内容正文:
专题06 遗传的分子基础
考点概览
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点02 DNA的结构与复制
考点03 基因表达
DNA是主要的遗传物质考点01
1、(2025·广东汕头·一模)科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A.荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B.对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C.半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D.把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
2、(广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研)条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒,该病毒寄生在小麦条锈菌(专性寄生真菌)中。对PsV5 的研究为更好地认识和防治小麦条锈病提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A.条锈菌病毒PsV5 和小麦条锈菌的遗传物质元素组成相同
B.条锈菌病毒PsV5 的基因通常是具有遗传效应的DNA 片段
C.感染PsV5 病毒的小麦条锈菌会将病毒 RNA 遗传给子代
D.PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活,都没有独立代谢能力
3、(2025·广东广州·一模)科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,正确的是( )
A.运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的差异性
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了“提出假说”的科学方法
C.希尔的实验采用了同位素示踪法证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
4、(2025·广东湛江·一模)下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是( )
A.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中,所用到的酒精都有冲洗作用
B.用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
C.观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照
D.用2mol/L NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA
DNA的结构与复制考点02
1、(2025·广东汕头·一模)R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是( )
A.R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数
B.R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与
C.R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变
D.R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富
2、(2025届广东省深圳市建文外国语学校两学部一模)假设14N/14N-DNA的相对分子质量为a,15N/15N-DNA的相对分子质量为b。将15N/15N-DNA亲代大肠杆菌转移到14N的培养基上,再连续繁殖两代(I和II),用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( )
A.I代细菌DNA分子中一条链是14N,另一条链是15N
B.I代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C.预计III代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8
D.上述实验结果可以证明DNA复制方式为半保留复制
3、(2025·广东梅州·一模)DNA复制过程中,当DNA聚合酶遇到损伤而使复制停顿时,若暂时忽略损伤位点继续合成DNA,称为跨损伤合成。如图为某细菌体内暂时忽略胸腺嘧啶二聚体(T—T)的跨损伤合成过程,下列关于该过程及结果的推测,合理的是( )
(注:胸腺嘧啶二聚体是紫外线等因素导致DNA单链上相邻胸腺嘧啶之间结合而形成的)
A.该细菌DNA聚合酶V可以修复胸腺嘧啶二聚体
B.只要出现图示损伤,就会导致DNA复制停滞
C.人体细胞内若能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列,推测人因紫外线照射发生基因突变的概率高于该细菌
D.若不对该胸腺嘧啶二聚体(不考虑其他位点改变)进行修复,则该细菌将有1/2的子代携带突变序列
4、(广东省三校2024—2025学年高三下学期第一次联考)科学家早期对DNA复制方式有不保留复制(在复制过程中亲本DNA双链被切割成小片段,分散在新合成的DNA双链分子中)的推测。用DNA双链均被15N标记的大肠杆菌(亲代)转移到含14N的培养基中培养,需要对几代大肠杆菌的DNA进行抽提和密度梯度离心分析,才能否定上述推测( )
A.第一代 B.前两代 C.前三代 D.前四代
5、(2025届广东省建文外国语学校两学部高三下学期第一次模拟)从细胞分裂到遗传信息传递,几乎地球上的所有生命体都离不开DNA复制这个过程。如图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图,其中①②表示DNA复制所需的两种酶。相关叙述错误的是( )
A.图示中的①是RNA聚合酶,②是DNA聚合酶
B.从图示看,两条子链都是由5'端向3'端延伸
C.解旋后的每一条母链均可作为合成子链的模板
D.真核生物中,DNA的复制发生在细胞分裂前的间期
6、(2025·广东茂名·一模)果蝇是遗传学中重要的模式生物。下图为摩尔根和他的学生绘制出的第一幅果蝇多种基因在X染色体上的相对位置图(部分)。下列说法错误的是( )
A.基因在该染色体上呈线性排列
B.朱红眼与深红眼两个基因是一对等位基因
C.棒眼和截翅两种性状遗传不遵循自由组合定律
D.图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段
基因表达考点03
1、(2025·广东江门·一模)RNA药物是指利用RNA分子的功能来治疗疾病的药物,主要由递送载体和RNA序列两部分构成。下列分析不合理的是( )
A.递送载体需将RNA序列送到靶细胞的细胞核内才能发挥疗效
B.RNA序列可通过结合目标mRNA特异性调控其表达以实现疗效
C.RNA序列可通过直接翻译成目标蛋白替代异常蛋白以实现疗效
D.化学修饰RNA序列避免RNA酶作用可提高药物稳定性延长疗效
2、(2025·广东深圳·一模)T细胞被激活并快速增殖时,T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是( )
A.提高转录效率 B.降低转录效率
C.提高翻译效率 D.降低翻译效率
3、(2025·广东深圳·一模)为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点,研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3,用O2蛋白进行结合试验,并用指示探针(带荧光的片段P)等进行检测,结果如图。下列分析正确的是( )
注:“-”表示未添加,“+”表示添加,指示探针的浓度很低
A.条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强
B.显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合
C.M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合
D.M2和M3与O2蛋白的结合强度相同
4、(2025·广东汕头·一模)Cas13是一种能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶。科研人员改造Cas13获得失去切割能力的dCas13,将其与sgRNA(向导RNA)、荧光RNA适体(能结合并激活荧光染料)结合形成结构a,以实现对目标RNA的靶向结合、可视化检测和成像(下图)。下列叙述正确的是( )
A.dCas13失去的是断裂核糖和碱基间氢键的能力
B.sgRNA序列越短则与目标RNA的结合越精准
C.用不同的sgRNA制备a可同时检测不同RNA
D.细胞成像情况可评估目标RNA的位置和含量
5、(2025·广东·一模)下列有关物质结构和功能的叙述正确的是( )
A.胰蛋白酶属于蛋白质,能被自身所分解
B.如果某个动物血液中钙盐的含量太高,会出现抽搐等症状
C.镁是合成类胡萝卜素的原料
D.每一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸
6、(2025·广东·一模)如图所示:红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸。据图分析,以下叙述正确的是( )
A.若基因a被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能活
