第一讲 遗传的分子基础
一、选择题
1．关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验，下列叙述错误的是(D) A．加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，使R型菌转化成S型菌
B．R型菌转化后出现荚膜，反对者认为可能是突变所致，不能说明DNA是遗传物质 C．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 D．艾弗里无法使DNA与蛋白质完全分开，故该实验证明DNA是主要的遗传物质
解析：由于技术所限，艾弗里未能将DNA与蛋白质完全分开，但通过体外转化实验证明了DNA就是肺炎双球菌的遗传物质。
2．(2015·南京三模)下表中关于生物科学史上一些经典实验的“方法与结果”和“结论或观点”相匹配的是(A)
选项 15方法与结果 先将细菌培养在含N的培养基中，培养多代后，再将细菌放14在含N的培养基中繁殖一代，离心后只出现中密度带 将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡 将天竺葵的叶片黑暗处理后，一半遮光，一半曝光。一段时间后用酒精脱色，分别用碘液处理，曝光组蓝色，遮光组无蓝色 单侧光照射下，胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲 15结论或观点 DNA的复制不是全保留复制 DNA是肺炎双球菌的遗传物质 绿色植物光合作用的场所是叶绿体 生长素具有极性运输的特点 A B C D 解析：将细菌在含N的培养基中培养n代后，细菌DNA的两条链都被标记，然后再含14
N的培养基中培养一代，只出现中密度带，说明DNA复制方式为半保留复制，若为全保留复制，则会出现两条带，A正确；将活的R型与死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡，说明死亡的S型肺炎双球菌将部分R型转化为了S型，但不能证明DNA是遗传物质，B错误；曝光组变蓝，说明光合作用产生了淀粉，C错误；有无尖端作为对照，胚芽鞘弯曲度不同，说明感光部位在尖端，D错误。
3．利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是(D)
A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 B．F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C．F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果 K12分别是小学初中高中
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D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
解析：从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，F组加入了S型细菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。A组经煮沸，D和E组为R型细菌，均不能导致小鼠死亡，D错误。
4．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验进一步证实了DNA是遗传物质。这个实验获得成功的原因不包括(D)
A．选择化学组成和结构简单的噬菌体作为实验材料 B．采用同位素标记法分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 C．噬菌体侵染大肠杆菌时，只将DNA注入其细胞中 D．噬菌体侵染时间过长，大肠杆菌会裂解死亡
解析：被同位素标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后，通过离心技术分析噬菌体的DNA和蛋白质的去向，进而分析二者在噬菌体繁殖中的作用，与大肠杆菌裂解无关。
5．赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列叙述正确的是(D) A．此实验证明了DNA是主要的遗传物质
B．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
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C．用同位素P标记的一组实验中，上清液中放射性较强
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D．细菌裂解释放的噬菌体中，含P的物质是DNA 解析：噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的，故A错误；T2噬菌体是病毒，不能在培养基上独立生存，必须
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寄生在活细胞中才能生存，故B错误；P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，离心后随细菌离心到沉淀物中，所以沉淀物中放射性较强，故C错误；噬菌体由DNA(组成元素是C、H、O、N、P)和蛋白质(组成元素是C、H、O、N)组成，所以细菌裂解释
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放的噬菌体中，含P的物质是DNA，故D正确。
6．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(B) A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
解析：豌豆的遗传物质是DNA，并非“主要是”；酵母菌是真核生物，细胞核内有染色体，遗传物质主要分布在染色体上，还有少量分布在线粒体内；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含硫元素；HIV的遗传物质是RNA，水解不会产生脱氧核苷酸。
