内容正文:
专题01 遗传的分子基础
1.(23-24高一下·上海黄浦·期末)图1和图2是生物结构模式图,图3显示了人类从受精卵到婴儿期间的生长与发育。
(1)图1和图2所表示生物的根本区别是有无____________。
A.细胞结构 B.核膜 C.增殖能力 D.遗传物质
(2)图1所示的细胞中结构⑦的功能特点是 ;图2所示生物的组成成分是 。
(3)若将图1细胞磨碎、离心,可在试管中形成一系列的层次,其中有一层含有许多呼吸酶,这层最可能的成分是____________。
A.细胞核 B.中心体 C.核糖体 D.线粒体
(4)图1所示结构进行有丝分裂时,在间期倍增,并在前期分开的结构是 (选填序号)。
(5)图1中参与蛋白质合成的细胞器是____________。
A.② B.④ C.⑤ D.六
(6)有丝分裂所产生的两个子细胞与母细胞在遗传上一致,原因是 。
①DNA精确复制②染色质变成染色体③染色体均匀分配④同源染色体配对
(7)若图2为大肠杆菌噬菌体,用35S对其进行标记,使其侵染细菌繁殖出子代噬菌体。子代噬菌体中 (能/不能)检测到放射性标记。
(8)下图是胎儿手的发育过程,其中手指的出现不涉及____________。
A.蛋白质合成上的差异 B.细胞分裂
C.细胞遗传物质差异 D.细胞分化
(9)多数慢性鼻窦炎患者会因嗅觉神经元受伤而发生某种程度的嗅觉失灵。当炎症持续存在时,嗅觉基底层干细胞只能自我更新,无法再生嗅觉神经元。由此说明炎症阻碍____________。
A.细胞衰老 B.细胞生长 C.细胞分裂 D.细胞分化
2.(23-24高一下·上海青浦·期末)蜜蜂 (2n=32)属于真社会性动物,蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。
(1)由题干信息可知,蜜蜂的性别取决于 。
A.染色体数目 B.性染色体类型
C.染色体类型 D.性染色体上的基因
(2)在工蜂体细胞有丝分裂中,与纺锤体形成密切相关的细胞器是 。
雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如图1所示,其中数字代表过程,字母代表细胞。
(3)下列关于雄蜂的叙述正确的是 。
A.雄蜂细胞中最多含 16条染色体
B.雄蜂在减数分裂时不会出现联会现象
C.细胞 a 中染色体和DNA 的比值为 1:1
D.细胞 d 正在发生同源染色体的分开
(4)据图1描述雄蜂产生精子的过程和人体(男性)产生精子过程的两个不同点。
蜜蜂是完全变态发育的昆虫,经历受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,而以花蜜为食的幼虫则发育成工蜂,幼虫发育成蜂王的机理如图所示:
(5)下列关于蜂王和工蜂的发育机制叙述正确的是 。
A.Dnmt3基因表达的产物是一种 DNA 甲基化酶
B.部分被甲基化的基因的遗传信息不发生改变
C.DNA 甲基化可能干扰了 RNA 聚合酶与启动子的结合
D.敲除Dnmt3基因后幼虫不能育成蜂王
E.工蜂的甲基化水平能遗传给后代
3.(23-24高一下·上海青浦·期末)新冠病毒奥密克戎是一种RNA病毒,图1显示了肺泡上皮细胞的局部亚显微结构,新冠病毒奥密克戎正在侵染该细胞。图2为奥密克戎繁殖的原理(序号代表具体过程)。请据图回答问题:
(1)据图1分析,肺泡上皮细胞质膜的主要组成成分为 。图中具有双层膜的细胞结构有 (填编号)。图中能合成病毒蛋白的结构是 (填编号)。
(2)图1中,病毒进入肺泡上皮细胞的过程体现了细胞质膜的 。
(3)新冠病毒进入细胞后,释放出的遗传物质能直接与图1中的⑤结合,则推测病毒的遗传物质能“伪装”成细胞中的 。
A.DNA B.rRNA C.mRNA D.tRNA
(4)据图2可知,奥密克戎侵染宿主细胞的过程中,②和④过程名称分别是 、 。 (选填字母)
A.逆转录 B.RNA复制 C. 转录 D.翻译
(5)病毒从感染宿主细胞到子代病毒的排出,体现宿主细胞结构与功能关系正确的是 。
A.溶酶体中的酶水解病毒衣壳蛋白质
B.中心体协助病毒RNA的移动
C.细胞核控制病毒RNA 聚合酶的合成
D.高尔基体加工分泌子代病毒颗粒
