4遗传的细胞基础与分子基础例1．细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（　　）A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子一、选择题1．下列有关减数分裂与受精作用的叙述，不正确的是（　　）A．受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞核融合B．受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程C．受精作用形成的受精卵中，DNA一半来自父方，一半来自母方D．减数分裂和受精作用保证每种生物前后代染色体数目恒定2．蜜蜂无性染色体，其性别决定于染色体的组数。蜂王（2n）是雌性，由受精卵发育而来，其减数第一次分裂产生细胞a和b，细胞b经减数第二次分裂产生细胞b1和b2；雄蜂（n）是由未受精的卵细胞发育而来的，其减数第一次分裂产生细胞c（无染色体）和d，d经减数第二次分裂（类似于有丝分裂）产生细胞d1和d2。不考虑蜜蜂减数分裂过程中的突变，下列说法正确的是（　　）A．细胞a和b中的核DNA数目相同，遗传信息也相同B．细胞b和d中染色体数目相同，遗传信息也相同C．细胞b1和d1中的核DNA数目相同，但遗传信息不同\nD．细胞d1和d2中的核DNA数目相同，但遗传信息不同3．图①是基因型为AABbDd的某雄性动物一个细胞中染色体的示意图，图②、图③是某二倍体生物细胞分裂某时期的图像。下列叙述正确的是（　　）A．图①出现基因a是四分体时期发生互换的结果B．图②细胞处于有丝分裂后期，着丝粒已经分裂C．出现图③细胞的原因是减数第一次分裂中有一对同源染色体未分离D．图②、图③所示时期均可发生在减数分裂和有丝分裂过程中4．研究人员用不含同位素标记的T2噬菌体侵染含32P标记的大肠杆菌，一段时间后搅拌并离心，经检测发现上清液和沉淀物中的放射性均较高。下列叙述正确的是（　　）A．实验过程中，T2噬菌体以大肠杆菌的遗传物质为模板合成自身的成分B．搅拌的目的是使T2噬菌体和大肠杆菌充分混合，方便侵染过程的进行C．适当增加T2噬菌体和大肠杆菌共同培养的时间，会提高上清液的放射性D．上清液中含有放射性物质的是未侵染大肠杆菌的T2噬菌体的蛋白质外壳5．某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸（dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ）等材料制备了含有32P标记的DNA片段M（两条链均被标记）。下列叙述错误的是（　　）A．dATP去掉两个磷酸基团后是构成DNA的基本组成单位之一B．制备DNA片段M时，所用dATP的γ位磷酸基团中的磷必须是32PC．DNA片段M放入不含标记的环境中复制n代后﹐含32P的脱氧核苷酸链占总链数的1/2nD．制备DNA片段M过程中，dATP既提供了原料又提供了能量6．科研人员对五种细胞的DNA的碱基含量做定量分析，并统计五种细胞中的（A＋T）/（C＋G）的值如图所示，其中a～d是来自不同生物的细胞，d和e是同种\n生物的不同组织细胞。结合所学分析，不考虑RNA，下列叙述正确的是（　　）A．五种细胞的DNA中，结构最稳定的是细胞d和细胞e的DNAB．细胞b和细胞c的（A＋T）/（C＋G）的值相同，说明这两种生物细胞中的碱基含量相同C．同种生物的不同体细胞的遗传信息相同，因此细胞d和细胞e的（A＋T）/（C＋G）的值相同D．若统计不同细胞的DNA的（A＋C）/（T＋G）的值，则其也会出现如图所示的类似结果7．M13噬菌体是一种丝状噬菌体，其遗传信息储存在一个由6407个核苷酸组成的环状单链DNA分子上，只侵染含性菌毛的大肠杆菌。下列叙述正确的是（　　）A．M13噬菌体的遗传物质中含有两个游离的磷酸基团B．M13噬菌体DNA上的嘌呤数与嘧啶数不一定相等C．M13噬菌体增殖过程中，大肠杆菌为其提供的核苷酸有4种D．以M13噬菌体DNA为模板直接合成的DNA可以参与子代噬菌体的组装8．