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大单元综合测评(五)　遗传的分子基础
一、单项选择题(1～14小题，每小题2分；15～19小题，每小题3分)
1．[2024·辽宁阜新二模]利用含有32P标记的T2噬菌体侵染细菌，经过培养和搅拌以及离心后，发现离心管的沉淀物中含有较高放射性，而上清液中放射性含量很少。下列相关叙述错误的是(　　)
A．通过用含有32P标记的肺炎链球菌培养T2噬菌体来标记噬菌体
B．若上清液放射性偏高，则可能是培养时间过短所致
C.该实验结果不能证明T2噬菌体的遗传物质是DNA
D．若该实验不经过搅拌，对实验结果没有明显影响
2．[2024·北京东城期末]赫尔希和蔡斯通过如下两组实验证实了DNA是遗传物质。实验一：35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌；实验二：32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A．实验一中可用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳
B．实验二中大肠杆菌转录出的RNA分子都带有32P标记
C．实验一中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性
D．实验二中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性
3．[2024·杭州质检]下列关于遗传学发展史上几个经典实验的叙述，正确的是(　　)
A．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验完成后大肠杆菌仍保持结构完整
B．肺炎链球菌的活体转化实验通过小鼠存活情况判断有无R型细菌
C．肺炎链球菌的离体转化实验涉及的变异原理是基因突变
D．TMV侵染烟草实验不能证明RNA是含RNA生物的遗传物质
4．以下叙述正确的是(　　)
A．DNA复制、转录都是以DNA一条链为模板，翻译则是以mRNA为模板
B．若某DNA模板链上的三个相邻碱基为CAT，则tRNA上的三个反密码子碱基为GUA
C．若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有子代噬菌体一定有35S，可能有32P
D．病毒遗传物质彻底水解产物有6种，原核生物遗传物质彻底水解产物有8种
5．[2024·河北张家口二模]科学家将大肠杆菌置于含15N的培养液中培养若干代，使其DNA双链均被15N标记后，转至含14N的培养液中培养，每30 min繁殖一代，下列有关叙述错误的是(　　)
A．若DNA是全保留复制，90 min后含15N标记的DNA占1/8
B．若DNA是半保留复制，90 min后含15N标记的DNA占1/4
C．大肠杆菌的DNA复制过程需要DNA聚合酶、脱氧核苷酸等物质参与
D．大肠杆菌的拟核DNA中有两个游离的磷酸基团，且嘌呤数等于嘧啶数
6．[2024·湖南普通高中选考演练]基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列叙述错误的是(　　)
A．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
B．DNA分子复制时，首先利用能量在解旋酶作用下解开双螺旋
C．不同DNA序列经转录和翻译一定会得到不同氨基酸序列的蛋白质
D．以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程称为翻译
7．[2024·唐山模拟]基因Ⅰ和基因Ⅱ在某动物染色体DNA上的相对位置如图所示，其碱基(A＋T)/(C＋G)的值分别为0.8和1.25。下列说法错误的是(　　)
A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可以发生互换
B．基因Ⅰ比基因Ⅱ结构稳定性更高
C．基因Ⅰ转录形成的mRNA中(A＋U)/(C＋G)的值为0.8
D．基因Ⅱ转录的模板链中(A＋T)/(C＋G)的值为1.25
8．[2024·上海杨浦期末]如图是一段DNA分子平面结构的示意图，据图及所学知识判断，不同DNA片段的差异不可能表现在(　　)
A．①的排序 B．②的数目 C．③的排序 D．③的种类
9．[2024·武汉毕业班质检]噬菌体ΦX174的遗传物质是单链环状DNA分子(正链)。感染宿主细胞时，首先合成其互补的负链，形成闭合的双链DNA分子，随后正链发生断裂，产生3′ OH，再以此为引物，以未断裂的负链为模板，在DNA聚合酶的作用下使3′ OH端不断延伸。延伸出的长链可切割、环化产生很多拷贝的环化正链，进而与噬菌体的蛋白质颗粒组装产生子代噬菌体。其部分过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．噬菌体ΦX174中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量相等
B．以正链为模板合成双链DNA分子时需要解旋酶参与
C．噬菌体ΦX174的DNA复制方式可称作半保留复制
D．该过程表明可以只以一条链为模板进行DNA的合成
