2025導與練生物高考一輪復習人教版第六單元　基因的本質與表達含答案

2025導與練生物高考一輪復習(人教版）第六單元基因的本質與表達第21講DNA是主要的遺傳物質基礎鞏固練1.(2024·湖南衡陽模擬)艾弗里等通過肺炎鏈球菌的轉化實驗,證明了DNA可以在同種生物不同的個體之間轉移。下列相關敘述正確的是(D)A.肺炎鏈球菌的染色質主要成分是DNA和蛋白質B.肺炎鏈球菌提取液經DNA聚合酶處理后會失去轉化作用C.加熱殺死的R型細菌的提取液能使S型細菌發(fā)生轉化作用D.轉化的DNA片段能夠控制酶的合成進而控制肺炎鏈球菌性狀解析:肺炎鏈球菌屬于原核生物,不具有染色質;起轉化作用的是DNA,肺炎鏈球菌提取液經DNA酶處理后DNA被水解,會失去轉化作用;加熱殺死的S型細菌的提取液能使R型細菌發(fā)生轉化作用;S型細菌含有莢膜,R型細菌無莢膜,說明轉化的DNA片段能夠控制酶的合成進而控制肺炎鏈球菌莢膜的形成,從而控制肺炎鏈球菌的性狀。2.(2023·湖南株洲模擬)1928年格里菲思和1944年艾弗里分別進行了肺炎鏈球菌的體內和體外轉化實驗,1952年赫爾希和蔡斯開展了噬菌體侵染細菌的實驗,并進一步觀察了子代噬菌體的放射性標記情況。經過了近30年多位科學家的努力,證明了DNA就是遺傳物質。下列有關說法正確的是(D)A.肺炎鏈球菌體內和體外轉化實驗都用到了自變量控制中的“減法原理”B.噬菌體侵染細菌實驗中用到的細菌也是肺炎鏈球菌C.格里菲思體內轉化實驗證明了R型菌轉化成S型菌是因為S型菌的DNAD.赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是噬菌體的遺傳物質解析:格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗,用到了“加法原理”,艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗中,體現(xiàn)了“減法原理”;噬菌體侵染細菌實驗中用到的細菌是大腸桿菌;格里菲思體內轉化實驗證明了R型菌轉化成S型菌是因為S型菌有轉化因子,沒有證明轉化因子是DNA。3.下列有關核酸與遺傳物質關系的敘述,不正確的是(C)A.DNA是絕大多數生物的遺傳物質B.有些生物的遺傳物質是RNAC.在真核生物中,DNA和RNA都是遺傳物質,其中DNA是主要的遺傳物質D.核酸是所有生物的遺傳物質(朊病毒除外),其中DNA是主要的遺傳物質解析:有細胞結構的生物的遺傳物質是DNA,DNA病毒的遺傳物質是DNA,因此說DNA是絕大多數生物的遺傳物質;RNA病毒的遺傳物質是RNA;真核生物的遺傳物質是DNA,RNA不是遺傳物質;朊病毒只含有蛋白質成分,核酸是其他病毒和細胞生物的遺傳物質,大多數生物的遺傳物質為DNA,所以DNA是主要的遺傳物質。4.(2024·遼寧丹東模擬)生物將遺傳物質傳遞給其他細胞而非其子代的過程稱為基因水平轉移,例如農桿菌可通過感染植物細胞實現(xiàn)基因向植物基因組的轉化。肺炎鏈球菌有S型和R型兩種類型,野生型的S型細菌可以在基本培養(yǎng)基上生長,S型細菌發(fā)生基因突變產生的氨基酸依賴型菌株A、B需要在基本培養(yǎng)基上分別補充不同氨基酸才能生長?？茖W工作者將菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培養(yǎng)基上,結果如圖所示。下列敘述正確的是(D)A.有多糖類莢膜的R型細菌可抵御吞噬細胞的吞噬而表現(xiàn)出致病性B.S型細菌和R型細菌的結構不同是基因選擇性表達的結果C.野生型的S型細菌突變?yōu)锳、B菌株是同一基因突變的結果D.菌株A和菌株B混合后可能因基因水平轉移而發(fā)生了基因重組解析:有多糖類莢膜可抵御吞噬細胞的吞噬而表現(xiàn)出致病性的是S型細菌;S型細菌和R型細菌的結構不同是基因不同的結果;將菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培養(yǎng)基上,有菌落產生,說明野生型的S型細菌突變?yōu)榫闍、B是不同的基因突變的結果。5.(2024·河北石家莊模擬)赫爾希和蔡斯的“噬菌體侵染細菌的實驗”證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質,下圖表示部分實驗過程。下列相關敘述錯誤的是(A)A.