(6)当前,市面上各种抗炎、退烧药物被抢购一空。根据所学知识,你认为理想的抗新冠病毒药物可以是 。
A.各类抗菌素
B.与新冠病毒RNA 互补的 siRNA
C.抑制新冠病毒进入宿主细胞
D.抑制新冠病毒衣壳蛋白质的水解作用
E.抑制病毒蛋白与RNA 的组装
4.(23-24高一下·上海青浦·期末)人体中O₂主要由血管中的红细胞运输。红细胞增多症是一种表现为单位容积血液中红细胞数目高于参考值的血液疾病,有多种类型。如与低氧适应有关的继发性红细胞增多症,是由缺氧诱导因子(HIF-1a)在缺氧状态下通过调控促红细胞生长因子(EPO)基因的表达而造成红细胞数目增加的情况,相关机制示意如图1,其中甲~丁表示生理过程。
(1)EPO基因所蕴含的遗传信息是 。
A.磷酸数量 B.五碳糖种类 C.碱基序列 D.氨基酸序列
(2)图中过程甲是 ,需要的原料有 。 (编号选填)
①DNA 复制 ②转录 ③翻译 ④氨基酸 ⑤脱氧核苷三磷酸 ⑥核糖核苷三磷酸
(3)若过程乙中甲硫氨酰 tRNA 的反密码子序列为5'-CAU-3'则其识别的密码子序列为5' 3' 。
(4)促红细胞生长因子(EPO)是由166个氨基酸组成的蛋白质,推测EPO基因至少含有 个碱基(不考虑终止密码子)。
(5)图中过程丙为 。
A.细胞分裂 B.细胞分化 C.细胞伸长 D.细胞生长
(6)下列对过程丙和过程丁的特点叙述,正确的是 。
A.过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成
B.过程丙细胞功能改变,过程丁细胞功能不变
C.过程丙遗传信息改变,过程丁遗传信息不变
D.过程丙细胞数量不变,过程丁细胞数量改变
(7)运动员们通过高原训练以提升运动机能。据图推测,在高原运动训练者体内可能发生 。 (填编号)
①EPO基因表达增强②红细胞数目升高 ③EPO分泌减少④EPO 基因含量升高
(8)若要利用RNA 干扰抑制EPO 基因的表达, 则设计的RNA 序列应 (填编号)
①与 EPO 基因的模板链互补②与EPO基因的编码链互补③与产生 EPO基因产生的mRNA 互补④与识别EPO 基因 mRNA 的 tRNA 互补
5.(22-23高一下·上海·期末)如图为某基因行使功能的过程,字母代表过程,数字标号代表物质,据图回答:
(1)完成遗传信息表达的是 (填字母)过程,能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是 (填标号)。进行b过程所需的酶有 ,它的作用是 。
(2)图中含有五碳糖的物质有 (填标号):图中⑤所运载的氨基酸是 。(密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸)
(3)图中信使RNA对应的DNA片段连续复制两次还需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个。
(4)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。完成a过程需要的酶有 ,原料是 。HIV病毒的遗传信息传递与表达的途径是(用类似下图的形式表述):
(5)在制作DNA双螺旋结构模型时,某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是( )
材料种类
脱氧核糖
磷酸基团
代表化学键的小棒
碱基
A
T
C
G
数量(个)
60
30
足量
15
10
5
15
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸
C.制作出的DNA双链模型最多能含35个氢键
D.制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段
(6)同学们用相同的材料搭建DNA模型,但不同的学生搭建的DNA模型不同,这是因为DNA具有 性。
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专题01 遗传的分子基础
1.(23-24高一下·上海黄浦·期末)图1和图2是生物结构模式图,图3显示了人类从受精卵到婴儿期间的生长与发育。