B.若基因b被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能活
C.若基因b不存在,则瓜氨酸仍可以由鸟氨酸合成
D.基因c不能控制酶c的合成
7、(2025届广东省深圳市建文外国语学校两学部一模)某细胞中发生的遗传信息的传递途径如图所示。下列推测合理的是( )
A.该细胞一定被病毒侵染
B.该细胞一定是动物细胞
C.基因指导酶的合成均需经过过程④和⑤
D.③和④过程都需要解旋酶发挥作用
8、(2025·广东·一模)若生物体DNA中某些碱基改变,细胞会产生一种携带甘氨酸但是能识别精氨酸密码子的“校正tRNA”。下列叙述正确的是( )
A.tRNA由三个核糖核苷酸构成
B.tRNA携带氨基酸的是5’端
C.精氨酸可被甘氨酸替换,体现了密码子的简并性
D.“校正tRNA”的存在可避免某些突变引发的遗传缺陷
9、(2025·广东·一模)心理学家常说:“被无条件爱过的童年,是一个人一生的底气。”研究人员利用大鼠研究关爱程度对皮质醇(激素)的分泌及其成长的影响,结果如下图。下列分析错误的是( )
A.两种幼鼠遗传背景须相同的目的是控制无关变量
B.DNA甲基化直接影响皮质醇受体基因表达过程的翻译阶段
C.皮质醇和靶细胞的皮质醇受体结合并起作用后会被降解
D.成年鼠面对轻微社交刺激时敏感、紧张的表型可以遗传给下一代
10、(2025·广东广州·一模)密码子偏好性是指在生物体中,编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,提高短乳杆菌L—AI合成速率,进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是( )
A.可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列
B.可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列
C.密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高
D.D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关
11、(2025·广东广州·一模)研究发现,B淋巴瘤细胞中存在如图所示的调控机制。c—Myc基因异常高水平表达会引发B淋巴细胞瘤,正常表达或低水平表达则不会。正常机体中Mxd1蛋白抑制c—Myc基因的表达,使其含量在细胞中维持正常水平。下列叙述错误的是( )
A.合成miR—21时需要RNA聚合酶
B.Mxdl基因过度表达会引起细胞癌变
C.抑制miR—21的合成有助于治疗B淋巴细胞瘤
D.肿瘤细胞中c—Myc通过反馈调节大幅上调自身的表达水平
12、(2025·广东湛江·一模)研究表明DNA甲基化可导致基因沉默,去甲基化后基因可正常表达。构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰,也是DNA转录调控的重要因素。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化与组蛋白甲基化、乙酰化会引起表观遗传现象
B.甲基化不改变基因的碱基序列,但引起的性状改变可遗传给下一代
C.DNA甲基化会导致原癌基因突变,从而易诱发细胞癌变
D.组蛋白乙酰化可能会影响细胞的分化
13、(2025·广东湛江·一模)研究发现在炎症因子TNFα刺激下,KLF5蛋白能诱导乳腺癌细胞中IGFL2-AS1基因和IGFL1基因的转录,具体过程如图所示。其中miRNA与RISC结合形成的RISC-miRNA复合物通过识别和结合靶mRNA,使靶mRNA降解。图中①~⑦代表相关生理过程。下列分析正确的是( )
A.KLF5识别基因的调控区后,可能与DNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录
B.IGFL2-AS1基因转录的RNA和RISC竞争性地与miRNA结合,会促进⑦过程
C.若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,则会促进乳腺癌细胞的增殖
D.图中过程⑤中核糖体移动的方向为由右向左
14、(2025 广东省广州市真光中学高三一测)真核细胞中基因表达过程受到多个水平的调控,包括转录前调控、转录调控、翻译调控等,每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种调控的原理,下列相关叙述错误的是( )
A.图1中表示转录的过程是②,图2中表示翻译的过程是⑥
B.图2中Lin—14基因编码的mRNA与miRNA不完全互补配对属于翻译调控
C.图1中B细胞DNA的选择性重排属于转录调控
D.与DNA复制相比较,图2中④过程特有的碱基互补配对形式是A一U
15、(2025·广东珠海·一模)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是( )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
16、(2025·广东梅州·一模)研究发现,当细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.过程②中终止密码子与a距离最近,d结合过的tRNA最多
B.tRNA、rRNA和mRNA均通过转录产生
C.细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译
D.空载tRNA的3'端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
17、(2025·广东江门·一模)世界人口老龄化日益严重,探究个体衰老的机制至关重要。人类内源性逆转录病毒(HERV)是一类古老的逆转录病毒,它们在进化过程中整合到了宿主的基因组中,但长期处于“沉默”状态。人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是其中一员,它的“复活”与细胞衰老存在一定的相关性,其机理如图所示。
回答下列问题:
(1)HERVK的遗传物质是 。随着细胞衰老,HERVKDNA的甲基化修饰水平 ,合成相应产物并组装成病毒颗粒,HERVK“复活”。
(2)科学家向细胞培养液中加入逆转录酶抑制剂,衰老细胞中的 、 含量均降低,以及一系列衰老相关表型得到缓解,从而证实了图中的相关途径。
(3)对多细胞生物而言,个体衰老的过程是机体细胞普遍衰老的过程。由图推测可知HERVK“复活”还会加速个体衰老,机理是:①一部分HERVK病毒颗粒通过 的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老;② 。
(4)为进一步探索如何延缓衰老,需对个体衰老程度进行量化评估。观测指标选择血浆中 (填“HERVK病毒颗粒”或“炎症细胞因子”)的数量更适宜,理由是 。
18、(2025·广东深圳·一模)玉米是雌雄同株异花作物,利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究,回答下列问题:
(1)科研人员获得了玉米核雄性不育系7024,其性状由单基因控制,其与野生型杂交的F1群体均可育,再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交,结果如下表,据表分析,该不育系的不育性状为 (填“显性”或“隐性”)性状,F1的基因型为 (相关基因用M/m表示)。
群体
总株数
可育株数
不可育株数
F1自交
964
717
247
F1×7024
218
116
102
(2)科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm,该不育系表现出高温不育低温可育的特性,当处于低温环境时,其基因型为 (相关基因用ZM/zm表示)。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要表现在 。
(3)科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有(MCS)技术体系,将育性恢复基因(Ms7)、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框(pMCS),通过转基因技术获得转基因保持系,过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为 。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是 。
19、(2025 广东省广州市真光中学高三一测)玉米是雌雄同株异花作物,利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究,回答下列问题:
(1)科研人员获得了玉米核雄性不育系7024,其性状由单基因控制,其与野生型杂交的F1群体均可育,再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交,结果如下表,据表分析,该不育系的不育性状为 (填“显性”或“隐性”)性状,F1的基因型为 (相关基因用M/m表示)。
群体
总株数
可育株数
不可育株数
F1自交
964
717
247
F1×7024
218
116
102
(2)科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm,该不育系表现出高温不育低温可育的特性,当处于低温环境时,其基因型为 (相关基因用ZM/zm表示)。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要表现在 。