放射性主要出現(xiàn)在沉淀中,該組實驗證明噬菌體的遺傳物質是DNAB.該實驗產生的子代噬菌體中僅少部分DNA的一條鏈被32P標記C.噬菌體侵染細菌的實驗成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中D.該實驗中,噬菌體以自身DNA為模板在大腸桿菌內完成DNA復制解析:該組實驗用32P標記了噬菌體,所以放射性主要出現(xiàn)在沉淀中,但缺少對照組,所以該組實驗不能證明噬菌體的遺傳物質是DNA。6.(2024·北京朝陽區(qū)模擬)為了研究噬菌體侵染細菌的過程,研究者分別用32P和35S標記的噬菌體侵染未被放射性標記的細菌。在短時間保溫后進行離心(未攪拌),測定上清液中的放射性,結果如下。下列相關說法錯誤的是(D)細菌處理噬菌體處理上清液中的放射性比例/%加入DNA酶未加入DNA酶不處理35S21不處理32P87侵染前加熱殺死35S1511侵染前加熱殺死32P7613注:DNA酶與噬菌體同時加入;離心后長鏈DNA出現(xiàn)在沉淀中、短鏈DNA出現(xiàn)在上清液中。A.32P和35S分別標記了噬菌體的DNA和蛋白質B.細菌被殺死后會促進噬菌體DNA被DNA酶降解C.DNA被降解后產生的片段離心后會出現(xiàn)在上清液中D.從實驗結果中可知噬菌體的蛋白質沒有進入細菌解析:DNA含有P,蛋白質含有S,則32P和35S分別標記了噬菌體的DNA和蛋白質;32P處理噬菌體組,侵染前加熱殺死細菌,與不處理組相比加入DNA酶后,上清液中的放射性比例上升,說明DNA被降解后產生的片段離心后會出現(xiàn)在上清液中,細菌被殺死后會促進噬菌體DNA被DNA酶降解;本實驗不能判斷噬菌體的蛋白質有沒有進入細菌。7.(2023·江西宜春模擬)現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染A細菌的病毒B,科研人員設計了如圖所示兩種方法來探究該病毒的遺傳物質是DNA還是RNA。一段時間后檢測甲、乙兩組子代病毒B的放射性和丙、丁兩組子代病毒B的產生情況。下列相關說法正確的是(C)A.同位素標記法中,若換用3H標記上述兩種核苷酸不能實現(xiàn)實驗目的B.酶解法中,向丙、丁兩組分別加入DNA酶和RNA酶應用了加法原理C.若甲組產生的子代病毒B無放射性而乙組有,則說明該病毒的遺傳物質是RNAD.若丙組能產生子代病毒B而丁組不能產生,則說明該病毒的遺傳物質是DNA解析:同位素標記法中,若換用3H標記題述兩種核苷酸,仍能通過檢測甲、乙兩組子代病毒的放射性判斷出病毒B的遺傳物質是DNA還是RNA,能實現(xiàn)實驗目的;酶解法中,向丙、丁兩組分別加入DNA酶和RNA酶應用了減法原理;若甲組產生的子代病毒B無放射性而乙組有,說明子代病毒中含有32P標記的尿嘧啶,說明該病毒的遺傳物質是RNA;若丙組能產生子代病毒B而丁組不能產生,說明RNA被RNA酶水解后病毒無法增殖產生子代,所以該病毒的遺傳物質是RNA。8.(2024·河北衡水模擬)煙草花葉病毒(TMV)是一種單鏈RNA病毒,具有S和HR等多種株系?？蒲腥藛T分別提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白質,進行了如表所示的重組實驗。下列相關敘述合理的是(C)重組實驗過程子代病毒的類型第一組:SRNA+HR蛋白質→感染煙草S株系第二組:HRRNA+S蛋白質→感染煙草HR株系A.可以通過培養(yǎng)基上不同的菌落特征鑒別TMV的不同株系B.將TMV的遺傳物質與二苯胺沸水浴加熱,溶液會變成藍色C.根據實驗結果可推測,TMV的RNA控制其蛋白質的合成D.該病毒在增殖時,催化其RNA合成的酶由宿主細胞的基因控制合成解析:病毒專營活細胞寄生,不能用培養(yǎng)基培養(yǎng);DNA與二苯胺沸水浴加熱,溶液才會變成藍色;根據實驗結果可推測,TMV的遺傳物質是RNA,能控制其蛋白質的合成;該病毒在增殖時,催化其RNA合成的酶由病毒RNA的基因控制合成。9.(2024·河北衡水模擬)赫爾希和蔡斯研究了T2噬菌體的蛋白質和DNA在侵染過程中的功能。用標記的T2噬菌體侵染未標記的大腸桿菌,一段時間后,用攪拌器攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,并檢測上清液中的放射性,得到如圖所示的實驗結果。請回答下列問題。(1)要獲得DNA被標記的T2噬菌體,其培養(yǎng)方法是