10．[2023·海南卷]噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是 (　　)
A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′ GCGTAC 3′
C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
11．[2024·重庆一模]如图是转录过程示意图，研究发现，如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶相“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列分析错误的是 (　　)
A．转录产生的RNA可能与核糖体结合，指导蛋白质的合成
B．RNA聚合酶沿着DNA的整条链从3′端移动到5′端合成一个RNA分子
C．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可以与DNA链结合但催化底物不同
D．RECQL5可以与RNA聚合酶结合进而减慢细胞内蛋白质合成的速率
12．新型冠状病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来调节病毒蛋白表达水平。核糖体“移码”是指翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，可导致病毒以一条mRNA为模板翻译产生两种蛋白质。下列有关该现象的叙述，不正确的是(　　)
A．核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率
B．若核糖体“移码”发生在正常人体细胞中，则可能导致相关性状的改变
C．核糖体“移码”会导致mRNA上起始密码子位置发生改变
D．新型冠状病毒所依赖的核糖体“移码”机制不会导致基因突变
13．某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是(　　)
A．在第一次复制时，需要(m－A)个 B．在第二次复制时，需要2(m－A)个
C．在第n次复制时，需要2n－1(m－A)个 D．在n次复制过程中，总共需要2n(m－A)个
14．[2024·福建泉州质监]如图表示麻疹病毒、新型冠状病毒、艾滋病病毒的增殖过程。下列叙述错误的是(　　)
A．新型冠状病毒的RNA单链既含有遗传信息又含有遗传密码
B．艾滋病病毒的RNA逆转录所需的模板、原料、酶、能量均来自宿主细胞
C．利用PCR技术对三种病毒进行检测时，均需要逆转录酶的参与
D．三种病毒的增殖过程体现了生命是物质、能量和信息的统一体
15．周期性共济失调是一种常染色体遗传病，致病基因会导致细胞膜上钙离子通道蛋白结构异常，其致病机理如图所示。据图分析，以下说法正确的是(　　)
A．①过程是DNA复制，所需的酶为DNA聚合酶
B．②过程是翻译，与该过程有关的RNA一共有2种
C．异常多肽链较短的原因是mRNA上的起始密码子延后出现
D．基因通过控制钙离子通道蛋白的结构直接控制生物的性状
16．[2024·河北唐山二模]图1为某生物基因的表达情况，a、b代表同一种酶。图2表示该基因启动子碱基序列发生甲基化修饰。下列说法错误的是(　　)
A．图1可表示人体细胞核基因的表达过程，a、b为RNA聚合酶
B．核糖体的移动方向为由下到上，核糖体内碱基配对规律是A与U配对、G与C配对
C．启动子序列的甲基化修饰可能干扰RNA聚合酶与基因的结合，导致基因无法转录
D．启动子碱基序列甲基化导致的变异不属于基因突变
17．[2024·胶州实验中学模拟]抗生素主要是由细菌、霉菌或其他微生物产生的次级代谢物，也可以人工合成其类似物。用于治疗各种细菌感染类疾病的抗生素包括四环素类抗生素和嘌呤类抗生素，四环素类抗生素可与细菌核糖体相结合，嘌呤类抗生素可阻碍细菌DNA的复制和转录。下列相关叙述不正确的是 (　　)
A．四环素类抗生素会抑制细菌结构蛋白和酶的合成
B．嘌呤类抗生素通过阻碍DNA复制而使细菌的繁殖受阻
C．两种抗生素均可阻止细菌和病毒蛋白质的合成过程
D．长期使用抗生素会对细菌进行定向选择
18．[2024·德州模拟]物质a是一种来自毒蘑菇的真菌毒素，能抑制真核细胞RNA聚合酶Ⅱ、Ⅲ参与的转录过程，但RNA聚合酶Ⅰ以及线粒体、叶绿体和原核生物的RNA聚合酶对其均不敏感。下表为真核生物三种RNA聚合酶(化学本质均为蛋白质)的分布、功能及特点，相关分析不合理的是 (　　)
酶 细胞内定位 转录的产物 对物质a的敏感程度
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 rRNA 不敏感
RNA聚合酶Ⅱ 核基质 hnRNA 敏感
RNA聚合酶Ⅲ 核基质 tRNA 对物质a的敏感程度存在物种差异性
注：部分hnRNA是mRNA的前体，核基质是细胞核中除染色质与核仁以外的成分。
A．三种酶的识别位点均位于DNA分子上，三者发挥作用时都需要温和的条件
B．翻译过程和三种酶直接参与的转录过程中发生的碱基互补配对方式不完全相同
C．使用物质a会导致肺炎链球菌细胞内核糖体数量明显减少而影响其生命活动
D．RNA聚合酶Ⅲ的活性减弱会影响真核细胞内RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ的合成
19.
