第六单元 遗传的分子基础(综合训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-06-22
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3份
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43页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区,辽宁省,吉林省,黑龙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.91 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 刘友 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58439244.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以遗传物质探索为主线,整合DNA结构复制、基因表达调控及表观遗传,通过科学史辨析、实验分析及新情境题,构建“实验证据-过程机制-调控应用”逻辑链,体现生命观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|遗传物质探索|8题(如1、4、22、23)|科学史辨析、实验设计分析|经典实验(肺炎链球菌转化、噬菌体侵染)→结论推导,强化证据与结论关联|
|DNA复制与结构|10题(如2、6、7、21)|同位素标记、过程图解分析|双螺旋结构→半保留复制证据→复制叉与冈崎片段,体现结构决定功能|
|基因表达与调控|12题(如3、8、12、24)|转录翻译过程、调控机制分析|中心法则→转录翻译调控→激素信号通路,构建信息流逻辑|
|表观遗传与新情境|9题(如5、14、19、25)|非编码RNA、甲基化等前沿应用|表观修饰(甲基化、染色质成环)→基因表达调控,体现进化与适应观|
内容正文:
第六单元 遗传的分子基础
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.(科学史)科学的发现离不开科学实验和科学方法。下列有关叙述正确的是( )
A.沃森和克里克构建物理模型,揭示了DNA 的双螺旋结构
B.梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法和差速离心法进行实验,证明了DNA 是半保留复制
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验结果证明DNA 是主要的遗传物质
D.孟德尔发现遗传定律和萨顿提出基因在染色体上均运用了假说一演绎法
【答案】A
【详解】A、沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型,成功揭示了DNA的空间结构,A正确;
B、梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法和密度梯度离心法进行实验,证明了DNA 是半保留复制,B错误;
C、艾弗里的肺炎链球菌转化实验结果证明DNA 是遗传物质,但不能证明DNA是“主要的”遗传物质,C错误;
D、孟德尔发现遗传定律运用了假说一演绎法,而萨顿提出基因在染色体上运用的是类比推理法,萨顿是通过分析减数分裂过程中基因与染色体的平行关系得出的, D错误。
2.为探究DNA的复制方式是全保留复制、半保留复制还是弥散复制(复制时亲本DNA双链被切割成小片段,分散在新合成的两条DNA链中),研究人员拟将15N标记的细菌接种到普通培养基(只含14N)中连续繁殖两代并提取DNA进行离心,预期的离心结果有如下三种。下列说法错误的是( )
A.若离心结果为①,则为全保留复制
B.若离心结果为②,则为半保留复制
C.若为弥散复制,则预期离心结果应为③
D.若转移培养基后繁殖一代的结果为③可排除全保留复制
【答案】C
【详解】A、全保留复制时,亲本双链始终保留在同一个DNA中,繁殖两代得到的4个DNA里,1个DNA分子两条链都是15N(重带),其余3个为DNA分子两条链都是14N(轻带),离心结果对应①,A正确;
B、半保留复制时,每个子代DNA含一条母链和一条新链,繁殖两代得到的4个DNA里,2个DNA分子一条链是15N,一条链是14N(中带),2个DNA分子的两条链都是14N(轻带),离心结果对应②,B正确;
C、弥散复制时,亲本DNA被切割为小片段分散在子代DNA中,繁殖两代后所有DNA都同时含15N和14N,但密度介于中带和轻带之间,仅出现1条带但位置不是中带,不会对应③,C错误;
D、全保留复制繁殖一代时,得到1个DNA分子两条链都是15N(重带),另外1个DNA分子两条链都是14N(轻带),离心会出现两条带,若繁殖一代结果为③(仅中带),可直接排除全保留复制,D正确。。
3.遗传信息的传递与表达是细胞生命活动的核心,下列叙述正确的是( )
A.DNA复制、转录均以DNA的两条链为模板,翻译以mRNA为模板
B.真核细胞的转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质,二者完全独立
C.翻译过程中一种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸可由多种tRNA转运
D.密码子与反密码子的碱基配对方式,与DNA复制的碱基配对方式完全相同
【答案】C
【详解】A、DNA复制以DNA两条链为模板,转录仅以DNA的一条链为模板,翻译以mRNA为模板,A错误;
B、真核细胞转录主要发生在细胞核,翻译发生在细胞质的核糖体上,二者时空分离;线粒体、叶绿体中的基因可边转录边翻译,并非完全独立,B错误;
C、翻译过程中一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运(密码子的简并性),C正确;
D、密码子与反密码子的配对存在A-U、U-A,DNA复制的配对为A-T、T-A,二者配对方式不完全相同,D错误。
4.某科研小组在模拟“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列相关叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
第四组
大肠杆菌
未标记
用35S标记
未标记
用32P标记
噬菌体
用35S标记
未标记
用32P标记
未标记
A.第一组沉淀物是否出现放射性与搅拌是否充分无关
B.第二组实验不会在子代噬菌体中检测到放射性
C.若保温时间过长,第三组实验中子代噬菌体均能检测到放射性
D.若保温时间过长,第四组实验离心后可以在上清液检测到放射性
【答案】D
【详解】A、第一组搅拌不充分会导致噬菌体蛋白质外壳未完全脱离大肠杆菌,离心后沉淀物会出现少量放射性,A错误;
B、第二组中用35S标记大肠杆菌。噬菌体合成蛋白质时可以利用被标记的氨基酸作为原料,可以在子代噬菌体中能检测到放射性,B错误;
C、第三组用32P标记亲代噬菌体的DNA,而为子代噬菌体提供原料的大肠杆菌没有标记,因此新合成的子代噬菌体蛋白质均无放射性,只有继承了亲代噬菌体DNA的子代噬菌体具有放射性,因此子代噬菌体只有一部分有放射性,不可能都有放射性,这与保温时间无关,C错误;
D、第四组中用32P标记大肠杆菌,噬菌体进行复制时可以利用大肠杆菌中被标记的原料,使子代噬菌体带上放射性,若保温时间过长,离心后可以在上清液检测到放射性(来自子代噬菌体),D正确。
5.科学家在人体快速分裂的活细胞中(如癌细胞)发现了DNA的四螺旋结构,形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成立体的“G-四联体”(如图),G-四联体存在于调控基因,特别是癌症基因所在的DNA区域内。下列叙述中,正确的是( )
A.该结构由两条反向平行的脱氧核苷酸链形成
B.用DNA酶可打开该结构中的氢键
C.该结构中(A+G)/(T+C)的值等于1
D.该结构位置的发现可能为癌症靶向治疗提供新的治疗方向
【答案】D
【详解】A、由题干信息和图中实线可知,该结构由一条脱氧核苷酸链形成,A错误;
B、DNA酶的作用是水解DNA的磷酸二酯键,使DNA降解,打开氢键的是解旋酶,B错误;
C、双链DNA中(A+ G)/(T+C)的值等于1,而该结构为单链,(A+ G)/(T+C)的值不一定等于1,C错误;
D、由题干信息可知,该结构存在于癌细胞等快速分裂的细胞,且G-四联体存在于癌症基因所在的DNA区域内,因此该结构位置的发现可为癌症靶向治疗提供新的研究方向,D正确。
6.研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链称为前导链,该链连续延伸;另一条称为后随链,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过氢键相连
B.根据图1所示信息可知该种大肠杆菌的繁殖周期大约为20min
C.图2中DNA边解旋边复制的特点与PCR时相同
D.用3H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,最终只在子代噬菌体的DNA中检测到放射性
【答案】B
【详解】A、DNA分子单链中相邻的碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接,氢键是DNA双链之间互补配对碱基的连接方式,A错误;
B、初始1个14N/14N-DNA共含2条14N单链,由图1可知14N单链占总单链的1/8,可推知总单链数为16,总DNA分子数为8,即DNA复制了3次,培养总时长为60min,因此大肠杆菌繁殖周期约为20min,B正确;