。

(2)實驗中攪拌的目的是,用35S標記噬菌體的蛋白質時,攪拌時間應大于min,否則上清液中的放射性會比較。

(3)上清液中32P的放射性仍達到30%,其原因可能是。圖中被侵染細菌的存活率曲線的意義是作為對照,如果存活率明顯低于100%,則上清液中放射性物質32P的含量會,原因是。

(4)上述實驗中不用14C來標記T2噬菌體的DNA或蛋白質,原因是。

解析:(1)T2噬菌體是病毒,病毒是非細胞結構生物,只有寄生在活細胞中才能繁殖,所以要獲得DNA被標記的T2噬菌體,其培養(yǎng)方法是先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用T2噬菌體侵染被32P標記的大腸桿菌。(2)用標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌。一段時間后,用攪拌器攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物。攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離,便于離心分層,用35S標記噬菌體的蛋白質時,攪拌時間應大于2min,否則上清液中的放射性會比較低。(3)上清液中仍有少量32P的放射性,主要原因是部分噬菌體未侵染細菌。如果時間過長,被侵染的細菌裂解,釋放出子代噬菌體,導致被侵染細菌的存活率明顯低于100%,則上清液中放射性物質32P的含量會增加。(4)因為DNA和蛋白質中均含有C,故不用14C來標記T2噬菌體的DNA或蛋白質。答案:(1)先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用T2噬菌體侵染被32P標記的大腸桿菌(2)使吸附在細菌表面的噬菌體和細菌分離2低(3)部分噬菌體未侵染細菌增加大腸桿菌裂解,子代噬菌體釋放到上清液中(4)DNA和蛋白質中均含有C綜合提升練10.(多選)關于艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗,一些科學家認為“DNA可能只是在細胞表面起化學作用,形成莢膜,而不是起遺傳作用”。同時代的生物學家從S型肺炎鏈球菌中分離出了一種抗青霉素的突變型(抗S,產生分解青霉素的酶),提取它的DNA,將DNA與對青霉素敏感的R型細菌(非抗R)共同培養(yǎng)。結果發(fā)現(xiàn),某些非抗R型細菌被轉化為抗S型細菌并能穩(wěn)定遺傳,從而否定了一些科學家的錯誤認識。關于該實驗的敘述,正確的是(CD)A.缺乏對照實驗,所以不能支持艾弗里的結論B.完美證明了DNA是主要的遺傳物質C.實驗巧妙地選用了抗青霉素這一性狀作為觀察指標D.證明細菌中一些與莢膜形成無關的性狀也能發(fā)生轉化解析:將DNA與對青霉素敏感的R型細菌(非抗R)共同培養(yǎng),某些非抗R型細菌被轉化為抗S型細菌并能穩(wěn)定遺傳,說明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質,能支持艾弗里的結論;該實驗與艾弗里實驗都證明了DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質,但不是證明DNA是主要的遺傳物質;根據題干信息,實驗選用了抗青霉素這一性狀作為觀察指標,從而可以判斷非抗R型是否發(fā)生了轉化;青霉素抗性與莢膜形成無關,證明細菌中一些與莢膜形成無關的性狀也能發(fā)生轉化。11.(多選)細菌轉化是指某一受體細菌通過直接吸收來自另一供體細菌的一些含有特定基因的DNA片段,從而獲得供體細菌的相應遺傳性狀的現(xiàn)象,如肺炎鏈球菌轉化實驗。S型肺炎鏈球菌有莢膜,菌落光滑,可致病,對青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型細菌中分離出了兩種突變型:R型,無莢膜,菌落粗糙,不致病;另一種是抗青霉素的S型(記為PenrS型)。現(xiàn)用PenrS型菌和R型菌進行下列實驗,下面分析錯誤的是(ABC)A.甲組中部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療后均可康復B.乙組中僅觀察到一種菌落C.丙組培養(yǎng)基中會出現(xiàn)R型和S型兩種菌落D.丁組培養(yǎng)基中無菌落生長解析:甲組中部分R型菌被轉化為PenrS型菌,PenrS型菌可使小鼠患敗血癥且對青霉素具有抗性,故注射青霉素治療后不可康復;PenrS型菌的DNA只能使部分R型菌轉化為PenrS型菌,所以乙組中可觀察到R型菌和PenrS型菌兩種菌落;R型菌對青霉素敏感,故在丙組含青霉素的培養(yǎng)基上不會出現(xiàn)R型和S型菌落;丁組中PenrS型菌的DNA被DNA酶水解,所以無S型菌落出現(xiàn),又由于培養(yǎng)基含有青霉素,所以R型菌落也不能生長。12.(多選)(2023·河北保定模擬)遺傳轉化是指游離的DNA分子(細胞DNA)被細菌的細胞攝取,并在細菌細胞內表達的過程。肺炎鏈球菌轉化實驗的實質如圖所示(S基因是控制莢膜形成的基因)。下列有關敘述錯誤的是(ACD)A.由R型細菌轉化成的S型細菌的遺傳物質與原S型細菌相同B.由R型細菌轉化成S型細菌的實質是基因重組C.將S型細菌的S基因用32P標記,轉化而來的S型細菌在普通培養(yǎng)基上培養(yǎng)多代后,得到的子代S型細菌的S基因均能檢測到32PD.T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程也是一種遺傳轉化過程解析:由R型細菌轉化成S型細菌的過程中,僅S型細菌的部分基因進入R型細菌,故轉化成的S型細菌的遺傳物質與原S型細菌不完全相同;由于DNA復制為半保留復制,將S型細菌的S基因用32P標記,轉化而來的S型細菌在普通培養(yǎng)基(31P)上培養(yǎng)多代后,得到的子代S型細菌只有少數含有32P,故S基因不一定能檢測到32P;遺傳轉化是指游離的DNA分子被細菌的細胞攝取,并在細菌細胞內表達的過程,T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程不是遺傳轉化過程。13.朊病毒是一種只含蛋白質而不含核酸的病原微生物。按照圖示1→2→3→4進行實驗,驗證朊病毒侵染因子是蛋白質,題中所用牛腦組織細胞為無任何標記的活體細胞。(1)本實驗采用的研究方法是。