(1)图1和图2所表示生物的根本区别是有无____________。
A.细胞结构 B.核膜 C.增殖能力 D.遗传物质
(2)图1所示的细胞中结构⑦的功能特点是 ;图2所示生物的组成成分是 。
(3)若将图1细胞磨碎、离心,可在试管中形成一系列的层次,其中有一层含有许多呼吸酶,这层最可能的成分是____________。
A.细胞核 B.中心体 C.核糖体 D.线粒体
(4)图1所示结构进行有丝分裂时,在间期倍增,并在前期分开的结构是 (选填序号)。
(5)图1中参与蛋白质合成的细胞器是____________。
A.② B.④ C.⑤ D.六
(6)有丝分裂所产生的两个子细胞与母细胞在遗传上一致,原因是 。
①DNA精确复制②染色质变成染色体③染色体均匀分配④同源染色体配对
(7)若图2为大肠杆菌噬菌体,用35S对其进行标记,使其侵染细菌繁殖出子代噬菌体。子代噬菌体中 (能/不能)检测到放射性标记。
(8)下图是胎儿手的发育过程,其中手指的出现不涉及____________。
A.蛋白质合成上的差异 B.细胞分裂
C.细胞遗传物质差异 D.细胞分化
(9)多数慢性鼻窦炎患者会因嗅觉神经元受伤而发生某种程度的嗅觉失灵。当炎症持续存在时,嗅觉基底层干细胞只能自我更新,无法再生嗅觉神经元。由此说明炎症阻碍____________。
A.细胞衰老 B.细胞生长 C.细胞分裂 D.细胞分化
【答案】(1)A
(2) 选择透过性 蛋白质和核酸
(3)D
(4)③
(5)C
(6)①③
(7)不能
(8)C
(9)D
【分析】1、细胞分化:(1)概念:在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程。(2)特征:具有持久性、稳定性和不可逆性。(3)意义:是生物个体发育的基础。(4)原因:基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变。
2、细胞凋亡是细胞的编程性死亡,细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的;细胞凋亡对于多细 胞生物体完成正常发育,维持内环境相对稳定,以及抵御各种外界因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】(1)图1是细胞结构,图2是噬菌体没有细胞结构,所以图1和图2表示生物的根本区别是有无细胞结构,A符合题意。
故选A。
(2)图1所示的细胞中结构⑦是细胞膜,其功能特点是具有选择透过性。图2所示生物是噬菌体,组成成分是蛋白质和核酸(DNA)。
(3)动物细胞中含有呼吸酶的结构即是进行呼吸作用的场所,在线粒体、细胞质基质内能进行呼吸作用,含有大量的呼吸酶,D符合题意。
故选D。
(4)③中心体在细胞分裂的间期倍增,并在前期分开,参与形成纺锤体。
(5)图1中参与蛋白质合成的细胞器是核糖,即图中的⑤,C符合题意。
故选C。
(6)有丝分裂前的间期DNA精确复制,后期染色体均匀分配,所以有丝分裂所产生的两个子细胞与母细胞在遗传上一致,①③符合题意。
故选①③。
(7)若图2为大肠杆菌噬菌体,用35S对其进行标记,蛋白质被标记,DNA没有被标记,使其侵染细菌繁殖出子代噬菌体,只有DNA进入大肠杆菌,则噬菌体利用大肠杆菌的原料合成蛋白质,则子代噬菌体中不能检测到放射性标记。
(8)A、此过程中有细胞增殖、细胞分化和细胞凋亡,不同种类的细胞蛋白质合成上有差异,A正确;
B、胎儿手的发育过程中有细胞分裂,B正确;
C、细胞分化的过程中遗传物质不发生改变,C错误;
D、胎儿手的发育过程中有细胞分化,形成不同种类的细胞,D正确。
故选C。
(9)ABC、根据题干信息,“当炎症持续存在时,嗅觉基底层干细胞只能自我更新”,说明细胞能衰老、生长和分裂,ABC不符合题意;
D、根据题干信息,“无法再生嗅觉神经元”,说明无法细胞分化,进而形成特定的组织和器官,由此说明炎症阻碍了细胞分化,D符合题意。
故选D。
2.(23-24高一下·上海青浦·期末)蜜蜂 (2n=32)属于真社会性动物,蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。
(1)由题干信息可知,蜜蜂的性别取决于 。
