高考生物专题复习：专题6 遗传的物质基础(学生版)

专题6《遗传的物质基础》综合试题精选

(共28小题)

1.赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了噬菌体侵染细菌的实验,请回答：

(1)他们先在分别含有35S和32P的培养基中培养细菌,再用噬菌体去侵染该细菌。

(2)他们设计了两组实验,一组实验是用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过保温、搅拌、离心等步骤后,发现离心管的上清液中放射性很__________,而沉淀物中的放射性很__________,该实验结果说明____________________________________________。

(3)他们设计的另一组实验是用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过保温、搅拌、离心等步骤后,发现离心管的上清液中放射性很__________,而沉淀物中的放射性很__________,该实验结果说明__________________________。

(4)与艾弗里的实验相比,本实验能充分证明________________,因为在本实验中__________________。2.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个染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如下图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合下图中的__________(选填字母),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合下图中的__________(选填字母),说明DNA分子的复制方式为半保留复制。

中期的染色体示意图 (深色代表染色单体具有放射性)

3.下图为肺炎双球菌转化实验的部分图解,请据图回答。

(1)该实验是___________ (填人名)所做的肺炎双球菌转化实验的图解。

(2)在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是 ____________________。

(3)依据上面实验的图解,可以作出________________的假设。

(4)为验证上面的假设,设计了下图所示的实验在该实验中加DNA酶,观察到的实验现象是__________________________。

(5)通过上面两步实验,仍不能说明________________________________________________,

为此设计了右图实验,据此观察到的实验现象是______________,该实验能够说明______________________。

4.DNA分子双螺旋结构模型提出之后,人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。1958年,Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法,追踪由15N标记的DNA亲本链的去向,实验过程是：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N－DNA(对照),在氮源为15N—DNA 的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA均为15N—DNA(亲代),将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(子代I和子代Ⅱ)后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：

(1)如果与对照相比,子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带, 则说明DNA传递遗传信息的方式是________。如果子代I离心后只有1条中等密度带,则可以排除DNA传递遗传信息的方式是____________。如果子代I离心后只有1条中等密度带,再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：

①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是____________。

②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是_____________。(以上内容选择图A中的复制方式)

(2)他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度(g/ml)表

分析实验数据可知：实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的__________方式相吻合。

(3)无论是有丝分裂还是减数分裂,都需要有遗传物质的复制,都遵循半保留复制原则。请依据此原则回答以下问题：

①用15N标记了一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子双链,然后放在不含15N标记的培养基中,经过正常的减数分裂产生的四个精子中,含有15N的精子有____________个。

②用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂完成后,每个细胞中被32P标记的染色体条数是___________。

5.科学家在研究DNA分子复制方式时提出了三种假说如图甲(弥散复制：亲代双链被切成双链片段,而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链片段又以某种方式聚集成“杂种链”)；图乙是采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。请分析并回答：

(1)为说明b组DNA均分布于中密度带,除了与______组结果比较外,还需要另设一组：将细菌在含有________的培养基中生长多代,提取DNA并离心。

(2)b组结果支持________(2分)假说。若将b组DNA双链分开来离心,结果为“轻”和“重”两条密度带,这一结果不支持_______假说,也可通过图乙中________组的结果来排除该假说。

(3)利用以上判断结果,若继续培养c组细菌,使其再繁殖一代,取样提取DNA并离心,与c组实验结果相比会发现密度带的_______不发生变化,_______密度带的DNA所占比例下降。

6.十九世纪末,花叶病在俄国迅速蔓延,使农民的烟草收入大幅减少。这件事引起俄国彼得堡科学院德米特里·伊凡诺夫斯基的注意,他做了一系列的实验：

(1)伊凡诺夫斯基由实验①得出结论是：传染花叶病的元凶藏在患病植株的______________(器官)里。

(2)实验②可以说明这种病原体很小,能通过________。实验③说明引起花叶病的病原体有两种情况：一种情况是__________________,另一种情况是病原体能分泌致病毒素。

(3)实验④可得到的结论是：烟草花叶病的病原体是一种______________,因为只有活着的生命体才能在烟草中继续______________,并使浆液的致病性逐渐增强。

(4)这些元凶到底是哪种类型的微生物呢？伊凡诺夫斯基决定把上述浆液接种在几十种营养物质丰富的______________上,结果没有获得任何菌落,这说明花叶病病原体只能________________才能繁殖。现在,我们知道烟草花叶病的病原体是________________,其化学成分主要是______________________。

7.下图是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解,已知：环丙沙星能抑制细菌解旋酶的活性,红霉素能与核糖体结合以阻止其发挥作用,利福平能抑制RNA聚合酶的活性。

