内容正文:
专题03 遗传的分子基础
1.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)下图为核酸的基本组成单位的模式图,下列说法正确的是( )
A.若③是胸腺嘧啶,则该核苷酸一定是胸腺嘧啶核糖核苷酸
B.蓝细菌细胞内的②只有一种
C.人体遗传物质中的③有8种,②有2种
D.DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在②③方面
2.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)下列关于DNA复制的叙述,错误的是( )
A.DNA复制时只以DNA的一条链作为模板
B.DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料
C.DNA复制过程需要消耗能量
D.DNA分子的复制方式是半保留复制
3.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下:脱氧核糖12个,磷酸12个,腺嘌呤5个,胸腺嘧啶3个,鸟嘌呤3个,胞嘧啶2个。其他材料充足,构建的双链DNA片段中含有的氢键数最多为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
4.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)下列有关肺炎链球菌的转化实验说法中,正确的是( )
A.加热致死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠尸体中提取到的细菌全都是S型活细菌
B.将S型细菌的细胞提取物加入含有R型细菌的培养基中,结果培养基中出现少量S型细菌菌落
C.S型菌导致人患肺炎的原因是其菌落外含有的荚膜起到了保护的作用
D.格里菲思实验证明了DNA是遗传物质
5.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)若生物体内DNA分子中(G+C)/(A+T)=a,(A+C)/(G+T)=b,则下列有关两个比值的叙述中错误的是( )
A.a值越大,双链DNA分子的稳定性越高
B.DNA分子一条单链及其互补链中,b值相同
C.碱基序列不同的双链DNA分子,一般a值不同
D.经半保留复制得到的双链DNA分子,b值等于1
6.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)如图,甲所示核糖核苷酸(NMP)的结构,乙所示脱氧核苷酸(dNMP)的结构。若图乙中3'-OH也脱氧变成-H,就变成双脱氧核苷酸(ddNMP)。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞内构成NMP和dNMP的碱基不完全相同
B.基因复制时,游离的dNMP添加到新生DNA链的3'-OH端
C.若ddNMP掺入到正在合成的DNA链中,影响DNA的正常复制
D.若DNA一条链的序列是5'-TAGAC-3',则互补链的序列是5'-GTCAA-3'
7.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)DNA指纹技术常用于个体识别或亲子鉴定,其原理是利用每个人拥有自己独特的DNA。不同人体的 DNA差异体现在
A.碱基种类和配对方式不同 B.DNA的空间结构不同
C.脱氧核苷酸排列顺序不同 D.五碳糖和磷酸的连接方式不同
8.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)长期过量饮酒不仅危害身体健康,而且还能通过增加机体细胞中组蛋白乙酰化的表观修饰作用,间接对子代的性状造成一定的影响。下列叙述正确的是( )
A.组蛋白的乙酰化不利于相关基因的表达
B.乙酰化修饰改变蛋白质的空间结构,但没有影响其功能
C.表观遗传修饰对子代的影响不涉及基因序列的改变
D.组蛋白乙酰化一定不利于生物的生存
9.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)格里菲思和艾弗里两位科学家利用肺炎链球菌对遗传物质展开探索,下列叙述正确的( )
A.R型菌外面有荚膜,在培养基上能长成粗糙型菌落
B.两位科学家均设法分开DNA和蛋白质,让其单独作用进行对比
C.格里菲思实验证明S型肺炎链球菌的DNA能使R型菌发生转化
D.艾弗里实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
10.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中,正确的是( )
A.中心法则总结了遗传信息在细胞内的DNA、RNA和蛋白质间的传递规律
B.基因与基因之间是独立的,不会相互作用
C.基因控制性状,基因改变则性状也一定随之改变
D.编码CFTR蛋白的基因增加了3个碱基,导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸而患囊性纤维化
11.(23-24高一下. 浙江绍兴会稽联盟期中)DNA甲基化是表观遗传中常见的现象之一,如基因启动子序列中的胞嘧啶发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶。下列叙述正确的是( )
A.胞嘧啶发生甲基化后仍然与腺嘌呤配对
B.亲代DNA的甲基化不会遗传给子代
C.基因启动子序列中的这种变化可能会影响其与RNA聚合酶结合
D.启动子甲基化不会改变基因序列,也不会改变生物的表型
12.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)在噬菌体侵染细菌的实验过程中,先将噬菌体在含32P的培养液培养12h,然后将其与35S标记的大肠杆菌混合保温,在大肠杆菌裂解前,搅拌离心并检测放射性,下列叙述正确的是( )
A.悬浮液能检测到35S的放射性,沉淀物中能检测到32P的放射性
B.仅在悬浮液可以检测到放射性,说明噬菌体的蛋白质未进入大肠杆菌内
C.仅在沉淀物可以检测到放射性,既有来自32P又有来自35S的放射性
D.仅在沉淀物可以检测到放射性,无法判断噬菌体的DNA是否进入大肠杆菌
13.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)据图分析“中心法则”,下列相关叙述正确的是( )
A.合成mRNA 的过程都会出现胸腺嘧啶与腺嘌呤配对现象
B.真核细胞的①只发生在细胞核,⑦只发生在细胞质
C.HIV 扩增遗传物质的过程包括②①③
D.⑦过程不遵循碱基互补配对原则
14.(23-24高一下. 浙江省钱塘联盟期中)生物体存在表观遗传现象,下列叙述错误的是( )
A.表观遗传不改变基因的碱基序列
B.通过表观遗传的性状一定是有利的
C.生活习惯的改变也可能会影响下一代的性状
D.DNA甲基化和组蛋白乙酰化都会影响基因的表达
15.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)DNA分子片段复制的情况如图所示,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异,下列说法错误的是( )
A.b和c的碱基序列可以互补
B.a和c的碱基序列可以互补
C.a中(A+T)/(G+C)的比值与b中(A+T)/(G+C)的比值相同
D.a中(A+G)/(T+C)的比值与d中(A+G)/(T+C)的比值一般不相同
16.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)DNA甲基化一般分为从头甲基化和维持甲基化两种方式。前者是指不依赖已有的甲基化DNA链,而在一个新位点产生新的甲基化。后者是指在DNA一条链的甲基化位点上经复制,互补链相关位点也出现甲基化,即在甲基化DNA半保留复制出的新生链相应位置上进行甲基化修饰的过程。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化能在修饰碱基序列的过程中改变碱基序列及遗传信息
B.DNA从头甲基化会改变基因的表达,不利于基因组的稳定性和细胞分化
C.维持甲基化可将母链的甲基化修饰复制到新生链上可能与相关酶有关
D.从头甲基化中一般DNA两条链相同位置的碱基都会被甲基化
17.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
18.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起、形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段,仍然是两条游离的单链,如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.DNA分了中G与C相对含量越多、形成的杂合双链区越多
B.杂合双链区中的嘌呤碱基总数比嘧啶碱基总数少
C.形成杂合双链区的部位越多、说明这两种生物的亲缘关系越近
D.杂合双链区是基因片段。游离单链区是非基因片段
19.(23-24高一下. 浙江宁波市余姚中学期中)某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A.甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA,但不产生含的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA,也可产生不含的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质,也可产生含的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质,也不产生含的子代噬菌体
20.(23-24高一下. 浙江宁波市余姚中学期中)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①-⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )
A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤
21.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)某DNA分子共含200个碱基对,其中一条链含胞嘧啶40个,另一条链含胞嘧啶10个。下列叙述错误的是( )
A.每条链中嘌呤与嘧啶数之比均为1∶1
B.每条链中(A+T)/(C+G)均为3∶1
C.该DNA分子复制3次需350个游离的G
D.该DNA分子中碱基之间的氢键总数为450个
22.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)如图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程,图中“亲代噬菌体”已用32P标记,A,C中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。下列叙述正确的是
A.锥形瓶内的培养液要加入含32P的无机盐来培养大肠杆菌
B.若A中的少量噬菌体未侵入细菌会导致沉淀物中的放射性强度偏低
C.过程②若不充分,将会导致沉淀物中的放射性强度偏高
D.噬菌体接种在含32P脱氧核苷酸的培养基中培养,其体内的DNA会被标记上32P
23.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)浙大一院李明定教授和马云龙博士首次利用系统生物学的方法探讨吸烟如何导致癌症发生的表观遗传学机制,证明了吸烟可以通过改变DNA甲基化而导致癌症。下列叙述错误的是( )
A.甲基化后相关基因转录被抑制
B.吸烟会对子代的性状造成影响
C.DNA甲基化是因为改变了基因中碱基的排列顺序
D.DNA甲基化的修饰可能会遗传给后代
24.(23-24高一下. 浙江省培优联盟期中)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种,其比例为1:3
B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1:1
C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3:1
D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3:1
25.(23-24高一下. 浙江省培优联盟期中)下图为某基因中的一个区段,图中数字表示位置或结构。下列叙述正确的是( )
A.①③分别为、端
B.②④属于不同的嘧啶
C.该区段可以和多种酶结合
D.该区段可能含有多个密码子
26.(23-24高一下. 浙江省卓越联盟期中)1944年,美国细菌学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验,基本流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验是证实DNA是遗传物质的最早证据来源
B.该实验用到了提纯、离心和同位素示踪等技术
C.S型菌菌体外面有多糖类的荚膜
D.分离得到的各种物质须分别与活的R型菌进行混合培养,以完成相关转化实验