（多选）狂犬病是由狂犬病病毒引起的人畜共患的传染病。如图为狂犬病病毒的增殖方式，下列叙述正确的是（　　）A．狂犬病病毒的增殖依赖于具有遗传效应的RNA片段B．狂犬病病毒的增殖过程中需要逆转录酶的参与C．图中－RNA和＋RNA的碱基之间能够互补配对D．合成－RNA、＋RNA以及蛋白质的原料和场所均由宿主细胞提供二、非选择题\n9．图甲是某一动物体内5个不同时期细胞的示意图；图乙表示某高等哺乳动物减数分裂过程简图，其中ABCDEFG表示细胞，①②③④表示过程；图丙表示在细胞分裂过程中细胞内每条染色体上DNA的含量变化曲线。请据图回答问题：（1）若是人的皮肤生发层细胞，则该细胞可能会发生类似于图甲中______（填字母）所示的分裂现象，在图甲中DNA数和染色体数之比为2∶1的是________（填字母）。（2）图甲中d细胞的名称是_________________________。（3）若图乙代表的动物为杂合子，则等位基因的分离发生在乙图_________（填字母）细胞中，相同基因的分离发生在乙图___________（填字母）细胞中。（4）图乙中导致染色体数目减半的过程是___________（填序号），其导致染色体数目减半的原因是________________________________________。（5）若卵原细胞的基因组成为AaXBXb，若该卵原细胞分裂过程中仅一次分裂异常，产生D细胞的基因组成为AAXb，则E细胞的基因组成为__________。（6）在图丙中，基因的分离定律和自由组合定律发生在图丙中的________段。（7）在图丙中，D′E′段所能代表的分裂时期是_______，该时期对应到图甲中应为_______细胞。10．科研人员研究发现，加热致死的S型肺炎链球菌会释放出“转化因子（DNA片段）”，当“转化因子”遇到处于感受态（易吸收外源DNA的状态）的R型肺炎\n链球菌时，会与菌体表面的特定位点结合并被切去一条链，另一条链进入菌体与R菌DNA的同源区段配对，并使相应单链片段被切除，形成一个杂种DNA区段，这样的细菌经增殖就会出现S型菌。（1）DNA复制是一个边解旋边复制的过程，DNA独特的______________结构为复制提供了精确的模板，通过______________保证了复制能准确地进行。（2）若用15N标记“转化因子”，单独复制该杂种DNA区段，在含14N的培养基中复制三次后，含15N的DNA区段在所有子代DNA区段中所占比例为______________。若采用S菌来作为受体菌，R菌的DNA片段却很难进入S菌，推测可能的原因是______________。（3）图是S型菌的一段DNA序列，请写出β链的碱基序列：5'-______________-3'。若图中所示的部分α链初步水解，将会得到______________（具体产物名称）。结合肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点______________（至少答出两点）。\n答案与解析例1．【答案】ABC【解析】A．基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子，说明基因A表达的效率高于基因B，A正确；B．核基因的转录是以DNA的一条链为模板转录出RNA的过程，发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中的核糖体，B正确；C．三种RNA（mRNA、rRNA、陈tRNA）都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C正确；D．反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D错误。故选ABC。1．【答案】C【解析】A．受精作用的实质是精子细胞核DNA与卵细胞核DNA融合，A正确；B．受精作用包括精子和卵细胞的相互识别和融合，受精卵中的质DNA主要来自卵细胞，B正确；C．