C、细胞内DNA复制是边解旋边复制,PCR技术的过程为高温变性(DNA完全解旋)、低温复性、适温延伸,二者特点不同,C错误;
D、3H既可以标记DNA也可以标记蛋白质,噬菌体增殖时以大肠杆菌内被3H标记的原料合成自身的DNA和蛋白质外壳,因此子代噬菌体的DNA和蛋白质中都能检测到放射性,D错误。
7.T2噬菌体的线性DNA进入宿主后,通过末端序列的碱基互补配对首尾连接,形成暂时的环状中间体作为复制模板(复制方式与线性DNA相似)。如图表示T2噬菌体DNA复制的大致流程。下列叙述错误的是( )
A.酶A催化磷酸二酯键的形成,酶B催化磷酸二酯键的断裂
B.在T2噬菌体的线性DNA中,b链的5′端存在5′-GATCC-3′
C.环状中间体的复制具有半保留复制、2条子链均连续复制等特点
D.乳酸菌不能为T2噬菌体线性DNA的复制提供原料和能量等
【答案】C
【详解】A、酶A催化线性DNA连接成环状,需要形成磷酸二酯键,酶B催化环状DNA切割为线性子代DNA,需要断裂磷酸二酯键,A正确;
B、亲代噬菌体DNA的a链5'端是5'-GGATC-3',根据碱基互补配对,b链的5'端应存在互补序列5'-GATCC-3'(与a链3'端的-CTAG-配对),B正确;
C、DNA复制时,一条链是连续复制的(前导链),另一条链是不连续复制的(后随链),不存在2条子链均连续复制的情况,C错误;
D、T2噬菌体的宿主是大肠杆菌,不能侵染乳酸菌,乳酸菌无法为其DNA复制提供原料和能量,D正确。
8.图甲所示为基因表达过程,图乙为中心法则,①→⑤表示生理过程。下列叙述错误的是( )
A.图甲所示过程为图乙中的①②③
B.图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④
C.若红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,则会影响翻译过程
D.图甲所示可能为原核生物的基因表达过程,需要多种酶参与
【答案】A
【详解】A、图甲为边转录边翻译的基因表达过程,仅对应图乙中的②转录、③翻译,不存在①DNA复制过程,A错误;
B、①DNA复制的碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C,无A与U配对;②转录(DNA→RNA)存在DNA的A与RNA的U配对,③翻译(mRNA与tRNA互补配对)存在mRNA的A与tRNA的U配对,④RNA复制(RNA→RNA)存在RNA的A与互补RNA的U配对,三个过程均存在A与U配对,B正确;
C、翻译过程中核糖体需要沿mRNA移动读取密码子合成多肽链,若红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,会直接阻碍翻译过程的进行,C正确;
D、图中转录和翻译同时进行,没有核膜阻隔,是原核生物基因表达的特点,转录、翻译过程都需要多种酶的催化,D正确。
9.科学家研究出番茄响应渗透胁迫的新机制:番茄通过介导乙烯与脱落酸(C15H20O4)之间的作用来调节活性氧自由基(ROS)量和气孔运动,从而提高番茄对渗透胁迫的适应性,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A.植物任何部位均可合成乙烯,在渗透胁迫下,乙烯增多会抑制ROS合成
B.渗透胁迫通过影响基因A的表达促进脱落酸合成,体现了基因对生物性状的直接控制
C.在调节番茄渗透胁迫下的适应过程中,乙烯和脱落酸起协同作用
D.ABA在渗透胁迫下会促进气孔关闭,进而引起番茄光合速率下降
【答案】B
【详解】A、乙烯在植物任何部位均可合成,据图可推知,在渗透胁迫下乙烯增多,通过一系列途径抑制ROS合成,A正确;
B、据题干可知,脱落酸的化学本质不是蛋白质,故渗透胁迫通过影响A基因的表达促进相关酶的合成,进而促进脱落酸的合成,体现了基因对生物性状的间接控制,即基因通过控制酶的合成来控制细胞代谢,进而控制生物性状,B错误;
C、据图可知,在调节番茄渗透胁迫下适应的过程中,脱落酸通过促进气孔关闭来促进番茄产生渗透胁迫适应,乙烯通过一系列途径抑制ROS产生来促进番茄产生渗透胁迫适应,故在调节番茄渗透胁迫下适应的过程中,乙烯和脱落酸起协同作用,C正确;
D、由图可知,ABA在渗透胁迫下会促进气孔关闭,从而减少水分散失,但气孔关闭可导致CO2供应减少,从而降低番茄光合速率,D正确。
10.(2026·沈阳二中模拟)下图是关于DNA的某生理过程示意图(右下角不慎被撕毁),其中①②③代表核苷酸短链,箭头方向表示短链的延伸方向。下列叙述错误的是( )
A.DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
B.在能量的驱动下,酶1向左移动,将该DNA的a、b链解开
C.①②③连接形成的长链将与a链盘绕成双螺旋结构
D.a链甲基化通过抑制图示过程从而使生物表型发生可遗传的变化
【答案】D
【详解】A、DNA 分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,碱基排列在内侧,这是 DNA 双螺旋结构的基本特点之一,A正确;
B、酶 1 是解旋酶,它需要消耗 ATP(能量)来破坏氢键,解开 DNA 双链; 从图中可以看到,已经解开的双链在酶 1 的右侧,因此解旋酶需要向左移动,继续解开前方的双链,保证复制叉的推进,B正确;
C、①②③是正在延伸的核苷酸短链,它们连接形成的长链是DNA的子链,最终会与a链(母链)盘绕成双螺旋结构,这符合DNA复制的过程,C正确;
D、a链甲基化并不影响图示的DNA的复制过程,D错误。
11.(新情境)研究者利用某种RNA聚合酶(T7RNAP)、通用型启动子 PBAD(被工程菌RNA聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被T7RNAP识别)来构建酪氨酸酶(催化黑色素形成)的光控表达载体(含大观霉素抗性基因),将其转入驹形杆菌筛选后大量培养,相关原理如图。下列分析错误的是( )
A.T7RNAP可识别结合PT7驱动基因转录
B.可使用含大观霉素的培养基大量培养新型菌株
C.启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7
D.只有在蓝光照射下基因1才可以转录
【答案】C
【详解】A、题干明确说明PT7仅被T7RNAP识别,因此T7RNAP可结合PT7驱动下游基因转录,A正确;
B、该载体携带大观霉素抗性基因,可作为筛选标记,因此可用含大观霉素的培养基培养保留成功转入载体的菌株,B正确;
C、基因2、基因3需要先表达出T7RNAP的两个片段,才能在蓝光下组装出活性T7RNAP,因此二者的启动子②、③都要能被工程菌自身RNA聚合酶识别,均为PBAD;基因1是受T7RNAP调控的目的基因,启动子①应为PT7。即启动子①②③依次为PT7、PBAD、PBAD,C错误;
D、只有蓝光照射才能形成有活性的T7RNAP,进而启动PT7下游基因1的转录,避光时T7RNAP无活性,基因1无法转录,因此只有蓝光照射下基因1才能转录,D正确。
12.DNMT3蛋白作为DNA甲基化转移酶,可使p62基因启动部位的部分胞嘧啶甲基化,调控基因表达。DNMT3蛋白的合成和作用过程如图所示(部分密码子及其对应的氨基酸:5′GGC3′—甘氨酸;5′CCG3′—脯氨酸;5′GCC3′—丙氨酸;5′CGG3′—精氨酸)。下列叙述错误的是( )
A.图中过程①需RNA聚合酶的参与,加工过程存在磷酸二酯键的断裂
B.若β链为模板链,框中DNA片段合成的RNA序列为5′UUGCCA3′
C.图中物质a是含有3个碱基的tRNA,其所携带的氨基酸是精氨酸
D.p62基因启动部位部分胞嘧啶甲基化未改变DNA的碱基序列且可遗传给子代
【答案】C
【详解】A、图中过程①为转录过程,需RNA聚合酶的参与,加工过程使RNA变短,因此存在磷酸二酯键的断裂,A正确;
B、若β链为模板链,框中DNA片段合成的RNA序列为5′UUGCCA3′,B正确;
C、图中物质a是tRNA,其内不止3个碱基,其反密码子为3′GCC5′,对应的密码子是5′CGG3′,即其所携带的氨基酸是精氨酸,C错误;
D、DNMT3蛋白作为DNA甲基化转移酶,可使p62基因启动部位的部分胞嘧啶甲基化,为表观遗传,因此p62基因启动部位部分胞嘧啶甲基化未改变DNA的碱基序列且可遗传给子代,D正确。
13.研究发现在炎症因子TNFα刺激下,KLF5蛋白能诱导乳腺癌细胞中IGFL2-AS1基因和IGFL1基因的转录,具体作用机制如图所示。图中①~⑦代表相关生理过程。其中miRNA与RISC结合形成的RISC-miRNA复合物通过识别和结合靶mRNA,使靶mRNA降解。下列分析正确的是( )
A.图中过程⑤中核糖体移动的方向为由右向左
B.KLF5识别基因的调控区后,可能与DNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录
C.若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,则会促进乳腺癌细胞的增殖
D.IGFL2-AS1基因转录的RNA和RISC竞争性地与miRNA结合,会促进⑦过程
【答案】C
【详解】A、过程⑤为翻译的过程,翻译的方向是由肽链短→长的方向,核糖体移动的方向是左→右,A错误;
B、据图分析可知,KLF5蛋白识别基因的调控区后,可能与RNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录,B错误;
C、若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,⑦被抑制,进而使IGFL1的表达量提高,表现为对乳腺癌细胞增殖有促进作用,C正确;
