考點02：遺傳的分子基礎(chǔ)難點練(解析版)

PAGE試卷第=1頁，共=sectionpages33頁考點02：遺傳的分子基礎(chǔ)難點練（解析版）一、單選題1．關(guān)于真核細胞線粒體的起源，科學(xué)家提出了一種解釋：約十幾億年前，有一種真核細胞吞噬了原始的需氧細菌，被吞噬的細菌不僅沒有被消化分解，反而在細胞中生存下來了。需氧細菌從宿主細胞那里獲取丙酮酸，宿主細胞從需氧細菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。在共同生存繁衍的過程中，需氧細菌進化為宿主細胞內(nèi)專門進行細胞呼吸的細胞器。以下證據(jù)不支持這一論點的是（

）A．線粒體內(nèi)存在與細菌DNA相似的環(huán)狀DNAB．線粒體內(nèi)的蛋白質(zhì)，有少數(shù)幾種由線粒體DNA指導(dǎo)合成，絕大多數(shù)由核DNA指導(dǎo)合成C．真核細胞內(nèi)的DNA有極高比例的核苷酸序列經(jīng)常不表現(xiàn)出遺傳效應(yīng)，線粒體DNA和細菌的卻不是這樣D．線粒體能像細菌一樣進行分裂增殖【答案】B【分析】1、線粒體：真核細胞主要細胞器（動植物都有），機能旺盛的含量多。呈粒狀、棒狀，具有雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)突起形成“嵴”，內(nèi)膜和基質(zhì)中有與有氧呼吸有關(guān)的酶，是有氧呼吸第二、三階段的場所，生命體95%的能量來自線粒體，又叫“動力工廠”。含少量的DNA、RNA。2、基因控制蛋白質(zhì)合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，而翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程?！驹斀狻緼、線粒體內(nèi)存在環(huán)狀DNA，根據(jù)上述解釋，線粒體來自于原始好氧細菌，而細菌細胞中存在環(huán)狀DNA，這支持題干中的論點，不符合題意，A錯誤；B、線粒體內(nèi)的蛋白質(zhì)，有少數(shù)幾種由線粒體DNA指導(dǎo)合成，絕大多數(shù)由核DNA指導(dǎo)合成，不能說明線粒體由需氧細菌進化而來，符合題意，B正確；C、線粒體內(nèi)的DNA可以表達，具有遺傳效應(yīng)，細菌內(nèi)的DNA也是這樣，這支持需氧細菌進化為線粒體的觀點，不符合題意，C錯誤；D、據(jù)題意可知，由于線粒體是由真核生物細胞吞噬原始需氧細菌形成的，因此線粒體可能起源于好氧細菌，由于細菌進行二分裂增殖，線粒體也能進行分裂增殖，支持題干中的論點，不符合題意，D錯誤。故選B。2．在噬菌體侵染細菌的實驗過程中，先將噬菌體在含32P的培養(yǎng)液培養(yǎng)12h，然后將其與35S標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫，在大腸桿菌裂解前，攪拌離心并檢測放射性，下列敘述正確的是（

）A．懸浮液能檢測到35S的放射性，沉淀物中能檢測到32P的放射性B．僅在懸浮液可以檢測到放射性，說明噬菌體的蛋白質(zhì)未進入大腸桿菌內(nèi)C．僅在沉淀物可以檢測到放射性，既有來自32P又有來自35S的放射性D．僅在沉淀物可以檢測到放射性，無法判斷噬菌體的DNA是否進入大腸桿菌【答案】D【分析】噬菌體侵染細菌的過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放。噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)?！驹斀狻緼、將噬菌體在含32P的培養(yǎng)液培養(yǎng)12h，因為沒有宿主細胞，所以噬菌體無法被標(biāo)記，則沉淀物中能不能檢測到32P的放射性，A錯誤；B、先將噬菌體在含32P的培養(yǎng)液培養(yǎng)12h，然后將其與35S標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫，細胞中合成蛋白質(zhì)的原料會被標(biāo)記，不能確定噬菌體的蛋白質(zhì)是否進入大腸桿菌內(nèi)，B錯誤；C、因為噬菌體無法被標(biāo)記，在大腸桿菌裂解前，攪拌離心并檢測放射性，所有子代噬菌體的蛋白質(zhì)合成原料來自大腸桿菌，而大腸桿菌在沉淀物中，所以只能在沉淀物檢測到35S放射性，C錯誤；D、根據(jù)ABC分析可知，無法判斷噬菌體的DNA是否進入大腸桿菌，D正確。故選D。3．乳糖操縱子是存在于大腸桿菌DNA上調(diào)控乳糖相關(guān)代謝過程的片段。當(dāng)大腸桿菌的生存環(huán)境中無乳糖時，調(diào)節(jié)基因表達出的阻遏蛋白會與乳糖操縱子結(jié)合，阻止其后β半乳糖苷酶基因和半乳糖透性酶基因的表達；當(dāng)大腸桿菌的生存環(huán)境中有乳糖時，阻遏蛋白會與乳糖結(jié)合，導(dǎo)致該蛋白構(gòu)象發(fā)生改變而不能與乳糖操縱子結(jié)合，使β半乳糖苷酶基因和半乳糖透性酶基因能正常表達，從而促進大腸桿菌吸收并分解利用乳糖。下列相關(guān)說法錯誤的是（

