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1、
第六章 遺傳的分子基礎(chǔ)
(時間:45分鐘 滿分:100分)
1.(6分)(2016·山東師大附中模擬)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于這兩個實驗的敘述正確的是( )
A.二者都應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)
B.二者的設(shè)計思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng)
C.艾弗里的實驗設(shè)置了對照,赫爾希與蔡斯的實驗沒有對照
D.二者都誘發(fā)了DNA突變
解析:選B。只有噬菌體侵染細(xì)菌實驗應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù),A錯誤;兩實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng),B項正確;赫爾希與蔡斯的實驗是相互對照
2、,C項錯誤;兩實驗都沒有誘發(fā)DNA突變,D項錯誤。
2.(6分)關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述中,正確的是( )
A.RNA聚合酶能與信使RNA的特定位點結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄
B.不同密碼子編碼同種氨基酸可保證翻譯的速度
C.真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi)進行,翻譯主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行
D.轉(zhuǎn)錄時的堿基互補配對類型有4種,翻譯時有3種
解析:選B。RNA聚合酶能與DNA的特定位點結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄,A項錯誤;從密碼子使用頻率來考慮,當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時,幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度,B項正確;翻譯的場所是核糖體,C項錯誤;轉(zhuǎn)錄時的堿基互補配對類型有A—U、T—A、C—G、G
3、—C 4種,翻譯時有A—U、U—A、G—C、C—G 4種,D項錯誤。
3.(6分)(2016·安徽合肥三檢)如圖分別為DNA、tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖。以下敘述不正確的是( )
A.圖示DNA分子中的⑤為氫鍵,tRNA中的b為磷酸二酯鍵
B.DNA分子復(fù)制、切割目的基因片段時分別破壞的化學(xué)鍵為⑤⑥
C.tRNA是由三個核糖核苷酸連接成的單鏈分子
D.c處表示反密碼子,可以與mRNA堿基互補配對
解析:選C。左圖中⑤為氫鍵,⑥⑦均可稱為磷酸二酯鍵,但⑦為一個核苷酸內(nèi)部脫氧核糖的5號碳原子與磷酸基團之間的連接,而⑥為兩個脫氧核苷酸之間的連接,右圖中b指代的是tRNA臂上,若代表化學(xué)鍵
4、,只能是磷酸二酯鍵,A項正確;DNA分子復(fù)制和切割目的基因片段破壞的化學(xué)鍵分別是⑤氫鍵和⑥脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,B項正確;tRNA是由多個核糖核苷酸連接成的三葉草結(jié)構(gòu),C項錯誤。
4.(6分)(2016·名校聯(lián)考試題)FX174噬菌體的遺傳物質(zhì)是單鏈DNA,感染宿主細(xì)胞時,先形成復(fù)制型的雙鏈DNA分子(其中母鏈稱為正鏈DNA,子鏈稱為負(fù)鏈DNA)。轉(zhuǎn)錄時以負(fù)鏈DNA作為模板合成mRNA。如圖為FX174噬菌體的部分基因序列及其所指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)部分氨基酸序列。下列說法不正確的是( )
A.FX174噬菌體的不同基因之間可以相互重疊是長期自然選擇的結(jié)果
B.假設(shè)正鏈中(A+G)
5、/(T+C)=m,則負(fù)鏈中(A+G)/(T+C)=1/m
C.基因D、E指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中,mRNA上的終止密碼分別是UAA、UGA
D.基因D、E重疊部分的堿基序列指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中具有相同的氨基酸序列
解析:選D。由圖知基因D和基因E有重疊部分,這是生物適應(yīng)環(huán)境長期進化的產(chǎn)物或長期自然選擇的結(jié)果;母鏈和子鏈上的堿基遵循堿基互補配對原則,正鏈中(A+G)/(T+C)=m,則負(fù)鏈中(A+G)/(T+C)=1/m;基因D指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)終止時DNA上對應(yīng)的三個堿基是TAA,則負(fù)鏈(子鏈)對應(yīng)的三個堿基為ATT,因此對應(yīng)的終止密碼子是UAA,同理可推出基因E指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中,mRNA上的
6、終止密碼子是UGA;基因D、E重疊密碼子不同,因此,編碼的氨基酸不同,至于未編號部分有可能相同,因此不能說指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列相同,故D項錯誤。
5.(6分)(2015·吉林實驗中學(xué)二模)人類的X基因前段存在CGG重復(fù)序列??茖W(xué)家對CGG重復(fù)次數(shù)、X基因表達(dá)和某遺傳病癥狀表現(xiàn)三者之間的關(guān)系進行調(diào)查研究,統(tǒng)計結(jié)果如下:(注:丙氨酸密碼子GCC)
CGG重復(fù)次數(shù)(n)
n<50
n≈150
n≈260
n≈500
