专题01 遗传信息的传递和表达(期中真题汇编,上海专用)高二生物上学期
2025-10-30
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2份
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70页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学沪科版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第1章 遗传的分子基础 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.32 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-17 |
| 作者 | _Enzyme |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-09-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53959421.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 遗传信息的传递和表达
1.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)基因表达调控
(1)如图示蛋白质合成过程,遗传密码位于图中的
A.① B.② C.③ D.④
(2)基因控制性状表现的主要途径是
A.RNA→蛋白质(性状)
B.DNA→蛋白质(性状)
C.RNA→DNA→蛋白质(性状)
D.DNA→RNA→蛋白质(性状)
(3)研究发现,有些帕金森病的发病原因是由于一种小RNA(miRNA)影响SNCA基因表达所导致,其调控过程如下图所示,下列关于这类帕金森病的分析,正确的是 (多选)
A.miRNA阻碍了SNCA基因的转录过程
B.这类帕金森病不能遗传给后代
C.miRNA基因与SNCA基因的部分碱基序列相同
D.miRNA的调控发生在细胞质中
(4)真核生物基因表达有多种调控方式。如图是自然界生物的中心法则图解中某个遗传信息的流动过程。图中编号②、③所示的调控方式属于 。
A.转录水平调控 B.转录后水平调控
C.翻译水平调控 D.翻译后水平调控
(5)在一个蜂群中,一直以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王,而以花蜜为食的雌性幼虫发育成工蜂。研究表明,DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使DNA分子上的CpG岛上的胞嘧啶甲基化从而导致基因转录失活。若向雌性幼虫注入一种小型RNA(SiRNA)会导致DNMT3基因不表达,能模拟蜂王浆的作用使雌性幼虫发育成蜂王。下列叙述错误的是
A.推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用
B.DNA分子上CpG岛中的胞嘧啶被甲基化后不会改变DNA分子碱基序列
C.推测SiRNA作用可能是与目标mRNA结合导致其降解或翻译受阻
D.DNA甲基化后可能阻止DNA聚合酶对DNA分子特定区域识别与结合
图中A、B、C是正常情况下人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,据图回答问题:
(6)三种人体细胞有各自不同的形态,根本原因是 。
(7)这些细胞中含有相同的
A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.糖类
(8)图中代表胰岛B细胞的是 (填字母)。
2. (24-25高二上·上海松江一中·期中)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是___________(多选)
A.a~b段和e~f段都是间期,发生了DNA复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在同源染色体
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段的细胞名称是 ,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为
(3)图1所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段___________
A.a~b B.b~c C.c~d D.e~f
(4)图2中的①对应了图1中的阶段___________
A.f~g B.g~h C.h~i D.ry
(5)根据图2中的 (填编号) 可以判断该动物的性别是 ④所示细胞分裂产生的子细胞名称是
(6)基因的自由组合发生在___________(多选)
A.图1中的b~c段 B.图2中的细胞①
C.图1中的d~e段 D.图2中的细胞②
(7)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是___________(多选)
A.间期有中心体的复制
B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板
D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
(8)下图为有丝分裂不同时期的显微图片,其中持续时间最长的为 (编号选填),一定具有染色单体的有: 。(编号选填)
3.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)科学家们用了十多年时间于2006年完成了人类近3万个基因在染色体上的精准定位,其中发现面部雀斑为显性遗传,基因(E、e)在4号染色体上;ABO血型基因(IA、IB、i)在9号染色体上,还有一种显性基因遗传病“指甲髌骨发育不全综合征”,其基因(M、n)也在9号染色体上。下图为某女性在4号和9号染色体上相关基因组成。已知该女性丈夫4号染色体上的基因是Ee,血型为B型。请据图回答:
血型
A型
B型
O型
AB型
基因型
IAIA
IAi
IBIB
IBi
ii
IAIB
(1)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是
A.含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1
B.雌配子:雄配子=1:1
C.含X染色体的配子:含Y染色体的配子=1:1
D.X染色体上的基因:Y染色体上的基因=1:1
(2)该女性关于雀斑、血型和指甲髌骨发育不全综合征相关的表型是 。
(3)该对夫妇的孩子中出现无雀斑表型个体的概率是 。
(4)该夫妇已生育了一个O型血的孩子,其丈夫关于血型的基因型是 。
(5)该女性9号染色体上N基因和n基因分离的时期是 。
(6)以下关于该女性4号和9号染色体上三对等位基因遗传特点的分析正确的有_____ (多选)
A.IA基因和n基因之间是非等位基因
B.该女性产生基因型为IAN或IAn的卵细胞的概率相等
C.E、e和IA、i的遗传遵循基因的自由组合定律
D.N、n的遗传遵循基因的分离定律
(7)下列图像中,能表示初级精母细胞的是_____
A. B. C. D.
(8)人类男性经减数分裂产生的精子中,染色体数可表示为22+X或22+Y。下列就这23条染色体源自其双亲的说法正确的是_____
A.常染色体来自母方,X染色体来自父方
B.常染色体来自母方,Y染色体来自父方
C.常染色体随机来自父方或母方,X染色体来自父方
D.常染色体随机来自父方或母方,Y染色体来自父方
(9)如图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是_____
A.a、b都是减数分裂
B.基因重组主要是通过c来实现的
C.b和a的主要差异之一是同源染色体的联会
D.d和b都是减数分裂
4.(24-25高二上·上海松江一中·期中)豌豆细胞中的淀粉可分为支链淀粉和直链淀粉两类,缺乏支链淀粉时,豌豆种子表现为皱粒。合成支链淀粉所必需的淀粉分支酶I(SBEI)由W基因编码,而其等位基因w编码的该酶无活性。W和w基因所在DNA片段经过酶切后的分子量不同,通过生物技术可以检测DNA片段的分子量,检测结果如下图所示,图中条带的位置表示DNA分子量的差异。
(1)豌豆种子的表型圆粒和皱粒是一对相对性状,受一对 基因的控制。
(2)下列选项中属于相对性状的是____。
A.兔子的长毛和黑毛 B.豌豆的紫花和白花
C.狗的卷毛和短毛 D.桃的红花与梨的白花
(3)结合题干信息,据图可知,表型①、②、③依次是 。
A.圆粒 B.皱粒
(4)下列对该图的相关解释正确的是____(多选)。
A.纯合子的DNA片段酶切后检测结果为单一条带
B.杂合子的DNA片段酶切后检测结果有两个不同的条带
C.W和w基因所在DNA片段经过酶切后所含的核苷酸数目可能不同
D.同种表型的个体,DNA片段检测结果也一定相同
(5)正常情况下(不考虑变异),基因型为 Ww豌豆亲本自交得子一代,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为____。
A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/4
(6)除了豌豆种子圆粒和皱粒这一对相对性状外,豌豆子叶黄色对绿色也是一对相对性状,且子叶黄色基因(Y)对绿色基因(y)为显性。现有两株亲本杂交,子代表型统计见下表,推测亲本的基因型分别是____。
子叶颜色
种子形状
子代表型
黄色
绿色
圆粒
皱粒
比例
1
1
3
1
A.YYWw×yyWw B.YyWw×yyww
C.YyWw×Yyww D.YyWw×yyWw
5.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)下图为DNA分子的某生理过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)DNA的基本组成单位是
A.核糖、碱基、磷酸
B.脱氧核糖、碱基、磷酸
C.脱氧核糖、碱基、氨基酸
D.五碳糖、碱基、磷酸
(2)有一对脱氧核苷酸,已查明碱基对之间有3个氢键,则它的组成应是
A.2个磷酸、2个脱氧核糖、2个鸟嘌呤、2个胞嘧啶
B.2个磷酸、2个核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶
C.2个磷酸、2个脱氧核糖、2个腺嘌呤、2个胸腺嘧啶
D.2个磷酸、2个脱氧核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶
(3)遗传信息、密码子、反密码子分别位于
A.DNA mRNA tRNA
B.DNA tRNA mRNA
C.tRNA DNA mRNA
D.RNA DNA tRNA
(4)沃森和克里克于1953年构建了DNA双螺旋结构模型,这项研究被认为是20世纪生物学的一大成就,其重要性可以和19世纪达尔文和孟德尔的成就相媲美,其重要意义在于 (多选)
A.证明DNA是主要的遗传物质
B.确定DNA是染色体的组成成分
C.发现DNA如何存储遗传信息
D.为阐明DNA的复制奠定基础
(5)如图为采用“实时荧光定量RT-PCR”技术检测新型冠状病毒核酸的基本流程,1~2h内即可得到检测结果。其基本原理是在DNA的复制过程中加入与特定模板链互补的荧光探针,这样每新合成一条DNA单链,就会产生一个荧光分子,通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关说法正确的是
A.①、②过程需要分别加入四种核糖核苷酸和脱氧核苷酸作为原料
B.①为转录过程,②为DNA复制
C.①产生的1个DNA,在②复制了n次后,可以产生20个荧光分子
D.新型冠状病毒在人体细胞中的繁殖过程中合成衣壳蛋白所需的核糖体由宿主细胞提供
据图回答(6)(7)小题
(6)图1中腺病毒DNA能够与狗核DNA整合在一起,原因不包括:
A.腺病毒与狗的DNA基本单位都是脱氧核苷酸
B.腺病毒与狗的DNA都是双螺旋结构
C.腺病毒与狗的DNA中,碱基互补配对方式相同
D.腺病毒与狗的DNA碱基序列相同
(7)下列关于图2的叙述中,错误的是 (多选)
A.该图是图1中的过程①
B.该过程核糖体在mRNA上的移动方向是从左往右
C.一条mRNA上能结合多个核糖体的意义是提高蛋白质的合成效率
D.图中3个核糖体合成的3条肽链相同
(8)下列生物的遗传信息流向包括逆转录过程的是
A.艾滋病病毒 B.大肠杆菌 C.豌豆 D.T2噬菌体
(9)遗传信息传递与表达的过程中,能与腺嘌呤碱基互补配对的是 (多选)
A.鸟嘌呤 B.胞嘧啶 C.胸腺嘧啶 D.尿嘧啶
(10)将32P和35S分别标记在噬菌体的DNA和蛋白质上,然后进行侵染细菌(含31P和32S)实验,则产生的子代噬菌体的DNA和蛋白质中分别含有
A.31P、32P和32S B.31P、32P和35S
C.31P、32P和32S、35S D.32P和32S、35S
(11)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体
A.一定有35S,可能有32P
B.只有35S
C.一定有32P,可能有35S
D.只有32P
6.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)玉米是二倍体植物,自然界中的普通玉米(AABBDD)粒中蔗糖含量低,无甜味。现有2个超甜玉米和1个普甜玉米品种,它们都是普通玉米单基因突变(基因中碱基对的增加、缺失或替换)后的纯合体,其控制基因及其生化途径如下图所示。回答下列问题:
玉米品种(纯种)
隐性突变基因
染色体(号)
甜度
普甜玉米
a
4
微甜
超甜玉米
b
3
甜
d
?
甜
(1)下列属于等位基因的是
A. B. C. D.
(2)图8是基因型为Aa的某细胞处在某分裂时期的细胞形态图,则A和a基因的分离将发生在____
A.减数第一次分裂后期
B.减数第二次分裂后期
C.减数第一次分裂末期
D.减数第二次分裂末期
(3)上题中A和A基因的分离将发生在_________
A.减数第一次分裂后期
B.减数第二次分裂后期
C.减数第一次分裂末期
D.减数第二次分裂末期
(4)普甜玉米和超甜玉米提高细胞内蔗糖含量的原理分别是 。
(5)表中普甜玉米品种的基因型为 ;表中超甜玉米品种的基因型为 。
(6)若用抗虫非糯性水稻(GGHH)与不抗虫糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的性状分离比为9:3:3:1,则F1中两对等位基因在染色体上的位置关系是______
A. B.
C. D.
7. (23-24高二上·上海行知中学·期中)澳大利亚布里斯班一对小姐弟,被确认为全球第二对半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示。
(1)图1表示该异常胚胎的受精过程,此时卵母细胞发育到的时期是________________。
A.中期I B.后期I C.中期Ⅱ D.后期Ⅱ
(2)图1所示细胞①的名称是 。
图2细胞中包含3个原核,为1个雌原核和2个雄原核,正常情况下,这种受精卵无法正常发育。但是,该受精卵在母体内神奇的恢复了正常有丝分裂,如图3所示。此时受精卵形成了3极纺锤体,并最终分裂成3个合子(图4)。其中的一个合子由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成。
(3)用课上所学知识推测,这3个合子的发育结果为:包含 个父系染色体组和 个母系染色体组的合子可以正常发育,其余合子发育失败。
(4)据图3另外两个合子的染色体组成可能为: 、 (填写“x个父系染色体组和x个母系染色体组”)
(5)图4中能正常发育的合子发育为健康婴儿过程中可发生的事件有_______________。(多选)
A.有丝分裂 B.减数分裂 C.细胞凋亡
D.细胞分化 E.细胞坏死 F.细胞呼吸
最终该名母亲成功诞下两名性别不同的婴儿(已知女性含两条长度相同的X染色体;男性含一条较长的X染色体和一条较短的Y染色体,两者属于特殊的同源染色体)。
(6)请比较正常情况下这两名婴儿的染色体组组成,并在正确的地方打“√”: 。
染色体组来源
遗传信息相同
遗传信息不相同
无法确定
婴1的母系vs婴2的母系
①
婴1的父系vs婴2的父系
②
(7)该对夫妻均为单眼皮,丈夫的父母均为双眼皮。已知这对夫妇经手术后均变为双眼皮。你认为他们所生的这一对小姐弟应该是___________。(单选)
A.均为双眼皮
B.均为单眼皮
C.均为一只眼睛双眼皮一只眼睛单眼皮
D.姐姐为双眼皮,弟弟为单眼皮
8.(23-24高二上·上海复旦大学附中·期中)研究发现,野生型豌豆会合成一种能够抵抗真菌侵染的化学物质——豌豆素。与豌豆素合成有关的基因为A、a和B、b,分别位于两对同源染色体上,已知其中一种显性基因存在时,豌豆素的产生受抑制。下表为某些植株的基因型与表现型:
植株A
植株B
植株C
植株D
植株E
基因型
AaBb
aaBb
aabb
Aabb
AABB
表现型
无豌豆素
无豌豆素
无豌豆素
有豌豆素
?
