F单元 遗传的分子(物质)基础
F1 DNA是主要的遗传物质
2．F1[2012•江苏卷] 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是( )
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和本质
B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C．沃森和克里克提出在DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
2．B [解析] 孟德尔通过假说－演绎法证明了遗传因子在亲子代间的传递规律，但受当时科学水平所限，他并没有证实遗传因子的化学本质。艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验虽能证明肺炎双球菌的遗传物质不是蛋白质而是DNA，但因为在提取DNA时还不能将其中的0.02%的蛋白质去掉，受到当时一些科学家的质疑。噬菌体浸染细菌实验则能证明噬菌体的遗传物质是没有掺杂任何蛋白质的DNA，因此比艾弗里的实验更具说服力。在DNA的双螺旋结构中嘧啶数总是等于嘌呤数。烟草花叶病毒感染烟草实验只能证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能证明其他病毒的遗传物质是什么。
2．C5、F1、I1[2012•福建卷] 下表是科学史上一些经典实验的叙述，表中“与结果”和“结论或观点”能相匹配的是( )
选项 方法与结果 结论或观点
A 观察到植物通过细胞分裂产生新细胞；观察到动物受精卵分裂产生新细胞 所有的细胞都来源于先前存在的细胞
B 单侧光照射下，金丝雀 草胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲 生长素具有极性运输的特点
C 将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照的部位 光合作用产生的氧气来自于水
D 将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠体内出现活的S型菌 DNA是主要遗传物质
2.A [解析] 细胞学说要点之一是新细胞可以从老细胞中产生，A项符合细胞学说的基本观点。B项中只能说明胚芽鞘的向光性与尖端有关，B不匹配。C项说明光合作用的场所是在叶绿体，光合作用需要光照条件，C不匹配。D项是格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验，说明S型菌中存在着转化因子，D错误。
F2 DNA分子的结构、复制和与基因的关系
5．F2[2012•福建卷] 双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
5．D [解析] 考查有关DNA分子复制和碱基互补配对的运用。根据题意，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸也可和单链模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对，但子链延伸终止。在该模板上共有4个腺嘌呤脱氧核苷酸，这样，可能在第1、2、3、4个腺嘌呤脱氧核苷酸的位点上发生胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与单链模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对，也可形成不含胸腺嘧啶双脱氧核苷酸的子链，所以总共有5种不同长度的子链。
F3 基因的结构和基因的表达
7．F3[2012•天津卷] 生物分子间特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质—DNA复合体”获得DN *** 段信息的过程图。
据图回答：
(1)过程①酶作用的部分是________键，此过程只发生在非结合区DNA。过程②酶作用的部分是________键。
(2)①、②两过程利用了酶的__________特性。
(3)若将得到的DN *** 段用于构建重组质粒，需要将过程③的测序结果与____________酶的识别序列进行比对，以确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合的DNA序列区为基因的________。
(5)以下研究利用了生物分子间特异性结合性质的有________(多选)。
A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNA
B．用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位
D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟
7．(1)磷酸二酯 肽
(2)专一性
(3)限制性核酸内切
(4)启动子(或转录起始区)
(5)A、C、D
[解析] 本题考查基因的结构和基因的表达的相关内容，考查的识记和理解。(1)DNA酶作用是水解DNA分子，作用部位是磷酸二酯键，蛋白酶作用是水解蛋白质分子形成多肽，作用部位是肽键。(2)①②过程利用了每种酶仅催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。(3)DNA要构建重组质粒，需要用限制性核酸内切酶切割，再与质粒重组，因此要对其识别序列进行比对。(4)RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，才能驱动基因转录。(5)蛋白酶能特异性地酶解蛋白质，而分子杂交手段和抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，都利用了碱基互补配对的特异性原则；用无水乙醇提取叶绿体基粒膜上的光合色素是因为光合色素易溶于有机溶剂，相似相溶原理，酒精并不是特异性的溶剂
高中数学，所以B项错误。
5．F3 [2012•安徽卷] 图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( )
图1
A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
5．C [解析] 本题考查真核细胞与原核细胞中DNA的表达过程，考查学生对真核细胞与原核细胞结构的理解。由图可知，该细胞正在同时进行转录和翻译，真核细胞中核内DNA的转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中的核糖体上进行，转录和翻译不能同时发生，A、D项错误；翻译时核糖体沿着mRNA移动而不是mRNA在核糖体上移动，B项错误；原核细胞的转录和翻译不存在时间和空间限制，可以同时进行，C项正确。
F4 遗传的分子(物质)基础综合
2．F4[2012•重庆卷] 针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是( )
A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B．以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C．外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡
D．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解
