专题03 遗传的分子基础 (期末真题汇编,陕晋青宁专用) 高一生物下学期
2026-05-30
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3份
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73页
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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 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省,青海省,陕西省,宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.60 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | xkw_069191514 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58123242.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇集晋陕宁青多地区高一下期末真题,聚焦遗传分子基础,融合科技前沿(如“唐尧基因组”)与实验探究(如噬菌体侵染、DNA复制方式验证),适配期末综合复习。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|40|DNA结构与复制、遗传物质证明、转录翻译、中心法则|结合“温胆汤调节UCP1基因甲基化”考查表观遗传,通过噬菌体侵染实验数据计算强化科学思维|
|简答题|13|半保留复制验证、基因表达调控、表观遗传|设计DNA复制模型构建、肺炎链球菌转化实验分析等探究题,呼应高考实验命题趋势|
内容正文:
专题03 遗传的分子基础
高频考点概览
考点01 基因的本质
考点02 基因的表达
地 城
考点01
基因的本质
1、 单选题
1.(24-25高一下·山西太原·期末)下列有关DNA双螺旋结构的叙述,错误的是( )
A.两条链按反向平行方式盘旋 B.A与T数量相等,G与C数量相等
C.核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
2.(24-25高一下·山西吕梁·期末)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个氢键,腺嘌呤n个,下列叙述错误的是( )
A.噬菌体DNA中胸腺嘧啶有n个,鸟嘌呤有(m-2n)/3个
B.噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自大肠杆菌
C.该噬菌体DNA第三次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸7n个
D.该噬菌体增殖得到的子代中有两个含32P
3.(24-25高一下·山西朔州·期末)艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的部分实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.实验中对自变量的控制运用了“加法原理”
B.甲组培养基上出现两种菌落,多数是S型菌形成的菌落
C.乙组培养基上出现两种菌落,推测蛋白质不是转化因子
D.艾弗里和格里菲思的实验均能证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质
4.(24-25高一下·山西朔州·期末)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型;现提供材料如下:30个碱基(6个G,8个C,6个A,10个T);脱氧核糖和磷酸之间的连接物30个;磷酸基团、脱氧核糖、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料充足。该同学对提供的材料做到了物尽其用。下列相关说法正确的是( )
A.利用提供的材料,该同学搭建的DNA分子有15个碱基对
B.该同学搭建出的DNA分子,其碱基的排列顺序可高达412种
C.搭建出的DNA分子最多需要消耗24个代表氢键的连接物
D.若只搭建1条DNA单链,则脱氧核糖和磷酸之间的连接物还剩余1个
5.(24-25高一下·山西朔州·期末)如图是某DNA片段的结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.DNA复制时,解旋酶先将①全部切割,再进行复制
B.DNA中A+T含量高时稳定性较高
C.碱基对不同的排列顺序代表不同的遗传信息
D.a链、b链方向相同,a链与b链的碱基互补配对
6.(24-25高一下·山西大同·期末)下图是科学家对果蝇一条染色体上基因测定的结果,下列有关该图的说法正确的是
A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因
B.控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律
C.该染色体上的基因在后代中每个细胞都能表达
D.该染色体上控制不同性状的基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
7.(24-25高一下·陕西西安·期末)某双链DNA片段中含有600个碱基对,其中腺嘌呤有100个。将该DNA片段用15N标记后转移到含14N的培养液中培养来研究DNA的复制,下列相关叙述正确的是( )
A.该DNA分子片段中含有胞嘧啶200个
B.复制4次后,含有14N的脱氧核苷酸链占5/16
C.复制3次后,含14N的DNA占3/4
D.第2次复制共需要消耗游离的腺嘌呤200个
8.(24-25高一下·陕西汉中·期末)下图为某生物DNA复制过程中形成的一个复制泡的放大示意图,下列叙述错误的是( )
A.该生物DNA分子复制具有双向复制的特点
B.复制泡a端为子链的5'端,b端为3'端
C.一条子链延伸方向解链方向一致,复制是连续的,另一条子链延伸方向与解链方向相反,是不连续的
D.游离的脱氧核苷酸在解旋酶作用下合成子链
9.(24-25高一下·陕西西安·期末)下列叙述正确的是( )
A.不同的双链DNA分子中(A+G)/(T+C)的值不同
B.一个由15N标记的DNA分子,放在14N的环境中培养,复制4次后有标记的DNA分子占1/16
C.用32P标记精原细胞中的DNA,让其进行减数分裂,形成的精细胞中一半具有放射性
D.R型细菌转化成S型菌的实质是加热杀死的S菌的DNA片段整合到了R型菌的DNA中
10.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)北京大学人民医院高占成团队和中国科学院北京基因组研究所康禹团队首次成功完成从端粒到端粒的中国人全基因组,获得包括Y染色体在内的高质量真实人类二倍体以及完整无间隙的全基因组参考序列(44+XY),命名为“唐尧”基因组。下列叙述合理的是( )
A.人体内的基因数目与DNA分子数目相同
B.四种脱氧核苷酸排列顺序的多样性和特异性代表着遗传信息的多样性和特异性
C.人体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同
D.人类基因组计划测定的是23条染色体上DNA的碱基序列
11.(24-25高一下·陕西西安·期末)某实验小组设计了如表所示实验,假设每组实验的噬菌体的起始数目和子代噬菌体的数目均相同,则子代噬菌体中具有放射性的噬菌体的比例最低的是( )
甲
乙
丙
丁
无标记T2噬菌体
32P标记的T2噬菌体
35S标记的T2噬菌体
3H标记的T2噬菌体
3H标记的大肠杆菌
3H标记的大肠杆菌
无标记大肠杆菌
无标记大肠杆菌
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
12.(24-25高一下·陕西西安·期末)下列对“基因通常是有遗传效应的DNA片段”这一观点的理解,错误的是( )
A.基因和DNA的组成单位都是脱氧核苷酸
B.DNA上所有基因的碱基对数目通常少于DNA的
C.细胞中的基因彻底水解后可得到6种小分子物质
D.DNA分子上可能会有多个基因
13.(24-25高一下·青海海南·期末)下列关于肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲思肺炎链球菌转化实验证明加热杀死的S型细菌中的“转化因子”是DNA
B.转化形成的S型细菌的遗传物质中含有R型细菌的遗传信息
C.艾弗里实验证明DNA是主要的遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.若用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后(细菌未裂解)可检测到放射性主要分布在上清液中
14.(24-25高一下·青海海南·期末)图为某核苷酸链片段结构图,下列叙述错误的是( )
A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个
C.磷酸和脱氧核糖交替排列构成了该核苷酸链的基本骨架
D.若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是T
15.(24-25高一下·青海海南·期末)将15N标记的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养液中繁殖2代,将子代大肠杆菌DNA离心。依据半保留复制的假说,能正确表示离心后试管中DNA位置的图示为( )
A. B.
C. D.
16.(24-25高一下·青海海南·期末)下列有关染色体、DNA及基因表达的叙述,不合理的是
A.一对等位基因的碱基对数目和排列顺序可能不同
B.染色体上的DNA通过半保留复制使子代保留了亲代一半的遗传信息
C.转录和翻译过程均可发生在细胞质中,翻译过程中需要多种RNA参与
D.细胞中所有RNA都来自DNA的转录,同一细胞可同时发生两种RNA的合成
17.(24-25高一下·青海海南·期末)图1中m、n、1表示人体一条染色体上相邻的三个基因,a、b为基因的间隔序列;图2为1基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是( )
A.图1中a、b、m、n、1都具有遗传效应
B.从图1可以看出基因在染色体上呈线性排列
C.图2中甲为DNA聚合酶,其移动方向是从左到右
D.图2中若丙携带的遗传信息出现差错,则控制合成的蛋白质结构必定改变
18.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列有关“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的叙述,错误的是( )
A.需用含35S或32P的培养基培养噬菌体来进行标记
B.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与之分离
C.35S标记组离心后,检测出上清液的放射性很高
D.32P标记组在新形成的部分子代噬菌体中可以检测到32P
19.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的说法,正确的是( )
A.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
B.真核生物、原核生物和大部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA
C.格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验证明了DNA是遗传物质
D.艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是重要的遗传物质
20.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列关于DNA的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.磷酸和核糖交替连接构成DNA的基本骨架
B.不同的双链DNA分子中(A+G)/(T+C)的比值相同
C.DNA指纹技术应用于亲子鉴定时体现了DNA分子的多样性
D.DNA分子解旋后,其遗传信息会发生改变
21.(24-25高一下·宁夏银川·期末)亲代细胞通过DNA复制将遗传信息传递给子代细胞。下列相关叙述,错误的是( )
A.细胞核是DNA复制的唯一场所
B.DNA的复制方式是半保留复制
C.通过碱基互补配对,保证了复制的准确进行
D.DNA的复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件
二、简答题
22.(24-25高一下·山西朔州·期末)如图为真核生物 DNA 的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由___和___(填序号)交替连接构成,④全称是___,它是组成___(填“T2噬菌体”或“新冠病毒”)遗传物质的基本单位。
(2)从图乙中所示的酶为___酶,作用于图甲中的___(填序号)。
(3)若用1个含32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,培养一段时间后共释放出 300个子代噬菌体,则其中含有32P标记的噬菌体所占的比例是___。
(4)若双链DNA分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a,则其互补链中该比值为___。
(5)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加___。
(6)若图乙中亲代DNA分子在复制时,一条链上的G变成了A,则该DNA分子经过n次复制后,发生差错的DNA分子占DNA分子总数的___。
23.(24-25高一下·陕西渭南·期末)图1表示噬菌体侵染大肠杆菌的部分过程,图2所示的是赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请回答下列问题:
(1)图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序是:B→______→C。
(2)由图2实验结果分析,用于标记噬菌体的同位素是______(填“35S”或“32P”),请完成标记T2噬菌体的操作步骤:
①配制适合大肠杆菌生长的培养基,在培养基中加入放射性标记的______,作为合成DNA的原料。
②在培养基中接种大肠杆菌,培养一段时间后,再用被标记的大肠杆菌培养______。
(3)图2实验结果表明,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,请分析该现象出现的原因可能有:____________。(写一点)
(4)噬菌体侵染大肠杆菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要下列______(填序号)。
①大肠杆菌的DNA及其氨基酸 ②噬菌体的DNA及其氨基酸
③噬菌体的DNA和大肠杆菌的氨基酸 ④大肠杆菌的DNA及噬菌体的氨基酸
24.(24-25高一下·陕西安康·期末)早期科学家推测遗传物质的复制方式可能是全保留复制、半保留复制或分散复制,如图1所示。回答下列相关问题:
(1)科学家通过实验证明DNA是遗传物质并研究了DNA分子的结构。艾弗里等将加热杀死的S型细菌破碎后,去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取液,将细胞提取液加入含有_________的培养液中,会出现_________活细菌。
(2)沃森和克里克提出DNA_________结构模型,该模型中一条链中相邻的碱基通过_________相互连接。
(3)科学家利用大肠杆菌(每20min繁殖一代)进行一系列实验,操作过程及结果如图2所示。根据图2的结果可否定_________假设,判断的理由是_____________。若要探究另外两种假设哪种成立,应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到_________min,测定其吸收光谱。若半保留复制假设成立,应出现_________个峰值,峰值的位置是_________。
25.(24-25高一下·陕西汉中·期末)人类对遗传的认知是逐步深入的。请阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:格里菲思在研究肺炎链球菌的致病情况时发现了细菌的转化现象:加热杀死的S型菌可使无致病性的R型菌转化为有致病性的S型菌.
