内容正文:
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一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.(2025·湖南株洲二模)某生物研究小组用含有32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,然后进行适当的保温、搅拌和离心,检测上清液与沉淀物的放射性。下列相关叙述正确的是( )
A.32P标记的基团是T2噬菌体DNA的基本骨架
B.搅拌的目的是使T2噬菌体的蛋白质与其DNA分离
C.上清液中放射性偏高的原因是保温时间过长或过短
D.该实验与格里菲思的实验均采用了分离DNA和蛋白质的思路
C
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解析:32P标记的磷酸基团与脱氧核糖交替连接,构成T2噬菌体DNA的基本骨架,A错误;搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体的外壳与细菌分离,B错误;保温时间过长或过短,都会导致上清液中放射性偏高,C正确;该实验与艾弗里的实验均采用了分离DNA和蛋白质的思路,格里菲思的实验是用两种不同类型的肺炎链球菌感染小鼠,并不涉及DNA和蛋白质的分离,D错误。
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2.紫外线消毒技术主要是利用短波紫外线对微生物的伤害作用,其原理是使DNA链中相邻的嘧啶形成环丁烷嘧啶二聚体,阻碍基因的正常复制,从而导致细菌失活。细菌体内的光复活酶在某一波长可见光的作用下,可以将二聚体裂开,进行DNA的修复,使失活的细菌重新获得活性,这就是光复活作用。下列说法不正确的是( )
A.光复活作用有助于微生物保持自身遗传物质的稳定
B.环丁烷嘧啶二聚体存在于DNA的双链之间
C.修复DNA的损伤能够延缓某些细胞的衰老
D.实验室夜间使用紫外线消毒技术效果比较好
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B
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解析:光复活作用可进行DNA的修复,有助于微生物保持自身遗传物质的稳定,A正确;DNA链中相邻的嘧啶形成环丁烷嘧啶二聚体,双链中嘧啶与嘌呤配对,故环丁烷嘧啶二聚体存在于DNA的一条单链上,B错误;端粒DNA受损可能会导致细胞衰老,故修复DNA的损伤能够延缓某些细胞的衰老,C正确;细菌体内的光复活酶在某一波长可见光的作用下,可将二聚体裂开,进行DNA的修复,使失活的细菌重新获得活性,实验室夜间使用紫外线消毒技术可避免光复活作用,消毒效果比较好,D正确。
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3.(2025·河南平顶山二模)一段DNA的两条链分别记为Ⅰ、Ⅱ,通过复制新合成子链a、b、c,其中c比b先合成。下列叙述错误的是( )
A.合成子链a、b、c时,都需要引物
B.子链a的合成方向是从右端向左端延伸
C.合成子链a、b、c时需要DNA聚合酶
D.子链a、b、c合成后,Ⅰ链与Ⅱ链重新形成双链结构
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D
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解析:DNA复制过程中,DNA聚合酶需要引物来启动新链的合成,引物通常是一段短核酸序列,为DNA聚合酶提供3'-OH末端,以便开始延伸,A正确;
Ⅰ的右边为3'端,子链与模板链方向相反,DNA复制时,子链沿5'→3'方向延伸,图中子链a的合成方向是从右端向左端延伸,B正确;新链合成均需DNA聚合酶催化,C正确;DNA复制是半保留复制,两条模板链不会重新形成双链结构,而是各自与其新合成子链配对形成新的双链结构,D错误。
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4.(2025·安徽芜湖二模)在真核细胞内,核仁中的rDNA转录形成前体rRNA,该前体rRNA经RNase等酶剪切加工形成成熟的rRNA,这些成熟的rRNA与核糖体蛋白质在细胞核内结合形成了大亚基与小亚基,上述过程如图所示。一个大亚基和一个小亚基在细胞质中结合成一个核糖体。下列相关叙述正确的是( )
A.一个核糖体中有若干条大小不同的rRNA
B.图中RNA聚合酶沿着a链的5'端向3'端移动
C.在真核细胞中,RNase等酶只分布于核仁
D.核糖体的大、小亚基可通过核孔进和出细胞核
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A
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解析:据题意可知,若干成熟的rRNA与核糖体蛋白质在细胞核内结合形成了大亚基与小亚基,A正确;转录时RNA聚合酶沿着模板链(a链)的3'端向5'端移动,B错误;RNase还参与染色体DNA复制、基因表达调控,说明在真核细胞中RNase等酶不只分布于核仁,C错误;核糖体的大亚基和小亚基在细胞核内形成,之后通过核孔从细胞核运输到细胞质中结合成核糖体,是从细胞核到细胞质的单向运输,D错误。
