第七章 遗传的分子基础(讲义,浙江专用)(学考速览+5大高频考点+实战训练)生物学业水平考试合格考总复习
2026-05-29
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2份
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82页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 高考复习-学业考试 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.42 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 咖啡生物 |
| 品牌系列 | 上好课·学考必备 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58028483.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学讲义聚焦遗传的分子基础核心考点,涵盖核酸是遗传物质的证据、DNA结构与复制、基因表达及表观遗传,按“探索历程-分子结构-功能实现”逻辑架构知识体系,通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节,帮助学生构建完整知识网络,突破半保留复制、转录翻译等难点。
资料以科学思维和生命观念为指导,创新设计实验分析(如噬菌体侵染实验放射性追踪)和模型建构(DNA双螺旋结构制作)活动,结合分层真题练习,强化学生对实验原理和分子机制的理解,高效提升解题能力,为教师精准把控复习节奏、落实核心素养提供实用教学资源。
内容正文:
第七章 遗传的分子基础
目录
学考要求速览
高频考点精讲
考点一:核酸是遗传物质的证据
考点二:DNA的分子结构
考点三:DNA复制
考点四:基因表达
考点五:表观遗传
实战能力训练
课标大概念
重要概念
次位概念
考查水平
考试预测
遗传的分子基础
7.1 总结人类对遗传物质的探索过程
7.1.1分析肺炎双球菌的转化实验
素养2水平二
本专题的内容在学业水平考试中主要以选择题形式考察,题目难度中等,重点考查考生对遗传物质探索和DNA结构、复制的基础知识了解和实际理解,DNA复制可能在非选择题中结合转录翻译同步考察。
7.1.2分析噬菌体侵染细菌的实验
素养2水平一
7.1.3简述DNA分子双螺旋结构的发现过程
素养1水平一
7.2概述DNA分子结构的主要特点
7.2.1分析 DNA分子的结构层次
素养1水平二
7.2.2归纳DNA分子双螺旋结构的基本要点
素养1水平二
7.2.3概述 DNA分子结构的稳定性、特异性和多样性
素养1水平二
7.3说明基因和遗传信息的关系
7.3.1说明基因的概念
素养1水平二
7.3.2分析基因、DNA、染色体、遗传信息的关系
素养2水平二
7.3.3分析基因与染色体之间的平行关系
素养2水平二
7.4概述DNA分子的复制
7.4.1简述 DNA分子的复制时间和条件
素养1水平一
7.4.2描述 DNA分子的复制过程
素养2水平一
7.4.3归纳 DNA 分子的复制特点
素养2水平一
7.4.4概述 DNA分子的复制意义
素养1水平一
遗传的分子基础
7.5 概述遗传信息的转录和翻译
7.5.1概述遗传信息的转录
素养1水平二
本专题的内容在学业水平考试中主要以选择题或非选择题的形式考察,题目难度中等,重点考查金银的表达的基础知识了解和实际理解。
7.5.2概述遗传信息的翻译
素养1水平二
7.5.3分析基因对性状的控制
素养1水平二
考点一:核酸是遗传物质的证据
【核心要点】
1、 活体细菌转化实验:在S型菌中存在转化因子可以使R型菌转化为S型菌
2、 离体细菌转化实验:DNA是遗传物质(蛋白质不是遗传物质)
3、 噬菌体侵染细菌的实验:DNA是遗传物质
4、 烟草花叶病毒的感染和重建实验:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
5、不同生物体内的核酸种类和遗传物质
生物类型
核酸种类
遗传物质
实例
有细胞结
构的生物
真核生物
DNA和RNA
DNA
玉米、小麦、人
原核生物
乳酸菌、蓝细菌
无细胞结
构的生物
DNA病毒
DNA
DNA
噬菌体
RNA病毒
RNA
RNA
烟草花叶病毒
1.(2025高一下·浙江·学业考试)在肺炎链球菌转化实验中,艾弗里和同事们在有R型活菌的培养基中,加入经过不同处理的S型细菌提取物。下列处理不能使R型菌转化为S型菌的是( )
A.加DNA酶 B.加RNA酶
C.加蛋白酶 D.加多糖酶
2.(2025高一下·浙江·学业考试)T2噬菌体侵染大肠杆菌时,亲代噬菌体中能进入大肠杆菌细胞内的物质是( )
A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.DNA和蛋白质
3.(2025高一下·浙江·学业考试)下图为T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验演示过程简图,对该实验的过程和结果讨论的叙述,正确的是( )
A.实验中35S和32P分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
B.该实验的结果证明蛋白质是T2噬菌体的遗传物质
C.搅拌的目的是使细菌沉在试管底部,细菌外的噬菌体位于上层
D.35S标记的实验组,离心后的实验结果为放射性主要在上清液中
4.(2025高一下·浙江·学业考试)关于核酸是遗传物质的探索实验,下列叙述正确的是( )
选项
实验名称
实验结论
A
活体肺炎链球菌转化实验
DNA是转化因子
B
离体肺炎链球菌转化实验
DNA是遗传物质
C
噬菌体侵染细菌实验
DNA是细菌的遗传物质
D
烟草花叶病毒重建实验
RNA是病毒的遗传物质
A.A B.B C.C D.D
5.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)如图所示为T2噬菌体侵染细菌实验中的一组,下列叙述正确的是( )
A.细菌为噬菌体DNA的复制提供了原料、模板、能量等
B.本组实验中的细菌不含32P放射性标记
C.子代噬菌体中具有放射性的个体占大多数
D.仅凭该组实验即可说明DNA是遗传物质,蛋白质不是
6.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料证明了DNA是遗传物质。下图是有关该实验的部分过程的示意图。下列说法不正确的是( )
A.需用含35S的培养基培养T2噬菌体以获得35S标记的噬菌体
B.保温时间过长,对离心后上清液中放射性的强弱几乎无影响
C.根据实验结果分析,35S标记的T2噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌
D.沉淀物中出现放射性,可能是搅拌未使吸附在大肠杆菌上的全部噬菌体与细菌分离
7.(2024高一下·浙江·学业考试)下图为肺炎链球菌转化实验示意图,由此实验推测( )
A.肺炎链球菌遗传物质是DNA
B.肺炎链球菌是原核生物
C.S型活菌细胞外有蛋白质类的荚膜
D.S型死菌中有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌
8.(23-24高一下·浙江·期中)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
下列叙述错误的是( )
A.甲组培养皿中有R型及S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,而不是蛋白质
9.(2023高一下·浙江绍兴·学业考试)下图为肺炎链球菌离体转化实验示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.该实验是发现细菌转化现象的最早证据来源
B.四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌
C.用于裂解和分离的S型肺炎链球菌需经加热杀死处理
D.预计四号管中会出现R型和S型两种肺炎链球菌
10.(2023高一下·浙江·学业考试)在肺炎链球菌的转化实验中,使R型菌转化为S型菌的物质是( )
A.S型菌的DNA B.S型菌的脂质
C.S型菌的多糖 D.S型菌的蛋白质
考点二:DNA的分子结构
【核心要点】
1、组成元素:C、H、O、N、P。
2、基本单位(核苷酸):RNA(核糖核酸)的基本单位——核糖核苷酸,DNA(脱氧核糖核酸)的基本单位——脱氧核苷酸。
3、DNA分子的双螺旋结构的特点
①DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;
②DNA分子外侧脱氧核糖和磷酸基团交替连接,构成基本骨架;
③碱基排列在内侧,按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接;
4、DNA分子结构特性
多样性
若DNA含有n个碱基对,则其可能有4n种碱基排列顺序
特异性
每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序
稳定性
两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基配对方式不变
5、根据碱基互补配对原则和卡伽夫法则,在双链DNA分子中各种碱基之间存在一定的数量关系,而且有一定的规律,可以归纳为以下几点:
(1)互补的两碱基数量相等,即A=T,C=G。
(2)嘌呤之和=嘧啶之和=总碱基数×50%,即A+G=T+C=A+C=T+G=(A+T+C+G)×50%,=1。
(3)互补的两碱基之和如(A+T或C+G)占全部碱基的比例等于其任意一条链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例,即配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等。
(4)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。
设在双链DNA分子中的一条链上=m,则=m,互补链上。简记为“DNA两互补链中,不配对两碱基之和的比值乘积为1”。
1.(2025高一·浙江·学业考试)某同学利用以下四种不同形状的卡片制作DNA双螺旋结构模型。相关叙述错误的是( )
A.甲表示磷酸基团 B.乙代表脱氧核糖
C.甲和乙连接形成脱氧核苷 D.模型中丙和丁数量相等
2.(2025高一下·浙江·学业考试)DNA分子独特的结构使其能够满足作为遗传物质的多样性、稳定性的要求。某DNA分子结构模型中的部分片段如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.①②③组成胞嘧啶脱氧核苷酸
B.⑤是DNA的基本结构单位之一
C.④与A之间由磷酸二酯键相连接
D.碱基序列决定了DNA分子的多样性
3.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)图为某DNA分子的结构模式图(部分片段)。下列说法错误的是( )
A.该DNA分子中①与③数量相等,②与④数量相等
B.④⑤⑦组成的脱氧核糖核苷酸是DNA分子的基本单位之一
C.DNA具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架有关
D.该DNA分子两条单链按反向平行的方式盘旋形成双螺旋结构
4.(2024高一下·浙江·学业考试)模型建构和模拟实验是生物学研究的常用方法。下列有关活动的分析正确的是( )
A.某同学制作的细胞模型与科学家拍摄的噬菌体照片均是物理模型
B.“模拟孟德尔杂交实验”中,从“雌1”和“雄1”信封中随机取出一张卡片并组合,模拟等位基因的分离和受精
C.“减数分裂模型的制作研究”活动中,制作三对同源染色体需要至少3种颜色的橡皮泥
D.DNA双螺旋结构模型制作中长方形与长方形之间需要用两枚订书针连接
5.(2023高一下·浙江·学业考试)DNA分子独特的结构使其能够满足作为遗传物质多样性、稳定性的要求。某DNA分子结构模型中的一个片段如图所示。图中表示脱氧核糖的是( )
A.a B.b C.c D.d
6.(2023高一·浙江绍兴·学业考试)某生物兴趣小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前,准备了如表所示材料及相关连接物若干,充分利用材料后成功的搭建出了一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述,不正确的是( )
五碳糖
磷酸
腺嘌呤
胞嘧啶
鸟嘌呤
胸腺嘧啶
尿嘧啶
600个
520个
110个
130个
120个
150个
110个
A.该模型含有460个脱氧核苷酸
B.该模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1:1
C.该模型中需要碱基对之间的氢键连接物580个
D.该模型理论上可能的核苷酸序列有4230种
7.(25-26高一下·浙江台州·期中)下图是某DNA片段的结构示意图,下列叙述不正确的是( )
A.每个脱氧核糖都连接2个磷酸基团
B.a链、b链两条链之间的碱基存在一一对应的关系
C.磷酸基团与脱氧核糖交替排列是DNA分子具有稳定性的原因之一
D.不同生物的双链DNA分子中(A+G)/(T+C)的比值相同
8.(25-26高一下·浙江杭州·期中)一条DNA单链的序列是5’-TACGATC-3’,那么它对应的互补链应该是( )
A.5’-TACGATC-3’ B.5’-GATCGTA-3’
C.5’-ATGCTAG-3’ D.5’-CTAGCAT-3’
9.(25-26高一下·浙江·期中)学习小组构建了一个含7个碱基对的DNA双螺旋结构模型,其中A有3个。该模型局部如图所示,下列叙述错误的( )
A.该模型中①代表尿嘧啶
B.该模型属于物理模型
C.该模型中有18个氢键
D.该模型中两条链反向平行
10.(25-26高一下·浙江台州·期中)仙居杨梅作为区域品牌作物,其拥有大规模种质身份证。DNA条形码技术可利用细胞内一段特定的DNA序列准确鉴定出杨梅的种类。下列有关叙述错误的是( )
A.不同杨梅的DNA均含有元素C、H、O、N、P
B.DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成
C.杨梅的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D.该技术鉴定杨梅的依据是不同品种的杨梅其DNA条形码序列具有特异性
考点三:DNA复制
【核心要点】
DNA分子的复制
概念
合成两个与亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程
复制时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期
复制方式
半保留复制
复
制
条
件
模板
亲代DNA分子两条链
原料
4种脱氧核苷酸
能量
ATP
酶
解旋酶、 DNA聚合酶等
复制特点
边解旋边复制
复制场所
细胞核(主要),线粒体和叶绿体
复制
过程
解旋
首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开
合成子链
以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链
形成新的DNA分子
新合成的子链不断地延长,同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成双螺旋结构
复制意义
保证个体携带相同的遗传信息;保持了遗传信息的连续性
精确复制的原因
①双螺旋结构为复制提供模板;
②碱基互补配对使复制准确无误
相关计算
一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为2n。DNA分子不管复制几次,含原DNA母链的子代DNA始终是2个
1.(2025高一下·浙江·学业考试)DNA半保留复制过程如图所示,复制完成后碱基排列顺序相同的是( )
A.甲链与乙链 B.甲链与丁链 C.丙链与甲链 D.丙链与丁链
2.(24-25高一下·广东·期中)科学家将15N标记的大肠杆菌置于含14NH4Cl的培养基中培养,提取DNA进行离心处理,结果如图所示,已知15N/15N-DNA离心后为重带,15N/14N-DNA离心后为中带,14N/14N-DNA离心后为轻带。据图分析,出现图中结果的大肠杆菌在含14NH4Cl的培养基中培养了( )
A.一代 B.二代 C.三代 D.四代
3.(2025高一·浙江·学业考试)下列关于32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的叙述,错误的是( )
A.用32P标记的大肠杆菌培养,获得带标记的噬菌体
B.侵染时,带有32P标记的DNA进入大肠杆菌
C.是否搅拌会影响32P标记组沉淀物放射性的结果
