专题六 遗传的分子基础
一、选择题
1．(2018·河南省安阳一模)下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是( C ) A．格里菲斯的肺炎双球菌转化实验没有具体证明哪一种物质是遗传物质 B．噬菌体感染大肠杆菌实验能说明“作为遗传物质能够指导蛋白质合成” C．遗传物质复制过程中均会发生的碱基配对是：A—T、C—G D．利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA
[解析] 格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明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，但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A正确；噬菌体感染大肠杆菌实验中进入噬菌体的只是DNA，却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明DNA能指导蛋白质的合成，B正确；生物的遗传物质为DNA或RNA，所以其遗传物质为RNA时复制过程中不会发生碱基配对A﹣T，C错误；由于酶具有专一性，可利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，D正确。故选：C。
2．噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中，不正确的是( A ) A．该实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供 C．为确认何种物质注入细菌体内，可用P、S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D．若用P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次，则含P的DNA应1占子代DNA总数的n－1 2
[解析] 噬菌体是一类细菌病毒，侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验中，用P、S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，若要证明蛋白质是否为遗传物质，可将分离出来的蛋白质单独注入细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代；DNA具有半保留复制的特点，所以用P标记的噬菌体双链DNA，2132
让其连续复制n次后，含P的DNA应占子代DNA总数的n＝n－1。
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3．某基因(N)含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图①；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②。则下列有关分析正确的是( B )
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A．X层中的基因只用N标记，Y层中的基因只用N标记 B．W层中含N标记的胞嘧啶3150个 C．W层与Z层的核苷酸数之比为1︰4 D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍
[解析] X层中的基因中含N标记和含N标记，Y层中的基因只含N标记，A项错误；W层中含N标记的胞
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嘧啶＝450×7＝3150个，B项正确；W层与Z层的核苷酸数之比为(8×2－2)︰2＝7︰1，C项错误；X层中的基因中含N标记和含N标记，共有2个DNA分子，而Y层中的基因只含N标记，共有6个DNA分子，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，D项错误。
4．(2018·江西省赣州市高三期末)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是( C )
A．M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加 B．在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接 C．突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同 D．在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与
[解析] M基因突变后，由于mRNA中A碱基的增加，因而参与基因复制的嘧啶核苷酸数量增加，但由于嘌呤和嘧啶配对，均为50%，突变前后此比例不会发生变化，故嘌呤核苷酸比例不变，A错误；在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，B错误；由于插入了3个碱基，如果插在两个氨基酸之间，则突变前后编码的两条肽链，多了1个氨基酸；如果插在一个氨基酸对应的碱基内，则突变前后编码的两条肽链，有2个氨基酸不同，C正确；在突变基因的表达过程中，最多需要61种tRNA参与，D错误。故选：C。
5．(2018·山东省济宁市高三期末)用P或S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( C )
A．实验目的为研究遗传物质是DNA还是蛋白质 B．保温时间过长会使P标记组上清液的放射性偏高 C．搅拌不充分会使S标记组沉淀物的放射性偏低 D．实验所获得的子代噬菌体不含S而部分可含有P
[解析] 在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以该实验目的为研究遗传物质是DNA还是蛋白质，A正确；如果离心前保温时间过长，子代噬菌体就会从细菌中释放出来，会导致P标记组的上清液中放射性升高，B正确；S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，蛋白质外壳吸附在表面，而搅拌的目的是使蛋白质外壳和细菌分开，因此搅拌不够充分会使S标记组沉淀物的放射性偏高，C错误；在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以实验所获得的子代噬菌体不含S而部分可含有P，D正确。
6．(2018·贵州省贵阳一模)下列关于DNA的叙述正确的是( B ) A．DNA转录的产物就是mRNA
B．导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代 C．某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同 D．某个含100个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4种