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5.在细菌mRNA的起始密码子(AUG)之前、与起始密码子间隔约7个碱基处,有一段碱基为5'-AGGAGG-3'的SD序列,该序列与rRNA上的相应碱基
(反SD序列)配对后,开始招募核糖体并将起始密码子定位在核糖体的P
位。下列说法错误的是( )
A.核糖体在mRNA上的定位依赖于SD序列
B.核糖体上存在5'-UCCUCC-3'的反SD序列
C.核糖体的P位是第一个携带氨基酸的tRNA进入的位置
D.SD序列发生碱基插入突变后可能导致无翻译产物
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B
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解析:分析题意可知,SD序列与rRNA上的相应碱基(反SD序列)配对后,开始招募核糖体并将起始密码子定位在核糖体的P位,故核糖体在mRNA上的定位依赖于SD序列,A正确;SD序列是5'-AGGAGG -3',该序列与核糖体上的反SD序列配对,据此可推知核糖体上存在3'-UCCUCC-5'的反SD序列,B错误;P位是起始密码子的定位点,故是第一个携带氨基酸的tRNA进入的位置,C正确;SD序列发生碱基插入突变后可能无法与反SD序列配对,进而导致核糖体无法与起始密码子定位,导致无翻译产物,D正确。
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6.(2025·山东菏泽二模)端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'-UAACCC-3')使端粒DNA序列延伸,作用机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.端粒酶向左移动完成G链的延伸为逆转录过程
B.端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3'
C.以延伸的G链为模板形成C链需要端粒酶的催化
D.支原体的端粒DNA序列会随复制次数增加逐渐缩短
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B
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解析:由题图可知,为了修补端粒内侧受到损伤的DNA,端粒酶向右移动以自身所含短重复序列5'-UAACCC-3'为模板,完成G链的延伸为逆转录过程,A错误;DNA分子中特有的碱基是T,RNA中特有碱基是U,由于模板含短重复序列5'-UAACCC-3',根据碱基互补配对原则,端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3',B正确;在DNA复制过程中,新的DNA链是以已有的DNA链为模板,在DNA聚合酶的催化下合成的,当G链延伸完成后,可以作为模板来合成C链,这个过程需要DNA聚合酶的催化,C错误;支原体是原核生物,没有染色体,没有端粒结构,D错误。
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二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.(2025·江西南昌预测)N6-甲基腺嘌呤(m6A)是哺乳动物RNA最常见的修饰,seRNA是重要的染色质相关RNA。人胰腺癌细胞的seRNA-m6A含量显著高于正常细胞,使邻近染色质区域的组蛋白甲基化增加,导致局部染色质开放使癌基因表达上调。下列相关叙述正确的是( )
A.seRNA-m6A导致人胰腺细胞正常基因突变为癌基因
B.组蛋白甲基化通过影响染色质的结构调控基因的表达
C.m6A修饰后引起基因表达改变属于表观遗传
D.高含量的seRNA-m6A抑制人胰腺癌细胞中基因的转录
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解析:依据题意可知,与正常细胞相比,人胰腺癌细胞的seRNA-m6A含量显著升高使癌基因表达上调,并非使正常基因突变为癌基因,A错误;依据题意可知,组蛋白甲基化增加导致局部染色质开放,即影响染色质的结构调控基因的表达,B正确;RNA修饰不会引起基因中碱基序列改变,却能调控基因表达,从而引起性状发生改变,这种变化属于表观遗传,C正确;依据题意可知,人胰腺癌细胞中的癌基因表达上调,说明癌基因转录合成mRNA时受到正向调控,表达量增加,即高含量的seRNA-m6A促进人胰腺癌细胞中基因的转录,D错误。
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8.(2025·河北承德二模)核仁蛋白DDX21具有开放和闭合两种构象。核仁中的rDNA可被开放构象的DDX21缠绕,使rDNA转录rRNA的过程受阻。SLERT(一种非编码RNA)能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,保证rRNA的正常生成。下列说法不正确的是( )
A.DDX21阻碍核rDNA转录的机制可能是阻止DNA聚合酶与核rDNA结合
B.SLERT通过改变DDX21的氨基酸序列来改变DDX21的流动性
C.B淋巴细胞分化为浆细胞后,细胞核中SLERT的含量会明显降低
D.推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响
