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单元清通关卷(六) 遗传的分子基础
(满分：100分 时间：75分钟)
一、单项选择题(每小题2分，共30分)
1．[2019·海南卷]下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( )
A.红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1
B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
2．[浙江卷]下列关于“核酸是遗传物质的证据”的实验叙述，正确的是( )
A.噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D.烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMV A的遗传物质
3．[海南卷]DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值的叙述，正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B.前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
4．[天津卷]用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究( )
A.DNA复制的场所
B.mRNA与核糖体的结合
C.分泌蛋白的运输
D.细胞膜脂质的流动
5．[浙江卷]某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N/14N－DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
6．[海南卷]现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3
B.有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1
C.有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1
D.有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1
7．[浙江4月选考]在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是( )
A.1/2的染色体荧光被抑制
B.1/4的染色单体发出明亮荧光
C.全部DNA分子被BrdU标记
D.3/4的DNA单链被BrdU标记
8．[2022·江苏南通市二模]新型冠状病毒是威胁人类健康的高致病性RNA病毒，侵入宿主细胞后的增殖过程如下图所示。下列说法正确的( )
A.获得子代病毒RNA需要至少复制两次
B.①过程需要宿主细胞提供核糖核苷酸
C.②过程是逆转录过程，需要逆转录酶
D.新冠病毒RNA不可直接作翻译的模板
9．[2021·广东卷]金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是( )
A.DNA复制 B．转录
C.翻译 D．逆转录
10．[2020·全国卷Ⅲ，3]细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
11．[2020·全国卷Ⅲ，1]关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是( )
A.遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
12．[2020·天津卷，3]对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是( )
A.DNA B．mRNA
C.tRNA D．rRNA
13．[2020·海南卷]下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述，正确的是( )
A.转录时基因的两条链可同时作为模板
B.转录时会形成DNA－RNA杂合双链区
C.RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程
D.翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性
14．[2019·全国卷Ⅰ]用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是( )
①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.①②④ B．②③④
C.③④⑤ D．①③⑤
15．[2021·山东卷]利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的TDNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是( )
A.N的每一个细胞中都含TDNA
B.N自交，子一代中含TDNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后，脱氨基位点为AU的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后，含TDNA且脱氨基位点为AT的细胞占1/2
二、不定项选择题(每题4分，共20分)
16．[2022·山东省日照市一中模拟]果蝇的“生物钟”同时受某些细胞中X染色体上的Per基因和2号染色体上的Tim基因调控。研究发现，夜间Per蛋白积累，而过多的Per蛋白与Tim蛋白结合能进入细胞核抑制Per基因的活性，使白天Per蛋白水平降低，实现昼夜节律。下列分析正确的是( )
A.“生物钟”的形成过程存在反馈调节
B.“生物钟”的形成与基因的选择性表达有关
C.Tim基因表达障碍时，Per蛋白会发生持续性积累
D.Per基因和Tim基因遵循基因的自由组合定律，表达时互不干扰
17．[2021·河北卷]许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是( )
药物名称
作用机理
羟基脲
阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D
抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶活性
A.羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B.放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C.阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
18．[2022·福建省武夷山一中模拟]hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上，编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，sok基因也在R1上，转录产生的sok mRNA能与hok mRNA结合，这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解，从而阻止细胞死亡。下列叙述合理的是( )
A.sok mRNA和hok mRNA碱基序列互补
B.当sok mRNA存在时，hok基因不会转录
C.不含R1质粒的大肠杆菌不会被自身的这种毒蛋白杀死
D.当sok mRNA不存在时，大肠杆菌可能裂解死亡
19．[2022·安徽省宿州市一中模拟]为研究冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素的抗癌机理，科研小组进行了以下实验：甲组用含冬虫夏草提取物的细胞培养液培养小鼠肝癌细胞，乙组用含鬼臼类木脂素的细胞培养液培养小鼠肝癌细胞；丙组用等量的生理盐水代替冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素。一段时间后，测量细胞培养液中各种物质含量和肝癌细胞数目，结果如表所示。已知Bcl2蛋白是一种调控细胞凋亡的蛋白。下列叙述错误的是( )
组别
细胞培养液中物质的相对含量
肝癌细胞数目
Bcl2蛋白相对含量
胸腺嘧啶
尿嘧啶
葡萄糖
甲
＋＋
＋＋
＋＋＋＋＋
＋
＋
乙
＋＋＋＋＋
＋＋＋＋＋
＋＋
＋
＋
丙
＋
＋
＋
＋＋＋＋＋
＋＋＋＋＋
注：“＋”的数量越多，表示物质的相对含量越大。
A.据实验结果分析，Bcl2蛋白是一种促进细胞凋亡的蛋白
B.小鼠肝癌细胞与衰老细胞相比，细胞膜上糖蛋白数量较少，但线粒体数量较多
C.据实验结果分析，冬虫夏草提取物的作用机理可能是促进癌细胞摄取葡萄糖
D.据实验结果分析，鬼臼类木脂素的作用机理可能是抑制癌细胞合成DNA和RNA