A.染色体数目 B.性染色体类型
C.染色体类型 D.性染色体上的基因
(2)在工蜂体细胞有丝分裂中,与纺锤体形成密切相关的细胞器是 。
雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如图1所示,其中数字代表过程,字母代表细胞。
(3)下列关于雄蜂的叙述正确的是 。
A.雄蜂细胞中最多含 16条染色体
B.雄蜂在减数分裂时不会出现联会现象
C.细胞 a 中染色体和DNA 的比值为 1:1
D.细胞 d 正在发生同源染色体的分开
(4)据图1描述雄蜂产生精子的过程和人体(男性)产生精子过程的两个不同点。
蜜蜂是完全变态发育的昆虫,经历受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,而以花蜜为食的幼虫则发育成工蜂,幼虫发育成蜂王的机理如图所示:
(5)下列关于蜂王和工蜂的发育机制叙述正确的是 。
A.Dnmt3基因表达的产物是一种 DNA 甲基化酶
B.部分被甲基化的基因的遗传信息不发生改变
C.DNA 甲基化可能干扰了 RNA 聚合酶与启动子的结合
D.敲除Dnmt3基因后幼虫不能育成蜂王
E.工蜂的甲基化水平能遗传给后代
【答案】(1)A
(2)中心体
(3)A
(4)雄峰减数分裂Ⅰ后期,没有同源染色体分离,只产生一个次级精母细胞,人体减数分裂Ⅰ后期,同源染色体发生分离,产生两个次级精母细胞;雄峰次级精母细胞减数分裂Ⅱ时,细胞质不均等分裂,最终只产生一个精细胞,而人体细胞进行减数分裂Ⅱ时,细胞质均等分裂,最终产生4个精细胞
(5)ABC
【分析】表观遗传:生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】(1)蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,含有32条染色体,二雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来,含16条染色体,所以蜜蜂的性别由染色体数目决定。
故选A。
(2)在工蜂体细胞有丝分裂中,中心体发出星射线组成纺锤体。
(3)A、雄峰体细胞有16条染色体,当其进行有丝分裂时,在后期含有32条染色体,A错误;
B、雄峰不含同源染色体,所以减数分裂时不会出现联会的现象,B正确;
C、细胞a中的染色体含有姐妹染色单体,所以染色体和DNA的比值为1:2,C错误;
D、细胞d正在发生姐妹染色单体分开,D错误。
故选B。
(4)雄峰减数分裂Ⅰ后期,没有同源染色体分离,只产生一个次级精母细胞,人体减数分裂Ⅰ后期,同源染色体发生分离,产生两个次级精母细胞;雄峰次级精母细胞减数分裂Ⅱ时,细胞质不均等分裂,最终只产生一个精细胞,而人体细胞进行减数分裂Ⅱ时,细胞质均等分裂,最终产生4个精细胞。
(5)A、抑制Dnmt3基因表达后可以显著降低幼虫体内基因的甲基化水平,说明其表达产物可能是一种DNA甲基化酶,A正确;
B、DNA甲基化没有改变碱基序列,属于表观遗传,因此被甲基化的基因的遗传信息不发生改变,B正确;
C、DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与启动子的结合,阻止转录过程,C正确;
D、NMT3基因使胞嘧啶甲基化,通过一系列作用最终使得幼虫不能发育为蜂王,敲除该基因,幼虫可能发育为蜂王,D错误;
E、工蜂不能产生配子,所以其甲基化水平不能遗传给后代,E错误。
故选ABC。
3.(23-24高一下·上海青浦·期末)新冠病毒奥密克戎是一种RNA病毒,图1显示了肺泡上皮细胞的局部亚显微结构,新冠病毒奥密克戎正在侵染该细胞。图2为奥密克戎繁殖的原理(序号代表具体过程)。请据图回答问题:
(1)据图1分析,肺泡上皮细胞质膜的主要组成成分为 。图中具有双层膜的细胞结构有 (填编号)。图中能合成病毒蛋白的结构是 (填编号)。
(2)图1中,病毒进入肺泡上皮细胞的过程体现了细胞质膜的 。
(3)新冠病毒进入细胞后,释放出的遗传物质能直接与图1中的⑤结合,则推测病毒的遗传物质能“伪装”成细胞中的 。
A.DNA B.rRNA C.mRNA D.tRNA
(4)据图2可知,奥密克戎侵染宿主细胞的过程中,②和④过程名称分别是 、 。 (选填字母)