D、miRNA既可以与IGFL2-AS1基因转录的RNA结合,又可以与RISC结合形成RISC-miRNA复合物。如果提高IGFL2-AS1基因转录水平,则会抑制IGFL1基因转录产生的mRNA与RISC-miRNA结合,即表现为对⑦的抑制作用,D错误。
14.组蛋白乙酰化是一种重要的表观遗传修饰,由乙酰转移酶(HAT)和去乙酰化酶(HDAC)共同调节,影响染色质结构及基因表达,通常情况下,组蛋白的乙酰化促进转录。下列叙述正确的是( )
A.组蛋白乙酰化直接改变了DNA的碱基序列,从而影响基因表达
B.组蛋白乙酰化使染色质结构变得松散,通常有利于基因的转录
C.这种修饰只能在真核细胞中进行,因此原核细胞不存在表观遗传
D.HDAC抑制剂可用于治疗因基因过度乙酰化而导致的疾病
【答案】B
【详解】A、组蛋白乙酰化属于表观遗传修饰,表观遗传的特点是不改变DNA的碱基序列,仅通过改变染色质结构等方式影响基因表达,A错误;
B、由图示和题干信息可知,组蛋白乙酰化后染色质结构变得松散,更有利于RNA聚合酶与DNA结合启动转录过程,通常有利于基因的转录,B正确;
C、表观遗传不是真核生物特有的调控机制,原核生物也存在DNA甲基化等表观遗传修饰,C错误;
D、HDAC是去乙酰化酶,作用是去除组蛋白的乙酰基,HDAC抑制剂会抑制HDAC的功能,使组蛋白乙酰化程度升高,会加重因基因过度乙酰化导致的疾病,无法用于该类疾病的治疗,D错误。
15.下图表示人体卵清蛋白基因的表达过程,图中的阴影部分表示编码氨基酸的DNA片段,下方数字为对应片段的碱基对数。下列相关叙述正确的是( )
A.起始密码子是位于卵清蛋白基因首端的三个相邻碱基
B.卵清蛋白基因的终止子存在于7号片段内,是转录终止的信号
C.发生在卵清蛋白基因非编码区的碱基的改变引起的变异属于基因突变
D.翻译时,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,该过程存在A-T碱基配对
【答案】C
【详解】A、起始密码子是mRNA上的三个相邻碱基,起始密码子不存在于DNA(基因)上,A错误;
B、终止子是DNA上转录终止的信号,属于基因的非编码序列,不编码氨基酸;题干说明阴影是编码氨基酸的DNA片段,因此终止子不在编码氨基酸的7号片段内,B错误;
C、基因突变的定义是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失、替换,引起基因结构的改变;非编码区也是基因的组成部分,基因非编码区的碱基改变属于基因突变,C正确;
D、翻译过程中碱基配对发生在mRNA和tRNA之间,配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G,不存在A-T碱基配对,D错误。
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
16.研究人员用T4噬菌体侵染大肠杆菌,将感染的大肠杆菌置于含3H标记的培养基中培养,在不同感染时间利用放射性分离技术提取菌体中的总RNA.将总RNA分别与一定量的T4噬菌体DNA和大肠杆菌DNA杂交,并检测各组杂交分子的放射性强度,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.培养基中应加入含3H的尿嘧啶,不能用胸腺嘧啶
B.该实验为对比实验,两组均为实验组,不存在对照
C.推测随感染时间延长,大肠杆菌中合成的子代T4噬菌体所需蛋白质增多
D.实验结果说明T4噬菌体侵染后可能抑制了大肠杆菌基因的转录
【答案】ACD
【详解】A、实验中标记的是RNA(因为要检测转录产物 mRNA),而 RNA 特有的碱基是尿嘧啶(U),DNA 特有的碱基是胸腺嘧啶(T)。 用3H- 尿嘧啶可以特异性标记新合成的 RNA;若用3H- 胸腺嘧啶,会同时标记 DNA,干扰实验结果,A正确;
B、对比实验(相互对照)的定义:两个或多个实验组,通过对比结果来探究某种因素的影响,两组本身互为对照。 本实验中,“与 T4 噬菌体 DNA 杂交组” 和 “与大肠杆菌 DNA 杂交组”,通过对比两者的放射性变化,分别反映噬菌体和大肠杆菌基因的转录情况,属于相互对照,并非不存在对照,B错误;
C、子代 T4 噬菌体的蛋白质,是以噬菌体转录的 mRNA 为模板,在大肠杆菌的核糖体上合成的。 曲线显示:随感染时间延长,与 T4 噬菌体 DNA 杂交的放射性强度升高,说明噬菌体的 mRNA 越来越多,翻译出的子代噬菌体蛋白质也随之增多,C正确;
D、曲线显示:随感染时间延长,与大肠杆菌 DNA 杂交的放射性强度逐渐降低,说明大肠杆菌的 mRNA 合成减少,直接反映了大肠杆菌基因的转录被抑制,D正确。
17.下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图,下列叙述正确的是( )
A.DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸,酶②催化碱基对之间的连接
B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的
C.解旋酶能使双链DNA解开,并且需要消耗ATP
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
【答案】BC
【详解】A、酶①为解旋酶,作用是断裂DNA双链间的氢键,解开双螺旋结构,不会将DNA水解为脱氧核苷酸;酶②为DNA聚合酶,催化的是脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成,碱基对之间的氢键可自动形成,不需要酶催化,A错误;
B、真核细胞DNA复制的特点是边解旋边复制,解旋和复制过程同时进行,B正确;
C、解旋酶断裂氢键、解开DNA双链的过程需要消耗能量,由ATP提供,C正确;
D、DNA复制为半保留复制,新的DNA分子由一条母链和一条新合成的子链通过氢键结合形成,并非两条新子链结合形成新DNA,D错误。
18.(2026·辽宁沈阳市东北育才学校模拟)将某精原细胞的1号和2号染色体各一条用32P标记后,再将该精原细胞置于不含32P的培养液中培养,得到4个子细胞,检测子细胞中的标记情况。该精原细胞可能进行了:①两次有丝分裂;②有丝分裂和减数分裂Ⅰ;③减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ;若不考虑染色体互换和变异,则下列叙述错误的是( )
A.若只有2个子细胞含32P,则一定为①
B.若3个子细胞含32P,则一定为①
C.若4个子细胞中均含32P,则一定为③
D.①②③都不会出现只有一个子细胞含32P的结果
【答案】ABC
【详解】初始共2条双链均被32P标记的染色体,DNA半保留复制后,最终带标记的DNA分配规律如下:①两次有丝分裂:第一次有丝分裂后,2个子细胞都含标记;第二次有丝分裂时,每个子细胞最少产生1个含标记的子细胞,因此总含标记子细胞数为1+1=2、1+2=3、2+2=4,不可能出现仅1个含标记。
②先有丝分裂再减数分裂Ⅰ:有丝分裂后得到的2个子细胞都含标记;再进行减数分裂Ⅰ,每个子细胞最少产生1个含标记的子细胞,因此总含标记子细胞数为1+1=2、1+2=3、2+2=4,不可能出现仅1个含标记。
③直接减数分裂:复制后每个标记染色体的两个染色单体都带标记,若2个标记染色体进入同一个次级精母细胞,该次级分裂产生的2个子细胞都含标记,另一个次级无标记,总共有2个含标记;若2个标记进入不同次级,每个次级分裂都产生2个含标记,总共有4个含标记,不可能出现仅1个含标记。
所以若只有2个子细胞含32P,可能为①②③,若3个子细胞含32P,可能为①②,若4个子细胞含32P,可能为①②③,ABC错误,D正确。
19.(新情境)图示拟南芥通过合成siRNA(短链非编码RNA)介导的DNA甲基化途径。下列相关叙述正确的有( )
A.图中DNA片段的模板链5'端在b侧
B.PolⅣ、RDR2、PolⅤ均为RNA聚合酶
C.DCL3作用于磷酸二酯键将dsRNA切割为siRNA
D.AGO4-单链siRNA复合物能定位靶标RNA并促进DNA甲基化
【答案】BCD
【详解】A、RNA的转录方向是5'→3',模板链的方向与转录方向相反。从图中Pol IV、Pol V的转录方向可知,DNA 模板链的5'端在a侧,3'端在b侧,A错误;
B、Pol IV、Pol V是植物特有的RNA聚合酶,以DNA为模板合成RNA;RDR2是RNA依赖的 RNA聚合酶,以 RNA为模板合成双链RNA(dsRNA),三者本质上都属于RNA聚合酶,B正确;
C、DCL3是核糖核酸酶,能够识别并切割双链RNA(dsRNA),作用于核苷酸之间的磷酸二酯键,将其切割为短链siRNA,C正确;
D、从图中可以看出,单链siRNA与AGO4结合形成复合物,该复合物能定位到Pol V转录的靶标RNA上,进而招募DRM2等酶,促进下游DNA序列发生甲基化修饰,D正确。
20.(新情境)RNA的生命周期包括转录、剪接、核输出、翻译和降解多个阶段。具有特殊生命周期的RNA分子分为长寿命RNA和短寿命RNA,细胞中的多数RNA分子为短寿命RNA.例如,mRNA的平均寿命可能只有几分钟到几小时。其中,RNA修饰作为转录和剪接两阶段间的重要组成部分,通过多种修饰对RNA分子进行调控。RNA的生命周期和mRNA和tRNA两种分子的RNA修饰分别如下图所示(图1和图2)。下列叙述正确的是( )
注:(1)①sRNA是一类长度较短且不编码蛋白质的非编码RNA,广泛存在于原核和真核生物中,参与发育、代谢、基因组稳定等关键生命进程;②IncRNA:长链非编码RNA:(2)①m6A:N6-甲基腺苷;②m5C:5-甲基胞嘧啶;③m1A:1-甲基腺苷;④m7:G7-甲基鸟苷;⑤ac4C:N4-乙酰胞苷;⑥Ψ:假尿嘧啶;⑦A-to-1:腺苷到肌苷(RNA编辑方式)。
A.RNA作为中心法则的核心成分,其携带的遗传信息可实现从RNA流向DNA以及从RNA流向RNA