材料二:查哥夫发现在生物的DNA分子中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
材料三:梅塞尔森和斯塔尔将大肠杆菌中的全部N标记为15N,并将其转入到以14NH₄C1为唯一氮源的培养基中培养,分别取亲代、完成一次分裂和完成两次分裂的细菌,提取DNA并进行离心。实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。
(1)格里菲思用于转化实验的肺炎链球菌中,S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生的。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌,有人认为这些S型菌是R型菌突变产生的,但该实验中出现的S型菌全为______,否定了这种说法。
(2)沃森和克里克在材料二的基础上提出了DNA分子双螺旋结构模型,该模型用______解释了DNA分子的多样性,此外,碱基______的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。
(3)某小组进行“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动,计划搭建一个含有34个核苷酸的DNA片段,其中含7个腺嘌呤。下列是组内同学准备的四项材料,其中正确的有_______。
①7个鸟嘌呤代表物 ②10个胞嘧啶代表物 ③34个核糖代表物 ④34个磷酸代表物
(4)材料三中,分离细菌的DNA需对细菌进行破碎处理,破碎处理_____(填“能”或“不能”)采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。
(5)依据材料三完善下表:
DNA条带类型
DNA含量
亲代
完成一次分裂
完成两次分裂
轻带(14N/14N-DNA)
0
0
①______
中带(15N/14N-DNA)
0
2n
②______
重带(15N/15N-DNA)
n
0
③______
26.(24-25高一下·宁夏吴忠·期末)下图是DNA片段的结构示意图。请据图完成下列问题。
(1)图甲和图乙分别是DNA片段的平面结构和立体结构,DNA的基本单位叫___________。
(2)从图甲中可以看出DNA分子的外侧是由___________和磷酸交替连接构成的基本骨架;排列在内侧的是___________。
(3)连接碱基对的是___________键,碱基配对的方式是严格的,即A与T配对,___________配对。
(4)根据图甲和图乙可以看出DNA由___________条反向平行的单链相互缠绕构成规则的___________结构。DNA分子储存的遗传信息与___________(填“磷酸”或“碱基”)的排列顺序有关。
地 城
考点02
基因的表达
1、 单选题
1.(24-25高一下·山西太原·期末)下列关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )
A.mRNA上任意三个相邻的碱基构成一个密码子 B.tRNA可通过反密码子识别密码子
C.反密码子决定了翻译的起始和终止 D.密码子与反密码子的种类数相同
2.(24-25高一下·山西太原·期末)如图为真核细胞中发生的某生理过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.①表示RNA聚合酶 B.该生理过程表示转录
C.该过程的模板链为b链 D.该过程主要发生在细胞核中
3.(24-25高一下·山西晋中·期末)1957年科学家克里克提出的中心法则,揭示了遗传信息传递的一般规律。下列叙述错误的是( )
A.DNA、RNA是遗传信息的载体 B.蛋白质是遗传信息的表达产物
C.碱基互补配对保证了遗传信息传递的准确性 D.中心法则揭示了生物进化的机制
4.(24-25高一下·山西吕梁·期末)温胆汤是我国经典的中药方剂,具有调节人体代谢、改善心血管功能等作用。研究人员发现,温胆汤能降低UCP1基因的甲基化程度,有助于促进脂肪分解和能量消耗从而对抗肥胖。下列叙述正确的是( )
A.温胆汤改变了UCP1基因的碱基排列顺序 B.UCP1基因甲基化修饰引起的改变可以遗传
C.抑制UCP1基因的表达有助于缓解肥胖问题 D.脂肪代谢只受UCP1基因表达情况的影响
5.(24-25高一下·山西吕梁·期末)下图是某同学构建的基因表达的概念模型,下列叙述正确的是( )
A.图中①表示基因,基因就是有遗传效应的DNA片段
B.②过程中RNA聚合酶沿DNA模板链的移动方向是3'→5'
C.图中③表示翻译,该过程中mRNA上可同时结合多个核糖体
D.图中②③均涉及碱基互补配对,且配对方式相同
6.(24-25高一下·陕西西安·期末)tRNA是将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”,下图为某tRNA的示意图。据下表分析,下列叙述正确的是( )
密码子
UAC
CAU
AUG
GUA
氨基酸
酪氨酸
组氨酸
甲硫氨酸
缬氨酸
A.图示tRNA“搬运”的氨基酸是缬氨酸
B.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
C.tRNA上三个相邻的碱基叫作——密码子
D.tRNA由mRNA链经过折叠而形成
7.(24-25高一下·陕西西安·期末)Ghd7基因位于水稻的7号染色体上,其编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,在调控水稻的抽穗期、籽粒数、植株高度以及响应环境变化等方面也发挥着关键作用。下列叙述错误的是( )
A.Ghd7基因的功能说明Ghd7基因与其控制的性状不是一一对应的关系
B.水稻的植株高度等性状不完全由基因决定,也受环境的影响
C.Ghd7基因在水稻细胞中表达时边转录边翻译,然后形成多肽
D.不同品种水稻中Ghd7基因具有多样性,这可能导致不同品种水稻的性状存在差异
8.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列有关转录过程的叙述,正确的是( )
A.真核生物转录的场所只有细胞核
B.基因转录需要RNA聚合酶,该酶具有解旋功能
C.转录过程中碱基互补配对的方式有A-U,U-A,C-G,G-C
D.游离的脱氧核苷酸在RNA聚合酶的作用下合成RNA
9.(24-25高一下·宁夏银川·期末)关于基因表达的叙述,下列说法错误的是( )
A.tRNA一端有携带氨基酸的部位,另一端有反密码子
B.DNA双链解开,RNA聚合酶移动到终止密码子时停止转录
C.一种动物体内的某种酶是由152个氨基酸构成,则控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是912个
D.多肽链合成过程中,终止密码子没有tRNA与之配对
10.(24-25高一下·宁夏银川·期末)编码某蛋白质的基因有两条链,非模板链的一段序列为5'-CTA-3',则该序列所对应的密码子是( )
A.5'-CUA-3' B.5'-UAG-3' C.5'-GUA-3' D.5'-UAC-3'
11.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图表示某生物DNA分子上进行的部分生理过程,下列相关叙述错误的是( )
A.酶A和酶C都能形成磷酸二酯键,酶B和酶C都能使氢键断裂
B.过程①②③都发生了碱基互补配对,但碱基配对的方式有差异
C.R环中可以存在5种碱基和8种核苷酸
D.进行过程①时,细胞需要通过核孔向细胞核内运入酶A和酶B
12.(24-25高一下·宁夏银川·期末)中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径,如图为中心法则的图解。下列相关说法正确的是( )
A.1957年梅塞尔森和斯塔尔提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B.图中③④过程均有碱基互补配对,且配对方式完全相同
C.图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶,②过程是RNA聚合酶
D.在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
13.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图为人体内基因对性状控制过程示意图,据图分析可得出( )
A.过程①、②都主要在细胞核中进行 B.胰岛B细胞中无基因1和2
C.M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中 D.老年人细胞中不含有M2
14.(24-25高一下·宁夏银川·期末)小鼠体内的黑色素由B基因控制合成,而A+基因可以通过调控抑制黑色素的合成,使小鼠表现出黄色,具体过程如图所示。A+基因还会发生不同程度的甲基化修饰,从而失去部分调控作用,导致其毛色出现了介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。下列分析正确的是( )
A.B基因通过控制蛋白质的结构直接控制黑色素的合成
B.图中实例说明基因与性状的关系是简单的一一对应关系
C.同时含有A+基因和B基因的小鼠可能表现出不同的毛色
D.A+基因甲基化后没有改变其碱基序列,所以不能遗传给后代
15.(24-25高一下·青海海南·期末)图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,对此分析正确的是( )
A.图中甲和丙表示mRNA,乙和丁表示核糖体
B.乙和丁的移动方向均为从右向左
C.图1和图2所示过程均可发生在人体细胞中
D.图2表示的是原核细胞转录和翻译的过程
16.(24-25高一下·青海海南·期末)DNA甲基化是生物体调控基因表达的重要机制之一,不影响基因的复制。如图所示某基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶的甲基化现象。有关分析错误的是( )
A.生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关
B.甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合
C.如图所示的甲基化属于基因突变
D.DNA甲基化不影响碱基互补配对过程
17.(24-25高一下·宁夏银川·期末)如图所示为细胞中正在进行的翻译过程。下列叙述错误的是( )
A.图中M氨基酸对应mRNA上的密码子是AUG
B.一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,tRNA中含有氢键
C.翻译的实质是将mRNA的碱基序列转变为蛋白质的氨基酸序列
D.终止密码子能编码氨基酸序列,体现了密码子的简并性
18.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图表示高等动物细胞中的某些生理过程,下列说法正确的是( )
A.图2中③表示核糖体,③的移动方向是从右向左
B.图示两种生理过程中,碱基互补配对方式完全相同
C.图1中同一条链上的核糖核苷酸之间通过氢键连接
D.图2中多个核糖体可共同合成一条肽链,从而提高翻译速率
19.(24-25高一下·宁夏银川·期末)如图表示中心法则的内容,下列相关叙述错误的是( )
A.图中过程①~⑤均有碱基互补配对现象
B.人体成熟红细胞可以进行过程①②③
C.过程②⑤均需要酶的催化,但酶的种类不同
D.过程②形成的产物可以具有运输或催化的功能
二、简答题
20.(24-25高一下·山西太原·期末)遗传信息通过复制和表达进行传递,图甲表示相关过程。图乙表示某基因的部分碱基序列。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG)。请回答下列问题:
(1)图甲中①过程的原料是____,该过程所需的酶有____。
(2)③代表的过程是____,tRNA在此过程中的作用是____。
(3)图乙基因控制合成的多肽中含有“-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-赖氨酸-”的序列,则该多肽的模板mRNA是以图乙基因的____(填“α”或“β”)链为模板合成的。若该多肽由30个氨基酸脱水缩合形成,则控制其合成的基因中至少含有的碱基数为____个(不考虑终止密码子)。
21.(24-25高一下·山西太原·期末)人体中的促红细胞生成素(EPO)主要由肾脏的部分细胞分泌,是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白质。研究发现,HIF-1α是肾脏中持续表达的一种低氧诱导因子。在氧气供应不足时,HIF-1α可与EPO基因的低氧应答元件结合,最终可使红细胞增多以适应低氧环境,相关机理如图所示。请回答下列问题:
(1)造血干细胞能够通过增殖、分化,不断产生红细胞。细胞分化的本质是____。
(2)若HIF-1α基因上的某个碱基对增添导致合成的肽链变短,推测原因是____。
(3)慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血的症状。研究人员发现某种PHD抑制剂对该类贫血患者有一定治疗作用,据图分析作用机理是____。
(4)上述图示过程反映了基因与____、基因与基因表达产物、基因与____之间存在复杂的相互作用,共同精细的调控着生物体的生命活动。
22.(24-25高一下·陕西渭南·期末)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达。研究发现,BCL2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控,如下图所示。请分析回答:
(1)A过程是__________,该过程需要从细胞质进入细胞核的物质有__________(写出两种即可)。
(2)B过程中能与①发生碱基互补配对的是__________,B过程的方向为__________(填“从左向右”或“从右向左”),如图所示,②过程可以高效的进行,是因为__________。
(3)据图分析可知,miRNA调控BCL2基因表达的机理是__________。
(4)若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性将__________(填“增大”或“减小”)。
23.(24-25高一下·陕西安康·期末)遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂王,若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化减少,进而发育为蜂王。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,如图所示。
回答下列问题:
(1)图中②过程表示_________,参与该过程的RNA有__________________。
(2)如图所示,①过程以DNMT3基因的β链为模板,则α链的左侧为_________(填“5'”或“3'”)端,①过程中碱基配对方式是__________________(模板链书写在前)。
(3)研究表明蜂王浆中的蛋白质是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素,根据题文信息,推测蜂王浆中的蛋白质可能_________(填“促进”或“抑制”)DNMT3蛋白活性。这种由甲基化水平高低影响蜜蜂幼虫发育的现象,在遗传学上属于__________________。
(4)已知注射DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能抑制DNMT3基因表达,为验证DN-MT3蛋白是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素,科研人员取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,平均分为A、B两组,如表所示。根据表格信息,表格中a代表__________________,b代表_________。
组别
处理方式
饲养方式
培养条件
预期结果
A组
a
饲喂适量
花粉和花蜜
其他条件相同且适宜
工蜂
B组
注射等量用生理盐水
溶解的DNMT3 siRNA溶液
b
其他条件相同且适宜
蜂王
24.(24-25高一下·陕西汉中·期末)成人的血红蛋白由两条α链和两条β链构成,α链或β链异常均可导致血红蛋白病。回答下列问题:
(1)β链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸序列
6
7
8
正常β链
氨基酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
密码子
GAA
GAA
AAA
异常β链
氨基酸
谷氨酸
赖氨酸
赖氨酸
密码子
GAA
AAA
AAA
①与正常β链相比,异常β链发生改变的是第______位氨基酸,其根本原因是编码β链的基因中发生了碱基对的______(填“增添”、“缺失”或“替换”)。
②在杂合子(携带者)体内,如果编码β链的一对等位基因都能表达且表达水平相同,那么其体内血红蛋白分子结构正常的概率是______。
(2)α链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸序列
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148…
正常α链
氨基酸
苏
丝
赖
酪
精
密码子
ACC
UCC
AAA
UAC
CGU
UAA
GCU
GGA
GCC
UCG