请回答以下问题：

(1)图1中,环丙沙星会抑制______过程(用题中字母表示)。利福平将会抑制________过程(用题中字母表示),

(2)在蛋白质合成过程中,图2、图3分别表示________和__________。

(3)图2中甲的名称为________,方框内表示该过程进行方向的箭头是________(标→或←)。

(4)图3所示的生理过程是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程,此过程的模板是________(物质名称),该过程进行方向的是________。(用“→”或“←”表示)。

(5)从化学成分角度分析,以下与图3中结构⑤的化学组成最相似的是________。

A．大肠杆菌 B．噬菌体

C．染色体 D．烟草花叶病毒

(6)用图示表示有丝分裂间期时人的造血干细胞内遗传信息的流向________。

8.研究发现少数病毒(如烟草花叶病毒,简称TMV)体内仅有蛋白质和RNA两种化学成分,这类生物性状(如TMV能感染正常的烟草叶片,使之出现相应的病斑)的遗传是受蛋白质控制还是受RNA控制？请设计实验探

究TMV的遗传物质。

实验原理：

(1)利用水—苯酚溶液可以将TMV分离,获得TMV的蛋白质和RNA。

(2)TMV能感染正常烟草使之出现相应的病斑。

(3)遗传物质能使生物性状保持相对稳定。

实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、水—苯酚溶液,试管、玻璃棒等必需的实验仪器。

主要实验步骤：

(1)利用水—苯酚溶液分离TMV,获得纯净的TMV的蛋白质和RNA。

(2)取正常生长的烟草植株,选取__________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)分别用完整的________、________、________感染A、B、C三片叶。

(4)正常培养烟草植株,并注意观察_________________________________________________。

实验结果预测及结论：

(1)________________________________________________________________________,

说明TMV中蛋白质是遗传物质。

(2)________________________________________________________________________,

说明TMV中RNA是遗传物质。

9.如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答问题：

(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由________和________(填序号)交替排列构成,④为________。

(2)图乙为________过程,发生的时期为________。从图示可看出,该过程是从________起点开始复制的,从而提高复制速率；图中所示的酶为________酶,作用于图甲中的________(填序号)。

(3) 5—BrU(5—溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5－BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过________次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到C—G的替换。

10.(8分)阅读材料,回答下列问题：

Ⅰ.1928年,英国格里菲思做了肺炎双球菌感染小白鼠的实验：

(1)S型：注射小白鼠,小白鼠死亡。

(2)R型：注射小白鼠,小白鼠存活。

(3)S型：65℃加热灭活,注射小白鼠,小白鼠存活。

(4)R型＋S型(65℃加热灭活)：注射小白鼠,小白鼠死亡。

分析造成实验

结果的原因,可以作出几种假设。

假设①：R型细菌使S型细菌复活；

假设②：________________[R或S]型细菌转变为另一种细菌。

Ⅱ.1944年,美国艾弗里等人改进了格里菲思的实验：

(1)R型＋适量的S型细菌提取物：注射小白鼠,小白鼠死亡。由此否定了上面的假设__________[①或②]；同时表明被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使__________,这种活性物质可能是：__________。

(2)R型＋适量核酸酶降解S型细菌细胞提取物：注射小白鼠,小白鼠存活。

Ⅲ.我们认为只有实验还不能得出合理的结论,必须补充一个实验,请你补充并预测实验结果：__________。上述实验令人信服地证明了：______________________________________________________。

11.请回答下列有关遗传信息传递的问题。

(1)为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如图所示的模拟实验。

①从病毒中分离得到的物质A,已知A是单链的生物大分子,其部分碱基序列为—GAACAUGUU—,将物质A加入到试管甲中,反应后得到产物X。经测定,产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是__________过程,该过程需要添加的酶是___________,原料是____________。

②将提纯的产物X加入到试管乙中,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子,则产物Y 是________,试管乙中模拟的是__________过程。

(2)科学家已经证明了密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。

①根据理论推测,mRNA上的三个相邻的碱基可以构成______种排列方式,实际mRNA上决定氨基酸的密码子共有______种。

②第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子：UUU。1959年,科学家M.W.Nirenberg和H.Matthaei 用人工合成的只含U的RNA为模板,在一定的条件下合成了只由苯丙氨酸组成的多肽,这里的一定条件应是__________。

12.如图1为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段),图2为DNA分子复制图解。请据图回答问题。

(1)图1中1、2、3结合在一起的结构叫________。

(2)若图1中的3是鸟嘌呤,4的中文名字应该是______。

(3)若图1片段含有200个碱基,碱基间的氢键共有260个,该DNA片段中共有腺嘌呤________个,C和G共有________对。

(4)图2中的复制过程完成后,A’链、B’链分别与______链相同,因此该过程形成的两个子代DNA分子均保留了其亲代DNA分子的一条单链,所以完全相同,这种复制方式称为________。