(2)從理論上講,經1→2→3→4實驗離心后上清液中(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P,沉淀物中(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P,出現(xiàn)上述結果的原因是

。

(3)如果添加試管5,從試管2中提取朊病毒后先加入試管5,同時添加35S標記的(NH4)235SO4,連續(xù)培養(yǎng)一段時間后,再提取朊病毒加入試管3,培養(yǎng)適宜時間后離心,檢測放射性應主要位于中,少量位于

。

解析:(3)朊病毒的蛋白質中含有S,如果添加試管5,從試管2中提取朊病毒后先加入試管5,同時添加35S標記的(NH4)235SO時間后,朊病毒的蛋白質中含有35S;再提取朊病毒加入試管3,培養(yǎng)適宜時間后離心,由于朊病毒的蛋白質是侵染因子,被35S標記的朊病毒(蛋白質),大部分進入牛腦組織細胞中,因此檢測放射性應主要位于沉淀物中;同時會有少量的朊病毒可能沒侵入牛腦組織細胞,因此上清液中含有少量的放射性。答案:(1)放射性同位素標記法(2)幾乎不能幾乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白質,蛋白質中磷含量極低,故試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P(3)沉淀物上清液被35S標記的朊病毒(蛋白質),大部分進入牛腦組織細胞中,只有少量的朊病毒可能沒侵入牛腦組織細胞第22講DNA的結構、復制與基因的本質基礎鞏固練1.(2023·山東臨沂模擬)某同學利用塑料片、曲別針、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料制作DNA雙螺旋結構模型,以加深對DNA結構特點的認識和理解。下列操作或分析錯誤的是(A)A.一條鏈上相鄰的兩個堿基通過氫鍵連接在一起B(yǎng).制成的模型上下粗細相同,是因為A—T堿基對與G—C堿基對的形狀和直徑相同C.在構建的相同長度DNA分子中,堿基G和C的數量越多化學結構越穩(wěn)定D.觀察所構建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團位置,可看出DNA兩條鏈方向相反解析:一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接在一起。2.(2024·遼寧沈陽模擬)細菌基因組通常為環(huán)狀DNA分子,其復制時從復制起始點開始進行雙向復制,兩個復制叉沿著相反方向前進,最終產生兩個環(huán)狀DNA。下列敘述錯誤的是(A)A.細菌環(huán)狀DNA分子中存在兩個游離的磷酸基團B.細菌DNA復制過程通常發(fā)生在擬核區(qū)域C.細菌環(huán)狀DNA復制時子鏈沿5'→3'方向延伸D.細菌環(huán)狀DNA分子復制過程中遵循堿基互補配對原則解析:細菌環(huán)狀DNA分子中不存在游離的磷酸基團。3.(2023·河北滄州三模)將DNA雙鏈均被15N標記的大腸桿菌放在以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng),連續(xù)分裂4次。下列相關敘述不合理的是(A)A.