X基因的mRNA (分子數(shù)/細(xì)胞)
50
50
50
50
X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細(xì)胞)
1 000
400
120
0
癥狀表現(xiàn)
無癥
7、狀
輕度
中度
重度
下列分析不合理的是( )
A.CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄,但影響蛋白質(zhì)的合成
B.CGG重復(fù)次數(shù)與該遺傳病是否發(fā)病及癥狀表現(xiàn)有關(guān)
C.CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結(jié)合
D.遺傳病癥狀的輕重與蛋白質(zhì)中丙氨酸的多少有關(guān)
解析:選D。由表格可知,CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生的mRNA(分子數(shù)/細(xì)胞)為50,CGG重復(fù)次數(shù)越多,X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細(xì)胞)越少,影響蛋白質(zhì)的合成,癥狀越重,A、B項正確;CGG重復(fù)次數(shù)影響翻譯過程,可能是影響mRNA與核糖體結(jié)合,C項正確。
6.(6分)(2016·安徽合肥二次質(zhì)檢)如圖所示為
8、真核細(xì)胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應(yīng)過程,下列敘述錯誤的是( )
A.結(jié)構(gòu)a是核糖體,物質(zhì)b是mRNA,過程①是翻譯過程
B.過程②在形成細(xì)胞中的某種結(jié)構(gòu),這一過程與細(xì)胞核中核仁密切相關(guān)
C.如果細(xì)胞中r-蛋白含量較多,r-蛋白就與b結(jié)合,阻礙b與a結(jié)合
D.c是基因,是指導(dǎo)rRNA合成的直接模板,需要DNA聚合酶參與催化
解析:選D。據(jù)圖可知a是核糖體,b是mRNA,c是基因,過程①是翻譯,過程②是r-蛋白與rRNA組裝形成核糖體,該過程由核仁完成,故A、B項正確;由圖可知r-蛋白過量時,r-蛋白便與b結(jié)合,阻礙r-蛋白的合成,故C項正確;rRNA的形成需要RNA聚合酶,D
9、項錯誤。
7.(8分)(2016·四川涼山二診)如圖表示人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑,據(jù)圖分析不正確的是( )
A.由苯丙氨酸合成多巴胺需要多對基因控制
B.基因3不正常而缺乏酶3可能引起苯丙酮尿癥
C.基因2突變而缺乏酶2將導(dǎo)致人患白化病
D.基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程,從而控制生物性狀
解析:選B。苯丙氨酸合成多巴胺需要基因1、基因4等基因的控制,A項正確;缺乏酶3則不能合成苯丙酮酸,故不會引起苯丙酮尿癥,B項錯誤;缺乏酶2則不能合成黑色素,將導(dǎo)致人患白化病,C項正確;圖示過程說明基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程,從而控制生物性狀,D項正確。
8.(8分)(2
10、016·江西南昌二校聯(lián)考)青霉素、環(huán)丙沙星、紅霉素、利福平對細(xì)菌的作用部位或作用原理分別對應(yīng)圖乙中的⑥⑧⑨⑦,圖甲為遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程。下列敘述正確的是( )
A.環(huán)丙沙星和紅霉素都能抑制②③過程
B.青霉素和利福平都能抑制細(xì)菌的①過程
C.結(jié)核桿菌的④⑤過程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中
D.①~③過程可發(fā)生在人體的健康細(xì)胞中
解析:選D。由圖乙知環(huán)丙沙星可抑制DNA的復(fù)制,對應(yīng)①;青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的形成;紅霉素阻止翻譯的進行,對應(yīng)③;利福平抑制轉(zhuǎn)錄的進行,對應(yīng)②;結(jié)核桿菌與人均為細(xì)胞生物,不會發(fā)生④⑤過程。
9.(8分)如圖為豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機制,請據(jù)圖判斷下列敘述有誤
11、的是( )
A.淀粉分支酶基因R是豌豆種子細(xì)胞中具有遺傳效應(yīng)的DNA片段
B.b過程能發(fā)生堿基互補配對的物質(zhì)是堿基A與T,C與G
C.當(dāng)R中插入一小段DNA序列后,豌豆不能合成淀粉分支酶,而使蔗糖增多,其發(fā)生的變異是基因突變
D.此圖解說明基因通過控制酶的合成來控制代謝途徑進而控制性狀
解析:選B?;虻谋举|(zhì)是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段;b過程為翻譯,發(fā)生互補配對的物質(zhì)是mRNA上的密碼子對應(yīng)的堿基與tRNA上的反密碼子相對應(yīng)的堿基,兩種RNA上均沒有T;當(dāng)R中插入一小段DNA序列后,導(dǎo)致R基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,豌豆不能合成淀粉分支酶而使蔗糖增多,影響了細(xì)胞代謝,屬于基因突變。
12、10.(8分)下列關(guān)于基因、性狀以及二者關(guān)系的敘述正確的是( )
A.基因在染色體上呈線性排列,基因的前端有起始密碼子,末端有終止密碼子
B.基因能夠通過表達(dá)實現(xiàn)遺傳信息在親代和子代之間的傳遞
C.性狀受基因的控制,若基因發(fā)生突變,該基因控制的性狀也必定改變
D.通過控制酶的合成來控制代謝過程從而控制性狀,是基因控制性狀的途徑之一
解析:選D。密碼子存在于mRNA上,A項錯誤;基因通過復(fù)制實現(xiàn)遺傳信息在親代和子代之間的傳遞,B項錯誤;基因發(fā)生突變后,如果密碼子決定的氨基酸沒有改變,則性狀也不會改變,C項錯誤。