B.RNA生命周期的客观存在,确保了分子水平、细胞水平、个体水平和群体水平维持稳态
C.RNA修饰后,相关RNA分子的碱基序列保持不变,因而该变化不会影响基因对进行有性生殖的生物体表观遗传的发生
D.长寿命RNA主要分布在真核生物细胞的细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体中和原核生物细胞的拟核和核糖体中,短寿命RNA主要分布在真核生物细胞与原核生物细胞的细胞质中
【答案】ABD
【详解】A、某些RNA的逆转录病毒,其遗传信息可从RNA流向DNA,同时某些RNA复制病毒,其遗传信息可由RNA流向RNA,A正确;
B、RNA 的转录、剪接、翻译、降解等过程,以及各类 RNA 修饰,都会在分子层面调控基因表达,进而维持细胞、个体的稳态,B正确;
C、表观遗传是 DNA 序列不变但基因表达可遗传的变化,而 RNA 修饰(如 m⁶A)属于表观遗传调控的一部分,会影响基因表达,C错误;
D、长寿命RNA包括rRNA是核糖体的主要组成成分,且rRNA的合成与核仁有关,rRNA主要分布在真核生物细胞的细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体中和原核生物细胞的拟核和核糖体中,短寿命RNA如mRNA主要在细胞质中参与翻译,因此短寿命RNA主要分布在真核生物细胞与原核生物细胞的细胞质中,D正确。
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(18分,每空1分)如图1为DNA分子结构示意图,图2为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指的泡状结构叫做DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。请据图回答下列问题:
(1)在“肺炎链球菌的转化实验”中选用细菌作为实验材料的优点主要有_______。艾弗里实验中自变量控制运用了______原理。
(2)1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为:DNA的两条单链按________方式盘旋呈双螺旋结构,其基本骨架由______构成;碱基排列在内侧。在DNA分子中,遗传信息蕴藏在______。图1中由①②③构成的④称为______。从图2可以看出,DNA复制有多个起点,其意义在于______;复制泡大小不一,说明______。DNA复制所需基本条件主要包括______(答出4项)等。根尖分生区细胞DNA的复制发生在______时期,DNA准确复制的原因是______。
(3)在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份的原因是该DNA分子具有______性,DNA分子具有这种特性的原因是______。
(4)DNA单链3′端存在的基团是______(填“磷酸基团”或“羟基”)。DNA子链的延伸方向只能从5'向3'进行。DNA复制过程中前导链是连续合成的,后随链不能连续合成,原因是______。下图为一个复制泡,请完善图中子链DNA片段延伸的情况______。
(5)研究发现,DNA复制过程中会通过DNA连接酶将不连续合成的DNA单链片段连接起来。若抑制细胞中DNA连接酶的活性,可使DNA复制产生的子代DNA片段呈下图的状态,该DNA的复制起点是______(填下图中字母)。
(6)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果______(“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是______。
【答案】(18分,每空1分)
(1)个体很小,结构简单,繁殖快 减法
(2)反向平行 磷酸和脱氧核糖交替连接 碱基的排列顺序中 鸟嘌呤脱氧核苷酸 提高了复制速率 多个复制起点并非同时启动,有先有后进行边解旋边复制 模板、酶、原料和能量 有丝分裂前的间期 DNA独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板;碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行
(3)特异性 DNA分子的碱基具有特定的排列顺序
(4)羟基 后随链合成方向与解旋酶移动方向相反
(5)BD
(6)不能 处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同
【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】(1)肺炎链球菌作为实验材料的优点:个体微小,结构简单,繁殖快,便于快速观察实验结果。艾弗里实验中通过去除提取物中的某种成分,观察其是否仍能实现转化,从而确定该成分的作用,利用了自变量控制的原理:减法原理。
(2)① DNA 两条链的盘旋方式:反向平行(两条链的 5'→3' 方向相反)。
② DNA 基本骨架的构成:磷酸和脱氧核糖交替连接。
③ 遗传信息的储存位置:碱基的排列顺序中(碱基序列的多样性决定了遗传信息的多样性)。
④ 图 1 中②(脱氧核糖)、③(磷酸)、④(碱基)构成的结构:鸟嘌呤脱氧核苷酸(图中④为鸟嘌呤,故为鸟嘌呤脱氧核苷酸)。
⑤ DNA 复制多个起点的意义:提高了复制速率(多起点同时复制,缩短复制时间)。
⑥ 复制泡大小不一的原因:多个复制起点并非同时启动,有先有后进行边解旋边复制
(启动时间不同,导致复制泡扩展程度不同)。
⑦ DNA 复制的基本条件:模板(DNA 双链)、酶(解旋酶、DNA 聚合酶等)、原料(四种游离的脱氧核苷酸)、能量。
⑧ 根尖分生区细胞 DNA 复制的时期:有丝分裂的间期(细胞分裂间期完成 DNA 复制和蛋白质合成)。
⑨ DNA 准确复制的原因:DNA 独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板;碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
(3)① DNA 鉴定身份的原因:特异性(每个个体的 DNA 碱基序列具有独特性)。
② DNA 具有特异性的原因:DNA 分子的碱基具有特定的排列顺序(不同个体的碱基序列不同)。
(4)① DNA 单链 3' 端存在的基团:羟基(DNA 链的 3' 端为羟基,5' 端为磷酸基团)。
② 后随链不连续合成的原因:后随链的合成方向与解旋酶的解旋方向相反(DNA 聚合酶只能从 5'→3' 方向合成,后随链的模板链方向为 3'→5',因此只能分段合成)。
③ 子链 DNA 片段延伸情况:见答案
(5)DNA 的复制起点是B、D(DNA 连接酶缺陷时,后随链的片段无法连接,因此不连续片段的3'是复制起点,图中子链的不连续片段的3'位于 B、D 处,说明这两处是复制起点)。
(6)① 实验结果:不能。
② 理由:处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同(半保留复制的子 DNA 含 1 条标记链 + 1 条未标记链;全保留复制的子 DNA 含 2 条标记链或 2 条未标记链,但处理成单链后,标记与未标记的单链比例均为 1:1,无法区分)。
22.(2026·龙东联盟调研)(8分,每空1分)人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程,回答下列有关问题:
(一)为研究R型菌转化为S型菌的转化物质是DNA还是蛋白质,科学家进行了肺炎链球菌体外转化实验,部分实验流程如图1所示。
(二)科学家曾提出关于DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图2)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图3)。
(1)步骤①中加入酶处理S型菌匀浆的目的是________,在实验变量的控制上采用了________原理。
(2)步骤⑤中,通过涂布分离后可通过_________检测细菌类型,若观察到DNA酶处理组的培养基上有________(填“R型菌”“S型菌”或“R型菌和S型菌”)的菌落,蛋白酶处理组的培养基上有________(填“R型菌”“S型菌”或“R型菌和S型菌”)的菌落,则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。
(3)第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,则可以排除__________。第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,可以确定__________。
(4)若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,提取第三代细菌DNA离心后,试管中会出现__________。
【答案】(8分,每空1分)
(1)去除匀浆中的蛋白质或DNA 减法
(2)肉眼观察菌落大小、颜色、形态或显微镜鉴定细胞形态 R型菌 R型菌和S型菌
(3)全保留复制 半保留复制
(4)1条中带和1条轻带
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点,第一代的DNA分子应一条链含15N,一条链含14N。
【详解】(1)步骤①中加入酶处理S型菌匀浆的目的是去除匀浆中的蛋白质或DNA,这是实验变量控制采用的减法原理。