20．[2022·江苏省黄桥中学模拟]已知传统药物(A、B、C)可促使癌细胞凋亡。现研制出一种新药M可提高传统药物的作用，某研究性学习小组进行了相关实验(其他条件均相同且适宜)，结果如下图所示。分析图中实验结果，下列结论不合理的是( )
A.药物M提高传统药物A、B、C促使细胞凋亡的效果相同
B.不同类型的传统药物对同种癌细胞的抑制作用不同
C.改变M的用量可提高传统药物对癌细胞的杀伤作用
D.药物M提高传统药物C促使肺癌细胞和肝癌细胞凋亡的效果不同
三、非选择题(共50分)
21．(10分)[2022·湖北高三模拟]玉米是典型的雌雄同株、异花植物。研究人员利用化学诱变法获得纯合突变体M，为进一步解析玉米花“性别决定”的分子机制提供了有价值的参考。
(1)突变体M的雄穗中雌蕊发育，雄蕊退化，即雄穗雌性化。用上述纯合突变体M与野生型杂交得F1，所得的F1随机交配，F2代的表型及数目如下表所示：
亲本
F1
F2
M×野生型
全部表现为
雄穗正常
雄穗正常
雄穗雌性化
115株
35株
据表分析，雄穗正常的表型受________性基因控制，该性状的遗传遵循分离定律，其依据是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究发现雄穗雌性化与性别决定基因T(该基因表达产物是抑制雌蕊发育的信号)有关，推测突变体M的表型是T基因突变所致。为验证这一推测，科研人员设计引物扩增突变体的T基因序列与野生型对比，其中该基因的非模板链部分序列及部分氨基酸的密码子如图所示。
①请从基因表达的角度阐明突变体M雄穗中雌蕊发育的分子机制_______________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②发育中的雌蕊会产生赤霉素，过量的赤霉素抑制雄蕊发育。由此可知，T基因突变使得玉米的内源赤霉素含量________，最终产生雄穗雌性化的表型。
(3)玉米子粒的黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，两对性状独立遗传。白色糯性玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体DNA上，那么，如何用这两种玉米作亲本通过杂交实验获得抗除草剂的白色糯玉米？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22．(10分)[2022·黑龙江省海伦市一中模拟]下图甲为基因对性状的控制过程，图乙表示细胞内合成某种酶的一个阶段。据图回答下列问题：
(1)图甲中基因1和基因2________(填“可以”或“不可以”)存在于同一细胞中。
(2)图乙中①②③含有五碳糖的有________。决定丝氨酸(Ser)的密码子对应的DNA模板链上的三个碱基是________。若Gly是该多肽的最后一个氨基酸，则该多肽的终止密码是________。
(3)图甲中过程b和图乙所示的过程在生物学上称为________，最终形成的蛋白质不同的根本原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)图甲中基因1是通过控制____________________控制人的性状的。若基因2不能表达，则人会患白化病，为什么？____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
23．(10分)[2022·辽宁省盘锦市一中模拟]在研究DNA复制机制的过程中，为验证DNA分子的半保留复制方式，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下：
步骤①：将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。
步骤②：取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。
分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。
(1)本实验最主要的研究方法称为____________________________________________。
实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的________区，步骤①的目的是标记细胞中的________分子。
(2)若第一个细胞周期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性，如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的________(选填字母)，且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的________(选填字母)，说明DNA分子的复制方式为半保留复制。
24．(10分)[2022·山东省济宁邹城高三模拟]科学家研究发现细胞分裂时在常见的染色体外出现一些细小的被染色的颗粒，即ecDNA，ecDNA的染色质是十分活跃的，可以更加容易的被激活发生转录，ecDNA主要是环状，而环状的ecDNA不容易降解，且没有着丝粒，当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中，导致某些子代癌细胞中可能有许多ecDNA，细胞中的癌基因也就更多，而另一些子代癌细胞中可能没有ecDNA。虽然癌基因本身存在于染色体上，但是那些从染色体脱落下来的ecDNA上包含的基本上是高度活跃的癌基因，几乎40%的癌症类型和近90%的脑部肿瘤异种移植模型均含有ecDNA，而在正常细胞中几乎从未检测到。
(1)ecDNA主要存在于________中，它的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
(2)要观察ecDNA的形态，最好选择细胞分裂________期的细胞。在细胞分裂过程中，ecDNA在子细胞中分配方式不同于染色体DNA的原因是___________________________。
(3)结合题目信息，提出治疗癌症的思路___________________________________
________________________________________________________________________。(至少答出2点)
25．(10分)为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体，科学家们做了如下研究。
(1)依据真核细胞中________主要位于细胞核内，而蛋白质合成在核糖体上这一事实，科学家推测存在某种“信使”分子，能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)对于“信使”有两种不同假说。假说一：核糖体RNA可能就是信息的载体；假说二：另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立，则细胞内应该有许多________(填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立，则mRNA应该与细胞内原有的________结合，并指导蛋白质合成。
(3)研究发现噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质，在此过程中，细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”，科学家们进一步实验。
①15NH4Cl和13C葡萄糖作为培养基中的______和碳源来培养细菌，细菌利用它们合成________等生物大分子。经过若干代培养后，获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C葡萄糖的培养基上培养，用噬菌体侵染这些细菌，该培养基中加入32P标记的________核糖核苷酸作为原料，以标记所有新合成的噬菌体RNA。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，结果如下图所示。由图可知，大肠杆菌被侵染后______(填“合成了”或“没有合成”)新的核糖体，这一结果否定了假说一。32P标记仅出现在离心管的________，说明______________________与“重”核糖体相结合，为假说二提供了证据。
(4)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”，还需要进行两组实验，请选择下列序号填入表格。
①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合
②将新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合
③出现DNA—RNA杂交现象
④不出现DNA—RNA杂交现象
组别
实验处理
预期结果
1
________
________
2
________
________
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