(3)科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有(MCS)技术体系,将育性恢复基因(Ms7)、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框(pMCS),通过转基因技术获得转基因保持系,过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为 。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是 。
20、(2025·广东梅州·一模)籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由 性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是: 。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组的处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为 ,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为 ,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于 导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因: 。
试卷第1页,共3页
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专题06 遗传的分子基础
考点概览
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点02 DNA的结构与复制
考点03 基因表达
DNA是主要的遗传物质考点01
1、(2025·广东汕头·一模)科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A.荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B.对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C.半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D.把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
【答案】C
【知识点】生物膜结构的探索历程、噬菌体侵染细菌的实验、DNA分子的结构和特点、能量流动的概念和过程
【分析】生物学研究方法:观察法、实验法(实验技术:同位素标记法、荧光标记法、染色观察法)、模型法、调查法、假说-演绎法、类比推理法、离心法(差速离心、密度梯度离心)。
【详解】A、荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索,如利用荧光标记人、鼠细胞膜上的蛋白质进行人、鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性,A正确;
B、T2噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记法,该实验的设计中没有使用专门的对照组,运用了对比实验的原理,B正确;
C、半保留复制假说的提出推动了DNA复制过程的探究,C错误;
D、将一个营养级中的所有种群进行研究推动了对能量流动的认识,D正确。
故选C。
2、(广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研)条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒,该病毒寄生在小麦条锈菌(专性寄生真菌)中。对PsV5 的研究为更好地认识和防治小麦条锈病提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A.条锈菌病毒PsV5 和小麦条锈菌的遗传物质元素组成相同
B.条锈菌病毒PsV5 的基因通常是具有遗传效应的DNA 片段
C.感染PsV5 病毒的小麦条锈菌会将病毒 RNA 遗传给子代
D.PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活,都没有独立代谢能力
【答案】A
【知识点】基因的结构及功能、RNA是遗传物质的实验证据、生物的基本特征及病毒(旧)
【分析】病毒没有细胞结构,一般都含有的结构为内部的核酸和外部的蛋白质外壳,组成蛋白质的核酸为DNA或RNA,因而病毒的种类有DNA病毒和RNA病毒。
【详解】A、条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒,其遗传物质是RNA,小麦条锈菌的遗传物质是DNA,但DNA和RNA的元素组成相同,A正确;
B、条锈菌病毒PsV5 的遗传物质是RNA,因此,该病毒的基因是具有遗传效应的RNA 片段,B错误;
C、感染PsV5 病毒的小麦条锈菌不会将病毒 RNA 遗传给子代,C错误;
D、PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活,但小麦条锈菌具有独立代谢能力,因为具有细胞结构的小麦条锈菌具有完整的酶系,D错误。
故选A。
3、(2025·广东广州·一模)科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,正确的是( )
A.运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的差异性
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了“提出假说”的科学方法
C.希尔的实验采用了同位素示踪法证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
【答案】B
【知识点】细胞学说及其建立过程、细胞膜的成分、光合作用原理实验、肺炎链球菌的转化实验
【分析】1、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,包括完全归纳法和不完全归纳法。
2、同位素标记法:同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素标记的化合物,其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。同位素标记法也叫同位素示踪法.
【详解】A、运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的统一性,A错误;
B、细胞膜结构模型的探索过程中,都是前辈科学家根据现象提出推测,后辈科学家利用实验验证推测,然后得到结论,这一探索过程运用了提出假说这一科学方法,B正确;
C、希尔实验通过离体叶绿体在无CO2条件下的水光解产生氧气,未使用同位素示踪法;同位素示踪法由卡尔文用于研究暗反应过程的方法,C错误;
D、艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“减法原理”,D错误。
故选B。
4、(2025·广东湛江·一模)下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是( )
A.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中,所用到的酒精都有冲洗作用
B.用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
C.观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照
D.用2mol/L NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA
【答案】A
【知识点】质壁分离及其复原实验、噬菌体侵染细菌的实验、低温诱导植物染色体数目的变化实验
【分析】1、低温诱导染色体数目加倍实验
(1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
(2)该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
(3)该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
2、DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最低。
3、观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行的三次观察形成两次前后自身对照。
【详解】A、检测生物组织中的脂肪需要用酒精洗去浮色(实质为溶解苏丹Ⅲ),低温诱导染色体加倍实验中,需用酒精洗去卡诺氏液,也是利用了其溶解性,A正确;
B、用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液中存在少量放射性可能是少数噬菌体未侵染进细菌,而搅拌不充分会使无放射性的噬菌体蛋白质外壳不能与细菌分离,不会影响上清液的放射性情况,B错误;
C、观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行的三次观察形成两次前后自身对照,第一次观察的是正常细胞,第二次观察的是质壁分离的细胞,第三次观察的是质壁分离复原的细胞,C错误;
D、DNA粗提取过程中,2mol/L的NaCl溶液可溶解DNA而非析出,D错误。
故选A。
DNA的结构与复制考点02
1、(2025·广东汕头·一模)R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是( )
A.R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数