(1)据表判断,哪种显性基因存在抑制了豌豆素的合成以及植株E的表现型是( )
A.A基因,无豌豆素 B.A基因,有豌豆素
C.B基因,无豌豆素 D.B基因,有豌豆素
实验室经过诱变育种获得两种无法产生豌豆素的纯合体(突变品系1和突变品系2)和野生型豌豆进行杂交实验,结果如下表所示:
组别
P
F1
F2
1
突变品系1×野生型
有豌豆素
有豌豆素∶无豌豆素=3∶1
2
突变品系2×野生型
无豌豆素
有豌豆素∶无豌豆素=1∶3
3
突变品系1×突变品系2
无豌豆素
有豌豆素∶无豌豆素=3∶13
(2)诱变育种的原理是 。
(3)P表示杂交实验中的 ,杂交实验时,需对母本进行 处理,完成人工授粉后对母本进行 处理。
(4)本实验中突变品系1、2的基因型分别是 和 。
(5)第2组杂交实验中,F2中基因型与P不同的个体比例为( )
A.1/4 B.1/2 C.0 D.3/4
(6)若想要根据性状直接挑选出有豌豆素的纯合体,应挑选的是( )
A.组别1的F1全部个体 B.组别1的F2中有豌豆素个体
C.组别2的F2中有豌豆素个体 D.组别3的F2中有豌豆素个体
(7)组别3中F2有豌豆素个体自交得到F3,F3的有豌豆素个体中,性状可以稳定遗传的个体比例为 。
(8)下列关于本实验的说法正确的是( )(多选)
A.A和a基因的遗传遵循分离定律
B.B和b基因的分离发生在减数第二次分裂末期
C.A、a基因和B、b基因的遗传遵循自由组合定律
D.基因型为AaBB的个体自交后代不出现性状分离
9.(23-24高二上·上海复旦大学附中·期中)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示该种动物体内细胞进行某种细胞分裂时,核DNA、染色体、染色单体数目的变化,图3表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是( )(多选)
A.a~b段和e~f段都是间期,DNA正在复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在同源染色体
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段的细胞名称是 ,该区段细胞中染色体∶染色单体∶DNA的比值为 。
(3)图2所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段( )
A.I B.Ⅱ C.Ⅲ D.IV
(4)图1中的c~d段对应了图4中的阶段( )
A.II B.III C.IV D.V
(5)根据图3中的 (填编号)可以判断该动物的性别是 ,④所示细胞分裂产生的子细胞名称是 。
(6)基因的自由组合发生在( )(多选)
A.图1中的b~c段 B.图2中的II过程
C.图1中的d~e段 D.图3中的细胞②
(7)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是( )(多选)
A.间期有中心体的复制
B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板
D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
10.(23-24高二上·上海曹杨中学·期中)Ⅰ.科学家研究发现人体生物钟机理(部分)如下图所示,per基因只能在下丘脑SCN细胞中表达,基因表达产物per蛋白浓度以24h为周期呈现周期性的增加和减少。
判断下列说法是否正确(对的选T,错的选F)
(1)per基因只存在于下丘脑SCN细胞中( )
(2)per mRNA只存在于下丘脑SCN细胞中( )
(3)①过程需要的原料为核糖核苷三磷酸( )
(4)②对程中核糖体的移动方向为从右到左( )
(5)②过程中图中4个核糖体所合成的多肽链各不相同( )
(6)per 基因在下丘脑SCN细胞中能够复制( )
(7)③过程表示高浓度的PER蛋白能促进per基因的表达( )
(8)③过程表示高浓度的PER蛋白能抑制per基因的表达( )
Ⅱ.新冠肺炎疫情是由一种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的,感染后可引起发烧、死亡。该病毒侵入人体细胞并产生子代病毒的过程如图所示。
(9)下列有关新冠病毒的叙述正确的是( )
A、主要组成元素含C、H、O、N、P
B、只含有核糖体一种细胞器
C、可以感染植物细胞
D、能独立繁衍后代,且繁殖速度快
(10)下列日常行为中,不利于控制新型冠状病毒传播的是( )
A、及时接种新冠病毒疫苗
B、聚集在门窗紧闭的教室内上课
C、乘坐交通工具时佩戴口罩
D、到校回家常洗手
(11)据图判断新型冠状病毒的遗传物质是 。S蛋白能识别ACE2受体,ACE2受体的化学本质是 ,两者的结合具有 (选填:偶然性/专一性/随机性)。
(12)请据图分析后,绘制新型新冠病毒的遗传信息传递路径
(13)在产生子代病毒的过程中,直接参与的分子有
①病毒的RNA基因组②氨基酸③核糖核苷三磷酸④DNA聚合酶⑤DNA解旋酶⑥脱氧核苷三磷酸
1.(23-24高二上·上海建平中学·期中)资料一:脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因表达及调控过程:
(1)图3过程需要的酶X是____。
A.DNA解旋酶 B.DNA聚合酶
C.RNA聚合酶 D.逆转录酶
(2)图1中过程乙需要以____为原料。
A.四种脱氧核苷三磷酸 B.四种核糖核苷三磷酸
C.氨基酸 D.tRNA
(3)酶X在DNA上的移动方向是向____。
A.左 B.右 C.左和右 D.左或右
(4)下表为遗传信息传递过程中DNA、mRNA、tRNA和氨基酸的对应关系,则该序列对应的氨基酸为____(密码子和氨基酸的对应关系:ACC苏氨酸;UGG色氨酸;AGG精氨酸;UCC丝氨酸)。
DNA双螺旋中碱基对
T
G
G
mRNA碱基(5'→3')
tRNA反密码子(3'→5')
U
氨基酸
A.苏氨酸 B.色氨酸 C.精氨酸 D.丝氨酸
(5)图2中tRNA的功能是____(多选)
A.携带氨基酸 B.作为翻译的模板
C.作为核糖体的成分 D.识别mRNA
(6)哪些细胞器参与图1中丁过程: (填写编号)
①中心体 ②高尔基体 ③内质网 ④核糖体 ⑤线粒体
资料二:miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为19~25个核苷酸,能特异性调控相应基因的表达。如图3中的miRNA-195基因表达产物能调控BDNF基因的表达。
(7)以下关于miRNA的说法错误的是____(多选)
A.miRNA由相应的RNA复制产生
B.miRNA可通过核孔转移至细胞质,发挥作用
C.miRNA基因在转录时需要DNA解旋酶与RNA聚合酶参与
D.翻译是核糖体沿着miRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束
(8)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是: 。
(9)精神分裂症患者与正常人相比,丙过程____。
A.减弱 B.不变 C.增强 D.都有可能
(10)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲一tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌(非古细菌)中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是 (填编号)
①ATP ②古菌的核糖体 ③RNA聚合酶 ④甲 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
2.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)光敏色素是一类红光/远红光受体,在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后,通过光敏色素激活相关调节蛋白,调控有关蛋白质合成(如图1)。图中cab基因控制合成的蛋白质是叶绿体内结构Ⅲ膜组成成分,rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽组装成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。图中序号①~④代表生理过程。请分析回答:
(1)核孔是细胞核与细胞质进行物质交换的通道。下列物质中,经核孔运输至细胞核内的是________(多选)
A.tRNA B.RNA聚合酶 C.DNA聚合酶 D.mRNA
(2)图中cab基因和rbeS基因的本质差异在于________(多选)
A.脱氧核苷酸的种类
B.脱氧核苷酸的数目
C.脱氧核苷酸的排列顺序
D.脱氧核苷酸的空间结构
(3)图中需要以氨基酸作为原料的是________过程(多选)
A.① B.② C.③ D.④
(4)若cab基因上编码链的一段碱基顺序为TACCGAAGA;刚好决定一个三肽,形成这个三肽的tRNA的碱基顺序依次为_____
A.UAC CGA AGA B.TAC CGA AGA
C.AUG GCU UCU D.ATG GCT TCT
(5)植物光合作用相关色素分布在图1中结构 上,CO2的固定发生于结构 (编号选填)。
①结构Ⅰ ②结构Ⅱ ③结构Ⅲ ④结构Ⅳ ⑤结构Ⅴ
(6)若某叶肉细胞中,cab基因正常,rbcS基因发生突变不能表达,则会影响光合作用的________阶段
A.“光反应” B.“碳反应” C.“光反应和碳反应”
(7)根据上述资料分析,下列说法错误的是________(多选)
A.光敏色素能同时接收红光和远红光的信号诱导,说明该受体不具有特异性
B.活性调节蛋白通过核孔进入细胞核,属于自由扩散
C.光调控植物生长发育的实质是影响基因的选择性表达
D.植物细胞中的光合色素可进行CO2的固定
(8)叶绿体常被称为“半自主”的细胞器,请结合图1信息分析说明原因。
3.(23-24高二·上海华东师范大学第二附属中学·期中)回答下列有关遗传分子基础的问题
丙型肝炎病毒(HCV)感染每年在世界范围内造成100多万人死亡,是肝硬化和肝细胞癌的元凶之一。2020年的诺贝尔生理学或医学奖授予了在丙型肝炎病毒(HCV)研究中做出决定性贡献的三位科学家,他们的部分研究成果总结在图1中。
(1)人体感染HCV病毒会得丙型肝炎,感染肺结核杆菌则易患肺结核。HCV病毒和肺结核杆菌结构上的最大区别是 。
(2)包括病毒在内的生物体合成DNA或RNA由四种性质不同的核酸聚合酶催化。根据所学知识和图1信息,正确填写下表:
核酸聚合酶的类型
核酸聚合酶发挥作用的场合
以DNA为模板,合成DNA
(1)肝细胞分裂周期中的 期
以RNA为模板,合成DNA
(2)中心法则中的 步骤
以DNA为模板,合成RNA
(3)图1中的过程 (填序号)
以RNA为模板,合成RNA
(4)图1中的过程 (填序号)
(3)研究发现,HCV在肝细胞中表达的NS3-4A蛋白既能促进病毒RNA的复制和病毒颗粒的形成(即图1中的③和④),还能降解线粒体外膜蛋白(MAVS);而MAVS则是诱导肝细胞抗病毒因子表达的关键因子。近年来,科研人员开发了一系列抗HCV的候选药物,其中包括抑制图1中步骤③的buvir、抑制图1中步骤④的asvir、以及抑制NS3-4A合成的previr。试根据题干和图1信息,从理论上推断抗HCV效果最好的候选药物是 。
铁蛋白是人体几乎所有细胞中用于储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。调节机制如下图2所示。回答下列问题:
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成丝氨酸(密码子为UCU、UCG、UCC、UCA),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由 → 。
(5)通常一个铁蛋白mRNA上可同时结合多个核糖体,其生理意义是 。
(6)结合图2和已有知识,人体在调节Fe3+的过程中,下列说法错误的是( )
A.Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力
B.核糖体与基因上的启动子部位结合,起始翻译
C.Fe3+浓度低时,因为影响了翻译过程,无法合成铁蛋白
D.细菌细胞中也存在基因表达的调控现象
(7)上述对铁蛋白合成的调节机制有何意义?