(2)步骤⑤中,通过涂布分离后可通过肉眼观察菌落大小、颜色、形态或显微镜鉴定细胞形态检测细菌类型。若观察到DNA酶处理组的培养基上有R型菌的菌落,蛋白酶处理组的培养基上有R型菌和S型菌的菌落,则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。
(3)第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,则可以排除全保留复制,但不能肯定是半保留复制或分散复制,继续做子代ⅡDNA密度鉴定,若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制。
(4)若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA只有两条链均为14N,或一条链含有14N,一条链含有15N两种类型,因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带。
23.(10分,每空1分)材料一:“DNA是遗传物质”的探索是一个漫长、复杂的过程,以下为探索过程的三个经典实验。1928年,格里菲思用肺炎链球菌在小鼠体内进行著名的转化实验(图1);紧接着艾弗里团队在体外证明“DNA是遗传物质”(图2);随后美国遗传学家赫尔希和助手蔡斯完成了另一个有说服力的实验——T2噬菌体侵染细菌实验(图3)。回答下列问题。
(1)格里菲思通过图1的四组实验结果得出什么实验结论?____________________。
图2实验中,_____组(填序号)对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。在T2噬菌体侵染细菌实验中(如图3所示),试管a、b中保温时间和上清液放射性强度的关系分别为__________。
(2)艾弗里实验和T2噬菌体侵染细菌实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是_____________________________。一个DNA双链均被32P 标记的噬菌体侵染只含 31P 的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。含32P 与只含31P 的子代噬菌体的比例为_____。
材料二:科研人员发现,某些基因转录形成的mRNA分子难以与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时非模板链与RNA-DNA杂交体共同构成R环结构,如图所示。请回答下列有关问题:
(3)该科研人员研究的图示基因不属于核基因,理由是______________。酶A表示的是_____________。一个DNA分子经过程②可形成多种mRNA,原因是______________________。
(4)在mRNA的起始密码子之后连续插入3个尿嘧啶核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多了一个氨基酸之外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明________________。基因中含G—C碱基对较多的片段更易形成R环,原因是_________________。
【答案】(10分,每空1分)
(1)加热致死的S型细菌中含有能促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子(答出加热致死的S型细菌中有转化因子即可 ①⑤ ④②
(2)设法分别研究DNA和蛋白质各自效应(答出将DNA与其他物质分离即可) 1:49
(3)图示过程②转录和过程③翻译同时进行,核基因表达过程中是先转录后翻译 DNA聚合酶 过程②为转录,转录的单位为基因,一个DNA分子上有多种基因 (合理即可)
(4)mRNA三个相邻的碱基决定一个氨基酸 G-C之间形成三个氢键,A-U、T-A之间形成两个氢键,基因中G-C碱基对较多,转录形成的mRNA与模板链之间的氢键数目越多,结构越稳定,二者越不容易分离,更易形成R环(合理即可)
【分析】1、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验结论:已经加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
2、 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验结论:DNA是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质。
3、 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验结论:DNA是噬菌体的遗传物质。
【详解】(1)格里菲思往小鼠体内注射R型活菌,小鼠不死亡;注射S型活菌,小鼠死亡;注射加热致死的S型细菌,小鼠不死亡;同时注射R型活菌和加热致死的S型细菌,小鼠死亡,且从小鼠尸体内分离出有致病性的S型活菌,通过图1的四组实验结果可以推断:加热致死的S型细菌中含有能促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中:结果出现了S型活细菌。然后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验,结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍然具有转化活性;用DNA酶处理后细胞提取物就失去了转化活性。图2实验中,①⑤组对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。在T2噬菌体侵染细菌实验中,35S标记T2噬菌体的蛋白质,用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌离心后,试管a上清液放射性较高,且上清液放射性强度不会随保温时间的增加而增强;32P标记噬菌体的DNA,用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,在一段时间内,由于噬菌体的DNA注入大肠杆菌细胞内,搅拌离心后,试管b上清液放射强度随保温时间的增加而降低;超过一定时间后,由于子代噬菌体从大肠杆菌细胞内释放出来,搅拌离心后,试管b上清液放射强度随保温时间的增加而增强。即试管a、b中保温时间和上清液放射性强度的关系分别为④②。
(2)肺炎链球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,最关键的实验设计思路是设法分别研究DNA和蛋白质各自效应。一个DNA双链均被32P 标记的噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体,DNA的复制方式为半保留复制,子代噬菌体中有98个只含31P,有2个含32P,故含32P 与只含31P 的子代噬菌体的比例为1:49。
(3)由图可知,该基因的转录(②)和翻译(③)过程同时进行,说明该基因不是核基因。过程①表示DNA复制,因此酶A是DNA聚合酶。过程②表示转录,转录的单位为基因,一个DNA分子含有很多个基因,可以通过转录形成多种mRNA。
(4)在mRNA的起始密码子之后插入3个尿嘧啶核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多了一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,可说明mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。G-C之间形成三个氢键,A-U、T-A之间形成两个氢键,基因中含G—C碱基对多的地方,DNA模板链与mRNA之间形成的氢键更多,结构越稳定,mRNA不易脱离模板链,故更易形成R环。
24.(11分,每空1分)甲状腺激素(TH)有T3和T4两种类型,TH与受体(THR)结合后,转录因子及RNA聚合酶P才能与靶基因结合并发挥功能。下图表示甲状腺激素对人体细胞的作用机制部分示意图(图中PB是运输T3和T4的血浆运载蛋白)。
回答下列问题。
(1)人体内TH的分泌量直接受到________分泌的________激素的调节。激素调节的特点是:________。(答2点)
(2)T3、T4进入靶细胞后,其中的________能解除THR对靶基因表达的________作用,使RNA聚合酶与靶基因上的________结合,并通过③、④过程形成肽链。图中的a、b、c、d四条肽链最终的氨基酸序列________(填“相同”,“不同”或“无法确定”),判断依据是________。
(3)在某甲亢患者体内检测到TRA(一种抗体)的水平过高,该抗体能________(填“激活”、“抑制”、或“不产生特定的作用”)位于________细胞上的促甲状腺激素的受体。
(4)若该靶细胞是短时间饥饿状态下小鼠的肝细胞,则功能蛋白产生的生理效应除促进葡萄糖和脂肪的氧化分解、促进蛋白质代谢外,还有________等作用。
【答案】(11分,每空1分)
(1)垂体 促甲状腺(TSH) 通过体液进行运输;作用于靶细胞、靶器官(可以与其表面的特异性受体结合传递信息);作为信使传递信息(激素一经靶细胞接受并起作用后就灭活了);微量和高效(两点即可)
(2)T3 抑制 启动子(RNA聚合酶结合位点) 相同 四条肽链以同一条mRNA为模板合成
(3)激活 甲状腺
(4)促进肝糖原分解
【详解】(1)甲状腺激素分级调节:下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素。激素四大特点:微量高效、体液运输、作用于靶细胞靶器官、起作用后被灭活,任选两条作答。