27.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)材料 血红蛋白HbA含有4条肽链,其中有两条α链,两条β链。在一些镰状细胞贫血患者体内发现血红蛋白β链的氨基酸序列发生了改变,从而改变了HbA的空间结构,产生了异常血红蛋白HbS。
(1)下表是正常血红蛋白HbA与异常血红蛋白HbS的β链的氨基酸序列和密码子,图中省略的序列均相同。回答下列问题:
β链氨基酸序列
…
5
6
7
8
…
正常血红蛋白HbA的β链氨基酸序列
…
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
…
正常血红蛋白HbA的密码子
…
CCU
GAA
GAA
AAA
…
异常血红蛋白HbS的β链氨基酸序列
…
脯氨酸
缬氨酸
谷氨酸
赖氨酸
…
异常血红蛋白HbS的密码子
…
CCU
GUA
GAA
AAA
…
①血红蛋白HbA的一条α链中含141个氨基酸,一条β链中含146个氨基酸,则该血红蛋白HbA的肽键数目共有 个
②血红蛋白基因在红细胞中表达,而在其他细胞中不表达,其根本原因是 。
③据表分析,与正常血红蛋白HbA相比,异常血红蛋白HbS的空间结构发生变化的直接原因是 。
(2)下图是表示血红蛋白基因表达的部分过程,请回答下列问题:
①图示表示遗传信息的 过程,核糖体沿着mRNA移动的方向是 。(填5′→3′或3′→5′)
②图中方框内的碱基应为 ,对应的e应为 。(赖氨酸密码子为AAA,苯丙氨酸密码子为UUU)。
③此图涉及RNA有 种,形成RNA时需要 酶。
28.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)关于DNA是遗传物质的实验推测,科学家们找到了很多直接或者间接证据,并解决了很多技术难题,提出了科学的模型,请回答下列问题:
(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是 。
(2)艾弗里完成体外转化实验后,有学者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。利用S型肺炎链球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的),有人设计了以下实验推翻该观点:
R型菌+ (填“抗青霉素的S型DNA”或“普通S型DNA”)+青霉素,若出现 ,则DNA有遗传作用。
(3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中,标记含32P的T2噬菌体的方法是 ,不用同位素14C和18O标记的原因是 。
(4)实验中用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(含31P),子代噬菌体的DNA分子中含有 (填“31P”、“32P”或“31P和32P”),原因是 。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,培养适宜时间,离心后试管中的放射性主要存在于 (填“上清液”或“沉淀物”)。
29.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)下图为原核细胞中某基因的表达过程示意图,其中①~⑦代表不同的结构或物质,I和Ⅱ代表过程。据图回答下列问题
(1)图中I、Ⅱ代表的生理过程分别是 和 ,I过程的模板链是 。
(2)③表示的物质是 ;在过程I中,③与DNA分子的某一 相结合。
(3)图中⑤表示的是 ,其功能是 。
(4)图中⑥表示的是 ,不同种类的⑥所携带的物质种类 。(“相同”、“可能相同”、“不同”),理由是 。
(5)过程Ⅱ中⑤的移动方向是 (“从左向右”或“从右向左”),一个mRNA上结合多个⑤的意义是 。
30.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)如图为真核生物 DNA 的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为 DNA 的结构示意图,其基本骨架由 和 (填序号)交替连接构成,④为 。
(2)从图乙可看出,该过程是从多个起点开始复制的,从而可 复制速率;图中所示的酶为 酶,作用于图甲中的 (填序号)。
(3)若用 1 个含32P 标记的 T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,培养一段时间后共释放出 300个子代噬菌体,则其中含有32P 标记的噬菌体所占的比例是 。
(4)若图甲中的亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对,将该 DNA 分子放在含有用32P 标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,则每个子代 DNA 分子的相对分子质量比原来增加 。
(5)若图乙中亲代 DNA 分子在复制时,一条链上的 G 变成了 A,则该 DNA 分子经过 n 次复制后,发生差错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的 。
31.(23-24高一下. 浙江台州市六校期中)下图1为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,图2为该菌的某段DNA序列,请据图回答下列问题。
(1)请写出图2中链的碱基序列:5'- -3'。由图1可知该菌DNA复制可发生在细胞的 (填写场所);在DNA复制时,④处化学键的断裂需要 (填写酶的名称);在进行过程Ⅰ时,④处化学键的断裂需要 (填写酶的名称)。
(2)过程Ⅰ得到的RNA需要经过 才能成为成熟的mRNA进入细胞质中用于蛋白质的合成。
(3)从图1中分析,发生在核糖体上的过程是 。决定线粒体中蛋白质的基因位于 。
(4)溴化乙啶处理细胞后发现,线粒体中的RNA含量显著减少,那么据图分析,推测溴化乙啶抑制的过程是 (填序号)。
(5)-鹅膏蕈碱会抑制图1中过程Ⅰ,将真菌接种到含Ʊ-鹅膏蕈碱的培养基上培养,发现线粒体中的RNA聚合酶显著减少,由此可推测RNA聚合酶由 中的基因指导合成,线粒体功能 (填“会”或“不会”)因此受到影响。
1.(23-24高一下. 浙江省强基联盟期中)肺炎链球菌的R型和S型均存在1和2两类,其中R1只能自然突变成S1,R2只能自然突变成S2,而1类和2类之间不能相互突变,且S型可引起小鼠患败血症死亡。科学家做了以下实验:将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,注入小鼠体内,小鼠死亡,体内检出的S型菌全为S2型菌;单独将加热杀死的S1型菌注入小鼠体内,小鼠正常。下列叙述正确的是( )
A.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌突变的结果
B.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌转化的结果
C.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果
D.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌转化的结果
2.(23-24高一下. 浙江省温州市乐清中学期中)某基因(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图甲结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图乙结果。下列有关分析正确的是( )
A.X层全部是仅含14N的基因
B.W层中含15N标记的胞嘧啶有3150个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/4
D.W层与Z层的核苷酸数之比是4:1
3.(23-24高一下. 浙江省强基联盟期中)重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。某噬菌体的遗传物质是一种特殊的单链环状DNA。下图表示该噬菌体部分DNA的碱基排列顺序(图中的数字表示对应氨基酸的编号)。下列叙述正确的是( )
A.该噬菌体DNA分子中含有2个游离的磷酸基团
B.该噬菌体DNA分子中的碱基含量遵循卡伽夫法则
C.基因D和基因E的重叠部分指导合成的氨基酸的序列不同
D.若基因D丢失三个核苷酸,会同时引起基因D、E和J突变
4.(23-24高一下. 浙江七彩阳光联盟期中)研究人员将1个含14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA,然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法错误的是( )
A.由结果可推知DNA在24h内连续复制3次
B.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键
C.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
D.若将子代DNA解开双螺旋,变成单链后,再进行密度梯度离心也能得到两条条带
5.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)β地中海贫血症属于常染色体遗传病,患者的β珠蛋白(血红蛋白的组成部分)合成受阻,原因是血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了基 因突变,正常基因D突变成致病基因d,β地中海贫血症的机理如下图,下列叙述错误的是
A.翻译形成正常β珠蛋白的过程中,必须有3种类型的RNA参与
B.正常β链含有146个氨基酸,异常β链的氨基酸数目为38
C.基因转录过程中,RNA聚合酶沿着模板链的3’→5’方向移动
D.借助显微镜,可以观察到变化原因是正常基因D中发生了碱基对的替换
6.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)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
7.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)油菜植株体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图乙表示基因B,a链是转录链,经诱导β链也能转录,从而形成双链mRNA。下列有关叙述错误的是( )
A.据图甲分析,抑制酶b合成,促进酶a合成可提高油菜产油量
B.转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U,五碳糖为核糖
C.基因B经诱导后转录出双链mRNA不能提高产油量
D.该过程体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
8.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)某学习小组在双螺旋结构模型构建活动中,尝试利用如下表所示材料构建一个含脱氧核苷酸数最多的双螺旋结构模型。各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针(足够多)代替,一个订书针代表一个键。下列叙述正确的是( )
600个
520个
A150个
G120个
T130个
C140个
A.用以上材料能构建一个含520个脱氧核苷酸的双螺旋结构模型
B.分子中每个脱氧核糖上都连接着两个磷酸基团和一个含氮碱基
C.用以上材料构建的分子模型可以有420种碱基排列方式
D.在构建该双螺旋结构模型的过程中,一共需要用到2118个订书针
9.(23-24高一下. 浙江七彩阳光联盟期中)下图表示某生物遗传信息传递和表达的过程,相关叙述错误的是( )
A.酶1为解旋酶,酶2为RNA聚合酶 B.核糖体在mRNA上从b→a移动
C.决定氨基酸1的密码子是GCC D.该图所示的生物为原核生物
10.(23-24高一下.浙江省浙江省浙东北联盟期中)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300 000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.含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
11.(23-24高一下.浙江省9+1高中联盟期中)如图表示大肠杆菌的环状DNA的复制过程,其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的结构。下列叙述正确的是( )
A.该DNA中含有2个游离的磷酸基团
B.该DNA中复制叉的形成需要DNA酶的参与
C.该DNA的复制具有双向复制的特点
D.DNA复制时以每条单链为模板,DNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端方向移动
12.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生,其可与目标mRNA配对;siRNA主要来源于外来生物,例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA(dsRNA),dsRNA经过核酸酶Dicer的加工后成为siRNA,siRNA与目标mRNA完全配对,导致mRNA被水解。请据图回答:
(1)催化过程①的酶是 ,过程①所需的原料是 。