B.R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与
C.R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变
D.R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构和特点、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因突变
【分析】R2逆转座子是一段双链DNA序列,碱基含量满足卡伽夫法则,形成R2复合物的过程中涉及转录和翻译过程。
【详解】A、R2逆转座子是一段双链DNA序列,碱基含量满足碱基互补配对原则j,嘌呤数等于嘧啶数,A正确;
B、R2逆转座子通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物,该过程包括转录和翻译过程,需要RNA聚合酶的参与,B错误;
C、R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上,可能引起基因内部碱基对排列顺序的改变,发生基因突变,C正确;
D、由于R2逆转座子可以使基因发生突变,从而可使生物的基因组成更丰富,D正确。
故选B。
2、(2025届广东省深圳市建文外国语学校两学部一模)假设14N/14N-DNA的相对分子质量为a,15N/15N-DNA的相对分子质量为b。将15N/15N-DNA亲代大肠杆菌转移到14N的培养基上,再连续繁殖两代(I和II),用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( )
A.I代细菌DNA分子中一条链是14N,另一条链是15N
B.I代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C.预计III代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8
D.上述实验结果可以证明DNA复制方式为半保留复制
【答案】B
【知识点】探究DNA的复制过程、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算
【分析】根据题意和图示分析可知:由于15N与14N的原子量不同,形成的DNA的相对质量不同,DNA分子的两条链都是15N,DNA分子的相对质量最大,离心后分布在试管的下端;如果DNA分子的两条链含有14N,相对质量最轻,离心后分布在试管上端;如果DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N,相对分子质量介于二者之间,离心后分布在试管中部。
【详解】AB、亲代的DNA为全重,其亲代细菌DNA分子2条链都是15N,在含14N的培养基上繁殖一代,根据半保留复制特点可知,Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N,另一条链是15N,全部含有15N,A正确,B错误;
C、由于1个含有14N的DNA分子,其相对分子质量为a,则每条链的相对分子质量为a/2; 1个含有15N的DNA分子,其相对分子质量为b,则每条链相对分子质量为b/2;亲代细菌DNA分子2条链都是15N,将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,连续繁殖三代,得到子三代共8个DNA分子,这8个DNA分子共16条链,只有2条是含有15N的,14条是含有14N的,因此总相对分子质量为b/2×2+a/2×14=b+7a,所以每个DNA的平均相对分子质量为(7a+b)/8,C正确;
D、由实验第一代的结果(DNA带为全中带)和第二代的结果(一半中带、一半轻带),证明了DNA复制方式为半保留复制,D正确。
故选B。
3、(2025·广东梅州·一模)DNA复制过程中,当DNA聚合酶遇到损伤而使复制停顿时,若暂时忽略损伤位点继续合成DNA,称为跨损伤合成。如图为某细菌体内暂时忽略胸腺嘧啶二聚体(T—T)的跨损伤合成过程,下列关于该过程及结果的推测,合理的是( )
(注:胸腺嘧啶二聚体是紫外线等因素导致DNA单链上相邻胸腺嘧啶之间结合而形成的)
A.该细菌DNA聚合酶V可以修复胸腺嘧啶二聚体
B.只要出现图示损伤,就会导致DNA复制停滞
C.人体细胞内若能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列,推测人因紫外线照射发生基因突变的概率高于该细菌
D.若不对该胸腺嘧啶二聚体(不考虑其他位点改变)进行修复,则该细菌将有1/2的子代携带突变序列
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、基因突变
【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板, 以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、图中DNA聚合酶Ⅲ遇到模板上的胸腺嘧啶二聚体时将暂时脱离,转而由DNA聚合酶Ⅴ完成跨损伤合成,以胸腺嘧啶二聚体为模板合成了GA,导致突变,但DNA聚合酶Ⅴ并未修复胸腺嘧啶二聚体,A错误;
B、若DNA聚合酶Ⅴ不取代DNA聚合酶Ⅲ,将导致DNA复制停滞,若DNA聚合酶V取代DNA聚合酶Ⅲ,则会完成跨损伤合成,DNA复制不会停滞,B错误;
C、人体细胞内若能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列,未因胸腺嘧啶二聚体而导致DNA复制错误,推测人因紫外线照射发生基因突变的概率低于该细菌,C错误;
D、若不对胸腺嘧啶二聚体进行修复,则子代所有携带胸腺嘧啶二聚体或以胸腺嘧啶二聚体为模板合成GA序列的个体都将携带突变序列,而以胸腺嘧啶二聚体互补链为模板合成的子代DNA将不携带突变序列,因此,该细菌将有1/2的子代不携带突变序列,有1/2的子代携带突变序列,D正确。
故选D。
4、(广东省三校2024—2025学年高三下学期第一次联考)科学家早期对DNA复制方式有不保留复制(在复制过程中亲本DNA双链被切割成小片段,分散在新合成的DNA双链分子中)的推测。用DNA双链均被15N标记的大肠杆菌(亲代)转移到含14N的培养基中培养,需要对几代大肠杆菌的DNA进行抽提和密度梯度离心分析,才能否定上述推测( )
A.第一代 B.前两代 C.前三代 D.前四代
【答案】B
【知识点】探究DNA的复制过程
【分析】若DNA分子两条链均被14N标记,则离心后处于轻带位置;若DNA分子一条链被14N标记,一条链被15N标记,则离心后处于中带位置;若DNA分子两条链均被15N标记,则离心后处于重带位置。
【详解】若亲代大肠杆菌DNA双链均被15N标记转移到含14N的培养基上繁殖一代后,不保留复制的话,2个DNA分子的两条链均被14N和15N标记,离心后均在中带位置;半保留复制的话,2个DNA分子中都是各一条链被14N标记、一条链被15N标记,离心后全部位于中带位置。若亲代大肠杆菌DNA双链均被15N标记转移到含14N的培养基上连续繁殖两代后,不全保留复制的话,4个DNA分子中两条链均被15N和14N标记,离心后全部位于中带位置;半保留复制的话,4个DNA分子中2个DNA分子都是各一条链被14N标记,另一条链被15N标记,另2个DNA分子全被14N标记,故一半在中带位置,一半在轻带位置,因此需要对前两代大肠杆菌的DNA进行抽提和密度梯度离心分析,才能否定上述推测,B正确;
故选B。
5、(2025届广东省建文外国语学校两学部高三下学期第一次模拟)从细胞分裂到遗传信息传递,几乎地球上的所有生命体都离不开DNA复制这个过程。如图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图,其中①②表示DNA复制所需的两种酶。相关叙述错误的是( )
A.图示中的①是RNA聚合酶,②是DNA聚合酶
B.从图示看,两条子链都是由5'端向3'端延伸
C.解旋后的每一条母链均可作为合成子链的模板
D.真核生物中,DNA的复制发生在细胞分裂前的间期
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义
【分析】据图分析,图示DNA复制过程,①表示解旋酶,②表示DNA聚合酶。
【详解】A、酶①是解旋酶,其作用是解开DNA双链;②是DNA聚合酶,催化游离的脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键从而连接成DNA片段,A错误;
B、DNA复制时,DNA聚合酶沿母链的3′端到5′端移动,子链都是由5'→3'方向延伸的,B正确;
C、DNA分子复制的方式是半保留复制,解旋后的每一条母链均可作为合成子链的模板,C正确;
D、真核生物中,DNA分子复制的时间为有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,D正确。
故选A。
6、(2025·广东茂名·一模)果蝇是遗传学中重要的模式生物。下图为摩尔根和他的学生绘制出的第一幅果蝇多种基因在X染色体上的相对位置图(部分)。下列说法错误的是( )
A.基因在该染色体上呈线性排列
B.朱红眼与深红眼两个基因是一对等位基因
C.棒眼和截翅两种性状遗传不遵循自由组合定律
D.图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段
【答案】B
【知识点】染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系
【分析】1、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上含有多个基因。
2、等位基因是指位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。