D.噬菌体DNA在细菌中复制的方式是半保留复制
4.(2024高一下·浙江衢州·学业考试)把一个15N标记的大肠杆菌(拟核含1个DNA分子)转移到含14N的培养基中,培养三代,若仅考虑拟核中的遗传物质,则可能出现( )
A.含15N拟核的大肠杆菌8个
B.含15N脱氧核苷酸链4条
C.含14N的DNA 8个
D.含14N的染色体2条
5.(2024高一下·浙江·学业考试)下图是DNA复制的相关生理过程。据图分析下列叙述正确的是( )
A.DNA复制过程需要用到解旋酶和DNA酶
B.DNA复制合成的两条子链的碱基序列相同
C.DNA复制过程涉及氢键的断裂和形成
D.图中两条新链的延伸方向相同
6.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌(15N/15N-DNA)转移到只含14N的培养液中繁殖一代,子代DNA的组成是( )
A.全为15N/15N-DNA B.全为14N/14N-DNA
C.全为15N/14N-DNA D.无法确定
7.(25-26高一下·浙江·期中)科研人员将未标记的大肠杆菌置于含15N的培养基中培养,一段时间后,提取子代大肠杆菌的DNA,进行密度梯度离心。结果如下图所示,条带2中的DNA分子数是条带1中的3倍。下列叙述正确的是( )
A.该实验过程中,大肠杆菌繁殖了2代
B.条带1是14N-14N-DNA,条带2是15N-15N-DNA
C.可通过检测放射性的位置和强度推测DNA的位置和含量
D.若再让大肠杆菌繁殖1代,条带2中的DNA分子数是条带1中的7倍
8.(24-25高一下·浙江嘉兴·阶段检测)质粒是能够自主复制的小型环状DNA,其部分片段放大如图所示。该质粒共有个碱基对,其中胞嘧啶占全部碱基的20%。下列说法正确的是( )
A.图中①、②、③可构成腺嘌呤脱氧核苷酸或者胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B.质粒中的每个磷酸基团均和两个脱氧核糖连接,每个脱氧核糖均和两个磷酸基团连接
C.该质粒可能的碱基排列顺序有种,这种分子多样性是其携带遗传信息的基础
D.该质粒复制需要多种酶参与,复制三次需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸个
9.(24-25高一下·浙江宁波·期中)研究人员将1个双链均含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA.将DNA热变性处理打开双链进行离心,试管中出现两种条带(如图)。下列叙述错误的( )
A.若直接将子代大肠杆菌的DNA离心也能得到两条条带
B.由结果可推知大肠杆菌分裂一次所需的时间大约为8 h
C.该实验使用了同位素示踪法和密度梯度超速离心法
D.该实验能说明DNA的复制方式是半保留复制
10.(25-26高一下·浙江·月考)下图为真核细胞DNA分子复制过程中某时刻的模式图,其中数字①和②表示DNA子链的片段,字母b、c表示子链靠近复制起点的一端,字母a、d表示子链远离复制起点的一端。下列叙述错误的是( )
A.两个子链合成的先后顺序是先①后②
B.b和d分别表示两条子链的5'端和3'端
C.图中三处复制起点并不是同时解旋
D.DNA复制具有双向、半保留复制的特点
考点四:基因表达
【核心要点】
1、转录
概念
遗传信息由DNA传递到RNA的过程(以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成RNA的过程)
场所
真核细胞:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
条件
模板
DNA的一条链
原料
4种核糖核苷酸
能量
ATP
酶
RNA聚合酶等
原则
碱基互补配对(A与U,C与G,T与A,G与C)
2、翻译
概念
以mRNA为模板,以tRNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子的过程
场所
细胞质的核糖体上
条件
模板
mRNA
原料
20种氨基酸
能量
ATP
酶
蛋白质合成相关酶
原则
碱基互补配对(tRNA一端的三个碱基与mRNA碱基配对)
过程
核糖体认读mRNA上的密码子,遇到起始密码子便开始蛋白质的合成。tRNA转运相应的氨基酸到核糖体上,随着核糖体沿着mRNA的运行,氨基酸相继加到延伸中的肽链上,当核糖体到达mRNA的终止密码子时,多肽合成结束
3各类生物的遗传信息传递
生物种类
遗传信息的传递过程
病毒类
生物
DNA病毒
RNA病毒
逆转录病毒
细胞类生物
1.(2025高一下·浙江·学业考试)tRNA承担着运输氨基酸的功能,在翻译过程中起着重要作用。部分密码子(5'→3')与氨基酸的对应关系如下:AUG(甲硫氨酸)、UAC(酪氨酸)、CAU(组氨酸)、GUA(缬氨酸)。图是某种tRNA结构示意图,该tRNA运载的氨基酸是( )
A.甲硫氨酸 B.酪氨酸 C.组氨酸 D.缬氨酸
2.(2025高一下·浙江衢州·学业考试)某tRNA上的反密码子是3'CAU5',则其对应的mRNA上的密码子是( )
A.5'AUG3' B.5'GUA3' C.5'UAC3' D.5'UAG3'
3.(2025高一下·浙江·学业考试)某细胞的基因表达过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该过程可发生于肺炎链球菌中
B.①表示转录过程,需要DNA聚合酶的参与
C.过程①产物可直接作为过程②的模板
D.过程①和过程②均遵循碱基互补配对原则
4.(2024高一下·浙江·学业考试)某种流感是由RNA病毒引起的急性呼吸道传染病。下列叙述正确的是( )
A.病毒RNA的碱基有A、T、G、C四种
B.病毒RNA的合成过程不遵循碱基互补配对原则
C.RNA病毒的遗传信息是指脱氧核苷酸的排列顺序
D.有些流感病毒易变异与其遗传物质是单链有关
5.(2024高一下·浙江·学业考试)学习小组制作了翻译的部分过程模型,如图所示。部分密码子(5’→3’)对应的氨基酸如下:CAG (谷氨酰胺) 、GUC(缬氨酸) 、GAC (天冬氨酸) 、CUG(亮氨酸) 。
下列对该模型的评价,错误的是( )
A.谷氨酰胺应为缬氨酸 B.核糖体移动方向应从右到左
C.磷酸二酯键应为肽键 D.mRNA的左端应为5’,右端应为3’
6.(23-24高一下·浙江绍兴·期中)关于“中心法则”过程及产物的叙述,正确的是( )
A.转录只在细胞核内进行,翻译只在细胞质进行
B.rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物
C.翻译时,RNA聚合酶识别并结合mRNA上的特定序列
D.逆转录和DNA复制的模板都是DNA
7.(2023高一下·浙江温州·学业考试)tRNA承担着将氨基酸运往核糖体的任务。已知丝氨酸的部分密码子为:UCU、UCC,精氨酸的部分密码子为:AGA、AGG。如图所示是运载某种氨基酸的一种tRNA。下列叙述错误的是( )
A.tRNA是相关基因表达的产物 B.tRNA识别mRNA上决定氨基酸的密码子
C.图示tRNA3'端运载的氨基酸是精氨酸 D.可由多种tRNA将丝氨酸运往核糖体
8.(24-25高一下·浙江宁波·期中)关于DNA复制和转录,下列叙述正确的是( )
A.通过检测15N放射性在离心管中出现的位置,可研究DNA的半保留复制
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5ʼ端向3ʼ端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA链的延伸方向均为由5ʼ端向3ʼ端
9.(24-25高一下·浙江·期中)下图为中心法则的示意图,其中①~⑤代表相关生理过程。下列关于该图叙述正确的是( )
A.过程①为DNA复制,只发生在真核细胞的细胞核中
B.过程②为转录,过程③为翻译,在原核细胞中可同时进行
C.过程④为逆转录,可发生在所有病毒的增殖过程中
D.过程⑤为RNA复制,其原料为脱氧核苷酸
10.(24-25高一下·浙江·期中)下图表示合成蛋白质的部分过程,图中Asn、Ser、Gly表示三种不同的氨基酸。下列有关说法错误的是( )
A.②的基本单位是4种核糖核苷酸
B.②③的部分碱基之间形成氢键
C.①的移动方向是从左向右
D.Gly的密码子是CCU
考点五:表观遗传
【核心要点】
1、可遗传性:可通过有丝分裂或减数分裂在细胞或个体世代间遗传。
2、DNA不变:DNA序列没有变化或不能用DNA序列变化来解释。
3、可逆性强:表观遗传所涉及对基因的表达调控(基因活性或基因功能的改变)具有可逆性。表观遗传突变及其回复突变的频率也高于基因突变及其回复突变。
4、多层次和多途径:表观遗传信息受环境影响,其调控作用可以发生在DNA和染色质水平,也可以发生在DNA复制、转录、转录后以及蛋白质翻译后等水平。
1.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来,基因组成相同,但它们的甲基化程度不同,由此引起的表型差异的现象称为( )
A.表观遗传 B.基因重组
C.染色体变异 D.基因突变
2.(2025高一下·浙江·学业考试)有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响,但不会改变基因的碱基序列,这种现象会通过某种途径遗传给下一代。这种遗传现象称为( )
A.显性遗传 B.隐性遗传 C.表观遗传 D.伴性遗传
3.(2024高一下·浙江·学业考试)调查发现,同卵双胞胎之间在身高、体质等方面存在差异。从表观遗传角度分析,造成两者差异的原因可能是( )
A.遗传密码不同 B.核DNA分子数目不同
C.染色体数目不同 D.DNA甲基化水平不同
4.(2024高一下·浙江·学业考试)瘾君子吸毒以后产生的后代,长大以后有可能步父母的后尘。父母因故情绪受到重创,子女有可能被多愁善感缠绕一生,研究发现一些不经意的习惯会通过DNA序列以外的方式遗传给后代,从而影响后代的性状。这种引起后代性状改变的现象属于( )
A.染色体变异 B.表观遗传
C.基因突变 D.基因重组
5.(2024高一下·浙江·学业考试)组蛋白乙酰化是表观遗传的一种作用机制,该过程中带正电荷的基团被乙酰基屏蔽,被乙酰基屏蔽的基团是( )
A.氨基 B.羧基 C.羟基 D.磷酸基团
6.(2024高一下·浙江宁波·学业考试)一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为截然不同,这主要是由以下哪种生命现象发挥了重要作用( )
A.表观遗传 B.细胞分化
C.细胞衰老 D.细胞分裂
7.(2024高一下·浙江·学业考试)科学家在研究某种小鼠毛色的遗传时发现,纯合黄色小鼠(AvyAvy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1(Avya)中小鼠的体色表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。进一步研究发现,F1中不同体色小鼠的Avy基因碱基序列相同,但有不同程度的甲基化现象,甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显。F1小鼠体色的表现属于( )
A.基因突变 B.基因重组
C.表观遗传 D.染色体结构变异
8.(2023高一下·浙江绍兴·学业考试)某基因的启动子富含CG重复序列。部分胞嘧啶被甲基化成为5-甲基胞嘧啶,会抑制基因的转录。下列有关叙述正确的是( )
A.一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接
B.胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变
C.胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合
D.基因的甲基化程度对基因的表达影响不大
9.(25-26高一下·浙江·期中)园林花卉柳穿鱼的Lcyc基因部分碱基发生了甲基化修饰,导致花型由对称型转变为不对称型。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化的修饰不会遗传给后代
B.基因Lcyc的碱基序列保持不变
C.柳穿鱼花型转变属于表观遗传
D.基因Lcyc的甲基化修饰影响了转录过程
10.(25-26高一下·浙江·期中)高脂饲料喂养大鼠后,将导致子代更容易出现肥胖,这可能与I113ra2基因的甲基化修饰有关。下列叙述错误的是( )
A.甲基化修饰改变了基因的序列
B.该基因的甲基化修饰可以遗传
C.甲基化修饰影响了基因的表达
D.不良饮食习惯会影响后代健康
1.(25-26高一下·浙江温州·期中)下列有关染色体、核酸、基因、核苷酸的叙述正确的是( )
A.DNA分子中与脱氧核糖直接相连的是一个磷酸基团和一个碱基
B.染色体是DNA的主要载体,一条染色体含有一个DNA
C.核苷酸的排列顺序和数目不同体现了DNA的多样性
D.同源染色体同一位置的基因是控制相对性状的等位基因
2.(25-26高一下·浙江·期中)从分子水平上对生物多样性或特异性的分析,正确的是( )
A.DNA分子的多样性体现为不同DNA分子中碱基的种类不同
B.控制同一性状的基因,其碱基排列顺序一定相同
C.一个含有2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列顺序有41000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种
3.(25-26高一下·浙江温州·期中)DNA条形码技术利用一段短的、标准的DNA序列作为“分子身份证”来识别生物物种。中国科学家将该技术应用到了中药材真伪鉴定领域,成效显著。下列有关叙述正确的是( )
A.DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构
B.DNA分子中,一条链上相邻的含氮碱基通过氢键直接相连
C.DNA条形码能作为中药材“身份证”的原理是其磷酸的排列顺序具有特异性
D.DNA分子彻底水解的产物为磷酸、核糖和A、T、C、G四种碱基
4.(25-26高一下·浙江杭州·期中)在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将加热致死的S型菌与活的R型菌混合后注入小鼠体内,最终从小鼠体内分离出了活的S型菌。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
B.加热致死的S型菌中含有能使R型菌转化的“转化因子”
C.转化形成的S型菌不能遗传给后代
D.单独注射加热致死的S型菌,小鼠会患败血症死亡
5.(25-26高一下·浙江温州·期中)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验,其中一组如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.过程①表示保温,时间过短会导致菌体繁殖数量太少从而影响实验结果
B.过程②表示搅拌,若不经过过程②操作,对该组实验结果无显著影响
C.过程③中分离出的子代噬菌体,大部分含31P,少部分含32P
D.若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性,即证明DNA是遗传物质
6.(25-26高一下·浙江宁波·阶段检测)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如下图的实验,下列说法中错误的是( )
A.实验过程中需要充分搅拌,否则会导致上清液的放射性强度减小
B.改用15N标记噬菌体,可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞
C.细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记
D.该实验小组的模拟实验中不应该用32P标记大肠杆菌
7.(25-26高一下·浙江衢州·阶段检测)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.实验需分别用含32P和35S的培养基直接培养噬菌体,获得标记噬菌体
B.搅拌的目的是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体,沉淀物中留下细菌
D.该实验直接证明了DNA是主要的遗传物质
8.(25-26高一下·浙江·期中)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲思的活体转化实验证明DNA是转化因子
B.艾弗里的离体转化实验证明RNA是遗传物质,蛋白质则不是
C.R型细菌转化为S型细菌的过程中,遗传物质未发生改变
D.S型细菌的致病性与其细胞壁外的多糖类胶状荚膜有关
9.(25-26高一下·浙江·期中)遗传信息传递和表达的过程中会出现不同类型的双链结构,下图是两条核酸单链发生配对的结构。下列叙述正确的是( )
A.每一个②上均连着两个磷酸和一个碱基