11.(14分)(2016·山東日照一模)請回答下列與DNA分子的結(jié)構(gòu)
13、和復(fù)制有關(guān)的問題:
(1)DNA復(fù)制的時間是____________,一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠____________連接。
(2)在DNA分子模型搭建實驗中,如果用一種長度的塑料片代表A和G,用另一種長度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細(xì)____________,原因是_______________________________________________。
(3)DNA分子經(jīng)過誘變,某位點上的一個正常堿基(P)變成了尿嘧啶,該DNA連續(xù)復(fù)制兩次,得到的4個子代DNA分子相應(yīng)位點上的堿基對分別為U—A、A—T、G—C、C—G,推測“P”可能是_
14、___________。
(4)7-乙基鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對。某DNA分子中腺嘌呤(A)占堿基總數(shù)的30%,其中的鳥嘌呤(G)全部被7-乙基化,該DNA分子正常復(fù)制產(chǎn)生兩個DNA分子,其中一個DNA分子中胸腺嘧啶(T)占堿基總數(shù)的45%,另一個DNA分子中鳥嘌呤(G)所占比例為____________。
(5)請你在下面框圖中畫出某親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物模式圖。
解析:(1)DNA復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接。(2)A、G都為嘌呤,C、T都為嘧啶,根據(jù)堿基
15、互補配對原則,一條鏈中嘌呤只能和另一條鏈中的嘧啶互補配對,故搭建成的DNA模型粗細(xì)相同。(3)突變后是U,則以突變的單鏈為模板兩次復(fù)制后形成兩個DNA分子,相應(yīng)位點上的堿基為U—A、A—T。另外一條未突變單鏈兩次復(fù)制后形成兩個DNA分子,相應(yīng)位點上的堿基是G—C、C—G。所以P點正常堿基可能是G或C。 (4)據(jù)DNA分子中的A占30%,可知T占30%,C占20%,G占20%。 當(dāng)其中的G全部被7-乙基化后,新復(fù)制的兩個DNA分子中G的比例不變,仍為20%。(5)DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,因此在第二次復(fù)制形成的4個DNA分子中,其中2個DNA分子是親本鏈和第二次復(fù)制子鏈形成的,另2個DNA分子
16、是第一次復(fù)制子鏈和第二次復(fù)制子鏈形成的。
答案:(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 —脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖— (2)相同 嘌呤環(huán)必定與嘧啶環(huán)互補 (3)胞嘧啶或鳥嘌呤 (4)20%
(5)如圖
12.(18分)(2016·江蘇蘇北四市二模)下圖為人體某致病基因控制異常蛋白質(zhì)合成的過程示意圖。請回答:
(1)圖中過程①是____________,此過程既需要____________作為原料,還需要能與基因啟動子結(jié)合的____________酶進行催化。
(2)若圖中異常多肽鏈中有一段氨基酸序列為“—絲氨酸—谷氨酸—”,攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為A
17、GA、CUU,則物質(zhì)a中模板鏈堿基序列為____________。
(3)圖中所揭示的基因控制性狀的方式是_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)致病基因與正常基因是一對____________。若致病基因由正?;虻闹虚g部分堿基替換而來,則兩種基因所得b的長度是____________的。在細(xì)胞中由少量b就可以短時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),其主要原因是
_______________________________________
18、________
_______________________________________________。
解析:(1)根據(jù)圖可以判斷過程①是轉(zhuǎn)錄過程,過程②是翻譯過程,物質(zhì)a是DNA,物質(zhì)b是RNA,轉(zhuǎn)錄過程既需要核糖核苷酸作為原料,還需要RNA聚合酶進行催化。(2)根據(jù)攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU,可以推知絲氨酸和谷氨酸的密碼子為UCU、GAA,進而可以推知物質(zhì)a模板鏈對應(yīng)堿基序列為—AGACTT—。(3)根據(jù)圖可以看出該異常蛋白質(zhì)沒有起催化作用,所以致病基因控制性狀的方式是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(4)致病基因與正?;蚴且粚Φ任换颉H糁虏』蛴烧;虻闹虚g部分堿基替換而來,基因中的堿基數(shù)量并未發(fā)生改變,所以兩種基因的長度是相同的。在細(xì)胞中由少量b就可以在短時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),從圖可以看出其主要原因是一個mRNA分子可結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈。
答案:(1)轉(zhuǎn)錄 核糖核苷酸 RNA聚合
(2)—AGACTT— (3)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 (4)等位基因 相同 一個mRNA分子可結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈
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