可通過檢測有無放射性及其強弱的方法判斷子代DNA是否被標記B.根據子一代的結果即可區(qū)分DNA的復制方式為半保留復制還是全保留復制C.DNA復制需要解旋酶、DNA聚合酶等多種酶參與D.分裂4次形成的脫氧核苷酸鏈中有1/16不含14N解析:15N沒有放射性,本實驗根據14N和15N具有不同密度,利用密度梯度離心的方法區(qū)分不同的DNA;大腸桿菌繁殖一代,若為半保留復制,將得到兩個均含15N的子一代DNA,若為全保留復制,將得到1個含15N和一個不含15N的子一代DNA,通過密度梯度離心即可區(qū)分;DNA復制時需要解旋酶(催化DNA雙鏈打開)、DNA聚合酶(催化單個的脫氧核苷酸連接到正在形成的子代DNA上)等多種酶的參與;1個DNA分子復制4次形成16個DNA分子,共32條脫氧核苷酸鏈,其中有2條不含14N,占1/16。4.已知某DNA分子中,G與C之和占全部堿基總數的35.8%,其中一條子鏈(α鏈)中T與C分別占該鏈堿基總數的32.9%和17.1%,則在α鏈的互補鏈(β鏈)中,T和C分別占(β鏈)堿基總數的(B)A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%解析:由于整個DNA分子中G+C=35.8%,則每條鏈中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于α鏈中T與C分別占該鏈堿基總數的32.9%和17.1%,由此可以求出α鏈中G=18.7%、A=31.3%,則其互補鏈β鏈中T和C分別占該鏈堿基總數的31.3%和18.7%。5.(2024·河北石家莊模擬)細胞中DNA分子復制時,在解旋酶的作用下DNA雙鏈解開,DNA單鏈結合蛋白與解旋后的DNA單鏈結合,使單鏈呈伸展狀態(tài)而有利于復制。如圖是原核生物大腸桿菌細胞中DNA復制過程的DNA單鏈結合蛋白示意圖,下列有關分析錯誤的是(B)A.在真核細胞中,DNA復制可發(fā)生在細胞分裂前的間期B.DNA是邊解旋邊復制,兩條子鏈的合成都是連續(xù)的C.酶①和酶②都是在大腸桿菌的核糖體上合成的D.DNA單鏈結合蛋白能防止解旋的DNA單鏈重新配對解析:DNA分子的兩條鏈是反向平行的,從題圖可以看出,在復制的過程中,其中一條子鏈的合成是不連續(xù)的。6.(2024·河南駐馬店模擬)如圖是某DNA分子復制過程示意圖,下列相關分析錯誤的是(D)A.DNA的雙鏈分別作模板,并與子鏈結合成子DNAB.DNA聚合酶緊跟著解旋酶,體現(xiàn)了邊解旋邊復制的特點C.復制原點的兩側都在進行復制,體現(xiàn)了雙向復制的特點D.同一DNA分子上有多個復制泡,說明復制是多起點同時進行的解析:由圖可看出,此段DNA分子有三個復制泡,三個復制泡復制的DNA片段的長度不同,因此復制的起始時間不同。7.(2024·貴州畢節(jié)模擬)圖1是用DNA測序儀測出的一個DNA分子片段中一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(TGCGTATTGG),請回答下列問題。(1)據圖1推測,此雙鏈DNA片段中鳥嘌呤脫氧核苷酸的數量是個。(2)根據圖1脫氧核苷酸鏈堿基排列順序,分析圖2顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為(從上往下排序)。