(8)若基因中的部分碱基发生甲基化修饰,会影响基因的表达,进而影响生物表型。这种生物体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 。
(9)针对上题中提到的现象,下列说法正确的是( )(多选)
A.“橘生淮南测为橘,生于淮北则为枳”说明生物的性状与环境相关
B.上题中的现象里,基因发生了突变,进而使表型发生改变
C.上题中的现象里,分子修饰只能发生在DNA分子上
D.甲基化可能通过影响RNA聚合酶与调控序列的结合抑制转录
4.(23-24高二上·上海复旦大学附中·期中)吸烟有害健康,有研究表明吸烟更容易感染新冠病毒。下图表示新冠病毒SARS-CoV-2在肺细胞中的增殖过程,其中S、N、M、E分别代表组成新冠病毒的蛋白。回答下列相关问题:
(1)与动植物相比,新冠病毒的特点是( )
A.没有细胞结构 B.没有成形的细胞核
C.能发生变异 D.含蛋白质
(2)一项研究指出,与正常小鼠相比,暴露于高剂量香烟烟雾的小鼠肺部ACE-2的表达量增加了80%,据上图分析吸烟更容易感染新冠病毒的原因是: 。
(3)新冠病毒侵入细胞后释放出的(+)RNA,在宿主细胞的 上合成病毒的RNA聚合酶,上图中的步骤②称为 。
(4)据上图和已有知识,下列关于新冠病毒的说法错误的是( )(多选)
A.SARS-CoV-2通过主动运输进入宿主细胞
B.病毒RNA逆转录形成DNA过程中需要DNA聚合酶的参与
C.图中⑤过程以宿主细胞内4种游离的核糖核苷三磷酸为原料
D.SARS-CoV-2通过胞吐方式排出细胞
(5)据上图,新冠病毒侵入人体后,遗传信息的传递过程为 。
烟草中的尼古丁是主要的有害物质。研究发现吸烟还可能会导致后代患多动症(也称“轻微脑功能障碍综合征”)的概率上升。为研究相关分子机制,科学家们利用小鼠开展了下列研究。
(6)科研人员对实验组小鼠进行尼古丁处理后,检测与多动症密切相关的蛋白分子Wnt4在F0和F1代小鼠相关组织细胞中的表达水平,结果见图甲(*代表与对照组有显著差异,*的数量越多,差异越明显),此结果说明 。
蛋白分子Wnt4的表达通常会被一种RNA分子(microRNA-15b)调控。科研人员对F0和F1代小鼠细胞中的microRNA-15b分子的表达水平进行了分析。实验结果见图乙。
(7)结合图甲、图乙分析可知,microRNA-15b会 (促进/抑制)Wnt4蛋白的表达。
对microRNA-15b基因进一步分析发现,尼古丁处理导致了F0代小鼠睾丸中microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化,且这种甲基化修饰可以传递到F1代,并在F1代脑组织中造成microRNA-15b的异常表达。
(8)请综合上述研究结果,分析吸烟可能会导致后代患多动症的概率上升的分子机制: 。
5.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)2024年诺贝尔生理学或医学奖授予两位美国科学家,因其“发现microRNA及转录后基因调控功能”。microRNA简称miRNA,一般为长约22核苷酸的真核生物内源非编码RNA,在癌症的发生发展中发挥着至关重要的作用。miRNA在细胞中产生及发挥调控功能的过程如图1所示。
(1)miRNA基因的基本组成单位是 ,①过程需要 酶。与DNA复制相比较,①过程特有的碱基互补配对形式是 。
(2)据图1分析,Exportin5的功能是将前导miRNA通过 (填结构名称)转运到细胞质,miRNA对靶基因的表达调控发生在下图中的 。(编号选填)
(3)以下相关叙述正确的是 (多选)
A.miRNA基因与miRNA在化学构成上的差异仅限于五碳糖的种类,其他方面则无显著不同
B.据图1推测,Drosha和Dicer的功能都是催化氢键的断裂
C.图1中③过程会导致翻译终止,原因是RISC复合体干扰了核糖体在mRNA上的移动
D.图1中④过程RISC复合体会导致结合的mRNA降解,这一过程的特异性依赖于碱基互补配对
卵巢癌是女性生殖器官常见肿瘤之一,发病率仅次于宫颈癌和子宫体癌。由于卵巢癌缺乏早期临床表现,大多数患者在确诊时已经是晚期,根治性手术难以进行,导致卵巢癌死亡率较高。因此,迫切需要新的方法和工具来改善卵巢癌的诊断,治疗和预后。随着对miRNA功能的深入理解,一系列研究已经揭示了特定miRNA在细胞质成熟后可以释放到体液中,并在其中保持稳定,这使其成为早期癌症检测的理想无创诊断工具。为了探究miRNA有没有作为卵巢癌标志物的潜力,研究者评估了卵巢癌患者与健康女性血浆中两种miRNA的水平,部分实验结果如下。(注:*表示与健康组相比有显著性差异)
(4)请根据图2判断,这两种miRNA是否有作为卵巢癌标志物的潜力,并说明理由 。
以往研究显示,miRNA-183在肝癌、胰腺癌等多种癌症中的发生和发展中都起着重要作用。为具体研究miRNA-183对卵巢癌细胞的影响,研究人员选取了卵巢癌患者的癌组织细胞进行了相关实验。(注:b中条带深浅和粗细表示蛋白质表达量水平,其中P21、P27是阻断细胞周期进程的蛋白质;CyclinD1过表达将导致细胞增殖调节机制失控,细胞周期进程加速;GAPDH在所有细胞中都表达,可作为蛋白质表达量的对照)
(5)已知miRNA-183过表达可以显著促进卵巢癌细胞的增殖,请正确选择图3(a)中对卵巢癌细胞的处理:
组1: ;组2: ;组3: 。
①未经转染的卵巢癌细胞;
②用miRNA-183过表达的卵巢癌细胞;
③用miRNA-183抑制剂转染卵巢癌细胞。
(6)请根据图中数据判断,抑制miRNA-183的表达是否可以成为治疗卵巢癌的一种新方向,并说明理由 。
试卷第42页,共43页
试卷第1页,共1页
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专题01 遗传信息的传递和表达
1.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)基因表达调控
(1)如图示蛋白质合成过程,遗传密码位于图中的
A.① B.② C.③ D.④
(2)基因控制性状表现的主要途径是
A.RNA→蛋白质(性状)
B.DNA→蛋白质(性状)
C.RNA→DNA→蛋白质(性状)
D.DNA→RNA→蛋白质(性状)
(3)研究发现,有些帕金森病的发病原因是由于一种小RNA(miRNA)影响SNCA基因表达所导致,其调控过程如下图所示,下列关于这类帕金森病的分析,正确的是 (多选)
A.miRNA阻碍了SNCA基因的转录过程
B.这类帕金森病不能遗传给后代
C.miRNA基因与SNCA基因的部分碱基序列相同
D.miRNA的调控发生在细胞质中
(4)真核生物基因表达有多种调控方式。如图是自然界生物的中心法则图解中某个遗传信息的流动过程。图中编号②、③所示的调控方式属于 。
A.转录水平调控 B.转录后水平调控
C.翻译水平调控 D.翻译后水平调控
(5)在一个蜂群中,一直以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王,而以花蜜为食的雌性幼虫发育成工蜂。研究表明,DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使DNA分子上的CpG岛上的胞嘧啶甲基化从而导致基因转录失活。若向雌性幼虫注入一种小型RNA(SiRNA)会导致DNMT3基因不表达,能模拟蜂王浆的作用使雌性幼虫发育成蜂王。下列叙述错误的是
A.推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用
B.DNA分子上CpG岛中的胞嘧啶被甲基化后不会改变DNA分子碱基序列
C.推测SiRNA作用可能是与目标mRNA结合导致其降解或翻译受阻
D.DNA甲基化后可能阻止DNA聚合酶对DNA分子特定区域识别与结合
图中A、B、C是正常情况下人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,据图回答问题:
(6)三种人体细胞有各自不同的形态,根本原因是 。
(7)这些细胞中含有相同的
A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.糖类
(8)图中代表胰岛B细胞的是 (填字母)。
【答案】(1)A
(2)D
(3)CD
(4)B
(5)D
(6)基因的选择性表达
(7)A
(8)A
【分析】第一个图中①是mRNA,②是核糖体,③是tRNA,④是多肽链;第二个图中表示转录翻译,miRNA可以与mRNA结合影响翻译;第三个图表示有的基因在所有细胞中都表达,有的基因选择性表达。
【详解】(1)遗传密码位于mRNA上,图中①表示的是mRNA,②是核糖体,③是tRNA,④是多肽链,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)基因控制性状的过程即基因表达的过程,包括转录和翻译,转录是以DNA为模板合成RNA的过程,翻译是以RNA为模板形成蛋白质的过程,即DNA→RNA→蛋白质(性状),ABC错误,D正确。
故选D。
(3)A、根据图示信息,miRNA与mRNA结合,说明阻碍了SNCA基因的翻译过程,A错误;
B、miRNA影响的帕金森病属于表观遗传,可遗传给后代,B错误;
C、miRNA基因形成的RNA与SNCA基因转录形成的RNA可以部分序列发生碱基互补配对,说明二者的部分碱基序列相同,C正确;
D、miRNA的调控的是翻译过程,对于真核生物而言,翻译发生在细胞质中,D正确。
故选CD。
(4)图中①是转录过程,②是RNA修饰的过程,属于转录后水平调控,③RNA拼接过程也属于转录后水平调控,ACD错误,B正确。
故选B。
(5)A、根据题目信息,向雌性幼虫注入一种小型RNA(SiRNA)会导致DNMT3基因不表达,能模拟蜂王浆的作用使雌性幼虫发育成蜂王,说明蜂王浆导致DNA甲基转移酶不起作用,引起基因正常表达,故推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用,A正确;
B、DNA的甲基化属于表观遗传,不改变碱基对的排列顺序,B正确;
C、SiRNA可导致基因不表达,说明其作用可能是与目标mRNA结合导致其降解或翻译受阻,C正确;
D、RNA聚合酶具有识别和结合启动子驱动转录的作用,DNA甲基化后可能阻止RNA聚合酶对DNA分子特定区域识别与结合,D错误。
故选D。
(6)三种人体细胞不同,是细胞分化的结果,细胞分化的原因是基因的选择性表达。
(7)同一个体的不同细胞来自于受精卵的分裂,故这些细胞中含有相同的DNA,A正确,BCD错误。
故选A。
(8)胰岛B细胞可合成胰岛素,故能表达胰岛素基因的是胰岛B细胞,即A细胞。
2. (24-25高二上·上海松江一中·期中)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是___________(多选)
A.a~b段和e~f段都是间期,发生了DNA复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在同源染色体
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段的细胞名称是 ,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为
(3)图1所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段___________
A.a~b B.b~c C.c~d D.e~f
(4)图2中的①对应了图1中的阶段___________
A.f~g B.g~h C.h~i D.ry
(5)根据图2中的 (填编号) 可以判断该动物的性别是 ④所示细胞分裂产生的子细胞名称是
(6)基因的自由组合发生在___________(多选)
A.图1中的b~c段 B.图2中的细胞①
C.图1中的d~e段 D.图2中的细胞②
(7)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是___________(多选)
A.间期有中心体的复制
B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板
D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
(8)下图为有丝分裂不同时期的显微图片,其中持续时间最长的为 (编号选填),一定具有染色单体的有: 。(编号选填)
【答案】1.ACD 2. 初级卵母细胞 1:2:2 3.B 4.C 5. ② 雄性 精细胞 6.AD 7.AC 8. ④ ②③
【分析】图1:DNA的数目加倍,减半,再减半为初始的一半,再恢复初始数目,再加倍,再恢复初始数目,说明细胞先减数分裂经过受精作用,再进行有丝分裂,则ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂;图2:①是有丝分裂后期,②是减数第一次分裂后期,③是有丝中期,④是减数第二次分裂后期。
1.A、图 1中,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂,a~b段和e~f段DNA数目逐渐增加到原来的2倍,说明DNA在复制,因此都是间期,A正确;
B、ad表示减数分裂,c点DNA数目减半,说明是减数第一次分裂后期,同源染色体在分离,减数第一次分裂末期胞质分裂导致DNA数目减半,c点表示减数第一次分裂末期;d点、j点分别表示减数第二次分离末期和有丝分裂末期分裂导致DNA数目减半,B错误;
C、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵 的过程;d~e段DNA数目增倍,de表示受精作用,C正确;
D、ej表示有丝分裂,因此细胞中始终存在同源染色体,D正确。
故选ACD。
2.若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,而b~c段处于减数第一次分裂,则该区段细胞名称为初级卵母细胞,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为1:2:2。
3.联会是减数分裂特有的现象,发生在减数第一次分裂前期,交叉互换也发生在减数第一次分裂前期,图1所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段b~c,ACD错误,B正确。
故选B。
4.分析图2:①是有丝分裂后期,②是减数第一次分裂后期,③是有丝分裂中期,④是减数第二次分裂后期;图2中的①对应了图1中的阶段h~i,ABD错误,C正确。
故选C。
5.根据图2中的②细胞,因为②细胞处于减数第一次分裂的后期,细胞质均等分裂,因此是雄性,④是减数第二次分裂后期,因此④所示细胞分裂产生的子细胞名称是精细胞。
6.基因的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,因此发生图1中的b~c段,图2中的②,AD正确,BC错误。
故选AD。
7.与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是:第一,纺锤体的形成不同,植物是通过细胞两极发出的纺锤丝形成的,而动物是由中心体发出的纺锤丝形成;第二,末期胞质分裂方式不同,动物细胞在细胞的中央不会形成细胞板,而植物会形成细胞板;高等植物不含有中心体,而动物存在中心体,且中心体复制发生在间期,AC正确,BD错误。
故选AC。
8.分析题图可知,①表示有丝分裂后期,②表示有丝分裂前期,③表示有丝分裂中期,④分裂间期,其中持续时间最长的为④,一定具有染色单体的有②③,
3.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)科学家们用了十多年时间于2006年完成了人类近3万个基因在染色体上的精准定位,其中发现面部雀斑为显性遗传,基因(E、e)在4号染色体上;ABO血型基因(IA、IB、i)在9号染色体上,还有一种显性基因遗传病“指甲髌骨发育不全综合征”,其基因(M、n)也在9号染色体上。下图为某女性在4号和9号染色体上相关基因组成。已知该女性丈夫4号染色体上的基因是Ee,血型为B型。请据图回答:
血型
A型
B型
O型
AB型
基因型
IAIA
IAi
IBIB
IBi
ii
IAIB
(1)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是
A.含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1
B.雌配子:雄配子=1:1
C.含X染色体的配子:含Y染色体的配子=1:1
D.X染色体上的基因:Y染色体上的基因=1:1
(2)该女性关于雀斑、血型和指甲髌骨发育不全综合征相关的表型是 。
(3)该对夫妇的孩子中出现无雀斑表型个体的概率是 。
(4)该夫妇已生育了一个O型血的孩子,其丈夫关于血型的基因型是 。
(5)该女性9号染色体上N基因和n基因分离的时期是 。
(6)以下关于该女性4号和9号染色体上三对等位基因遗传特点的分析正确的有_____ (多选)