[解析] DNA转录的产物是RNA，mRNA是RNA中的一种，A错误；基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗传给后代，B正确；一种碱基在单链中的比例一般与双链中的该比例不同，C错误；100个碱基对组成的DNA序列最多有4种，含100个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的，D错误。
7．枯草芽孢杆菌(细菌)可分泌几丁质酶降解几丁质。某科研小组对几丁质酶的合成进行了研究，结果如下表(注：＋表示含量)。下列叙述正确的是( C )
检测指标 几丁质酶mRNA 甲(不加诱导物) ＋ 乙(加入诱导物) ＋ 100
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几丁质酶 ＋ ＋ A．枯草芽孢杆菌合成、分泌几丁质酶需要内质网和高尔基体加工 B．诱导物促进了几丁质酶基因的转录，从而促进几丁质酶大量合成 C．有诱导物时，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体
D．诱导物使基因转录时，DNA两条链同时作为模板，从而提高酶的产量
[解析] 枯草芽孢杆菌属于原核生物，细胞内无内质网和高尔基体，A项错误；据表格信息可知，与甲组相比，乙组加入诱导物，但几丁质酶mRNA的合成量没有增加，说明诱导物不能促进几丁质酶基因的转录，B项错误；由表格数据分析可知，加入诱导物时，几丁质酶的合成量增加是由于诱导物促进了翻译过程，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体，短时间内能合成大量几丁质酶，C项正确；基因转录时以DNA的一条链为模板，D项错误。
8．下图表示菠菜体细胞内的四个重要生理过程。相关叙述正确的是( D )
A．细胞核内能完成甲、乙、丙、丁生理过程 B．叶肉细胞线粒体内能完成甲、乙、丙、丁生理过程 C．根细胞核糖体内进行乙、丙过程
D．叶肉细胞叶绿体内能进行甲、乙、丙生理过程
[解析] 由图可知，甲为DNA的复制，乙为转录，丙为翻译，丁为有氧呼吸的过程。DNA的复制和转录可在细胞核中进行，翻译在核糖体上完成，有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中完成；叶肉细胞线粒体内能完成DNA的复制、转录和翻译，以及将丙酮酸分解，完成有氧呼吸的二、三阶段，但葡萄糖分解为丙酮酸是在细胞质基质中完成的；根细胞核糖体上只能进行翻译过程；叶肉细胞叶绿体内能进行DNA的复制、转录和翻译过程。
9．如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是( C )
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翻译的结果是得到了多条氨基酸序列相同的多肽链 D．图2中①②③的合成均与核仁有关
[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；核仁只与rRNA的合成有关，与mRNA、tRNA的合成无关。
10．(2018·东北三省三校一模)基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是( D )
A．异常mRNA的出现是基因突变的结果 B．图中所示的①为转录，②为翻译过程 C．图中②过程使用的酶是反转录酶 D．S基因中存在不能翻译成多肽链的片段
[解析] A．异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段，A错误；B．图中所示的①为转录，③为翻译过程，B错误；C．图中②过程表示RNA前体形成mRNA的过程，而反转录酶用于RNA形成DNA的过程，C错误；D．据图可知，S基因中存在不能翻译成多肽链的片段，D正确。故选：D。
二、 非选择题
11．下面甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：
(1)从甲图可看出DNA复制的方式是__半保留复制__。
(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是__解旋__酶，B是__DNA聚合__酶。
(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有__细胞核、线粒体、叶绿体__。
(4)乙图中，7是__胸腺嘧啶脱氧核苷酸__。DNA分子的基本骨架由__脱氧核糖和磷酸__交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过__氢键__连接成碱基对，并且遵循__碱基互补配对__原则。
[解析] (1)DNA复制的方式是半保留复制，即子代DNA保留了母链的一条。(2)由图示知，A酶是解旋酶，破坏了DNA分子中两条链中的氢键，使DNA分子解开螺旋；B酶催化DNA子链的合成，为DNA聚合酶。(3)图甲为DNA复制，发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。(4)图乙中4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
12．图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：
(1)细胞中过程②发生的主要场所是__细胞核__。
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分
别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为__26%__。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是__T//A替换为C//G(A//T替换为G//C)__。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是__浆细胞和效应T细胞__。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点__不完全相同__(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择)，其原因是__不同组织细胞中基因进行选择性表达__。
[解析] (1)图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要是细胞核。(2)RNA中G＋U＝54%、C＋A＝46%，则其DNA模板链中C(29%)＋A＝54%、G(19%)＋T＝46%，计算得DNA一条链中A＋T＝52%，故双链中A＋T＝52%，A＝T＝26%。(3)该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是基因中T//A替换为了C//G(或A//T替换为了G//C)。(4)人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制。(5)1个DNA分子中含许多个基因，不同组织细胞因基因的选择性表达，而进行转录过程时启用的起始点不完全相同。