(3)圖1與圖2對應的雙鏈DNA片段中A/G的比值分別為。

(4)一個含1000個堿基對的雙鏈DNA分子中鳥嘌呤脫氧核苷酸占20%,該DNA分子連續(xù)復制三次,則第三次復制時需消耗游離腺嘌呤脫氧核苷酸個。

解析:(1)圖1中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數量是4個,胞嘧啶脫氧核苷酸的數量是1個,根據堿基互補配對原則,互補鏈上還有1個鳥嘌呤脫氧核苷酸,即總共有5個鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)看清楚各列所示的堿基種類是讀脫氧核苷酸鏈堿基序列的關鍵,由圖1分析可知,圖2堿基序列為CCAGTGCGCC。(3)在雙鏈DNA分子中,因為堿基互補配對,A=T、C=G,圖1中的DNA片段的一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序為TGCGTATTGG,可計算出此DNA片段中的A/G=(1+4)/(4+1)=1;圖2中的DNA片段中一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序為CCAGTGCGCC,可計算出此DNA片段中A/G=(1+1)/(3+5)=2/8=1/4。(4)一個DNA分子由1000對堿基組成,G占堿基總數的20%,則C占堿基總數的20%,則A=T=30%,A=1000×2×30%=600,該DNA分子復制3次,則第三次復制時需消耗游離腺嘌呤脫氧核苷酸600×(23-22)=2400(個)。答案:(1)5(2)CCAGTGCGCC(3)1、1/4(4)2400綜合提升練8.(多選)(2023·湖南常德模擬)將染色體上全部DNA分子雙鏈經32P標記的雄性哺乳動物細胞(染色體數為20)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。下列推斷中,正確的是(CD)A.若減數分裂結束,則產生的子細胞中有5對同源染色體,每條都含31PB.若進行一次有絲分裂結束,則產生的子細胞中含20條染色體,其中10條含32PC.若進行減數分裂,則減Ⅱ后期細胞中可能含2條Y染色體且都含32PD.若進行一次有絲分裂,則分裂中期的細胞共有40個核DNA分子且都含32P解析:DNA復制的特點是半保留復制,復制一次,則子代DNA都是其中一條鏈含32P,另一條鏈不含32P,若減數分裂結束,則產生的子細胞中無同源染色體,有10條不成對的染色體,每條都含32P;若完成一次有絲分裂,則產生的子細胞中含20條染色體,每一條都含32P;若進行減數分裂,則減Ⅱ后期細胞中含2條Y染色體或2條X染色體,且都含32P;若進行一次有絲分裂,DNA復制一次,在分裂中期細胞的染色體上共有40個核DNA分子,且每個核DNA分子都含32P。9.(多選)(2024·湖南衡陽月考)將一個不含放射性的大腸桿菌(其擬核DNA呈環(huán)狀,共含有m個堿基,其中有a個胸腺嘧啶)放在含32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間,檢測到如圖Ⅰ、Ⅱ兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列敘述正確的是(BCD)A.大腸桿菌的DNA復制為半保留復制,其上基因的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律B.該擬核DNA分子中每個脫氧核糖都與2分子磷酸基團相連C.第三次復制產生的子代DNA中Ⅰ、Ⅱ兩種類型的比例為1∶3D.復制n次需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數目是(2n-1)[(m-2a)/2]解析:大腸桿菌屬于原核生物,不能進行減數分裂,細胞內的基因不遵循孟德爾遺傳規(guī)律;該擬核DNA分子為環(huán)狀結構,每個脫氧核糖都與2分子磷酸基團相連;DNA復制為半保留復制,形成的子代DNA含有一條親代鏈和一條新形成的子代鏈,所以DNA第三次復制產生的8個子代DNA分子中,2個為Ⅰ類型,6個為Ⅱ類型,比例為1∶3;擬核DNA中共含有m個堿基,其中有a個胸腺嘧啶,則A=T=a,G=C=(m-2a)/2,復制n次需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數目是(2n-1)[(m-2a)/2]。10.(多選)(2023·湖南長沙模擬)DNA中發(fā)生復制的獨立單位稱為復制子,原核生物的復制子通常是環(huán)狀的,這樣DNA形成無游離末端的閉環(huán)。下圖為復制過程的不同階段,下列敘述正確的是(CD)A.這是一種全保留復制B.這是一種多起點的雙向復制C.這種DNA在復制時不會出現(xiàn)真核生物染色體復制時端?？s短的問題D.這種復制過程完成后會產生兩條相鏈接的DNA,需要特定的酶來分開它們解析:DNA的復制為半保留復制;由圖可知,題述復制方式為單起點雙向復制;端粒是染色體末端的一段特殊序列的DNA—蛋白質復合體,該生物為原核生物,無染色體,所以這種DNA在復制時不會出現(xiàn)真核生物染色體復制時端粒縮短的問題;由圖可知,復制后復制子DNA鏈接在一起,所以需要特定的酶將其分開。11.(2023·河北秦皇島期末)科學家為了探究DNA復制方式,先用含有15NH4Cl的原料來培養(yǎng)大腸桿菌若干代作為親本,再將親本大腸桿菌轉移到含14NH4Cl原料中培養(yǎng),收集不同時期的大腸桿菌并提取DNA,再將提取的DNA進行離心,記錄離心后試管中DNA的位置。請分析回答下列問題。(1)用含有15NH4Cl的原料來培養(yǎng)大腸桿菌若干代作為親本,培養(yǎng)若干代的目的是