A.IA基因和n基因之间是非等位基因
B.该女性产生基因型为IAN或IAn的卵细胞的概率相等
C.E、e和IA、i的遗传遵循基因的自由组合定律
D.N、n的遗传遵循基因的分离定律
(7)下列图像中,能表示初级精母细胞的是_____
A. B. C. D.
(8)人类男性经减数分裂产生的精子中,染色体数可表示为22+X或22+Y。下列就这23条染色体源自其双亲的说法正确的是_____
A.常染色体来自母方,X染色体来自父方
B.常染色体来自母方,Y染色体来自父方
C.常染色体随机来自父方或母方,X染色体来自父方
D.常染色体随机来自父方或母方,Y染色体来自父方
(9)如图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是_____
A.a、b都是减数分裂
B.基因重组主要是通过c来实现的
C.b和a的主要差异之一是同源染色体的联会
D.d和b都是减数分裂
【答案】(1)A
(2)有雀斑、A型血、指甲髌骨发育不全
(3)1/4
(4)IBi
(5)减数第一次分裂中期
(6)ACD
(7)D
(8)D
(9)C
【分析】位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,符合分离定律;位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
【详解】(1)XY型性别决定的生物,雌性个体的性染色体组成为XX,只产生含有X的雌配子,雄性个体的染色体组成是XY,产生的精子中含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1,雌雄配子随机结合,导致群体中的性别比例为1:1。
故选A。
(2)根据图示基因组成,面部雀斑和“指甲髌骨发育不全综合征”均为显性遗传,故该女性的表型为面部有雀斑、A型血、指甲髌骨发育不全。
(3)该对夫妇中女性和男性的基因型都是Ee,孩子中出现无雀斑ee表型个体的概率是1/4。
(4)O型血的孩子的基因型是ii,一个基因来自父亲,一个基因来自母亲,该女性丈夫是B型血,说明该女性其丈夫关于血型的基因型是IBi。
(5)N和n是等位基因,等位基因随同源染色体分开而分离,发生在减数第一次分裂的后期。
(6)A、IA基因和n基因是控制不同性状的基因,是位于同一对染色体上的非等位基因,A正确;
B、该女性IA基因和n基因在一条染色体上,会随一条染色体遗传给后代,表现出连锁,即使发生互换,由于互换概率低,故产生基因型为IAN卵细胞的概率小于IAn的卵细胞的概率,B错误
C、E、e和IA、i是位于非同源染色体上的非等位基因,遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、N、n是位于同源染色体上的等位基因,遗传遵循基因的分离定律,D正确。
故选ACD。
(7)A和B处于减数第二次分裂后期,A是次级卵母细胞,B是次级精母细胞,C处于有丝分裂后期,初级精母细胞含有同源染色体、染色单体,D正确。
故选D。
(8)在减数分裂过程中,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合,男性精子中的常染色体随机来自父方或母方,X染色体一定来自母方,Y染色体一定来自父方,D正确。
故选D。
(9)图中a是形成原始生殖细胞的过程,属于有丝分裂;d是合子分裂的过程,属于有丝分裂;b和d是形成配子的过程,属于减数分裂,基因重组过程发生在减数分裂;c是受精作用的过程;有丝分裂和减数分裂的主要差别是有无同源染色体的行为,如联会等,C正确。
故选C。
4.(24-25高二上·上海松江一中·期中)豌豆细胞中的淀粉可分为支链淀粉和直链淀粉两类,缺乏支链淀粉时,豌豆种子表现为皱粒。合成支链淀粉所必需的淀粉分支酶I(SBEI)由W基因编码,而其等位基因w编码的该酶无活性。W和w基因所在DNA片段经过酶切后的分子量不同,通过生物技术可以检测DNA片段的分子量,检测结果如下图所示,图中条带的位置表示DNA分子量的差异。
(1)豌豆种子的表型圆粒和皱粒是一对相对性状,受一对 基因的控制。
(2)下列选项中属于相对性状的是____。
A.兔子的长毛和黑毛 B.豌豆的紫花和白花
C.狗的卷毛和短毛 D.桃的红花与梨的白花
(3)结合题干信息,据图可知,表型①、②、③依次是 。
A.圆粒 B.皱粒
(4)下列对该图的相关解释正确的是____(多选)。
A.纯合子的DNA片段酶切后检测结果为单一条带
B.杂合子的DNA片段酶切后检测结果有两个不同的条带
C.W和w基因所在DNA片段经过酶切后所含的核苷酸数目可能不同
D.同种表型的个体,DNA片段检测结果也一定相同
(5)正常情况下(不考虑变异),基因型为 Ww豌豆亲本自交得子一代,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为____。
A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/4
(6)除了豌豆种子圆粒和皱粒这一对相对性状外,豌豆子叶黄色对绿色也是一对相对性状,且子叶黄色基因(Y)对绿色基因(y)为显性。现有两株亲本杂交,子代表型统计见下表,推测亲本的基因型分别是____。
子叶颜色
种子形状
子代表型
黄色
绿色
圆粒
皱粒
比例
1
1
3
1
A.YYWw×yyWw B.YyWw×yyww
C.YyWw×Yyww D.YyWw×yyWw
【答案】(1)等位
(2)B
(3)AAB
(4)ABC
(5)C
(6)D
【分析】相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因。
基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入到不同的配子中去,产生配子比例是1:1。
【详解】(1)豌豆种子的表型圆粒和皱粒是一对相对性状,受一对等位基因的控制,等位基因指的是位于同源染色体上控制着相对性状的一对基因。
(2)A、兔子的长毛和黑毛不是一对相对性状,因为二者虽然符合同种生物,但不符合同一性状,A错误;
B、豌豆的紫花和白花是一对相对性状,符合同种生物同一性状的不同表现类型,B正确;
C、狗的卷毛和短毛不是一对相对性状,因为二者虽然符合同种生物,但不符合同一性状,C错误;
D、桃的红花与梨的白花不是一对相对性状,因为二者不是同种生物,D错误。
故选B。
(3)题意显示,豌豆细胞中的淀粉可分为支链淀粉和直链淀粉两类,缺乏支链淀粉时,豌豆种子表现为皱粒。合成支链淀粉所必需的淀粉分支酶I(SBEI)由W基因编码,而其等位基因w编码的该酶无活性,据此可推测,WW能合成淀粉分支酶,因而能合成支链淀粉,因而表现为圆粒,则ww表现为皱粒,由于W对w为显性,因此,表型①、②、③依次为圆粒、圆粒和皱粒,即为AAB。
(4)A、结合图示可知,纯合子WW和ww的DNA片段酶切后检测结果为单一条带,A正确;
B、杂合子的DNA片段酶切后检测结果有两个不同的条带,如图中的②,B正确;
C、题意显示,W和w基因所在DNA片段经过酶切后的分子量不同,因而可推测,W和w基因所在DNA片段经过酶切后所含的核苷酸数目可能不同,C正确;
D、同种表型的个体,DNA片段检测结果也未必一定相同,如WW和Ww,D错误。
故选ABC。
(5)豌豆为严格的闭花授粉植物,因此,基因型为 Ww豌豆亲本自交得子一代,理论上来讲,子一代的基因型为1WW、2Ww、2ww,即圆粒种子中杂合体的比例为2/3,即C正确。
故选C。
(6)除了豌豆种子圆粒和皱粒这一对相对性状外,豌豆子叶黄色对绿色也是一对相对性状,且子叶黄色基因(Y)对绿色基因(y)为显性。现有两株亲本杂交,子代表型统计见下表,表中结果显示子叶颜色中黄色∶绿色=1∶1,类似测交,因此亲本的相关基因型为Yy和yy,另子代另一对性状分离比为圆粒∶皱粒=3∶1,则亲本相关基因型为Ww和Ww,综合分析可知,亲本的基因型为YyWw和yyWw,D正确。
故选D。
5.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)下图为DNA分子的某生理过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)DNA的基本组成单位是
A.核糖、碱基、磷酸
B.脱氧核糖、碱基、磷酸
C.脱氧核糖、碱基、氨基酸
D.五碳糖、碱基、磷酸
(2)有一对脱氧核苷酸,已查明碱基对之间有3个氢键,则它的组成应是
A.2个磷酸、2个脱氧核糖、2个鸟嘌呤、2个胞嘧啶
B.2个磷酸、2个核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶
C.2个磷酸、2个脱氧核糖、2个腺嘌呤、2个胸腺嘧啶
D.2个磷酸、2个脱氧核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶
(3)遗传信息、密码子、反密码子分别位于
A.DNA mRNA tRNA
B.DNA tRNA mRNA
C.tRNA DNA mRNA
D.RNA DNA tRNA
(4)沃森和克里克于1953年构建了DNA双螺旋结构模型,这项研究被认为是20世纪生物学的一大成就,其重要性可以和19世纪达尔文和孟德尔的成就相媲美,其重要意义在于 (多选)
A.证明DNA是主要的遗传物质
B.确定DNA是染色体的组成成分
C.发现DNA如何存储遗传信息
D.为阐明DNA的复制奠定基础
(5)如图为采用“实时荧光定量RT-PCR”技术检测新型冠状病毒核酸的基本流程,1~2h内即可得到检测结果。其基本原理是在DNA的复制过程中加入与特定模板链互补的荧光探针,这样每新合成一条DNA单链,就会产生一个荧光分子,通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关说法正确的是
A.①、②过程需要分别加入四种核糖核苷酸和脱氧核苷酸作为原料
B.①为转录过程,②为DNA复制
C.①产生的1个DNA,在②复制了n次后,可以产生20个荧光分子
D.新型冠状病毒在人体细胞中的繁殖过程中合成衣壳蛋白所需的核糖体由宿主细胞提供
据图回答(6)(7)小题
(6)图1中腺病毒DNA能够与狗核DNA整合在一起,原因不包括:
A.腺病毒与狗的DNA基本单位都是脱氧核苷酸
B.腺病毒与狗的DNA都是双螺旋结构
C.腺病毒与狗的DNA中,碱基互补配对方式相同
D.腺病毒与狗的DNA碱基序列相同
(7)下列关于图2的叙述中,错误的是 (多选)
A.该图是图1中的过程①
B.该过程核糖体在mRNA上的移动方向是从左往右
C.一条mRNA上能结合多个核糖体的意义是提高蛋白质的合成效率
D.图中3个核糖体合成的3条肽链相同
(8)下列生物的遗传信息流向包括逆转录过程的是
A.艾滋病病毒 B.大肠杆菌 C.豌豆 D.T2噬菌体
(9)遗传信息传递与表达的过程中,能与腺嘌呤碱基互补配对的是 (多选)
A.鸟嘌呤 B.胞嘧啶 C.胸腺嘧啶 D.尿嘧啶
(10)将32P和35S分别标记在噬菌体的DNA和蛋白质上,然后进行侵染细菌(含31P和32S)实验,则产生的子代噬菌体的DNA和蛋白质中分别含有
A.31P、32P和32S B.31P、32P和35S
C.31P、32P和32S、35S D.32P和32S、35S
(11)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体
A.一定有35S,可能有32P
B.只有35S
C.一定有32P,可能有35S
D.只有32P
【答案】(1)B
(2)D
(3)A
(4)CD
(5)D
(6)D
(7)AB
(8)A
(9)CD
(10)A
(11)A
【分析】DNA是规则的双螺旋结构,复制的特点是半保留复制,一个新的DNA分子含有一个母链和一个子链;DNA可发生转录,将遗传信息转化成遗传密码,形成mRNA;mRNA是蛋白质合成的模板。
【详解】(1)DNA是脱氧核糖核酸,基本单位是脱氧核苷酸,包括1分子脱氧核糖、1分子碱基和1分子磷酸,B正确,ACD错误。
故选B。
(2)A和T之间有两个氢键,C和G之间有三个氢键,说明该碱基对是C-G对,该碱基对含有2个磷酸、2个脱氧核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶,D正确,ABC错误。
故选D。
(3)遗传信息是DNA中脱氧核苷酸的排列顺序,密码子是mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,反密码子位于tRNA上,A正确,BCD错误。
故选A。
(4)A、证明DNA是主要遗传物质的是多个实验,如噬菌体侵染实验、肺炎链球菌转化实验,A错误;
B、确定DNA是染色体成分需要进行化学物质提取和分离,B错误;
C、DNA双螺旋结构模型发现了DNA依靠脱氧核苷酸的排列顺序储存遗传信息,C正确;
D、DNA的结构为阐明DNA的复制奠定了基础,在此结构基础上DNA可进行精确复制,D正确。
故选CD。
(5)AB、①是逆转录过程,需要四种脱氧核苷酸;②是复制,原料也是脱氧核苷酸,AB错误;
C、每新合成一条DNA单链,就会产生一个荧光分子,①产生的1个DNA,在②复制了n次后,可以产生2n个荧光分子,C错误;
D、病毒复制过程中利用宿主细胞的核糖体合成其自身的蛋白质,D正确。
故选D。
(6)DNA的基本单位相同(都是脱氧核苷酸)、结构相同(都是双螺旋结构)、碱基互补配对方式相同导致,故而腺病毒DNA能够与狗核DNA可以整合在一起,而腺病毒与狗的DNA碱基序列不同,二者含有不同的遗传信息,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(7)A、图2表示翻译的过程,即图1中的②,A错误;
B、根据肽链长度判断,从短的一边向肽链长的一边移动,该过程核糖体在mRNA上的移动方向是从右往左,B错误;
C、一条mRNA上能结合多个核糖体,可以在短时间内合成大量的蛋白质,意义是提高蛋白质的合成效率,C正确;
D、三个核糖体用的都是相同的模板mRNA,故合成的肽链相同,D正确。
故选AB。
(8)艾滋病病毒的遗传物质是RNA,可以发生逆转录过程;大肠杆菌、豌豆和T2噬菌体的遗传物质都是DNA,不能发生逆转录,A正确,BCD错误。
故选A。
(9)DNA中能与腺嘌呤A配对的是T胸腺嘧啶,RNA中能与腺嘌呤A配对的是U尿嘧啶,AB错误,CD正确。
故选CD。
(10)噬菌体的蛋白质没有进入细菌中,DNA进入了细菌中,噬菌体合成蛋白质、DNA的原料利用宿主细胞的,故亲本的32P在子代DNA中存在,原料的31P和32S在子代中也存在,A正确,BCD错误。
故选A。
(11)噬菌体的蛋白质没有进入细菌中,DNA进入了细菌中,噬菌体合成蛋白质、DNA的原料利用宿主细胞的,再由于DNA复制是半保留复制,子代噬菌体中一定含有35S,可能含有32P,A正确,BCD错误。
故选A。
6.(23-24高二上·上海复旦中学·期中)玉米是二倍体植物,自然界中的普通玉米(AABBDD)粒中蔗糖含量低,无甜味。现有2个超甜玉米和1个普甜玉米品种,它们都是普通玉米单基因突变(基因中碱基对的增加、缺失或替换)后的纯合体,其控制基因及其生化途径如下图所示。回答下列问题:
玉米品种(纯种)
隐性突变基因
染色体(号)
甜度
普甜玉米
a
4
微甜
超甜玉米
b
3
甜
d
?