）A．乳糖操縱子通過調(diào)控乳糖代謝相關(guān)基因的表達過程來調(diào)控乳糖的代謝過程B．該調(diào)控過程可以使大腸桿菌更加合理地利用生存環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)C．若某大腸桿菌的調(diào)節(jié)基因不能正常表達，則其在有乳糖的環(huán)境中也不能合成β半乳糖苷酶和半乳糖透性酶D．若某大腸桿菌的RNA聚合酶結(jié)合位點不能正常發(fā)揮作用，則其在有乳糖的環(huán)境中也不能合成β半乳糖苷酶和半乳糖透性酶【答案】C【分析】1、大腸桿菌乳糖操縱子包括4類基因：①結(jié)構(gòu)基因，能通過轉(zhuǎn)錄、翻譯使細胞產(chǎn)生一定的酶系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)蛋白，這是與生物性狀的發(fā)育和表型直接相關(guān)的基因。乳糖操縱子包含3個結(jié)構(gòu)基因：lacZ、lacY、lacA。LacZ合成β-半乳糖苷酶，lacY合成透過酶，lacA合成乙?；D(zhuǎn)移酶．②操縱基因O，控制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄速度，位于結(jié)構(gòu)基因的附近，本身不能轉(zhuǎn)錄成mRNA。③啟動基因P，位于操縱基因的附近，它的作用是發(fā)出信號，mRNA合成開始，該基因也不能轉(zhuǎn)錄成mRNA。④調(diào)節(jié)基因R：可調(diào)節(jié)操縱基因的活動，調(diào)節(jié)基因能轉(zhuǎn)錄出mRNA，并合成一種蛋白，稱阻遏蛋白。2、分析題圖：圖中，當(dāng)大腸桿菌培養(yǎng)基中僅有葡萄糖而沒有乳糖存在時，調(diào)節(jié)基因的表達產(chǎn)物-阻遏蛋白會與操縱基因結(jié)合，阻礙RNA聚合酶與啟動子（P）結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄水平上抑制結(jié)構(gòu)基因的表達。該調(diào)節(jié)機制既保證了大腸桿菌能量的供應(yīng)，又可以避免物質(zhì)和能量的浪費。【詳解】A、如圖，乳糖操縱子通過調(diào)控乳糖代謝相關(guān)基因lacZ、lacY、lacA的表達過程來調(diào)控乳糖的代謝過程，A正確；B、當(dāng)大腸桿菌的生存環(huán)境中無乳糖時，β半乳糖苷酶基因和半乳糖透性酶基因的表達不會表達，當(dāng)大腸桿菌的生存環(huán)境中有乳糖時，β半乳糖苷酶基因和半乳糖透性酶基因能正常表達，從而促進大腸桿菌吸收并分解利用乳糖，所以該調(diào)控過程可以使大腸桿菌更加合理地利用生存環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)，B正確；C、若某大腸桿菌的調(diào)節(jié)基因不能正常表達，則阻遏蛋白無法正常合成，在有無乳糖的環(huán)境中，大腸桿菌都能合成β半乳糖苷酶和半乳糖透性酶，C錯誤；D、若RNA聚合酶結(jié)合位點不能正常發(fā)揮作用，則基因無法正常表達，無論環(huán)境中有無乳糖，都無法合成β半乳糖苷酶和半乳糖透性酶，D正確。故選C。4．在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基導(dǎo)致DNA甲基化，進而使染色質(zhì)高度螺旋化，DNA會因此失去轉(zhuǎn)錄活性。下列敘述不正確的是（

）A．DNA甲基化，會導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成受阻B．DNA甲基化，會導(dǎo)致基因堿基序列的改變C．DNA甲基化，可能會影響生物的性狀D．DNA甲基化，可能會影響細胞分化【答案】B【分析】1、基因表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，其中轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，翻譯是指以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。2、緊扣題干信息“DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基導(dǎo)致DNA甲基化，進而使染色質(zhì)高度螺旋化，因此失去轉(zhuǎn)錄活性”答題?！驹斀狻緼、DNA甲基化，會使染色質(zhì)高度螺旋化，因此失去轉(zhuǎn)錄活性，導(dǎo)致mRNA合成受阻，A正確；B、DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基，這不會導(dǎo)致基因堿基序列的改變，B錯誤；C、DNA甲基化會導(dǎo)致mRNA合成受阻，進而導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成受阻，這樣可能會影響生物的性狀，C正確；D、細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，而DNA甲基化會導(dǎo)致mRNA合成受阻，即會影響基因表達，因此DNA甲基化可能會影響細胞分化，D正確。故選B。5．煙草花葉病毒（TMV）和車前草病毒（HRV）都能感染煙葉，但二者致病的病斑不同，如下圖所示。下列說法中不正確的是（