[2024·河北“五个一名校联盟”诊断]如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程，下列相关叙述错误的是(　　)
A．该过程发生的场所不会是细胞核
B．酶不一定都是通过该过程合成的
C．tRNA从位点2离开核糖体
D．如图形成肽链的氨基酸延伸顺序为异亮氨酸—丙氨酸—丝氨酸
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
答案
二、简答题(共57分)
20．(14分)研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。
(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入____________酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。
(2)侵染法：将____________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。
(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。
若含T，且____________________，则说明是单链DNA；
若含T，且____________________，则最可能是双链DNA；
若含U，且____________________，则说明是单链RNA；若含U，且A的比例＝U的比例，则最可能是双链RNA。
21．(14分)[2024·南京模拟]大肠杆菌中，结构基因lac Z、lac Y、lac A直接编码乳糖代谢所需酶类，这些基因的上游有3个对这些基因起调控作用的序列，其中操纵基因对这些基因起着“开关”的作用，直接控制它们的表达，调节基因能够对“开关”起着控制作用。图1表示环境中没有乳糖时，结构基因的表达被“关闭”的调节机制；图2表示环境中有乳糖时，结构基因的表达被“打开”的调节机制。请回答下列问题：
　
(1)当培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时，调节基因的表达产物________会与操纵基因结合，阻碍____________与启动子(P)结合，在________(填“转录”或“翻译”)水平上抑制结构基因的表达。该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以避免__________________________。
(2)②过程除需mRNA提供信息指导外，还需要的RNA有______________________。
(3)当培养基中没有葡萄糖仅有乳糖时，大肠杆菌必须合成乳糖代谢酶。从图2可知，如果乳糖与阻遏蛋白结合，使其__________________改变而失去功能，则结构基因表达，合成酶催化乳糖分解。乳糖被分解后又可导致结构基因______________(填“表达”或“不表达”)，该调节机制为______________调节。
22．(10分)[2024·徐州模拟]真核生物大多数mRNA存在甲基化现象，甲基化位点集中在5′端，称5′帽子；3′端有一个含100～200个A的特殊结构，称为polyA尾。下图表示真核生物mRNA polyA尾与5′端结合的环化模型。请回答下列问题：
(1)图中所涉及的过程在基因表达中称为________，该过程从mRNA________端开始。
(2)经测序发现真核生物基因的尾部没有T串序列，故判断polyA尾不是____________________而来的，而是由细胞核内的腺嘌呤聚合酶在mRNA前体上依次添加__________________________形成的。
(3)据图可知，核糖体的________________________首先与携带甲硫氨酸的tRNA相结合，再开始后续过程，对大肠杆菌核糖体的研究表明：即使剥离其中大多数蛋白质，依然能催化肽键的形成，且催化肽键形成的活性位点附近没有氨基酸，这说明核糖体主要依赖________(物质名称)催化肽键的形成。
(4)据图分析，真核生物mRNA环化能提高翻译效率的机制是_______________________、____________________________________________________________。
23．(9分)[2024·山东实验中学月考]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__________________________________________________________这一事实，科学家推测真核细胞存在某种“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，则细胞内相应生理活动为____________________________________。