甜
(1)下列属于等位基因的是
A. B. C. D.
(2)图8是基因型为Aa的某细胞处在某分裂时期的细胞形态图,则A和a基因的分离将发生在____
A.减数第一次分裂后期
B.减数第二次分裂后期
C.减数第一次分裂末期
D.减数第二次分裂末期
(3)上题中A和A基因的分离将发生在_________
A.减数第一次分裂后期
B.减数第二次分裂后期
C.减数第一次分裂末期
D.减数第二次分裂末期
(4)普甜玉米和超甜玉米提高细胞内蔗糖含量的原理分别是 。
(5)表中普甜玉米品种的基因型为 ;表中超甜玉米品种的基因型为 。
(6)若用抗虫非糯性水稻(GGHH)与不抗虫糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的性状分离比为9:3:3:1,则F1中两对等位基因在染色体上的位置关系是______
A. B.
C. D.
【答案】(1)D
(2)A
(3)B
(4)普甜玉米是由于a基因控制了酶1的合成,促进淀粉分解成蔗糖,从而提高甜度;超甜玉米是由于B和D基因突变后,酶2不能合成,导致蔗糖不能合成为淀粉,导致甜度增加。
(5) aaBBDD AAbbdd
(6)C
【分析】位于同源染色体上的等位基因符合分离定律,位于非同源染色体上的非等位基因可以自由组合。
【详解】(1)同源染色体相同位置上控制相对性状的基因叫等位基因,故选D。
(2)等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,故选A。
(3)A和A位于一个同源染色体上的姐妹染色单体上,随着着丝粒分裂而分离,发生在减数第二次分裂后期,故选B。
(4)普甜玉米是由于a基因控制酶1的合成,导致淀粉转化成了蔗糖,提高了甜度;而超甜玉米是由于基因B和D突变,不能合成酶2,导致蔗糖不能合成淀粉,导致甜度提高。
(5)普甜玉米是由于含有a基因,故基因型是aaBBDD;超甜玉米是由于B和D基因突变,故基因型是AAbbdd。
(6)9:3:3:1符合自由组合定律,说明两对基因位于两对染色体上,故选C。
7. (23-24高二上·上海行知中学·期中)澳大利亚布里斯班一对小姐弟,被确认为全球第二对半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示。
(1)图1表示该异常胚胎的受精过程,此时卵母细胞发育到的时期是________________。
A.中期I B.后期I C.中期Ⅱ D.后期Ⅱ
(2)图1所示细胞①的名称是 。
图2细胞中包含3个原核,为1个雌原核和2个雄原核,正常情况下,这种受精卵无法正常发育。但是,该受精卵在母体内神奇的恢复了正常有丝分裂,如图3所示。此时受精卵形成了3极纺锤体,并最终分裂成3个合子(图4)。其中的一个合子由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成。
(3)用课上所学知识推测,这3个合子的发育结果为:包含 个父系染色体组和 个母系染色体组的合子可以正常发育,其余合子发育失败。
(4)据图3另外两个合子的染色体组成可能为: 、 (填写“x个父系染色体组和x个母系染色体组”)
(5)图4中能正常发育的合子发育为健康婴儿过程中可发生的事件有_______________。(多选)
A.有丝分裂 B.减数分裂 C.细胞凋亡
D.细胞分化 E.细胞坏死 F.细胞呼吸
最终该名母亲成功诞下两名性别不同的婴儿(已知女性含两条长度相同的X染色体;男性含一条较长的X染色体和一条较短的Y染色体,两者属于特殊的同源染色体)。
(6)请比较正常情况下这两名婴儿的染色体组组成,并在正确的地方打“√”: 。
染色体组来源
遗传信息相同
遗传信息不相同
无法确定
婴1的母系vs婴2的母系
①
婴1的父系vs婴2的父系
②
(7)该对夫妻均为单眼皮,丈夫的父母均为双眼皮。已知这对夫妇经手术后均变为双眼皮。你认为他们所生的这一对小姐弟应该是___________。(单选)
A.均为双眼皮
B.均为单眼皮
C.均为一只眼睛双眼皮一只眼睛单眼皮
D.姐姐为双眼皮,弟弟为单眼皮
【答案】1.D 2.次级卵母细胞 3. 1或2 1或0 4. 1个父系染色体组 1个母系染色体组 5.ACDF 6. ①. √ ②. √ 7.B
【分析】减数分裂各时期特点:间期:DNA复制和有关蛋白质的合成; MⅠ前(四分体时期):同源染色体联会,形成四分体; MⅠ中:四分体排在赤道板上;MⅠ后:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;MⅠ末:形成两个次级性母细胞。MⅡ分裂与有丝分裂基本相同,区别是无同源染色体。基因分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
1.据图,此时减数第一次分裂已经结束,产生了第一极体,染色体的着丝粒分裂,正处于减二后期,ABC错误,D正确。
故选D。
2.据图1,正处于减Ⅱ后期,故是次级卵母细胞,ACD错误,B正确。
故选B。
3.图2细胞中包含3个原核,为1个雌原核和2个雄原核,其中的一个合子由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成。还剩下1个母系染色体组,可以和1个父系染色体组形成一个合子,剩下的2个父系染色体组融合在一起形成第3个合子。
4.2个父系染色体组的合子没有X染色体,不能正常发育。由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成的合子可以正常发育。
5.正常合子发育为健康婴儿过程中,有细胞分裂(体细胞进行有丝分裂)、分化、凋亡,需要细胞呼吸提供能量,BE错误,ACDF正确。
故选ACDF。
6.婴1的母系vs婴2的母系的染色体组来自于同一个次级卵母细胞,遗传信息相同,①为:√。婴1的父系vs婴2的父系的染色体组来自于不同的精子,由于减数分裂中基因重组,遗传信息不同,②为:√。
7.该对夫妻均为单眼皮,丈夫的父母均为双眼皮,可知单眼皮是隐性性状,这一对小姐弟的眼皮性状是由隐性纯合子控制,均为单眼皮,ACD错误,B正确。
故选B。
8.(23-24高二上·上海复旦大学附中·期中)研究发现,野生型豌豆会合成一种能够抵抗真菌侵染的化学物质——豌豆素。与豌豆素合成有关的基因为A、a和B、b,分别位于两对同源染色体上,已知其中一种显性基因存在时,豌豆素的产生受抑制。下表为某些植株的基因型与表现型:
植株A
植株B
植株C
植株D
植株E
基因型
AaBb
aaBb
aabb
Aabb
AABB
表现型
无豌豆素
无豌豆素
无豌豆素
有豌豆素
?