。

(2)有科學家認為DNA的復制是全保留復制,復制形成的兩條子鏈結合在一起,兩條模板鏈重新結合在一起。若是全保留復制,則實驗結果是子一代的DNA位置是。

(3)科學家進行實驗,得到的實驗結果是子一代的DNA位置全在中帶,子二代的DNA位置一半在中帶,一半在輕帶。這個結果否定了全保留復制,你對此的解釋是

。

(4)有人認為,將子一代的DNA分子用解旋酶處理后再離心,就能直接判斷DNA的復制方式,如果1/2為輕帶,1/2為重帶,則一定為半保留復制。你認為這種說法是否正確,并說出你的理由。

。

解析:(1)用含有15NH4Cl的原料培養(yǎng)大腸桿菌若干代后使實驗用的大腸桿菌的DNA都被15N標記。(2)若為全保留復制,親代DNA為15N/15NDNA,子一代DNA為15N/15NDNA、14N/14NDNA,一半在重帶,一半在輕帶。(3)DNA半保留復制,子一代DNA為15N/14NDNA,子二代DNA一半為15N/14NDNA,一半為14N/14NDNA。(4)無論是全保留復制還是半保留復制,子一代用解旋酶處理后都有一半的單鏈含15N,一半的單鏈含14N,離心后都是1/2為重帶,1/2為輕帶,不能確定復制方式。答案:(1)保證用于實驗的大腸桿菌的DNA上都含有15N(2)一半在重帶,一半在輕帶(3)DNA的復制是半保留復制,子一代DNA為15N/14NDNA,子二代DNA一半為15N/14NDNA,一半為14N/14NDNA(4)不正確,因為無論是全保留復制還是半保留復制,子一代用解旋酶處理后都有一半的單鏈含15N,一半的單鏈含14N,離心后都是1/2為重帶,1/2為輕帶第23講基因的表達基礎鞏固練1.下列關于遺傳信息的敘述,錯誤的是(A)A.親代遺傳信息的改變都能遺傳給子代B.流向DNA的遺傳信息來自DNA或RNAC.遺傳信息的傳遞過程遵循堿基互補配對原則D.DNA指紋技術運用了個體遺傳信息的特異性解析:親代遺傳信息的改變不一定都能遺傳給子代,如基因突變若發(fā)生在親代的體細胞,則突變一般不能遺傳給子代。2.(2024·山東淄博模擬)在細菌mRNA的起始密碼子(AUG)之前,與起始密碼子間隔約7個堿基處,有一段堿基為5′AGGAGG3′的SD序列,該序列與核糖體RNA上的相應堿基(反SD序列)配對后,開始招募核糖體并將起始密碼子定位在核糖體的P位。下列說法錯誤的是(B)A.核糖體在mRNA上的定位依賴于SD序列B.核糖體上存在5′UCCUCC3′的RNA序列C.核糖體的P位是第一個攜帶氨基酸的tRNA進入的位置D.SD序列發(fā)生堿基插入突變后可能導致無翻譯產物解析:SD序列是5′AGGAGG3′,該序列與核糖體上的反SD序列配對,據此可推知核糖體RNA上存在3′UCCUCC5′的RNA序列;P位是起始密碼子的定位點,故是第一個攜帶氨基酸的tRNA進入的位置;SD序列發(fā)生堿基插入突變后可能無法與反SD序列配對,進而導致起始密碼子無法在核糖體上定位,導致無翻譯產物。3.(2023·山東德州二模)m6A是真核生物RNA中的一種表觀遺傳修飾方式,近日,我國科學家闡明了m6A修飾在魚類先天免疫過程中的分子調控機制。NOD1是魚類體內一種重要的免疫受體,去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m6A修飾,進而避免m6A識別蛋白對NOD1mRNA的識別和降解。下列相關說法正確的是(D)A.DNA甲基化、RNA甲基化等表觀遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律B.m6A修飾未改變基因的堿基序列,因此這種修飾不能遺傳給后代C.m6A修飾能夠影響mRNA的穩(wěn)定性,進而影響NOD1基因的轉錄D.抑制去甲基化酶FTO的活性會導致魚的免疫能力和抗病能力下降解析:表觀遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律;m6A修飾是一種表觀遺傳修飾方式,并未改變基因的堿基序列,但這種修飾可以遺傳給后代;m6A修飾能夠影響mRNA的穩(wěn)定性,mRNA作為翻譯的模板,進而影響NOD1基因的翻譯過程;抑制去甲基化酶FTO的活性導致NOD1mRNA被識別和降解,NOD1蛋白含量減少,魚的免疫能力和抗病能力下降。