A.逆转录 B.RNA复制 C. 转录 D.翻译
(5)病毒从感染宿主细胞到子代病毒的排出,体现宿主细胞结构与功能关系正确的是 。
A.溶酶体中的酶水解病毒衣壳蛋白质
B.中心体协助病毒RNA的移动
C.细胞核控制病毒RNA 聚合酶的合成
D.高尔基体加工分泌子代病毒颗粒
(6)当前,市面上各种抗炎、退烧药物被抢购一空。根据所学知识,你认为理想的抗新冠病毒药物可以是 。
A.各类抗菌素
B.与新冠病毒RNA 互补的 siRNA
C.抑制新冠病毒进入宿主细胞
D.抑制新冠病毒衣壳蛋白质的水解作用
E.抑制病毒蛋白与RNA 的组装
【答案】(1) 蛋白质和脂质 ②和⑥ ⑤
(2)流动性
(3)C
(4) B D
(5)AD
(6)BCDE
【分析】分析题图:图1中①为病毒蛋白,②为线粒体,③为高尔基体,④为内质网,⑤为核糖体,⑥为核膜;图2中①④为翻译,②③为复制。
【详解】(1)细胞质膜属于生物膜,生物膜的主要组成成分是蛋白质和脂质;图中②线粒体和⑥核膜具有双层膜结构。核糖体是蛋白质的合成场所,所以能合成病毒蛋白的结构是⑤核糖体。
(2)新冠病毒奥密克戎通过胞吞的方式进入肺泡上皮细胞,该过程与细胞质膜的流动性有关。
(3)图1中的⑤为核糖体,是蛋白质的合成场所,新冠病毒进入细胞后,释放出的遗传物质能直接与核糖体结合,进而完成翻译过程,则推测病毒的遗传物质能“伪装”成细胞中的mRNA,作为翻译的模板。综上所述,C正确,ABD错误。
故选C。
(4)图2中②过程以+RNA为模板,产物为-RNA,说明②过程为RNA的复制过程;
故选B。
④过程以RNA为模板,产物是病毒蛋白,说明④过程名称是翻译。
故选D。
(5)A、溶酶体是细胞的消化车间,因此溶酶体中的酶能水解病毒衣壳蛋白质,体现宿主细胞结构与功能相适应,A正确;
B、中心体为无膜结构的细胞器,与细胞有丝分裂有关,但不能协助病毒RNA的移动,B错误;
C、图中显示,病毒RNA能控制病毒RNA聚合酶的合成,C错误;
D、高尔基体与动物细胞分泌物的形成有关,而子代病毒的释放可通过胞吐方式完成,因此可知推测高尔基体参与加工分泌子代病毒颗粒,体现宿主细胞结构与功能相适应,D正确。
故选AD。
(6)A、各类抗菌素即为各种抗体,抗体能与特定抗原发生特异性结合,因此各类抗菌素未必能针对该病毒,A错误;
B、与新冠病毒RNA 互补的 siRNA,能干扰或阻止新冠病毒RNA的复制,从而能抑制病毒的增殖过程,进而达到治愈的目的,B正确;
C、抑制新冠病毒进入宿主细胞的药物可以阻碍病毒入侵人体细胞,病毒不能进入细胞内增殖,从而达到降低体内病毒含量的目的,C正确;
D、若某药物能抑制新冠病毒衣壳蛋白质的水解作用,则病毒的核酸无法释放,不能在宿主细胞中完成增殖,D正确。
E、抑制病毒蛋白与RNA 的组装,不能形成病毒,能达到治愈的目的,E正确。
故选BCDE。
4.(23-24高一下·上海青浦·期末)人体中O₂主要由血管中的红细胞运输。红细胞增多症是一种表现为单位容积血液中红细胞数目高于参考值的血液疾病,有多种类型。如与低氧适应有关的继发性红细胞增多症,是由缺氧诱导因子(HIF-1a)在缺氧状态下通过调控促红细胞生长因子(EPO)基因的表达而造成红细胞数目增加的情况,相关机制示意如图1,其中甲~丁表示生理过程。
(1)EPO基因所蕴含的遗传信息是 。
A.磷酸数量 B.五碳糖种类 C.碱基序列 D.氨基酸序列
(2)图中过程甲是 ,需要的原料有 。 (编号选填)
①DNA 复制 ②转录 ③翻译 ④氨基酸 ⑤脱氧核苷三磷酸 ⑥核糖核苷三磷酸
(3)若过程乙中甲硫氨酰 tRNA 的反密码子序列为5'-CAU-3'则其识别的密码子序列为5' 3' 。
(4)促红细胞生长因子(EPO)是由166个氨基酸组成的蛋白质,推测EPO基因至少含有 个碱基(不考虑终止密码子)。
(5)图中过程丙为 。
A.细胞分裂 B.细胞分化 C.细胞伸长 D.细胞生长
(6)下列对过程丙和过程丁的特点叙述,正确的是 。
A.过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成
B.过程丙细胞功能改变,过程丁细胞功能不变
C.过程丙遗传信息改变,过程丁遗传信息不变
D.过程丙细胞数量不变,过程丁细胞数量改变