(1)据表判断,哪种显性基因存在抑制了豌豆素的合成以及植株E的表现型是( )
A.A基因,无豌豆素 B.A基因,有豌豆素
C.B基因,无豌豆素 D.B基因,有豌豆素
实验室经过诱变育种获得两种无法产生豌豆素的纯合体(突变品系1和突变品系2)和野生型豌豆进行杂交实验,结果如下表所示:
组别
P
F1
F2
1
突变品系1×野生型
有豌豆素
有豌豆素∶无豌豆素=3∶1
2
突变品系2×野生型
无豌豆素
有豌豆素∶无豌豆素=1∶3
3
突变品系1×突变品系2
无豌豆素
有豌豆素∶无豌豆素=3∶13
(2)诱变育种的原理是 。
(3)P表示杂交实验中的 ,杂交实验时,需对母本进行 处理,完成人工授粉后对母本进行 处理。
(4)本实验中突变品系1、2的基因型分别是 和 。
(5)第2组杂交实验中,F2中基因型与P不同的个体比例为( )
A.1/4 B.1/2 C.0 D.3/4
(6)若想要根据性状直接挑选出有豌豆素的纯合体,应挑选的是( )
A.组别1的F1全部个体 B.组别1的F2中有豌豆素个体
C.组别2的F2中有豌豆素个体 D.组别3的F2中有豌豆素个体
(7)组别3中F2有豌豆素个体自交得到F3,F3的有豌豆素个体中,性状可以稳定遗传的个体比例为 。
(8)下列关于本实验的说法正确的是( )(多选)
A.A和a基因的遗传遵循分离定律
B.B和b基因的分离发生在减数第二次分裂末期
C.A、a基因和B、b基因的遗传遵循自由组合定律
D.基因型为AaBB的个体自交后代不出现性状分离
【答案】(1)C
(2)基因突变
(3) 亲本 去雄 套袋
(4) aabb AABB
(5)B
(6)C
(7)3/5
(8)ACD
【分析】分离定律的实质是在减数分裂时位于同源染色体上的等位基因分离;自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)分析表格:有豌豆素植株的基因型为A_bb,其余均为无豌豆素植株,可以判断B基因抑制了豌豆素的合成,AABB表现为无豌豆素,ABD错误,C正确。
故选C。
(2)诱变育种的原理是基因突变。
(3)P是亲本,杂交是要对母本进行去雄处理,人工授粉之后进行套袋,避免其他花粉干扰。
(4)有豌豆素植株的基因型为A_bb,其余均为无豌豆素植株即A_B_、aaB_、aabb。纯种野生型豌豆植株的基因型为AAbb。从组别Ⅲ可以看出,突变品系1和突变品系2杂交的F1肯定是AaBb,所以双亲(均不能产生豌豆素)只能是aabb、aaBB、AABB中的各一个,经分析,可排除aaBB,结合Ⅰ、Ⅱ的结果,判定突变品系1的基因型为aabb,突变品系2的基因型AABB。
(5)杂交实验2的亲本是AABB和AAbb,F1是AABb自交得到的F2基因型及比例是:1/4AABB、2/4AABb、1/4AAbb,因此F2中基因型与P不同的个体比例为1/2。
(6)若想要根据性状直接挑选出有豌豆素的纯合体,即全是AAbb,应挑选的是有豌豆素只占1份的,即杂交2中的F2的有豌豆素植株。
故选C。
(7)杂交实验3的F1是AaBb,F2的有豌豆素是1/3AAbb和2/3Aabb,分别自交得到的F3是1/3AAbb(有豌豆素)、2/3×1/4=1/6AAbb(有豌豆素)、2/3×2/4=2/6Aabb(有豌豆素)、2/3×1/4=1/6aabb(无豌豆素),因此F3的有豌豆素是3/6AAbb、2/6Aabb,其中能稳定遗传的占3/5。
(8)AC、与豌豆素合成有关的基因为A、a和B、b,分别位于两对同源染色体上,说明A和a基因的遗传遵循分离定律,A、a基因和B、b基因的遗传遵循自由组合定律,AC正确;
B、B和b基因的分离发生在减数第一次分裂后期,B错误;
D、基因型为AaBB的个体自交后代全是无豌豆素个体,因此不发生性状分离,D正确。
故选ACD。
9.(23-24高二上·上海复旦大学附中·期中)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示该种动物体内细胞进行某种细胞分裂时,核DNA、染色体、染色单体数目的变化,图3表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是( )(多选)
A.a~b段和e~f段都是间期,DNA正在复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在同源染色体
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段的细胞名称是 ,该区段细胞中染色体∶染色单体∶DNA的比值为 。
(3)图2所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段( )
A.I B.Ⅱ C.Ⅲ D.IV
(4)图1中的c~d段对应了图4中的阶段( )
A.II B.III C.IV D.V
(5)根据图3中的 (填编号)可以判断该动物的性别是 ,④所示细胞分裂产生的子细胞名称是 。
(6)基因的自由组合发生在( )(多选)
A.图1中的b~c段 B.图2中的II过程
C.图1中的d~e段 D.图3中的细胞②
(7)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是( )(多选)
A.间期有中心体的复制
B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板
D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
【答案】(1)CD
(2) 初级卵母细胞 1:2:2
(3)B
(4)A
(5) ② 雄性 次级精母细胞
(6)AB
(7)AC
【分析】图1:DNA的数目加倍,减半,再减半为初始的一半,再恢复初始数目,再加倍,再恢复初始数目,细胞先减数分裂再经过受精作用,再进行有丝分裂,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂;图2中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ中不含B,说明B表示染色单体;Ⅱ、Ⅲ中A:C都是1:2,说明A表示染色体,则C表示DNA分子.根据Ⅴ中数目可知,这种分裂方式为减数分裂。Ⅰ和Ⅳ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅴ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期;图3①是有丝分裂后期,②是减I后期,③是有丝中期,④是减II后期。
【详解】(1)A、图 1中,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂,分析图1a~b段和e~f段DNA数目逐渐增加到原来的2倍,说明DNA在复制,因此都是间期,A正确;
B、ad表示减数分裂,c点DNA数目减半,说明是减数第一次分裂后期,同源染色体在分离,d点、j点都是后期,着丝点分裂,姐妹染色单体正在分离,B错误;
C、d~e段DNA数目增倍,de表示受精作用,C正确;
D、ej表示有丝分裂,因此细胞中始终存在同源染色体,D正确。
故选ACD。
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段处于减数分裂I,细胞名称为初级卵母细胞,该区段细胞中染色体∶染色单体∶DNA的比值为1:2:2。
(3)A、B、C、D、图2中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ中不含B,说明B表示染色单体;Ⅱ、Ⅲ中A:C都是1:2,说明A表示染色体,则C表示DNA分子,根据Ⅴ中数目可知,这种分裂方式为减数分裂。Ⅰ和Ⅳ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅴ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期;联会和交叉互换发生减数第一次分裂的前期,因此发生阶段II,故选B。
(4)A、B、C、D、图1中的c~d段是减数第二次分裂,在d开始点着丝点分裂,因此对应于图4中的Ⅰ和Ⅳ、Ⅲ、V,故选BCD。
(5)根据图3中的②细胞,因为②细胞处于减数第一次分裂的后期,细胞质均等分裂,因此是雄性,④是减II后期,因此是次级精母细胞。
(6)A、B、C、D、基因的自由组合发生在减数第一次分裂的前期,因此发生图1中的b~c段,图2中的II过程,故选AB。
(7)A、B、C、D、与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是间期有中心体的复制,植物没有中心体,末期动物细胞在细胞的中央不会形成细胞板,故选AC。
10.(23-24高二上·上海曹杨中学·期中)Ⅰ.科学家研究发现人体生物钟机理(部分)如下图所示,per基因只能在下丘脑SCN细胞中表达,基因表达产物per蛋白浓度以24h为周期呈现周期性的增加和减少。
判断下列说法是否正确(对的选T,错的选F)
(1)per基因只存在于下丘脑SCN细胞中( )
(2)per mRNA只存在于下丘脑SCN细胞中( )
(3)①过程需要的原料为核糖核苷三磷酸( )
(4)②对程中核糖体的移动方向为从右到左( )
(5)②过程中图中4个核糖体所合成的多肽链各不相同( )
(6)per 基因在下丘脑SCN细胞中能够复制( )
(7)③过程表示高浓度的PER蛋白能促进per基因的表达( )
(8)③过程表示高浓度的PER蛋白能抑制per基因的表达( )
Ⅱ.新冠肺炎疫情是由一种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的,感染后可引起发烧、死亡。该病毒侵入人体细胞并产生子代病毒的过程如图所示。
(9)下列有关新冠病毒的叙述正确的是( )
A、主要组成元素含C、H、O、N、P
B、只含有核糖体一种细胞器
C、可以感染植物细胞
D、能独立繁衍后代,且繁殖速度快
(10)下列日常行为中,不利于控制新型冠状病毒传播的是( )
A、及时接种新冠病毒疫苗
B、聚集在门窗紧闭的教室内上课
C、乘坐交通工具时佩戴口罩
D、到校回家常洗手
(11)据图判断新型冠状病毒的遗传物质是 。S蛋白能识别ACE2受体,ACE2受体的化学本质是 ,两者的结合具有 (选填:偶然性/专一性/随机性)。
(12)请据图分析后,绘制新型新冠病毒的遗传信息传递路径
(13)在产生子代病毒的过程中,直接参与的分子有
①病毒的RNA基因组②氨基酸③核糖核苷三磷酸④DNA聚合酶⑤DNA解旋酶⑥脱氧核苷三磷酸
【答案】(1)F
(2)T
(3)T
(4)T
(5)F
(6)F
(7)F
(8)T
(9)A
(10)B
(11) RNA 蛋白质 专一性
(12)
(13)①②③
【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】(1)由同一个受精卵发育而来的细胞中基因都相同,故per基因不只存在于下丘脑SCN细胞中,F。
(2)由于基因的选择性表达,故per mRNA只存在于下丘脑SCN细胞中,T。
(3)①是基因指导mRNA合成的过程,表示转录,该过程的原料是核糖核苷三磷酸,T。
(4)据图中多肽链由短到长可知,②过程中核糖体的移动方向为从右到左,T。
(5)②过程是翻译过程,由于翻译所需的模板是同一个mRNA,故图中4个核糖体所合成的多肽链均相同,F。
(6)下丘脑SCN细胞属于高度分化的细胞,不能进行DNA复制,F。
(7)③过程表示高浓度的PER蛋白能抑制per基因的表达,从而维持PER蛋白的相对稳定,F。
(8)③过程表示高浓度的PER蛋白能抑制per基因的表达,从而维持PER蛋白的相对稳定,T。
(9)A、新冠病毒主要由蛋白质和RNA组成,RNA的组成元素是C、H、O、N、P,A正确;
B、新冠病毒无细胞结构,不含核糖体,B错误;
C、新冠病毒是动物病毒,不会侵染植物细胞,C错误;
D、新冠病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动,不能独立于细胞生存和繁殖,D错误。
故选A。
(10)A、及时注射新冠病毒疫苗能够保护易感人群,A正确;
B、室内应开窗通风,定期消毒,聚集在门窗紧闭的教室内上课不利于控制新冠病毒,B错误;
C、乘坐公共交通工具时佩戴口罩属于切断传播途径,C正确;
D、到校回家常洗手属于切断传播途径,D正确。
故选B。
(11)病毒的核酸只有一种,据图可知,新型冠状病毒的遗传物质是RNA;S蛋白能识别ACE2受体,ACE2受体的化学本质是蛋白质(糖蛋白),S蛋白与受体的结合具有专一性,原因是两者特异性识别。
(12)新冠病毒的遗传物质是RNA,其遗传信息传递路径包括RNA复制和转录过程,可表示为:
。
(13)子代病毒形成过程中利用的遗传物质为病毒的RNA,增殖过程中所需的原料和工具等则为宿主细胞内的,因此在产生子代病毒的过程中,直接参与的分子有①病毒RNA基因组;②氨基酸(合成蛋白质的原料),③核糖核苷三磷酸(合成RNA的原料),故选①②③。
1.(23-24高二上·上海建平中学·期中)资料一:脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因表达及调控过程:
(1)图3过程需要的酶X是____。
A.DNA解旋酶 B.DNA聚合酶
C.RNA聚合酶 D.逆转录酶
(2)图1中过程乙需要以____为原料。
A.四种脱氧核苷三磷酸 B.四种核糖核苷三磷酸
C.氨基酸 D.tRNA
(3)酶X在DNA上的移动方向是向____。
A.左 B.右 C.左和右 D.左或右
(4)下表为遗传信息传递过程中DNA、mRNA、tRNA和氨基酸的对应关系,则该序列对应的氨基酸为____(密码子和氨基酸的对应关系:ACC苏氨酸;UGG色氨酸;AGG精氨酸;UCC丝氨酸)。
DNA双螺旋中碱基对
T
G
G
mRNA碱基(5'→3')
tRNA反密码子(3'→5')
U
氨基酸
A.苏氨酸 B.色氨酸 C.精氨酸 D.丝氨酸
(5)图2中tRNA的功能是____(多选)
A.携带氨基酸 B.作为翻译的模板
C.作为核糖体的成分 D.识别mRNA
(6)哪些细胞器参与图1中丁过程: (填写编号)
①中心体 ②高尔基体 ③内质网 ④核糖体 ⑤线粒体
资料二:miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为19~25个核苷酸,能特异性调控相应基因的表达。如图3中的miRNA-195基因表达产物能调控BDNF基因的表达。
(7)以下关于miRNA的说法错误的是____(多选)
A.miRNA由相应的RNA复制产生
B.miRNA可通过核孔转移至细胞质,发挥作用
C.miRNA基因在转录时需要DNA解旋酶与RNA聚合酶参与
D.翻译是核糖体沿着miRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束
(8)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是: 。