(2)只有T3与THR结合,解除THR对基因转录的抑制;RNA聚合酶结合基因的启动子启动转录;多条核糖体结合同一条mRNA同时翻译,模板mRNA一致,因此四条多肽氨基酸序列相同。
(3)甲亢由抗体TRA异常激活甲状腺细胞膜上TSH受体,使甲状腺持续大量分泌甲状腺激素。
(4)饥饿时血糖偏低,甲状腺激素促进肝糖原分解补充葡萄糖,同时加速糖、脂肪、蛋白质氧化供能,升高维持血糖。
25.(2026·黑吉辽蒙真题)(8分,每空1分)我国科学家在半矮秆水稻性状改良研究领域中取得了突破性进展。
(1)已知水稻高秆和半矮秆性状受一对等位基因SD1/sd1控制。SD1基因编码有功能的赤霉素20-氧化酶,催化底物产生赤霉素,控制高秆性状;sd1基因不能产生有功能的酶,控制半矮秆性状。杂交结果说明高秆对半矮秆为显性,从基因型和基因产物功能的角度,对此结论的解释是________。
(2)半矮秆稻抗倒伏,但高氮肥下才能高产。为使其在低氮肥下高产,科学家找到一种名为“千粒稻”的高秆水稻,该水稻具有低氮肥下高产的相关基因。为寻找该基因,将千粒稻与半矮秆稻杂交,筛选________性状的半矮秆子代,再与________杂交。重复以上操作,得到一系列只包含一小段千粒稻染色质但低氮肥高产的杂交品系(C系)。上述过程是为了尽可能避免________流入C系,以缩小筛选范围。
(3)从C系中筛选到一段DNA序列,命名为qINCA2.qINCA2与半矮秆稻的同源序列INCA2只有一个核苷酸差异,均不编码蛋白质。在低氮肥条件下,INCA2导致局部染色质成为稳定的环,把RCN2基因“锁”在其中(下图b),而qINCA2没有使染色质成环能力(下图c)。
qINCA2控制低氮肥高产性状的分子水平解释为________。
(4)基于以上机制欲用基因组编辑技术(可以精准快速改变DNA序列)改造另一种氮肥依赖型半矮秆稻品种,培育低氮肥高产型纯合子。合理的方案是先编辑该半矮秆稻的________,筛选得到低氮肥高产型第一代基因组编辑水稻。由于该水稻可能是________,需再让其进行________,然后从中筛选获得目标水稻。
【答案】(8分,每空1分)
(1)杂合子基因型为SD1sd1,其中SD1可编码产生有功能的赤霉素20-氧化酶,合成赤霉素,表现为高秆,因此高秆对半矮秆为显性
(2)低氮肥高产 半矮秆稻 千粒稻其余染色质(DNA)
(3)qINCA2没有使染色质成环的能力,无法将RCN2基因锁定,RCN2基因可以正常转录、翻译(正常表达),合成RCN2蛋白,因此水稻在低氮肥条件下表现高产
(4)INCA2基因 杂合子 自交
【详解】(1)显性性状的定义是:杂合子所表现出的性状为显性性状。结合题干信息,只要携带SD1基因就能合成有功能的酶,产生赤霉素,表现高秆,因此高秆对半矮秆为显性。
(2)该过程是通过回交逐步定位目的基因:首先需要筛选获得符合要求的低氮肥高产性状的半矮秆子代,之后与亲本半矮秆稻回交,重复操作后,可淘汰千粒稻中除目的基因所在片段外的其余染色质/DNA,仅保留带目的基因的小段千粒稻染色质,缩小筛选范围。
(3)从题图可知:半矮秆稻的INCA2使染色质成环,抑制RCN2表达,导致低氮肥低产;而千粒稻的qINCA2不能成环,RCN2可正常表达,因此实现低氮肥高产。
(4)待改造的半矮秆稻含INCA2,因此需要编辑其INCA2基因,使其突变为qINCA2类型;水稻是二倍体,一次编辑通常仅改变一对同源染色体中的一个INCA2基因,因此第一代编辑水稻一般为杂合子;杂合子自交后会发生性状分离,可从后代中筛选得到纯合的低氮肥高产目标植株。
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第六单元 遗传的分子基础
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.(科学史)科学的发现离不开科学实验和科学方法。下列有关叙述正确的是( )
A.沃森和克里克构建物理模型,揭示了DNA 的双螺旋结构
B.梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法和差速离心法进行实验,证明了DNA 是半保留复制
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验结果证明DNA 是主要的遗传物质
D.孟德尔发现遗传定律和萨顿提出基因在染色体上均运用了假说一演绎法
2.为探究DNA的复制方式是全保留复制、半保留复制还是弥散复制(复制时亲本DNA双链被切割成小片段,分散在新合成的两条DNA链中),研究人员拟将15N标记的细菌接种到普通培养基(只含14N)中连续繁殖两代并提取DNA进行离心,预期的离心结果有如下三种。下列说法错误的是( )
A.若离心结果为①,则为全保留复制
B.若离心结果为②,则为半保留复制
C.若为弥散复制,则预期离心结果应为③
D.若转移培养基后繁殖一代的结果为③可排除全保留复制
3.遗传信息的传递与表达是细胞生命活动的核心,下列叙述正确的是( )
A.DNA复制、转录均以DNA的两条链为模板,翻译以mRNA为模板
B.真核细胞的转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质,二者完全独立
C.翻译过程中一种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸可由多种tRNA转运
D.密码子与反密码子的碱基配对方式,与DNA复制的碱基配对方式完全相同
4.某科研小组在模拟“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列相关叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
第四组
大肠杆菌
未标记
用35S标记
未标记
用32P标记
噬菌体
用35S标记
未标记
用32P标记
未标记
A.第一组沉淀物是否出现放射性与搅拌是否充分无关
B.第二组实验不会在子代噬菌体中检测到放射性
C.若保温时间过长,第三组实验中子代噬菌体均能检测到放射性
D.若保温时间过长,第四组实验离心后可以在上清液检测到放射性
5.科学家在人体快速分裂的活细胞中(如癌细胞)发现了DNA的四螺旋结构,形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成立体的“G-四联体”(如图),G-四联体存在于调控基因,特别是癌症基因所在的DNA区域内。下列叙述中,正确的是( )
A.该结构由两条反向平行的脱氧核苷酸链形成
B.用DNA酶可打开该结构中的氢键
C.该结构中(A+G)/(T+C)的值等于1
D.该结构位置的发现可能为癌症靶向治疗提供新的治疗方向
6.研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链称为前导链,该链连续延伸;另一条称为后随链,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过氢键相连
B.根据图1所示信息可知该种大肠杆菌的繁殖周期大约为20min
C.图2中DNA边解旋边复制的特点与PCR时相同
D.用3H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,最终只在子代噬菌体的DNA中检测到放射性
7.T2噬菌体的线性DNA进入宿主后,通过末端序列的碱基互补配对首尾连接,形成暂时的环状中间体作为复制模板(复制方式与线性DNA相似)。如图表示T2噬菌体DNA复制的大致流程。下列叙述错误的是( )
A.酶A催化磷酸二酯键的形成,酶B催化磷酸二酯键的断裂
B.在T2噬菌体的线性DNA中,b链的5′端存在5′-GATCC-3′
C.环状中间体的复制具有半保留复制、2条子链均连续复制等特点
D.乳酸菌不能为T2噬菌体线性DNA的复制提供原料和能量等
8.图甲所示为基因表达过程,图乙为中心法则,①→⑤表示生理过程。下列叙述错误的是( )
A.图甲所示过程为图乙中的①②③
B.图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④
C.若红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,则会影响翻译过程
D.图甲所示可能为原核生物的基因表达过程,需要多种酶参与
9.科学家研究出番茄响应渗透胁迫的新机制:番茄通过介导乙烯与脱落酸(C15H20O4)之间的作用来调节活性氧自由基(ROS)量和气孔运动,从而提高番茄对渗透胁迫的适应性,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A.植物任何部位均可合成乙烯,在渗透胁迫下,乙烯增多会抑制ROS合成
B.渗透胁迫通过影响基因A的表达促进脱落酸合成,体现了基因对生物性状的直接控制
C.在调节番茄渗透胁迫下的适应过程中,乙烯和脱落酸起协同作用
D.ABA在渗透胁迫下会促进气孔关闭,进而引起番茄光合速率下降
10.(2026·沈阳二中模拟)下图是关于DNA的某生理过程示意图(右下角不慎被撕毁),其中①②③代表核苷酸短链,箭头方向表示短链的延伸方向。下列叙述错误的是( )
A.DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
B.在能量的驱动下,酶1向左移动,将该DNA的a、b链解开
C.①②③连接形成的长链将与a链盘绕成双螺旋结构
D.a链甲基化通过抑制图示过程从而使生物表型发生可遗传的变化
11.(新情境)研究者利用某种RNA聚合酶(T7RNAP)、通用型启动子 PBAD(被工程菌RNA聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被T7RNAP识别)来构建酪氨酸酶(催化黑色素形成)的光控表达载体(含大观霉素抗性基因),将其转入驹形杆菌筛选后大量培养,相关原理如图。下列分析错误的是( )