(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14C 葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌，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________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，这一结果否定假说一。32P标记仅出现在离心管的底部，说明______________________________________________，为假说二提供了证据。
24．(10分)[2024·河北名校联考]抗菌药物是治疗感染性疾病的药物，表中是几种抗菌药物的抗菌机理，请结合中心法则的图解，回答相关问题。
抗菌药物 抗菌机理
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星 抑制细菌DNA解旋酶的活性
红霉素 能与细菌细胞中的核糖体结合
利福平 抑制结核杆菌的RNA聚合酶的活性
(1)研究者尝试通过抑制图中a过程治疗用眼卫生不良引起的感染性疾病，建议使用的药物是________________________________________________________________________。
(2)红霉素会抑制图中的________(填字母)过程，该过程需要的运输工具是________________________________________________________________________。
(3)新冠感染的治疗________(填“可以”或“不可以”)使用青霉素，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)很多结核类疾病的治疗会使用利福平，请说明其可能的杀菌机制：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)滥用抗生素会使细菌耐药性不断增强。在该过程中抗生素起到________________________________________________________________________作用。
大单元综合测评（五）　遗传的分子基础
1．答案：A
解析：T2噬菌体只寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎链球菌中，应用含有32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体来标记噬菌体，A错误；T2噬菌体侵染细菌时，其DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，若上清液放射性偏高，可能是培养时间过短，部分噬菌体DNA未注入大肠杆菌所致，B正确；通过检测32P标记组和35S标记组两组实验中上清液、沉淀物及子代噬菌体的放射性，才可充分证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，C正确；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，T2噬菌体侵染细菌时，只有32P标记的DNA进入细菌中，若该实验不经过搅拌，对实验结果没有明显影响，D正确。
2．答案：D
解析：由于噬菌体DNA中也含有氮元素，实验一中不能用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳；32P标记噬菌体DNA，大肠杆菌利用自身的核糖核苷酸合成RNA，不带有32P标记；35S标记噬菌体蛋白质外壳，由于噬菌体蛋白质外壳不能进入大肠杆菌细胞内，故实验一中细菌裂解释放的子代噬菌体不会含有放射性；32P标记噬菌体DNA，根据DNA半保留复制的特点，实验二中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性。
3．答案：D
解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌实验完成后大肠杆菌裂解死亡；肺炎链球菌的活体转化实验通过小鼠存活情况判断有无S型细菌；肺炎链球菌的离体转化实验涉及的变异原理是基因重组；TMV侵染烟草实验不能证明RNA是含RNA生物的遗传物质，只证明了TMV的遗传物质是RNA。
4．答案：C
解析：DNA复制以DNA两条链为模板；若某DNA模板链上的三个相邻碱基为CAT，则mRNA上对应的密码子为GUA，tRNA上的反密码子为CAU；若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，子代噬菌体的DNA半保留复制，只有两个子代DNA含有32P标记的亲代DNA，但是所有子代噬菌体的蛋白质外壳均由大肠杆菌提供原料合成，故都含有35S，因此，裂解后释放的所有子代噬菌体一定有35S，可能有32P；每种生物的遗传物质都只有一 种，故病毒和细胞生物的遗传物质彻底水解产物都只有6种。
5．答案：D