(9)精神分裂症患者与正常人相比,丙过程____。
A.减弱 B.不变 C.增强 D.都有可能
(10)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲一tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌(非古细菌)中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是 (填编号)
①ATP ②古菌的核糖体 ③RNA聚合酶 ④甲 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
【答案】(1)C
(2)C
(3)A
(4)C
(5)AD
(6)②③④⑤
(7)ACD
(8)miRNA-195基因转录产生的miRNA-195可以与BDNF基因转录产生的mRNA结合,使BDNF基因转录产生的mRNA无法与核糖体结合,无法翻译出相应的肽链,抑制BDNF基因表达
(9)C
(10)④⑤⑥
【分析】1、DNA复制在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;
翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来转运氨基酸。
2、图1中甲过程为转录,乙过程为翻译,丁为肽链的加工。
【详解】(1)图3是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程,该过程需要的酶X是RNA聚合酶,C正确。
故选C。
(2)乙过程为翻译,需要以氨基酸为原料,C正确。
故选C。
(3)图3中转录完成的RNA片段在右侧游离出来,说明RNA聚合酶X在DNA上的移动方向是从右到左,A正确。
故选A。
(4)转录、翻译过程中遵循碱基互补配对原则,根据第一列碱基判断,转录的模板链是DNA的上链,其碱基序列为TCC,则mRNA上的密码子为AGG,对应的氨基酸为精氨酸,C正确。
故选C。
(5)一种tRNA可特异性的结合一种氨基酸,并通过识别mRNA中的密码子,把氨基酸运到核糖体上参与脱水缩合,AD正确。
故选AD。
(6)真核细胞中核糖体上合成的肽链进入内质网进行肽链的折叠等加工,随后通过囊泡进入高尔基体进行进一步的加工、分类和包装,最后通过细胞膜分泌出去,线粒体为该过程提供能量,参与的细胞器包括②高尔基体、 ③内质网 、④核糖体、⑤线粒体等,故选②③④⑤。
(7)A、据图可知,miRNA由相应的基因转录产生,A错误;
B、miRNA属于大分子,可通过核孔转移至细胞质,发挥作用,B正确;
C、miRNA基因在转录时需要RNA聚合酶参与,不需要解旋酶,C错误;
D、翻译是核糖体沿着mRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束,D错误。
故选ACD。
(8)由图1可知,miRNA-195基因转录产生的miRNA-195可以与BDNF基因转录产生的mRNA结合,使BDNF基因转录产生的mRNA无法与核糖体结合,抑制BDNF基因表达。
(9)BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生,精神分裂症患者与正常人相比,miRNA-195与BDNF基因转录产生的mRNA结合过程增强,C正确。
故选C。
(10)甲是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现,含有该氨基酸的蛋白质古菌含有特异的能够转运甲的tRNA甲和催化甲与tRNA甲结合生成甲-tRNA甲的酶E,tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,若要在大肠杆菌(非古细菌)中合成含有甲的肽链,则必须转入大肠杆菌细胞内的是④甲、⑤酶E的基因、⑥tRNA甲的基因(转录产生tRNA甲),故选④⑤⑥。
2.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)光敏色素是一类红光/远红光受体,在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后,通过光敏色素激活相关调节蛋白,调控有关蛋白质合成(如图1)。图中cab基因控制合成的蛋白质是叶绿体内结构Ⅲ膜组成成分,rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽组装成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。图中序号①~④代表生理过程。请分析回答:
(1)核孔是细胞核与细胞质进行物质交换的通道。下列物质中,经核孔运输至细胞核内的是________(多选)
A.tRNA B.RNA聚合酶 C.DNA聚合酶 D.mRNA
(2)图中cab基因和rbeS基因的本质差异在于________(多选)
A.脱氧核苷酸的种类
B.脱氧核苷酸的数目
C.脱氧核苷酸的排列顺序
D.脱氧核苷酸的空间结构
(3)图中需要以氨基酸作为原料的是________过程(多选)
A.① B.② C.③ D.④
(4)若cab基因上编码链的一段碱基顺序为TACCGAAGA;刚好决定一个三肽,形成这个三肽的tRNA的碱基顺序依次为_____
A.UAC CGA AGA B.TAC CGA AGA
C.AUG GCU UCU D.ATG GCT TCT
(5)植物光合作用相关色素分布在图1中结构 上,CO2的固定发生于结构 (编号选填)。
①结构Ⅰ ②结构Ⅱ ③结构Ⅲ ④结构Ⅳ ⑤结构Ⅴ
(6)若某叶肉细胞中,cab基因正常,rbcS基因发生突变不能表达,则会影响光合作用的________阶段
A.“光反应” B.“碳反应” C.“光反应和碳反应”
(7)根据上述资料分析,下列说法错误的是________(多选)
A.光敏色素能同时接收红光和远红光的信号诱导,说明该受体不具有特异性
B.活性调节蛋白通过核孔进入细胞核,属于自由扩散
C.光调控植物生长发育的实质是影响基因的选择性表达
D.植物细胞中的光合色素可进行CO2的固定
(8)叶绿体常被称为“半自主”的细胞器,请结合图1信息分析说明原因。
【答案】(1)BC
(2)BC
(3)BD
(4)C
(5) ③ ⑤
(6)C
(7)ABD
(8)叶绿体中含有少量DNA能转录和翻译产生相应蛋白质,但其生命活动也受细胞核基因的控制,例如细胞核基因rbcS基因控制合成的多肽进入叶绿体,与叶绿体DNA转录翻译产生的多肽,共同组装成Rubisco全酶。此外,细胞核基因cab控制合成的蛋白质也进入叶绿体,参与组成类囊体膜
【分析】1、蛋白质等大分子物质是通过核孔进入细胞核的。
2、分析题图:①为细胞核中的转录过程,②为翻译过程,③为叶绿体中的转录过程,④为翻译过程。
【详解】(1)AD、tRNA和mRNA都是在细胞核内合成,通过核孔运输至细胞质,AD错误;
BC、RNA聚合酶和DNA聚合酶在核糖体上合成,通过核孔运输至细胞核,分别参与转录和DNA复制,BC正确。
故选BC。
(2)AD、脱氧核苷酸的种类只有4种,而且DNA分子只有一种双螺旋空间结构,AD错误;
BC、DNA分子多样性是由脱氧核苷酸的数量、排列顺序造成,BC正确。
故选BC。
(3)以氨基酸为原料合成蛋白质过程是翻译,是图中的②和④过程。
故选BD。
(4)cab基因上编码链的一段碱基顺序为TACCGAAGA,则模板DNA上的一段碱基顺序为ATGGCTTCT,则以其为模板转录形成的mRNA的序列为UACCGAAGA,tRNA的碱基系列与mRNA互补配对,因此转运RNA的碱基顺序依次为AUG、GCU、UCU。
故选C。
(5)植物光合作用相关色素分布叶绿体的类囊体薄膜上,即 ③结构Ⅲ ,CO2的固定发生于叶绿体基质中,即 ⑤结构Ⅴ。
(6)cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分,而类囊体是光反应的场所,因此cab基因发生突变不能表达,则直接影响光合作用的光反应阶段,导致光反应产生的[H]和ATP减少,影响暗反应。
故选C。
(7)A、光敏色素能同时接收红光和远红光的信号诱导,但不能接受其它光信号,说明该受体具有特异性,A错误;
B、活性调节蛋白通过核孔进入细胞核,不属于自由扩散,B错误;
C、光调控植物生长发育的实质是光作为信号分子对植物的基因组表达进行调控,影响基因的选择性表达,C正确;
D、光合色素参与光反应,CO2的固定参与暗反应,D错误。
故选ABD。
(8)叶绿体中含有少量DNA能转录和翻译产生相应蛋白质,但其生命活动也受细胞核基因的控制,例如细胞核基因rbcS基因控制合成的多肽进入叶绿体,与叶绿体DNA转录翻译产生的多肽,共同组装成Rubisco全酶。此外,细胞核基因cab控制合成的蛋白质也进入叶绿体,参与组成类囊体膜,所以叶绿体是半自主细胞器。
3.(23-24高二·上海华东师范大学第二附属中学·期中)回答下列有关遗传分子基础的问题
丙型肝炎病毒(HCV)感染每年在世界范围内造成100多万人死亡,是肝硬化和肝细胞癌的元凶之一。2020年的诺贝尔生理学或医学奖授予了在丙型肝炎病毒(HCV)研究中做出决定性贡献的三位科学家,他们的部分研究成果总结在图1中。
(1)人体感染HCV病毒会得丙型肝炎,感染肺结核杆菌则易患肺结核。HCV病毒和肺结核杆菌结构上的最大区别是 。
(2)包括病毒在内的生物体合成DNA或RNA由四种性质不同的核酸聚合酶催化。根据所学知识和图1信息,正确填写下表:
核酸聚合酶的类型
核酸聚合酶发挥作用的场合
以DNA为模板,合成DNA
(1)肝细胞分裂周期中的 期
以RNA为模板,合成DNA
(2)中心法则中的 步骤
以DNA为模板,合成RNA
(3)图1中的过程 (填序号)
以RNA为模板,合成RNA
(4)图1中的过程 (填序号)
(3)研究发现,HCV在肝细胞中表达的NS3-4A蛋白既能促进病毒RNA的复制和病毒颗粒的形成(即图1中的③和④),还能降解线粒体外膜蛋白(MAVS);而MAVS则是诱导肝细胞抗病毒因子表达的关键因子。近年来,科研人员开发了一系列抗HCV的候选药物,其中包括抑制图1中步骤③的buvir、抑制图1中步骤④的asvir、以及抑制NS3-4A合成的previr。试根据题干和图1信息,从理论上推断抗HCV效果最好的候选药物是 。
铁蛋白是人体几乎所有细胞中用于储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。调节机制如下图2所示。回答下列问题:
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成丝氨酸(密码子为UCU、UCG、UCC、UCA),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由 → 。
(5)通常一个铁蛋白mRNA上可同时结合多个核糖体,其生理意义是 。
(6)结合图2和已有知识,人体在调节Fe3+的过程中,下列说法错误的是( )
A.Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力
B.核糖体与基因上的启动子部位结合,起始翻译
C.Fe3+浓度低时,因为影响了翻译过程,无法合成铁蛋白
D.细菌细胞中也存在基因表达的调控现象
(7)上述对铁蛋白合成的调节机制有何意义?
(8)若基因中的部分碱基发生甲基化修饰,会影响基因的表达,进而影响生物表型。这种生物体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 。
(9)针对上题中提到的现象,下列说法正确的是( )(多选)
A.“橘生淮南测为橘,生于淮北则为枳”说明生物的性状与环境相关
B.上题中的现象里,基因发生了突变,进而使表型发生改变
C.上题中的现象里,分子修饰只能发生在DNA分子上
D.甲基化可能通过影响RNA聚合酶与调控序列的结合抑制转录
【答案】(1)有无细胞结构
(2) S期/间期 逆转录 ⑤ ③
(3)previr
(4) C G
(5)少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
(6)B
(7)这种调节机制既可以避免Fe对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内物质和能量的浪费
(8)表观遗传
(9)AD
【分析】1、在 RNA 聚合酶的作用下,以 DNA 上特定片段的一条链为模板合成 RNA 的过程称为转录;RNA 指导蛋白质肽链合成的过程称为翻译,这一过程需要 mRNA、tRNA、rRNA 和各种蛋白因子的参与。
2、克里克提出的中心法则:大多数生物遗传信息的传递方向是由 DNA 到 RNA,再到蛋白质;艾滋病病毒等 RNA 病毒属于逆转录病毒。病毒侵染宿主细胞后,在病毒自身编码的逆转录酶作用下,以病毒 RNA 作为模板合成一条 DNA 单链,这一过程称为逆转录,合成的 DNA 单链通过进一步复制形成双链 DNA,整合到宿主基因组中,这段DNA 转录出的 RNA 链,有的用于指导病毒蛋白的合成,有的直接作为子代病毒的遗传物质;麻疹病毒、狂犬病病毒、埃博拉病毒、流感病毒等 RNA 病毒侵染宿主细胞后,其 RNA 单链可作为模板链,指导合成出一条与其互补的 RNA 链,这一过程称为 RNA 复制,新合成的互补 RNA 链可指导蛋白质合成,并作为模板链指导合成出更多的病毒 RNA,以实现病毒增殖;还有一类 RNA 病毒,如新型冠状病毒等进入宿主细胞后,其遗传物质 RNA 单链可作为模板直接指导蛋白质的合成,同时还会复制出一条互补的 RNA 链;新合成的互补 RNA 链可作为模板复制出更多的病毒 RNA,以实现病毒增殖;通过对不同物种遗传信息传递过程的研究,经不断补充和修正后形成的中心法则,诠释了 DNA 复制、转录、翻译、RNA复制和逆转录等过程中遗传信息传递的方向。 随着对更多物种和生命现象的深入研究,中心法则还可能会得到进一步的补充和修正。
3、分析题图图1,HCV攻击肝细胞是先与细胞膜上的CD81结合,再进入细胞,之后以HCV的RNA为模板,翻译合成RNA聚合酶和NS3-4A蛋白。NS3-4A蛋白既能促进病毒RNA的复制(图中③)和病毒颗粒的形成(图中④),还能降解线粒体外膜蛋白(MAVS),从而抑制了肝细胞抗病毒因子的基因表达。
【详解】(1)肺结核杄菌是原核生物,根据题干信息可知,HCV病毒是RNA病毒;病毒与肺结核杄菌结构上最大的区别就是病毒没有细胞结构。
(2)以DNA为模板合成DNA,是DNA的复制,发生在肝细胞分裂周期中的间期或S期;以RNA为模板合成DNA,表示逆转录,属于中心法则中的逆转录;以DNA为模板,合成RNA,表示转录,对应图甲中的⑤过程;以RNA为模板,合成RNA,表示RNA的复制,对应图甲中的③过程。
(3)根据题干和图中信息,从理论上推断抗HCV效果最好的候选药物是previr。因为单独使用asir、buvr只能抑制HCV病毒RNA复制或病毒颗粒的形成,即抑制病毒的繁殖过程;而用previr抑制NS3-4A既能抑制HCV的繁殖,又能缓解线粒体膜蛋白MAVS的降解,使宿主细胞能正常表达抗病毒因子,保存机体免疫活性。