B.结构④是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.⑤可能是胸腺嘧啶,也可能是尿嘧啶
D.该双链结构可能出现在翻译过程中
10.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)重叠基因指两个或多个基因共享同一段DNA序列的现象,常见于病毒、原核生物以及部分真核生物的线粒体DNA中。如图为某重叠基因上发生的若干分子生物学过程,下列叙述错误的是( )
A.重叠基因通过共用序列提高碱基利用效率
B.基因2复制时一条子链的合成是不连续的
C.酶3兼具解旋和聚合功能,沿模板链的5'→3'移动
D.基因1和基因2重叠序列编码的氨基酸序列不一定相同
11.(24-25高一下·浙江宁波·期中)小鼠毛色受某基因控制,若该基因的部分碱基发生甲基化修饰(如图),小鼠毛色就会发生改变。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化后有助于转录复合体结合在启动子上促进转录
B.DNA甲基化后基因中储存的遗传信息未发生改变
C.DNA甲基化后的基因不能遗传给后代
D.图中的转录复合体是DNA聚合酶
(24-25高一下·浙江宁波·期中)阅读下列材料,完成下面小题。
20世纪60年代遗传信息的传递方向已基本清楚,克里克将其概括为“中心法则”。逆转录现象等发现后,人们对于“中心法则”的认识得到进一步的补充和完善。下图为链状核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。
12.若图示结构中的“?”代表胸腺嘧啶。下列叙述错误的是( )
A.甲链中的每个磷酸基团与两个五碳糖相连
B.双链内侧碱基数量关系遵循查戈夫法则
C.碱基对的排列顺序代表遗传信息
D.G和C的碱基对比例越高该结构越稳定
13.若图示结构中的“?”代表尿嘧啶。下列叙述正确的是( )
A.图中甲链和乙链结构只有碱基种类的不同
B.该结构形成时先形成磷酸二酯键,后形成氢键
C.遗传信息可从甲链流向乙链,也可从乙链流向甲链
D.若图中序列编码一个氨基酸,则其密码子为5ʼUAC3ʼ
14.(24-25高一下·浙江宁波·期中)下列关于核酸是遗传物质系列实验的叙述,错误的是( )
A.活体肺炎链球菌转化实验中,加热杀死的S型菌可使R型活菌转化为S型活菌
B.离体肺炎链球菌转化实验能证明DNA是转化因子,但不能证明RNA不是转化因子
C.T2噬菌体侵染细菌实验中,35S标记组可证明蛋白质外壳不进入细菌
D.烟草花叶病毒感染实验中,单独用RNA分子感染就可使烟草叶片出现花叶病斑症状
15.(24-25高一下·浙江·期中)“豌豆斩新绿,樱桃烂熟红。”结合中心法则示意图,樱桃果肉细胞中会发生的过程是( )
A.①② B.③④ C.②③ D.④⑤
16.(25-26高一下·浙江台州·期中)在生物界中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA.下列相关叙述正确的是( )
A.在生物界中,DNA是主要的遗传物质
B.没有细胞结构的生物,其遗传物质都是RNA
C.有细胞结构的生物,其遗传物质不都是DNA
D.遗传信息蕴藏在核酸碱基的数量之中
17.(25-26高一下·浙江·期中)某DNA分子片段一条单链的碱基序列是5′-TCTCAG-3′,那么它的互补链的碱基序列是( )
A.5′-TCTCAG-3′ B.5′-AGAGTC-3′
C.5′-CTGAGA-3′ D.5′-CAGTGT-3′
18.(25-26高一下·浙江·期中)核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子,下列有关说法错误的是( )
A.烟草花叶病毒的核酸有1种,含氮碱基有4种
B.大肠杆菌细胞中核酸有2种,核苷酸有5种
C.骨骼肌细胞中含氮碱基有5种,核苷酸有8种
D.烟草细胞中组成核酸的五碳糖有2种,核酸有2种
19.(25-26高一下·浙江·月考)下图为某兴趣小组绘制的DNA分子片段结构模式图。下列叙述正确的是( )
A.该分子中,A+T的量等于G+C的量
B.①表示腺嘧啶,②表示胞嘧啶
C.右侧单链的方向绘制错误
D.两条DNA单链通过氢键相连
(25-26高一下·浙江温州·期中)阅读下列材料,回答下列小题。
真核细胞染色体末端具有重复的DNA序列称为端粒,每一次DNA复制都会导致端粒长度变短。端粒起到细胞分裂计时器的作用,决定细胞的寿命。端粒过短时细胞停止分裂,进入衰老或凋亡。端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,仅在干细胞、生殖系统的部分细胞和癌细胞中存在,该酶可修复端粒,具体过程如图所示。
20.下列关于端粒酶的叙述,正确的是( )
A.具有逆转录酶的活性 B.合成场所仅在核糖体
C.存在于所有体细胞中 D.癌细胞该酶活性较低
21.下列关于端粒修复过程的叙述,错误的是( )
A.酶X是DNA聚合酶
B.延伸端粒需消耗能量
C.以脱氧核苷酸为原料延伸端粒
D.使母链端粒沿3′→5′方向延伸
22.(2025高一下·浙江·学业考试)下图是DNA分子片段的平面结构示意图。
回答下列问题:
(1)沃森和克里克提出了DNA分子的________结构模型。图中a链与b链________(选填“正向”“反向”)平行,b链中从5'→3'的碱基依次是________。
(2)进行DNA复制时,亲代DNA分子解开的是________键,催化子链延伸的酶是________。
(3)若将该DNA分子a链中的磷酸基团带上32P标记,利用不含32P的原料进行3次复制,则含32P的DNA分子的比例是________。
(4)子代细胞的核DNA上的遗传信息与亲代细胞相同,原因有哪些?(答出2点即可)________。
23.(2025高一下·浙江·学业考试)人体未成熟红细胞合成血红蛋白过程中,某一片段遗传信息表达过程如下表所示。
DNA
①链
C
②链
G
mRNA(5'→3')
C
U
氨基酸
脯氨酸
回答下列问题:
(1)血红蛋白基因表达时,遗传信息从DNA传递到mRNA的过程称为_________,其中模板链是_________(选填“①”、“②”)链,催化该过程的酶是_________。
(2)翻译时,以mRNA为模板,以_________为原料合成多肽。一个mRNA分子上相继结合多个核糖体,可_________(选填“提高”、“降低”)翻译的效率。
(3)携带此脯氨酸的tRNA上反密码子是 。
A.5'CCU3' B.5'GGA3' C.5'AGG3' D.5'ACG3'
(4)正常血红蛋白基因HbA突变为致病基因HbS,HbSHbS的个体患镰刀型细胞贫血症。为研究杂合子体内HbA和HbS基因的表达水平,可检测成熟红细胞中血红蛋白的_________。
24.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)下图表示真核生物遗传信息表达过程,其中①表示tRNA,②表示核糖体,③表示mRNA,④表示DNA,回答下列问题:
(1)转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程,图中相关基因的______(填“L1”或“L2”)链是模板链,判断依据是______。转录形成的RNA分子,需先在细胞核中进行______后,才能转移到细胞质中,用于蛋白质合成。
(2)翻译是以mRNA为模板合成多肽链的过程,图中核糖体沿mRNA由______(填“左→右”或“右→左”)方向移动。
(3)下列密码子按5'→3'对应的氨基酸如下:GCU丙氨酸,UCG丝氨酸,CGA精氨酸,AGC丝氨酸,ACU苏氨酸,GUU缬氨酸,UCA丝氨酸,若该基因中编码氨基酸1的模板链由G变为A,则对应的氨基酸1变为______。
25.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)下图表示乙肝病毒(双链DNA病毒)侵染人体细胞后的增殖过程,回答下列问题:
(1)DNA分子独特的________为复制提供精确的模板,通过________,保证复制能够准确地进行。乙肝病毒感染肝细胞后,一般很难根除,与图示过程________有关。
(2)过程③为________,参与过程④的RNA,其功能有构成核糖体、_________、________。
(3)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示。起始密码子均为AUG,则基因H、N转录时分别以________链为模板。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是________。
26.(2025高一下·浙江宁波·学业考试)如图为某动物体内基因表达过程中的一些生理过程,据图回答下列问题:
(1)图一中,物质丁为______,图中戊是______。
(2)图一中由乙合成甲的反应称为_______反应。
(3)图二的生理过程是_______,该过程需要_______种核苷酸作为原料,在人体肝细胞中可进行该生理过程的结构是______,物质③的名称是_______,①与②从物质组成上进行比较,区别是_______。
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第七章 遗传的分子基础
目录
学考要求速览
高频考点精讲
考点一:核酸是遗传物质的证据
考点二:DNA的分子结构
考点三:DNA复制
考点四:基因表达
考点五:表观遗传
实战能力训练
课标大概念
重要概念
次位概念
考查水平
考试预测
遗传的分子基础
7.1 总结人类对遗传物质的探索过程
7.1.1分析肺炎双球菌的转化实验
素养2水平二
本专题的内容在学业水平考试中主要以选择题形式考察,题目难度中等,重点考查考生对遗传物质探索和DNA结构、复制的基础知识了解和实际理解,DNA复制可能在非选择题中结合转录翻译同步考察。
7.1.2分析噬菌体侵染细菌的实验
素养2水平一
7.1.3简述DNA分子双螺旋结构的发现过程
素养1水平一
7.2概述DNA分子结构的主要特点
7.2.1分析 DNA分子的结构层次
素养1水平二
7.2.2归纳DNA分子双螺旋结构的基本要点
素养1水平二
7.2.3概述 DNA分子结构的稳定性、特异性和多样性
素养1水平二
7.3说明基因和遗传信息的关系
7.3.1说明基因的概念
素养1水平二
7.3.2分析基因、DNA、染色体、遗传信息的关系
素养2水平二
7.3.3分析基因与染色体之间的平行关系
素养2水平二
7.4概述DNA分子的复制
7.4.1简述 DNA分子的复制时间和条件
素养1水平一
7.4.2描述 DNA分子的复制过程
素养2水平一
7.4.3归纳 DNA 分子的复制特点
素养2水平一
7.4.4概述 DNA分子的复制意义
素养1水平一
遗传的分子基础
7.5 概述遗传信息的转录和翻译
7.5.1概述遗传信息的转录
素养1水平二
本专题的内容在学业水平考试中主要以选择题或非选择题的形式考察,题目难度中等,重点考查金银的表达的基础知识了解和实际理解。
7.5.2概述遗传信息的翻译
素养1水平二
7.5.3分析基因对性状的控制
素养1水平二
考点一:核酸是遗传物质的证据
【核心要点】
1、 活体细菌转化实验:在S型菌中存在转化因子可以使R型菌转化为S型菌
2、 离体细菌转化实验:DNA是遗传物质(蛋白质不是遗传物质)
3、 噬菌体侵染细菌的实验:DNA是遗传物质
4、 烟草花叶病毒的感染和重建实验:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
5、不同生物体内的核酸种类和遗传物质
生物类型
核酸种类
遗传物质
实例
有细胞结
构的生物
真核生物
DNA和RNA
DNA
玉米、小麦、人
原核生物
乳酸菌、蓝细菌
无细胞结
构的生物
DNA病毒
DNA
DNA
噬菌体
RNA病毒
RNA
RNA
烟草花叶病毒
1.(2025高一下·浙江·学业考试)在肺炎链球菌转化实验中,艾弗里和同事们在有R型活菌的培养基中,加入经过不同处理的S型细菌提取物。下列处理不能使R型菌转化为S型菌的是( )
A.加DNA酶 B.加RNA酶
C.加蛋白酶 D.加多糖酶
【答案】A
【详解】A、DNA酶会水解S型细菌提取物中的DNA,导致DNA被破坏,无法为R型菌提供转化所需的遗传信息,因此不能使R型菌转化为S型菌,A符合题意;
B、RNA酶仅分解RNA,而RNA并非转化因子,S型细菌的DNA未被破坏,仍能完成转化,B不符合题意;
C、蛋白酶分解蛋白质,但蛋白质并非转化因子,S型细菌的DNA未被破坏,仍能完成转化,C不符合题意;
D、多糖酶分解多糖,多糖并非转化因子,S型细菌的DNA未被破坏,仍能完成转化,D不符合题意;
故选A。
2.(2025高一下·浙江·学业考试)T2噬菌体侵染大肠杆菌时,亲代噬菌体中能进入大肠杆菌细胞内的物质是( )
A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.DNA和蛋白质
【答案】A
【详解】A、T2噬菌体的遗传物质是DNA,侵染时仅DNA注入大肠杆菌内,蛋白质外壳留在细胞外,A正确;
B、噬菌体的遗传物质为DNA,不含RNA,B错误;
C、蛋白质外壳在侵染过程中未进入宿主细胞,C错误;
D、只有DNA进入宿主细胞,蛋白质未进入,D错误。
故选A。
3.(2025高一下·浙江·学业考试)下图为T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验演示过程简图,对该实验的过程和结果讨论的叙述,正确的是( )
A.实验中35S和32P分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
B.该实验的结果证明蛋白质是T2噬菌体的遗传物质
C.搅拌的目的是使细菌沉在试管底部,细菌外的噬菌体位于上层
D.35S标记的实验组,离心后的实验结果为放射性主要在上清液中
【答案】D
【详解】A、噬菌体的蛋白质外壳的组成元素为C、H、O、N、S,DNA的组成元素为C、H、O、N、P,因此实验中用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,A错误;
B、32P标记组放射性集中分布在沉淀物中,说明32P标记的DNA进入了大肠杆菌,该实验的结果证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,B错误;
C、离心的目的是使细菌沉在试管底部,细菌外的噬菌体位于上层,C错误;
D、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,故35S标记的实验组,离心后的实验结果为放射性主要在上清液中,D正确。
故选D。
4.(2025高一下·浙江·学业考试)关于核酸是遗传物质的探索实验,下列叙述正确的是( )
选项
实验名称
实验结论
A
活体肺炎链球菌转化实验
DNA是转化因子
B
离体肺炎链球菌转化实验
DNA是遗传物质
C
噬菌体侵染细菌实验
DNA是细菌的遗传物质
D
烟草花叶病毒重建实验
RNA是病毒的遗传物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、活体肺炎链球菌转化实验(格里菲思实验)仅发现存在转化因子,但未确定是DNA,A错误;
B、离体肺炎链球菌转化实验(艾弗里实验)通过减法原理分别除去上清液中不同的成分,证明DNA是导致转化的遗传物质,B正确;
C、噬菌体侵染实验证明DNA是噬菌体的遗传物质,而非细菌的遗传物质,C错误;
D、烟草花叶病毒重建实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,D错误。
故选B。
5.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)如图所示为T2噬菌体侵染细菌实验中的一组,下列叙述正确的是( )
A.细菌为噬菌体DNA的复制提供了原料、模板、能量等
B.本组实验中的细菌不含32P放射性标记
C.子代噬菌体中具有放射性的个体占大多数
D.仅凭该组实验即可说明DNA是遗传物质,蛋白质不是
【答案】B
【详解】A、细菌为噬菌体DNA的复制提供了原料、能量等,模板是噬菌体自身DNA,A错误;
B、本组实验中细菌不含32P放射性标记,噬菌体含32P放射性标记。要得到含32P放射性标记的噬菌体,可通过将不含放射性标记的噬菌体与含32P放射性标记的细菌混合培养一段时间后得到,B正确;
C、DNA复制是半保留复制,因此子代噬菌体中具有放射性的个体占少数,C错误;
D、图中仅仅展示了T2噬菌体侵染细菌实验中32P标记的一组,只能说明亲代噬菌体将DNA传递给了子代,但并不能排除蛋白质的影响,D错误。
故选B。
6.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料证明了DNA是遗传物质。下图是有关该实验的部分过程的示意图。下列说法不正确的是( )
A.需用含35S的培养基培养T2噬菌体以获得35S标记的噬菌体
B.保温时间过长,对离心后上清液中放射性的强弱几乎无影响