A.T7RNAP可识别结合PT7驱动基因转录
B.可使用含大观霉素的培养基大量培养新型菌株
C.启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7
D.只有在蓝光照射下基因1才可以转录
12.DNMT3蛋白作为DNA甲基化转移酶,可使p62基因启动部位的部分胞嘧啶甲基化,调控基因表达。DNMT3蛋白的合成和作用过程如图所示(部分密码子及其对应的氨基酸:5′GGC3′—甘氨酸;5′CCG3′—脯氨酸;5′GCC3′—丙氨酸;5′CGG3′—精氨酸)。下列叙述错误的是( )
A.图中过程①需RNA聚合酶的参与,加工过程存在磷酸二酯键的断裂
B.若β链为模板链,框中DNA片段合成的RNA序列为5′UUGCCA3′
C.图中物质a是含有3个碱基的tRNA,其所携带的氨基酸是精氨酸
D.p62基因启动部位部分胞嘧啶甲基化未改变DNA的碱基序列且可遗传给子代
13.研究发现在炎症因子TNFα刺激下,KLF5蛋白能诱导乳腺癌细胞中IGFL2-AS1基因和IGFL1基因的转录,具体作用机制如图所示。图中①~⑦代表相关生理过程。其中miRNA与RISC结合形成的RISC-miRNA复合物通过识别和结合靶mRNA,使靶mRNA降解。下列分析正确的是( )
A.图中过程⑤中核糖体移动的方向为由右向左
B.KLF5识别基因的调控区后,可能与DNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录
C.若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,则会促进乳腺癌细胞的增殖
D.IGFL2-AS1基因转录的RNA和RISC竞争性地与miRNA结合,会促进⑦过程
14.组蛋白乙酰化是一种重要的表观遗传修饰,由乙酰转移酶(HAT)和去乙酰化酶(HDAC)共同调节,影响染色质结构及基因表达,通常情况下,组蛋白的乙酰化促进转录。下列叙述正确的是( )
A.组蛋白乙酰化直接改变了DNA的碱基序列,从而影响基因表达
B.组蛋白乙酰化使染色质结构变得松散,通常有利于基因的转录
C.这种修饰只能在真核细胞中进行,因此原核细胞不存在表观遗传
D.HDAC抑制剂可用于治疗因基因过度乙酰化而导致的疾病
15.下图表示人体卵清蛋白基因的表达过程,图中的阴影部分表示编码氨基酸的DNA片段,下方数字为对应片段的碱基对数。下列相关叙述正确的是( )
A.起始密码子是位于卵清蛋白基因首端的三个相邻碱基
B.卵清蛋白基因的终止子存在于7号片段内,是转录终止的信号
C.发生在卵清蛋白基因非编码区的碱基的改变引起的变异属于基因突变
D.翻译时,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,该过程存在A-T碱基配对
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
16.研究人员用T4噬菌体侵染大肠杆菌,将感染的大肠杆菌置于含3H标记的培养基中培养,在不同感染时间利用放射性分离技术提取菌体中的总RNA.将总RNA分别与一定量的T4噬菌体DNA和大肠杆菌DNA杂交,并检测各组杂交分子的放射性强度,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.培养基中应加入含3H的尿嘧啶,不能用胸腺嘧啶
B.该实验为对比实验,两组均为实验组,不存在对照
C.推测随感染时间延长,大肠杆菌中合成的子代T4噬菌体所需蛋白质增多
D.实验结果说明T4噬菌体侵染后可能抑制了大肠杆菌基因的转录
17.下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图,下列叙述正确的是( )
A.DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸,酶②催化碱基对之间的连接
B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的
C.解旋酶能使双链DNA解开,并且需要消耗ATP
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
18.(2026·辽宁沈阳市东北育才学校模拟)将某精原细胞的1号和2号染色体各一条用32P标记后,再将该精原细胞置于不含32P的培养液中培养,得到4个子细胞,检测子细胞中的标记情况。该精原细胞可能进行了:①两次有丝分裂;②有丝分裂和减数分裂Ⅰ;③减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ;若不考虑染色体互换和变异,则下列叙述错误的是( )
A.若只有2个子细胞含32P,则一定为①
B.若3个子细胞含32P,则一定为①
C.若4个子细胞中均含32P,则一定为③
D.①②③都不会出现只有一个子细胞含32P的结果
19.(新情境)图示拟南芥通过合成siRNA(短链非编码RNA)介导的DNA甲基化途径。下列相关叙述正确的有( )
A.图中DNA片段的模板链5'端在b侧
B.PolⅣ、RDR2、PolⅤ均为RNA聚合酶
C.DCL3作用于磷酸二酯键将dsRNA切割为siRNA
D.AGO4-单链siRNA复合物能定位靶标RNA并促进DNA甲基化
20.(新情境)RNA的生命周期包括转录、剪接、核输出、翻译和降解多个阶段。具有特殊生命周期的RNA分子分为长寿命RNA和短寿命RNA,细胞中的多数RNA分子为短寿命RNA.例如,mRNA的平均寿命可能只有几分钟到几小时。其中,RNA修饰作为转录和剪接两阶段间的重要组成部分,通过多种修饰对RNA分子进行调控。RNA的生命周期和mRNA和tRNA两种分子的RNA修饰分别如下图所示(图1和图2)。下列叙述正确的是( )
注:(1)①sRNA是一类长度较短且不编码蛋白质的非编码RNA,广泛存在于原核和真核生物中,参与发育、代谢、基因组稳定等关键生命进程;②IncRNA:长链非编码RNA:(2)①m6A:N6-甲基腺苷;②m5C:5-甲基胞嘧啶;③m1A:1-甲基腺苷;④m7:G7-甲基鸟苷;⑤ac4C:N4-乙酰胞苷;⑥Ψ:假尿嘧啶;⑦A-to-1:腺苷到肌苷(RNA编辑方式)。
A.RNA作为中心法则的核心成分,其携带的遗传信息可实现从RNA流向DNA以及从RNA流向RNA
B.RNA生命周期的客观存在,确保了分子水平、细胞水平、个体水平和群体水平维持稳态
C.RNA修饰后,相关RNA分子的碱基序列保持不变,因而该变化不会影响基因对进行有性生殖的生物体表观遗传的发生
D.长寿命RNA主要分布在真核生物细胞的细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体中和原核生物细胞的拟核和核糖体中,短寿命RNA主要分布在真核生物细胞与原核生物细胞的细胞质中
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(18分,每空1分)如图1为DNA分子结构示意图,图2为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指的泡状结构叫做DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。请据图回答下列问题:
(1)在“肺炎链球菌的转化实验”中选用细菌作为实验材料的优点主要有_______。艾弗里实验中自变量控制运用了______原理。
(2)1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为:DNA的两条单链按________方式盘旋呈双螺旋结构,其基本骨架由______构成;碱基排列在内侧。在DNA分子中,遗传信息蕴藏在______。图1中由①②③构成的④称为______。从图2可以看出,DNA复制有多个起点,其意义在于______;复制泡大小不一,说明______。DNA复制所需基本条件主要包括______(答出4项)等。根尖分生区细胞DNA的复制发生在______时期,DNA准确复制的原因是______。
(3)在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份的原因是该DNA分子具有______性,DNA分子具有这种特性的原因是______。
(4)DNA单链3′端存在的基团是______(填“磷酸基团”或“羟基”)。DNA子链的延伸方向只能从5'向3'进行。DNA复制过程中前导链是连续合成的,后随链不能连续合成,原因是______。下图为一个复制泡,请完善图中子链DNA片段延伸的情况______。
(5)研究发现,DNA复制过程中会通过DNA连接酶将不连续合成的DNA单链片段连接起来。若抑制细胞中DNA连接酶的活性,可使DNA复制产生的子代DNA片段呈下图的状态,该DNA的复制起点是______(填下图中字母)。
(6)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果______(“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是______。
22.(2026·龙东联盟调研)(8分,每空1分)人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程,回答下列有关问题:
(一)为研究R型菌转化为S型菌的转化物质是DNA还是蛋白质,科学家进行了肺炎链球菌体外转化实验,部分实验流程如图1所示。
(二)科学家曾提出关于DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图2)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图3)。