3、基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
4、基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
【详解】A、从图中可以看出,染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、等位基因是指同源染色体上相同位置控制相对性状的基因,朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上的基因,不是等位基因,B错误;
C、棒眼基因和截翅基因位于一条染色体上,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,C正确;
D、果蝇是真核生物,其基因是具有遗传效应的DNA片段,因此图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段,D正确。
故选B。
基因表达考点03
1、(2025·广东江门·一模)RNA药物是指利用RNA分子的功能来治疗疾病的药物,主要由递送载体和RNA序列两部分构成。下列分析不合理的是( )
A.递送载体需将RNA序列送到靶细胞的细胞核内才能发挥疗效
B.RNA序列可通过结合目标mRNA特异性调控其表达以实现疗效
C.RNA序列可通过直接翻译成目标蛋白替代异常蛋白以实现疗效
D.化学修饰RNA序列避免RNA酶作用可提高药物稳定性延长疗效
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、mRNA在细胞质中作为模板翻译成蛋白质,而RNA药物可A细胞质中调控mRNA的表达,故递送载体不需要将RNA送到细胞核内,A错误;
B、mRNA是翻译的模板RNA序列可通过结合目标mRNA特异性结合调控其表达,从而实现治疗目的,B正确;
C、mRNA药物在细胞质中翻译成目标蛋白,替代或补充异常蛋白,从而实现治疗目的,C正确;
D、化学修饰(如甲基化)可以保护RNA免受RNA酶的降解,从而提高药物的稳定性和延长疗效,D正确。
故选A。
2、(2025·广东深圳·一模)T细胞被激活并快速增殖时,T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是( )
A.提高转录效率 B.降低转录效率
C.提高翻译效率 D.降低翻译效率
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、表观遗传
【分析】1、关于tRNA:(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;(2)特点:一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;(3)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
2、有关密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)特点:一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
【详解】ABCD、题目中提到T细胞被激活并快速增殖时,该“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少,所以甲基化可以降低翻译效率,D正确,ABC错误。
故选D。
3、(2025·广东深圳·一模)为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点,研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3,用O2蛋白进行结合试验,并用指示探针(带荧光的片段P)等进行检测,结果如图。下列分析正确的是( )
注:“-”表示未添加,“+”表示添加,指示探针的浓度很低
A.条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强
B.显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合
C.M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合
D.M2和M3与O2蛋白的结合强度相同
【答案】C
【知识点】电泳鉴定、验证性实验与探究性实验
【分析】探针:是指经过同位素或荧光标记的DNA分子。
【详解】AB、泳道2与泳道1相比较,条带2变窄,条带1变宽,说明O2蛋白与指示探针结合,二者结合的越多,条带1就会越宽,条带2就会越窄,由于无荧光标记的P和突变体(M1、M2、M3)会竞争指示探针与O2蛋白结合,从而使条带2变宽,条带1变窄,且与O2蛋白的结合能力越强,条带1会越窄,条带2越宽,条带1越宽说明O2蛋白与指示探针的结合越强,探针与待测物的结合越弱,所以显示条带2说明全部或部分探针未结合O2蛋白,即说明O2蛋白与P可以结合,AB错误;
C、M1的电泳条带与片段P的电泳条带大体一致,说明了M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合,C正确;
D、M2和M3的电泳条带不同,说明其与O2蛋白的结合强度不同,D错误。
故选C。
4、(2025·广东汕头·一模)Cas13是一种能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶。科研人员改造Cas13获得失去切割能力的dCas13,将其与sgRNA(向导RNA)、荧光RNA适体(能结合并激活荧光染料)结合形成结构a,以实现对目标RNA的靶向结合、可视化检测和成像(下图)。下列叙述正确的是( )
A.dCas13失去的是断裂核糖和碱基间氢键的能力
B.sgRNA序列越短则与目标RNA的结合越精准
C.用不同的sgRNA制备a可同时检测不同RNA
D.细胞成像情况可评估目标RNA的位置和含量
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【分析】由图可知,sgRNA(向导RNA)可以与目标RNA进行碱基互补配对,Cas13蛋白可以对目标RNA进行剪切。
【详解】A、Cas13是能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶,失去切割能力的dCas13失去的是断裂核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,A错误;
B、sgRNA序列越短,特异性越差,脱靶率越高,B错误;
C、由题意可知,对RNA的位置和含量的检测是通过绿色荧光呈现的,因此用不同的sgRNA制备a不能同时检测不同RNA,可分别检测,C错误;
D、由图可知,细胞成像情况可评估目标RNA的位置和含量,D正确。
故选D。
5、(2025·广东·一模)下列有关物质结构和功能的叙述正确的是( )
A.胰蛋白酶属于蛋白质,能被自身所分解
B.如果某个动物血液中钙盐的含量太高,会出现抽搐等症状
C.镁是合成类胡萝卜素的原料
D.每一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸
【答案】D
【知识点】细胞中的无机盐、酶的作用、遗传信息的转录
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、动物血液中钙盐的含量太低,会出现抽搐症状,而钙盐含量太高,则会出现肌肉乏力的症状。
3、tRNA具有专一性,即一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运。
【详解】A、胰蛋白酶属于蛋白质,但不能被自身所分解,A错误;
B、如果某个动物血液中钙盐的含量太低,会出现抽搐等症状,B错误;
C、镁是合成叶绿素的原料,C错误;
D、tRNA具有专一性,一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸,D正确。
故选D。
6、(2025·广东·一模)如图所示:红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸。据图分析,以下叙述正确的是( )
A.若基因a被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能活
B.若基因b被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能活
C.若基因b不存在,则瓜氨酸仍可以由鸟氨酸合成
D.基因c不能控制酶c的合成
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系
【分析】本题考查基因对性状的控制,考查对基因控制性状途径的理解,解答此题,应明确图中各种氨基酸均是红色面包霉正常生命活动所需要的,进而根据相关基因的有无或是否被破坏分析能否合成各种氨基酸,满足红色面包霉的正常生活。
【详解】若基因a被破坏,则不能合成酶a,不能把原料转化为鸟氨酸,向培养基中加入鸟氨酸,不影响红色面包霉的其他代谢途径,红色面包霉仍能存活,A项正确;若基因b被破坏或基因B不存在,则不能合成酶b,向培养基中加入鸟氨酸,红色面包霉也不能合成瓜氨酸,不能存活,B项、C项错误;基因c可控制酶c的合成,D项错误。
【点睛】基因控制性状的途径:不能笼统的描述为“基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状”。
(1)直接控制途径:基因蛋白质的结构生物体的性状。
(2)间接控制途径:基因酶的合成代谢过程生物体的性状。
7、(2025届广东省深圳市建文外国语学校两学部一模)某细胞中发生的遗传信息的传递途径如图所示。下列推测合理的是( )
A.该细胞一定被病毒侵染
B.该细胞一定是动物细胞
C.基因指导酶的合成均需经过过程④和⑤
D.③和④过程都需要解旋酶发挥作用