）A．a(chǎn)過程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有感染作用B．b過程表示用HRV的RNA單獨感染煙葉，結(jié)果說明其具有感染作用C．c、d過程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”感染煙葉，結(jié)果說明該“雜種病毒”有感染作用，表現(xiàn)病癥為感染HRV癥狀，并能從中分離出HRVD．該實驗證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)【答案】D【分析】分析題圖信息可知：用TMV的蛋白質(zhì)外殼、HRV的RNA和TMV的蛋白質(zhì)外殼與HRV的RNA組成的重組病毒感染煙葉，用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染的煙葉沒有出現(xiàn)病斑，其他兩組煙葉上出現(xiàn)的病斑是HRV的病斑，結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用，HRV的RNA和TMV的蛋白質(zhì)外殼與HRV的RNA組成的重組病毒有感染作用。【詳解】A、a過程中煙葉沒有出現(xiàn)病斑，表示用TMV蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用，A正確；B、b過程中煙葉出現(xiàn)病斑，表示用HRV的RNA單獨接種煙葉，其有侵染作用，B正確；C、c、d過程表示用TMV外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”接種煙葉出現(xiàn)病斑，并能從中分離出車前草病毒，說明該“雜種病毒”有侵染作用，表現(xiàn)病癥為感染車前草病毒癥狀，C正確；D、該實驗證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)，D錯誤。故選D。6．農(nóng)作物感染大麥黃矮病毒（BYDV）會造成其植株矮化，產(chǎn)量降低。該病毒的關(guān)鍵因子17K蛋白可通過提高宿主細胞中CDK1的磷酸化水平而發(fā)揮作用。CDK1是維持細胞周期正常運行的關(guān)鍵蛋白。DNA復(fù)制開始后，CDK1發(fā)生磷酸化導(dǎo)致其活性被抑制；DNA復(fù)制完成后，CDK1去磷酸化使其被激活，細胞進入分裂期。相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．17K蛋白發(fā)揮作用后，感染BYDV的細胞染色質(zhì)變?yōu)槿旧wB．正常細胞中DNA復(fù)制未完成時，CDK1去磷酸化過程被抑制C．BYDV可能通過17K蛋白干擾細胞正常分裂而造成宿主矮化D．17K蛋白的發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家研究病毒防治手段【答案】A【分析】由題意知，CDK1是維持細胞周期正常運行的關(guān)鍵蛋白。DNA復(fù)制開始后，CDK1發(fā)生磷酸化導(dǎo)致其活性被抑制；DNA復(fù)制完成后，CDK1去磷酸化使其被激活，細胞進入分裂期。農(nóng)作物感染大麥黃矮病毒（BYDV）后，該病毒的關(guān)鍵因子17K蛋白可通過提高宿主細胞中CDK1的磷酸化水平而發(fā)揮作用，會造成其植株矮化，產(chǎn)量降低?！驹斀狻緼、正常細胞中，DNA復(fù)制完成后，CDK1去磷酸化使其被激活，細胞進入分裂期，染色質(zhì)會高度螺旋化變?yōu)槿旧w，但當(dāng)17K蛋白發(fā)揮作用后，可提高宿主細胞中CDK1的磷酸化水平，抑制CDK1去磷酸化，阻止細胞進入分裂期，故感染BYDV的細胞染色質(zhì)不會變?yōu)槿旧w，A錯誤；B、由題意知，正常細胞中DNA復(fù)制未完成時，CDK1處于磷酸化狀態(tài)，即CDK1去磷酸化過程被抑制，B正確；C、BYDV可能通過17K蛋白提高宿主細胞中CDK1的磷酸化水平，抑制CDK1去磷酸化，使細胞無法進入分裂期，干擾細胞正常分裂而造成宿主矮化，C正確；D、17K蛋白的發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家設(shè)計出靶向性的BYDV防治病毒手段，D正確。故選A。7．將含有基因修飾系統(tǒng)的T-DNA（一段雙鏈DNA序列）插入到水稻細胞M的某條染色體上，在該修飾系統(tǒng)的作用下，一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁，該脫氨基過程在細胞M中只發(fā)生一次。利用培養(yǎng)技術(shù)將細胞M培育成植株N，這樣N的每一個細胞中都含有T-DNA，下列說法不正確的是（

）A．DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，原料為脫氧核苷酸（A、T、C、G）B．N自交，子一代中含T-DNA的植株占3/4C．M經(jīng)n（n≥1）次有絲分裂后，脫氨基位點為A-U的細胞占1/2nD．M經(jīng)3次有絲分裂后，含T-DNA且脫氨基位點為A-T的細胞占1/2【答案】D【分析】根據(jù)題干信息“含有基因修飾系統(tǒng)的T-DNA插入到水稻細胞M的某條染色體上，在該修飾系統(tǒng)的作用下，一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁，脫氨基過程在細胞M中只發(fā)生一次”，所以M細胞含有T-DNA，且該細胞的脫氨基位點由C-G對變?yōu)閁-G對。N是由M細胞形成的，在形成過程中沒有DNA的丟失，由于T-DNA插入到水稻細胞M的某條染色體上，所以M細胞含有T-DNA，因此N的每一個細胞中都含有T-DNA。【詳解】A、DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，產(chǎn)物依然是DNA，因此所需的原料為脫氧核苷酸（A、T、C、G），A正確；B、N植株的一條染色體中含有T-DNA，可以記為A，因此N植株關(guān)于是否含有T-DNA的基因型記為Aa，如果自交，則子代中相關(guān)的基因型為AA：Aa：aa=1：2：1，有3/4的植株含T-DNA，B正確；C、M中只有1個DNA分子上的單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁，所以復(fù)制n次后，產(chǎn)生的子細胞有2n個，但脫氨基位點為A-U的細胞的只有1個，所以這種細胞的比例為1/2n，C正確；D、如果M經(jīng)3次有絲分裂后，形成子細胞有8個，由于M細胞DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁，所以是G和U配對，所以復(fù)制三次后，有4個細胞脫氨基位點為C-G，3個細胞脫氨基位點為A-T，1個細胞脫氨基位點為U-A，因此含T-DNA且脫氨基位點為A-T的細胞占3/8，D錯誤。故選D。8．科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制的全保留復(fù)制、半保留復(fù)制假說，并進行了如下實驗：實驗一：從含15N的大腸桿菌和含14的大腸桿菌中分別提取親代DNA，混合后放在100℃條件下進行熱變性處理，即解開雙螺旋，變成單鏈，然后進行密度梯度離心，再測定離心管中混合的DNA單鏈含量，結(jié)果如圖a所示。實驗二：將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4CL培養(yǎng)液中，繁殖一代后提取子代大腸桿菌的DNA（F1DNA），將F1DNA熱變性處理后進行密度梯度離心，再測定離心管DNA單鏈含量，結(jié)果如圖b所示。以下分析正確的是（