(2)Drosha和Dicer都可以催化 键的水解,Exportin5的功能是 。
(3)过程③会导致 终止,原因是 。过程④RISC复合体中的siRNA与mRNA之间发生 ,最终导致mRNA被水解。
(4)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示。起始密码子均为AUG,则基因N转录时以 链为模板。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是 。
在基因表达中,编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%。若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸酯键有1198,则该基因表达时需要的氨基酸总数不超过 个(不考虑终止密码)。
13.(23-24高一下. 浙江绍兴市诸暨中学期中)人类中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化有关。图1为DNA甲基化机理图,图2为BDNF基因表达及调控过程。
(1)DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,据图1分析,BDNF基因的甲基化可能影响RNA聚合酶与 结合,阻断基因的 过程。
(2)图2中过程③有哪几种RNA参与 ,以 为原料,若该过程某tRNA的反密码子序列为3’-GAA-5’,则其携带的氨基酸是 。(已知密码子(5'→3')和对应的氨基酸如下:CUU亮氨酸;GAA谷氨酸;UUC苯丙氨酸;AAG赖氨酸)
(3)miRNA—195是miRNA中的一种,miRNA是人类细胞中具有调控功能的非编码RNA,据图2分析,miRNA调控基因表达的机制是 。
(4)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C—G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为 。与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性 (填“低”或“高”),判断依据是 。
(5)综合上图信息,提出治疗抑郁症的可行性方案 (写2个方面)。
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专题03 遗传的分子基础
1.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)下图为核酸的基本组成单位的模式图,下列说法正确的是( )
A.若③是胸腺嘧啶,则该核苷酸一定是胸腺嘧啶核糖核苷酸
B.蓝细菌细胞内的②只有一种
C.人体遗传物质中的③有8种,②有2种
D.DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在②③方面
【答案】D
【分析】1、由图可知,①是磷酸,②是五碳糖,③是含氮碱基。
2、DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、T、C、G;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、U、C、G。
【详解】A、若③是胸腺嘧啶,则该核苷酸可能是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,也可能是胞嘧啶脱氧核苷酸,A错误;
B、蓝细菌细胞内含有DNA和RNA两种核酸,②五碳糖有2种(核糖或脱氧核糖),B错误;
C、人体遗传物质是DNA,DNA中的③有4种(A、T、C、G),②有1种(脱氧核糖),C错误;
D、DNA的五碳糖是脱氧核糖,RNA的五碳糖是核糖;DNA的含氮碱基是A、T、C、G,RNA的含氮碱基是A、U、C、G,两者不同点表现在②③方面,D正确。
故选D。
2.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)下列关于DNA复制的叙述,错误的是( )
A.DNA复制时只以DNA的一条链作为模板
B.DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料
C.DNA复制过程需要消耗能量
D.DNA分子的复制方式是半保留复制
【答案】A
【分析】DNA复制:(1)DNA复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;(2)DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);(3)DNA复制过程:边解旋边复制;(4)DNA复制特点:半保留复制;(5)DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA;(6)DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
【详解】A、DNA复制时以DNA分子的两条链分别作模板,进行边解旋边复制,A错误;
B、DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,所以DNA复制的原料是四种脱氧核糖核苷酸,B正确;
C、DNA复制需要酶的催化作用,同时需要消耗ATP(能量),C正确;
D、DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链,这种方式叫做半保留复制,D正确。
故选A。
3.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下:脱氧核糖12个,磷酸12个,腺嘌呤5个,胸腺嘧啶3个,鸟嘌呤3个,胞嘧啶2个。其他材料充足,构建的双链DNA片段中含有的氢键数最多为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】D
【分析】双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T,C-G,且配对的碱基数目彼此相等,结合表中数据可知,这些卡片最多可形成3对A-T碱基对,2对C-G碱基对,即共形成5个脱氧核苷酸对。
【详解】ABCD、这些卡片最多可形成3对A-T碱基对,2对C-G碱基对,需10个脱氧核糖和10个磷酸,而A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此构成的双链DNA片段最多有12个氢键,ABC错误,D正确。
故选D。
4.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)下列有关肺炎链球菌的转化实验说法中,正确的是( )
A.加热致死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠尸体中提取到的细菌全都是S型活细菌
B.将S型细菌的细胞提取物加入含有R型细菌的培养基中,结果培养基中出现少量S型细菌菌落
C.S型菌导致人患肺炎的原因是其菌落外含有的荚膜起到了保护的作用
D.格里菲思实验证明了DNA是遗传物质
【答案】B
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、加热致死的S型细菌和R型细菌活细菌混合注射到小鼠体内,从小鼠尸体中提取到的细菌是S型活细菌和R型活菌,A错误:
B、将S型细菌的细胞提取物加入含有R型细菌的培养基中,由于提取物中有转化因子,因此培养基中会出现S型细菌菌落,B正确;
C、S型菌菌体外有荚膜,而非菌落,C错误;
D、格里菲思的实验证明存在转化因子,但没有证明转化因子是哪种物质,D错误。
故选B。
5.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)若生物体内DNA分子中(G+C)/(A+T)=a,(A+C)/(G+T)=b,则下列有关两个比值的叙述中错误的是( )
A.a值越大,双链DNA分子的稳定性越高
B.DNA分子一条单链及其互补链中,b值相同
C.碱基序列不同的双链DNA分子,一般a值不同
D.经半保留复制得到的双链DNA分子,b值等于1
【答案】B
【分析】DNA分子中互补碱基之和的比值在整个DNA分子、每条单链中,比值都相同;对于任意一个DNA分子中非互补碱基之和的比值恒等,等于1。
【详解】A、G与C之间三个氢键相连,A与T之间两个氢键相连,a值越大,G+C越大,双链DNA分子的稳定性越高,A正确;
B、DNA分子中互补碱基之和的比值在整个DNA分子、每条单链中,比值都相同,但是DNA分子一条单链及其互补链中,(A+C)/ (G+T) =b,不互补碱基之和之比b不一定相同,B错误;
C、DNA分子中互补碱基之和的比值即(G+C)/(A+T)=a,碱基序列不同的双链DNA分子,a值不同,C正确;
D、DNA分子中非互补碱基之和的比值等于1,(A+C)/ (G+T) =b=1,经半保留复制得到的DNA分子,b值等于1,D正确。
故选B。
6.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)如图,甲所示核糖核苷酸(NMP)的结构,乙所示脱氧核苷酸(dNMP)的结构。若图乙中3'-OH也脱氧变成-H,就变成双脱氧核苷酸(ddNMP)。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞内构成NMP和dNMP的碱基不完全相同
B.基因复制时,游离的dNMP添加到新生DNA链的3'-OH端
C.若ddNMP掺入到正在合成的DNA链中,影响DNA的正常复制
D.若DNA一条链的序列是5'-TAGAC-3',则互补链的序列是5'-GTCAA-3'
【答案】D
【分析】DNA复制:1、碱基互补配对原则:A-T、C-G。
2、条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
【详解】A、细胞内构成NMP碱基有A、U、C、G,构成dNMP的碱基有A、T、C、G,两者碱基不完全相同,A正确;
B、基因复制时,子链合成的方向是从5'到3',因此'游离的dNMP添加到新生DNA链的3'-OH端,B正确;
C、DNA复制时,游离的dNMP添加到子链的3'-OH端,而ddNMP的3'端是-H而不是-OH,无法再继续连接脱氧核苷酸,因而ddNMP掺入到DNA链中后会影响DNA的正常复制,C正确;
D、DNA的两条链是反向平行的,若DNA一条链的序列是5'-TAGAC-3',则互补链的序列是5'-GTCTA-3',D错误。
故选D。
7.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)DNA指纹技术常用于个体识别或亲子鉴定,其原理是利用每个人拥有自己独特的DNA。不同人体的 DNA差异体现在
A.碱基种类和配对方式不同 B.DNA的空间结构不同
C.脱氧核苷酸排列顺序不同 D.五碳糖和磷酸的连接方式不同
【答案】C
【分析】DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
【详解】A、不同人体的DNA都含有A、T、C、G四种碱基,且均遵循A-T、G-C的配对原则,A错误;
B、DNA的空间结构均为双螺旋结构,B错误;
C、脱氧核苷酸数量和排列顺序不同是DNA的特异性所在,C正确;
D、五碳糖和磷酸的连接方式相同,D错误。
故选C。
8.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)长期过量饮酒不仅危害身体健康,而且还能通过增加机体细胞中组蛋白乙酰化的表观修饰作用,间接对子代的性状造成一定的影响。下列叙述正确的是( )
A.组蛋白的乙酰化不利于相关基因的表达
B.乙酰化修饰改变蛋白质的空间结构,但没有影响其功能
C.表观遗传修饰对子代的影响不涉及基因序列的改变
D.组蛋白乙酰化一定不利于生物的生存
【答案】C
【分析】蛋白质乙酰化:在乙酰基转移酶的作用下,在蛋白质赖氨酸残基上添加乙酰基的过程,是细胞控制基因表达,蛋白质活性或生理过程的一种机制。
【详解】A、组蛋白的乙酰化就是用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来,使得组蛋白与DNA的缠绕力量减弱,DNA的信息就能被读取,因此乙酰化能够增加基因的表达机会,A错误;
B、“乙酰化修饰”改变了蛋白质结构,也改变了其功能,B错误;
C、表观遗传修饰对子代的影响不涉及基因序列的改变,是对DNA或蛋白质的修饰,从而影响基因表达,影响生物的性状,C正确;
D、组蛋白乙酰化对生物的生存有些是有利的,有些是不利的,D错误。
故选C。
9.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)格里菲思和艾弗里两位科学家利用肺炎链球菌对遗传物质展开探索,下列叙述正确的( )
A.R型菌外面有荚膜,在培养基上能长成粗糙型菌落
B.两位科学家均设法分开DNA和蛋白质,让其单独作用进行对比
C.格里菲思实验证明S型肺炎链球菌的DNA能使R型菌发生转化
D.艾弗里实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
【答案】D
【分析】肺炎链球菌转化实验:包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子,能将S型菌转化为R型菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用.另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、R型菌外面无荚膜,在培养基上能长成粗糙型菌落,A错误;