13.科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示)：

(1)实验一、实验二的作用是_______________________________________________________。

(2)从结果C、D看DNA复制具有________________的特点。

(3)若发现该细菌细胞中有一个含4000个碱基对的DNA,其中A有1350个,则：该DNA的杂合链DNA的相对分子质量比重链DNA小____________,该DNA连续复制三次需要____________个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制过程除需要模板DNA。脱氧核苷酸外,还需要____________等(至少写两个)。

14.朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病,病理特征是脑组织空泡化呈海绵状,蛋白质形态异常。近年来,科学家发现其致病机理如图所示,请回答：

(1)图甲中的蛋白质1和2形成的复合物可以辅助终止密码子4发挥作用,从而使________过程停止,该过程发生的场所是 _________________。

(2)图乙中的6是一种朊病毒,它与 ________________结合,阻止核糖体识别4,所以与物质3相比,物质7的改变是________。

(3)5是________,其在基本单位的组成上与DNA的区别是____________________________的种类不同。

(4)与朊病毒相比,请写出HIV感染人体过程中的遗传信息的流动方向 ______。

15.Ⅰ.中心法则揭示了生物遗传信息的传递规律,请根据下图回答问题。

(1)①过程主要发生在__________时期；④过程需要以______为原料合成DNA,该过程称为________。

(2)不同抗生素抗菌机理不同,红霉素能与核糖体结合而抑制细菌的________过程(填数字序号)

(3)一般地说,健康的人体细胞可发生________过程(填数字序号)。

Ⅱ.下图是某DNA双链的片段和由它控制合成的一段多肽链(甲硫氨酸的密码子是AUG),请根据图回答

(4)根据上图可知,转录的模板链是图中________(甲链/乙链),转录形成的mRNA片段含有________个核糖核苷酸,________个密码子。由上图信息可推测,天冬氨酸的密码子是________。

16.如图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向,请据图回答下列问题：

(1)科学家克里克将图中①②③所示的遗传信息的传递规律命名为______法则。过程①发生在有丝分裂的间期和______的间期。

(2)过程②称为______,催化该过程的酶是______,其化学本质是______。已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA上的反密码子是AUG,则该tRNA所携带的氨基酸是______。

(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是______。一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的生物学意义是______。

(4)苯丙酮尿症的病因是患者体细胞中缺少一种酶,致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸,而转变成了苯丙酮酸。此实例说明,基因控制性状的方式之一是基因通过控制酶的合成来控制__________过程,进而控制生物体的性状。若该酶含有a个氨基酸,则控制此酶合成的基因中至少有__________个碱基对(不考虑终止密码子)。

17.如图甲表示大肠杆菌细胞中遗传信息传递的部分过程,图乙为图甲中④的放大图．据图回答：

(1)能特异性识别mRNA上密码子的分子是________,它所携带的小分子有机物用于合成图乙中______。

(2)对于甲图来说,RNA聚合酶结合位点位于______分子上,起始密码子和终止密码子位于______分子上。

(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是______。

(4)若基因上碱基对缺失,该基因结构______(一定变/可能变/不一定变)

18.(9分)回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。

(1)将同位素标记的尿核苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中,不久在细胞核中发现被标记的____________、____________。

(2)将从A细胞中提取的核酸,通过基因工程的方法,转移到另一种细胞B中,当转入____________时,其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代,当转入____________时,在B细胞中虽能合成相应的蛋白质,但性状不会遗传。

(3)已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)

①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的____________链转录的(以图中①或②表示),此mRNA的碱基排列顺序是：__________________________________。

②若该基因由于一个碱基被置换而发生突变,所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序：__________________________________。

19.(10分)光敏色素在植物个体发育的过程中能促进种子的萌发、调节幼苗的生长和叶绿体的发育等。下图为光敏色素调节相关蛋白质合成的过程,请分析回答有关问题：

(1)图中活性调节蛋白的作用是________；若cab基因发生突变,则可能会影响光合作用的________阶段。

(2)需要氨基酸作为原料的过程是图中序号________。该过程的开始和终止分别与mRNA上的________有关。

(3)由图可知,遗传信息的转录过程产生在________中,叶绿体的发育受________中的遗传物质控制。

(4)叶绿体中植物吸收红光的色素主要是________。叶绿体中的DNA复制需要DNA聚合酶的催化,若要探究该酶的合成是受细胞核基因还是细胞质基因编码,请你写出实验设计思路：________________________________________________________________________。