）A．根據(jù)圖a、圖b，可判斷DNA的復(fù)制方式是“半保留復(fù)制”B．若將未進行熱變性處理的F1DNA進行密度梯度離心，結(jié)果只得到一個條帶，則可排除全保留復(fù)制C．若實驗二中繁殖兩代，提取的F2DNA不做熱變性處理直接進行密度梯度離心，離心管中只出現(xiàn)兩個條帶，據(jù)此推測DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制D．將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4CL培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h，子代大腸桿菌DNA經(jīng)實驗二的相關(guān)處理后，14N條帶與15N條帶峰值的相對比值為7：1，則大腸桿菌的分裂周期為6h【答案】B【分析】根據(jù)題干信息和圖形分析，圖a：從含15N的大腸桿菌和含14N的大腸桿菌中分別提取親代DNA，即得到一個2條鏈都是15N的DNA分子和一個2條鏈都是14N的DNA分子，混合后放在100℃條件下進行熱變性處理成單鏈，然后進行密度梯度離心，應(yīng)該含有2種條帶，1個14N條帶，1個15N條帶。圖b：將DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA鏈均含14N。根據(jù)半保留復(fù)制的特點，第一代的2個DNA分子都應(yīng)一條鏈含15N，一條鏈含14N。【詳解】A、無論是DNA全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制，經(jīng)熱變性后獲獲得DNA單鏈，離心后都能得到相同的實驗結(jié)果，故根據(jù)圖a、圖b中條帶的數(shù)目和位置，不能判斷DNA的復(fù)制方式是“全保留復(fù)制”還是“半保留復(fù)制”，A錯誤；B、若將未進行熱變性處理的F1DNA進行密度梯度離心，若結(jié)果只得到一個中帶，則可排除全保留復(fù)制，因為全保留復(fù)制會出現(xiàn)2種帶，分別為重帶和輕帶，B正確；C、實驗二中繁殖兩代，若是半保留復(fù)制，提取的F2DNA為2個一條鏈含15N另一條鏈含14N的DNA和2個兩條鏈都是14N的DNA，不做熱變性處理直接進行密度梯度離心，離心管中會出現(xiàn)兩個條帶；若為全保留復(fù)制，則F2DNA為1個兩條鏈都是15N的DNA和3個兩條鏈都是14N的DNA，同樣方法離心后也會出現(xiàn)兩個條帶，故不能據(jù)此推測DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，C錯誤；D、將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h，提取子代大腸桿菌的DNA經(jīng)實驗二的相關(guān)處理后，l4N條帶與15N條帶峰值的相對比值為7∶1，根據(jù)半保留復(fù)制，子代中含15N的鏈只有2條，此時大腸桿菌共有16條鏈，8個DNA分子，即24h復(fù)制了3次，分裂周期為8h，D錯誤。故選B。9．某學(xué)習(xí)小組在雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建活動中，嘗試利用如下表所示材料構(gòu)建一個含脫氧核苷酸數(shù)最多的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。各分子之間的連接鍵及堿基對之間的氫鍵都用訂書針（足夠多）代替，一個訂書針代表一個鍵。下列敘述正確的是（

）600個520個A150個G120個T130個C140個A．用以上材料能構(gòu)建一個含520個脫氧核苷酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型B．分子中每個脫氧核糖上都連接著兩個磷酸基團和一個含氮堿基C．用以上材料構(gòu)建的分子模型可以有420種堿基排列方式D．在構(gòu)建該雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程中，一共需要用到2118個訂書針【答案】D【分析】分析表格：根據(jù)堿基互補配對原則，只能形成130個A-T堿基對，120個C-G堿基對，即共需要500個堿基，則需要500個脫氧核糖和500個磷酸基團，連接成500個脫氧核苷酸。連接一個脫氧核苷酸需要2個訂書釘，連接500個脫氧核苷酸需要500×2個訂書釘；500個脫氧核苷酸連接形成2條脫氧核苷酸鏈會形成（250-1）×2個磷酸二酯鍵，需要訂書釘（250-1）×2個；A-T堿基對之間是2個氫鍵，130個A-T堿基對需要130×2個訂書釘，C-G堿基對是3個氫鍵，120個C-G堿基對需要120×3個訂書釘?！驹斀狻緼、據(jù)分析可知，用以上材料能構(gòu)建一個含500個脫氧核苷酸的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，A錯誤；B、DNA分子一條鏈中最末端的脫氧核糖只連接1個磷酸基團，B錯誤；C、由于不知道DNA單鏈上A、T、G、C的數(shù)目，故無法確定堿基排列方式的種類，C錯誤；D、用以上材料能構(gòu)建一個含500個脫氧核苷酸的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在構(gòu)建該DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程中，一共需要用到訂書針的數(shù)目為500×2+（250-1）×2+130×2+120×3=2118個，D正確。故選D。10．1966年，日本科學(xué)家岡崎提出DNA半不連續(xù)復(fù)制假說：DNA復(fù)制時，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)形成，另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段（如圖1所示）后再連接成長鏈片段。為驗證假說，岡崎講行了如下實驗：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，在15s、30s、60s、120s時，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA全部解旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小，發(fā)現(xiàn)DNA單鏈片段越小離試管口距離越近。檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性，結(jié)果如圖2所示。下列說法不正確的是（