受精作用形成的受精卵中核DNA一半来自父方，一半来自母方，而细胞质中的DNA来自卵细胞，C错误；D．减数分裂使配子染色体数目减半，受精作用使减半的配子受精后染色体数目恢复，保证生物前后代的体细胞中染色体数目维持恒定，D正确。故选C。2．【答案】C【解析】A．分析题意可知，蜂王是正常的二倍体个体，由于同源染色体分离，其减数第一次分裂产生的细胞a、b中，核DNA数目相同，但遗传信息一般不同，A错误；B．细胞b是蜂王减数第一次分裂产生的细胞，d由未受精的卵细胞发育形成的雄蜂减数第一次分裂而来（含有卵细胞的全部染色体），其染色体数目与b相同，但遗传信息不同，B错误；C．细胞b1和d1都含有n条染色体，两种细胞的核DNA数目相同，但遗传信息不同，C正确；D．d经减数第二次分裂产生细胞d1和d2，其本质是着丝粒分裂，姐妹染色体单体分离，两个细胞的核DNA数目和遗传信息都相同，D错误。故选C。\n3．【答案】C【解析】据图可知，①无同源染色体，每条染色体的着丝粒处于细胞中央，处于减数第二次分裂的中期；②含有同源染色体，正在进行同源染色体分离，处于减数第一次分裂的后期；③着丝粒分离，处于减数第二次分裂的后期。因此，A．由于该雄性动物基因型为AABbDd，不含基因a，因此图①细胞中基因a只能来自基因突变，A错误；B．图②细胞中同源染色体发生分离，处于减数第一次分裂后期，着丝粒未分裂，B错误；C．图③细胞中有同源染色体，可能的原因是减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离，进入了细胞同一极，C正确；D．图②③所示时期可发生在减数分裂过程中，不能发生在有丝分裂过程中，D错误。故选C。4．【答案】C【解析】A．T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会以自身遗传物质为模板，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的成分，A错误；B．搅拌的目的是使T2噬菌体和大肠杆菌分离，B错误；C．适当增加T2噬菌体和大肠杆菌共同培养的时间，释放出的子代噬菌体数量增多，上清液的放射性提高，C正确；D．上清液中含有放射性的物质是释放出的子代T2噬菌体的DNA，D错误。故选C。5．【答案】B【解析】A．dATP去掉两个磷酸基团后是腺嘌呤脱氧核苷酸，是构成DNA的基本组成单位之一，A正确；B．制备DNA片段M时，需要dATP脱掉β磷和γ磷，故制备DNA片段M时，所用dATP的γ位磷酸基团中的磷可以不用32P，B错误；C．双链都含32P的DNA分子在不含标记的环境中复制n代后，子代DNA分子中含32P的脱氧核苷酸链占总链数的比为2/（2n×2）＝1/2n，C正确；D．dATP中含有特殊化学键，可以提供能量，断裂两个特殊化学键后是腺嘌呤脱氧核苷酸，故制备DNA片段M过程中，dATP既提供了原料又提供了能量，D正确。故选B。6．【答案】C【解析】A．DNA分子中，C和G所占的比例越高，DNA分子的稳定性就越高，根据表中数据可知，结构最稳定的是细胞a的DNA，A错误；B．细胞b和细胞c的DNA中（A+T）/（C+G）的比值相等，但两者的DNA分子数不一定相同，细胞中的碱基含量也不一定相同，B错误；C．根据题干信息“d和e\n是同种生物的不同组织细胞”，因为同种生物的不同体细胞来自同一个受精卵的有丝分裂，细胞中的遗传信息是相同的，因此细胞d和细胞e的（A＋T）/（C＋G）的值相同，C正确；D．DNA分子中，A与T配对，C与G配对，即A=T，C=G，则不同细胞的DNA的（A＋C）/（T＋G）=1，D错误。故选C。7．【答案】B【解析】A．M13噬菌体的遗传物质为环状单链DNA，不含游离的磷酸基团，A错误；BD．M13噬菌体的DNA是单链，嘌呤与嘧啶的数量不一定相等，直接以该单链DNA为模板合成的DNA与M13噬菌体的遗传物质序列不同，不能参与子代噬菌体的组装，B正确、D错误；C．