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ABC
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解析:转录过程需要RNA聚合酶,DDX21阻碍核rDNA转录的机制可能是阻止RNA聚合酶与核rDNA结合,A错误;SLERT能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,但并未提及改变DDX21的氨基酸序列,B错误;B淋巴细胞分化为浆细胞后,会大量合成抗体等蛋白质,需要更多的rRNA参与核糖体的形成,也就需要保证rRNA的正常生成,所以细胞核中SLERT的含量不会明显降低,C错误;因为SLERT参与核仁中rRNA生成相关过程(使DDX21转变构象保证rRNA正常生成),所以推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响,D正确。
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三、非选择题
9.(13分)(2025·河南濮阳二模)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成的蛋白质,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,则会导致精神异常。如图为BDNF基因的表达及调控过程,请回答下列问题。
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(1)图中的DNA片段miRNA-195基因 (填“能”或“不能”)编码蛋白质,但仍将miRNA-195称作基因,理由是_____________________________
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。
解析:题图中的miRNA-195基因转录出的产物miRNA-195与BDNF基因转录的mRNA结合,无法与核糖体结合,故不能编码蛋白质;基因是具有遗传效应的核酸片段,miRNA-195能转录形成miRNA-195,可通过miRNA-195调控BDNF基因表达,进而影响生物性状,说明miRNA-195是具有遗传效应的DNA片段,故仍将miRNA-195称作基因。
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不能
其能转录形成miRNA-195,可通过miRNA-195调控BDNF基因表达,进而影响生物性状,说明miRNA-195基因是具有遗传效应的DNA片段
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(2)过程甲是 ,图中催化过程甲的酶是 ,与过程乙相比,该过程中特有的碱基配对方式是 。图中乙过程的方向为
(填“从A 端到B 端”或“从B 端到 A 端”),其最终合成的两条多肽链的氨基酸序列 (填“相同”或“不同”)。
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转录
RNA聚合酶
T—A
从B端到A端
相同
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解析:题图中甲过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,表示转录,转录需要RNA 聚合酶的催化;过程乙是翻译过程,碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C—G,过程甲是转录,碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G,与过程乙相比,甲过程中特有的碱基配对方式是T—A;翻译时,核糖体沿着mRNA从5'端向3'端方向延伸,根据肽链的长短可知,翻译的方向是从右往左,故题图中乙过程的方向为从B端到A端;由于翻译时所需的mRNA模板链相同,故其最终合成的两条多肽链的氨基酸序列相同。
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(3)当miRNA-195基因过量表达时,会导致精神异常,据图描述其作用机理:
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。
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BDNF蛋白能促进和维持中枢神经系统正常的生长发育,当miRNA-195基因过量表达时,miRNA-195含量上升,与BDNF基因的mRNA结合的概率上升,导致BDNF基因的mRNA与核糖体结合的概率下降,合成的BDNF蛋白减少,导致精神异常
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解析:结合题图可知,BDNF蛋白能促进和维持中枢神经系统正常的生长发育,当miRNA-195基因过量表达时,miRNA-195含量上升,与BDNF基因的mRNA结合的概率上升,导致BDNF基因的mRNA与核糖体结合的概率下降,合成的BDNF蛋白减少,导致精神异常。
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