）A．子代噬菌體DNA中檢測到放射性的原因是標(biāo)記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，成為噬菌體DNA復(fù)制的原料B．通過加熱破壞了DNA分子中的氫鍵，起到的作用跟DNA酶類似C．120s時結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段逐步連接成長鏈片段D．實驗中能檢測到較多的短鏈片段為岡崎假說提供了有力證據(jù)【答案】B【分析】分析題圖：圖1為DNA的半保留復(fù)制過程，圖中顯示復(fù)制方向、起點缺口等；圖2自變量有時間、離試管口的距離，因變量是放射性的強度。【詳解】A、有標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，標(biāo)記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復(fù)制提供原料，所以最終子代噬菌體有放射性分布，A正確；B、DNA酶斷裂DNA的磷酸二酯鍵，通過加熱破壞了DNA分子中的氫鍵，故加熱起到的作用跟DNA酶不同，B錯誤；C、圖2中，與60秒結(jié)果相比，120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接形成長片段、導(dǎo)致短鏈片段減少，C正確；D、已知DNA單鏈片段越小離試管口距離越近，根據(jù)圖2可知，時間較短時，離心后分布的位置距離試管口較近，說明形成的短鏈片段較多，隨著時間延長，離心后的位置距離試管口變遠，說明長鏈片段增多，該實驗結(jié)果為岡崎假說提供的有力證據(jù)，D正確。故選B。二、綜合題11．下圖I、圖Ⅱ是一個高等動物體內(nèi)的細胞分裂示意圖，圖Ⅲ是同一個體內(nèi)有關(guān)細胞中染色體、染色單體、DNA分子數(shù)目關(guān)系圖。請回答以下問題：(1)圖Ⅱ表示的細胞名稱是_____。(2)圖Ⅱ細胞中有關(guān)數(shù)量關(guān)系可用圖Ⅲ中的_____表示。若圖Ⅲ為該生物依次處于減數(shù)分裂過程中的細胞，則對應(yīng)的甲、乙、丙、丁4個細胞中，除_____細胞外，其余細胞都可僅含1條Y染色體。(3)假設(shè)該生物一個精原細胞中兩條非同源染色體上的DNA分子用15N進行全部標(biāo)記，正常情況下，在該細胞分裂后形成的精子中，含15N的精子所占比例可能為_____。(4)假設(shè)該生物是子二代，那么它的雄性親本通過子一代雌性個體傳遞到該生物的染色體數(shù)目可能為_____?！敬鸢浮?1)次級精母細胞(2)