7．下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是(C) A．DNA是绝大多数生物的遗传物质 B．有些生物的遗传物质是RNA
C．在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质 D．核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
解析：具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。 K12分别是小学初中高中
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8．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是(D)
A．解旋酶能使DNA双链解开，但需要消耗ATP B．DNA分子复制的方式是半保留复制
C．DNA分子的复制需要引物，且两条子链的合成方向是相反的
D．因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的
解析：由图可知，解旋酶能打开双链间的氢键，且需要消耗ATP，A正确；DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链，即半保留复制，B正确；DNA分子是反向平行的，而复制的时候只能从5′端向3′端延伸，所以两条子链合成的方向相反，C正确；因为DNA复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互补配对原则进行的，所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的，D错误。
9．如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，下列有关叙述错误的是(A)
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
解析：从图中可以看出有多个复制起点，但由于复制环的大小不同，所以复制起始的时间有先有后。DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性，而且每次复制都可产生两个DNA分子，提高了复制效率。
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10．一个双链均被P标记的DNA分子由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将
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其置于只含P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是(B)
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A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×10 个
4
B．复制过程需要2.4×10个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
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C．子代DNA分子中含P的单链与含P的单链之比为1∶7
3231
D．子代DNA分子中含P与只含P的分子数之比为1∶3 解析：由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10 000×20%＝2 000(个)，C＝G＝10 000×30%
4
＝3 000(个)，则含有的氢键数为2 000×2＋3 000×3＝1.3×10(个)；DNA复制3次形成8
4
个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 000×7＝2.1×10(个)；子代DNA分子中K12分别是小学初中高中
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含有P的单链与含有P的单链之比为1∶7；子代DNA分子中含有P的分子数与只含有P的分子数之比为2∶6＝1∶3。
11．下图所示为某原核细胞内的生理过程，下列说法正确的是(D)
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A．图示表明真核细胞内的转录和翻译可同时进行 B．图示表明两个核糖体同时开始合成两条多肽链 C．图中核糖体上的碱基配对方式有G—C、A—T D．图示过程需要RNA聚合酶等相关酶
解析：图示表明原核细胞内的转录和翻译过程在同一时间、同一地点进行，故A错误；由多肽链的长度可知，图示两个核糖体不是同时开始合成多肽链的，故B错误；图中核糖体上进行的是翻译过程，即mRNA和tRNA进行配对，其碱基配对方式有G—C、A—U、C—G、U—A，故C错误；图示过程需要RNA聚合酶等相关酶，故D正确。
12．以下甲、乙两图表示某真核细胞中的遗传信息传递的某些过程，下列叙述不正确的是(B)
A．乙图中结构⑥的移动方向是从右到左 B．从化学组成上看，甲图中的1和6相同 C．乙图中②③④⑤最终形成的物质结构相同
D．乙图中的①链与甲图中的b链基本组成单位相同
解析：乙图中从右到左肽链越来越长，故结构⑥核糖体的移动方向是从右到左，故A正确。甲图表示转录，b为信使RNA，1为腺嘌呤核糖核苷酸，6为腺嘌呤脱氧核苷酸，故B错误。乙图中②③④⑤肽链都是以同一条信使RNA为模板形成的，故C正确。乙图中的①链与甲图中的b链都是信使RNA，故D正确。
13．(2015·成都三诊)下列有关DNA分子的叙述，正确的是(C) A．DNA与ATP中含有的五碳糖相同 B．DNA单链上相邻的碱基以氢键连接 C．DNA在细胞核中复制时需要解旋酶 D．DNA的转录过程要以氨基酸为原料
解析：DNA与ATP中含有的五碳糖不同，前者是脱氧核糖，后者是核糖，A错误；DNA双链之间的碱基以氢键连接，单链上相邻的碱基之间是脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖，B错误；DNA在细胞核中复制时需要解旋酶和DNA聚合酶，C正确；DNA的转录过程要以核糖核苷酸为原料，翻译时以氨基酸为原料，D错误。 K12分别是小学初中高中