解析：大肠杆菌每30 min繁殖一代，90 min可繁殖3代，以1个15N标记的DNA分子为例，复制3次，可得到23＝8（个）DNA分子，若DNA进行全保留复制，则15N标记的DNA只有1个，所占的比例为1/8；若DNA进行半保留复制，15N标记的DNA分子有2个，所占的比例为1/4，A、B正确；DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶等，原料为游离的脱氧核苷酸，C正确；大肠杆菌的拟核DNA为双链环状DNA，嘌呤数等于嘧啶数，但环状DNA中没有游离的磷酸基团，D错误。
6．答案：C
解析：DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基之间形成碱基对，排列在内侧；DNA分子复制时，首先利用ATP提供的能量在解旋酶作用下解开双螺旋；密码子具有简并性，因而不同DNA序列经转录和翻译后可能得到相同氨基酸序列的蛋白质；以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程称为翻译。
7．答案：A
解析：基因Ⅰ和基因Ⅱ为同一条染色体上的非等位基因，二者之间不可以发生互换；基因Ⅰ比基因Ⅱ中A/T碱基对所占的比例少，而A/T碱基对含有两个氢键，C/G之间有三个氢键，因此基因Ⅰ比基因Ⅱ中含有的氢键更多，因此基因Ⅰ比基因Ⅱ结构稳定性更高；（A＋T）/（C＋G）比值在双链DNA分子中和两条单链中的比值相等，也与该双链DNA转录出的mRNA中（A＋U）/（C＋G）的比例相等，因此基因Ⅰ转录形成的mRNA中（A＋U）/（C＋G）的值为0.8；根据碱基互补配对原则可知，基因Ⅱ转录形成的mRNA模板链中（A＋T）/（C＋G）的值为1.25。
8．答案：D
解析：由图可知，①为脱氧核苷酸，不同DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序不同；②为脱氧核糖，不同DNA分子中脱氧核糖的数目可能不同；③为碱基，不同DNA分子中碱基排列顺序不同；不同DNA分子中碱基的种类相同，都是A、C、G、T四种。
9．答案：D
解析：噬菌体ΦX174的遗传物质是单链环状DNA分子，单链结构的DNA的嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等；以正链为模板合成双链DNA分子时，因为模板是单链，故不需要解旋酶参与；半保留复制是复制完成后子代DNA分子的核苷酸序列均与亲代DNA分子相同，但噬菌体ΦX174子代DNA分子的双链中一条来自亲代，另一条为新合成链，所以其DNA复制方式不是半保留复制；据图分析，该过程表明可以只以一条链为模板进行DNA的合成。
10．答案：B
解析：题图中的噬菌体DNA上，D基因起始区至终止区除了含有152个氨基酸的编码序列，还包含终止密码子的编码序列，故D基因的碱基数为152×3＋3＝459（个），A错误；据题图可知，E基因编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5′ GTACGC 3′，根据互补DNA与原DNA反向平行及碱基互补配对原则可知，其互补DNA序列是5′ GCGTAC 3′，B正确；DNA复制的原料是4种脱氧核糖核苷酸，C错误；D基因和E基因编码区重叠但密码子的读取起点不一致，所以编码的氨基酸序列不相同，D错误。
11．答案：B
解析：转录产生的mRNA是翻译的模板，mRNA与核糖体结合后指导蛋白质的合成，A正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，一条DNA上有多个基因，真核细胞多以单个基因为单位进行转录，B错误；催化DNA复制和转录的酶分别为DNA聚合酶和RNA聚合酶，两种酶的催化底物分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，C正确；RECQL5可以减缓RNA聚合酶的运行速度，从而减缓转录过程，进而减缓蛋白质合成的速率，D正确。
12．答案：C
解析：根据题意可知，核糖体“移码”可导致病毒以一条mRNA为模板翻译产生两种蛋白质，故核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率，A正确；核糖体“移码”会影响翻译过程中蛋白质的合成，若核糖体“移码”发生在正常人体细胞中，则可能导致相关性状的改变，B正确；核糖体“移码”是指翻译过程中核糖体向前或向后滑动一两个核苷酸，不影响mRNA上起始密码子的位置，C错误；核糖体“移码”发生在翻译过程中，不会导致基因突变，D正确。
13．答案：D
解析：计算时注意分清“n”次复制与“第n次复制”的区别。在n次复制过程中，总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸（2n－1）（m－A）个，D错误。
14．答案：B
解析：新型冠状病毒的遗传物质是RNA，故其RNA单链含有遗传信息，由图可知，新型冠状病毒的RNA单链可直接作为翻译的模板，故其RNA单链也含有遗传密码，A正确；艾滋病病毒的RNA逆转录所需的模板来自其自身的RNA，B错误；题述三种病毒的遗传物质都是RNA，故利用PCR技术对三种病毒进行检测时，均需要逆转录酶的参与，C正确；三种病毒的增殖过程均涉及复制、翻译、组装、成熟等过程，体现了生命是物质、能量和信息的统一体，D正确。