C.根据实验结果分析,35S标记的T2噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌
D.沉淀物中出现放射性,可能是搅拌未使吸附在大肠杆菌上的全部噬菌体与细菌分离
【答案】A
【分析】噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
【详解】A、T2噬菌体是病毒需要寄生在活细胞中才能存活以及繁殖,A错误;
B、用含35S标记的噬菌体进行实验,放射性出现在上清液中,保温时间过长或过短对上清液中放射性的强弱无影响,B正确;
C、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,故正确操作后放射性主要集中在上清液,即上清液中放射性很高,而沉淀物中的放射性很低,实验结果说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,C正确;
D、由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性,D正确。
故选A。
7.(2024高一下·浙江·学业考试)下图为肺炎链球菌转化实验示意图,由此实验推测( )
A.肺炎链球菌遗传物质是DNA
B.肺炎链球菌是原核生物
C.S型活菌细胞外有蛋白质类的荚膜
D.S型死菌中有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌
【答案】D
【分析】1、R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑)。
2、由肺炎双球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。肺炎双球菌体内转化实验:R型细菌→小鼠→存活;S型细菌→小鼠→死亡;加热杀死的S型细菌→小鼠→存活;加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【详解】A、图示过程只能说明S型死菌含有“转化因子”,会使R型菌转化为S型菌,A错误;
B、图示实验过程及结果无法得出肺炎链球菌是原核生物的结论,B错误;
C、S型活菌细胞外有多糖荚膜,C错误;
D、该实验中,单独给小鼠注射活的R型菌不致死,单独给小鼠注射S型死菌也不致死,二者混合注射后小鼠死亡,并从死亡小鼠体内分离出了S型活菌,说明S型死菌中存在某种物质能使R型活菌转化为S型菌,D正确。
故选D。
8.(23-24高一下·浙江·期中)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
下列叙述错误的是( )
A.甲组培养皿中有R型及S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,而不是蛋白质
【答案】B
【分析】格里菲思的实验证明,在S型细菌中存在某种转化因子,但是不知道转化因子是什么;在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用;另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、甲组培养皿中既有R型菌落也有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性,但也有未转化的R型细菌,A正确;
B、乙组提取物中加入了蛋白酶,不能破坏DNA,故培养皿中有R型及S型菌落,由于加入了蛋白酶,所以可推测转化物质不是蛋白质,B错误;
C、丙组培养皿中只有R型菌落,由于加入了DNA酶,所以可推测转化物质是DNA,C正确;
D、该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,而蛋白质不是肺炎双球菌的遗传物质,D正确。
故选B。
9.(2023高一下·浙江绍兴·学业考试)下图为肺炎链球菌离体转化实验示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.该实验是发现细菌转化现象的最早证据来源
B.四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌
C.用于裂解和分离的S型肺炎链球菌需经加热杀死处理
D.预计四号管中会出现R型和S型两种肺炎链球菌
【答案】B
【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、该实验是将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用,是艾弗里的细菌转化现象实验,最早发现细菌转化现象的格里菲斯,A错误;
B、该实验是细菌的转化实验,是想知道到底DNA、蛋白质、糖类等哪一种物质能将R型菌转化形成S型菌,因此四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌,B正确;
C、用于裂解和分离的S型肺炎链球菌可以不经加热杀死处理,只要能将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离提取出来就可以,C错误;
D、四号管加入了DNA酶,将DNA分解,而DNA是能将R型菌转化形成S型菌的物质,因此预计四号管中只会出现R型肺炎链球菌,D错误。
故选B。
10.(2023高一下·浙江·学业考试)在肺炎链球菌的转化实验中,使R型菌转化为S型菌的物质是( )
A.S型菌的DNA B.S型菌的脂质
C.S型菌的多糖 D.S型菌的蛋白质
【答案】A
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的体外转化实验证明DNA是“转化因子”。
【详解】S型菌的DNA分子是转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的DNA是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质,A正确,BCD错误。
故选A。
考点二:DNA的分子结构
【核心要点】
1、组成元素:C、H、O、N、P。
2、基本单位(核苷酸):RNA(核糖核酸)的基本单位——核糖核苷酸,DNA(脱氧核糖核酸)的基本单位——脱氧核苷酸。
3、DNA分子的双螺旋结构的特点
①DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;
②DNA分子外侧脱氧核糖和磷酸基团交替连接,构成基本骨架;
③碱基排列在内侧,按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接;
4、DNA分子结构特性
多样性
若DNA含有n个碱基对,则其可能有4n种碱基排列顺序
特异性
每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序
稳定性
两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基配对方式不变
5、根据碱基互补配对原则和卡伽夫法则,在双链DNA分子中各种碱基之间存在一定的数量关系,而且有一定的规律,可以归纳为以下几点:
(1)互补的两碱基数量相等,即A=T,C=G。
(2)嘌呤之和=嘧啶之和=总碱基数×50%,即A+G=T+C=A+C=T+G=(A+T+C+G)×50%,=1。
(3)互补的两碱基之和如(A+T或C+G)占全部碱基的比例等于其任意一条链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例,即配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等。
(4)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。
设在双链DNA分子中的一条链上=m,则=m,互补链上。简记为“DNA两互补链中,不配对两碱基之和的比值乘积为1”。
1.(2025高一·浙江·学业考试)某同学利用以下四种不同形状的卡片制作DNA双螺旋结构模型。相关叙述错误的是( )
A.甲表示磷酸基团 B.乙代表脱氧核糖
C.甲和乙连接形成脱氧核苷 D.模型中丙和丁数量相等
【答案】C
【详解】ABC、甲表示磷酸基团,乙表示脱氧核糖,脱氧核糖和含氮碱基连接形成脱氧核苷,AB正确,C错误;
D、DNA双链中,A=T,C=G,A+G=T+C,即嘧啶类碱基和嘌呤类碱基数量相等,D正确。
故选C。
2.(2025高一下·浙江·学业考试)DNA分子独特的结构使其能够满足作为遗传物质的多样性、稳定性的要求。某DNA分子结构模型中的部分片段如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.①②③组成胞嘧啶脱氧核苷酸
B.⑤是DNA的基本结构单位之一
C.④与A之间由磷酸二酯键相连接
D.碱基序列决定了DNA分子的多样性
【答案】C
【详解】A、①是磷酸、②是脱氧核糖,③是胞嘧啶,①②③组成胞嘧啶脱氧核苷酸,A正确;
B、⑤是鸟嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本结构单位之一,B正确;
C、④是T,与另一条链中的碱基A互补配对,碱基对之间通过氢键相连接,C错误;
D、碱基的排列顺序决定了DNA分子的多样性,D正确。
故选C。
3.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)图为某DNA分子的结构模式图(部分片段)。下列说法错误的是( )
A.该DNA分子中①与③数量相等,②与④数量相等
B.④⑤⑦组成的脱氧核糖核苷酸是DNA分子的基本单位之一
C.DNA具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架有关
D.该DNA分子两条单链按反向平行的方式盘旋形成双螺旋结构
【答案】C
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子的两条链是互补关系,且A和T配对,G和C配对,因此该DNA分子中①T与③A数量相等,②C与④G数量相等,A正确;
B、根据DNA单链的方向可知,④⑤⑦组成的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸是DNA分子的基本单位之一,B正确;
C、DNA分子具有特异性与碱基的排列顺序有关,与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架无关,C错误;
D、该DNA分子两条单链按反向平行的方式盘旋形成双螺旋结构,具有该结构的DNA分子结构上具有一定的稳定性,D正确。
故选C。
4.(2024高一下·浙江·学业考试)模型建构和模拟实验是生物学研究的常用方法。下列有关活动的分析正确的是( )
A.某同学制作的细胞模型与科学家拍摄的噬菌体照片均是物理模型
B.“模拟孟德尔杂交实验”中,从“雌1”和“雄1”信封中随机取出一张卡片并组合,模拟等位基因的分离和受精
C.“减数分裂模型的制作研究”活动中,制作三对同源染色体需要至少3种颜色的橡皮泥
D.DNA双螺旋结构模型制作中长方形与长方形之间需要用两枚订书针连接
【答案】B
【分析】1、高中生物学中提出模型的形式包括物理模型、概念模型和数学模型等。(1) 物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。(2) 概念模型是通过分析大量的具体形象,分类并揭示其共同本质,将其本质凝结在概念中,把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述,用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。例如:用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程,甲状腺激素的分级调节等。(3) 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合,用适当的数学形式如,数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达,从而依据现象作出判断和预测。
2、DNA的双螺旋结构:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、拍摄的噬菌体照片是实物图片,不属于物理模型;某同学制作的细胞模型是物理模型,A错误;
B、“模拟孟德尔杂交实验”中,从“雌1”和“雄1”信封中各随机取出一张卡片模拟等位基因分离,将取出的两张卡片组合在一起,模拟受精作用过程,B正确;
C、同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方;“减数分裂模型的制作研究”中,若制作3对同源染色体,则需要2种颜色(两种颜色分别代表来自父方和母方)的橡皮泥,C错误;
D、DNA双螺旋结构模型制作中长方形代表含氮碱基,长方形与长方形之间的订书钉代表氢键,A和T之间需用两枚订书针连接,G和C之间需用三枚订书钉连接,D错误。
故选B。
5.(2023高一下·浙江·学业考试)DNA分子独特的结构使其能够满足作为遗传物质多样性、稳定性的要求。某DNA分子结构模型中的一个片段如图所示。图中表示脱氧核糖的是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】B
【分析】DNA双螺旋结构模型的主要内容:两条长链反向平行,形成双螺旋结构;磷酸、脱氧核糖交替连接,构成DNA的基本骨架;碱基排在内侧,遵循碱基互补配对规律,即A与T配对,G与C配对。
【详解】A、a表示磷酸基团,A错误;
B、b表示脱氧核糖,B正确;
C、c表示碱基,C错误;
D、d表示碱基,D错误。
故选B。
6.(2023高一·浙江绍兴·学业考试)某生物兴趣小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前,准备了如表所示材料及相关连接物若干,充分利用材料后成功的搭建出了一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述,不正确的是( )
五碳糖
磷酸
腺嘌呤
胞嘧啶
鸟嘌呤
胸腺嘧啶
尿嘧啶
600个
520个
110个
130个
120个
150个
110个
A.该模型含有460个脱氧核苷酸
B.该模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1:1
C.该模型中需要碱基对之间的氢键连接物580个
D.该模型理论上可能的核苷酸序列有4230种
【答案】D
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、根据碱基互补配对原则,只能形成110个A-T碱基对,120个C-G碱基对,即共需要460个碱基,含有460个脱氧核苷酸,A正确;
B、DNA分子中A与T配对,G与C配对,故该DNA双螺旋结构模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1:1,B正确;
C、由于A-T碱基对之间有2个氢键,C-G碱基对之间有3个氢键,所以该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物110×2+120×3=580个,C正确;
D、该模型中有230个碱基对,其中110个A-T碱基对,120个C-G碱基对,所以能搭建出的DNA分子模型种类少于4230种,D错误。
故选D。
7.(25-26高一下·浙江台州·期中)下图是某DNA片段的结构示意图,下列叙述不正确的是( )
A.每个脱氧核糖都连接2个磷酸基团
B.a链、b链两条链之间的碱基存在一一对应的关系
C.磷酸基团与脱氧核糖交替排列是DNA分子具有稳定性的原因之一
D.不同生物的双链DNA分子中(A+G)/(T+C)的比值相同
【答案】A
【详解】A、DNA双链中,只有链中间的脱氧核糖连接2个磷酸基团,两条链3'末端的脱氧核糖只连接1个磷酸基团,因此“每个脱氧核糖都连接2个磷酸基团”的表述错误,A错误;
B、DNA两条链遵循碱基互补配对原则,A与T配对、G与C配对,两条链之间的碱基存在一一对应关系,B正确;
C、磷酸基团与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架,排列在DNA外侧,是DNA分子具有稳定性的原因之一,C正确;
D、双链DNA中遵循碱基互补配对原则,A=T、G=C,因此A+G=T+C,,所有不同生物的双链DNA该比值都相同,D正确。
8.(25-26高一下·浙江杭州·期中)一条DNA单链的序列是5’-TACGATC-3’,那么它对应的互补链应该是( )
A.5’-TACGATC-3’ B.5’-GATCGTA-3’
C.5’-ATGCTAG-3’ D.5’-CTAGCAT-3’
【答案】B