GUA
GC…
异常α链
氨基酸
苏
丝
赖
酪
精
谷氨
丙
甘
丙
丝
缬
丙
密码子
ACC
UCC
AAA
UAC
CGU
CAA
GCU
GGA
GCC
UCG
GUA
GC…
注:氨基酸的名称略去了后2个字,如“苏”表示苏氨酸;UAA、UAG、UGA为终止密码子
①表中异常α链的氨基酸数目多于正常α链,原因是碱基替换导致________分子中的终止密码子后移。
②若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则会导致α链含有______个氨基酸。
25.(24-25高一下·宁夏银川·期末)基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。下图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;下图3为中心法则图解,a~e为生理过程,请据图回答问题。
(1)图2过程是以___________为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程,称为翻译。图中b为___________,其移动的方向是向___________(填“左”或“右”)。
(2)一种氨基酸可以有几个密码子,这一现象称作密码子的___________。
(3)图3中c过程为___________。
(4)图1所示过程为图3中的___________(填写图中字母标号)过程。在图3的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是___________(填写图中字母标号)。
26.(24-25高一下·宁夏吴忠·期末)根据下图1至图3所示的遗传信息传递过程,回答下列相关问题。
(1)上图中图1表示___________过程,图2表示___________过程,图3表示___________过程。
(2)上图中图1 过程的产物是___________,图2过程的产物是___________。
(3)上图过程中,需要解旋酶的是图___________,需要tRNA的是图___________。
(4)中心法则图解中,除了以上三个过程,还包括RNA复制和___________。
27.(24-25高一下·青海海南·期末)原核生物和真核生物在基因表达方面既有区别又有联系,图甲和图乙为两类不同生物细胞内基因表达的示意图。回答下列问题:
(1)细胞核DNA分子通常在__________________期进行复制,DNA分子复制的特点有_____________(答出两点)。
(2)图甲所示基因的转录和翻译同时发生在同一空间内,原因是__________________。合成蛋白质的起点和终点分别是mRNA上的_________________,该过程除了mRNA还需要的核酸分子有__________________。
(3)图乙中,最终3个核糖体上合成的肽链__________________(填“相同”或“不同”),原因是_________________________________。
(4)若图乙是某镰状细胞贫血患者的异常血红蛋白基因表达的过程,则异常血红蛋白基因与镰状细胞贫血性状的控制关系是__________________。
28.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图1是中心法则图解(虚线表示少数生物的遗传信息的流向),图2是细胞内合成蛋白质的示意图。据图回答下列问题。(【 】中填序号,___________上填文字)
(1)图1中②过程表示___________,需要___________的催化,在真核细胞中进行该过程的主要场所是___________。③过程是以___________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)参与图2过程的RNA有mRNA、tRNA和___________,图2中核糖体的移动方向是___________(填“5'→3'”或“3'→5'”)。
(3)若图2所合成的蛋白质为异常的血红蛋白,使人患镰状细胞贫血症,则体现了基因控制性状的途径是基因通过控制___________直接控制生物的性状。图2过程中,一个mRNA可以结合多个核糖体,其生理学意义是___________。
试卷第1页,共3页
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专题03 遗传的分子基础
高频考点概览
考点01 基因的本质
考点02 基因的表达
地 城
考点01
基因的本质
1、 单选题
1.(24-25高一下·山西太原·期末)下列有关DNA双螺旋结构的叙述,错误的是( )
A.两条链按反向平行方式盘旋 B.A与T数量相等,G与C数量相等
C.核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构和特点
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点:①DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架;碱基排列在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
【详解】A、DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,符合沃森和克里克提出的模型,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,A与T配对、G与C配对,因此A与T数量相等,G与C数量相等,B正确;
C、DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,而非核糖(核糖是RNA的组成成分),C错误;
D、DNA两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对(如A-T间2个氢键,C-G间3个氢键),D正确。
故选C。
2.(24-25高一下·山西吕梁·期末)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个氢键,腺嘌呤n个,下列叙述错误的是( )
A.噬菌体DNA中胸腺嘧啶有n个,鸟嘌呤有(m-2n)/3个
B.噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自大肠杆菌
C.该噬菌体DNA第三次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸7n个
D.该噬菌体增殖得到的子代中有两个含32P
【答案】C
【知识点】DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算
【分析】DNA分子复制的计算规律:
(1)已知DNA的复制次数,求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例:一个双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子数为2n个,根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个。
(2)已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数,求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数:
设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)×m个;设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。
【详解】A、噬菌体DNA中,A与T配对(2个氢键),C与G配对(3个氢键)。已知A为n个,则T为n个;总氢键数m=2A-T对+3C-G对,即m=2n+3G,解得G=(m-2n)/3,A正确;
B、噬菌体增殖所需的原料(脱氧核苷酸)、酶(DNA聚合酶等)和能量(ATP)均由宿主大肠杆菌提供,B正确;
C、DNA第三次复制时,已有4个DNA分子,需合成4个新DNA,每个新DNA含n个A,故第三次复制需消耗4n个腺嘌呤脱氧核苷酸,C错误;
D、噬菌体DNA为半保留复制,子代中仅最初的两个DNA含32P链,对应两个子代噬菌体含32P,D正确。
故选C。
3.(24-25高一下·山西朔州·期末)艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的部分实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.实验中对自变量的控制运用了“加法原理”
B.甲组培养基上出现两种菌落,多数是S型菌形成的菌落
C.乙组培养基上出现两种菌落,推测蛋白质不是转化因子
D.艾弗里和格里菲思的实验均能证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌的转化实验
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
【详解】A、分析图可知,乙组中加入蛋白酶去除S型菌提取物中的蛋白质,运用了自变量控制中的“减法原理”,A错误;
B、甲组培养基中只有少部分R型菌转化为S型菌,因此甲组培养基上多数是R型菌形成的菌落,B错误;
C、蛋白酶可将蛋白质水解,乙组培养基中出现两种菌落,说明其中转化因子仍然存在,由此可推测蛋白质不是转化因子,C正确;
D、格里菲思没有证明DNA是遗传物质,只是推测加热致死的S型细菌中含有转化因子,艾弗里的实验能证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,D错误。
故选C。
4.(24-25高一下·山西朔州·期末)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型;现提供材料如下:30个碱基(6个G,8个C,6个A,10个T);脱氧核糖和磷酸之间的连接物30个;磷酸基团、脱氧核糖、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料充足。该同学对提供的材料做到了物尽其用。下列相关说法正确的是( )
A.利用提供的材料,该同学搭建的DNA分子有15个碱基对
B.该同学搭建出的DNA分子,其碱基的排列顺序可高达412种
C.搭建出的DNA分子最多需要消耗24个代表氢键的连接物
D.若只搭建1条DNA单链,则脱氧核糖和磷酸之间的连接物还剩余1个
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子中碱基的相关计算、制作DNA双螺旋结构模型
【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、设能搭建的DNA分子含有n个碱基对,则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1,共需(2n-1)×2个,已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有30个,则n=8,所以只能最多搭建出一个含8个碱基对的DNA分子片段,A错误;
B、能搭建的DNA分子最多含有8个碱基对,碱基的数量还有限制,碱基的排列顺序肯定小于412种,B错误;
C、能搭建的DNA分子最多含有8个碱基对,氢键最多时含有6个G≡C碱基对,2个A=T碱基对,氢键共6×3+2×2=22个,C错误;
D、脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有30个,每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1,因此搭建一条DNA链,则该链最长含有15个脱氧核苷酸,消耗29个脱氧核糖和磷酸之间的连接物,D正确。
故选D。
5.(24-25高一下·山西朔州·期末)如图是某DNA片段的结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.DNA复制时,解旋酶先将①全部切割,再进行复制
B.DNA中A+T含量高时稳定性较高
C.碱基对不同的排列顺序代表不同的遗传信息
D.a链、b链方向相同,a链与b链的碱基互补配对
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义
【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复制时边解旋边复制,并非先将①全部切割后再复制,A错误;
B、碱基A和T之间有两个氢键,碱基G和C之间有三个氢键,因此G+C含量高的DNA的相对稳定性较高,B错误;
C、碱基对的排列顺序千变万化代表不同的遗传信息,C正确;
D、DNA的两条链方向相反,即a链、b链方向相反,a链与b链的碱基互补配对,D错误。
故选C。
6.(24-25高一下·山西大同·期末)下图是科学家对果蝇一条染色体上基因测定的结果,下列有关该图的说法正确的是
A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因
B.控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律
C.该染色体上的基因在后代中每个细胞都能表达
D.该染色体上控制不同性状的基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
【答案】D
【知识点】基因位于染色体上、基因位于染色体上的实验证据
【分析】1.等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。
2.基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.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】A、控制朱红眼与深红眼的基因在同一条染色体上,不属于等位基因,A错误;
B、控制白眼与朱红眼的基因在同一条染色体上,遗传时不遵循基因的分离定律,B错误;
C、由于基因的选择性表达,该染色体上的基因在后代每个细胞中不会都表达,C错误;
D、该染色体上的基因遗传时不遵循基因的自由组合定律,D正确;
故选D。
7.(24-25高一下·陕西西安·期末)某双链DNA片段中含有600个碱基对,其中腺嘌呤有100个。将该DNA片段用15N标记后转移到含14N的培养液中培养来研究DNA的复制,下列相关叙述正确的是( )
A.该DNA分子片段中含有胞嘧啶200个
B.复制4次后,含有14N的脱氧核苷酸链占5/16
C.复制3次后,含14N的DNA占3/4
D.第2次复制共需要消耗游离的腺嘌呤200个
【答案】D
【知识点】DNA分子中碱基的相关计算
【详解】A、双链DNA遵循碱基互补配对原则,A=T,G=C,该DNA片段共600个碱基对即1200个碱基,A=100个则T=100个,胞嘧啶C=(1200-2×100)÷2=500个,A错误;
B、DNA为半保留复制,复制4次共产生2⁴=16个DNA,总脱氧核苷酸链数为16×2=32条,只有最初的2条模板链含15N,其余30条新链均含14N,故含14N的脱氧核苷酸链占30/32=15/16,B错误;
C、复制所用原料为含14N的脱氧核苷酸,半保留复制得到的所有子代DNA均至少有一条链含14N,复制3次得到的8个DNA全部含14N,占比为1,C错误;
D、每个DNA分子碱基组成相同,腺嘌呤均为100个,第2次复制会增加22-21=2个DNA分子,共消耗游离的腺嘌呤为2×100=200个,D正确。
8.(24-25高一下·陕西汉中·期末)下图为某生物DNA复制过程中形成的一个复制泡的放大示意图,下列叙述错误的是( )
A.该生物DNA分子复制具有双向复制的特点
B.复制泡a端为子链的5'端,b端为3'端
C.一条子链延伸方向解链方向一致,复制是连续的,另一条子链延伸方向与解链方向相反,是不连续的
D.游离的脱氧核苷酸在解旋酶作用下合成子链
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义
【详解】A、从图中可以看到,DNA复制从复制起点向两个方向同时进行,说明该生物DNA分子复制具有双向复制的特点,A正确;
B、DNA子链的延伸方向是5'→3',图中子链的延伸方向为a→b,因此a端为子链的5'端,b端为3'端,B正确;
C、DNA的两条模板链反向平行,而DNA聚合酶只能催化子链沿5'→3'方向延伸:一条子链的延伸方向与解链方向一致,可连续复制;另一条子链的延伸方向与解链方向相反,只能不连续复制,C正确;
D、游离的脱氧核苷酸是在DNA聚合酶的催化下合成子链的,解旋酶的作用是解开DNA双螺旋,不参与脱氧核苷酸的聚合反应,D错误。
9.(24-25高一下·陕西西安·期末)下列叙述正确的是( )
A.不同的双链DNA分子中(A+G)/(T+C)的值不同
B.一个由15N标记的DNA分子,放在14N的环境中培养,复制4次后有标记的DNA分子占1/16
C.用32P标记精原细胞中的DNA,让其进行减数分裂,形成的精细胞中一半具有放射性
D.R型细菌转化成S型菌的实质是加热杀死的S菌的DNA片段整合到了R型菌的DNA中
【答案】D
【知识点】DNA分子复制的相关计算、DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的结构和特点、肺炎链球菌的转化实验
【详解】A、不同的双链DNA分子中,都存在A=T,C=G,因此(A+C)/(G+T)的值一定相等,都等于1,A错误;
B、15N标记的DNA在14N环境中进行半保留复制,复制4次后,总DNA分子数为24=16个,其中含15N标记链的DNA分子始终为2个,比例为2/16=1/8,而非1/16,B错误;