乙

丙(3)50%或100%(4)0、1、2【分析】分析Ⅰ圖：該細胞含有同源染色體，且著絲點分裂，處于有絲分裂后期；分析Ⅱ圖：該細胞不含同源染色體，著絲點排列在赤道板上，處于減數(shù)第二次分裂中期；分析Ⅲ圖：甲細胞中染色體：染色單體：DNA=1：2：2，且染色體數(shù)目與體細胞相同，可代表有絲分裂前期和中期、減數(shù)第一次分裂的細胞；乙細胞中染色體：染色單體：DNA=1：2：2，且染色體數(shù)目是體細胞的一半，可代表減數(shù)第二次分裂前期和中期的細胞；丙細胞中沒有染色單體，染色體：DNA=1：1，且染色體數(shù)目與體細胞相同，可代表有絲分裂末期、減數(shù)第二次分裂后期；丁細胞中沒有染色單體，染色體：DNA=1：1，且染色體數(shù)目是體細胞的一半，可代表處于減數(shù)第二次分裂末期的細胞。(1)據(jù)分析可知，圖Ⅱ細胞處于減數(shù)第二次分裂中期，由于細胞中含有Y染色體，所以表示的細胞名稱是次級精母細胞。(2)據(jù)分析可知，圖Ⅱ細胞處于減數(shù)第二次分裂中期，可用圖Ⅲ中的乙表示。若圖Ⅲ為該生物依次處于減數(shù)分裂過程中的細胞，據(jù)分析可知，圖Ⅲ中甲細胞可代表減數(shù)第一次分裂的細胞，含有1條Y染色體；乙組細胞可代表減數(shù)第二次分裂前期和中期的細胞，含有1條X或1條Y染色體；丙組細胞可代表減數(shù)第二次分裂后期，含有2條X或2條Y染色體；丁組細胞可代表處于減數(shù)第二次分裂末期的細胞，含有1條X或1條Y染色體，因此圖Ⅲ對應(yīng)的4個細胞中，除丙細胞外，其余細胞都可能含有1條Y染色體。(3)假設(shè)該生物的一個精原細胞中兩條非同源染色體上的DNA分子用15N進行全部標(biāo)記，正常情況下，由于DNA分子是半保留復(fù)制，這兩條非同源染色體上的DNA分子都是一條鏈含15N標(biāo)記。而在減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合，形成的2個次級精母細胞有兩種可能：①一個次級精母細胞含帶標(biāo)記的兩條非同源染色體，另一個不含；②兩個次級精母細胞各含有帶標(biāo)記的一條非同源染色體。第①種情況的次級精母細胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精細胞，2個含15N，2個不含，第②種情況的次級精母細胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精細胞，4個含15N，所以在該細胞分裂形成的精子中，含15N的精子所占比例可能為50%或100%。(4)圖Ⅰ處于有絲分裂后期，含8條染色體，可知該生物體細胞中含4條染色體。假設(shè)該生物是子二代，由受精作用可知，該個體的4條染色體中，2條來自母方（子一代雌性個體），2條來自父方（子一代雄性個體）。而子一代雌性個體的這2條染色體，有可能有0、1、2條來自其雄性親本。12．如圖是DNA復(fù)制示意圖，E表示酶，α、β是新合成的子鏈。根據(jù)資料回答問題。資料1．所有已知DNA聚合酶的合成方向都是相同的，DNA復(fù)制時，以其中一條鏈為模板，連續(xù)合成一條子鏈（稱為前導(dǎo)鏈）；以另一條鏈為模板，合成子鏈片段，在DNA連接酶的作用下將子鏈片段，連接成一條完整的子鏈（稱為滯后鏈）。資料2．所有已知的DNA聚合酶都不能發(fā)動新鏈的合成，而只能催化已有鏈的延長反應(yīng)。然而RNA聚合酶則不同，它只需要DNA模板存在，就可以合成出新的RNA鏈。資料3．DNA復(fù)制過程中，首先以DNA為模板合成幾個至十幾個核苷酸的RNA引物片段，然后DNA聚合酶Ⅲ繼續(xù)在引物末端連接核苷酸使子鏈延伸。RNA引物的消除和缺口的填補是由DNA聚合酶Ⅰ來完成的。(1)圖中酶E是_____，作用于DNA分子的_____。(2)圖中_____是滯后鏈，RNA引物在其_____端。(3)據(jù)資料分析，DNA復(fù)制需要_____種酶?，F(xiàn)有DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，其DNA連接酶僅在適當(dāng)溫度范圍內(nèi)起作用。根據(jù)資料1提出一個證明細胞內(nèi)合成滯后鏈DNA片段的思路。_____?！敬鸢浮?1)

解旋酶

氫鍵(2)

β

5＇(3)

5

在DNA連接酶不起作用的溫度下培養(yǎng)DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，一段時間后，測其細胞內(nèi)是否有DNA片段積累【分析】1、DNA分子復(fù)制的過程：①解旋:在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。②合成子鏈:以解開的每-條母鏈為模板，以游離的四種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補配對原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補的子鏈。③形成子代DNA:每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。從而形成2個與親代DNA完全相同的子代DNA分子。2、DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。(1)從圖上看，酶E是與DNA雙鏈結(jié)合的酶，應(yīng)該是解旋酶，作用于DNA分子的氫鍵，使DNA雙鏈打開，分別做復(fù)制的模板。(2)從圖中看，α鏈?zhǔn)菑?'開始合成的，可以連續(xù)合成，是前導(dǎo)鏈；由于β鏈?zhǔn)且杂H代模板的5'開始堿基互補配對，只能先合成子鏈片段，在DNA連接酶的作用下將子鏈片段連接成一條完整的子鏈，所以是滯后鏈，RNA引物在β鏈的5'端。(3)根據(jù)資料分析，DNA復(fù)制需要5種酶：①解旋酶催化DNA打開雙鏈；②RNA聚合酶合成RNA引物；③DNA聚合酶Ⅲ繼續(xù)在引物末端連接核苷酸使子鏈延伸；④DNA聚合酶Ⅰ會消除RNA引物和填補缺口；⑤DNA連接酶將子鏈片段連接成完整的子鏈。DNA連接酶主要起連接滯后鏈的作用，酶的活性受溫度的影響，若酶的活性下降，酶促反應(yīng)速率下降，滯后鏈不能連接，就會有DNA片段的積累，故設(shè)計思路如下：在DNA連接酶不起作用的溫度下培養(yǎng)DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，一段時間后，測其細胞內(nèi)是否有DNA片段積累?！军c睛】本題主要考查DNA復(fù)制過程，旨在考查考生識圖能力，獲取題干信息的能力，以及理解能力。13．某研究小組用普通綿羊通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了轉(zhuǎn)基因綿羊甲和乙各1頭具體見下表。請回答：綿羊性別轉(zhuǎn)入的基因基因整合位置表型普通綿羊♀、♂————白色粗毛轉(zhuǎn)基因綿羊甲♂1個A+1號常染色體黑色粗毛轉(zhuǎn)基因綿羊乙♂1個B+5號常染色體白色細毛注：普通綿羊不含A+，B+基因，基因型用A-A-B-B-表示。(1)A+基因轉(zhuǎn)錄時，在___________的催化下，DNA雙鏈解開，細胞中游離的核苷酸通過___________鍵聚合成RNA分子。mRNA合成以后，通過___________進入細胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合起來，形成合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”——核糖體-mRNA復(fù)合物。翻譯時核糖體與mRNA的移動情況是___________（填“核糖體沿著mRNA移動”或“mRNA在核糖體內(nèi)移動”），移動方向是___________。（填“3′→5′”或“5′→3′”）。(2)為選育黑色細毛的綿羊，讓綿羊甲或綿羊乙與普通綿羊雜交獲得F1，選擇F1中表型為___________的雌性綿羊和轉(zhuǎn)基因綿羊乙或甲雜交獲得F2。(3)為獲得穩(wěn)定遺傳的黑色細毛綿羊，從F2中選出合適的1對個體雜交得到F3，再從F3中選出2頭黑色細毛綿羊（丙、?。┎⒎治鯝+和B+基因的表達產(chǎn)物結(jié)果如圖所示。不考慮其他基因?qū)+和B+基因表達產(chǎn)物量的影響，推測綿羊丙的基因型是___________，理論上綿羊丁在F3中占的比例是___________?！敬鸢浮?1)