B、格里菲思做的是体内转化实验,没有设法分开DNA和蛋白质,B错误;
C、格里菲思实验证明S型肺炎链球菌存在转化因子使得R型可以转变为S型,C错误;
D、艾弗里进行了体外转化实验,实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而不是蛋白质,D正确。
故选D
10.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中,正确的是( )
A.中心法则总结了遗传信息在细胞内的DNA、RNA和蛋白质间的传递规律
B.基因与基因之间是独立的,不会相互作用
C.基因控制性状,基因改变则性状也一定随之改变
D.编码CFTR蛋白的基因增加了3个碱基,导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸而患囊性纤维化
【答案】A
【分析】1、基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状,但它们之间并不是一一对应的关系。基因与基因之间、基因与基因产物之间、基因与环境之间相互作用,精细的调控着生物体的性状。
2、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、中心法则体现了细胞内的遗传信息在基因(DNA),RNA和蛋白质之间的传递规律,A正确;
B、基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状,B错误;
C、基因控制性状,基因改变性状不一定改变,如A变为a,还比如:密码子具有简并性,基因变了,可能编码的氨基酸没有变,性状没有变,C错误;
D、编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸而患囊性纤维病,D错误。
故选A。
11.(23-24高一下. 浙江绍兴会稽联盟期中)DNA甲基化是表观遗传中常见的现象之一,如基因启动子序列中的胞嘧啶发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶。下列叙述正确的是( )
A.胞嘧啶发生甲基化后仍然与腺嘌呤配对
B.亲代DNA的甲基化不会遗传给子代
C.基因启动子序列中的这种变化可能会影响其与RNA聚合酶结合
D.启动子甲基化不会改变基因序列,也不会改变生物的表型
【答案】C
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如甲基化会抑制基因的表达。
【详解】A、甲基化的胞嘧啶仍能与鸟嘌呤互补配对,A错误;
B、DNA抑制基因的表达,亲代甲基化的DNA可以遗传给后代,使后代表现出相同的表型,B错误;
C、RNA聚合酶的识别位点位于基因的启动子序列,若DNA分子甲基化发生在基因的启动子序列,可能影响RNA聚合酶的识别与结合,C正确;
D、启动子甲基化不会改变基因序列,会抑制基因的表达,可能会改变生物的表型,D错误。
故选C。
12.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)在噬菌体侵染细菌的实验过程中,先将噬菌体在含32P的培养液培养12h,然后将其与35S标记的大肠杆菌混合保温,在大肠杆菌裂解前,搅拌离心并检测放射性,下列叙述正确的是( )
A.悬浮液能检测到35S的放射性,沉淀物中能检测到32P的放射性
B.仅在悬浮液可以检测到放射性,说明噬菌体的蛋白质未进入大肠杆菌内
C.仅在沉淀物可以检测到放射性,既有来自32P又有来自35S的放射性
D.仅在沉淀物可以检测到放射性,无法判断噬菌体的DNA是否进入大肠杆菌
【答案】D
【分析】噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、将噬菌体在含32P的培养液培养12h,因为没有宿主细胞,所以噬菌体无法被标记,则沉淀物中能不能检测到32P的放射性,A错误;
B、先将噬菌体在含32P的培养液培养12h,然后将其与35S标记的大肠杆菌混合保温,细胞中合成蛋白质的原料会被标记,不能确定噬菌体的蛋白质是否进入大肠杆菌内,B错误;
C、因为噬菌体无法被标记,在大肠杆菌裂解前,搅拌离心并检测放射性,所有子代噬菌体的蛋白质合成原料来自大肠杆菌,而大肠杆菌在沉淀物中,所以只能在沉淀物检测到35S放射性,C错误;
D、根据ABC分析可知,无法判断噬菌体的DNA是否进入大肠杆菌,D正确。
故选D。
13.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)据图分析“中心法则”,下列相关叙述正确的是( )
A.合成mRNA 的过程都会出现胸腺嘧啶与腺嘌呤配对现象
B.真核细胞的①只发生在细胞核,⑦只发生在细胞质
C.HIV 扩增遗传物质的过程包括②①③
D.⑦过程不遵循碱基互补配对原则
【答案】C
【分析】1、题图分析:①是DNA复制,②是RNA逆转录,③④是转录,⑤是RNA复制,⑥是RNA转录,⑦是翻译;
2、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、图中DNA转录形成mRNA的过程中会出现胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)配对现象,由于RNA中不存在碱基胸腺嘧啶,故由RNA形成mRNA的过程⑥中不会出现胸腺嘧啶与腺嘌呤配对现象,A错误;
B、真核细胞的DNA复制①主要发生在细胞核,在线粒体、叶绿体中也可以发生,B错误;
C、HIV是逆转录病毒,在宿主细胞内扩增时发生RNA→DNA、DNA→DNA、DNA→RNA的变化,即图中的②①③,C正确;
D、⑦过程是翻译过程,mRNA的密码子与tRNA的反密码子互补配对,故遵循碱基互补配对原则,D错误。
故选C。
14.(23-24高一下. 浙江省钱塘联盟期中)生物体存在表观遗传现象,下列叙述错误的是( )
A.表观遗传不改变基因的碱基序列
B.通过表观遗传的性状一定是有利的
C.生活习惯的改变也可能会影响下一代的性状
D.DNA甲基化和组蛋白乙酰化都会影响基因的表达
【答案】B
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,A正确;
B、通过表观遗传的性状不一定是有利的,例如,在某些情况下,某些表观遗传变化可能会导致生物体对环境的适应能力下降,或者增加生物体对某些疾病的易感性,B错误;
C、表观遗传具有可遗传性,即若生活习惯是由甲基化引起的,则可能会遗传给下一代,C正确;
D、DNA甲基化和组蛋白乙酰化都会影响基因的表达,如甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达,D正确。
故选B。
15.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)DNA分子片段复制的情况如图所示,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异,下列说法错误的是( )
A.b和c的碱基序列可以互补
B.a和c的碱基序列可以互补
C.a中(A+T)/(G+C)的比值与b中(A+T)/(G+C)的比值相同
D.a中(A+G)/(T+C)的比值与d中(A+G)/(T+C)的比值一般不相同
【答案】B
【分析】分析题图,图示表示DNA分子片段复制的情况,其中a和d表示模板链,b和c表示新合成的子链。母链a和子链b、母链d和子链c分别形成两个新的DNA分子,可见DNA复制方式为半保留复制
【详解】A、由于a和d碱基序列互补,则b和c的碱基序列可以互补,A正确;
B、由于a、c均能与d的碱基序列互补,则a和c的碱基序列相同,不是互补,B错误;
C、a与b的碱基序列互补,根据碱基互补配对原则,a中(A+T)/(G+C)的比值与b中(A+T)/(G+C)的比值相同,C正确;
D、a与d的碱基序列互补,根据碱基互补配对原则,a中(A+G)/(T+C)的比值与d中(A+G)/(T+C)的比值互为倒数,故一般不相同,D正确。
故选B。
16.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)DNA甲基化一般分为从头甲基化和维持甲基化两种方式。前者是指不依赖已有的甲基化DNA链,而在一个新位点产生新的甲基化。后者是指在DNA一条链的甲基化位点上经复制,互补链相关位点也出现甲基化,即在甲基化DNA半保留复制出的新生链相应位置上进行甲基化修饰的过程。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化能在修饰碱基序列的过程中改变碱基序列及遗传信息
B.DNA从头甲基化会改变基因的表达,不利于基因组的稳定性和细胞分化
C.维持甲基化可将母链的甲基化修饰复制到新生链上可能与相关酶有关
D.从头甲基化中一般DNA两条链相同位置的碱基都会被甲基化
【答案】C
【分析】DNA甲基化是表观遗传的一种类型。DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上的过程,DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。DNA甲基化一般分为从头甲基化和维持甲基化两种方式,往往不会改变基因的碱基序列,但其基因功能可发生可遗传的变异,最终导致表型改变。
【详解】A、DNA甲基化是指在有关酶的作用下,DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程,它能在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达。结合题意可知,DNA甲基化不改变DNA序列,因此也不改变遗传信息,A错误;
B、DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上的过程,可影响基因的表达过程。DNA甲基化与细胞是否分裂无关,因此高度分化的细胞中也可能发生DNA甲基化,从而影响基因的表达,DNA甲基化不改变DNA的序列,所以对基因组的稳定性和细胞分化只是可能有一定的影响,不一定是有害的,B错误;
C、DNA甲基化是指在有关酶的作用下,DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程,它能在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达。维持甲基化可将母链的甲基化修饰复制到新生链上,该过程需要相关酶的催化作用才能进行,C正确;
D、从头甲基化是指不依赖已有的甲基化DNA链,而在一个新位点产生新的甲基化,往往是DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程,其中依赖的相关酶是从头甲基化酶,该酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化,使得DNA一条链的碱基会被甲基化,D错误。
故选C。
17.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【答案】B
【分析】图示为翻译的过程,在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【详解】A、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,A错误;
B、该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;
C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;
D、若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。
故选B。
18.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起、形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段,仍然是两条游离的单链,如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.DNA分了中G与C相对含量越多、形成的杂合双链区越多
B.杂合双链区中的嘌呤碱基总数比嘧啶碱基总数少
C.形成杂合双链区的部位越多、说明这两种生物的亲缘关系越近
D.杂合双链区是基因片段。游离单链区是非基因片段
【答案】C
【分析】DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补的碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近。
【详解】A、DNA分了中G与C相对含量越多,热稳定性越强,越不容易分成单链,形成的杂合双链区越少,A错误;
B、杂合双链区中的嘌呤与嘧啶配对,所以嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等,B错误;
C、当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区,形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,C正确;
D、基因是具有遗传效的DNA片段,杂合双链区是基因片段,游离单链区也是基因片段,D错误。
