分子基础
1．(2013·柳州一中模拟)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 ( ) A．分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体
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B．分别用S和P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
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C．用S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
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D．P、S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
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答案：C 解析：A项错误，噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；B项错误，保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性；C项正确，用S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；D项错误，本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
2．(2013·第一次模拟)同种生物不同类型的正常体细胞，其基因表达如图所示。关于此图说法正确的是 ( )
A．若基因a～h中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因c B．图中8种细胞的核酸中都含有5种元素、4种碱基 C．若细胞中f基因表达的产物为抗体，则细胞1能识别抗原 D．此图说明细胞分化导致基因的选择性表达
答案：A 解析：本题考查细胞的分化和基因表达等知识，意在考查获取信息、分析推理的能力。控制核糖体蛋白质合成的基因在8种细胞中均可表达，最可能是基因c；8种细胞中都含有DNA和RNA，含有C、H、O、N、P 5种元素，A、T、C、G、U 5种碱基；产生抗体的细胞为浆细胞(细胞1)，浆细胞不具有识别抗原的作用；细胞分化是基因选择性表达的结果。
3．(2013·第四次调研)下图为细胞核内某基因(N标记)局部结构示意图，该基因中A占全部碱基的20%，下列说法正确的是 ( )
A．该基因彻底水解后可生成6种产物
B．该基因转录形成的mRNA中U占全部碱基的20% C．解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶作用于②部位
D．将该细胞置于N培养液中完成一个细胞周期，含N的子细胞占50%
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答案：A 解析：以基因的结构和特点为载体考查综合运用能力。该基因转录的模板不确定，每条链上的A也不确定，转录形成的mRNA上U也无法确定；DNA解旋酶的作用是打开氢键，即图中②部位，而DNA聚合酶的作用部位是磷酸二酯键，即图中①部位；将该细胞置于N培养液中培养一个细胞周期，所有子细胞均含N。
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4．(2013·宁夏银川一中第一次模拟)DNA分子由两条链组成，两链是反向平行的。每条链连接磷酸基团的一端用5′作标记，另一端标记为3′。下列①②③④四条DNA分子片段中，可以和R片段之间通过黏性末端结合的是( )
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
答案：D 解析：DNA片段之间的黏性末端对应的碱基互补才能结合，并且结合后所形成的DNA分子的两条链都是反向平行的，每条链连接磷酸基团的一端用5′作标记，另一端标记为3′。
5．(2013·西城区期末)BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中。若用姬姆萨染料染色，在染色单体中，DNA只有一条单链掺有BrdU则着色深，DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中培养一段时间，取出根尖并用姬姆萨染料染色，用显微镜观察每条染色体的染色单体的颜色差异。下列相关叙述不正确的是( )
A．在第一个分裂周期中，每条染色体的染色单体间均无颜色差异 B．在第二个分裂周期的前期，每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有BrdU C．在第三个分裂周期的中期，细胞中有1/4染色体的染色单体间出现颜色差异 D．此实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制
答案：C 解析：本题考查细胞分裂及DNA的半保留复制，意在考查分析推理能力。根据DNA半保留复制的特点可知在第一次复制之后，每个DNA分子的双链中均为1条链含有BrdU，一条链不含有BrdU，所以每条染色体的染色单体都着色深；在第二次复制后，最初不含BrdU的链存在于其中1个DNA分子中，而另1个DNA分子的双链都含有BrdU，即一条染色体所含2条染色单体的4条脱氧核苷酸链中，会有3条脱氧核苷酸链含有BrdU；第二个分裂周期结束后，染色体随机进入子细胞，故第三个分裂周期的中期细胞中染色单体间出现颜色差异的染色体比例无法确定；此实验可以反过来用于验证DNA的复制方式为半保留复制。
6．(2013·吉林实验中学二模)人类的X基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、X基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究，统计结果如下(注：丙氨酸密码子为GCC)。
CGG重复次数(n) F基因的mRNA (分子数/细胞) n<50 50 n≈150 50 n≈260 50 n≈500 50 F基因编码的蛋白质 (分子数/细胞) 症状表现 下列分析不合理的是 ( ) A．CGG重复次数不影响X基因的转录，但影响蛋白质的合成 B．CGG重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关 C．CGG重复次数可能影响mRNA与核糖体的结合 D．遗传病症状的轻重与蛋白质中丙氨酸的多少有关
答案：D 解析：由表格可知，CGG重复次数不影响X基因的转录，产生的mRNA(分子数/细胞)为50，CGG重复次数越多，X基因编码的蛋白质(分子数/细胞)越少，影响蛋白质的合成，症状越重，A、B正确；CGG重复次数影响翻译过程，可能是影响mRNA与核糖体结合，C正确。
7．(2012·广州模拟)下图简要概括了真核细胞中基因指导蛋白质合成过程中相关物质间的关系。据图判断下列说法错误的是( )
A．图中①表示基因，主要位于染色体上
B．图中②表示转录，该过程中碱基配对方式与DNA复制过程中有所不同 C．图中③表示翻译，该过程离不开④
D．图中④中的密码子决定其携带的氨基酸的种类
答案：D 解析：图中①表示基因，在真核细胞中主要位于染色体上；图中②表示转录，该过程中的碱基配对方式有A—U，而DNA复制过程中没有；图中③表示以mRNA为模板翻译蛋白质的过程，此过程离不开tRNA(④)的参与；④表示tRNA，其上存在反密码子，而不是密码子。
8．(2013·江苏无锡一中)下图甲为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，乙图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题。
(1)结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为：________、________。 (2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是________。 (3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有____________。
(4)根据上表判断：Ⅲ为________(填名称)，携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第________阶段。
(5)用α－鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞溶胶中RNA含量显著减少，那么推测α－鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。
(6)右图为上图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是______________________________。