【详解】DNA两条链反向平行,碱基互补配对规律为A-T、G-C,题干链5’-TACGATC-3’的互补链按3’→5’方向书写为ATGCTAG,按生物学上常用的5’→3’方向书写时将序列翻转,即为5’-GATCGTA-3’,B正确,ACD错误。
9.(25-26高一下·浙江·期中)学习小组构建了一个含7个碱基对的DNA双螺旋结构模型,其中A有3个。该模型局部如图所示,下列叙述错误的( )
A.该模型中①代表尿嘧啶
B.该模型属于物理模型
C.该模型中有18个氢键
D.该模型中两条链反向平行
【答案】A
【详解】A、DNA分子中无尿嘧啶(U),只有A、T、C、G四种碱基;该模型为物理模型,7个碱基对中A=T=3、C=G=4,氢键数=3×2+4×3=18,DNA两条链反向平行,A错误;
B、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这个DNA双螺旋结构模型是实物构建的,属于物理模型,B正确;
C、已知A有3个,根据碱基互补配对,A和T配对,A-T之间有2个氢键,所以A-T配对的氢键数是3×2=6个; 总共有7个碱基对,那么G-C配对的碱基对是7-3=4个,G-C之间有3个氢键,所以G-C配对的氢键数是4×3=12个; 总氢键数是6+12=18个,C正确;
D、DNA双螺旋结构的重要特征就是两条脱氧核苷酸链反向平行,D正确。
10.(25-26高一下·浙江台州·期中)仙居杨梅作为区域品牌作物,其拥有大规模种质身份证。DNA条形码技术可利用细胞内一段特定的DNA序列准确鉴定出杨梅的种类。下列有关叙述错误的是( )
A.不同杨梅的DNA均含有元素C、H、O、N、P
B.DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成
C.杨梅的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D.该技术鉴定杨梅的依据是不同品种的杨梅其DNA条形码序列具有特异性
【答案】C
【详解】A、DNA的元素组成固定为C、H、O、N、P,不同物种的DNA元素组成没有差异,A正确;
B、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,DNA序列就是由脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接形成的,B正确;
C、杨梅属于真核生物,其DNA主要分布在细胞核中,除此之外线粒体、植物细胞的叶绿体中也含有少量DNA,并非仅存在于细胞核中,C错误;
D、DNA具有特异性,不同品种杨梅的特定DNA片段(条形码序列)的碱基排列顺序存在差异,因此可通过该序列鉴定杨梅种类,D正确。
考点三:DNA复制
【核心要点】
DNA分子的复制
概念
合成两个与亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程
复制时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期
复制方式
半保留复制
复
制
条
件
模板
亲代DNA分子两条链
原料
4种脱氧核苷酸
能量
ATP
酶
解旋酶、 DNA聚合酶等
复制特点
边解旋边复制
复制场所
细胞核(主要),线粒体和叶绿体
复制
过程
解旋
首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开
合成子链
以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链
形成新的DNA分子
新合成的子链不断地延长,同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成双螺旋结构
复制意义
保证个体携带相同的遗传信息;保持了遗传信息的连续性
精确复制的原因
①双螺旋结构为复制提供模板;
②碱基互补配对使复制准确无误
相关计算
一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为2n。DNA分子不管复制几次,含原DNA母链的子代DNA始终是2个
1.(2025高一下·浙江·学业考试)DNA半保留复制过程如图所示,复制完成后碱基排列顺序相同的是( )
A.甲链与乙链 B.甲链与丁链 C.丙链与甲链 D.丙链与丁链
【答案】B
【详解】由图可知,甲链与乙链互补,丙链和丁链互补,甲链和丙链互补,因此甲链和丁链碱基排列顺序相同,乙链和丙链碱基排列顺序相同,B正确,ACD错误。
故选B。
2.(24-25高一下·广东·期中)科学家将15N标记的大肠杆菌置于含14NH4Cl的培养基中培养,提取DNA进行离心处理,结果如图所示,已知15N/15N-DNA离心后为重带,15N/14N-DNA离心后为中带,14N/14N-DNA离心后为轻带。据图分析,出现图中结果的大肠杆菌在含14NH4Cl的培养基中培养了( )
A.一代 B.二代 C.三代 D.四代
【答案】B
【详解】DNA的复制方式为半保留复制,将15N标记的大肠杆菌置于以14NH4Cl的培养基中培养,若培养一代,则全为15N/14N-DNA;若培养两代,则一半为15N/14N-DNA(中带),另一半为14N/14N-DNA(轻带),B正确,ACD错误。
故选B。
3.(2025高一·浙江·学业考试)下列关于32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的叙述,错误的是( )
A.用32P标记的大肠杆菌培养,获得带标记的噬菌体
B.侵染时,带有32P标记的DNA进入大肠杆菌
C.是否搅拌会影响32P标记组沉淀物放射性的结果
D.噬菌体DNA在细菌中复制的方式是半保留复制
【答案】C
【详解】A、噬菌体无法直接利用培养基中的成分,需先用³²P标记的大肠杆菌培养噬菌体,使其DNA被³²P标记,A正确;
B、噬菌体侵染时,仅DNA进入细菌,而³²P标记的是噬菌体DNA,因此带有³²P的DNA会进入大肠杆菌,B正确;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分离,而³²P标记的DNA已进入细菌,离心后主要存在于沉淀物中。因此搅拌与否不会显著影响³²P组的沉淀物放射性结果,C错误;
D、噬菌体DNA复制遵循半保留复制方式,这是DNA复制的核心特点,D正确。
故选C。
4.(2024高一下·浙江衢州·学业考试)把一个15N标记的大肠杆菌(拟核含1个DNA分子)转移到含14N的培养基中,培养三代,若仅考虑拟核中的遗传物质,则可能出现( )
A.含15N拟核的大肠杆菌8个
B.含15N脱氧核苷酸链4条
C.含14N的DNA 8个
D.含14N的染色体2条
【答案】C
【分析】DNA复制时,DNA的两条单链分别作为模板,利用DNA聚合酶和解旋酶,原料是脱氧核苷酸,产物是DNA。
【详解】ABC、大肠杆菌含有一个15N标记的DNA,转移到含14N的培养基中,增殖一次,产生的两个DNA,每个DNA均是一条单链含有15N,一条单链含14N。在含14N的培养基中,增殖两次,产生的四个DNA分子,其中有两个DNA只含14N,两个DNA均是一条单链含有15N,一条单链含14N。在含14N的培养基中,增殖三次,产生的八个DNA分子,其中有六个DNA只含14N,两个DNA均是一条单链含有15N,一条单链含14N。综上分析,含15N拟核的大肠杆菌2个,含15N脱氧核苷酸链2条,含14N的DNA 8个,A错误,B错误,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,没有染色体,D错误。
故选C。
5.(2024高一下·浙江·学业考试)下图是DNA复制的相关生理过程。据图分析下列叙述正确的是( )
A.DNA复制过程需要用到解旋酶和DNA酶
B.DNA复制合成的两条子链的碱基序列相同
C.DNA复制过程涉及氢键的断裂和形成
D.图中两条新链的延伸方向相同
【答案】C
【分析】DNA复制的条件:①模板:亲代DNA分子的两条链;②原料:游离的4种脱氧核苷酸;③能量:ATP;④酶:解旋酶、DNA聚合酶。
【详解】A、DNA复制过程需要用到解旋酶和DNA聚合酶,A错误;
B、DNA复制合成的两条子链的碱基序列互补,B错误;
C、DNA复制时首先是两条母链间氢键断裂,发生解旋,而后细胞中游离的脱氧核苷酸与母链的脱氧核苷酸间发生碱基互补配对,形成氢键,C正确;
D、图中两条新链的延伸方向相反,D错误。
故选C。
6.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌(15N/15N-DNA)转移到只含14N的培养液中繁殖一代,子代DNA的组成是( )
A.全为15N/15N-DNA B.全为14N/14N-DNA
C.全为15N/14N-DNA D.无法确定
【答案】C
【分析】DNA复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程,DNA的复制是以半保留的方式进行的。
【详解】大肠杆菌DNA的双链均被15N标记,转移到只含14N的培养液中繁殖一代,由于DNA的复制是以半保留的方式进行的,故子代DNA全为15N/14N-DNA,C正确,ABD错误。
故选C。
7.(25-26高一下·浙江·期中)科研人员将未标记的大肠杆菌置于含15N的培养基中培养,一段时间后,提取子代大肠杆菌的DNA,进行密度梯度离心。结果如下图所示,条带2中的DNA分子数是条带1中的3倍。下列叙述正确的是( )
A.该实验过程中,大肠杆菌繁殖了2代
B.条带1是14N-14N-DNA,条带2是15N-15N-DNA
C.可通过检测放射性的位置和强度推测DNA的位置和含量
D.若再让大肠杆菌繁殖1代,条带2中的DNA分子数是条带1中的7倍
【答案】D
【详解】AB、未标记的大肠杆菌原DNA双链均为14N,放入含15N的培养基中培养,DNA进行半保留复制,始终只有2个DNA为14N/15N(中密度带),其余DNA均为15N/15N(高密度带)。结合图中密度分布:越靠下密度越高,因此条带1是中密度带14N/15N,条带2是高密度带15N/15N。 已知条带2的DNA数是条带1的3倍,条带1共2个DNA,因此条带2为2×3=6个,总DNA数为2+6=8=23,说明大肠杆菌已经繁殖了3代,AB错误;
C、14N和15N是稳定同位素,不具有放射性,本实验依靠密度差异分离DNA,不是检测放射性,C错误;
D、再繁殖1代,总DNA数为24=16个,条带1仍为2个,条带2为16−2=14个,14÷2=7,即条带2的DNA数是条带1的7倍,D正确。
8.(24-25高一下·浙江嘉兴·阶段检测)质粒是能够自主复制的小型环状DNA,其部分片段放大如图所示。该质粒共有个碱基对,其中胞嘧啶占全部碱基的20%。下列说法正确的是( )
A.图中①、②、③可构成腺嘌呤脱氧核苷酸或者胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B.质粒中的每个磷酸基团均和两个脱氧核糖连接,每个脱氧核糖均和两个磷酸基团连接
C.该质粒可能的碱基排列顺序有种,这种分子多样性是其携带遗传信息的基础
D.该质粒复制需要多种酶参与,复制三次需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸个
【答案】B
【详解】A、图中①是磷酸,②是脱氧核糖,③是含氮碱基。 腺嘌呤脱氧核苷酸或者胸腺嘧啶脱氧核苷酸中的磷酸应该连接在脱氧核糖的5号碳上,A错误;
B、每个磷酸基团:在链中间的磷酸与两个脱氧核糖相连,在链末端的磷酸与一个脱氧核糖相连。但在环状 DNA中,没有游离的末端,因此每个磷酸基团均与两个脱氧核糖连接。 每个脱氧核糖:在链中间的脱氧核糖与两个磷酸基团相连,在链末端的脱氧核糖与一个磷酸基团相连。但在环状 DNA中,没有游离的末端,因此每个脱氧核糖均与两个磷酸基团连接,B正确;
C、胞嘧啶占全部碱基的20%,则该质粒的碱基排列顺序小于46000种,C错误;
D、由题意可知,该质粒共有6×103个碱基对,即1.2×104个碱基,其中C占全部碱基的20%,所以A+T占60%,C+G占40%,A的数量为30%×1.2×104=3.6×103个,则该DNA分子复制三次时需要消耗胞嘧啶的数量为(23-1)×3.6×103=2.52×104个,D错误。
9.(24-25高一下·浙江宁波·期中)研究人员将1个双链均含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA.将DNA热变性处理打开双链进行离心,试管中出现两种条带(如图)。下列叙述错误的( )
A.若直接将子代大肠杆菌的DNA离心也能得到两条条带
B.由结果可推知大肠杆菌分裂一次所需的时间大约为8 h
C.该实验使用了同位素示踪法和密度梯度超速离心法
D.该实验能说明DNA的复制方式是半保留复制
【答案】D
【详解】A、直接离心子代DNA可出现两条条带,A正确;
B、初始DNA为14N/14N,转移到15N 培养基后,DNA 复制遵循半保留复制。单链比例:14N 单链占1/8,15N 单链占7/8。设复制次数为n,则总单链数为2×2n=2n+1,其中14N 单链始终为2条。 由2/2n+1=1/8,解得n=3。培养时间为 24h,复制3次,故细胞周期约为24÷3=8h,24h复制3次,分裂一次约8h,B正确;
C、该实验使用了同位素示踪法和密度梯度超速离心法,C正确;
D、仅单链离心不能证明半保留复制,全保留复制也可以出现上面的条带,D错误。
10.(25-26高一下·浙江·月考)下图为真核细胞DNA分子复制过程中某时刻的模式图,其中数字①和②表示DNA子链的片段,字母b、c表示子链靠近复制起点的一端,字母a、d表示子链远离复制起点的一端。下列叙述错误的是( )
A.两个子链合成的先后顺序是先①后②
B.b和d分别表示两条子链的5'端和3'端
C.图中三处复制起点并不是同时解旋
D.DNA复制具有双向、半保留复制的特点
【答案】B
【详解】A、两个子链合成时,是解旋后子链合成,所以离复制起点近的位置先解旋,所以子链合成的先后顺序是先①后②,A正确;
B、字母b、c表示子链靠近复制起点的一端,字母a、d表示子链远离复制起点的一端,子链合成方向是5′端到3′端,则b和d分别表示两条子链的3′端和3′端,B错误;
C、图中三处复制环的大小可见,复制起点并不是同时解旋,C正确;
D、图中每个复制泡都向两侧延伸,体现了双向复制;新合成的 DNA 分子各保留一条母链,体现了半保留复制的特点,D正确。
考点四:基因表达
【核心要点】
1、转录
概念
遗传信息由DNA传递到RNA的过程(以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成RNA的过程)
场所
真核细胞:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
条件
模板
DNA的一条链
原料
4种核糖核苷酸
能量
ATP
酶
RNA聚合酶等
原则
碱基互补配对(A与U,C与G,T与A,G与C)
2、翻译
概念
以mRNA为模板,以tRNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子的过程
场所
细胞质的核糖体上
条件
模板
mRNA
原料
20种氨基酸
能量
ATP
酶
蛋白质合成相关酶
原则
碱基互补配对(tRNA一端的三个碱基与mRNA碱基配对)
过程
核糖体认读mRNA上的密码子,遇到起始密码子便开始蛋白质的合成。tRNA转运相应的氨基酸到核糖体上,随着核糖体沿着mRNA的运行,氨基酸相继加到延伸中的肽链上,当核糖体到达mRNA的终止密码子时,多肽合成结束
3各类生物的遗传信息传递
生物种类
遗传信息的传递过程
病毒类
生物
DNA病毒
RNA病毒
逆转录病毒
细胞类生物
1.(2025高一下·浙江·学业考试)tRNA承担着运输氨基酸的功能,在翻译过程中起着重要作用。部分密码子(5'→3')与氨基酸的对应关系如下:AUG(甲硫氨酸)、UAC(酪氨酸)、CAU(组氨酸)、GUA(缬氨酸)。图是某种tRNA结构示意图,该tRNA运载的氨基酸是( )
A.甲硫氨酸 B.酪氨酸 C.组氨酸 D.缬氨酸
【答案】B
【详解】tRNA的反密码子与mRNA的密码子互补配对,且方向相反(密码子为5′→3′,反密码子为3′→5′)。图中tRNA的反密码子为AUG(3′→5′),则对应的 mRNA 密码子为UAC(5′→3′)。根据题干密码子表,UAC对应的氨基酸是酪氨酸,B正确,ACD错误。
故选 B。
2.(2025高一下·浙江衢州·学业考试)某tRNA上的反密码子是3'CAU5',则其对应的mRNA上的密码子是( )
A.5'AUG3' B.5'GUA3' C.5'UAC3' D.5'UAG3'
【答案】B
【详解】tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子遵循碱基互补配对原则,密码子5'GUA3'的互补序列为3'CAU5',B正确,ACD错误。
故选B。
3.(2025高一下·浙江·学业考试)某细胞的基因表达过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该过程可发生于肺炎链球菌中
B.①表示转录过程,需要DNA聚合酶的参与
C.过程①产物可直接作为过程②的模板