故选C。
19.(23-24高一下. 浙江宁波市余姚中学期中)某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A.甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA,但不产生含的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA,也可产生不含的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质,也可产生含的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质,也不产生含的子代噬菌体
【答案】C
【分析】1、噬菌体侵染细菌实验过程:培养大肠杆菌,用、分别标记大肠杆菌→用、标记的大肠杆菌培养噬菌体→用、标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。
2、噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
【详解】A、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA,说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起,不会产生含的子代噬菌体,A正确;
B、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,在侵染过程中,DNA进入大肠杆菌体内,由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌,且DNA复制为半保留复制,所以可产生含的子代噬菌体和不含的子代噬菌体,B正确;
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,所以乙组的悬浮液含较多标记的噬菌体蛋白质,不会产生含的子代噬菌体,C错误;
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质,也不产生含的子代噬菌体,D正确。
20.(23-24高一下. 浙江宁波市余姚中学期中)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①-⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )
A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤
【答案】A
【分析】半保留复制:亲代DNA双链分离后的两条单链均可作为新链合成的模板,复制完成后的子代DNA分子的双链一条来自亲代,另一条为新合成的链。
【详解】A、细菌的DNA被15N标记后,放在14N培养基中培养,复制1次形成2个DNA分子,每个DNA分子都是一条链含有15N,另一条链一条含有14N,离心形成中带,即图中的②,A错误;
B、复制两次后形成了4个DNA分子,2个DNA分子都是一条链含有15N,另一条链含有14N,离心形成中带;另外两个DNA分子都只含有14N,离心形成轻带,即图中①,B正确;
C、随着复制次数增加(三次及三次以上),离心后都含有中带和轻带两个条带,轻带相对含量增加,即图中③,C正确;
D、细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,DNA分子的两条链都含有15N,离心形成重带,即图中的⑤,D正确。
故选A。
21.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)某DNA分子共含200个碱基对,其中一条链含胞嘧啶40个,另一条链含胞嘧啶10个。下列叙述错误的是( )
A.每条链中嘌呤与嘧啶数之比均为1∶1
B.每条链中(A+T)/(C+G)均为3∶1
C.该DNA分子复制3次需350个游离的G
D.该DNA分子中碱基之间的氢键总数为450个
【答案】A
【分析】某DNA分子共含200个碱基对,共400个碱基,C1表示1条链的胞嘧啶,其中一条链含胞嘧啶(C1)40个,另一条链含胞嘧啶(C2)10个,根据碱基互补配对原则,G1为10个,G2为40个,一条链含有200个碱基,所以A1+T1=150,A2+T2=150。
【详解】A、因为不知道每条链的A或T数量,所以每条链的嘌呤(A+G)与嘧啶数(C+T)之比无法计算,A错误;
B、某DNA分子共含200个碱基对,共400个碱基,C1表示1条链的胞嘧啶,其中一条链含胞嘧啶(C1)40个,另一条链含胞嘧啶(C2)40个,根据碱基互补配对原则,G1为10个,G2为40个,一条链含有200个碱基,所以A1+T1=150,A2+T2=150,所以(A1+T1):(G1+C1)=150:50=3:1;(A2+T2)/(G2+C2)=150:50=3:1,B正确;
C、该DNA分子复制3次,产生8个DNA,需要给7个DNA提供原料,1个DNA分子含有50个G(G1为10个,G2为40个),该DNA分子复制3次需7×50=350个游离的G,C正确;
D、该DNA分子含有A/T碱基对150个,含有G/C碱基对50个,所以氢键总数=150×2+50×3=450个,D正确。
故选A。
22.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)如图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程,图中“亲代噬菌体”已用32P标记,A,C中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。下列叙述正确的是
A.锥形瓶内的培养液要加入含32P的无机盐来培养大肠杆菌
B.若A中的少量噬菌体未侵入细菌会导致沉淀物中的放射性强度偏低
C.过程②若不充分,将会导致沉淀物中的放射性强度偏高
D.噬菌体接种在含32P脱氧核苷酸的培养基中培养,其体内的DNA会被标记上32P
【答案】B
【分析】用同位素标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,短时间保温,并搅拌、离心后,根据上清液和沉淀物中的放射性可判断进入大肠杆菌的噬菌体成分。
【详解】A、图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,由于噬菌体已被标记,所以其内不需要加入32P标记的无机盐,A错误;
B、图中A少量噬菌体未侵入细菌,搅拌离心后出现在上清液中,所以会导致上清液中的放射性强度偏高,而沉淀物中的放射性强度偏低,B正确;
C、32P标记噬菌体的DNA,过程②若不充分,将会导致外壳不能与细菌分离,但不会导致沉淀物中的放射性强度增大,C错误;
D、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因而不能接种在含32P脱氧核苷酸的培养基中培养,D错误。
故选B。
23.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)浙大一院李明定教授和马云龙博士首次利用系统生物学的方法探讨吸烟如何导致癌症发生的表观遗传学机制,证明了吸烟可以通过改变DNA甲基化而导致癌症。下列叙述错误的是( )
A.甲基化后相关基因转录被抑制
B.吸烟会对子代的性状造成影响
C.DNA甲基化是因为改变了基因中碱基的排列顺序
D.DNA甲基化的修饰可能会遗传给后代
【答案】C
【分析】表观遗传学是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。
【详解】A、甲基化后影响基因的表达,可能是因为相关基因转录被抑制,A正确;
B、吸烟会改变基因的甲基化,可能会对子代的性状造成影响,B正确;
C、DNA甲基化没有改变基因中碱基的排列顺序,但会影响基因表达,使性状发生变化,C错误;
D、DNA甲基化的修饰可能会遗传给后代,属于表观遗传,D正确。
故选C。
24.(23-24高一下. 浙江省培优联盟期中)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种,其比例为1:3
B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1:1
C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3:1
D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3:1
【答案】D
【分析】本题考查DNA复制的相关知识,要求考生识记DNA分子复制的特点,掌握DNA分子半保留复制的探索历程,能结合所学的知识准确答题。
【详解】DNA分子的两条单链均只含有14N,该大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖两代,形成4个DNA,其中2个DNA为15N14N,另外2个DNA为15N15N。;再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代,DNA为15N14N形成的子代DNA中,一个DNA为15N14N,另外1个DNA为 14N14N;而DNA为 15N15N 形成的2个子代DNA都为 15N14N;因此理论上 DNA 分子的组成类有 15N14N 和 14N14N 两种,其比例为 3:1。 故选D。
25.(23-24高一下. 浙江省培优联盟期中)下图为某基因中的一个区段,图中数字表示位置或结构。下列叙述正确的是( )
A.①③分别为、端
B.②④属于不同的嘧啶
C.该区段可以和多种酶结合
D.该区段可能含有多个密码子
【答案】C
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点是:(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;(2)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;碱基排列在内侧;(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。 碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子中含有磷酸基团的一端称为5',OH-端为3',因此①③均为3′端,A错误;
B、由题图可知,②④对应在碱基间有两个氢键,因此②④均为嘌呤碱基,B错误;
C、如图为基因的片段,这部分片段可以与DNA聚合酶、解旋酶结合完成DNA复制,可以与RNA聚合酶结合完成转录,C正确;
D、密码子在mRNA上,不是在基因中,D错误。
故选C。
26.(23-24高一下. 浙江省卓越联盟期中)1944年,美国细菌学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验,基本流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验是证实DNA是遗传物质的最早证据来源
B.该实验用到了提纯、离心和同位素示踪等技术
C.S型菌菌体外面有多糖类的荚膜
D.分离得到的各种物质须分别与活的R型菌进行混合培养,以完成相关转化实验
【答案】B
【分析】1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况。他用两种不同类型的肺炎链球菌感染小鼠。一种类型的菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,叫作S型细菌。S型细菌有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡。另一种类型的菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,叫作R型细菌。R型细菌不会使人或小鼠患病,因此无致病性。
【详解】A、通过实验,只有DNA能够使R型菌转化为S型菌,所以实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,且该实验是证实DNA是遗传物质的最早证据来源,A正确;
B、肺炎链球菌体外转化实验用到了分离、提纯和离心等技术,但没有涉及同位素示踪技术,B错误;
C、S型细菌的菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,C正确;
D、活的R型菌才具有生物活性,分离得到的各种物质须分别与活的R型菌进行混合培养,以完成相关转化实验,D正确。
故选B。
27.(23-24高一下. 浙江宁波市五校期中)材料 血红蛋白HbA含有4条肽链,其中有两条α链,两条β链。在一些镰状细胞贫血患者体内发现血红蛋白β链的氨基酸序列发生了改变,从而改变了HbA的空间结构,产生了异常血红蛋白HbS。
(1)下表是正常血红蛋白HbA与异常血红蛋白HbS的β链的氨基酸序列和密码子,图中省略的序列均相同。回答下列问题:
β链氨基酸序列
…
5
6
7
8
…
正常血红蛋白HbA的β链氨基酸序列
…
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
…
正常血红蛋白HbA的密码子
…
CCU
GAA
GAA
AAA
…
异常血红蛋白HbS的β链氨基酸序列
…
脯氨酸
缬氨酸
谷氨酸
赖氨酸
…
异常血红蛋白HbS的密码子
…
CCU
GUA