15．答案：D
解析：①过程是转录，转录是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程，需要RNA聚合酶参与，A错误；②过程是翻译，该过程以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，在核糖体上进行，rRNA是核糖体的组成成分，因此该过程需要3种RNA的参与，B错误；据题图分析可知，正常基因和致病基因转录出的mRNA长度一样，致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短，这是由于mRNA中正常编码氨基酸的密码子变成了终止密码子，使翻译过程提前结束，C错误；基因对性状的控制途径有两条，分别是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状和基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物体的性状，题图中显示的是基因通过控制钙离子通道蛋白的结构直接控制生物体的性状，D正确。
16．答案：A
解析：图1中的转录与翻译过程同时进行，属于原核生物、线粒体、叶绿体中基因的表达过程，人体细胞核基因的表达过程中，转录与翻译过程分别在细胞核和细胞质中的核糖体上完成，A错误；由核糖体上的肽链的长度可推知，核糖体移动的方向为从下到上，翻译过程中的密码子和反密码子的配对规律为A与U配对、G与C配对，B正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，若启动子序列被甲基化修饰，则可能干扰RNA聚合酶与基因的结合，导致基因无法转录，C正确；甲基化不改变基因的碱基序列，不属于基因突变，D正确。
17．答案：C
解析：由题干信息可知，四环素类抗生素可影响核糖体的活动，进而抑制细菌存活所必需的结构蛋白和酶的合成，A正确；细菌细胞分裂过程中有DNA的复制，嘌呤类抗生素阻碍DNA复制会导致细菌增殖受阻，B正确；两种抗生素均可阻止细菌蛋白质的合成过程，对侵染细菌的病毒有影响，对非侵染细菌的病毒无影响，C错误；若长期使用抗生素，会对细菌进行定向选择，抗药性基因频率上升，种群发生进化，D正确。
18．答案：C
解析：三种酶的识别位点均位于DNA分子上，三者发挥作用时都降低反应的活化能，酶催化需要的条件温和，A正确；转录过程中发生T—A，A—U，C—G和G—C的碱基配对方式，翻译过程中发生A—U，U—A，C—G和G—C的碱基配对方式，B正确；原核生物的RNA聚合酶对物质a不敏感，故物质a不会导致肺炎链球菌细胞内核糖体数量明显减少，C错误；RNA聚合酶Ⅲ催化合成tRNA，tRNA参与蛋白质的合成，因此RNA聚合酶Ⅲ的活性减弱会影响tRNA转运氨基酸，从而影响真核细胞内RNA聚合酶Ⅰ和RNA聚合酶Ⅱ的合成，D正确。
19．答案：C
解析：该过程是翻译过程，发生在细胞质，不发生在细胞核；酶大部分是蛋白质，少部分是RNA，RNA的合成不发生在核糖体；由图可知，该核糖体的移动方向是从左往右，tRNA从位点1离开核糖体；形成肽链的氨基酸延伸顺序为异亮氨酸—丙氨酸—丝氨酸。
20．答案：（1）DNA
（2）该病毒的宿主细胞　该病毒　RNA
（3）A的比例不等于T的比例　A的比例等于T的比例　A的比例不等于U的比例
解析：（1）酶具有专一性，若该病毒为DNA病毒，DNA酶与病毒的核酸混合培养一段时间后，DNA酶分解病毒的DNA，则在宿主细胞中不能检测到子代病毒。（2）根据DNA和RNA的异同，可用放射性同位素标记碱基的方法来探究病毒是DNA病毒还是RNA病毒，实验思路为将该病毒的宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，然后接种该病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性，若收集的病毒含放射性，则该病毒为RNA病毒。（3）根据DNA和RNA的组成成分分析，DNA病毒的核酸含有的特有碱基为胸腺嘧啶，若A的比例等于T的比例，则DNA最可能是双链结构：若A的比例不等于T的比例，则为单链DNA。若为RNA病毒，则含有的特有碱基为尿嘧啶，若A的比例等于U的比例，则最可能为双链RNA；若A的比例不等于U的比例，则为单链RNA。
21．答案：（1）阻遏蛋白　RNA聚合酶　转录　物质和能量的浪费　（2）tRNA和rRNA　（3）空间结构　不表达　反馈
解析：（1）据图可知，当培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时，调节基因的表达产物阻遏蛋白会与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶与启动子（P）结合，抑制其转录；该调节机制既保证了大肠杆菌的能量供应，又可以避免无乳糖时物质和能量的浪费。（2）②过程为翻译，以mRNA为模板，以tRNA为转运工具，还需核糖体（含rRNA）。（3）图2可知，如果乳糖与阻遏蛋白结合，使其空间结构改变而失去功能，则结构基因表达，合成酶催化乳糖分解。乳糖被分解后结构基因表达被阻遏，该调节机制为反馈调节。