D.过程①和过程②均遵循碱基互补配对原则
【答案】D
【详解】A、该图有核膜,表示真核细胞中的基因表达过程,而肺炎链球菌为原核生物,A错误;
B、①表示转录过程,需要RNA聚合酶的参与,DNA聚合酶用于DNA复制过程,B错误;
C、过程①产物需加工后,成熟的mRNA分子才作为过程②翻译的模板,C错误;
D、过程①转录是以DNA的一条链为模板合成RNA,存在碱基互补配对,过程②翻译中密码子与反密码子进行碱基互补配对,因此过程①和过程②均遵循碱基互补配对原则,D正确。
故选D。
4.(2024高一下·浙江·学业考试)某种流感是由RNA病毒引起的急性呼吸道传染病。下列叙述正确的是( )
A.病毒RNA的碱基有A、T、G、C四种
B.病毒RNA的合成过程不遵循碱基互补配对原则
C.RNA病毒的遗传信息是指脱氧核苷酸的排列顺序
D.有些流感病毒易变异与其遗传物质是单链有关
【答案】D
【分析】1、病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
2、核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。核酸由核苷酸聚合而成,核苷酸的数量和排列顺序决定了核酸分子的多样性。DNA中含有A、T、G、C四种碱基构成的四种脱氧核苷酸,RNA中含有A、U、G、C四种碱基构成的四种核糖酸。
【详解】A、病毒RNA的碱基有A、U、G、C四种,A错误;
B、病毒营寄生生活,病毒RNA的合成过程发生在宿主细胞内,合成过程仍然遵循碱基互补配对原则,B错误;
C、流感病毒是一类RNA病毒,流感病毒的遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中,C错误;
D、有些流感病毒易变异与其遗传物质是单链有关,如该流感病毒为RNA病毒,属于单链结构,稳定性较低,容易发生变异,D正确。
故选D。
5.(2024高一下·浙江·学业考试)学习小组制作了翻译的部分过程模型,如图所示。部分密码子(5’→3’)对应的氨基酸如下:CAG (谷氨酰胺) 、GUC(缬氨酸) 、GAC (天冬氨酸) 、CUG(亮氨酸) 。
下列对该模型的评价,错误的是( )
A.谷氨酰胺应为缬氨酸 B.核糖体移动方向应从右到左
C.磷酸二酯键应为肽键 D.mRNA的左端应为5’,右端应为3’
【答案】B
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。翻译过程包括翻译起始、多肽链延长和翻译中止三个基本阶段。翻译过程中核糖体沿着mRNA从5’→3’方向移动。
【详解】A、识图分析可知,图中与谷氨酰胺的反密码子配对的密码子为GUC,根据题意,GUC对应缬氨酸,因此谷氨酰胺应为缬氨酸,A正确;
B、识图分析可知,核糖体移动方向应从左到右,B错误;
C、图中氨基酸之间通过脱水缩合反应形成肽键,因此图中磷酸二酯键应为肽键,C正确;
D、翻译过程中核糖体沿着mRNA从5’→3’方向移动,因此图中mRNA的左端应为5’,右端应为3’,D正确。
故选B。
6.(23-24高一下·浙江绍兴·期中)关于“中心法则”过程及产物的叙述,正确的是( )
A.转录只在细胞核内进行,翻译只在细胞质进行
B.rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物
C.翻译时,RNA聚合酶识别并结合mRNA上的特定序列
D.逆转录和DNA复制的模板都是DNA
【答案】B
【分析】1、DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期。
条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
2、转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的 过程。
3、翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质内进行,A错误;
B、mRNA、rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物,B正确;
C、转录时,RNA聚合酶识别并结合DNA上的特定序列,C错误;
D、逆转录模板是RNA,产物是DNA,DNA复制的模板是DNA产物也是DNA,D错误。
故选B。
7.(2023高一下·浙江温州·学业考试)tRNA承担着将氨基酸运往核糖体的任务。已知丝氨酸的部分密码子为:UCU、UCC,精氨酸的部分密码子为:AGA、AGG。如图所示是运载某种氨基酸的一种tRNA。下列叙述错误的是( )
A.tRNA是相关基因表达的产物 B.tRNA识别mRNA上决定氨基酸的密码子
C.图示tRNA3'端运载的氨基酸是精氨酸 D.可由多种tRNA将丝氨酸运往核糖体
【答案】C
【分析】tRNA的3'端结合并运载氨基酸,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,但有些氨基酸可由多种tRNA携带。
【详解】A、基因表达包括转录和翻译,转录的产物是RNA,故tRNA是相关基因表达的产物,A正确;
B、tRNA上的反密码子与mRNA上决定氨基酸的密码子碱基互补配对,发生识别过程,B正确;
C、反密码子从tRNA的3'端开始读,题图所示反密码子为AGA,对应的密码子为UCU,故tRNA3'端运载的氨基酸是丝氨酸,C错误;
D、密码子具有简并性,丝氨酸的部分密码子为UCU、UCC,可见可由多种tRNA将丝氨酸运往核糖体,D正确。
故选C。
8.(24-25高一下·浙江宁波·期中)关于DNA复制和转录,下列叙述正确的是( )
A.通过检测15N放射性在离心管中出现的位置,可研究DNA的半保留复制
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5ʼ端向3ʼ端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA链的延伸方向均为由5ʼ端向3ʼ端
【答案】D
【详解】A、15N是稳定性同位素,没有放射性,A错误;
B、DNA的两条链是反向平行排列的,解开螺旋不能直接说从5′端向3′端解开,B错误;
C、在能量的驱动下,复制时解旋酶将DNA双链解开,转录时,RNA聚合酶将DNA双链解开,C错误;
D、DNA复制合成的子链和转录合成的RNA链的延伸方向均为由5′端向3′端,D正确。
9.(24-25高一下·浙江·期中)下图为中心法则的示意图,其中①~⑤代表相关生理过程。下列关于该图叙述正确的是( )
A.过程①为DNA复制,只发生在真核细胞的细胞核中
B.过程②为转录,过程③为翻译,在原核细胞中可同时进行
C.过程④为逆转录,可发生在所有病毒的增殖过程中
D.过程⑤为RNA复制,其原料为脱氧核苷酸
【答案】B
【详解】A、DNA复制不只发生在真核细胞的细胞核,真核细胞的线粒体、叶绿体也可进行DNA复制,原核细胞也能发生DNA复制,A错误;
B、原核细胞没有核膜围成的细胞核,转录(过程②)和翻译(过程③)可以同时进行,B正确;
C、逆转录只发生在逆转录RNA病毒的增殖过程中,不是所有病毒都存在该过程,C错误;
D、过程⑤为RNA复制,产物是RNA,原料为核糖核苷酸,脱氧核苷酸是合成DNA的原料,D错误。
10.(24-25高一下·浙江·期中)下图表示合成蛋白质的部分过程,图中Asn、Ser、Gly表示三种不同的氨基酸。下列有关说法错误的是( )
A.②的基本单位是4种核糖核苷酸
B.②③的部分碱基之间形成氢键
C.①的移动方向是从左向右
D.Gly的密码子是CCU
【答案】D
【详解】A、②是tRNA,其基本单位是4种核糖核苷酸,A正确;
B、tRNA(②)和mRNA(③)会发生碱基互补配对,配对的碱基之间形成氢键,B正确;
C、根据mRNA的5'→3'方向(图中为从左到右),以及tRNA的结合位置,核糖体(①)的移动方向是从左向右,C正确;
D、密码子是mRNA上的3个相邻碱基,Gly对应的密码子是GGA,D错误。
考点五:表观遗传
【核心要点】
1、可遗传性:可通过有丝分裂或减数分裂在细胞或个体世代间遗传。
2、DNA不变:DNA序列没有变化或不能用DNA序列变化来解释。
3、可逆性强:表观遗传所涉及对基因的表达调控(基因活性或基因功能的改变)具有可逆性。表观遗传突变及其回复突变的频率也高于基因突变及其回复突变。
4、多层次和多途径:表观遗传信息受环境影响,其调控作用可以发生在DNA和染色质水平,也可以发生在DNA复制、转录、转录后以及蛋白质翻译后等水平。
1.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来,基因组成相同,但它们的甲基化程度不同,由此引起的表型差异的现象称为( )
A.表观遗传 B.基因重组
C.染色体变异 D.基因突变
【答案】A
【详解】表观遗传是指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,如DNA甲基化。题干中蜂王和工蜂基因组成相同但甲基化程度不同,属于表观遗传,A正确,BCD错误。
故选A。
2.(2025高一下·浙江·学业考试)有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响,但不会改变基因的碱基序列,这种现象会通过某种途径遗传给下一代。这种遗传现象称为( )
A.显性遗传 B.隐性遗传 C.表观遗传 D.伴性遗传
【答案】C
【详解】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。吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高且可遗传,这种遗传现象称为表观遗传。C正确,ABD错误。
故选C。
3.(2024高一下·浙江·学业考试)调查发现,同卵双胞胎之间在身高、体质等方面存在差异。从表观遗传角度分析,造成两者差异的原因可能是( )
A.遗传密码不同 B.核DNA分子数目不同
C.染色体数目不同 D.DNA甲基化水平不同
【答案】D
【分析】生物表观遗传是指基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,基因的表达和表型发生可遗传的变化现象。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关;一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。
【详解】A、遗传密码具有通用性,所有生物共用一套遗传密码,同卵双胞胎遗传密码相同,A错误;
B、同卵双胞胎是由同一个受精卵发育而来,核DNA分子数目相同,B错误;
C、同卵双胞胎是由同一个受精卵发育而来,染色体数目相同,C错误;
D、DNA甲基化水平不同属于表观遗传的范畴,会导致同卵双胞胎在身高、体质等方面存在差异,D正确。
故选D。
4.(2024高一下·浙江·学业考试)瘾君子吸毒以后产生的后代,长大以后有可能步父母的后尘。父母因故情绪受到重创,子女有可能被多愁善感缠绕一生,研究发现一些不经意的习惯会通过DNA序列以外的方式遗传给后代,从而影响后代的性状。这种引起后代性状改变的现象属于( )
A.染色体变异 B.表观遗传
C.基因突变 D.基因重组
【答案】B
【分析】表观遗传是生物体中基因碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。
【详解】研究发现一些不经意的习惯会通过DNA序列以外的方式遗传给后代,从而影响后代的性状,即外界因素会影响DNA的甲基化水平进而影响基因的表达,引起表型的改变,染色体变异、基因突变和基因重组都属于DNA序列的改变,不符合题意,B项符合题意,B正确。
故选B。
5.(2024高一下·浙江·学业考试)组蛋白乙酰化是表观遗传的一种作用机制,该过程中带正电荷的基团被乙酰基屏蔽,被乙酰基屏蔽的基团是( )
A.氨基 B.羧基 C.羟基 D.磷酸基团
【答案】A
【分析】组蛋白去乙酰化能抑制相关基因的转录,进而影响性状,因此这是一种可遗传的变化。
【详解】组蛋白的乙酰化修饰就是由组蛋白乙酰化酶催化,用乙酰基将氨基上的正电荷屏蔽掉,其与带负电的DNA分子缠绕成紧密结构的力量就会相应减弱,A正确,BCD错误。
故选A。
6.(2024高一下·浙江宁波·学业考试)一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为截然不同,这主要是由以下哪种生命现象发挥了重要作用( )
A.表观遗传 B.细胞分化
C.细胞衰老 D.细胞分裂
【答案】A
【分析】表观遗传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。
【详解】表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,例如一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但由于食物不同,导致他们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,这属于表观遗传;因此A正确,BCD错误。
故选A。
7.(2024高一下·浙江·学业考试)科学家在研究某种小鼠毛色的遗传时发现,纯合黄色小鼠(AvyAvy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1(Avya)中小鼠的体色表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。进一步研究发现,F1中不同体色小鼠的Avy基因碱基序列相同,但有不同程度的甲基化现象,甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显。F1小鼠体色的表现属于( )
A.基因突变 B.基因重组
C.表观遗传 D.染色体结构变异
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。
【详解】由题干信息可知,F1(Avya)中小鼠的体色表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,F1中不同体色小鼠的Avy基因碱基序列相同,但有不同程度的甲基化现象,甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显。F1小鼠体色的表现属于表观遗传,C正确,ABD错误。
故选C。
8.(2023高一下·浙江绍兴·学业考试)某基因的启动子富含CG重复序列。部分胞嘧啶被甲基化成为5-甲基胞嘧啶,会抑制基因的转录。下列有关叙述正确的是( )
A.一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接
B.胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变
C.胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合
D.基因的甲基化程度对基因的表达影响不大
【答案】C
【分析】基因的表达过程包括转录和翻译,其中转录指的是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译指的是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】A、在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接,而是通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接,A错误;
B、胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制,对已经表达的蛋白质结构没有影响,B错误;
C、根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知,抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合,C正确;
D、由于基因的表达水平与基因的转录有关,所以基因的甲基化程度对基因的表达影响很大,D错误。
故选C。
9.(25-26高一下·浙江·期中)园林花卉柳穿鱼的Lcyc基因部分碱基发生了甲基化修饰,导致花型由对称型转变为不对称型。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化的修饰不会遗传给后代
B.基因Lcyc的碱基序列保持不变
C.柳穿鱼花型转变属于表观遗传
D.基因Lcyc的甲基化修饰影响了转录过程
【答案】A
【详解】A、DNA甲基化修饰属于可遗传的表观遗传调控方式,能够通过配子遗传给后代,A错误;
B、DNA甲基化是在碱基上连接甲基基团,不会改变基因的碱基排列顺序,因此基因Lcyc的碱基序列保持不变,B正确;
C、柳穿鱼Lcyc基因碱基序列未发生改变,仅因甲基化修饰导致花型改变,该现象符合表观遗传的特征,属于表观遗传,C正确;