(7)运动员们通过高原训练以提升运动机能。据图推测,在高原运动训练者体内可能发生 。 (填编号)
①EPO基因表达增强②红细胞数目升高 ③EPO分泌减少④EPO 基因含量升高
(8)若要利用RNA 干扰抑制EPO 基因的表达, 则设计的RNA 序列应 (填编号)
①与 EPO 基因的模板链互补②与EPO基因的编码链互补③与产生 EPO基因产生的mRNA 互补④与识别EPO 基因 mRNA 的 tRNA 互补
【答案】(1)C
(2) ② ⑥
(3)AUG
(4)996
(5)B
(6)ABD
(7)①②
(8)③
【分析】分析题图可知:在缺氧状态下,缺氧诱导因子(HIF-1a)通过调控促红细胞生长因子(EPO)基因的表达而造成红细胞数目增加,图中的甲、乙、丙、丁分别表示转录、翻译、细胞分化、细胞增殖(有丝分裂)。在正常氧状态下,HIF-1a经羟基化修饰后被降解。
【详解】(1)人体中的促红细胞生长因子(EPO)基因是有遗传效应的DNA片段,其所蕴含的遗传信息是碱基序列,C正确,ABD错误。
故选C。
(2)RNA的基本单位是核糖核苷酸,图中过程甲是以EPO基因的一条链为模板合成RNA的②转录过程,需要的原料有⑥核糖核苷三磷酸。
(3)过程乙表示翻译。在翻译过程中,组成tRNA的反密码子的碱基能够与mRNA上决定该tRNA所携带的氨基酸种类的密码子的碱基互补配对。若过程乙中甲硫氨酰tRNA的反密码子序列为5'-CAU-3',则其识别的密码子序列为5'-AUG-3'。
(4)若不考虑终止密码子等因素,在基因指导蛋白质的合成过程中,DNA分子中的碱基数:mRNA分子中的碱基数:蛋白质中氨基酸数=6:3:1。已知促红细胞生长因子(EPO)是由166个氨基酸组成的蛋白质,推测EPO基因至少含有6×166=996个碱基。
(5)图中过程丙表示造血干细胞演变成红细胞的过程,此过程称为细胞分化,B正确,ACD错误。
故选B。
(6)A、过程丙为细胞分化,过程丁为造血干细胞通过有丝分裂实现自我更新,因此过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成,A正确;
B、过程丙所示的细胞分化会导致细胞功能改变,过程丁所示的有丝分裂没有使细胞功能发生变化,B正确;
C、过程丙所示的细胞分化与过程丁所示的有丝分裂,遗传信息都没有改变,C错误;
D、过程丙所示的细胞分化只是改变了细胞的形态、结构和生理功能,没有改变细胞数量,过程丁所示的有丝分裂使细胞数量发生了改变,D正确。
故选ABD。
(7)高原地区空气稀薄,氧气浓度低。运动员们通过高原训练,可以通过提高运动员血管中的红细胞运输氧气的能力而提升对低氧环境的适应能力。据此结合题图显示的信息可推测,在高原运动训练者体内可能发生:①EPO基因表达增强,引起③EPO分泌增加,进而导致②红细胞数目升高,但④EPO基因的含量不会升高,故①②正确。
(8)RNA干扰技术通过向细胞或生物体内注入短的双链RNA分子诱导细胞内含有相同或相似序列的mRNA持续降解,从而阻断特定基因的表达,是一种快速、简单研究基因功能的方法。
①②设计的RNA可作用于mRNA的任何部位,并与mRNA完全互补,且只能作用于mRNA,无法与基因的DNA链互补结合发挥作用,①②错误;
③设计的RNA主要参与RNA干扰现象,在作用位置上,设计的RNA可作用于mRNA的任何部位,并与mRNA完全互补,且只能作用于mRNA,所以应与mRNA互补才能发挥作用,设计的RNA能导致靶标基因的降解,即为转录水平后调控,③正确;
④干扰RNA如果与识别该基因mRNA的tRNA互补,则为翻译水平的调控,而干扰RNA为转录后水平上的调控,④错误。
故选③。
5.(22-23高一下·上海·期末)如图为某基因行使功能的过程,字母代表过程,数字标号代表物质,据图回答:
(1)完成遗传信息表达的是 (填字母)过程,能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是 (填标号)。进行b过程所需的酶有 ,它的作用是 。
(2)图中含有五碳糖的物质有 (填标号):图中⑤所运载的氨基酸是 。(密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸)
