内容正文:
专题七 遗传的分子基础 解析版
一、噬菌体
T2噬菌体是一种专门寄生大肠埃希菌的病毒。请据此回答下列问题。
1.从生物体结构组成看,采用T2噬菌体作为实验对象来研究遗传物质的优势是______。(选填数字序号)
①结构简单,只有质膜,没有核膜 ②只有DNA和蛋白质两种组成成分
③DNA和蛋白质可天然地分开
2.T2噬菌体侵染细菌的实验中,35S和32P分别标记在______。(选填数字序号)
3.用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠埃希菌,如图1所示,放射性最终主要在______(选填“①”或“②”)。
图1
T2噬菌体繁殖过程如图2所示。
图2
4.T2噬菌体合成子代噬菌体的蛋白质和DNA的原料直接来自( )。(多选)
A.T2噬菌体蛋白质衣壳分解 B.大肠埃希菌的蛋白质分解
C.大肠埃希菌的DNA分解 D.直接从培养基中吸收
为探究T2噬菌体不同繁殖阶段所需时长及其繁殖效率,研究人员进行了以下实验:
①将T2噬菌体稀释液加到高浓度大肠埃希菌中,保证每个细胞被最多不超过一个T2噬菌体吸附;
②清除尚未吸附的T2噬菌体;
③用培养液稀释混合液,室温培养;
④每隔一段时间取出定量培养液,加入到长满大肠埃希菌的平板中培养一定时间,统计噬菌斑(因T2噬菌体裂解宿主细胞形成的透明圈)的数量以代表培养液中的T2噬菌体数,得到如图3所示结果。
图3
5.已知在装配期前的噬菌体没有侵染力。据图3曲线甲分析,T2噬菌体从完成吸附到开始装配大约需要______min。
6.据图3曲线乙分析,每个T2噬菌体可产生的子代T2噬菌体个数约为______个。
以下是这份高中生物练习题的答案以及解析:
参考答案和解析:
1. ②
解析:T₂噬菌体结构简单,仅由DNA和蛋白质组成,便于研究遗传物质的作用。
2. 蛋白质;DNA
解析:在T₂噬菌体侵染细菌的实验中,³⁵S用于标记蛋白质,³²P用于标记DNA。
3. ① 解析:用³⁵S标记的T₂噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,由于蛋白质外壳不进入细菌,放射性主要出现在上清液(①)中。
4. BC 解析:T₂噬菌体在繁殖过程中,合成子代噬菌体的蛋白质和DNA的原料直接来自大肠杆菌的蛋白质分解和DNA分解。
5. 20 解析:根据图3曲线甲,T₂噬菌体从完成吸附到开始装配大约需要20分钟。
6. 100 解析:根据图3曲线乙,每个T₂噬菌体可产生的子代T₂噬菌体个数约为100个。
二、基因表达及调控
p53基因是生物体内重要的抑癌基因,表达过程如图4所示。
图4
请据此回答下列问题。
1.在正常生物体内p53基因一般______(选填“不表达”或“表达”),从而抑制细胞的异常生长和增殖。
2.图4中a和b分别表示( )过程。(单选)
A.复制和转录 B.翻译和转录 C.转录和翻译 D.复制和翻译
3.过程a和b分别需要的原料是______和______。(选填数字序号)
①氨基酸 ②核糖核苷三磷酸 ③脱氧核苷三磷酸 ④腺苷三磷酸
4.前体mRNA需经过加工形成成熟mRNA后才能参与过程b,前体mRNA的加工过程属于( )。(单选)
A.翻译水平调控 B.翻译后水平调控 C.转录水平调控 D.转录后水平调控
5.过程b中一个mRNA上可能相继结合多个核糖体,意义是( )。(单选)
A.分段合成同一个蛋白质 B.同时合成多个相同蛋白质
C.分段合成不同的蛋白质 D.同时合成多个不同蛋白质
6.图4中,正在进入核糖体甲的tRNA的反密码子是______(标明方向),所携带的氨基酸是( )(单选)。(部分密码子及对应的氨基酸:5'-GGC-3'——甘氨酸、5'-CCG-3'——脯氨酸、5'-GCC-3'-丙氨酸、5'-CGG-3'-精氨酸)
A.甘氨酸 B.脯氨酸 C.丙氨酸 D.精氨酸
Dnmt 1是一种DNA甲基化转移酶,可以调控p53基因的表达。研究发现,斑马鱼的肝脏在极度损伤后,肝脏中的胆管上皮细胞可以再生成肝脏细胞,调控机制如图5所示。
图5
7.据图5分析,肝脏受损后,p53基因的表达和Dnmt 1的合成量分别将( )。(单选)
A.增强增多 B.减弱增多 C.增强减少 D.减弱减少
参考答案和解析:
1. 表达 解析:在正常生物体内,p53基因会表达,其表达产物可以抑制细胞的异常生长和增殖。
2. C 解析:图4中的a表示转录过程,b表示翻译过程。
3. ③和① 解析:转录过程需要核糖核苷三磷酸(②)作为原料,翻译过程需要氨基酸(①)作为原料。
4. D 解析:前体mRNA的加工过程属于转录后水平调控。
5. B 解析:一个mRNA上相继结合多个核糖体,可以同时合成多个相同的蛋白质。