RNA聚合酶

磷酸二酯

核孔

核糖體沿著mRMA移動

5′→3′(2)黑色粗毛或白色細毛(3)

A+A+B+B﹣

1/16【分析】1、分析題表：A+控制黑色，B+控制細毛，二者分別位于兩對同源染色體上，顯然這兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，轉(zhuǎn)基因綿羊甲的基因型為A+A-B-B-，表現(xiàn)為黑色粗毛，轉(zhuǎn)基因綿羊乙的基因型為A-A-B+B-，表現(xiàn)為白色細毛，普通綿羊的基因型為A-A-B-B-，表現(xiàn)為白色粗毛。2、基因自由組合定律的實質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。(1)A+基因轉(zhuǎn)錄時，在RNA聚合酶的催化下，將游離的核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵聚合成mRNA分子。mRNA合成以后，通過核孔進入細胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合起來，開始翻譯過程。翻譯時核糖體沿著mRNA移動，翻譯過程是沿著mRNA的5′→3′，因此移動方向是5′→3′。(2)根據(jù)表格信息可知A+控制的是黑色性狀，可知B+控制的是細毛性狀，綿羊甲的基因型為A+A-B-B-，綿羊乙的基因型為A-A-B+B-，為了得到基因型為A+_B+_的黑色細毛綿羊，讓綿羊甲或綿羊乙與普通綿羊雜交獲得F1，選擇F1中表型為黑色粗毛（A+A-B-B-）或白色細毛（A-A-B+B-）雌性綿羊和轉(zhuǎn)基因綿羊乙或甲雜交獲得F2，從中選出黑色細毛羊。(3)F2中合適的1對個體基因型為A+A-B+B-，甲和乙都是分別只有一個A+或B+基因，根據(jù)圖中信息可知基因的表達量和A+或B+基因的數(shù)量有關(guān)，所以綿羊丙的基因型為A+A+B+B-，綿羊丁的基因型為A+A+B+B+，所以理論上綿羊丁在F3中所占的比例是1/4×1/4＝1/16?！军c睛】本題結(jié)合圖形和表格，主要考查基因的自由組合定律的實質(zhì)與應(yīng)用，要求考生識記自由組合定律的實質(zhì)，能正確分析圖形和表格，推出相關(guān)基因型，再根據(jù)相關(guān)信息解答問題。14．DNA甲基化是DNA化學(xué)修飾的一種形式，能影響表現(xiàn)型，也能遺傳給子代。在蜂群中，雌蜂幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而以花粉和花蜜為食的幼蜂將發(fā)育成工蜂。研究發(fā)現(xiàn)，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表達的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)蜜蜂細胞中DNMT3基因發(fā)生過程①的場所是___________，若以基因的β鏈為模板，則虛線框中合成的RNA的堿基序列順序為__________________________。(2)DNA甲基化若發(fā)生在基因轉(zhuǎn)錄的啟動子序列上，則會影響RNA聚合酶與該序列的識別與結(jié)合，進而抑制基因的表達。據(jù)圖可知，DNA甲基化____________________________（填“會”或“不會”）改變基因的堿基序列。在細胞內(nèi)，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)，原因是__________________________。（一點）(3)已知注射DNMT3siRNA（小干擾RNA）能使DNMT3基因表達沉默，蜂王的基因組甲基化程度低于工蜂的，請設(shè)計實驗驗證基因組的甲基化水平是決定雌蜂幼蟲發(fā)育成工蜂還是蜂王的關(guān)鍵因素。實驗思路：取多只__________________________，均分為A，B兩組，A組不做處理，B組__________________________，其他條件相同且適宜，用花粉和花蜜飼喂一段時間后，觀察并記錄幼蜂發(fā)育情況。實驗現(xiàn)象：____________________________________________________。【答案】(1)

細胞核

CUUGCCAGC(2)

不會

一個mRNA分子可相繼結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈(3)