GAA
AAA
…
①血红蛋白HbA的一条α链中含141个氨基酸,一条β链中含146个氨基酸,则该血红蛋白HbA的肽键数目共有 个
②血红蛋白基因在红细胞中表达,而在其他细胞中不表达,其根本原因是 。
③据表分析,与正常血红蛋白HbA相比,异常血红蛋白HbS的空间结构发生变化的直接原因是 。
(2)下图是表示血红蛋白基因表达的部分过程,请回答下列问题:
①图示表示遗传信息的 过程,核糖体沿着mRNA移动的方向是 。(填5′→3′或3′→5′)
②图中方框内的碱基应为 ,对应的e应为 。(赖氨酸密码子为AAA,苯丙氨酸密码子为UUU)。
③此图涉及RNA有 种,形成RNA时需要 酶。
【答案】(1) 570 基因的选择性表达 正常血红蛋白HbA的β链第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸
(2) 翻译 5′→3′ UUU 赖氨酸 3 RNA聚合
【分析】由题图信息可知:异常血红蛋白HbS产生的直接原因是正常血红蛋白HbA的β链的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代;异常血红蛋白HbS产生的根本原因是编码β链的基因模板链上的碱基T被碱基A替换。
【详解】(1)①血红蛋白HbA含有4条肽链,其中有两条α链,两条β链,一条α链中含141个氨基酸,一条β链中含146个氨基酸,所以该血红蛋白HbA的肽键数目=氨基酸个数-肽链条数=141×2+146×2-4=570个。
②血红蛋白基因在红细胞中表达,而在其他细胞中不表达,究其原因是在细胞分化的过程中,发生了基因的选择性表达。
③据表分析,与正常血红蛋白HbA相比,异常血红蛋白HbS的空间结构发生变化的直接原因是正常血红蛋白HbA的β链第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸。
(2)①图示表示遗传信息的翻译过程,核糖体沿着mRNA移动的方向是5′→3′。
②图中方框内的碱基为反密码子,与mRNA链上密码子碱基互补配对,由图可知,密码子的碱基组成为AAA,反密码为UUU,所以图中方框内的碱基应为UUU,对应的e应为赖氨酸。
③此图涉及RNA有3种,分别是mRNA、tRNA和rRNA,形成RNA时需要RNA聚合酶。
28.(23-24高一下. 浙江金兰教育期中)关于DNA是遗传物质的实验推测,科学家们找到了很多直接或者间接证据,并解决了很多技术难题,提出了科学的模型,请回答下列问题:
(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是 。
(2)艾弗里完成体外转化实验后,有学者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。利用S型肺炎链球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的),有人设计了以下实验推翻该观点:
R型菌+ (填“抗青霉素的S型DNA”或“普通S型DNA”)+青霉素,若出现 ,则DNA有遗传作用。
(3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中,标记含32P的T2噬菌体的方法是 ,不用同位素14C和18O标记的原因是 。
(4)实验中用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(含31P),子代噬菌体的DNA分子中含有 (填“31P”、“32P”或“31P和32P”),原因是 。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,培养适宜时间,离心后试管中的放射性主要存在于 (填“上清液”或“沉淀物”)。
【答案】(1)S型菌和R型菌
(2) 抗青霉素的S型DNA 抗青霉素的S型菌
(3) 将不含标记的T2噬菌体放入到含32P标记的大肠杆菌培养液中 T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素
(4) 31P和32P 噬菌体的DNA(32P)进入细菌后,利用细菌中未标记的含31P的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA 沉淀物
【分析】在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,采用的实验方法是同位素标记法,具体是用32p标记DNA,35S标记蛋白质。T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记大肠杆菌→噬菌体与大肠杆菌混合培养→被标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→搅拌器中搅拌,然后离心,检测。上清液和沉淀物中的放射性物质,该实验的结论:DNA是遗传物质。
【详解】(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,部分R型活菌转化成S型菌,所以从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是S型菌和R型菌。
(2)想推翻该观点,即要证明DNA起遗传作用,且S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的),所以可以通过R型菌+抗青霉素的S型DNA+青霉素→若出现抗青霉素的S型菌,则DNA有遗传作用。
(3)噬菌体是病毒,不能直接在培养基上增殖,只能在活细胞内增殖,因此需要将其放入已有32P标记的大肠杆菌中进行培养;对于共有的元素不能用同位素标记法,所以不用同位素14C和18O标记的原因是T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素。
(4)实验中用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(含31P),由于DNA复制以含32P的DNA为母链,所以子代噬菌体的DNA分子中含有32P和31P,原因是噬菌体的DNA(32P)进入细菌后,利用细菌中未标记的含31P的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA;若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,如果适时保温,噬菌体不释放出来,则放射性只存在于沉淀中,所以离心后试管中的放射性主要存在于沉淀物。
29.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)下图为原核细胞中某基因的表达过程示意图,其中①~⑦代表不同的结构或物质,I和Ⅱ代表过程。据图回答下列问题
(1)图中I、Ⅱ代表的生理过程分别是 和 ,I过程的模板链是 。
(2)③表示的物质是 ;在过程I中,③与DNA分子的某一 相结合。
(3)图中⑤表示的是 ,其功能是 。
(4)图中⑥表示的是 ,不同种类的⑥所携带的物质种类 。(“相同”、“可能相同”、“不同”),理由是 。
(5)过程Ⅱ中⑤的移动方向是 (“从左向右”或“从右向左”),一个mRNA上结合多个⑤的意义是 。
【答案】(1) 转录 翻译 ①
(2) RNA聚合酶 启动部位
(3) 核糖体 合成蛋白质的场所
(4) tRNA/转运RNA 可能相同 大多数氨基酸有两种以上的遗传密码子
(5) 从右向左 可以同时翻译多条肽链,大大提高了翻译的效率
【分析】1、转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】(1)图中I以DNA的一条链为模板合成mRNA,故该过程代表转录,Ⅱ过程代表以mRNA为模板合成肽链,故该生理过程代表翻译。据图分析,I过程的模板链是①。
(2)③催化转录的进行,表示的物质是RNA聚合酶;在过程I中,③与DNA分子的某一启动部位相结合,从而启动转录。
(3)据图可知,图中⑤位于mRNA上,⑤表示的是核糖体,其功能是合成蛋白质的场所。
(4)图中⑥表示的是tRNA(或“转运RNA”),不同种类的⑥所携带的物质种类可能相同,原因是大多数氨基酸有两种以上的遗传密码子,故不同种类的⑥所携带的物质种类可能相同。
(5)根据肽链越长翻译的时间越早,滑动的距离越长,故过程Ⅱ中⑤的移动方向是从右向左,一个mRNA上结合多个⑤的意义是可以同时翻译多条肽链,大大提高了翻译的效率。
30.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)如图为真核生物 DNA 的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为 DNA 的结构示意图,其基本骨架由 和 (填序号)交替连接构成,④为 。
(2)从图乙可看出,该过程是从多个起点开始复制的,从而可 复制速率;图中所示的酶为 酶,作用于图甲中的 (填序号)。
(3)若用 1 个含32P 标记的 T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,培养一段时间后共释放出 300个子代噬菌体,则其中含有32P 标记的噬菌体所占的比例是 。
(4)若图甲中的亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对,将该 DNA 分子放在含有用32P 标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,则每个子代 DNA 分子的相对分子质量比原来增加 。
(5)若图乙中亲代 DNA 分子在复制时,一条链上的 G 变成了 A,则该 DNA 分子经过 n 次复制后,发生差错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的 。
【答案】(1) ① ② 胞嘧啶脱氧核苷酸
(2) 提高 解旋 ⑨
(3)1/150
(4)100
(5)1/2
【分析】1、DNA结构:(1)构成:两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;(2)外侧(骨架):脱氧核糖和磷酸交替连接;(3)内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对;(4)碱基互补配对原则:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系。
2、DNA复制的特点:边解旋边复制,半保留复制。
3、根据图甲可知,①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胞嘧啶,④为胞嘧啶脱氧核苷酸;由碱基配对原则可知,⑤为腺嘌呤,⑥为鸟嘌呤,⑦为胸腺嘧啶,⑧为胞嘧啶,⑨为氢键,⑩为磷酸二酯键。
4、根据图乙可知,表示DNA分子复制过程,有多个起点,酶能将双链DNA打开,推测为解旋酶。
【详解】(1)根据图甲分析可知,DNA的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替排列构成;图中④为胞嘧啶脱氧核苷酸。
(2)根据图乙分析可知,DNA分子的复制过程是从多个起点开始的,这样可以提高复制速率;图中所示的酶能将双链DNA打开,因此为DNA解旋酶,其作用于图甲中的⑨氢键。
(3)若用 1 个含32P 标记的 T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,则T2噬菌体只将DNA注入到大肠杆菌内,并以自己的DNA作为模板,利用大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸为原料,进行半保留复制,合成子代噬菌体的DNA,所以1 个含32P 标记的DNA分子,每条链各进入1个子代DNA内,以后不管复制多少次,最终都只有2个DNA被标记;培养一段时间后共释放出 300个子代噬菌体,则其中含有32P 标记的噬菌体有2个,所以其中含有32P 标记的噬菌体所占的比例是2÷300=1/150。
(4)若图甲中的亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对,将该 DNA 分子放在含有用32P 标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,由于亲代 DNA 分子用培养液中32P 标记的脱氧核苷酸进行半保留复制,所以复制一次后,每个子代 DNA 分子的一条链是含有32P 标记的脱氧核苷酸,另一条链是原来的母链,含有31P 的脱氧核苷酸,说明每个子代 DNA 分子的相对分子质量比亲代 DNA 分子增加了(32-31)×100=100。
(5)若图乙中亲代 DNA 分子在复制时,一条链上的 G 变成了 A,由半保留复制可知,解旋之后的单链出现差错,之后这条单链复制合成的DNA全部出错,另一条单链复制合成的DNA全部正常,所以该 DNA 分子经过 n 次复制后,发生差错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的占50%(1/2)。
31.(23-24高一下. 浙江台州市六校期中)下图1为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,图2为该菌的某段DNA序列,请据图回答下列问题。
(1)请写出图2中链的碱基序列:5'- -3'。由图1可知该菌DNA复制可发生在细胞的 (填写场所);在DNA复制时,④处化学键的断裂需要 (填写酶的名称);在进行过程Ⅰ时,④处化学键的断裂需要 (填写酶的名称)。
