同，所以，可根据试管中最后剩余的脱氧核苷酸来确定四种生物DNA分子中脱氧核苷酸的数量及比例。在实验二中，试管中加入核糖核苷酸模拟的是转录过程，但转录过程还需要RNA聚合酶及能量等，所以最后试管中没有相关产物形成。答案：(1)把DNA与蛋白质分开，单独观察其作用(2)精确的模板碱基互补配对(3)四种生物的DNA分子中脱氧核苷酸的数量和比例四种生物的DNA中脱氧核苷酸的数量和比例不同转录缺少转录时所需的酶与能量12肥厚型心肌病属于常染色体显性遗传病，以心肌
16、细胞蛋白质合成的增加和细胞体积的增大为主要特征，受多个基因的影响。研究发现，基因型不同，临床表现不同。下表是3种致病基因、基因位置和临床表现。请回答下列问题。基因基因所在染色体控制合成的蛋白质临床表现A第14号肌球蛋白重链轻度至重度，发病早B第11号肌球蛋白结合蛋白轻度至重度，发病晚C第1号肌钙蛋白T2轻度肥厚，易猝死(1)基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代，出现的临床表现至少有_种。(2)A与a基因在结构上的区别是_。肌球蛋白重链基因突变可发生在该基因的不同部位，体现了基因突变的_。基因突变可引起心肌蛋白结构改变而使人体出现不同的临床表现，说明上述致病基因对性状控制的方式是
17、_。(3)已知A基因含23 000个碱基对，其中一条单链ACTG1234。用PCR扩增时，该基因连续复制3次至少需要_个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸，温度降低到55 的目的是_。(4)生长激素和甲状腺激素作用于心肌细胞后，心肌细胞能合成不同的蛋白质，其根本原因是_。甲状腺激素作用的受体是_，当其作用于_(结构)时，能抑制该结构分泌相关激素，使血液中甲状腺激素含量下降，这样的调节方式称为_。解析：基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代中基因型有12种，研究发现，基因型不同，临床表现不同，故至少有12种临床表现。不同的基因碱基序列不同。已知一条链中ACTG1234，则另一条链中TGAC12
18、34，所以该DNA分子中ATGC2233，其中G46 0003/1013 800(个)，连续复制三次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(231)13 80096 600(个)。答案：(1)12(2)碱基的排列顺序不同随机性通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状(3)96 600使引物通过碱基互补配对与单链DNA结合(4)两种激素引起了心肌细胞内基因的选择性表达几乎全身细胞(全身细胞膜上的糖蛋白)下丘脑和垂体负反馈调节13在许多脊椎动物和无脊椎动物的未受精的卵细胞质中贮存了许多mRNA，科学家为探究mRNA作用的发挥与卵细胞是否受精的关系，用海胆的未受精卵和受精卵作实验材料进行以下实验：实验一：
19、放线菌素D是海胆卵RNA合成的抑制剂。在有放线菌素D或没有放线菌素D存在情况下，海胆受精卵对14C缬氨酸的掺入比例实验结果如图A。实验二：将未受精的海胆卵和受精的海胆卵分别悬浮在含有14C亮氨酸的条件下进行培养(0时间表示受精的时刻)，定时测定细胞中放射性亮氨酸的掺入累积量，得到的实验结果绘制成的曲线如图B。请根据以上实验原理和结果回答下列问题：(1)海胆细胞中合成mRNA的场所是_，mRNA的主要作用是_。(2)直接将14C标记的缬氨酸用于蛋白质合成的细胞器是_，该过程在生物学上称为_；此过程所依赖的模板是_分子，合成该分子所需的原料是_。(3)图A中10 h之前两曲线的变化基本一致，说明海
20、胆_。受精10 h后，处理组与对照组的区别说明_。(4)图B未受精的卵细胞中14C亮氨酸的掺入累积量变化很小，说明_。受精的卵细胞中14C亮氨酸的掺入累积量与未受精的卵细胞相比较，说明_。解析：由图A可知，受精卵发育初期合成蛋白质所需的mRNA源于卵细胞的细胞质，而后期合成蛋白质所需的mRNA则为新合成的mRNA。由图B可知，未受精的卵细胞中大部分mRNA不能用来合成蛋白质，而受精后的mRNA可用于蛋白质的合成。答案：(1)细胞核和线粒体携带遗传信息，作为蛋白质合成的模板(2)核糖体翻译mRNA核糖核苷酸(3)受精卵在发育初期合成蛋白质的模板mRNA来自于卵细胞，并不依赖新合成的mRNA受精卵发育后期合成蛋白质所需模板为新合成的mRNA(4)未受精的卵细胞中大部分的mRNA不能用来翻译蛋白质受精卵中绝大部分的mRNA从无活性转变为有活性，蛋白质合成速率显著提高