M13噬菌体增殖时会进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，DNA复制时需要消耗4种脱氧核苷酸，合成蛋白质前有RNA的合成，需要4种核糖核苷酸，故共需8种核苷酸，C错误。故选B。8．【答案】ACD【解析】据图分析，狂犬病毒的遗传物质是－RNA，在宿主细胞中，－RNA一方面形成mRNA，进而翻译出病毒蛋白质，同时－RNA还能合成＋RNA，再以＋RNA为模板合成子代－RNA，最后组装成新的子代病毒。因此，A．狂犬病病毒为RNA病毒，其增殖依赖于具有遗传效应的RNA片段，A正确；B．狂犬病病毒的增殖过程中发生RNA的复制，不需要逆转录酶的参与，B错误；C．＋RNA是以－RNA为模板合成的，二者的碱基之间能够互补配对，C正确；D．病毒在宿主细胞中增殖，合成狂犬病病毒的－RNA、＋RNA以及蛋白质的原料和场所均由宿主细胞提供，D正确。故选ACD。9．【答案】（1）a、c　　b、c、e　　（2）次级精母细胞或第一极体　　（3）A　　B、C（4）②　　同源染色体分开分别移向两极　　（5）Xb　　（6）C′D′　　（7）有丝分裂后期和减数分裂II后期　　a、d　　【解析】（1）由于人的皮肤生发层细胞只能进行有丝分裂，则该细胞可能会发生类似于图甲中a、c所示的分裂现象；在图甲中DNA数和染色体数之比为2∶1的是\nb、c、e。（2）图甲中d处于减数第二次分裂，细胞为均等分裂，故细胞名称为次级精母细胞或第一极体。（3）若图乙代表的动物为杂合子，则等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，对应图乙中的A细胞，相同基因的分离发生在减数第二次分裂后期，对应图乙中的B、C细胞。（4）图乙中导致染色体数目减半的过程是②，其导致染色体数目减半的原因是同源染色体分开分别移向两极，随着细胞的分离平均分配到子细胞中。（5）若卵原细胞的基因组成为AaXBXb，若该卵原细胞分裂过程中仅一次分裂异常，产生D细胞的基因组成为AAXb，则说明减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离后移向了同一级，故E细胞的基因组成为Xb。（6）基因的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂过程中，对应图丙中的C′D′段。（7）在图丙中，D′E′段表示着丝粒分裂，所能代表的分裂时期是有丝分裂后期和减II后期，该时期对应甲图中应为a、d细胞。10．【答案】（1）双螺旋　　碱基互补配对（2）1/8　　S菌不容易处于感受态（3）CGT　　腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸　　能够准确地自我复制，能够指导蛋白质合成，具有贮存遗传信息的能力，结构比较稳定等【解析】（1）DNA复制是一个边解旋边复制的过程，DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了复制能准确地进行。（2）由题意可知，“转化因子（DNA片段）”会被切去一条链后，另一条链进入菌体与R菌DNA的同源区段配对，并使相应单链片段被切除，形成一个杂种DNA区段，这样的细菌经增殖就会出现S型菌，所以该DNA分子只有一条链被15N标记，在含14N的培养基中复制三次后，含有8个DNA分子，其中只有一个DNA分子含有标记，因此含15N的DNA区段在所有子代DNA区段中所占比例为1/8。由题意可知，当加热致死的S型肺炎链球菌释放的“转化因子（DNA片段）”遇到处于感受态（易吸收外源DNA的状态）的R型肺炎链球菌时才会发生R\n菌转化为S菌，所以若采用S菌来作为受体菌，R菌的DNA片段却很难进入S菌，推测可能的原因是S菌不容易处于感受态。（3）由碱基互补配对原则可知，β链的碱基序列为5'-CGT-3'。α链初步水解将会得到三种脱氧核苷酸，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸。DNA作为遗传物质所具备的特点有能够准确地自我复制，能够指导蛋白质合成，具有贮存遗传信息的能力，结构比较稳定等。