(2)过程Ⅰ得到的RNA需要经过 才能成为成熟的mRNA进入细胞质中用于蛋白质的合成。
(3)从图1中分析,发生在核糖体上的过程是 。决定线粒体中蛋白质的基因位于 。
(4)溴化乙啶处理细胞后发现,线粒体中的RNA含量显著减少,那么据图分析,推测溴化乙啶抑制的过程是 (填序号)。
(5)-鹅膏蕈碱会抑制图1中过程Ⅰ,将真菌接种到含Ʊ-鹅膏蕈碱的培养基上培养,发现线粒体中的RNA聚合酶显著减少,由此可推测RNA聚合酶由 中的基因指导合成,线粒体功能 (填“会”或“不会”)因此受到影响。
【答案】(1) CGT 细胞核和线粒体 解旋酶 RNA聚合酶
(2)加工
(3) Ⅱ和Ⅳ(答全给分), 细胞核和线粒体/染色体和线粒体DNA
(4)Ⅲ
(5) 细胞核 会
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。据图可知,①③表示转录,②④表示翻译。
【详解】(1)图2中β链的碱基序列:5,CGT3,;真菌DNA复制可以发生在细胞核和线粒体中;④处化学键为氢键,断裂需要解旋酶;过程Ⅰ是转录,转录时RNA聚合酶可以使氢键断裂。
(2)细胞核中转录出的RNA需要经过加工才能成为成熟的mRNA进入细胞质,作为翻译的模板。
(3)过程Ⅱ和Ⅳ表示RNA翻译形成线粒体的蛋白质,表示翻译过程,翻译的场所是核糖体;细胞核和线粒体中都存在决定线粒体中蛋白质的基因。
(4)溴化乙啶处理细胞后发现,线粒体中的RNA含量显著减少,而线粒体中的RNA是经Ⅲ获得,因此溴化乙啶抑制的过程是Ⅲ。
(5)图1中过程Ⅰ是细胞核中的基因转录,将真菌接种到含Ʊ-鹅膏蕈碱的培养基上培养,发现线粒体中的RNA聚合酶显著减少,由此可推测RNA聚合酶由细胞核中的基因指导合成;线粒体中的RNA聚合酶参与基因的转录,影响蛋白质的合成,影响其功能。
1.(23-24高一下. 浙江省强基联盟期中)肺炎链球菌的R型和S型均存在1和2两类,其中R1只能自然突变成S1,R2只能自然突变成S2,而1类和2类之间不能相互突变,且S型可引起小鼠患败血症死亡。科学家做了以下实验:将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,注入小鼠体内,小鼠死亡,体内检出的S型菌全为S2型菌;单独将加热杀死的S1型菌注入小鼠体内,小鼠正常。下列叙述正确的是( )
A.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌突变的结果
B.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌转化的结果
C.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果
D.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌转化的结果
【答案】C
【分析】题干信息分析,R2型活菌可以自然突变成S2,将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,注入小鼠体内,小鼠死亡,体内检出的S型菌全为S2型菌,说明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果。
【详解】A、S1型菌已经加热杀死,无法突变为活的S2型菌,A错误;
B、R2型活菌可以自然突变成S2,将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,注入小鼠体内,小鼠死亡,体内检出的S型菌全为S2型菌,若是转化形成的,那么检出的S型菌应全为S1型菌,B错误;
C、题干信息分析,R2型活菌可以自然突变成S2,将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,注入小鼠体内,小鼠死亡,体内检出的S型菌全为S2型菌,说明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果,C正确;
D、S2型菌出现的原因可能是R2自然突变,也可能是加热杀死的S2型菌将活的R2转变为S2,但题干信息是将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,不可能转化出S2型菌,因此只能是突变的结果,D错误。
故选C。
2.(23-24高一下. 浙江省温州市乐清中学期中)某基因(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图甲结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图乙结果。下列有关分析正确的是( )
A.X层全部是仅含14N的基因
B.W层中含15N标记的胞嘧啶有3150个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/4
D.W层与Z层的核苷酸数之比是4:1
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知:基因中含有3000个碱基,腺嘌呤占35%,则A=T=1050个, G=C=450个;DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次,得8个DNA分子,其中2个含有I4N和15N,6个只含15N;由于DNA分子为双链结构,所以加入解旋酶再离心,共得到2个含有I4N的DNA单链,14个含有 I5N的DNA单链。
【详解】A、X层是同时含14N和15N的基因,A错误;
B、W层含有15N标记的单链14条,相当于7个DNA分子,所以共含15N标记的胞嘧啶450×7=3150个,B正确;
C、X层位于中间,其DNA分子一条链含l4N,一条链含15N,1个DNA复制3次后该类型的DNA数目有2个,而Y层DNA分子只含I5N,1个DNA复制3次后该类型的DNA数目有6个,所以X层中含有碱基数是Y层的1/3, C错误;
D、W层只含14条链,Z层含有2条链,所以二者核苷酸数之比是7:1, D错误。
故选B。
3.(23-24高一下. 浙江省强基联盟期中)重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。某噬菌体的遗传物质是一种特殊的单链环状DNA。下图表示该噬菌体部分DNA的碱基排列顺序(图中的数字表示对应氨基酸的编号)。下列叙述正确的是( )
A.该噬菌体DNA分子中含有2个游离的磷酸基团
B.该噬菌体DNA分子中的碱基含量遵循卡伽夫法则
C.基因D和基因E的重叠部分指导合成的氨基酸的序列不同
D.若基因D丢失三个核苷酸,会同时引起基因D、E和J突变
【答案】C
【分析】环状DNA没有游离的磷酸基团,密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,从起始密码开始阅读,不同的基因对应的密码子阅读顺序并不相同。
【详解】A、该噬菌体的遗传物质是一种特殊的单链环状DNA,环状DNA没有游离的磷酸基团,A错误;
B、该噬菌体DNA分子为单链DNA,不存在腺嘌呤和胸腺嘧啶的含量相等,鸟嘌呤和胞嘧啶的含量相等,不遵循卡伽夫法则,B错误;
C、基因D和基因E的重叠部分密码子对应的序列相差一个碱基位点,故对应的密码子不同,指导合成的氨基酸的序列不同,C正确;
D、若基因D丢失三个核苷酸的位置在基因E内部,则会引起基因D和基因E突变,对基因J没有影响,D错误。
故选C。
4.(23-24高一下. 浙江七彩阳光联盟期中)研究人员将1个含14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA,然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法错误的是( )
A.由结果可推知DNA在24h内连续复制3次
B.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键
C.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
D.若将子代DNA解开双螺旋,变成单链后,再进行密度梯度离心也能得到两条条带
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知:将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养,因合成DNA的原料中含15N,所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点,第一代的2个DNA分子都应一条链含15N,一条链含14N。
【详解】A、由于条带1∶条带2=1∶7=2∶14,推出DNA分子有16个,说明24h内复制了4次,A错误;
B、DNA分子双链之间的碱基按照互补配对原则配对且形成氢键,解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键,B正确;
C、根据条带的数目和位置判断DNA的标记情况,DNA的复制方式为半保留复制符合上述图示结果,C正确;
D、若将子代DNA解开双螺旋,变成单链后,再进行密度梯度离心也能得到两条条带,其中有两条链为亲本的两条链为14N,在轻带,另外14条DNA链全为15N,在重带,D正确。
故选A。
5.(23-24高一下. 浙江丽水市五校联考期中)β地中海贫血症属于常染色体遗传病,患者的β珠蛋白(血红蛋白的组成部分)合成受阻,原因是血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了基 因突变,正常基因D突变成致病基因d,β地中海贫血症的机理如下图,下列叙述错误的是
A.翻译形成正常β珠蛋白的过程中,必须有3种类型的RNA参与
B.正常β链含有146个氨基酸,异常β链的氨基酸数目为38
C.基因转录过程中,RNA聚合酶沿着模板链的3’→5’方向移动
D.借助显微镜,可以观察到变化原因是正常基因D中发生了碱基对的替换
【答案】D
【分析】由图可知,β珠蛋白基因突变后,第39位的密码子变成了终止密码子,会导致合成的肽链缩短。
【详解】A、翻译形成正常β珠蛋白的过程中,必须有3种类型的RNA参与,他们分别是mRNA、rRNA、tRNA,A正确;
B、由图可知,正常β链形成时第147位密码子为终止密码子,故含有146个氨基酸,异常β链形成时第39位密码子为终止密码子,故异常β链的氨基酸数目为38,B正确;
C、转录时,子链沿着5’→3’方向延伸,即RNA 聚合酶沿着模板链的3’→5’方向移动,C正确;
D、基因D中发生的碱基对的替换属于基因突变,显微镜无法观察到,D错误。
故选D。
6.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)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
【答案】B
【分析】图示重叠基因的起始和终止位点不同,对应的氨基酸序列不同;DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸;DNA分子的两条链是反向平行的规则的双螺旋结构。
【详解】A、根据图示信息,D基因编码152个氨基酸,但D基因上包含终止密码子对应序列,故应包含459个碱基,A错误;
B、分析图示信息,E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列5′-GTACGC-3′,根据DNA分子两条链反向平行,其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′,B正确;
C、DNA的基本单位是脱氧核糖核酸,噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸,C错误;
D、E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,但重叠序列编码的氨基酸序列不相同,D错误。
故选B。
7.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)油菜植株体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图乙表示基因B,a链是转录链,经诱导β链也能转录,从而形成双链mRNA。下列有关叙述错误的是( )
A.据图甲分析,抑制酶b合成,促进酶a合成可提高油菜产油量
B.转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U,五碳糖为核糖
C.基因B经诱导后转录出双链mRNA不能提高产油量
D.该过程体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【答案】C
【分析】分析题图:图甲为油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后的两条转变途径。抑制酶b的合成,能促进生成油脂;抑制酶a的合成,能促进生成氨基酸。单链mRNA能够与核糖体结合,完成翻译过程,而双链mRNA不能与核糖体结合,因而也就不能翻译出蛋白质,即不能合成相应的酶。
【详解】A、由图甲可以看出,抑制酶b的合成或促进酶a的合成,均能促进生成油脂,提高油菜产油量,A正确;
B、图乙基因是有遗传效应的DNA片段,构成DNA的单体是脱氧核苷酸,含有脱氧核糖和T,而转录出的双链mRNA中构成RNA的单体是核糖核苷酸,含有核糖和U,故转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U,五碳糖为核糖,B正确;