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【分析】图中①②表示病毒通过RNA的复制进行基因表达,③④⑤表示病毒通过逆转录过程进行基因表达。
【详解】A、细胞本身的遗传信息不会进行RNA的复制,只有某些RNA病毒才能进行该途径,所以该细胞被病毒侵染,A正确;
B、RNA病毒有植物病毒也有动物病毒,B错误;
C、酶的化学本质为蛋白质或RNA,合成本质为RNA的酶经过转录即可,C错误;
D、③过程需解旋酶使DNA解旋,④过程RNA聚合酶也能使DNA解旋,不需要解旋酶,D错误。
故选A。
【点睛】本题需要考生理解RNA病毒的基因表达过程,结合教材的转录和翻译进行相关的知识迁移。
8、(2025·广东·一模)若生物体DNA中某些碱基改变,细胞会产生一种携带甘氨酸但是能识别精氨酸密码子的“校正tRNA”。下列叙述正确的是( )
A.tRNA由三个核糖核苷酸构成
B.tRNA携带氨基酸的是5’端
C.精氨酸可被甘氨酸替换,体现了密码子的简并性
D.“校正tRNA”的存在可避免某些突变引发的遗传缺陷
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序蛋白质的过程。翻译的场所:细胞质的核糖体上。翻译的本质:把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
【详解】A、核酸是生物大分子,tRNA也是生物大分子,由许多核糖核苷酸构成,A错误;
B、tRNA的3’端携带氨基酸进入核糖体合成肽链,B错误;
C、一种tRNA只识别一种氨基酸,同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性,C错误;
D、校正tRNA分子的作用是校正发生错误的翻译的过程,故某些突变引发密码子改变,但由于校正tRNA分子的存在使得该位置的氨基酸未发生改变,可以弥补某些突变引发的遗传缺陷,D正确。
故选D。
9、(2025·广东·一模)心理学家常说:“被无条件爱过的童年,是一个人一生的底气。”研究人员利用大鼠研究关爱程度对皮质醇(激素)的分泌及其成长的影响,结果如下图。下列分析错误的是( )
A.两种幼鼠遗传背景须相同的目的是控制无关变量
B.DNA甲基化直接影响皮质醇受体基因表达过程的翻译阶段
C.皮质醇和靶细胞的皮质醇受体结合并起作用后会被降解
D.成年鼠面对轻微社交刺激时敏感、紧张的表型可以遗传给下一代
【答案】B
【知识点】表观遗传
【分析】1、表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化,即环境变化引起的性状改变,影响基因表达,但不改变DNA序列,如组蛋白乙酰化、DNA甲基化等。
2、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。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。
【详解】A、根据单一变量原则,本实验自变量为关爱程度,因此两种幼鼠遗传背景属于无关变量须相同,A正确;
B、DNA甲基化直接影响皮质醇受体基因表达过程的转录阶段,DNA甲基化抑制RNA聚合酶与启动子结合,B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,皮质醇属于激素,因此皮质醇和靶细胞的皮质醇受体结合并起作用后会被降解,C正确;
D、DNA甲基化(表观遗传)可以遗传给下一代,成年鼠面对轻微社交刺激时敏感、紧张的表型可以遗传给下一代,D正确。
故选B。
10、(2025·广东广州·一模)密码子偏好性是指在生物体中,编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,提高短乳杆菌L—AI合成速率,进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是( )
A.可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列
B.可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列
C.密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高
D.D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、蛋白质工程原理及操作流程
【分析】1、密码子具有简并性,即一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码.
2、基因突变不一定会引起生物性状的改变,原因有:
①体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因;
②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因,隐性基因传给子代,子代为杂合子,则隐性性状不会表现出来;
③不同密码子可以表达相同的氨基酸;
④性状是基因和环境共同作用的结果,有时基因改变,但性状不一定表现。
【详解】A、可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列,进而实现对密码子偏好性优化,A正确;
B、优化L—AI的基因碱基序列,转录后的mRNA的碱基序列也是发生改变,这样会实现对密码子偏好性的优化,而优化L—AI的基因碱基序列可以通过人工合成或基因突变等技术实现,B正确;
C、根据题意可知对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,会提高短乳杆菌L—AI合成速率密,即L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高,C正确;
D、L—AI的空间结构发生改变,则功能就会发生改变,所以D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构无关,D错误。
故选D。
11、(2025·广东广州·一模)研究发现,B淋巴瘤细胞中存在如图所示的调控机制。c—Myc基因异常高水平表达会引发B淋巴细胞瘤,正常表达或低水平表达则不会。正常机体中Mxd1蛋白抑制c—Myc基因的表达,使其含量在细胞中维持正常水平。下列叙述错误的是( )
A.合成miR—21时需要RNA聚合酶
B.Mxdl基因过度表达会引起细胞癌变
C.抑制miR—21的合成有助于治疗B淋巴细胞瘤
D.肿瘤细胞中c—Myc通过反馈调节大幅上调自身的表达水平
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】1、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。
2、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、合成miR—21属于转录过程,该过程需要RNA聚合酶的参与,A正确;
B、Mxdl基因过度表达会抑制c—Myc基因的表达,c—Myc基因的表达会降低,c—Myc基因的低水平表达则不会引起细胞癌变,B错误;
C、抑制miR—21的合成则会减弱对Mxdl基因表达的抑制,Mxdl基因表达水平会提高,从而加强了对c—Myc基因表达的抑制,降低了c—Myc基因的表达水平,c—Myc基因的低水平表达不会引发B淋巴细胞瘤,有助于治疗B淋巴细胞瘤,C正确;
D、肿瘤细胞中c—Myc表达水平上升时会促进miR—21的合成,miR—21的合成的增多会使Mxdl基因表达水平会降低,减少了对c—Myc基因表达的抑制,使c—Myc表达水平更高,这样通过正反馈调节大幅上调自身的表达水平促进了细胞的异常增殖,D正确。
故选B。
12、(2025·广东湛江·一模)研究表明DNA甲基化可导致基因沉默,去甲基化后基因可正常表达。构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰,也是DNA转录调控的重要因素。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化与组蛋白甲基化、乙酰化会引起表观遗传现象
B.甲基化不改变基因的碱基序列,但引起的性状改变可遗传给下一代
C.DNA甲基化会导致原癌基因突变,从而易诱发细胞癌变
D.组蛋白乙酰化可能会影响细胞的分化
【答案】C
【知识点】表观遗传
【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。
【详解】A、甲基化和乙酰化都会影响基因的表达,均属于表观遗传学的范畴,A正确;
B、甲基化不会改变DNA的碱基序列,DNA甲基化属于表观遗传,其引起的性状改变可以遗传给下一代,B正确;
C、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,DNA甲基化会使原癌基因的表达受抑制,不会导致原癌基因发生基因突变,C错误;
D、组蛋白乙酰化会影响某些基因的表达,因而可能会影响细胞的分化,D正确。
故选C。
13、(2025·广东湛江·一模)研究发现在炎症因子TNFα刺激下,KLF5蛋白能诱导乳腺癌细胞中IGFL2-AS1基因和IGFL1基因的转录,具体过程如图所示。其中miRNA与RISC结合形成的RISC-miRNA复合物通过识别和结合靶mRNA,使靶mRNA降解。图中①~⑦代表相关生理过程。下列分析正确的是( )
A.KLF5识别基因的调控区后,可能与DNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录
B.IGFL2-AS1基因转录的RNA和RISC竞争性地与miRNA结合,会促进⑦过程
C.若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,则会促进乳腺癌细胞的增殖
D.图中过程⑤中核糖体移动的方向为由右向左