C、用32P标记精原细胞DNA后,在减数分裂前的间期DNA复制一次,则每个子代DNA分子均含一条链具有放射性和一条链不具有放射性,因此每条染色体上的每条染色单体都具有放射性,减数分裂后,每个精细胞中所含的染色体均具有放射性,即形成的精细胞中都具有放射性,而非一半,C错误;
D、R型细菌转化为S型菌的实质是格里菲思转化实验中,加热杀死的S型菌的DNA片段被R型菌吸收,并通过基因重组整合到R型菌的DNA中,使其获得合成荚膜的遗传信息,D正确。
故选D。
10.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)北京大学人民医院高占成团队和中国科学院北京基因组研究所康禹团队首次成功完成从端粒到端粒的中国人全基因组,获得包括Y染色体在内的高质量真实人类二倍体以及完整无间隙的全基因组参考序列(44+XY),命名为“唐尧”基因组。下列叙述合理的是( )
A.人体内的基因数目与DNA分子数目相同
B.四种脱氧核苷酸排列顺序的多样性和特异性代表着遗传信息的多样性和特异性
C.人体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同
D.人类基因组计划测定的是23条染色体上DNA的碱基序列
【答案】B
【知识点】DNA分子的多样性与特异性
【详解】A、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上含有多个基因,故人体内基因数目远多于DNA分子数目,A错误;
B、遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸(碱基)排列顺序中,其排列顺序的多样性决定了遗传信息的多样性,B正确;
C、DNA分子包含基因片段和非基因片段,基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数,C错误;
D、人类基因组计划测定24条染色体(22条常染色体+X+Y)的DNA碱基序列,D错误。
故选B。
11.(24-25高一下·陕西西安·期末)某实验小组设计了如表所示实验,假设每组实验的噬菌体的起始数目和子代噬菌体的数目均相同,则子代噬菌体中具有放射性的噬菌体的比例最低的是( )
甲
乙
丙
丁
无标记T2噬菌体
32P标记的T2噬菌体
35S标记的T2噬菌体
3H标记的T2噬菌体
3H标记的大肠杆菌
3H标记的大肠杆菌
无标记大肠杆菌
无标记大肠杆菌
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌的实验
【分析】35S标记噬菌体的蛋白质外壳,32P标记噬菌体的DNA。病毒的增殖是以自身的遗传物质为模板,利用宿主细胞内的物质为原料合成子代病毒。
【详解】A、病毒的增殖是以自身的遗传物质为模板,利用宿主细胞内的物质为原料合成子代病毒。无标记T2噬菌体侵染3H标记的大肠杆菌,子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都带上3H标记,A错误;
B、32P标记的T2噬菌体的DNA分子,侵染3H标记的大肠杆菌,子代噬菌体的蛋白质外壳带上3H标记,DNA上有3H和32P标记,B错误;
C、35S标记的T2噬菌体的蛋白质外壳,侵染无标记大肠杆菌,子代噬菌体不会带标记,C正确;
D、3H标记的T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA,侵染无标记大肠杆菌,子代噬菌体DNA带3H标记,D错误。
故选C。
12.(24-25高一下·陕西西安·期末)下列对“基因通常是有遗传效应的DNA片段”这一观点的理解,错误的是( )
A.基因和DNA的组成单位都是脱氧核苷酸
B.DNA上所有基因的碱基对数目通常少于DNA的
C.细胞中的基因彻底水解后可得到6种小分子物质
D.DNA分子上可能会有多个基因
【答案】A
【知识点】核酸的元素组成及基本单位、染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系
【分析】DNA和基因概念:基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA分子的碱基对的排列顺序蕴藏着遗传信息。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段或RNA片段, DNA 的组成单位是脱氧核苷酸 ,但基因的组成单位可能是核糖核苷酸,A错误;
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段 ,DNA 上所有基因的碱基对数目通常少于 DNA 的,B正确;
C、细胞中的基因是有遗传效应的DNA片段,DNA初步水解的产物是脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基(A、T、C、G),共6种小分子物质,该选项说明了基因的化学本质及水解产物,从侧面支持了基因是DNA片段这一观点,C正确;
D、DNA分子上可能会有多个基因,不同的基因携带不同的遗传信息,这体现了基因是DNA上具有遗传效应的片段,且一个DNA分子可以包含多个这样的片段,符合“基因通常是有遗传效应的DNA片段”这一观点,D正确。
故选A。
13.(24-25高一下·青海海南·期末)下列关于肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲思肺炎链球菌转化实验证明加热杀死的S型细菌中的“转化因子”是DNA
B.转化形成的S型细菌的遗传物质中含有R型细菌的遗传信息
C.艾弗里实验证明DNA是主要的遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.若用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后(细菌未裂解)可检测到放射性主要分布在上清液中
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌的转化实验
【分析】在格里菲思做的肺炎链球菌转化实验中,证明了S型细菌中有一种“转化因子”,可以把R型细菌转化为S型细菌;在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,他将肺炎双球菌的DNA、蛋白质和多糖分离开,分别研究它们的作用,最终证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,蛋白质不是;噬菌体侵染细菌实验中,利用同位素标记法,分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,研究它们在遗传中的作用,最终证明DNA是噬菌体的遗传物质。
【详解】A,格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌中有一种“转化因子”,可以将R型细菌转化为S型细菌,但是没有证明“转化因子”是什么物质,A错误;
B、产生的S型细菌是由R型细菌转化来的,它的遗传物质中含有R型细菌的遗传物质,B正确;
C、艾弗里实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,蛋白质不是,但不能说明DNA是主要的遗传物质,C错误;
D、若用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后没有标记的噬菌体蛋白质外壳在上清液中,噬菌体的DNA和被标记的细菌在沉淀物中,可检测到放射性主要分布在沉淀物中,D错误。
故选B。
14.(24-25高一下·青海海南·期末)图为某核苷酸链片段结构图,下列叙述错误的是( )
A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个
C.磷酸和脱氧核糖交替排列构成了该核苷酸链的基本骨架
D.若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是T
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构和特点
【分析】分析题图:a是鸟嘌呤脱氧核苷酸,b不能称为一分子核苷酸。
【详解】A、一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基正好构成一个核苷酸,而b中包含的是第二个核苷酸的碱基和五碳糖及第三个核苷酸的磷酸,A错误;
B、据图可知,图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个,B正确;
C、磷酸和脱氧核糖交替排列构成了DNA分子的基本骨架,C正确;
D、组成DNA的含氮碱基有A、C、G、T,若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是T,D正确。
故选A。
15.(24-25高一下·青海海南·期末)将15N标记的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养液中繁殖2代,将子代大肠杆菌DNA离心。依据半保留复制的假说,能正确表示离心后试管中DNA位置的图示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】探究DNA的复制过程
【详解】亲代15N/15N−DNA复制一次后,形成的两个 DNA 分子均为15N/14N−DNA;这两个15N/14N−DNA再复制一次,形成四个 DNA 分子,其中两个为15N/14N−DNA,两个为14N/14N−DNA,D 正确,BCD错误。
故选D。
16.(24-25高一下·青海海南·期末)下列有关染色体、DNA及基因表达的叙述,不合理的是
A.一对等位基因的碱基对数目和排列顺序可能不同
B.染色体上的DNA通过半保留复制使子代保留了亲代一半的遗传信息
C.转录和翻译过程均可发生在细胞质中,翻译过程中需要多种RNA参与
D.细胞中所有RNA都来自DNA的转录,同一细胞可同时发生两种RNA的合成
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构和复制、基因指导蛋白质的合成
【详解】一对等位基因所含的遗传信息不同,故等位基因的碱基对数目和排列顺序可能不同,故A正确;染色体上的DNA通过减数分裂和受精作用使子代保留了亲代一半的遗传信息,故B错误;原核生物转录和翻泽过程均发生在细胞质中,翻译过程中需要mRNA、tRNA和rRNA共同参与,故C正确;细胞中所有RNA都来自DNA的转录,同一细胞可同时发生多种RNA的合成,故D正确。
考点:基因的表达、核酸的种类、DNA半保留复制
17.(24-25高一下·青海海南·期末)图1中m、n、1表示人体一条染色体上相邻的三个基因,a、b为基因的间隔序列;图2为1基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是( )
A.图1中a、b、m、n、1都具有遗传效应
B.从图1可以看出基因在染色体上呈线性排列
C.图2中甲为DNA聚合酶,其移动方向是从左到右
D.图2中若丙携带的遗传信息出现差错,则控制合成的蛋白质结构必定改变
【答案】B
【知识点】染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系、遗传信息的转录
【分析】据图分析:图1中,m、n、l表示三个基因,基因是有遗传效应的DNA片段;a、b为基因的间隔序列,即为无效序列。图2表示遗传信息的转录过程,其中乙表示转录的模板链,丙表示转录形成的mRNA。
【详解】A、基因是具有遗传效应的DNA片段,图1中m、n、1都具有遗传效应,a、b不具有遗传效应,A错误;
B、从图1可以看出基因在染色体上呈间隔线性排列,B正确;
C、图2中甲移动方向是从左到右,甲为RNA聚合酶,参与转录,具有解旋和聚合的功能,C错误;
D、图2中若丙携带的遗传信息出现差错,则由于密码子的简并性,控制合成蛋白质结构不一定改变,D错误。
故选B。
18.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列有关“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的叙述,错误的是( )
A.需用含35S或32P的培养基培养噬菌体来进行标记
B.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与之分离
C.35S标记组离心后,检测出上清液的放射性很高
D.32P标记组在新形成的部分子代噬菌体中可以检测到32P
【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌的实验
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中,利用了同位素标记法,用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为:吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】A、噬菌体是病毒,不能直接在培养基中培养,需先用含³⁵S或³²P的培养基培养大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养噬菌体,A错误;
B、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,便于离心后区分上清液和沉淀物中的放射性,B正确;
C、³⁵S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,离心后外壳留在上清液中,因此上清液放射性高,C正确;
D、³²P标记的是噬菌体DNA,进入细菌后以半保留复制形成子代DNA。由于亲代DNA链含³²P,部分子代噬菌体的DNA会保留母链³²P,D正确。
故选A。
19.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的说法,正确的是( )
A.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
B.真核生物、原核生物和大部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA
C.格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验证明了DNA是遗传物质
D.艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是重要的遗传物质
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌的转化实验、DNA是主要的遗传物质
【分析】、细胞类生物(真核生物和原核生物)都含有DNA和RNA两种核酸,但它们的遗传物质均为DNA。
2、病毒只含有一种核酸(DNA或RNA),因此其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA,而非RNA。RNA仅作为某些病毒(如RNA病毒)的遗传物质。A错误;
B、真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA,大部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA,所以DNA是主要的遗传物质,B正确;
C、格里菲思的体内转化实验仅发现“转化因子”存在,未证明DNA是遗传物质,DNA作为遗传物质的结论由艾弗里体外实验得出,C错误;
D、艾弗里的实验通过分离提纯DNA,证明DNA是导致转化的唯一物质,直接得出“DNA是遗传物质”的结论,而非“重要”,D错误;
故选B。
20.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列关于DNA的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.磷酸和核糖交替连接构成DNA的基本骨架
B.不同的双链DNA分子中(A+G)/(T+C)的比值相同
C.DNA指纹技术应用于亲子鉴定时体现了DNA分子的多样性
D.DNA分子解旋后,其遗传信息会发生改变
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
(2)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。
(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的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成,而非核糖,A错误;
B、在双链DNA中,A与T配对,G与C配对,故A+G=T+C,因此(A+G)/(T+C)=1,所有双链DNA此比值均相同,B正确;
C、DNA指纹技术利用的是不同个体DNA分子不同,体现DNA的特异性,而非多样性,C错误;
D、DNA解旋是双链暂时分开(如复制或转录时),碱基序列未改变,遗传信息不变,D错误;
故选B。
21.(24-25高一下·宁夏银川·期末)亲代细胞通过DNA复制将遗传信息传递给子代细胞。下列相关叙述,错误的是( )
A.细胞核是DNA复制的唯一场所
B.DNA的复制方式是半保留复制
C.通过碱基互补配对,保证了复制的准确进行
D.DNA的复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义
【分析】复制是以亲代 DNA 分子为模板,合成与亲代完全相同的子代 DNA 的过程。将遗传信息从亲代传递给子代,保证遗传的稳定性。