(3)图中信使RNA对应的DNA片段连续复制两次还需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个。
(4)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。完成a过程需要的酶有 ,原料是 。HIV病毒的遗传信息传递与表达的途径是(用类似下图的形式表述):
(5)在制作DNA双螺旋结构模型时,某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是( )
材料种类
脱氧核糖
磷酸基团
代表化学键的小棒
碱基
A
T
C
G
数量(个)
60
30
足量
15
10
5
15
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸
C.制作出的DNA双链模型最多能含35个氢键
D.制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段
(6)同学们用相同的材料搭建DNA模型,但不同的学生搭建的DNA模型不同,这是因为DNA具有 性。
【答案】(1) b、c b RNA聚合酶 使DNA双链解开、连接核糖核苷酸形成RNA
(2) ①②③⑤ 苯丙氨酸
(3)21
(4) DNA聚合酶、解旋酶 游离的4种脱氧核苷酸
(5)C
(6)多样性
【分析】分析题图:a表示DNA复制,b表示转录, c表示翻译,其中①表示亲代DNA分子,②表示mRNA,③表示核糖体,④表示多肽,⑤表示tRNA。
【详解】(1)遗传信息表达包括转录(以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程)和翻译(以mRNA为模板合成多肽的过程)两个过程,即b、c过程。能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的过程是转录,对应图中的b。b是转录,该过程需要RNA聚合酶的催化,该酶的作用是使DNA双链解开、连接核糖核苷酸形成RNA。
(2)五碳糖包括脱氧核糖和核糖,其中①DNA分子中含有脱氧核糖,而核糖是组成RNA的重要成分,因此图中含有核糖的物质有②mRNA、③核糖体(其中含有rRNA)和⑤tRNA,因此图中含有五碳糖的物质有①②③⑤。图中⑤的反密码子为AAG,其对应的密码子为UUC,故图中⑤所运载的氨基酸是苯丙氨酸。
(3)图中信使RNA对应的DNA片段含有胸腺嘧啶7个,其连续复制两次共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为(22-1)×7=21个。
(4) a过程表示DNA复制,完成DNA复制需要的酶有DNA聚合酶、解旋酶,原料是游离的4种脱氧核苷酸。HIV病毒属于逆转录病毒,其体内可以发生逆转录、DNA分子复制和转录、翻译过程,故中心法则可表示为:
。
(5)A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;
B、根据表格数据和碱基互补配对的原则可知(A=T,G=C),该模型可以形成10个A-T碱基对,5个G-C碱基对,所以共30个脱氧核苷酸,表格提供30个磷酸基团,因此该模型最多只能形成30个脱氧核苷酸,B错误;
C、A-T碱基对之间含有2个氢键,G-C碱基对之间含有3个氢键,结合B选项的分析可知制作出的DNA双链模型最多能含10×2+5×3即35个氢键,C正确;
D、该模型最多含有10个A-T碱基对,5个G-C碱基对,共15个碱基对,因为G-C碱基对数和A-T碱基对数均小于15,因此该模型搭建的DNA片段的种类小于415种,D错误。
故选C。
(6)DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性,DNA分子中碱基对特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性,不同的学生搭建的DNA模型不同,这是因为DNA具有多样性。
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