D、基因Lcyc的甲基化修饰会阻碍RNA聚合酶与基因的启动子区域结合,进而抑制转录过程,导致基因无法正常表达,最终引起花型改变,D正确。
10.(25-26高一下·浙江·期中)高脂饲料喂养大鼠后,将导致子代更容易出现肥胖,这可能与I113ra2基因的甲基化修饰有关。下列叙述错误的是( )
A.甲基化修饰改变了基因的序列
B.该基因的甲基化修饰可以遗传
C.甲基化修饰影响了基因的表达
D.不良饮食习惯会影响后代健康
【答案】A
【详解】A、甲基化修饰不会改变基因的碱基序列,A错误;
B、表观遗传中的DNA甲基化修饰不改变基因序列但可以遗传给子代,B正确;
C、甲基化会抑制基因的转录过程,从而影响基因的表达,C正确;
D、高脂饲料通过引发基因甲基化修饰导致子代肥胖,说明不良饮食习惯可通过表观遗传影响后代健康,D正确。
1.(25-26高一下·浙江温州·期中)下列有关染色体、核酸、基因、核苷酸的叙述正确的是( )
A.DNA分子中与脱氧核糖直接相连的是一个磷酸基团和一个碱基
B.染色体是DNA的主要载体,一条染色体含有一个DNA
C.核苷酸的排列顺序和数目不同体现了DNA的多样性
D.同源染色体同一位置的基因是控制相对性状的等位基因
【答案】C
【详解】A、DNA分子中,仅每条单链末端的脱氧核糖直接连接1个磷酸基团和1个碱基,链内部的脱氧核糖都直接连接2个磷酸基团和1个碱基,A错误;
B、染色体是DNA的主要载体,未复制的1条染色体含1个DNA分子,染色体复制后着丝粒分裂前,1条染色体含2个DNA分子,B错误;
C、DNA的多样性来源于脱氧核苷酸(核苷酸)的数目差异和排列顺序的多样性,C正确;
D、同源染色体同一位置的基因可能是控制相对性状的等位基因,也可能是相同基因(如纯合个体的同源染色体相同位置为相同基因),D错误。
2.(25-26高一下·浙江·期中)从分子水平上对生物多样性或特异性的分析,正确的是( )
A.DNA分子的多样性体现为不同DNA分子中碱基的种类不同
B.控制同一性状的基因,其碱基排列顺序一定相同
C.一个含有2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列顺序有41000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种
【答案】C
【详解】A、所有DNA分子的碱基种类均为A、T、C、G四种,DNA分子的多样性体现为不同DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化,并非碱基种类不同,A错误;
B、控制同一性状的基因可能存在等位基因,等位基因的本质区别就是碱基排列顺序不同,因此控制同一性状的基因碱基排列顺序不一定相同,B错误;
C、DNA分子中每个碱基对的位点有4种碱基组合可能,2000个碱基对应1000个碱基对,因此该DNA分子碱基对可能的排列顺序有41000种,C正确;
D、β-珠蛋白基因是有特定功能的特定基因,其碱基对的排列顺序是固定的,具有特异性,不存在多种排列方式,D错误。
3.(25-26高一下·浙江温州·期中)DNA条形码技术利用一段短的、标准的DNA序列作为“分子身份证”来识别生物物种。中国科学家将该技术应用到了中药材真伪鉴定领域,成效显著。下列有关叙述正确的是( )
A.DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构
B.DNA分子中,一条链上相邻的含氮碱基通过氢键直接相连
C.DNA条形码能作为中药材“身份证”的原理是其磷酸的排列顺序具有特异性
D.DNA分子彻底水解的产物为磷酸、核糖和A、T、C、G四种碱基
【答案】A
【详解】A、DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构,因而DNA分子具有稳定性,A正确;
B、DNA分子中,一条链上相邻的含氮碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖直接相连,B错误;
C、中药材的DNA条形码是利用特定小段DNA进行物种鉴定,而DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息,所以DNA条形码相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,C错误;
D、不同DNA分子彻底水解的产物均为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶),共6种产物,D错误。
4.(25-26高一下·浙江杭州·期中)在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将加热致死的S型菌与活的R型菌混合后注入小鼠体内,最终从小鼠体内分离出了活的S型菌。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
B.加热致死的S型菌中含有能使R型菌转化的“转化因子”
C.转化形成的S型菌不能遗传给后代
D.单独注射加热致死的S型菌,小鼠会患败血症死亡
【答案】B
【详解】A、格里菲思的体内转化实验仅证明加热致死的S型菌中存在可促使R型菌发生转化的物质,并未证明该物质是DNA,证明DNA是肺炎链球菌遗传物质的是艾弗里的体外转化实验,A错误;
B、将加热致死的S型菌与活R型菌混合注入小鼠后,小鼠死亡且可分离出活的S型菌,说明加热致死的S型菌中含有能使R型菌转化的“转化因子”,B正确;
C、转化的本质是S型菌的相关DNA整合到R型菌的基因组中,属于可遗传的变异,因此转化形成的S型菌的性状可以遗传给后代,C错误;
D、加热致死的S型菌已经失去致病性,单独注射入小鼠体内,小鼠不会患败血症死亡,D错误。
5.(25-26高一下·浙江温州·期中)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验,其中一组如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.过程①表示保温,时间过短会导致菌体繁殖数量太少从而影响实验结果
B.过程②表示搅拌,若不经过过程②操作,对该组实验结果无显著影响
C.过程③中分离出的子代噬菌体,大部分含31P,少部分含32P
D.若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性,即证明DNA是遗传物质
【答案】B
【详解】A、过程①表示保温,时间过短会导致噬菌体的被标记的DNA尚未进入细菌即被离心到上清液中,进而影响实验结果,A错误;
B、过程②表示搅拌,搅拌的目的是吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,若不经过过程②操作,则会导致吸附在细菌上的噬菌体随细菌进入到沉淀物中,该组标记的是32P,正常情况就会在沉淀物中出现,因而搅拌与否对该组实验结果无显著影响,B正确;
C、由于DNA的半保留复制方式,过程③中分离出的子代噬菌体,全部噬菌体都含31P,少部分含32P,因为大肠杆菌提供的DNA复制原料—脱氧核苷酸不带有32P放射性,C错误;
D、若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性,证明了DNA进入到细胞中,且需要同步做35S标记的噬菌体侵染细菌的实验组才能证明DNA是遗传物质,D错误。
6.(25-26高一下·浙江宁波·阶段检测)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如下图的实验,下列说法中错误的是( )
A.实验过程中需要充分搅拌,否则会导致上清液的放射性强度减小
B.改用15N标记噬菌体,可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞
C.细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记
D.该实验小组的模拟实验中不应该用32P标记大肠杆菌
【答案】B
【详解】 A、35S标记噬菌体的蛋白质外壳,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离。若搅拌不充分,带放射性的外壳会随细菌沉淀,导致上清液放射性强度减小,A正确;
B、N是噬菌体蛋白质和DNA共有的元素,用15N标记噬菌体时,蛋白质和DNA都会带上标记,离心后上清液和沉淀都会出现放射性,无法区分蛋白质和DNA的去向,不能证明蛋白质外壳未进入细菌,B错误;
C、 子代噬菌体合成的原料(核苷酸、氨基酸)都来自含32P的大肠杆菌,不管DNA如何半保留复制,所有子代噬菌体的核酸都至少含一条新合成的32P标记链,蛋白质也以大肠杆菌32P标记的原料合成,因此所有子代噬菌体都带有32P标记,C正确;
D、该实验模拟噬菌体侵染细菌实验,目的是追踪噬菌体自身组分的去向,应该标记噬菌体,不需要标记大肠杆菌,D正确。
7.(25-26高一下·浙江衢州·阶段检测)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.实验需分别用含32P和35S的培养基直接培养噬菌体,获得标记噬菌体
B.搅拌的目的是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体,沉淀物中留下细菌
D.该实验直接证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【详解】A、噬菌体是病毒,无细胞结构,无法独立在培养基中代谢增殖,不能直接用含放射性的培养基培养噬菌体,需先标记大肠杆菌,再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌获得标记噬菌体,A错误;
B、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离,并非使大肠杆菌内的噬菌体释放,B错误;
C、噬菌体重量远小于大肠杆菌,离心后重量较轻的噬菌体(包括蛋白质外壳、未侵染的完整噬菌体)会析出到上清液,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,C正确;
D、该实验仅能证明DNA是噬菌体的遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是基于绝大多数生物的遗传物质都是DNA的大量实验结论总结而来,该实验无法直接证明,D错误。
8.(25-26高一下·浙江·期中)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲思的活体转化实验证明DNA是转化因子
B.艾弗里的离体转化实验证明RNA是遗传物质,蛋白质则不是
C.R型细菌转化为S型细菌的过程中,遗传物质未发生改变
D.S型细菌的致病性与其细胞壁外的多糖类胶状荚膜有关
【答案】D
【详解】A、格里菲思的活体转化实验仅证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型活细菌转化为S型活细菌,并未证明转化因子的本质是DNA,A错误;
B、艾弗里的离体转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质、RNA等其他物质均不是遗传物质,B错误;
C、R型细菌转化为S型细菌的本质是S型细菌的DNA整合到R型细菌的基因组中,发生了基因重组,遗传物质发生了改变,C错误;
D、S型细菌的细胞壁外有多糖类荚膜,可抵抗宿主吞噬细胞的吞噬作用,因此具有致病性,D正确。
9.(25-26高一下·浙江·期中)遗传信息传递和表达的过程中会出现不同类型的双链结构,下图是两条核酸单链发生配对的结构。下列叙述正确的是( )
A.每一个②上均连着两个磷酸和一个碱基
B.结构④是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.⑤可能是胸腺嘧啶,也可能是尿嘧啶
D.该双链结构可能出现在翻译过程中
【答案】C
【详解】A、核苷酸链中,只有位于链中间的五碳糖才连接2个磷酸基团,链末端的五碳糖只连接1个磷酸基团,A错误;
B、据图可知,①磷酸基团连在胸腺嘧啶脱氧核苷酸的5号碳原子和胞嘧啶脱氧核苷酸的3号碳原子上,因此①属于胸腺嘧啶脱氧核苷酸的一部分,结构④不是胞嘧啶脱氧核苷酸,B错误;
C、和腺嘌呤A配对的碱基有两种可能:若含⑤的核酸链是DNA,⑤为胸腺嘧啶;若含⑤的核酸链是RNA,⑤为尿嘧啶,因此⑤可能是胸腺嘧啶,也可能是尿嘧啶,C正确;
D、翻译过程中,mRNA的密码子会和tRNA的反密码子发生碱基互补配对,形成局部的短双链结构,而据图中右侧链含有T为DNA链,D错误。
10.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)重叠基因指两个或多个基因共享同一段DNA序列的现象,常见于病毒、原核生物以及部分真核生物的线粒体DNA中。如图为某重叠基因上发生的若干分子生物学过程,下列叙述错误的是( )
A.重叠基因通过共用序列提高碱基利用效率
B.基因2复制时一条子链的合成是不连续的
C.酶3兼具解旋和聚合功能,沿模板链的5'→3'移动
D.基因1和基因2重叠序列编码的氨基酸序列不一定相同
【答案】C
【详解】A、重叠基因通过共享同一段 DNA 序列,在有限的 DNA 长度内编码更多的遗传信息,从而提高了碱基的利用效率,A正确;
B、DNA 复制是半不连续的。在复制叉处,一条链(前导链)的合成是连续的,而另一条链(滞后链)的合成是不连续的,B正确;
C、图中酶 3 催化的是转录过程(以 DNA 为模板合成 RNA),即 RNA 聚合酶。RNA 聚合酶具有解旋和聚合功能。根据图中 α 链(RNA)的延伸方向和 DNA 链的方向(3'→5'),可以判断酶 3 的移动方向是从右向左,即沿着模板链的3'→5'移动,C错误;
D、基因 1 和基因 2 的重叠序列可能以不同的阅读框进行翻译(起始密码子位置不同、阅读框移位),因此编码的氨基酸序列不一定相同,D正确。
11.(24-25高一下·浙江宁波·期中)小鼠毛色受某基因控制,若该基因的部分碱基发生甲基化修饰(如图),小鼠毛色就会发生改变。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化后有助于转录复合体结合在启动子上促进转录
B.DNA甲基化后基因中储存的遗传信息未发生改变
C.DNA甲基化后的基因不能遗传给后代
D.图中的转录复合体是DNA聚合酶
【答案】B
【详解】A、DNA甲基化抑制转录,不利于转录复合体结合,A错误;
B、DNA甲基化不改变碱基序列,遗传信息未变,B正确;
C、DNA甲基化属于表观遗传,可以遗传,C错误;
D、转录复合体是RNA聚合酶,D错误。
(24-25高一下·浙江宁波·期中)阅读下列材料,完成下面小题。
20世纪60年代遗传信息的传递方向已基本清楚,克里克将其概括为“中心法则”。逆转录现象等发现后,人们对于“中心法则”的认识得到进一步的补充和完善。下图为链状核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。
12.若图示结构中的“?”代表胸腺嘧啶。下列叙述错误的是( )
A.甲链中的每个磷酸基团与两个五碳糖相连
B.双链内侧碱基数量关系遵循查戈夫法则
C.碱基对的排列顺序代表遗传信息
D.G和C的碱基对比例越高该结构越稳定
13.若图示结构中的“?”代表尿嘧啶。下列叙述正确的是( )
A.图中甲链和乙链结构只有碱基种类的不同
B.该结构形成时先形成磷酸二酯键,后形成氢键
C.遗传信息可从甲链流向乙链,也可从乙链流向甲链
D.若图中序列编码一个氨基酸,则其密码子为5ʼUAC3ʼ
【答案】12.A 13.C
【解析】12.A、甲链中的每个磷酸基团与一个或两个五碳糖相连,A错误;
B、双链内侧碱基数量关系遵循查戈夫法则,B正确;
C、DNA中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,C正确;
D、A和T碱基对间有2个氢键,G和C碱基对间有3个氢键,所以G和C的碱基对比例越高该结构越稳定,D正确。
13.A、若图示结构中的“?”代表尿嘧啶,甲链是DNA,乙链是RNA,不仅碱基不同,五碳糖也不同,A错误;
B、转录时,一般要先进行碱基间互补配对形成氢键,然后再形成磷酸二酯键,完成链的延伸,B错误;
C、转录时,遗传信息从甲链流向乙链,“中心法则”的补充,逆转录时,遗传信息从乙链流向甲链,C正确;
D、若图中序列编码一个氨基酸,乙链为转录而来的mRNA链,密码子位于mRNA上,再根据核苷酸中磷酸基团的位置,可以判断乙链的下方为5′,因此其密码子为5′CAU3′,D错误。
14.(24-25高一下·浙江宁波·期中)下列关于核酸是遗传物质系列实验的叙述,错误的是( )
A.活体肺炎链球菌转化实验中,加热杀死的S型菌可使R型活菌转化为S型活菌
B.离体肺炎链球菌转化实验能证明DNA是转化因子,但不能证明RNA不是转化因子
C.T2噬菌体侵染细菌实验中,35S标记组可证明蛋白质外壳不进入细菌
D.烟草花叶病毒感染实验中,单独用RNA分子感染就可使烟草叶片出现花叶病斑症状