【详解】A、细胞核并非DNA复制的唯一场所,线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,能够进行自主复制,A错误;
B、DNA复制以半保留复制方式进行,新合成的DNA分子保留一条母链和一条新链,B正确;
C、碱基互补配对原则确保复制时严格按照A-T、C-G配对,减少错误,保证复制的准确性,C正确;
D、DNA复制需要模板(DNA双链)、原料(脱氧核苷酸)、能量(ATP)和酶(如解旋酶、DNA聚合酶)等条件,D正确。
故选A。
二、简答题
22.(24-25高一下·山西朔州·期末)如图为真核生物 DNA 的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由___和___(填序号)交替连接构成,④全称是___,它是组成___(填“T2噬菌体”或“新冠病毒”)遗传物质的基本单位。
(2)从图乙中所示的酶为___酶,作用于图甲中的___(填序号)。
(3)若用1个含32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,培养一段时间后共释放出 300个子代噬菌体,则其中含有32P标记的噬菌体所占的比例是___。
(4)若双链DNA分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a,则其互补链中该比值为___。
(5)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加___。
(6)若图乙中亲代DNA分子在复制时,一条链上的G变成了A,则该DNA分子经过n次复制后,发生差错的DNA分子占DNA分子总数的___。
【答案】(1) ① ② 胞嘧啶脱氧核苷酸 T2噬菌体
(2) 解旋 ⑨
(3)1/150
(4)a
(5)100
(6)1/2/50%
【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算、核酸的元素组成及基本单位
【分析】图甲中①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胞嘧啶,④为胞嘧啶脱氧核苷酸;由碱基配对原则可知,⑤为腺嘌呤,⑥为鸟嘌呤,⑦为胸腺嘧啶,⑧为胞嘧啶,⑨为氢键,⑩为磷酸二酯键。
图乙表示DNA分子复制过程,有多个起点,酶能将双链DNA打开,推测为解旋酶。
【详解】(1)DNA的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替排列构成;图中④为胞嘧啶脱氧核苷酸,T2噬菌体为DNA病毒,新冠病毒为RNA病毒,所以④胞嘧啶脱氧核苷酸(DNA的单体)是组成T2噬菌体遗传物质的基本单位。
(2)图乙表示DNA分子复制过程,有多个起点,酶能将双链DNA打开,推测为解旋酶,其作用是将图甲的⑨氢键打开。
(3)若用 1 个含32P 标记的 T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,则T2噬菌体只将DNA注入到大肠杆菌内,并以自己的DNA作为模板,利用大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸为原料,进行半保留复制,合成子代噬菌体的DNA,所以1 个含32P 标记的DNA分子,每条链各进入1个子代DNA内,以后不管复制多少次,最终都只有2个DNA被标记;培养一段时间后共释放出 300个子代噬菌体,则其中含有32P 标记的噬菌体有2个,所以其中含有32P 标记的噬菌体所占的比例是2/300=1/150。
(4)由碱基互补配对原则可知,若双链DNA分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a,则其互补链中该比值也为a。
(5)若图甲中的亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对,将该 DNA 分子放在含有用32P 标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,由于亲代 DNA 分子用培养液中32P 标记的脱氧核苷酸进行半保留复制,所以复制一次后,每个子代 DNA 分子的一条链是含有32P 标记的脱氧核苷酸,另一条链是原来的母链,含有31P 的脱氧核苷酸,说明每个子代 DNA 分子的相对分子质量比亲代 DNA 分子增加了(32-31)×100=100。
(6)若图乙中亲代 DNA 分子在复制时,一条链上的 G 变成了 A,由半保留复制可知,解旋之后的单链出现差错,之后这条单链复制合成的DNA全部出错,另一条单链复制合成的DNA全部正常,所以该 DNA 分子经过 n 次复制后,发生差错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的占50%。
23.(24-25高一下·陕西渭南·期末)图1表示噬菌体侵染大肠杆菌的部分过程,图2所示的是赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请回答下列问题:
(1)图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序是:B→______→C。
(2)由图2实验结果分析,用于标记噬菌体的同位素是______(填“35S”或“32P”),请完成标记T2噬菌体的操作步骤:
①配制适合大肠杆菌生长的培养基,在培养基中加入放射性标记的______,作为合成DNA的原料。
②在培养基中接种大肠杆菌,培养一段时间后,再用被标记的大肠杆菌培养______。
(3)图2实验结果表明,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,请分析该现象出现的原因可能有:____________。(写一点)
(4)噬菌体侵染大肠杆菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要下列______(填序号)。
①大肠杆菌的DNA及其氨基酸 ②噬菌体的DNA及其氨基酸
③噬菌体的DNA和大肠杆菌的氨基酸 ④大肠杆菌的DNA及噬菌体的氨基酸
【答案】(1)D→A→E
(2) 32P 四种脱氧核苷酸 T2噬菌体
(3)培养时间过短,部分噬菌体未侵入大肠杆菌/培养时间过长,增殖的子代噬菌体从大肠杆菌内释放出来
(4)③
【知识点】噬菌体侵染细菌的实验
【分析】1、赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。然后,用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。
2、噬菌体侵染大肠杆菌实验中,搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的:让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
【详解】(1)噬菌体在侵染大肠杆菌之后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖,当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。B是噬菌体吸附在大肠杆菌表面,D是噬菌体将DNA注入大肠杆菌,A是合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,E是组装成子代噬菌体,C是释放出子代噬菌体,因此,噬菌体侵染大肠杆菌正确的排列顺序是B→D→A→E→C。
(2)图2沉淀物的放射性较高,上清液的放射性较低,即子代噬菌体中检测到放射性,说明用于标记噬菌体的同位素是32P,标记的是噬菌体的DNA。噬菌体没有细胞结构,是寄生在大肠杆菌中的,所以标记T2噬菌体的操作步骤:①配制适合大肠杆菌生长的培养基,在培养基中加入用放射性标记的4种脱氧核苷酸作为合成DNA的原料。②在培养基中接种大肠杆菌,培养一段时间后,使大肠杆菌内含有放射性标记的4种脱氧核苷酸,再用此大肠杆菌培养T2噬菌体。
(3)图2实验中上清液中具有很低的放射性的可能原因是:①培养时间过短,部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内;②培养时间过长,增殖的子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来。
(4)噬菌体侵染大肠杆菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要噬菌体的DNA作模板,大肠杆菌的氨基酸作原料,且合成蛋白质的场所核糖体也是大肠杆菌提供的,①②④错误,③正确。
故选③。
24.(24-25高一下·陕西安康·期末)早期科学家推测遗传物质的复制方式可能是全保留复制、半保留复制或分散复制,如图1所示。回答下列相关问题:
(1)科学家通过实验证明DNA是遗传物质并研究了DNA分子的结构。艾弗里等将加热杀死的S型细菌破碎后,去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取液,将细胞提取液加入含有_________的培养液中,会出现_________活细菌。
(2)沃森和克里克提出DNA_________结构模型,该模型中一条链中相邻的碱基通过_________相互连接。
(3)科学家利用大肠杆菌(每20min繁殖一代)进行一系列实验,操作过程及结果如图2所示。根据图2的结果可否定_________假设,判断的理由是_____________。若要探究另外两种假设哪种成立,应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到_________min,测定其吸收光谱。若半保留复制假设成立,应出现_________个峰值,峰值的位置是_________。
【答案】(1) R型活细菌 S型(和R型)
(2) 双螺旋 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
(3) 全保留复制 若为全保留复制,图2中d应有2个峰值 40 2/两 N、Q
【知识点】探究DNA的复制过程、DNA分子的结构和特点、肺炎链球菌的转化实验
【分析】艾弗里的实验设计思路核心是将S型细菌的各种成分分开,单独研究每种成分对R型细菌的转化作用,通过对比不同成分处理组的结果,明确只有S型细菌的DNA能促使R型细菌转化,而其他成分(如蛋白质、多糖等)不能,从而得出“DNA是遗传物质”的结论。DNA是由两条链反向平行构成的双螺旋结构。DNA复制方式为半保留复制。
【详解】(1)将加热杀死的S型细菌破碎后,去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取液,将细胞提取液加入含有R型活细菌的培养液中,可使R型细菌发生转化,会出现S型活细菌和R型活细菌。得出只有S型细菌的DNA能促使R型细菌转化,从而得出“DNA是遗传物质”的结论。
(2)DNA为双螺旋结构,一条链中相邻的碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相互连接,两条链之间的碱基通过氢键相连。
(3)根据图2的结果可否定全保留复制假设,若为全保留复制,图2中d应有2个峰值P和N(重带和轻带)。大肠杆菌每20min繁殖一代,若要探究另外两种假设(半保留复制和分散复制)哪种成立,应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到40min,DNA复制2代,测定其吸收光谱。若半保留复制假设成立,应出现2个峰值,因为复制两代后,一半DNA为一条链含15N、一条链含14N(中带),另一半DNA两条链都含14N(轻带),所以峰值的位置是轻带和中带,峰值的位置是N、Q。
25.(24-25高一下·陕西汉中·期末)人类对遗传的认知是逐步深入的。请阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:格里菲思在研究肺炎链球菌的致病情况时发现了细菌的转化现象:加热杀死的S型菌可使无致病性的R型菌转化为有致病性的S型菌.
材料二:查哥夫发现在生物的DNA分子中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
材料三:梅塞尔森和斯塔尔将大肠杆菌中的全部N标记为15N,并将其转入到以14NH₄C1为唯一氮源的培养基中培养,分别取亲代、完成一次分裂和完成两次分裂的细菌,提取DNA并进行离心。实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。
(1)格里菲思用于转化实验的肺炎链球菌中,S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生的。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌,有人认为这些S型菌是R型菌突变产生的,但该实验中出现的S型菌全为______,否定了这种说法。
(2)沃森和克里克在材料二的基础上提出了DNA分子双螺旋结构模型,该模型用______解释了DNA分子的多样性,此外,碱基______的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。
(3)某小组进行“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动,计划搭建一个含有34个核苷酸的DNA片段,其中含7个腺嘌呤。下列是组内同学准备的四项材料,其中正确的有_______。
①7个鸟嘌呤代表物 ②10个胞嘧啶代表物 ③34个核糖代表物 ④34个磷酸代表物
(4)材料三中,分离细菌的DNA需对细菌进行破碎处理,破碎处理_____(填“能”或“不能”)采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。
(5)依据材料三完善下表:
DNA条带类型
DNA含量
亲代
完成一次分裂
完成两次分裂
轻带(14N/14N-DNA)
0
0
①______
中带(15N/14N-DNA)
0
2n
②______
重带(15N/15N-DNA)
n
0
③______
【答案】(1)SI
(2) 碱基(对)排列顺序的多样性 互补配对
(3)②④
(4)不能
(5) 2n 2n 0
【知识点】肺炎链球菌的转化实验、DNA分子的结构和特点、探究DNA的复制过程、DNA分子复制的相关计算
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】(1)如果S型菌是R型菌突变产生的,那么突变产生的S型菌应该是多种类型,但该实验中出现的S型菌全为SI型,这就说明不是R型菌突变产生的,因为突变具有不定向性,不会只产生一种特定类型的S型菌。
(2)DNA分子中碱基(对)排列顺序的多样性,解释了DNA分子的多样性,碱基互补配对的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。
(3)已知DNA片段含有34个核苷酸,即17个碱基对,其中腺嘌呤(A)有7个,根据碱基互补配对原则A=T,G=C,可知T有7个,那么G和C共有34-2×7=20个,所以G和C各有10个。
①鸟嘌呤代表物应该是10个,不是7个,①错误;
②有10个胞嘧啶代表物,②正确;
③DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖,不是核糖,③错误;
④一个核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成,有34个核苷酸就需要34个磷酸代表物,④正确。
故选②④。
(4)大肠杆菌是原核生物,有细胞壁,细胞壁对细胞有支持和保护作用,将其直接置于蒸馏水中不会吸水涨破,所以分离细菌的DNA对细菌进行破碎处理不能采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。
(5)①DNA进行半保留复制,亲代DNA为15N/15N-DNA,在含14N的培养基中完成一次分裂,形成的子代DNA为15N/14N-DNA,完成两次分裂,形成的子代DNA中15N/14N-DNA有2n个,14N/14N-DNA有2n个,所以①处为2n。
②完成两次分裂后,15N/14N-DNA的数量为2n,所以②处为2n。
③亲代DNA为15N/15N-DNA,随着复制次数增加,15N/15N-DNA的数量始终为0,所以③处为0。
26.(24-25高一下·宁夏吴忠·期末)下图是DNA片段的结构示意图。请据图完成下列问题。
(1)图甲和图乙分别是DNA片段的平面结构和立体结构,DNA的基本单位叫___________。
(2)从图甲中可以看出DNA分子的外侧是由___________和磷酸交替连接构成的基本骨架;排列在内侧的是___________。
(3)连接碱基对的是___________键,碱基配对的方式是严格的,即A与T配对,___________配对。
(4)根据图甲和图乙可以看出DNA由___________条反向平行的单链相互缠绕构成规则的___________结构。DNA分子储存的遗传信息与___________(填“磷酸”或“碱基”)的排列顺序有关。
【答案】(1)脱氧核苷酸
(2) 脱氧核糖 碱基
(3) 氢 G(鸟嘌呤) 与C(胞嘧啶)
(4) 两 双螺旋 碱基
【知识点】DNA分子的结构和特点
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下。(1)DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤) 一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