2．A [解析] 本题考查病毒的增殖及遗传的有关。噬菌体增殖时首先将其DNA注入到宿主细胞中，然后在宿主细胞内以噬菌体DNA为模板，以宿主菌体内的脱氧核苷酸、氨基酸等为原料，复制子代噬菌体的DNA，并合成子代噬菌体的蛋白质外壳，之后再组装成子代噬菌体，最后细菌细胞破裂，子代噬菌体被释放出去。故A正确，B和C都不正确；噬菌体是病毒，二分裂是细菌的繁殖方式，因此D也不正确。
2．F4[2012•四川卷] 将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是( )
A．发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物
B．大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C．大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等
D．生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶
2．B [解析] 本题考查有关遗传的物质基础和微生物的代谢产物等相关知识。生长激素并非微生物生长繁殖所必需的物质，因此应属于次级代谢产物，A错误；转基因技术的原理是基因重组，因此应属于可遗传变异，B正确；质粒是环状DNA分子，不存在尿嘧啶，C错误；转录是以DNA为模板合成RNA，因此不需要DNA连接酶，应该是RNA聚合酶，D错误。
5．F4[2012•山东卷] 假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A．该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变
5．C [解析] 本题主要考查DNA 的结构、复制及应用，意在考查学生理解、分析问题的能力。1个噬菌体DNA分子中含有鸟嘌呤个数为5 000×2×(50%－20%)＝3 000个，产生100个子代噬菌体，至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为3×103×99＝2.97×105，故A错；噬菌体增殖需要自身的DNA分子作为模板，利用细菌内的酶作为催化剂和细菌内的物质作为原料等，故B错；子代噬菌体中含32P的个体为2个，只含有31P的个体为98个，比例为1∶49，故C正确；DNA分子发生突变后对应的密码子可能改变，而由于密码子具有简并性，因此所对应的氨基酸可能不变，性状也就不发生改变，故 D错。
1．[2012•宁波测试]S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A．加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因突变
B．S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异的缘故
C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D．高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
1．B [解析] 加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因重组，A选项错误。S型菌与R型菌的结构不同是由于两者遗传物质有差异，B选项正确。肺炎双球菌是原核生物，细胞内有核糖体，能合成蛋白质，C选项错误。高温处理过的S型菌蛋白质只是空间结构发生了改变，依然可与双缩脲试剂发生紫色反应，D选项错误。
2．[2012•衡水期末]如图表示某生物的DNA分子结构的片段，下列叙述正确的是( )
A．双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性
B．DNA的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接
C．若左链中的G发生突变，不一定引起该生物性状的改变
D．对于任意双链DNA而言，(A＋C)/(T＋G)＝K在每条链都成立
2．C [解析] DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性，双螺旋结构以及碱基间的氢键不具有特异性，A选项错误。DNA的一条单链上相邻碱基之间以脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接，B选项错误。若左链中的G发生突变，但改变的不一定是编码区，不参与转录、翻译环节，且密码子具有简并性(每种氨基酸对应一种或几种密码子)，所以不一定引起该生物性状的改变，C选项正确。对于任意双链DNA而言，(A＋T)/(C＋G)＝K在每条链都成立，D选项错误。
3．[2012•厦门期末]下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A．DNA复制时，严格遵循A－U、G－C的碱基互补配对原则
B．DNA复制时，两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板
C．DNA分子全部解旋后，才开始进行DNA复制
D．脱氧核苷酸必须在DNA酶作用下才能连接形成新的子链
3．B [解析] DNA复制时，遵循A－T、G－C的碱基互补配对原则，A选项错误。DNA复制的特点是边解旋边复制，C选项错误。脱氧核苷酸靠DNA聚合酶的作用连接形成新的子链，D选项错误。
4．[2012•琼海一模]如图为细胞膜上神经递质受体基因的复制与表达等过程。下列相关分析不正确的( )
A．①过程需要模板、原料、酶和能量四个条件
B．方便起见，获得该基因mRNA的最佳材料是口腔上皮细胞
C．图中①②③过程一定发生碱基互补配对
D．人的囊性纤维病体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
4．B [解析] DNA的复制需要模板、4种脱氧核糖核苷酸为原料、酶和能量等条件，A选项正确。神经细胞与口腔上皮细胞即使核DNA相同，但转录而成的mRNA不同，欲获得该基因mRNA的最佳材料只能来源于神经细胞，B选项错误。结合图示和题干信息可知，①②③依次代表神经细胞DNA的复制、转录和翻译过程，三个过程都发生碱基的互补配对，C选项正确。囊性纤维病患者细胞中，编码一个跨膜蛋白(CFTR)的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，进而影响了CFTR蛋白的结构，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损，D 选项正确。
5．[2012•郑州质检]图是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。
①青霉素：抑制细菌细胞壁的合成；
②环丙沙星：抑制细菌DNA解旋酶的活性；
③红霉素：能与核糖体结合以阻止其发挥作用；
④利福平：抑制RNA聚合酶的活性。
以下有关说法错误的是( )
A．环丙沙星会抑制a过程，利福平将会抑制b过程
B．除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用
C．过程d涉及的氨基酸最多20种，tRNA最多有64种
D．e过程需要逆转录酶
5．C [解析] 从题图中可以看出，环丙沙星会抑制细菌DNA解旋酶的活性，可抑制细菌DNA的复制过程(a过程)；利福平会抑制RNA聚合酶的活性，可抑制细菌的转录过程(b过程)；红霉素能与核糖体结合以阻止其发挥作用，可抑制细菌的翻译过程(d过程)。只有青霉素抑制细菌细胞壁的合成，不会影响遗传信息传递和表达。e过程是逆转录过程。A、B、D选项都正确。翻译过程涉及的氨基酸最多20种，tRNA最多有61种，C选项错误。
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