22．答案：（1）翻译　5′　（2）转录　腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）　（3）小亚基　rRNA　（4）mRNA的稳定性得到加强，使翻译的时间延长　起始密码子靠近终止密码子，便于完成翻译的核糖体再次进行翻译
解析：（1）识图分析可知，该图表示的是翻译的过程，根据核糖体上肽链的长短可知，翻译过程中核糖体是从mRNA的5′端向3′端移动的。（2）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，根据题意，如果真核生物基因的尾部没有T串序列，则真核生物的mRNA polyA尾不是转录形成的，根据题意，polyA尾是由100～200个A的特殊结构组成的，故polyA尾是由细胞核内的腺嘌呤聚合酶在mRNA前体上依次添加腺嘌呤核糖核苷酸形成的。（3）识图分析可知，图中核糖体的小亚基首先与携带甲硫氨酸的tRNA相结合，开始翻译的过程。根据题意可知，核糖体的组成成分为蛋白质和RNA，剥离大肠杆菌的核糖体的大多数蛋白质，依然能催化肽键的形成，且催化肽键形成的活性位点附近没有氨基酸，则核糖体依赖rRNA催化肽键的形成。（4）根据题意可知，图示为真核生物mRNA polyA尾与5′端结合的环化模型，mRNA环化后比单链的结构稳定性加强，在细胞质中作为模板担任翻译的时间延长，进一步提高了翻译的效率；环化后起始密码子靠近终止密码子，便于完成翻译的核糖体再次进行翻译，提高了翻译的效率。
23．答案：（1）真核细胞中DNA（或“基因”）主要位于细胞核内，而蛋白质合成在核糖体上　（2）不同　mRNA应该与核糖体结合，并指导蛋白质合成　（3）②（尿嘧啶）核糖核苷酸　③没有合成　新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合
解析：（1）蛋白质是基因控制合成的，而真核细胞中基因主要位于细胞核内，蛋白质合成在核糖体上，科学家据此推测存在某种“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；由于不同基因的遗传信息不同，若假说一成立，携带DNA上不同遗传信息的核糖体都不同，则细胞内应该有许多不同的核糖体。假说二：另有一种RNA（称为mRNA）作为遗传信息传递的信使。若假说二成立，则转录形成的mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合，并指导蛋白质合成。（3）①细菌能利用培养基中的氮源和碳源合成自身的蛋白质和核酸等生物大分子，因15NH4Cl作为培养基中的氮源，14C 葡萄糖作为培养基中的碳源，故新合成的核糖体和子代细菌比原来重，经过若干代培养后，可获得具有“重”核糖体的“重”细菌。②RNA的单位核糖核苷酸中特有的碱基是尿嘧啶，故应用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料。③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，若全部为“重”核糖体，说明没有合成新的核糖体，假说一不成立；若32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的底部，说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合，为假说二提供了证据。
24．答案：（1）环丙沙星'（2）d'tRNA
（3）不可以　青霉素抑制细菌细胞壁的合成，而引起新冠感染的病原体是病毒，病毒没有细胞结构，所以使用青霉素无效
（4）RNA聚合酶作用于转录过程，故利福平治疗结核病的机制很可能是抑制了结核杆菌的转录过程，从而导致其无法合成蛋白质
（5）选择
解析：图示分析：
（1）图中a过程是DNA的复制，抑制该过程建议使用的药物是环丙沙星，因为该药可以抑制细菌DNA解旋酶的活性，从而抑制DNA的复制。（2）红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，而核糖体是翻译的场所，所以红霉素会抑制图中的d（翻译）过程，翻译过程中tRNA作为运输氨基酸的转运工具。（3）治疗新冠感染不可以使用青霉素，理由是青霉素可抑制细菌细胞壁的合成，对细菌感染有治疗作用，而新冠感染是由病毒感染引起的，病毒没有细胞结构，所以使用青霉素无效。（4）利福平能抑制结核杆菌的RNA聚合酶活性，RNA聚合酶是转录时需要的酶，故使用利福平能抑制结核杆菌的转录过程，从而抑制基因的表达使其无法合成蛋白质，进而起到抑菌的效果。（5）抗生素对细菌有选择作用，长期使用抗生素，使耐药菌具有更多生存和繁殖的机会，耐药基因的基因频率不断升高，使细菌群体的耐药性不断增强。

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