【详解】(1)DNA的基本单位叫脱氧核苷酸。
(2)从图甲中可以看出DNA分子的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤) 一定与C(胞嘧啶)配对。
(4)DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子储存的遗传信息与碱基的排列顺序有关。
地 城
考点02
基因的表达
1、 单选题
1.(24-25高一下·山西太原·期末)下列关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )
A.mRNA上任意三个相邻的碱基构成一个密码子 B.tRNA可通过反密码子识别密码子
C.反密码子决定了翻译的起始和终止 D.密码子与反密码子的种类数相同
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【详解】遗传信息:基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序。遗传密码:又称密码子,是指mRNA上能决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。反密码子:是指tRNA的一端的三个相邻的碱基,能专一地与 mRNA 上的特定的3个碱基(即密码子)配对。
【分析】A、密码子是mRNA上从起始密码子开始、按非重叠且连续的方式每三个相邻碱基组成的一组序列,A错误;
B、tRNA通过其反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对,从而携带特定氨基酸到核糖体参与翻译,B正确;
C、翻译的起始由mRNA上的起始密码子(如AUG)触发,终止由终止密码子(如UAA、UAG、UGA)决定,而反密码子仅负责识别对应密码子并转运氨基酸,C错误;
D、密码子共有64种(包括3种终止密码子),而反密码子仅对应61种编码氨基酸的密码子(终止密码子无对应tRNA),因此两者种类数不同,D错误。
故选B。
2.(24-25高一下·山西太原·期末)如图为真核细胞中发生的某生理过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.①表示RNA聚合酶 B.该生理过程表示转录
C.该过程的模板链为b链 D.该过程主要发生在细胞核中
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录
【详解】A、转录时需要用到①RNA聚合酶结合到DNA启动子上,启动转录,A正确;
B、该过程以DNA的一条链为模板,因此为转录过程,B正确;
C、该图是以a链为模板转录出RNA的过程,故a链表示DNA的模板链,C错误;
D、真核生物细胞内DNA主要存在于细胞核,线粒体和叶绿体内部也存在少量DNA,可发生转录和翻译的过程,故该过程主要发生在细胞核中,D正确。
故选C。
3.(24-25高一下·山西晋中·期末)1957年科学家克里克提出的中心法则,揭示了遗传信息传递的一般规律。下列叙述错误的是( )
A.DNA、RNA是遗传信息的载体 B.蛋白质是遗传信息的表达产物
C.碱基互补配对保证了遗传信息传递的准确性 D.中心法则揭示了生物进化的机制
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【分析】在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA 是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。
【详解】A、DNA和RNA作为遗传信息的载体,正确描述了中心法则中遗传信息的存储和传递介质,A正确;
B、蛋白质是基因表达的产物,通过翻译过程由mRNA指导合成,B正确;
C、DNA复制、转录和翻译均依赖碱基互补配对原则,确保遗传信息传递的准确性,C正确;
D、中心法则阐明遗传信息的流动方向,而生物进化机制主要由自然选择学说和现代综合进化理论解释,D错误。
故选D。
4.(24-25高一下·山西吕梁·期末)温胆汤是我国经典的中药方剂,具有调节人体代谢、改善心血管功能等作用。研究人员发现,温胆汤能降低UCP1基因的甲基化程度,有助于促进脂肪分解和能量消耗从而对抗肥胖。下列叙述正确的是( )
A.温胆汤改变了UCP1基因的碱基排列顺序 B.UCP1基因甲基化修饰引起的改变可以遗传
C.抑制UCP1基因的表达有助于缓解肥胖问题 D.脂肪代谢只受UCP1基因表达情况的影响
【答案】B
【知识点】表观遗传
【分析】DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样, 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;除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、温胆汤通过降低UCP1基因的甲基化程度促进其表达,但甲基化属于表观遗传修饰,不改变基因的碱基序列,A错误;
B、DNA甲基化修饰属于可遗传的表观遗传变异,即使未改变DNA序列,仍可通过细胞分裂传递给子代细胞,B正确;
C、题干明确温胆汤通过促进UCP1基因表达来对抗肥胖,若抑制该基因表达会减少脂肪分解,加剧肥胖,C错误;
D、脂肪代谢是复杂过程,受多种基因(如与脂肪合成、分解相关的基因)及环境因素共同调控,D错误。
故选B。
5.(24-25高一下·山西吕梁·期末)下图是某同学构建的基因表达的概念模型,下列叙述正确的是( )
A.图中①表示基因,基因就是有遗传效应的DNA片段
B.②过程中RNA聚合酶沿DNA模板链的移动方向是3'→5'
C.图中③表示翻译,该过程中mRNA上可同时结合多个核糖体
D.图中②③均涉及碱基互补配对,且配对方式相同
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录、基因的结构及功能
【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】A、①是基因,RNA病毒中基因是有遗传效应的RNA片段,A错误;
B、②过程为转录,RNA聚合酶沿DNA模板链的移动方向是3'→5',从而合成5'→3'方向的RNA,B正确;
C、③是翻译,翻译时mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链,提高翻译效率,而不是mRNA上可同时结合多个核糖体,C错误;
D、②转录碱基配对:A−U、T−A、G−C、C−G ;③翻译碱基配对:A−U、U−A、G−C、C−G ,转录有T−A,翻译无,配对方式不同,D错误。
故选B。
6.(24-25高一下·陕西西安·期末)tRNA是将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”,下图为某tRNA的示意图。据下表分析,下列叙述正确的是( )
密码子
UAC
CAU
AUG
GUA
氨基酸
酪氨酸
组氨酸
甲硫氨酸
缬氨酸
A.图示tRNA“搬运”的氨基酸是缬氨酸
B.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
C.tRNA上三个相邻的碱基叫作——密码子
D.tRNA由mRNA链经过折叠而形成
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】根据图解tRNA上一侧3个碱基,即反密码子是UAC(从携带氨基酸的一端读取),mRNA上密码子和tRNA上反密码子进行碱基互补配对。密码子是信使RNA上决定氨基酸的 3个相邻的碱基,即AUG。
【详解】A、图示tRNA“搬运”的氨基酸的密码子是AUG,编码的是甲硫氨酸,A错误;
B、每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,一种氨基酸可能由多种tRNA运输,B正确;
C、tRNA上携带氨基酸的另一端有三个相邻的碱基叫作反密码子,而密码子存在于mRNA上,C错误;
D、tRNA由tRNA链经过折叠而形成,D错误。
故选B。
7.(24-25高一下·陕西西安·期末)Ghd7基因位于水稻的7号染色体上,其编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,在调控水稻的抽穗期、籽粒数、植株高度以及响应环境变化等方面也发挥着关键作用。下列叙述错误的是( )
A.Ghd7基因的功能说明Ghd7基因与其控制的性状不是一一对应的关系
B.水稻的植株高度等性状不完全由基因决定,也受环境的影响
C.Ghd7基因在水稻细胞中表达时边转录边翻译,然后形成多肽
D.不同品种水稻中Ghd7基因具有多样性,这可能导致不同品种水稻的性状存在差异
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、基因的表达综合
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、Ghd7基因编码的蛋白质调控多个性状(如抽穗期、籽粒数等),说明一个基因可以影响多个性状,体现基因与性状的不是一一对应关系,A正确;
B、性状由基因和环境共同决定,故水稻的植株高度等性状不完全由基因决定,也受环境的影响,B正确;
C、Ghd7基因属于细胞核基因,基因表达时需先在细胞核完成转录形成mRNA,mRNA进入细胞质后与核糖体结合进行翻译,即先转录后翻译,C错误;
D、不同品种水稻的Ghd7基因存在遗传多样性(如碱基序列差异),可能导致其表达产物功能不同,从而引起性状差异,D正确。
故选C。
8.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下列有关转录过程的叙述,正确的是( )
A.真核生物转录的场所只有细胞核
B.基因转录需要RNA聚合酶,该酶具有解旋功能
C.转录过程中碱基互补配对的方式有A-U,U-A,C-G,G-C
D.游离的脱氧核苷酸在RNA聚合酶的作用下合成RNA
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录
【详解】A、真核生物的转录主要发生在细胞核,但线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,可进行转录,因此场所并非“只有细胞核”,A错误;
B、RNA聚合酶在转录时能识别并结合启动子,同时解开DNA双链(解旋功能),催化RNA链的合成,B正确;
C、转录时DNA模板链的碱基与RNA互补配对,配对方式为T-A、A-U、C-G、G-C,选项中“A-U”和“U-A”重复且错误(不存在U-A配对),C错误;
D、转录的原料是游离的核糖核苷酸,而非脱氧核苷酸,D错误。
故选B。
9.(24-25高一下·宁夏银川·期末)关于基因表达的叙述,下列说法错误的是( )
A.tRNA一端有携带氨基酸的部位,另一端有反密码子
B.DNA双链解开,RNA聚合酶移动到终止密码子时停止转录
C.一种动物体内的某种酶是由152个氨基酸构成,则控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是912个
D.多肽链合成过程中,终止密码子没有tRNA与之配对
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成有区特定功能的蛋白质。
【详解】A、tRNA的一端是结合氨基酸的部位(3'端),另一端具有反密码子,用于识别mRNA上的密码子。此描述符合tRNA的结构特点,A正确;
B、转录的终止由DNA上的终止子序列决定,而非终止密码子。终止密码子是翻译过程中终止多肽链合成的信号,RNA聚合酶在转录时遇到终止子即停止,B错误;
C、基因中核苷酸数目至少为氨基酸数目×6(每个氨基酸对应mRNA上3个碱基,而DNA为双链,故3×2=6),152×6=912,计算正确,C正确;
D、终止密码子不编码氨基酸,无对应的tRNA携带氨基酸,而是由释放因子识别,导致翻译终止,D正确。
故选B。
10.(24-25高一下·宁夏银川·期末)编码某蛋白质的基因有两条链,非模板链的一段序列为5'-CTA-3',则该序列所对应的密码子是( )
A.5'-CUA-3' B.5'-UAG-3' C.5'-GUA-3' D.5'-UAC-3'
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录
【分析】DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链,与模板链配对的为编码链,因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近,只是不含T,用U代替。
【详解】非模板链(编码链)的序列为5'-CTA-3',转录时以互补的模板链(3'-GAT-5')为模板合成mRNA。RNA链的合成方向为5'→3',因此mRNA序列应为5'-CUA-3',BCD错误,A正确。
故选A。
11.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图表示某生物DNA分子上进行的部分生理过程,下列相关叙述错误的是( )
A.酶A和酶C都能形成磷酸二酯键,酶B和酶C都能使氢键断裂
B.过程①②③都发生了碱基互补配对,但碱基配对的方式有差异
C.R环中可以存在5种碱基和8种核苷酸
D.进行过程①时,细胞需要通过核孔向细胞核内运入酶A和酶B
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录、DNA分子的复制过程、特点及意义
【分析】图示过程①是DNA分子的复制过程,②是DNA分子的转录过程,③是翻译过程。酶A是DNA聚合酶,酶B是DNA解旋酶,酶C是RNA聚合酶。
【详解】A、酶A(DNA聚合酶)和酶C(RNA聚合酶)都能形成磷酸二酯键,酶B(DNA解旋酶)和酶C都能使氢键断裂,A正确;
B、过程①DNA复制、②转录、③翻译都发生了碱基互补配对,但碱基配对的方式有差异,其中①②为A=T,C=G,③为A=U,T=A,C=G,B正确;
C、R环位DNA和RNA的杂合区段,可以存在5种碱基(A、G、C、T、U)和8种核苷酸(核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸各4种),C正确;
D、该生物DNA复制、转录、翻译同时进行,说明为原核生物,不存在核膜,也不存在核孔,D错误。
故选D。
12.(24-25高一下·宁夏银川·期末)中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径,如图为中心法则的图解。下列相关说法正确的是( )
A.1957年梅塞尔森和斯塔尔提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B.图中③④过程均有碱基互补配对,且配对方式完全相同
C.图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶,②过程是RNA聚合酶
D.在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【分析】分析图解:图示表示中心法则的内容,图中过程①表示DNA的自我复制,过程②表示转录,过程③表示翻译,过程④表示RNA的自我复制,过程⑤表示逆转录。
【详解】A、1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③,④⑤两个过程是后来对中心法则的补充,A错误;
B、③翻译过程中发生的是tRNA和mRNA之间的碱基互补配对,④RNA自我复制过程中是RNA和RNA之间的碱基互补配对,两个过程的配对方式完全相同,B正确;
C、图中⑤过程的酶是逆转录酶,C错误;
D、心肌细胞属于高度分化的细胞,不会进行①DNA复制过程,D错误。
故选B。
13.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图为人体内基因对性状控制过程示意图,据图分析可得出( )
A.过程①、②都主要在细胞核中进行 B.胰岛B细胞中无基因1和2
C.M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中 D.老年人细胞中不含有M2
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录、细胞的分化
【分析】分析题图:图示为人体基因对性状控制过程示意图,其中①表示转录过程,主要在细胞核中进行;M1、M2是转录形成的mRNA,作为翻译的模板;②是翻译过程,在细胞质的核糖体上合成。
【详解】A、过程②是翻译,在核糖体上进行,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,但基因数量没有改变,胰岛B细胞也有基因1和2,B错误;
C、M1、M2体现了特定基因的选择性表达,不可能同时出现在同一个细胞中,C正确;
D、老年人细胞中含有M2(酪氨酸酶的基因),也能合成酪氨酸酶,只是酪氨酸酶的活性降低,D错误。
故选C。
14.(24-25高一下·宁夏银川·期末)小鼠体内的黑色素由B基因控制合成,而A+基因可以通过调控抑制黑色素的合成,使小鼠表现出黄色,具体过程如图所示。A+基因还会发生不同程度的甲基化修饰,从而失去部分调控作用,导致其毛色出现了介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。下列分析正确的是( )
A.B基因通过控制蛋白质的结构直接控制黑色素的合成
B.图中实例说明基因与性状的关系是简单的一一对应关系
C.同时含有A+基因和B基因的小鼠可能表现出不同的毛色
D.A+基因甲基化后没有改变其碱基序列,所以不能遗传给后代
【答案】C
【知识点】表观遗传、基因、蛋白质与性状的关系