C、根据图解,基因B的两条链是α链和β链,两条链互补,按照碱基互补配对原则由α链和β链分别为模板转录形成的两条mRNA链也互补,从而形成双链mRNA,双链mRNA不能与核糖体结合,从而导致基因B不能合成酶b,而细胞能正常合成酶a,PEP在酶a的作用下都转化成油脂,使油菜的产油率提高,C错误;
D、酶a能催化形成油脂,酶b能催化形成氨基酸,图示过程体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,D正确。
故选C。
8.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)某学习小组在双螺旋结构模型构建活动中,尝试利用如下表所示材料构建一个含脱氧核苷酸数最多的双螺旋结构模型。各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针(足够多)代替,一个订书针代表一个键。下列叙述正确的是( )
600个
520个
A150个
G120个
T130个
C140个
A.用以上材料能构建一个含520个脱氧核苷酸的双螺旋结构模型
B.分子中每个脱氧核糖上都连接着两个磷酸基团和一个含氮碱基
C.用以上材料构建的分子模型可以有420种碱基排列方式
D.在构建该双螺旋结构模型的过程中,一共需要用到2118个订书针
【答案】D
【分析】分析表格:根据碱基互补配对原则,只能形成130个A-T碱基对,120个C-G碱基对,即共需要500个碱基,则需要500个脱氧核糖和500个磷酸基团,连接成500个脱氧核苷酸。连接一个脱氧核苷酸需要2个订书钉,连接500个脱氧核苷酸需要500×2个订书钉;500个脱氧核苷酸连接形成2条脱氧核苷酸链会形成(250-1)×2个磷酸二酯键,需要订书钉(250-1)×2个;A-T碱基对之间是2个氢键,130个A-T碱基对需要130×2个订书钉,C-G碱基对是3个氢键,120个C-G碱基对需要120×3个订书钉。
【详解】A、据分析可知,用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型,A错误;
B、DNA 分子一条链中最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸基团,B错误;
C、由于不知道DNA单链上A、T、G、C的数目,故无法确定碱基排列方式的种类,C错误;
D、用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型,在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中,一共需要用到订书针的数目为500×2+(250-1)×2+130×2+120×3=2118个,D正确。
故选D。
9.(23-24高一下. 浙江七彩阳光联盟期中)下图表示某生物遗传信息传递和表达的过程,相关叙述错误的是( )
A.酶1为解旋酶,酶2为RNA聚合酶 B.核糖体在mRNA上从b→a移动
C.决定氨基酸1的密码子是GCC D.该图所示的生物为原核生物
【答案】B
【分析】转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、图中显示了DNA复制、转录和翻译过程,其中酶1为解旋酶,酶2为RNA聚合酶,A正确;
B、核糖体在mRNA上从a→b移动,进而合成了多肽链,B错误;
C、密码子是mRNA上的三个相邻的碱基组成的能决定一个氨基酸,结合图示可以看出,决定氨基酸1的密码子是GCC,C正确;
D、图中所示的生物转录和翻译同时、同地进行,因而所示的生物为原核生物,D正确。
故选B。
10.(23-24高一下.浙江省浙江省浙东北联盟期中)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300 000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.含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
【答案】C
【分析】NA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
由于一个DNA分子中腺嘌呤占全部碱基的20%,则腺嘌呤=胸腺嘧啶=5000×2×20%=2000个,鸟嘌呤=胞嘧啶5000×2×30%=3000个。
【详解】A、该过程至少需要3000×(100-1)=2.97×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸,A错误;
B、噬菌体增殖需要细菌提供原料和酶等,但模板是噬菌体的DNA,B错误;
C、由于释放出的100个子代噬菌体中,含32P的有2个,只含31P的子代噬菌体有98个,所以二者比例为1∶49,C正确;
D、由于释放出的100个子代噬菌体中,含32P的有2个,所以含32P与含31P的子代噬菌体的比例为2∶100=1∶50,D错误。
故选C。
11.(23-24高一下.浙江省9+1高中联盟期中)如图表示大肠杆菌的环状DNA的复制过程,其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的结构。下列叙述正确的是( )
A.该DNA中含有2个游离的磷酸基团
B.该DNA中复制叉的形成需要DNA酶的参与
C.该DNA的复制具有双向复制的特点
D.DNA复制时以每条单链为模板,DNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端方向移动
【答案】C
【分析】DNA半保留复制的过程:解旋提供模板、碱基互补配对、聚合形成子链、母子链双螺旋。
【详解】A、质粒DNA分子是环状的,其中不含游离的磷酸基团,A错误;
B、根据质粒DNA的复制图,复制叉是DNA复制延伸处的“Y型结构”,表示DNA正在复制,所以需要解旋酶的参与,B错误;
C、从图示质粒DNA的复制过程中可以看出,质粒DNA是单起点的双向复制,C正确;
D、DNA复制时以每条单链为模板,DNA聚合酶沿模板链的3'端向5'端方向移动,而子链的延伸方向是5'端向3'端,D错误。
故选C。
12.(23-24高一下. 浙江宁波市北仑中学期中)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生,其可与目标mRNA配对;siRNA主要来源于外来生物,例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA(dsRNA),dsRNA经过核酸酶Dicer的加工后成为siRNA,siRNA与目标mRNA完全配对,导致mRNA被水解。请据图回答:
(1)催化过程①的酶是 ,过程①所需的原料是 。
(2)Drosha和Dicer都可以催化 键的水解,Exportin5的功能是 。
(3)过程③会导致 终止,原因是 。过程④RISC复合体中的siRNA与mRNA之间发生 ,最终导致mRNA被水解。
(4)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示。起始密码子均为AUG,则基因N转录时以 链为模板。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是 。
在基因表达中,编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%。若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸酯键有1198,则该基因表达时需要的氨基酸总数不超过 个(不考虑终止密码)。
【答案】(1) RNA聚合酶 核糖核苷酸
(2) 磷酸二酯键 将前导miRNA从细胞核转运到细胞质
(3) 翻译 miRNA可与目标mRNA配对,进而导致翻译过程终止 碱基互补配对
(4) a 由GUC变为UUC 20
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关;一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】(1)①过程是转录过程,由RNA聚合酶催化,以核糖核苷酸作为原料。
(2)Drosha和Dicer在加工前体miRNA的过程中水解了磷酸二酯键;前体miRNA在细胞核合成,Exportin5将前体RNA运出细胞核,进入细胞质。
(3)mRNA是翻译的模板,由于miRNA可与目标mRNA配对,会导致翻译的终止。RISC复合体中的RNA与mRNA之间发生碱基互补配对,进行识别,复合体中的蛋白质最终导致mRNA被水解。
(4)起始密码子均为AUG,则对应的DNA模板链上的碱基序列是TAC,据图中的碱基序列分析,基因N的a链上含有TAC,故基因N转录时以a链为模板。起始密码子均为AUG,基因H应以b链为模板进行转录,转录方向从左往右,突变前模板链的碱基序列是CAG,转录对应的密码子是GUC,突变后模板链的碱基序列是AAG,转录对应的密码子是UUC,因此,其对应密码子的变化是由GUC变为UUC。一个基因有两条单链构成,现有磷酸酯键有1198,故DNA单链有600个脱氧核苷酸,由于在基因表达中,编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%,故转录而来的mRNA能用于翻译的只有60个核苷酸,mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子,决定一个氨基酸,故该基因表达时需要的氨基酸总数不超过20个。
13.(23-24高一下. 浙江绍兴市诸暨中学期中)人类中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化有关。图1为DNA甲基化机理图,图2为BDNF基因表达及调控过程。
(1)DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,据图1分析,BDNF基因的甲基化可能影响RNA聚合酶与 结合,阻断基因的 过程。
(2)图2中过程③有哪几种RNA参与 ,以 为原料,若该过程某tRNA的反密码子序列为3’-GAA-5’,则其携带的氨基酸是 。(已知密码子(5'→3')和对应的氨基酸如下:CUU亮氨酸;GAA谷氨酸;UUC苯丙氨酸;AAG赖氨酸)
(3)miRNA—195是miRNA中的一种,miRNA是人类细胞中具有调控功能的非编码RNA,据图2分析,miRNA调控基因表达的机制是 。
(4)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C—G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为 。与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性 (填“低”或“高”),判断依据是 。
(5)综合上图信息,提出治疗抑郁症的可行性方案 (写2个方面)。
【答案】(1) 启动部位 转录
(2) rRNA、mRNA、tRNA 氨基酸 亮氨酸
(3)miRNA与所调控基因的mRNA碱基互补配对,从而抑制基因的翻译来调控基因表达
(4) 1/2 低 异常DNA分子中由原来的C-G碱基对变成了A-T碱基对,而C-G碱基对中的氢键比A-T碱基对多
(5)抑制miRNA-195的合成;影响BDNF表观遗传(降低该基因的甲基化水平)
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。 DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响,这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
【详解】(1) RNA聚合酶参与转录过程,转录时,RNA聚合酶与启动部位结合,启动转录;BDNF基因的甲基化可能影响RNA聚合酶与启动部位结合,抑制转录过程。
(2)图2中过程③为翻译过程,有3种RNA参与,其中rRNA是核糖体的成分之一,tRNA搬运氨基酸,mRNA作为翻译的模板;翻译的原料是氨基酸;反密码子序列为3’-GAA-5’,密码子的序列为5’-CUU-3’,对应亮氨酸。
(3)miRNA与所调控基因的mRNA碱基互补配对,从而抑制基因的翻译来调控基因的表达。
(4) 若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C- G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,该变化发生在DNA分子的一条链中,则由发生改变的单链经过复制产生的子代DNA分子均发生异常,而由正常的单链为模板复制产生的子代DNA分子均正常,据此可推测该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为1/2。异常DNA分子中由原来的C—G碱基对变成了A—T碱基对,且C—G碱基对中氢键的数目多,因此与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性低。
(5) BDNF为脑源性神经营养因子,BDNF基因的正常表达有利于缓解抑郁,因此设法影响BDNF表观遗传改变,抑制miRNA—195的合成可作为治疗抑郁症的可行性方案。
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