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14．(2015·南京三模)将牛催乳素基因用P充分标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有
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一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞，在不含P的培养基中进行培养。下列有关叙述正确的是(A)
A．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等
B．该基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率 C．小鼠乳腺细胞中的遗传物质含有5种碱基和8种核苷酸
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D．若体外培养的细胞连续分裂n次后，子细胞中P标记的细胞占1/2n
解析：基因翻译时，由于密码子具有简并性，导致tRNA与氨基酸种类数目不一定相等，A正确；基因转录时，以DNA的一条链为模板，B错误；动物细胞中的遗传物质是DNA，含
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有4种碱基，4种脱氧核苷酸，C错误；在不含P的培养基中培养，由于DNA分子复制方式
n3232
为半保留复制，复制n代后得到2个子细胞，其中有两个含有P标记，则子细胞中P标
n＋1
记的细胞占1/2。
二、非选择题 15．操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式。下图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程，图中①和②表示相关的生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。核酶最早是在大肠杆菌发现的，其化学本质是RNA。请回答下列问题：
(1)发生过程①时，场所是________，启动子是________识别、结合的部位。
(2)大肠杆菌细胞中RNA的功能有________(从a～e中选)。
a．作为遗传物质；b.传递遗传信息；c.转运氨基酸；d.构成核糖体；e.催化化学反应。过程②合成的RP1的多肽有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，若它们的密码子依次为UCG、CAU、CAG，则基因1模板链中决定这三个氨基酸的碱基序列为________。
(3)核酶可用于治疗由DNA病毒引起的肝炎，研究表明，核酶通过切断靶RNA(病毒mRNA)特定部位上两个相邻核糖核苷酸之间的________来裂解靶RNA，阻止________，抑制病毒复制。
(4)大豆中有一种成分“染料木黄酮”因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分，其抗癌的机理是：该物质能抑制rRNA的形成，使细胞中________，造成mRNA上的RBS被封闭，导致RP1等合成终止，进而___________________________________________
_____________________________________________________，抑制癌细胞的生长和增殖。
解析：(1)图示过程①为转录，大肠杆菌中控制核糖体蛋白质形成的基因位于拟核中，故转录场所也位于拟核中，启动子为RNA聚合酶识别位点。(2)大肠杆菌细胞的遗传物质为DNA，RNA不作为遗传物质，但RNA可具有b～e等功能，由RP1多肽链的氨基酸序列依据碱基互补配对原则可推知模板链序列。(3)RNA两相邻核苷酸之间可通过磷酸二酯键相连，切K12分别是小学初中高中
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段该键后，mRNA将不能正常指导蛋白质合成。(4)细胞中缺乏rRNA，将缺少核糖体，进而使蛋白质合成受抑，因此，可抑制细胞增殖。
答案：(1)拟核 RNA聚合酶 (2)bcde AGC GTA GTC
(3)磷酸二酯键 翻译(蛋白质的合成或基因的表达)
(4)缺乏rRNA 减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成的速率
16．朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病，病理特征是脑组织空泡化呈海绵状，蛋白质形态异常。近年来，科学家发现其致病机理如图所示，请回答：
(1)图甲中的蛋白质1和2形成的复合物可以辅助终止密码子4发挥作用，从而使________过程停止，该过程发生的场所是________。
(2)图乙中的6是一种朊病毒，它与____________结合，阻止核糖体识别4，所以与物质3相比，物质7的改变是____________。
(3)5表示______，可用______试剂来检验，其在基本单位的组成上与DNA的区别是________________________________________的种类不同。
(4)物质6进入机体时，可引起的特异性免疫反应是____________________。
解析：朊病毒是一种特殊的病毒，其化学组成只有蛋白质，没有核酸。(1)终止密码子位于mRNA上，在翻译时与核糖体结合。
(2)从图甲、乙分析可知，1和6都是蛋白质，图甲是1与2结合，故图乙应是6和2结合，两者都不让核糖体识别终止密码子，所以翻译不能停止，导致多肽链延长。
(3)5表示与核糖体结合的mRNA，RNA可用吡罗红试剂来检验，呈红色，与DNA在基本单位的组成上的区别是五碳糖和碱基的种类不同，RNA含核糖和尿嘧啶。
(4)病毒进入机体时，可以引起特异性免疫反应，包括体液免疫和细胞免疫。 答案：(1)翻译 核糖体(细胞质基质) (2)2(蛋白质)
多肽链延长 (3)mRNA 吡罗红 五碳糖和碱基 (4)体液免疫和细胞免疫
K12分别是小学初中高中
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