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、据图分析可知,KLF5蛋白识别基因的调控区后,可能与RNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录,A错误;
B、miRNA既可以与IGFL2-AS1基因转录的RNA结合,又可以与RISC结合形成RISC-miRNA复合物。如果提高IGFL2-AS1基因转录水平,则会抑制IGFL1基因转录产生的mRNA与RISC-miRNA结合,即表现为对⑦的抑制作用,B错误;
C、若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,⑦被抑制,进而使IGFL1的表达量提高,表现为对乳腺癌细胞增殖有促进作用,C正确;
D、过程⑤为翻译的过程,翻译的方向是由肽链短→长的方向,核糖体移动的方向是左→右,D错误。
故选C。
14、(2025 广东省广州市真光中学高三一测)真核细胞中基因表达过程受到多个水平的调控,包括转录前调控、转录调控、翻译调控等,每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种调控的原理,下列相关叙述错误的是( )
A.图1中表示转录的过程是②,图2中表示翻译的过程是⑥
B.图2中Lin—14基因编码的mRNA与miRNA不完全互补配对属于翻译调控
C.图1中B细胞DNA的选择性重排属于转录调控
D.与DNA复制相比较,图2中④过程特有的碱基互补配对形式是A一U
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】1、图1中,C、J、D、V基因通过基因的选择性表达出不同的受体蛋白,其中②过程代表转录,③过程代表翻译。
2、图2中④过程是转录,⑤过程是mRNA通过核孔到细胞质基质,⑥过程是翻译,miRNA和mRNA碱基互补配对后会抑制核糖体和mRNA的结合而抑制翻译过程。
【详解】A、由图可知,图1中②表示转录过程,形成RNA,图2中⑥表示翻译过程,合成蛋白质,A正确;
B、图2中,miRNA与mRNA不完全配对,使mRNA有部分形成双链结构,mRNA形成双链结构和tRNA上的反密码子无法和mRNA进行碱基互补配对,从而抑制了翻译过程,该过程调控了翻译的过程,属于翻译调控,B正确;
C、图1中B细胞DNA的选择性重排属于转录前调控,C错误;
D、DNA复制的碱基互补配对方式有A-T、T-A、G-C、C-G,④为转录过程,碱基互补配对方式有A-U、T-A、G-C、C-G,因此,与DNA复制相比较,④过程(转录过程)特有的碱基互补配对形式是A—U,D正确。
故选C。
15、(2025·广东珠海·一模)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是( )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
【答案】C
【知识点】生物的基本特征及病毒(旧)、DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的翻译
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。
【详解】A、设计特异性RNA序列,利用RNA作为引导作用,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA,A正确;
B、DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能将单个核苷酸加到已有链的3'端,因此将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止,B正确;
C、mRNA是翻译的直接模板,用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断翻译过程抑制病毒蛋白的合成,C错误;
D、用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤,这样可知将病毒在宿主细胞中被消灭,起到“关门捉贼”的作用,D正确。
故选C。
16、(2025·广东梅州·一模)研究发现,当细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.过程②中终止密码子与a距离最近,d结合过的tRNA最多
B.tRNA、rRNA和mRNA均通过转录产生
C.细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译
D.空载tRNA的3'端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
【答案】A
【知识点】基因表达的调控过程、遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】分析题图:图中①为转录过程,②为翻译过程,③④表示缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。
【详解】A、根据肽链的长度可知,翻译的方向是从右向左,因此终止密码子与a距离最近,d上的肽链最短,其结合过的tRNA最少,A错误;
B、①为转录过程,该过程可以产生tRNA、rRNA、mRNA三种RNA,B正确;
C、由图可知,细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既抑制细胞核中的转录过程,又通过激活蛋白激酶来抑制翻译过程,C正确;
D、空载tRNA的3'端与特定氨基酸的羧基反应,特定氨基酸就与tRNA结合了,从而使空载tRNA转变为负载tRNA,D正确。
故选A。
17、(2025·广东江门·一模)世界人口老龄化日益严重,探究个体衰老的机制至关重要。人类内源性逆转录病毒(HERV)是一类古老的逆转录病毒,它们在进化过程中整合到了宿主的基因组中,但长期处于“沉默”状态。人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是其中一员,它的“复活”与细胞衰老存在一定的相关性,其机理如图所示。
回答下列问题:
(1)HERVK的遗传物质是 。随着细胞衰老,HERVKDNA的甲基化修饰水平 ,合成相应产物并组装成病毒颗粒,HERVK“复活”。
(2)科学家向细胞培养液中加入逆转录酶抑制剂,衰老细胞中的 、 含量均降低,以及一系列衰老相关表型得到缓解,从而证实了图中的相关途径。
(3)对多细胞生物而言,个体衰老的过程是机体细胞普遍衰老的过程。由图推测可知HERVK“复活”还会加速个体衰老,机理是:①一部分HERVK病毒颗粒通过 的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老;② 。
(4)为进一步探索如何延缓衰老,需对个体衰老程度进行量化评估。观测指标选择血浆中 (填“HERVK病毒颗粒”或“炎症细胞因子”)的数量更适宜,理由是 。
【答案】(1) RNA 下降
(2) HERVK DNA 炎症细胞因子
(3) 旁分泌 另一部分病毒颗粒进入血管,通过血液进行远距离运输,进而侵染其他组织器官的年轻细胞,加速全身细胞衰老(或答炎症细胞因子进入血管,促进全身细胞衰老/产生更多炎症细胞因子,促进炎症反应,加速细胞 衰老)
(4) HERVK病毒颗粒
病毒颗粒数与袁老细胞数成正相关,能反映机体中衰老细胞的数量,可以量化衰老程度,而炎症细胞 因子在机体内存在其他炎症时也会大量产生,其数量不仅与细胞衰老相关
【知识点】细胞的衰老、表观遗传
【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,叫做表观遗传。包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化等。
【详解】(1)HERVK属于逆转录病毒,其遗传物质是RNA。随着细胞衰老,HERVK DNA的甲基化修饰水平降低,导致其转录活性增强,合成相应的RNA和蛋白质,并组装成病毒颗粒,从而“复活”。
(2)逆转录酶抑制剂可以抑制HERVK RNA逆转录为DNA的过程,从而减少HERVK DNA和炎症细胞因子,进而缓解细胞衰老的相关表型。
(3)HERVK病毒颗粒可以通过旁分泌的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老。此外,另一部分病毒颗粒进入血管,通过血液进行远距离运输,进而侵染其他组织器官的年轻细胞,加速全身细胞衰老(或答炎症细胞因子进入血管,促进全身细胞衰老/产生更多炎症细胞因子,促进炎症反应,加速细胞 衰老)。
(4)选择血浆中HERVK病毒颗粒作为对个体衰老程度进行量化评估的观测指标,理由是:一方面,该颗粒与衰老细胞数呈正相关,可反映衰老细胞数量,量化衰老程度;另一方面,炎症细胞因子量会受到其他因素影响,如机体感染其他病毒等发生炎症时会产生大量炎症细胞因子,其数量不一定反映衰老程度。
18、(2025·广东深圳·一模)玉米是雌雄同株异花作物,利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究,回答下列问题:
(1)科研人员获得了玉米核雄性不育系7024,其性状由单基因控制,其与野生型杂交的F1群体均可育,再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交,结果如下表,据表分析,该不育系的不育性状为 (填“显性”或“隐性”)性状,F1的基因型为 (相关基因用M/m表示)。
群体
总株数
可育株数
不可育株数
F1自交
964
717
247
F1×7024
218
116
102
(2)科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm,该不育系表现出高温不育低温可育的特性,当处于低温环境时,其基因型为 (相关基因用ZM/zm表示)。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要表现在 。