6. 5'-CGG-3';D 解析:根据tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对规则,图中正在进入核糖体甲的tRNA的反密码子是5'-CGG-3',对应的密码子是5'-GCC-3',携带的氨基酸是丙氨酸。
7. A 解析:肝脏受损后,p53基因的表达增强,Dnmt1的合成量增多。
三、亨廷顿病
亨廷顿病(HD)是一种以舞蹈症状、认知障碍和精神行为异常为临床特征的神经退行性疾病。目前认为亨廷顿病与异常Htt蛋白的积累有关,部分机制如图6所示,部分密码子为:5'-CAG-3'-谷氨酰胺、5'-CUG-3'-亮氨酸、5'-GUC-3'-缬氨酸、5'-GAC-3'-天冬氨酸。
图6
请据此回答下列问题。
1.HD基因是______上具有特定功能的片段。如图6所示,能表达出正常Htt蛋白的HD基因中碱基对的数量____________(选填“相同”“不同”或“不一定相同”)。
2.图6中,过程①需要______酶和HD基因中的______(部位)结合,从而解开双链。(选填数字序号)
①DNA解旋酶 ②DNA聚合酶 ③RNA聚合酶 ④启动子 ⑤起始密码子
3.已知HD基因中a链为编码链,则合成的异常Htt蛋白中含量明显增加的是( )。(单选)
A.谷氨酰胺 B.亮氨酸 C.缬氨酸 D.天冬氨酸
4.图6中,合成正常Htt蛋白的过程②与合成异常Htt蛋白的过程②相同之处有______。(选填数字序号)
①场所都是核糖体 ②需要的tRNA种类相同 ③需要的酶相同 ④都需要耗能
⑤需要的模板相同
研究发现,异常Htt蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化过程(如图7所示),从而引起细胞凋亡。
图7
5.如图7所示,组蛋白的乙酰化______(选填“改变”或“不改变”)DNA序列,______(选填“改变”或“不改变”)性状的表达,该现象属于______现象。
6.据题意和图7分析,异常Htt蛋白的积累直接影响的生理过程是( )。(单选)
A.复制 B.转录C.翻译 D.逆转录
7.为治疗亨廷顿病,研究人员筛选出了某种连接物,能将细胞自噬关键蛋白与异常Htt蛋白特异性地“绑定”,从而诱导异常Htt蛋白通过细胞自噬过程在细胞内降解。直接参与该降解过程的细胞器是( )。(单选)
A.内质网 B.高尔基体C.核糖体 D.溶酶体
8.结合题中信息和基因表达调控的有关知识,请提出一种治疗亨廷顿病的方案(不能与本题中的方案相同)。
参考答案和解析:
1. DNA;不一定相同
解析:HD基因是DNA上具有特定功能的片段。能表达出正常Htt蛋白的HD基因中碱基对的数量不一定相同。
2. ③和④ 解析:转录过程需要RNA聚合酶(③)和HD基因中的启动子(④)结合,从而解开双链。
3. A 解析:已知HD基因中a链为编码链,合成的异常Htt蛋白中含量明显增加的是谷氨酰胺。
4. ①②③④ 解析:合成正常Htt蛋白的过程和合成异常Htt蛋白的过程相同之处有:场所都是核糖体(①)、需要的tRNA种类相同(②)、需要的酶相同(③)、都需要耗能(④)。
5. 不改变;改变;表观遗传 解析:组蛋白的乙酰化不改变DNA序列,但会改变性状的表达,属于表观遗传现象。
6. B 解析:异常Htt蛋白的积累直接影响的生理过程是转录。
7. D 解析:直接参与异常Htt蛋白降解过程的细胞器是溶酶体。
8. 可以设计一种能够特异性结合异常Htt蛋白的抗体,通过免疫反应清除异常Htt蛋白。 解析:利用基因编辑技术修复或替换突变的HD基因,从源头上防止异常Htt蛋白的产生。
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专题七 遗传的分子基础
一、噬菌体
T2噬菌体是一种专门寄生大肠埃希菌的病毒。请据此回答下列问题。
1.从生物体结构组成看,采用T2噬菌体作为实验对象来研究遗传物质的优势是______。(选填数字序号)
①结构简单,只有质膜,没有核膜 ②只有DNA和蛋白质两种组成成分
③DNA和蛋白质可天然地分开
2.T2噬菌体侵染细菌的实验中,35S和32P分别标记在______。(选填数字序号)
3.用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠埃希菌,如图1所示,放射性最终主要在______(选填“①”或“②”)。
图1
T2噬菌体繁殖过程如图2所示。
图2
4.T2噬菌体合成子代噬菌体的蛋白质和DNA的原料直接来自( )。(多选)
A.T2噬菌体蛋白质衣壳分解 B.大肠埃希菌的蛋白质分解