(1)步骤①中加入酶处理S型菌匀浆的目的是________,在实验变量的控制上采用了________原理。
(2)步骤⑤中,通过涂布分离后可通过_________检测细菌类型,若观察到DNA酶处理组的培养基上有________(填“R型菌”“S型菌”或“R型菌和S型菌”)的菌落,蛋白酶处理组的培养基上有________(填“R型菌”“S型菌”或“R型菌和S型菌”)的菌落,则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。
(3)第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,则可以排除__________。第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,可以确定__________。
(4)若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,提取第三代细菌DNA离心后,试管中会出现__________。
23.(10分,每空1分)材料一:“DNA是遗传物质”的探索是一个漫长、复杂的过程,以下为探索过程的三个经典实验。1928年,格里菲思用肺炎链球菌在小鼠体内进行著名的转化实验(图1);紧接着艾弗里团队在体外证明“DNA是遗传物质”(图2);随后美国遗传学家赫尔希和助手蔡斯完成了另一个有说服力的实验——T2噬菌体侵染细菌实验(图3)。回答下列问题。
(1)格里菲思通过图1的四组实验结果得出什么实验结论?____________________。
图2实验中,_____组(填序号)对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。在T2噬菌体侵染细菌实验中(如图3所示),试管a、b中保温时间和上清液放射性强度的关系分别为__________。
(2)艾弗里实验和T2噬菌体侵染细菌实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是_____________________________。一个DNA双链均被32P 标记的噬菌体侵染只含 31P 的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。含32P 与只含31P 的子代噬菌体的比例为_____。
材料二:科研人员发现,某些基因转录形成的mRNA分子难以与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时非模板链与RNA-DNA杂交体共同构成R环结构,如图所示。请回答下列有关问题:
(3)该科研人员研究的图示基因不属于核基因,理由是______________。酶A表示的是_____________。一个DNA分子经过程②可形成多种mRNA,原因是______________________。
(4)在mRNA的起始密码子之后连续插入3个尿嘧啶核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多了一个氨基酸之外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明________________。基因中含G—C碱基对较多的片段更易形成R环,原因是_________________。
24.(11分,每空1分)甲状腺激素(TH)有T3和T4两种类型,TH与受体(THR)结合后,转录因子及RNA聚合酶P才能与靶基因结合并发挥功能。下图表示甲状腺激素对人体细胞的作用机制部分示意图(图中PB是运输T3和T4的血浆运载蛋白)。
回答下列问题。
(1)人体内TH的分泌量直接受到________分泌的________激素的调节。激素调节的特点是:________。(答2点)
(2)T3、T4进入靶细胞后,其中的________能解除THR对靶基因表达的________作用,使RNA聚合酶与靶基因上的________结合,并通过③、④过程形成肽链。图中的a、b、c、d四条肽链最终的氨基酸序列________(填“相同”,“不同”或“无法确定”),判断依据是________。
(3)在某甲亢患者体内检测到TRA(一种抗体)的水平过高,该抗体能________(填“激活”、“抑制”、或“不产生特定的作用”)位于________细胞上的促甲状腺激素的受体。
(4)若该靶细胞是短时间饥饿状态下小鼠的肝细胞,则功能蛋白产生的生理效应除促进葡萄糖和脂肪的氧化分解、促进蛋白质代谢外,还有________等作用。
25.(2026·黑吉辽蒙真题)(8分,每空1分)我国科学家在半矮秆水稻性状改良研究领域中取得了突破性进展。
(1)已知水稻高秆和半矮秆性状受一对等位基因SD1/sd1控制。SD1基因编码有功能的赤霉素20-氧化酶,催化底物产生赤霉素,控制高秆性状;sd1基因不能产生有功能的酶,控制半矮秆性状。杂交结果说明高秆对半矮秆为显性,从基因型和基因产物功能的角度,对此结论的解释是________。
(2)半矮秆稻抗倒伏,但高氮肥下才能高产。为使其在低氮肥下高产,科学家找到一种名为“千粒稻”的高秆水稻,该水稻具有低氮肥下高产的相关基因。为寻找该基因,将千粒稻与半矮秆稻杂交,筛选________性状的半矮秆子代,再与________杂交。重复以上操作,得到一系列只包含一小段千粒稻染色质但低氮肥高产的杂交品系(C系)。上述过程是为了尽可能避免________流入C系,以缩小筛选范围。
(3)从C系中筛选到一段DNA序列,命名为qINCA2.qINCA2与半矮秆稻的同源序列INCA2只有一个核苷酸差异,均不编码蛋白质。在低氮肥条件下,INCA2导致局部染色质成为稳定的环,把RCN2基因“锁”在其中(下图b),而qINCA2没有使染色质成环能力(下图c)。
qINCA2控制低氮肥高产性状的分子水平解释为________。
(4)基于以上机制欲用基因组编辑技术(可以精准快速改变DNA序列)改造另一种氮肥依赖型半矮秆稻品种,培育低氮肥高产型纯合子。合理的方案是先编辑该半矮秆稻的________,筛选得到低氮肥高产型第一代基因组编辑水稻。由于该水稻可能是________,需再让其进行________,然后从中筛选获得目标水稻。
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第六单元 遗传的分子基础
参考答案
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
D
D
B
C
A
B
D
题号
11
12
13
14
15
答案
C
C
C
B
C
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
题号
16
17
18
19
20
答案
ACD
BC
ABC
BCD
ABD
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(18分,每空1分)
(1)个体很小,结构简单,繁殖快 减法
(2)反向平行 磷酸和脱氧核糖交替连接 碱基的排列顺序中 鸟嘌呤脱氧核苷酸 提高了复制速率 多个复制起点并非同时启动,有先有后进行边解旋边复制 模板、酶、原料和能量 有丝分裂前的间期 DNA独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板;碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行
(3)特异性 DNA分子的碱基具有特定的排列顺序
(4)羟基 后随链合成方向与解旋酶移动方向相反
(5)BD
(6)不能 处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同
22.(8分,每空1分)
(1)去除匀浆中的蛋白质或DNA 减法
(2)肉眼观察菌落大小、颜色、形态或显微镜鉴定细胞形态 R型菌 R型菌和S型菌
(3)全保留复制 半保留复制
(4)1条中带和1条轻带
23.(10分,每空1分)
(1)加热致死的S型细菌中含有能促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子(答出加热致死的S型细菌中有转化因子即可 ①⑤ ④②
(2)设法分别研究DNA和蛋白质各自效应(答出将DNA与其他物质分离即可) 1:49
(3)图示过程②转录和过程③翻译同时进行,核基因表达过程中是先转录后翻译 DNA聚合酶 过程②为转录,转录的单位为基因,一个DNA分子上有多种基因 (合理即可)
(4)mRNA三个相邻的碱基决定一个氨基酸 G-C之间形成三个氢键,A-U、T-A之间形成两个氢键,基因中G-C碱基对较多,转录形成的mRNA与模板链之间的氢键数目越多,结构越稳定,二者越不容易分离,更易形成R环(合理即可)
24.(11分,每空1分)
(1)垂体 促甲状腺(TSH) 通过体液进行运输;作用于靶细胞、靶器官(可以与其表面的特异性受体结合传递信息);作为信使传递信息(激素一经靶细胞接受并起作用后就灭活了);微量和高效(两点即可)
(2)T3 抑制 启动子(RNA聚合酶结合位点) 相同 四条肽链以同一条mRNA为模板合成
(3)激活 甲状腺
(4)促进肝糖原分解
25.(8分,每空1分)
(1)杂合子基因型为SD1sd1,其中SD1可编码产生有功能的赤霉素20-氧化酶,合成赤霉素,表现为高秆,因此高秆对半矮秆为显性
(2)低氮肥高产 半矮秆稻 千粒稻其余染色质(DNA)
(3)qINCA2没有使染色质成环的能力,无法将RCN2基因锁定,RCN2基因可以正常转录、翻译(正常表达),合成RCN2蛋白,因此水稻在低氮肥条件下表现高产
(4)INCA2基因 杂合子 自交
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