1 000 无症状 400 轻度 120 中度 0 重度 图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为______________________________________ __________________________________。
答案：(1)核膜'线粒体DNA'(2)ATP、核糖核苷酸、酶'(3)细胞核、线粒体'(4)tRNA'苏氨酸'三' (5)①'会 (6)前者含脱氧核糖，后者含核糖'RNA聚合酶
解析：(1)如图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程，需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP，它们都是在细胞质中合成的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。(4)Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的密码子是ACU，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2应该是与有氧呼吸有关的酶。(5)由图可知，细胞质基质中的RNA来自于核DNA的转录。因此最有可能的是α－鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少。蛋白质1是核DNA表达的产物，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体功能。(6)①过程是核DNA转录的过程，其中b在DNA分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而d在RNA分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。
9．(2013·江苏苏北四市二模)下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。据图回答下列问题。
(1)图中过程①是________，此过程既需要________作为原料，还需要能与基因启动子结合的________酶进行催化。
(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为
AGA、CUU，则物质
a
中模板链碱基序列为
__________________________________________。
(3)
图
中
所
揭
示
的
基
因
控
制
性
状
的
方
式
是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)致病基因与正常基因是一对________。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度是________的。在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是_____________________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
答案：(1)转录'核糖核苷酸'RNA聚合 (2)—AGACTT— (3)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 (4)等位基因'相同'一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链
解析：(1)根据图可以判断过程①是转录过程，过程②是翻译过程，物质a是DNA，物质b是RNA，转录过程既需要核糖核苷酸作为原料，还需要RNA聚合酶进行催化。(2)根据携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU可以推知，丝氨酸和谷氨酸的密码子为UCU、GAA，进而可以推知物质a模板链对应碱基序列为－AGACTT－。(3)根据图可以看出该异常蛋白质没有起催化作用，所以致病基因控制性状的方式是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(4)致病基因与正常基因是一对等位基因。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，基因中的碱基数量并未发生改变，所以两种基因的长度是相同的。在细胞中由少量b就可以在短时间内合成大量的蛋白质，从图可以看出其主要原因是一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链。
10．(2013·高三质量监测二)下图表示真核生物细胞中发生的某些生理和生化反应过程，请据图回答下列问题。
(1)由结构a和分子b经①过程合成了组成核糖体的蛋白质(r－蛋白)。a代表的结构是________，b代表的分子是________，①过程被称为________。
(2)如果细胞中r－蛋白含量较多，r－蛋白就与b结合，阻碍b与a结合，从而抑制①过程。细胞中这种调节机制叫________调节。
(3)c是指导rRNA合成过程的模板，则c代表的DNA分子片段叫________，合成rRNA的过程需要________酶。
(4)②过程是在形成细胞中的某种结构，这一过程与细胞核中的________结构有关。 答案：(1)核糖体'mRNA 翻译 (2)(负)反馈 (3)基因 RNA聚合 (4)核仁
解析：本题考查了真核细胞中核糖体的形成过程，意在考查识记能力、读图能力及理解能力。图中a表示核糖体，b表示mRNA，c表示双链DNA分子，①表示翻译过程，②表示r－蛋白与rRNA结合形成核糖体。rRNA的合成过程称作转录，需要RNA聚合酶来催化。细胞核中核仁与核糖体的形成有关。
11．(2013·浙江五校联考)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题。
(1)实验材料对实验成功具有重要的作用，选择T2噬菌体作为理想的实验材料，是因为它的结构简单，只
含
有
蛋
白
质
和
DNA
，
且
________________________________________________________________________。
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P、S标记的噬菌体的具体方法是______________________________________________。
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(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。实验结果表明当搅拌时间在2～5 min时，上清液中的S、P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%，由此可以推断出____________________________。图中“被侵染细菌”的存活率曲线
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基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明
______________________________________________________________。
(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现，细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致，实验证明______________________________________________。
答案：(1)侵染细菌过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离 (2)分别用含P和S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被P和S标记的大肠杆菌'(3)DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，子代噬菌体没有被释放出来 (4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)
解析：本题考查噬菌体侵染细菌实验，意在考查对实验过程的分析理解能力。(1)T2噬菌体结构简单，只含有蛋白质和DNA，且在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离，是理想的实验材料。(2)噬菌体是病毒，营寄生生活，如果想得到分别被P、S标记的噬菌体，需先对其宿主细菌用含P和S的培养基分别进行培养。(3)S、P分别存在于噬菌体的蛋白质和DNA中，实验结果说明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。(4)细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致，说明噬菌体通过DNA将遗传性状传递给子代，DNA是噬菌体的遗传物质。
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