C.大肠埃希菌的DNA分解 D.直接从培养基中吸收
为探究T2噬菌体不同繁殖阶段所需时长及其繁殖效率,研究人员进行了以下实验:
①将T2噬菌体稀释液加到高浓度大肠埃希菌中,保证每个细胞被最多不超过一个T2噬菌体吸附;
②清除尚未吸附的T2噬菌体;
③用培养液稀释混合液,室温培养;
④每隔一段时间取出定量培养液,加入到长满大肠埃希菌的平板中培养一定时间,统计噬菌斑(因T2噬菌体裂解宿主细胞形成的透明圈)的数量以代表培养液中的T2噬菌体数,得到如图3所示结果。
图3
5.已知在装配期前的噬菌体没有侵染力。据图3曲线甲分析,T2噬菌体从完成吸附到开始装配大约需要______min。
6.据图3曲线乙分析,每个T2噬菌体可产生的子代T2噬菌体个数约为______个。
二、基因表达及调控
p53基因是生物体内重要的抑癌基因,表达过程如图4所示。
图4
请据此回答下列问题。
1.在正常生物体内p53基因一般______(选填“不表达”或“表达”),从而抑制细胞的异常生长和增殖。
2.图4中a和b分别表示( )过程。(单选)
A.复制和转录 B.翻译和转录 C.转录和翻译 D.复制和翻译
3.过程a和b分别需要的原料是______和______。(选填数字序号)
①氨基酸 ②核糖核苷三磷酸 ③脱氧核苷三磷酸 ④腺苷三磷酸
4.前体mRNA需经过加工形成成熟mRNA后才能参与过程b,前体mRNA的加工过程属于( )。(单选)
A.翻译水平调控 B.翻译后水平调控 C.转录水平调控 D.转录后水平调控
5.过程b中一个mRNA上可能相继结合多个核糖体,意义是( )。(单选)
A.分段合成同一个蛋白质 B.同时合成多个相同蛋白质
C.分段合成不同的蛋白质 D.同时合成多个不同蛋白质
6.图4中,正在进入核糖体甲的tRNA的反密码子是______(标明方向),所携带的氨基酸是( )(单选)。(部分密码子及对应的氨基酸:5'-GGC-3'——甘氨酸、5'-CCG-3'——脯氨酸、5'-GCC-3'-丙氨酸、5'-CGG-3'-精氨酸)
A.甘氨酸 B.脯氨酸 C.丙氨酸 D.精氨酸
Dnmt 1是一种DNA甲基化转移酶,可以调控p53基因的表达。研究发现,斑马鱼的肝脏在极度损伤后,肝脏中的胆管上皮细胞可以再生成肝脏细胞,调控机制如图5所示。
图5
7.据图5分析,肝脏受损后,p53基因的表达和Dnmt 1的合成量分别将( )。(单选)
A.增强增多 B.减弱增多 C.增强减少 D.减弱减少
三、亨廷顿病
亨廷顿病(HD)是一种以舞蹈症状、认知障碍和精神行为异常为临床特征的神经退行性疾病。目前认为亨廷顿病与异常Htt蛋白的积累有关,部分机制如图6所示,部分密码子为:5'-CAG-3'-谷氨酰胺、5'-CUG-3'-亮氨酸、5'-GUC-3'-缬氨酸、5'-GAC-3'-天冬氨酸。
图6
请据此回答下列问题。
1.HD基因是______上具有特定功能的片段。如图6所示,能表达出正常Htt蛋白的HD基因中碱基对的数量____________(选填“相同”“不同”或“不一定相同”)。
2.图6中,过程①需要______酶和HD基因中的______(部位)结合,从而解开双链。(选填数字序号)
①DNA解旋酶 ②DNA聚合酶 ③RNA聚合酶 ④启动子 ⑤起始密码子
3.已知HD基因中a链为编码链,则合成的异常Htt蛋白中含量明显增加的是( )。(单选)
A.谷氨酰胺 B.亮氨酸 C.缬氨酸 D.天冬氨酸
4.图6中,合成正常Htt蛋白的过程②与合成异常Htt蛋白的过程②相同之处有______。(选填数字序号)
①场所都是核糖体 ②需要的tRNA种类相同 ③需要的酶相同 ④都需要耗能
⑤需要的模板相同
研究发现,异常Htt蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化过程(如图7所示),从而引起细胞凋亡。
图7
5.如图7所示,组蛋白的乙酰化______(选填“改变”或“不改变”)DNA序列,______(选填“改变”或“不改变”)性状的表达,该现象属于______现象。
6.据题意和图7分析,异常Htt蛋白的积累直接影响的生理过程是( )。(单选)
A.复制 B.转录C.翻译 D.逆转录
7.为治疗亨廷顿病,研究人员筛选出了某种连接物,能将细胞自噬关键蛋白与异常Htt蛋白特异性地“绑定”,从而诱导异常Htt蛋白通过细胞自噬过程在细胞内降解。直接参与该降解过程的细胞器是( )。(单选)
A.内质网 B.高尔基体C.核糖体 D.溶酶体
8.结合题中信息和基因表达调控的有关知识,请提出一种治疗亨廷顿病的方案(不能与本题中的方案相同)。
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