【分析】生物的性状由基因决定,还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果,即表现型=基因型+环境条件。
【详解】A、根据题干信息可知,B基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制黑色素的合成,A错误;
B、由图中信息可知,黑色素至少受A+基因和B基因控制,所以基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系,B错误;
C、A+基因发生不同程度的甲基化修饰后,A+基因表达的程度可能不同,从而失去部分调控作用,而表现出介于黄色和黑色之间的毛色,C正确;
D、A+基因发生甲基化修饰后,基因碱基序列并未发生改变,而是由于基因表达受到了调控,导致毛色发生变化,D错误。
故选C。
15.(24-25高一下·青海海南·期末)图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,对此分析正确的是( )
A.图中甲和丙表示mRNA,乙和丁表示核糖体
B.乙和丁的移动方向均为从右向左
C.图1和图2所示过程均可发生在人体细胞中
D.图2表示的是原核细胞转录和翻译的过程
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】甲是mRNA,乙是核糖体,图1是翻译过程,丙是DNA单链,丁是RNA聚合酶,图2是边转录边翻译过程,一条mRNA结合多个核糖体称为多聚核糖体,以一条mRNA为模板合成的多个肽链结构相同。
【详解】A、甲是mRNA,乙是核糖体,丙是DNA单链,丁是RNA聚合酶,A错误;
B、乙移动方向为从左向右,丁的移动方向是从右向左,B错误;
CD、图1是翻译过程,可以发生在人体细胞中,图2是边转录边翻译过程,发生在原核细胞中,C错误,D正确。
故选D。
16.(24-25高一下·青海海南·期末)DNA甲基化是生物体调控基因表达的重要机制之一,不影响基因的复制。如图所示某基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶的甲基化现象。有关分析错误的是( )
A.生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关
B.甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合
C.如图所示的甲基化属于基因突变
D.DNA甲基化不影响碱基互补配对过程
【答案】C
【知识点】基因表达的调控过程
【分析】基因突变是基因中碱基对的增添。缺失或替换导致的基因结构的改变,而甲基化并未改变基因中的碱基信息,所以不属于基因突变。
【详解】A、由于DNA甲基化是生物体调控基因表达的重要机制,因此可推测生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关,A正确;
B、甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合,进而影响该基因的表达,B正确;
C、如图所示的甲基化不属于基因突变,因为甲基化过程并未引起基因内部碱基对的增添、缺失和改变,C错误;
D、题意显示甲基化不影响基因的复制,因此可推知DNA甲基化不影响碱基互补配对过程,D正确。
故选C。
17.(24-25高一下·宁夏银川·期末)如图所示为细胞中正在进行的翻译过程。下列叙述错误的是( )
A.图中M氨基酸对应mRNA上的密码子是AUG
B.一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,tRNA中含有氢键
C.翻译的实质是将mRNA的碱基序列转变为蛋白质的氨基酸序列
D.终止密码子能编码氨基酸序列,体现了密码子的简并性
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】基因控制蛋白质合成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,而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】A、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。由图可知,M氨基酸对应mRNA上的密码子应该是AUG,A正确;
B、tRNA具有特异性,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,tRNA中含有氢键,B正确;
C、翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程,即翻译的实质是将mRNA的碱基序列转变为蛋白质的氨基酸序列,C正确;
D、密码子的简并性是指绝大多数氨基酸都有几个密码子,正常情况下,终止密码子不编码氨基酸,D错误。
故选D。
18.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图表示高等动物细胞中的某些生理过程,下列说法正确的是( )
A.图2中③表示核糖体,③的移动方向是从右向左
B.图示两种生理过程中,碱基互补配对方式完全相同
C.图1中同一条链上的核糖核苷酸之间通过氢键连接
D.图2中多个核糖体可共同合成一条肽链,从而提高翻译速率
【答案】A
【知识点】基因的表达综合
【分析】图1为转录过程,图2为翻译过程,①表示RNA聚合酶,②是核糖体,③是肽链。
【详解】A、图2中③表示核糖体,左边肽链较长,右边肽链较短,故③的移动方向是从右向左,A正确;
B、图示过程中均存在碱基互补配对,但配对方式不完全相同,图1中存在T-A、A-U、C-G、G-C的配对,图2中有U-A、A-U、C-G、G-C的配对,碱基互补配对方式不完全相同,B错误;
C、图1中核糖核苷酸连成RNA单链,相邻的核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C错误;
D、图2中每个核糖体单独合成一条肽链,一条mRNA上结合多个核糖体,同时进行翻译,从而提高翻译速率,D错误。
故选A。
19.(24-25高一下·宁夏银川·期末)如图表示中心法则的内容,下列相关叙述错误的是( )
A.图中过程①~⑤均有碱基互补配对现象
B.人体成熟红细胞可以进行过程①②③
C.过程②⑤均需要酶的催化,但酶的种类不同
D.过程②形成的产物可以具有运输或催化的功能
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【分析】分析题图:图中①表示DNA的复制,②表示转录,③表示翻译,④表示RNA的复制,⑤表示逆转录。
【详解】A、图中过程①~⑤属于中心法则的内容,均有碱基互补配对现象,A正确;
B、人体成熟红细胞没有细胞核和细胞器,所以不可以进行过程①②③,B错误;
C、过程②是转录,需要RNA聚合酶,⑤是逆转录,需要逆转录酶的催化,C正确;
D、过程②是转录,形成的产物是RNA,可以具有运输(tRNA)或催化(少部分酶的本质是RNA)的功能,D正确。
故选B。
二、简答题
20.(24-25高一下·山西太原·期末)遗传信息通过复制和表达进行传递,图甲表示相关过程。图乙表示某基因的部分碱基序列。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG)。请回答下列问题:
(1)图甲中①过程的原料是____,该过程所需的酶有____。
(2)③代表的过程是____,tRNA在此过程中的作用是____。
(3)图乙基因控制合成的多肽中含有“-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-赖氨酸-”的序列,则该多肽的模板mRNA是以图乙基因的____(填“α”或“β”)链为模板合成的。若该多肽由30个氨基酸脱水缩合形成,则控制其合成的基因中至少含有的碱基数为____个(不考虑终止密码子)。
【答案】(1) 脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶
(2) 翻译 识别并转运氨基酸
(3) β 180
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、基因表达过程中的相关计算、遗传信息的翻译
【分析】①是DNA的复制,需要的原料是脱氧核苷酸,需要解旋酶和DNA聚合酶参与,②是转录过程,需要的原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的参与,③是翻译过程,场所是核糖体,需要的原料是氨基酸。
【详解】(1)①是DNA的复制,需要的原料是脱氧核苷酸,需要解旋酶和DNA聚合酶参与,解旋酶的作用是使氢键断裂,DNA聚合酶的作用通过磷酸二酯键将游离的脱氧核苷酸连接形成子链。
(2)③是翻译过程,场所是核糖体,需要的原料是氨基酸。tRNA的作用是识别并转运氨基酸。
(3)根据脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG判断,模板链从第三个碱基开始,又因为脯氨酸的密码子前两个碱基是CC,所以模板链是β链。在基因的表达过程中,基因中的碱基数:mRNA中的碱基数:蛋白质中的氨基酸数=6:3:1,若该多肽由30个氨基酸脱水缩合形成,则控制其合成的基因中至少含有的碱基数为180个。
21.(24-25高一下·山西太原·期末)人体中的促红细胞生成素(EPO)主要由肾脏的部分细胞分泌,是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白质。研究发现,HIF-1α是肾脏中持续表达的一种低氧诱导因子。在氧气供应不足时,HIF-1α可与EPO基因的低氧应答元件结合,最终可使红细胞增多以适应低氧环境,相关机理如图所示。请回答下列问题:
(1)造血干细胞能够通过增殖、分化,不断产生红细胞。细胞分化的本质是____。
(2)若HIF-1α基因上的某个碱基对增添导致合成的肽链变短,推测原因是____。
(3)慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血的症状。研究人员发现某种PHD抑制剂对该类贫血患者有一定治疗作用,据图分析作用机理是____。
(4)上述图示过程反映了基因与____、基因与基因表达产物、基因与____之间存在复杂的相互作用,共同精细的调控着生物体的生命活动。
【答案】(1)基因的选择性表达
(2)使mRNA上的终止密码子提前出现,翻译过程提前终止
(3)通过抑制PHD的活性抑制HIF-1α的降解,细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生
(4) 基因 环境
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、遗传信息的翻译、细胞的分化
【分析】在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
【详解】(1)细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(2)若HIF-1α基因上的某个碱基对增添导致合成的肽链变短,原因可能是是mRNA上的终止密码子提前出现,翻译过程提前终止。
(3)HIF-1α是肾脏中持续表达的一种低氧诱导因子,在氧气供应不足时,HIF-1α可与EPO基因的低氧应答元件结合,最终可使红细胞增多以适应低氧环境;在氧气充足的条件下,PHD能将HIF-1α降解。研究人员发现某种PHD抑制剂对该类贫血患者有一定治疗作用,据图分析作用机理是:通过抑制PHD的活性抑制HIF-1α的降解,细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生。
(4)上述图示过程反映了基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用,共同精细的调控着生物体的生命活动。
22.(24-25高一下·陕西渭南·期末)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达。研究发现,BCL2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控,如下图所示。请分析回答:
(1)A过程是__________,该过程需要从细胞质进入细胞核的物质有__________(写出两种即可)。
(2)B过程中能与①发生碱基互补配对的是__________,B过程的方向为__________(填“从左向右”或“从右向左”),如图所示,②过程可以高效的进行,是因为__________。
(3)据图分析可知,miRNA调控BCL2基因表达的机理是__________。
(4)若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性将__________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) 转录 ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶
(2) tRNA 从右向左 一个mRNA上可同时结合多个核糖体
(3)miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程
(4)增大
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】据图分析,A过程表示转录,B过程表示翻译,①表示转录形成的信使RNA,②表示翻译形成的多肽,MIR-15a基因控制合成的miRNA,可与BC12基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程。
【详解】(1)A过程是转录;转录除了需要模板以外还需要消耗能量、原料和酶的催化,所以该过程需要从细胞质进入细胞核的物质有ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶等。
(2)B过程为翻译,①为mRNA,与mRNA发生碱基互补配对的是tRNA;B过程是翻译,根据肽链的长度可判断方向为从右向左;②翻译过程可以高效的进行,是因为一个mRNA上可同时结合多个核糖体。
(3)据图分析可知;miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程从而调控BCL2基因表达。
(4)若MIR-15a基因缺失则无法转录出miRNA,从而无法抑制BCL2基因的表达,从而使BCL2基因正常表达,抑制细胞凋亡,则细胞发生癌变的可能性将增大。
23.(24-25高一下·陕西安康·期末)遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂王,若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化减少,进而发育为蜂王。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,如图所示。
回答下列问题:
(1)图中②过程表示_________,参与该过程的RNA有__________________。
(2)如图所示,①过程以DNMT3基因的β链为模板,则α链的左侧为_________(填“5'”或“3'”)端,①过程中碱基配对方式是__________________(模板链书写在前)。
(3)研究表明蜂王浆中的蛋白质是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素,根据题文信息,推测蜂王浆中的蛋白质可能_________(填“促进”或“抑制”)DNMT3蛋白活性。这种由甲基化水平高低影响蜜蜂幼虫发育的现象,在遗传学上属于__________________。
(4)已知注射DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能抑制DNMT3基因表达,为验证DN-MT3蛋白是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素,科研人员取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,平均分为A、B两组,如表所示。根据表格信息,表格中a代表__________________,b代表_________。
组别
处理方式
饲养方式
培养条件
预期结果
A组
a
饲喂适量
花粉和花蜜
其他条件相同且适宜
工蜂
B组
注射等量用生理盐水
溶解的DNMT3 siRNA溶液
b
其他条件相同且适宜
蜂王
【答案】(1) 翻译 mRNA、tRNA、rRNA
(2) 5' A-U、T-A、C-G、G-C
(3) 抑制 表观遗传
(4) 注射适量的生理盐水 饲喂等量花粉和花蜜
【知识点】表观遗传、遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】图中①过程是转录,②过程表示翻译。两者都需要模板、原料、能量和酶,都遵循碱基互补配对原则,但具体配对方式不同。表观遗传是指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】(1)图中②过程是由RNA合成蛋白质的过程,所以②过程表示翻译。 参与翻译过程的RNA有mRNA(作为翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA(构成核糖体的成分)。
(2)已知RNA聚合酶的移动方向是从左到右进行转录,转录时新合成的RNA链是从5'端向3'端延伸的,由于①过程以DNMT3基因的β链为模板,所以α链的左侧为5'端。 ①过程是转录过程,模板链(β链)为DNA链,合成的产物是RNA,所以碱基配对方式是A - U、T - A、G - C、C - G 。