【答案】B
【详解】A、肺炎链球菌活体转化实验中,加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内,可使小鼠患败血症死亡,说明加热杀死的S型菌可使R型活菌转化为S型活菌,A正确;
B、肺炎链球菌离体转化实验中,能证明DNA是转化因子,也能证明RNA不是转化因子,B错误;
C、T2噬菌体侵染细菌实验中,用放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,可追踪DNA进入细菌而蛋白质外壳不进入细菌,35S标记组可证明蛋白质外壳不进入细菌,C正确;
D、烟草花叶病毒的感染实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照感染烟草,结果发现RNA分子可使烟草叶片出现花叶病斑症状,证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,D正确。
15.(24-25高一下·浙江·期中)“豌豆斩新绿,樱桃烂熟红。”结合中心法则示意图,樱桃果肉细胞中会发生的过程是( )
A.①② B.③④ C.②③ D.④⑤
【答案】C
【详解】樱桃果肉细胞是高度分化的植物体细胞,不进行细胞分裂,因此不会发生DNA复制(①),但细胞需要进行基因表达来合成生命活动所需的蛋白质,因此会发生转录(②)和翻译(③),RNA复制(④)和逆转录(⑤)只发生在被相应病毒感染的细胞中,正常果肉细胞不会发生,C正确,ABD错误。
16.(25-26高一下·浙江台州·期中)在生物界中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA.下列相关叙述正确的是( )
A.在生物界中,DNA是主要的遗传物质
B.没有细胞结构的生物,其遗传物质都是RNA
C.有细胞结构的生物,其遗传物质不都是DNA
D.遗传信息蕴藏在核酸碱基的数量之中
【答案】A
【详解】A、绝大多数生物的遗传物质是DNA,仅少数RNA病毒的遗传物质为RNA,因此DNA是生物界主要的遗传物质,A正确;
B、没有细胞结构的生物是病毒,病毒分为DNA病毒和RNA病毒,DNA病毒的遗传物质是DNA(如T₂噬菌体),并非所有病毒的遗传物质都是RNA,B错误;
C、有细胞结构的生物包括原核生物和真核生物,细胞内同时存在DNA和RNA,但其遗传物质都是DNA,C错误;
D、遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序之中,而非碱基的数量,D错误。
17.(25-26高一下·浙江·期中)某DNA分子片段一条单链的碱基序列是5′-TCTCAG-3′,那么它的互补链的碱基序列是( )
A.5′-TCTCAG-3′ B.5′-AGAGTC-3′
C.5′-CTGAGA-3′ D.5′-CAGTGT-3′
【答案】C
【详解】DNA双链为反向平行关系,且遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则:题干单链为5′-TCTCAG-3′,其互补链3′→5′的序列为AGAGTC,转换为5′→3′的表达形式即为5′-CTGAGA-3′,C正确,ABD错误。
故选C。
18.(25-26高一下·浙江·期中)核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子,下列有关说法错误的是( )
A.烟草花叶病毒的核酸有1种,含氮碱基有4种
B.大肠杆菌细胞中核酸有2种,核苷酸有5种
C.骨骼肌细胞中含氮碱基有5种,核苷酸有8种
D.烟草细胞中组成核酸的五碳糖有2种,核酸有2种
【答案】B
【详解】A、烟草花叶病毒是RNA病毒,仅含有RNA1种核酸,RNA的含氮碱基为A、U、C、G共4种,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,属于细胞生物,细胞内同时含有DNA和RNA2种核酸,包含4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸,共8种核苷酸,B错误;
C、骨骼肌细胞是真核细胞,同时含有DNA和RNA,含氮碱基为A、T、C、G、U共5种,核苷酸为4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸共8种,C正确;
D、烟草是植物,属于细胞生物,含有DNA和RNA2种核酸,组成核酸的五碳糖为脱氧核糖(构成DNA)和核糖(构成RNA)共2种,D正确。
19.(25-26高一下·浙江·月考)下图为某兴趣小组绘制的DNA分子片段结构模式图。下列叙述正确的是( )
A.该分子中,A+T的量等于G+C的量
B.①表示腺嘧啶,②表示胞嘧啶
C.右侧单链的方向绘制错误
D.两条DNA单链通过氢键相连
【答案】D
【详解】A、根据DNA碱基互补配对原则,A=T,G=C,因此A+G的量等于T+C的量,但A+T的量不一定等于G+C的量,A错误;
B、根据碱基互补配对原则,T(胸腺嘧啶)与A(腺嘌呤)配对,因此①表示腺嘌呤,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对,因此②表示胞嘧啶,B错误;
C、DNA的两条单链反向平行,即从DNA双链的上端开始,一条为5′→3′方向,另一条为3′→5′方向,绘制方向正确,C错误;
D、两条DNA单链通过氢键相连,A与T配对,C与G配对,D正确。
(25-26高一下·浙江温州·期中)阅读下列材料,回答下列小题。
真核细胞染色体末端具有重复的DNA序列称为端粒,每一次DNA复制都会导致端粒长度变短。端粒起到细胞分裂计时器的作用,决定细胞的寿命。端粒过短时细胞停止分裂,进入衰老或凋亡。端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,仅在干细胞、生殖系统的部分细胞和癌细胞中存在,该酶可修复端粒,具体过程如图所示。
20.下列关于端粒酶的叙述,正确的是( )
A.具有逆转录酶的活性 B.合成场所仅在核糖体
C.存在于所有体细胞中 D.癌细胞该酶活性较低
21.下列关于端粒修复过程的叙述,错误的是( )
A.酶X是DNA聚合酶
B.延伸端粒需消耗能量
C.以脱氧核苷酸为原料延伸端粒
D.使母链端粒沿3′→5′方向延伸
【答案】20.A 21.D
【解析】20.A、端粒酶以自身的RNA为模板合成DNA,属于逆转录过程,因此具有逆转录酶的活性,A正确;
B、端粒酶是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体,蛋白质在核糖体合成,但RNA在细胞核等场所合成,因此合成场所不仅在核糖体,B错误;
C、正常体细胞中端粒酶活性被抑制,只有生殖细胞、干细胞、癌细胞等少数细胞中存在端粒酶,并非所有体细胞,C错误;
D、癌细胞能无限增殖,端粒酶活性很高,可不断修复端粒,维持细胞分裂能力,D错误。
21.A、酶X的作用是完成子链延伸,DNA聚合酶的功能就是以DNA为模板合成子链,因此酶X是DNA聚合酶,A正确;
B、核苷酸聚合形成DNA链的过程需要水解高能磷酸键释放能量,因此延伸端粒需要消耗能量,B正确;
C、端粒是DNA序列,延伸端粒的原料是脱氧核苷酸,C正确;
D、DNA的合成方向始终是5'→3',端粒的母链延伸也是沿5'→3'方向,而非3'→5',D错误。
22.(2025高一下·浙江·学业考试)下图是DNA分子片段的平面结构示意图。
回答下列问题:
(1)沃森和克里克提出了DNA分子的________结构模型。图中a链与b链________(选填“正向”“反向”)平行,b链中从5'→3'的碱基依次是________。
(2)进行DNA复制时,亲代DNA分子解开的是________键,催化子链延伸的酶是________。
(3)若将该DNA分子a链中的磷酸基团带上32P标记,利用不含32P的原料进行3次复制,则含32P的DNA分子的比例是________。
(4)子代细胞的核DNA上的遗传信息与亲代细胞相同,原因有哪些?(答出2点即可)________。
【答案】(1) 双螺旋 反向 GTC
(2) 氢 DNA聚合酶
(3)1/8
(4)DNA能精确复制;亲代细胞中的染色体复制后均分到子细胞
【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构; DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G) 。
【详解】(1)沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型;DNA两条链为反向平行(一条 5’→3’,另一条 3’→5’);根据碱基互补配对,b 链 5’→3’的碱基依次为G(与C 配对)、T(与 A 配对)、C(与G配对)。
(2)DNA复制时,亲代DNA分子解开的是氢键;DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸连接到子链上,使子链延伸。
(3)DNA复制为半保留复制,亲代一条链被³²P标记,复制3次产生8个DNA分子,其中仅1个DNA分子含³²P标记的链,故比例为1/8。
(4)子代DNA遗传信息与亲代相同,主要因为DNA能严格按照碱基互补配对原则精确复制;亲代细胞中的染色体复制后均分到子细胞等。
23.(2025高一下·浙江·学业考试)人体未成熟红细胞合成血红蛋白过程中,某一片段遗传信息表达过程如下表所示。
DNA
①链
C
②链
G
mRNA(5'→3')
C
U
氨基酸
脯氨酸
回答下列问题:
(1)血红蛋白基因表达时,遗传信息从DNA传递到mRNA的过程称为_________,其中模板链是_________(选填“①”、“②”)链,催化该过程的酶是_________。
(2)翻译时,以mRNA为模板,以_________为原料合成多肽。一个mRNA分子上相继结合多个核糖体,可_________(选填“提高”、“降低”)翻译的效率。
(3)携带此脯氨酸的tRNA上反密码子是 。
A.5'CCU3' B.5'GGA3' C.5'AGG3' D.5'ACG3'
(4)正常血红蛋白基因HbA突变为致病基因HbS,HbSHbS的个体患镰刀型细胞贫血症。为研究杂合子体内HbA和HbS基因的表达水平,可检测成熟红细胞中血红蛋白的_________。
【答案】(1) 转录 ② RNA聚合酶
(2) 氨基酸 提高
(3)C
(4)种类及相应含量
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,主要发生在细胞核中;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,发生在核糖体上。
【详解】(1)血红蛋白基因表达时候,遗传信息从DNA传递到mRNA的过程称为转录,转录过程中DNA模板链与mRNA进行碱基互补配对,根据碱基互补配对原则可知,②链为模板链,转录过程需要RNA聚合酶进行催化。
(2)翻译时,以mRNA为模板,以游离的氨基酸为原料合成多肽链。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,可提高翻译效率。
(3)根据碱基互补配对原则可知,②链为模板链,故脯氨酸密码子5'CCU3',根据碱基互补配对原则反密码子为5'AGG3',A、B、D错误,C正确。
故选C。
(4)HbA和HbS基因表达的血红蛋白种类不同,通过检测成熟红细胞血红蛋白的种类和数量,可研究杂合子体内这两个基因的表达水平。
24.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)下图表示真核生物遗传信息表达过程,其中①表示tRNA,②表示核糖体,③表示mRNA,④表示DNA,回答下列问题:
(1)转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程,图中相关基因的______(填“L1”或“L2”)链是模板链,判断依据是______。转录形成的RNA分子,需先在细胞核中进行______后,才能转移到细胞质中,用于蛋白质合成。
(2)翻译是以mRNA为模板合成多肽链的过程,图中核糖体沿mRNA由______(填“左→右”或“右→左”)方向移动。
(3)下列密码子按5'→3'对应的氨基酸如下:GCU丙氨酸,UCG丝氨酸,CGA精氨酸,AGC丝氨酸,ACU苏氨酸,GUU缬氨酸,UCA丝氨酸,若该基因中编码氨基酸1的模板链由G变为A,则对应的氨基酸1变为______。
【答案】(1) L2 ③链与L2链碱基互补配对 加工
(2)左→右
(3)缬氨酸
【分析】转录过程是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程。翻译过程以mRNA为模板合成多肽链的过程。
【详解】(1)根据碱基互补配对原则可知,③链与L2链碱基互补配对,故L2链是转录的模板链。真核生物中,转录形成的RNA需在细胞核中加工成熟后才能转移到细胞质中,用于合成蛋白质。
(2)根据tRNA的移动方向可知,图中核糖体沿mRNA由左→右方向移动。
(3)分析题图可知,决定氨基酸1的密码子为GCU,对应模板链上的碱基为CGA,若该基因中编码氨基酸1的模板链由G变为A,即变为CAA,则决定氨基酸1的密码子为GUU,对应的氨基酸1变为缬氨酸。
25.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)下图表示乙肝病毒(双链DNA病毒)侵染人体细胞后的增殖过程,回答下列问题:
(1)DNA分子独特的________为复制提供精确的模板,通过________,保证复制能够准确地进行。乙肝病毒感染肝细胞后,一般很难根除,与图示过程________有关。
(2)过程③为________,参与过程④的RNA,其功能有构成核糖体、_________、________。
(3)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示。起始密码子均为AUG,则基因H、N转录时分别以________链为模板。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是________。
【答案】(1) 双螺旋结构 碱基互补配对 ①
(2) 逆转录 传递遗传信息 转运氨基酸
(3) b、a 由GUC变为UUC
【分析】图中②为转录,③为逆转录,④为翻译。
【详解】(1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板,通过碱基互补配对,保证复制能够准确地进行,使得亲子代DNA之间遗传信息完全一致。①乙肝病毒的DNA会整合到人体细胞的DNA,所以乙肝病毒感染肝细胞后,一般很难根除。
(2)③为逆转录,④为翻译,翻译的过程中需要多种RNA的参与,其中rRNA参与核糖体的组成,tRNA参与转运氨基酸,mRNA作为信使传递遗传信息。
(3)根据起始密码子均为AUG和碱基互补配对原则可知,基因N转录时以a链为模板,基因H以b链为模板,若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子由GUC变为UUC。
26.(2025高一下·浙江宁波·学业考试)如图为某动物体内基因表达过程中的一些生理过程,据图回答下列问题:
(1)图一中,物质丁为______,图中戊是______。
(2)图一中由乙合成甲的反应称为_______反应。
(3)图二的生理过程是_______,该过程需要_______种核苷酸作为原料,在人体肝细胞中可进行该生理过程的结构是______,物质③的名称是_______,①与②从物质组成上进行比较,区别是_______。
【答案】(1) mRNA/信使RNA 核糖体
(2)脱水缩合
(3) 转录 4/四 细胞核、线粒体 RNA聚合酶 ①中为脱氧核糖,②中为核糖;①特有胸腺嘧啶,②特有尿嘧啶
【分析】根据题意和图示分析可知:图一是蛋白质合成的翻译过程,其中甲为肽链,是由氨基酸脱水缩合形成的;乙为氨基酸;丙为tRNA,能识别密码子,并转运相应的氨基酸;丁为mRNA,是翻译的模板;戊为核糖体,是翻译的场所。图二是转录过程,其中①是DNA模板链,②是合成的信使RNA,③是RNA聚合酶。
【详解】(1)图一中,核糖体参与的为翻译过程,翻译的模板为mRNA,故与核糖体结合的物质丁为mRNA,戊是核糖体。
(2)图一中由乙(氨基酸)合成甲(肽链)的反应称为脱水缩合反应。
(3)图二的生理过程是以DNA为模板,合成RNA的过程,所以是转录,转录过程需要4种核糖核苷酸作为原料,在人体肝细胞中可进行该生理过程的结构是细胞核、线粒体;转录过程中需要用到的酶为RNA聚合酶,故物质③的名称是RNA聚合酶,其可与基因的启动子部位结合,从而开始图二的转录过程;①是DNA,②RNA,DNA和RNA的区别为DNA中为脱氧核糖、RNA中为核糖;DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶、RNA中特有的碱基是尿嘧啶。
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