(3)科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有(MCS)技术体系,将育性恢复基因(Ms7)、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框(pMCS),通过转基因技术获得转基因保持系,过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为 。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是 。
【答案】(1) 隐性 Mm
(2) zm/zm 容易受到环境温度的影响
(3) 100% 红色∶黄色=1∶1
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因、蛋白质与性状的关系、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
【分析】表型受基因控制,也受环境影响,即相同的基因型在不同的环境下,可能出现不同的性状。
【详解】(1)依据题干信息,雄性不育系7024与野生型杂交的F1群体均可育,且F1(可育)自交,后代出现不育株,说明,雄性不育性状为隐性性状,野生型为显性性状,也说明了F1的基因型为Mm。
(2)温敏核雄性不育系zm/zm,高温不育低温可育,即在低温环境下表现为可育,但并不改变植株的基因型zm/zm。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要在于该株系容易受环境因素影响。
(3)①依据题干信息,转基因保持系ms7/ms7:pMCSl-,当作为父本时,只能产生ms7一种雄配子,与和雄性不育系(ms7/ms7)杂交时,后者只能产生ms7一种雌配子,雌雄配子结合,能使F1保持雄性不育性,所以转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为100%。
②转基因保持系ms7/ms7:pMCSl-自交时,可以产生ms7、ms7:pMCSl-两种雌配子,而只能产生ms7一种雄配子,雌雄配子随机结合,可以产生的ms7/ms、ms7/ms7:pMCSl-两种基因型,由于pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,所以两种基因型对应的表型分别为黄色和红色,比例关系为1:1。
19、(2025 广东省广州市真光中学高三一测)玉米是雌雄同株异花作物,利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究,回答下列问题:
(1)科研人员获得了玉米核雄性不育系7024,其性状由单基因控制,其与野生型杂交的F1群体均可育,再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交,结果如下表,据表分析,该不育系的不育性状为 (填“显性”或“隐性”)性状,F1的基因型为 (相关基因用M/m表示)。
群体
总株数
可育株数
不可育株数
F1自交
964
717
247
F1×7024
218
116
102
(2)科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm,该不育系表现出高温不育低温可育的特性,当处于低温环境时,其基因型为 (相关基因用ZM/zm表示)。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要表现在 。
(3)科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有(MCS)技术体系,将育性恢复基因(Ms7)、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框(pMCS),通过转基因技术获得转基因保持系,过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为 。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是 。
【答案】(1) 隐性 Mm
(2) zm/zm 容易受到环境温度的影响
(3) 100% 红色∶黄色=1∶1
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因、蛋白质与性状的关系、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
【分析】表型受基因控制,也受环境影响,即相同的基因型在不同的环境下,可能出现不同的性状。
【详解】(1)依据题干信息,雄性不育系7024与野生型杂交的F1群体均可育,且F1(可育)自交,后代出现不育株,说明,雄性不育性状为隐性性状,野生型为显性性状,也说明了F1的基因型为Mm。
(2)温敏核雄性不育系zm/zm,高温不育低温可育,即在低温环境下表现为可育,但并不改变植株的基因型zm/zm。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要在于该株系容易受环境因素影响。
(3)①依据题干信息,转基因保持系ms7/ms7:pMCSl-,当作为父本时,只能产生ms7一种雄配子,与和雄性不育系(ms7/ms7)杂交时,后者只能产生ms7一种雌配子,雌雄配子结合,能使F1保持雄性不育性,所以转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为100%。
②转基因保持系ms7/ms7:pMCSl-自交时,可以产生ms7、ms7:pMCSl-两种雌配子,而只能产生ms7一种雄配子,雌雄配子随机结合,可以产生的ms7/ms、ms7/ms7:pMCSl-两种基因型,由于pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,所以两种基因型对应的表型分别为黄色和红色,比例关系为1:1。
20、(2025·广东梅州·一模)籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由 性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是: 。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组的处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为 ,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为 ,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于 导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因: 。
【答案】(1)隐
(2)安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得
(3) AD BD
(4)花粉细胞壁组织结构不完整
(5)温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育
【知识点】基因分离定律的实质和应用、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因、蛋白质与性状的关系
【分析】判断显隐性的方法:
(1)根据子代性状判断:
①具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状;
②相同性状的亲本杂交(自交)→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状;
(2)根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
【详解】(1)将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交得F2,其中野生型:雄性不育=3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状属于隐性性状,即安农S-1的温敏雄性不育性状由隐性基因控制,该性状的遗传遵循分离定律;
(2)相比于普通的雄性不育系雄性不育这一性状不会随着温度的改变而逆转,结合题意,安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得;
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,故实验的无关变量为温度≥25℃条件,自变量为Ub蛋白质的含量,因变量为是否雄性可育。
①实验组1的处理为抑制Ub基因表达,温度≥25℃,雄性可育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育;
②实验组2的处理为高表达Ub基因,温度≥25℃,雄性不育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育,故实验组1选择AD,实验组2选择BD;
(4)分析题图可知,与野生型相比,安农S-1的孢粉素的含量少的多,结合题干“电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分”推测雄性不育是由于花粉细胞壁组织结构不完整导致的;
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因为:温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育。
试卷第1页,共3页
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