取多只生理狀況相同的雌蜂幼蟲

B組注射適量的DNMT3siRNA

A組發(fā)育成工蜂,B組發(fā)育成蜂王【分析】1、DNA甲基化是指DNA序列上特定的堿基在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的催化作用下添加.上甲基，雖然不改變DNA序列，但是導(dǎo)致相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄沉默。DNA甲基化在細胞中普遍存在，對維持細胞的生長及代謝等是必需的。如果某DNA片段被甲基化，那么包含該片段的基因功能就會被抑制。DNA的甲基化是由DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶來控制的，如果讓蜜蜂幼蟲細胞中的這種酶失去作用，蜜蜂幼蟲就會發(fā)育成蜂王，和喂它蜂王漿的效果是一樣的。2、由題干可以推理出：DNMT3基因某種mRNADNMT3蛋白DNA某些區(qū)域甲基化發(fā)育成工蜂。(1)過程①是轉(zhuǎn)錄過程，其中DNMT3基因是核基因，因此過程①發(fā)生在細胞核內(nèi)，根據(jù)堿基互補配對原則，若以基因的β鏈為模板，則虛線框中合成的RNA的堿基序列順序為—CUUGCCAGC—。(2)分析題圖可知，基因甲基化不改變基因的堿基序列，但會影響轉(zhuǎn)錄，從而影響基因的表達。在轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶的作用是使DNA解螺旋、催化游離的核糖核苷酸聚合生成RNA；在細胞質(zhì)中，翻譯是一個快速而高效的過程，通常一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，并且最終的產(chǎn)物相同，因此，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(3)根據(jù)題干可知DNMT3siRNA能與DNMT3基因轉(zhuǎn)錄出的RNA結(jié)合，阻礙翻譯過程，從而抑制DNMT3基因表達，進而降低基因的甲基化水平，據(jù)此取多只生理狀況相同的雌蜂幼蟲，均分為A、B兩組；A組不作處理，B組注射適量的DNMT3siRNA，其他條件相同且適宜；用花粉和花蜜飼喂一段時間后，觀察并記錄幼蜂發(fā)育情況。如果A組發(fā)育成工蜂，B組發(fā)育成蜂王，則能驗證基因組的甲基化水平是決定雌蜂幼蟲發(fā)育成工蜂還是蜂王的關(guān)鍵因素。【點睛】本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題是解答本題的關(guān)鍵。15．如圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)（圖甲）及發(fā)生的相關(guān)生理過程（圖乙），請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖，其基本骨架由_____和_____（填序號）交替連接構(gòu)成，④為_____。(2)從圖乙可看出，該過程是從多個起點開始復(fù)制的，從而可_____復(fù)制速率；圖中所示的酶為_____酶，作用于圖甲中的_____（填序號）。(3)若用1個含32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后共釋放出300個子代噬菌體，則其中含有32P標(biāo)記的噬菌體所占的比例是_____。(4)若圖甲中的親代DNA分子含有100個堿基對，將該DNA分子放在含有用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中復(fù)制一次，則每個子代DNA分子的相對分子質(zhì)量比原來增加_____。(5)若圖乙中親代DNA分子在復(fù)制時，一條鏈上的G變成了A，則該DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制后，發(fā)生差錯的DNA分子占DNA分子總數(shù)的_____。【答案】(1)

①

②

胞嘧啶脫氧核苷酸(2)

提高

解旋

⑨(3)1/150(4)100(5)1/2【分析】1、DNA結(jié)構(gòu)：（1）構(gòu)成：兩條脫氧核苷酸鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；（2）外側(cè)（骨架）：脫氧核糖和磷酸交替連接；（3）內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對；（4）堿基互補配對原則：堿基A與T、G與C之間的一一對應(yīng)關(guān)系。2、DNA復(fù)制的特點：邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。3、根據(jù)圖甲可知，①為磷酸，②為脫氧核糖，③為胞嘧啶，④為胞嘧啶脫氧核苷酸；由堿基配對原則可知，⑤為腺嘌呤，⑥為鳥嘌呤，⑦為胸腺嘧啶，⑧為胞嘧啶，⑨為氫鍵，⑩為磷酸二酯鍵。4、根據(jù)圖乙可知，表示DNA分子復(fù)制過程，有多個起點，酶能將雙鏈DNA打開，推測為解旋酶。(1)根據(jù)圖甲分析可知，DNA的基本骨架由①磷酸和②脫氧核糖交替排列構(gòu)成；圖中④為胞嘧啶脫氧核苷酸。(2)根據(jù)圖乙分析可知，DNA分子的復(fù)制過程是從多個起點開始的，這樣可以提高復(fù)制速率；圖中所示的酶能將雙鏈DNA打開，因此為DNA解旋酶，其作用于圖甲中的⑨氫鍵。(3)若用1個含32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，則T2噬菌體只將DNA注入到大腸桿菌內(nèi)，并以自己的DNA作為模板，利用大腸桿菌的脫氧核糖核苷酸為原料，進行半保留復(fù)制，合成子代噬菌體的DNA，所以1個含32P標(biāo)記的DNA分子，每條鏈各進入1個子代DNA內(nèi)，以后不管復(fù)制多少次，最終都只有2個DNA被標(biāo)記；培養(yǎng)一段時間后共釋放出300個子代噬