(4)色氨酸的密码子为UGG,对应模板链碱基序列为ACC,当第二个碱基C-G时,此序列对应的密码子变为UGG,恰为丝氨酸密码子,故若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成丝氨酸(密码子为UCU、UCG、UCC、UCA),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由C→G。
(5)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,从而提高翻译的效率;故通常一个铁蛋白mRNA上可同时结合多个核糖体,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
(6)A、据图可知:当Fe3+浓度较高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译,A正确;B、核糖体与mRNA上的其实密码子,起始翻译,B错误;C、Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了核糖体在mRNA上的结合与移动,从而抑制了翻译的起始,故Fe3+浓度低时,因为影响了翻译过程,无法合成铁蛋白,C正确;D、基因表达即基因转录和翻译,细菌细胞存在基因的转录和翻译,故细菌细胞中也存在基因表达的调控现象,D正确。故选B。
(7)据图可知:当Fe3+浓度较低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了核糖体在mRNA上的结合与移动,从而抑制了翻译的起始;当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,不会干扰核糖体在mRNA上的结合与移动,铁蛋白mRNA能够翻译;由于过量的Fe3+对细胞有毒害作用,因此这种机制既能减少其毒性,又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成,从而减少细胞内物质和能量的消耗。
(8)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;若基因中的部分碱基发生甲基化修饰,会影响基因的表达,进而影响生物表型,这种现象,叫作表观遗传。
(9)A、橘在南方生长很好,在北方生长不好,主要是南方、北方温度不同造成的,橘是热带水果适宜生长在高温的南方,北方温度低不适宜橘子的生长,故淮南的橘子移种到淮北,就结不出甜美多汁的果实,主要是温度不同造成的,是环境影响生物性状的表现,A正确;小问8基因中部分碱基发生甲基化修饰,不属于基因突变,属于表观遗传修饰,基因的碱基序列不变,B错误;除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白也能发生甲基化,故小问8基因中部分碱基发生甲基化修饰不只是发生在DNA分子上,C错误;甲基化修饰一般发生在DNA的启动部位,导致RNA聚合酶无法识别启动部位(启动子),从而导致基因无法转录,最终影响翻译过程,故甲基化可能通过影响RNA聚合酶与调控序列的结合抑制转录,D正确。故选AD。
4.(23-24高二上·上海复旦大学附中·期中)吸烟有害健康,有研究表明吸烟更容易感染新冠病毒。下图表示新冠病毒SARS-CoV-2在肺细胞中的增殖过程,其中S、N、M、E分别代表组成新冠病毒的蛋白。回答下列相关问题:
(1)与动植物相比,新冠病毒的特点是( )
A.没有细胞结构 B.没有成形的细胞核
C.能发生变异 D.含蛋白质
(2)一项研究指出,与正常小鼠相比,暴露于高剂量香烟烟雾的小鼠肺部ACE-2的表达量增加了80%,据上图分析吸烟更容易感染新冠病毒的原因是: 。
(3)新冠病毒侵入细胞后释放出的(+)RNA,在宿主细胞的 上合成病毒的RNA聚合酶,上图中的步骤②称为 。
(4)据上图和已有知识,下列关于新冠病毒的说法错误的是( )(多选)
A.SARS-CoV-2通过主动运输进入宿主细胞
B.病毒RNA逆转录形成DNA过程中需要DNA聚合酶的参与
C.图中⑤过程以宿主细胞内4种游离的核糖核苷三磷酸为原料
D.SARS-CoV-2通过胞吐方式排出细胞
(5)据上图,新冠病毒侵入人体后,遗传信息的传递过程为 。
烟草中的尼古丁是主要的有害物质。研究发现吸烟还可能会导致后代患多动症(也称“轻微脑功能障碍综合征”)的概率上升。为研究相关分子机制,科学家们利用小鼠开展了下列研究。
(6)科研人员对实验组小鼠进行尼古丁处理后,检测与多动症密切相关的蛋白分子Wnt4在F0和F1代小鼠相关组织细胞中的表达水平,结果见图甲(*代表与对照组有显著差异,*的数量越多,差异越明显),此结果说明 。
蛋白分子Wnt4的表达通常会被一种RNA分子(microRNA-15b)调控。科研人员对F0和F1代小鼠细胞中的microRNA-15b分子的表达水平进行了分析。实验结果见图乙。
(7)结合图甲、图乙分析可知,microRNA-15b会 (促进/抑制)Wnt4蛋白的表达。
对microRNA-15b基因进一步分析发现,尼古丁处理导致了F0代小鼠睾丸中microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化,且这种甲基化修饰可以传递到F1代,并在F1代脑组织中造成microRNA-15b的异常表达。
(8)请综合上述研究结果,分析吸烟可能会导致后代患多动症的概率上升的分子机制: 。
【答案】(1)A
(2)新冠病毒表面的S蛋白能与肺细胞膜上的ACE2受体结合进而感染肺细胞,吸烟使肺细胞膜上的ACE-2的表达量显著增加,增大了新冠病毒对肺细胞的感染能力
(3) 核糖体 翻译
(4)ABC
(5)
(6)尼古丁对F0和F1代小鼠不同的组织细胞中Wnt4的表达影响不同,对F0-脑组织的Wnt4表达起抑制作用,对F0-精子中的Wnt4表达有显著促进作用,对F1-脑组织的Wnt4表达促进效果更显著
(7)抑制
(8)吸烟可能使生殖器官中的microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化,且这种甲基化修饰可以传递到F1代,并在F1代脑组织中造成microRNA-15b的表达量下降,对Wnt4蛋白的表达的抑制作用减弱,导致F1-脑组织细胞的Wnt4表达显著增高,患多动症概率上升
【分析】图中显示新型冠状病毒是一种RNA病毒,当病毒进入细胞后,先翻译获得病毒RNA聚合酶,再进行RNA的复制,同时翻译出其他相关蛋白质,再将这些蛋白质与复制得到的+RNA组装,形成子代病毒,释放出细胞。
【详解】(1)病毒没有细胞结构,这是与动植物细胞相比最大的特点,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)由图可知,新冠病毒表面的S蛋白能与肺细胞膜上的ACE2受体结合进而感染肺细胞,可能由于吸烟使肺细胞膜上的ACE-2的表达量显著增加,增大了新冠病毒对肺细胞的感染能力。
(3)RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,在宿主细胞的核糖体合成,故图1中的步骤②称为翻译。
(4)A、SARS-CoV-2通过胞吞进入细胞,A错误;
B、由图可知,新冠病毒不能发生逆转录,只能进行RNA的复制,B错误;
C、图中⑤过程表示合成病毒的S、M、E等蛋白,以宿主细胞的氨基酸为原料,C错误;
D、由图可知,SARS-CoV-2排出细胞时有囊泡与细胞膜的融合过程,属于胞吐,D正确。
故选ABC。
(5)据图1,新冠病毒侵入人体后,遗传信息的传递过程为:以+RNA为模板进行翻译,再以+RNA为模板进行自我复制和翻译,可表达为:。
(6)分析柱形图,该实验的自变量为有无尼古丁处理及不同小鼠的不同组织细胞,因变量是Wnt4的表达水平,由实验结果可知,尼古丁对F0和F1代小鼠不同的组织细胞中Wnt4的表达影响不同,对F0-脑组织的Wnt4表达起抑制作用,对F0-精子中的Wnt4表达有显著促进作用,对F1-脑组织的Wnt4表达促进效果更显著。
(7)结合题干信息及图甲和图乙,对比相同组织的对照组和尼古丁处理组可知,对照组的microRNA-15b相对表达水平高时,蛋白分子Wnt4的表达量低,尼古丁处理组的microRNA-15b相对表达水平低时,蛋白分子Wnt4的表达量显著增大,故microRNA-15b会抑制Wnt4蛋白的表达。
(8)吸烟可能使生殖器官中的microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化,且这种甲基化修饰可以传递到F1代,并在F1代脑组织中造成microRNA-15b的表达量下降,对Wnt4蛋白的表达的抑制作用减弱,导致F1-脑组织细胞的Wnt4表达显著增高,患多动症概率上升。
5.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)2024年诺贝尔生理学或医学奖授予两位美国科学家,因其“发现microRNA及转录后基因调控功能”。microRNA简称miRNA,一般为长约22核苷酸的真核生物内源非编码RNA,在癌症的发生发展中发挥着至关重要的作用。miRNA在细胞中产生及发挥调控功能的过程如图1所示。
(1)miRNA基因的基本组成单位是 ,①过程需要 酶。与DNA复制相比较,①过程特有的碱基互补配对形式是 。
(2)据图1分析,Exportin5的功能是将前导miRNA通过 (填结构名称)转运到细胞质,miRNA对靶基因的表达调控发生在下图中的 。(编号选填)
(3)以下相关叙述正确的是 (多选)
A.miRNA基因与miRNA在化学构成上的差异仅限于五碳糖的种类,其他方面则无显著不同
B.据图1推测,Drosha和Dicer的功能都是催化氢键的断裂
C.图1中③过程会导致翻译终止,原因是RISC复合体干扰了核糖体在mRNA上的移动
D.图1中④过程RISC复合体会导致结合的mRNA降解,这一过程的特异性依赖于碱基互补配对
卵巢癌是女性生殖器官常见肿瘤之一,发病率仅次于宫颈癌和子宫体癌。由于卵巢癌缺乏早期临床表现,大多数患者在确诊时已经是晚期,根治性手术难以进行,导致卵巢癌死亡率较高。因此,迫切需要新的方法和工具来改善卵巢癌的诊断,治疗和预后。随着对miRNA功能的深入理解,一系列研究已经揭示了特定miRNA在细胞质成熟后可以释放到体液中,并在其中保持稳定,这使其成为早期癌症检测的理想无创诊断工具。为了探究miRNA有没有作为卵巢癌标志物的潜力,研究者评估了卵巢癌患者与健康女性血浆中两种miRNA的水平,部分实验结果如下。(注:*表示与健康组相比有显著性差异)
(4)请根据图2判断,这两种miRNA是否有作为卵巢癌标志物的潜力,并说明理由 。
以往研究显示,miRNA-183在肝癌、胰腺癌等多种癌症中的发生和发展中都起着重要作用。为具体研究miRNA-183对卵巢癌细胞的影响,研究人员选取了卵巢癌患者的癌组织细胞进行了相关实验。(注:b中条带深浅和粗细表示蛋白质表达量水平,其中P21、P27是阻断细胞周期进程的蛋白质;CyclinD1过表达将导致细胞增殖调节机制失控,细胞周期进程加速;GAPDH在所有细胞中都表达,可作为蛋白质表达量的对照)
(5)已知miRNA-183过表达可以显著促进卵巢癌细胞的增殖,请正确选择图3(a)中对卵巢癌细胞的处理:
组1: ;组2: ;组3: 。
①未经转染的卵巢癌细胞;
②用miRNA-183过表达的卵巢癌细胞;
③用miRNA-183抑制剂转染卵巢癌细胞。
(6)请根据图中数据判断,抑制miRNA-183的表达是否可以成为治疗卵巢癌的一种新方向,并说明理由 。
【答案】(1) 脱氧核糖核苷酸 RNA聚合酶 A-U
(2) 核孔 ③
(3)CD
(4)miRNA200c和miRNA141均有作为卵巢癌标志物的潜力。理由:卵巢癌病例中两种miRNA的含量均显著高于健康组
(5) ② ① ③
(6)抑制miRNA-183的表达可以成为治疗卵巢癌的一种新方向。与对照组相比,抑制miRNA-183显著抑制了卵巢癌细胞的增殖能力;具体原因包括:①与对照组相比,抑制miRNA-183可以增加p21和p27蛋白的含量,降低CyclinD1的含量,抑制了细胞周期的进程,且各组GAPDH对照蛋白含量接近,说明实验具有统计学意义;②抑制miRNA-183,使细胞凋亡百分比显著增加
【分析】DNA复制在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;
翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来转运氨基酸。
【详解】(1)基因是DNA分子上有遗传效应的片段,miRNA基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,①过程是转录,需要RNA聚合酶,DNA复制过程中碱基互补配对的方式是A-T、G-C,转录中的碱基互补配对方式是A-U、G-C、T-A,特有的是A-U配对。
(2)由图1可知,Exportin5的功能是将前导miRNA通过核孔转运到细胞质,miRNA和靶mRNA碱基互补配对若发生配对,则核糖体不能结合进行翻译,故miRNA对靶基因的表达调控发生在下图中的③翻译过程。
(3)A、miRNA基因的本质是DNA,mRNA的本质是RNA,二则不同表现在五碳糖和碱基两个方面,A错误;
B、核苷酸之间的连接通过磷酸二酯键实现,据图推测,Drosha和Dicer在加工前体miRNA的过程中水解了磷酸二酯键,B错误;
C、过程③会导致RISC复合体与mRNA配对形成双链RNA,阻断核糖体在mRNA上的移动,导致翻译终止,C正确;
D、过程④siRNA中的一条单链与目标mRNA之间发生碱基互补配对,最终导致mRNA被水解无法翻译,D正确。
故选CD。
(4)由图2可知,卵巢癌病例中两种miRNA的含量均显著高于健康组,因此miRNA200c和miRNA141均有作为卵巢癌标志物的潜力。
(5)根据已知 miRNA - 183 过表达可以显著促进卵巢癌细胞的增殖。
在组1中,癌细胞增殖能力强,因为 miRNA - 183 过表达会促进增殖,应该是处理②。
在组2中,癌细胞增殖能力中等,应该是未经转染的卵巢癌细胞,即①。
在组3中,癌细胞增殖能力弱,应该是用miRNA - 183 抑制剂转染卵巢癌细胞,即③。
(6)与对照组相比,抑制miRNA-183显著抑制了卵巢癌细胞的增殖能力;具体原因包括:①与对照组相比,抑制miRNA-183可以增加p21和p27蛋白的含量,降低CyclinD1的含量,抑制了细胞周期的进程,且各组GAPDH对照蛋白含量接近,说明实验具有统计学意义;②抑制miRNA-183,使细胞凋亡百分比显著增加,因此抑制miRNA-183的表达可以成为治疗卵巢癌的一种新方向。
试卷第42页,共43页
试卷第1页,共1页
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