20.如图是DNA分子的结构模式图,请据图回答：

(1)用文字写出如图中1－10的名称：

①______ ②______ ③______

④______ ⑤______ ⑥______

⑦______ ⑧______ ⑨______

⑩______

(2)构成DNA分子的基本骨架的组成成分在图中的标号是______、______。

21.如图是人类染色体的连续放大示意图．请据图回答：

(1)请写出图中序号所代表的物质或结构：③______________,④______________。

(2)④的特定排列顺序决定了DNA分子的________________________________________。

22.近几年,猪流感在全球范围内扩散,严重威胁着养殖业和人类的健康。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现,常见的流感病毒都是RNA病毒,同时提出疑问：猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA？下面是兴趣小组探究猪流感病毒的遗传物质设计的实验步骤,请将其补充完整。

(1)实验目的：____________________________________________________。

(2)材料用具：显微注射器,猪流感病毒的核酸提取液,猪胚胎干细胞,DNA酶和RNA酶等。

(3)实验步骤：

第一步：把猪流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组,____________________

________________________________________________________________________。

第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组,用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。

第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取出样品,检测是否有猪流感病毒产生。

(4)预测结果及结论：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③若A、B、C三组都出现猪流感病毒,则猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。

23.(10分)科学家进行“噬菌体侵染细菌”实验时,用放射性同位素标记1个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。这个噬菌体侵染细胞后所产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。

(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的__________、__________元素,各占______个和______个。

(2)子代噬菌体的蛋白质分子都没有________元素而都含有________元素,这是因为________。

(3)该实验能得出的结论是______________________________________________________。

24.DNA 复制的有关图示A→B→C表示大肠杆菌的 DNA 复制。D→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点,“→”表示复制方向,“”表示时间顺序。

(1)若A中含有48 502个碱基对,而子链延伸速度是105个碱基对/分,则此DNA分子复制约需30 s,而实际上只需约16 s,根据A～C图分析,这是因为____________________。

(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长,若按A～C图的方式复制,至少8 h,而实际上约6 h左右,根据D～F图分析,这是因为____________________。

(3)A～F图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是________。

(4)C图与A图,F图与D图相同,C图、F图能被如此准确地复制出来,是因为________。

(5)保证DNA复制准确无误的关键是______________________________________________。

25.结合遗传物质的相关实验,回答下列问题：

(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是__________________。

(2)上述实验证明了______________。

(3)后来,赫尔希和蔡斯用______________方法,进一步表明______________才是真正的遗传物质。实验包

括4个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。该实验步骤的正确顺序是__________________(用数字表示)。

(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现放射性物质存在______________(上清液或沉淀物)中。

(5)在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,是否能导致实验误差？______________________________。简述理由：___________________________________。

26.(共9分,每空1分)1如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列问题。

(1)细胞内的遗传物质是[ ]______________,基因和b的关系是________________________。

(2)遗传物质的主要载体是[ ]________________,基因和a的关系是________________。

(3)如果基因存在于________上,则其遗传方式与性别相关联,这就是__________。

(4)b的空间结构是__________________。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25,则G占总碱基数的比例为____,其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)＝__________。

27.如图一所示的是噬菌体侵染细菌过程示意图,图二所示的是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程。请回答下列问题。

(1)根据图一写出噬菌体侵染细菌的正确顺序是：B→__________→C。

(2)根据图二实验结果可知,用于标记噬菌体的同位素是______,标记的是噬菌体的______。一个被该放射性同位素标记的噬菌体,在其侵染细菌后,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中含有放射性同位素的子代噬菌体有____个。

(3)如要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的培养基培养______。

(4)图二实验结果表明,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,请分析该现象出现的可能原因：________________________________________________________________________

___________________________________________________________(答一种即可)。

(5)噬菌体侵染细菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要______DNA和______的氨基酸。

(6)噬菌体侵染细菌的实验得出了______是遗传物质的结论。

28.人体内胆固醇含量的相对稳定对健康有重要意义。胆固醇是血浆中脂蛋白复合体的成分,一种胆固醇含量为45%的脂蛋白(LDL)直接影响血浆中胆固醇的含量。LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合,通过胞吞作

用进入细胞,之后LDL在溶酶体的作用下释放出胆固醇。请结合下图完成相关问题。

(1)胆固醇的化学本质是________________,合成场所是____________。

(2)图甲中①过程为____________,催化该过程的酶是____________。A结构与图乙中的____________结构形成有关。

(3)图乙表示的过程是____________,相当于图甲中的____________(填序号),tRNA上的三个碱基CUG叫做____________。

(4)若要改造LDL受体蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由____________。