(3)根据题意,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂王。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,由此可推测,蜂王浆中的蛋白质可能抑制DNMT蛋白活性,使幼虫DNA甲基化减少,甲基化水平高低影响蜜蜂幼虫发育的现象,在遗传学上称作表观遗传。
(4)已知DNMT3 siRNA能抑制DNMT3基因表达,实验的目的是验证雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素,自变量为是否注射适量的DNMT3 siRNA,因此A组处理是注射适量的生理盐水。B组幼虫饲养方式应与A组相同,即饲喂等量花粉和花蜜。
24.(24-25高一下·陕西汉中·期末)成人的血红蛋白由两条α链和两条β链构成,α链或β链异常均可导致血红蛋白病。回答下列问题:
(1)β链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸序列
6
7
8
正常β链
氨基酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
密码子
GAA
GAA
AAA
异常β链
氨基酸
谷氨酸
赖氨酸
赖氨酸
密码子
GAA
AAA
AAA
①与正常β链相比,异常β链发生改变的是第______位氨基酸,其根本原因是编码β链的基因中发生了碱基对的______(填“增添”、“缺失”或“替换”)。
②在杂合子(携带者)体内,如果编码β链的一对等位基因都能表达且表达水平相同,那么其体内血红蛋白分子结构正常的概率是______。
(2)α链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸序列
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148…
正常α链
氨基酸
苏
丝
赖
酪
精
密码子
ACC
UCC
AAA
UAC
CGU
UAA
GCU
GGA
GCC
UCG
GUA
GC…
异常α链
氨基酸
苏
丝
赖
酪
精
谷氨
丙
甘
丙
丝
缬
丙
密码子
ACC
UCC
AAA
UAC
CGU
CAA
GCU
GGA
GCC
UCG
GUA
GC…
注:氨基酸的名称略去了后2个字,如“苏”表示苏氨酸;UAA、UAG、UGA为终止密码子
①表中异常α链的氨基酸数目多于正常α链,原因是碱基替换导致________分子中的终止密码子后移。
②若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则会导致α链含有______个氨基酸。
【答案】(1) 7 替换 1/4
(2) mRNA 146
【知识点】遗传信息的翻译、基因、蛋白质与性状的关系、基因突变
【分析】基因突变是DNA中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变,叫基因突变;蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。 (1)小问详解: (2)小问详解: ①终止密码子存在mRNA上,使翻译终止。表中异常α链的氨基酸数目多于正常α链,原因是碱基对替换导致mRNA分子中的终止密码子后移。 ②若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则会导致后面的碱基前移形成一个新的密码子UCA,以后的碱基依次组成新的密码子,直到出现UAG(147位氨基酸对应的密码子的后两个碱基和148位氨基酸对应的密码子的第一个碱基)终止密码子,147位氨基酸对应的密码子的第一个碱基与146位氨基酸对应的密码子的后两个碱基构成的密码子对应的氨基酸是第146位氨基酸,因此α链含有146个氨基酸。
【详解】(1)根据表格中密码子可知,第7位的氨基酸对应的密码子由GAA变为AAA,其它部位的氨基酸对应的密码子没变,说明血红蛋白基因中编码第7位氨基酸的基因的模板上的碱基C变为T,即基因中C-G碱基对被T-A替换。成人的血红蛋白由两条α链和两条β链构成,α链或β链异常均可导致血红蛋白病,在杂合子(携带者)体内如果编码β链的一对等位基因都能表达且表达水平相同,那么其体内血红蛋白分子结构正常的概率是。
(2)从表中可以看出,正常α链第142位为终止密码子,而异常链142位以后都还有氨基酸,故说明原因是碱基替换导致编码产生的mRNA分子中终止密码子后移。若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则从138位氨基酸对应的mRNA序列变成 UCA/AAU/ACC/GUC/AAG/CUG/GA G/CCU/CGG/UAG/C,第147位正好是终止密码子(UAG),故α链含有只有146个氨基酸。
25.(24-25高一下·宁夏银川·期末)基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。下图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;下图3为中心法则图解,a~e为生理过程,请据图回答问题。
(1)图2过程是以___________为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程,称为翻译。图中b为___________,其移动的方向是向___________(填“左”或“右”)。
(2)一种氨基酸可以有几个密码子,这一现象称作密码子的___________。
(3)图3中c过程为___________。
(4)图1所示过程为图3中的___________(填写图中字母标号)过程。在图3的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是___________(填写图中字母标号)。
【答案】(1) mRNA 核糖体 右
(2)简并性
(3)逆转录
(4) b和e a、b、e
【知识点】中心法则及其发展、遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】中心法则的证内容:信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。 但是,遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质,也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有:遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
【详解】(1)图2表示翻译过程,翻译是以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程;图中b表示核糖体,是翻译的场所;根据tRNA的运动情况可知,图中核糖体移动的方向是从左向右。
(2)密码子具有简并性,即一种氨基酸可以有几个密码子。
(3)图3中c过程由RNA→DNA,表示逆转录,该过程需要逆转录酶。
(4)图1代表的是转录与翻译过程,而图3中b代表转录过程,e代表翻译过程,即图1所示的过程对应图3中的b、e过程;T2噬菌体是一种DNA病毒,其在宿主细胞内可完成复制、转录与翻译,即图3中的a(DNA复制)、b(转录)、e(翻译)。
26.(24-25高一下·宁夏吴忠·期末)根据下图1至图3所示的遗传信息传递过程,回答下列相关问题。
(1)上图中图1表示___________过程,图2表示___________过程,图3表示___________过程。
(2)上图中图1 过程的产物是___________,图2过程的产物是___________。
(3)上图过程中,需要解旋酶的是图___________,需要tRNA的是图___________。
(4)中心法则图解中,除了以上三个过程,还包括RNA复制和___________。
【答案】(1) DNA复制 转录 翻译
(2) DNA RNA
(3) 1 3
(4)逆转录
【知识点】中心法则及其发展、遗传信息的翻译、遗传信息的转录、DNA分子的复制过程、特点及意义
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】(1)图1表示DNA复制的过程,DNA复制为半保留复制;图2表示转录过程,以DNA的一条链为模板合成RNA;图3表示翻译过程,以mRNA为模板,合成蛋白质的过程。
(2)图1的产物是DNA;图2的产物是RNA。
(3)图1中需要解旋酶,破坏氢键,使双螺旋打开;图3需要tRNA来搬运氨基酸,合成多肽链。
(4)中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。除了以上三个过程,还包括RNA复制和逆转录过程。
27.(24-25高一下·青海海南·期末)原核生物和真核生物在基因表达方面既有区别又有联系,图甲和图乙为两类不同生物细胞内基因表达的示意图。回答下列问题:
(1)细胞核DNA分子通常在__________________期进行复制,DNA分子复制的特点有_____________(答出两点)。
(2)图甲所示基因的转录和翻译同时发生在同一空间内,原因是__________________。合成蛋白质的起点和终点分别是mRNA上的_________________,该过程除了mRNA还需要的核酸分子有__________________。
(3)图乙中,最终3个核糖体上合成的肽链__________________(填“相同”或“不同”),原因是_________________________________。
(4)若图乙是某镰状细胞贫血患者的异常血红蛋白基因表达的过程,则异常血红蛋白基因与镰状细胞贫血性状的控制关系是__________________。
【答案】(1) 细胞分裂间(或有丝分裂的间期和减数分裂前的间) 半保留复制、边解旋边复制
(2) 细胞中没有核膜包被的细胞核 起始密码子、终止密码子 tRNA、rRNA
(3) 相同 翻译这些肽链的模板(mRNA)相同
(4)异常血红蛋白基因通过控制合成异常的血红蛋白直接控制患者的镰状细胞贫血性状
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因、蛋白质与性状的关系
【分析】甲图中转录和翻译同时进行,故为原核生物;乙图中有细胞核,转录和翻译独立进行,为真核生物。据此分析作答。
【详解】(1)细胞核的DNA分子复制发生在细胞分裂间期(有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期);DNA分子复制具有半保留复制、边解旋边复制的特点。
(2)图甲细胞为原核细胞,细胞中没有核膜包被的细胞核,故图甲所示基因的转录和翻译同时发生在同一空间内;蛋白质的合成是以mRNA为模板的,故其起点和终点分别是mRNA的起始密码子和终止密码子;该过程需要mRNA(翻译的模板),此外还有tRNA(转运氨基酸)和rRNA(参与构成核糖体)。
(3)由于翻译这些肽链的模板(mRNA)相同,故最终3个核糖体上合成的肽链相同。
(4)若图乙是某镰刀型细胞贫血症患者的异常血红蛋白基因表达的过程,则异常血红蛋白基因与镰刀型细胞贫血性状的控制关系是异常血红蛋白基因通过控制合成异常的血红蛋白直接控制患者的镰刀型细胞贫血性状。
28.(24-25高一下·宁夏银川·期末)下图1是中心法则图解(虚线表示少数生物的遗传信息的流向),图2是细胞内合成蛋白质的示意图。据图回答下列问题。(【 】中填序号,___________上填文字)
(1)图1中②过程表示___________,需要___________的催化,在真核细胞中进行该过程的主要场所是___________。③过程是以___________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)参与图2过程的RNA有mRNA、tRNA和___________,图2中核糖体的移动方向是___________(填“5'→3'”或“3'→5'”)。
(3)若图2所合成的蛋白质为异常的血红蛋白,使人患镰状细胞贫血症,则体现了基因控制性状的途径是基因通过控制___________直接控制生物的性状。图2过程中,一个mRNA可以结合多个核糖体,其生理学意义是___________。
【答案】(1) 转录 RNA聚合酶 细胞核 mRNA
(2) rRNA 5'→3'
(3) 蛋白质的结构 少量RNA可以迅速合成大量的蛋白质(提高翻译效率)
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因、蛋白质与性状的关系
【分析】分析题图:图示1是中心法则及其发展图解,其中①表示DNA复制过程,②表示转录,③为翻译过程,④表示RNA复制,⑤为逆转录过程。图2表示一条mRNA分子上结合多个核糖体进行翻译过程,合成多条肽链,翻译的模板为mRNA。基因控制性状的方式有直接和间接两种。
【详解】(1)图1中②是以DNA为模板形成RNA的转录过程,转录需要RNA聚合酶催化。真核细胞中进行转录的主要场所是细胞核,③为翻译过程,以mRNA为模板合成多肽链。
(2)图2表示翻译过程,以mRNA为模板合成多肽链。翻译的场所在核糖体,参与翻译的RNA有mRNA(信使RNA)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA(组成核糖体的成分)。根据几条多肽链的长度,靠近3'端的多肽链更长,可知核糖体的移动方向是5'→3'。
(3)基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。图2所合成的蛋白质为血红蛋白,则体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。一个mRNA可以结合多个核糖体的生物学意义是利用少量RNA可以迅速合成大量的蛋白质,提高合成蛋白质的速度。
试卷第1页,共3页
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专题03 遗传的分子基础
考点01
地 城
考点01
基因的本质
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
D
C
D
D
D
D
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
A
B
A
D
B
B
A
B
B
题号
21
答案
A
22.【答案】(1) ① ② 胞嘧啶脱氧核苷酸 T2噬菌体
(2) 解旋 ⑨ (3)1/150 (4)a (5)100 (6)1/2/50%
23.【答案】(1)D→A→E
(2) 32P 四种脱氧核苷酸 T2噬菌体
(3)培养时间过短,部分噬菌体未侵入大肠杆菌/培养时间过长,增殖的子代噬菌体从大肠杆菌内释放出来
(4)③
24.【答案】(1) R型活细菌 S型(和R型)
(2) 双螺旋 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
(3) 全保留复制 若为全保留复制,图2中d应有2个峰值 40 2/两 N、Q
25.【答案】(1)SI
(2) 碱基(对)排列顺序的多样性 互补配对
(3)②④
(4)不能
(5) 2n 2n 0
26.【答案】(1)脱氧核苷酸
(2) 脱氧核糖 碱基
(3) 氢 G(鸟嘌呤) 与C(胞嘧啶)
(4) 两 双螺旋 碱基
地 城
考点02
基因的表达
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
B
B
B
C
B
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
D
B
C
C
D
C
D
A
B
20.【答案】(1) 脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶
(2) 翻译 识别并转运氨基酸
(3) β 180
21.【答案】(1)基因的选择性表达
(2)使mRNA上的终止密码子提前出现,翻译过程提前终止
(3)通过抑制PHD的活性抑制HIF-1α的降解,细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生
(4) 基因 环境
22.【答案】(1) 转录 ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶
(2) tRNA 从右向左 一个mRNA上可同时结合多个核糖体
(3)miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程
(4)增大
23.【答案】(1) 翻译 mRNA、tRNA、rRNA
(2) 5' A-U、T-A、C-G、G-C
(3) 抑制 表观遗传
(4) 注射适量的生理盐水 饲喂等量花粉和花蜜
24.【答案】(1) 7 替换 1/4
(2) mRNA 146
25.【答案】(1) mRNA 核糖体 右
(2)简并性
(3)逆转录
(4) b和e a、b、e
26.【答案】(1) DNA复制 转录 翻译
(2) DNA RNA
(3) 1 3
(4)逆转录
27.【答案】(1) 细胞分裂间(或有丝分裂的间期和减数分裂前的间) 半保留复制、边解旋边复制
(2) 细胞中没有核膜包被的细胞核 起始密码子、终止密码子 tRNA、rRNA
(3) 相同 翻译这些肽链的模板(mRNA)相同
(4)异常血红蛋白基因通过控制合成异常的血红蛋白直接控制患者的镰状细胞贫血性状
28.【答案】(1) 转录 RNA聚合酶 细胞核 mRNA
(2) rRNA 5'→3'
(3) 蛋白质的结构 少量RNA可以迅速合成大量的蛋白质(提高翻译效率)
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