4.(2023·河北衡水期中)如圖所示為人體內基因對性狀的控制過程,下列敘述正確的是(A)A.①②和⑦⑥都表示基因的表達過程,但發(fā)生在不同細胞中B.由題中信息判斷基因1和基因2的遺傳一定遵循自由組合定律C.生物體中一個基因只能決定一種性狀D.⑦→⑥→⑤過程說明基因可通過控制酶的合成,直接控制生物體的性狀解析:由圖可知,①和⑦表示轉錄,②和⑥表示翻譯,基因的表達包括轉錄和翻譯,圖中的血紅蛋白的形成只發(fā)生在紅細胞中,酪氨酸酶在皮膚和眼睛等組織細胞中表達;僅由題中信息不能確定基因1和基因2的遺傳是否遵循自由組合定律,因為僅由題中信息不能確定這兩個基因是否位于兩對同源染色體上;生物體中一個基因可以參與控制多種性狀;⑦→⑥→⑤過程說明基因可通過控制酶的合成,間接控制生物體的性狀。5.(2024·河北滄州模擬)如圖是人體細胞內某基因的表達過程示意圖,前體mRNA在細胞核內剪切、拼接后參與翻譯過程,下列有關敘述正確的是(C)A.轉錄過程需要解旋酶和RNA聚合酶催化B.前體mRNA的剪切過程需要限制性內切核酸酶C.基因中存在不編碼蛋白質的核苷酸序列D.多肽鏈1和2的空間結構不同是由于發(fā)生了基因突變解析:轉錄需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶能夠解旋,故不需要解旋酶;限制性內切核酸酶的底物是DNA;由圖可知,基因經轉錄合成前體mRNA,前體mRNA經剪切、拼接后去除部分核糖核苷酸,最終形成兩種不同的成熟mRNA,進而翻譯出多肽鏈1和2,因此基因中存在不編碼蛋白質的核苷酸序列;多肽鏈1和2的空間結構不同是由前體mRNA剪切、拼接形成不同的mRNA導致的,而非基因突變。6.(2024·河北保定模擬)諾如病毒是一種能夠在全球范圍內引起人和多種動物發(fā)生急性腸胃炎,導致嚴重腹瀉的人畜共患病病原體。諾如病毒為無包膜、單股正鏈RNA(+RNA)病毒,其遺傳信息傳遞過程如圖。下列說法正確的是(D)A.諾如病毒的基因會整合到人細胞的染色體上B.過程①中核糖體和tRNA在mRNA上的移動方向完全相同C.過程①與過程②③在原料種類和堿基互補配對方式上都存在差異D.諾如病毒感染的個體細胞外液滲透壓可能發(fā)生改變解析:由題意可知,諾如病毒的基因是有遺傳效應的RNA片段,且其不會發(fā)生逆轉錄,故諾如病毒的基因不會整合到人細胞的染色體上;圖中①為翻譯,該過程中tRNA不會在mRNA上移動,根據肽鏈的長度可以判斷核糖體在mRNA上的移動方向為a到b;圖中過程①與過程②③都是RNA與RNA間發(fā)生堿基互補配對,過程①的原料為氨基酸,過程②③的原料為4種核糖核苷酸,堿基互補配對方式均為A-U、U-A、G-C、C-G,在堿基互補配對方式上不存在差異;諾如病毒感染的個體可能會出現(xiàn)腹瀉,進而引起細胞外液的滲透壓發(fā)生改變。7.(2023·遼寧沈陽模擬)核糖開關是一段具有復雜結構的RNA序列,能感受環(huán)境因素的變化而改變自身的結構和功能,從而調控基因的表達。在枯草芽孢桿菌中,有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖開關,其調節(jié)機制如圖所示。據圖分析,下列敘述錯誤的是(B)A.SAM可以抑制相關基因的翻譯來調節(jié)代謝過程B.RBS的下游區(qū)域中存在啟動子,是翻譯的起始位置C.環(huán)境因素可影響某些基因的翻譯過程D.核糖開關分子內部存在堿基互補配對的區(qū)域解析:SAM是mRNA上的感受型核糖開關,RBS是核糖體結合的位點,與翻譯過程有關,故SAM可以抑制相關基因的翻譯來調節(jié)代謝過程;啟動子是DNA中RNA聚合酶識別和結合的區(qū)域,而RBS為mRNA上的核糖體結合位點,其下游不存在啟動子;由題干信息可知,環(huán)境因素變化可以改變核糖開關的結構和功能,從而影響基因的翻譯過程;由圖可知核糖開關存在雙鏈區(qū)域,故核糖開關分子內部存在堿基互補配對的區(qū)域。8.(2023·安徽亳州模擬)雌性哺乳動物體細胞核中,兩條X染色體中的任意一條上的大部分片段會異固縮,異固縮片段上的基因不能表達,這條染色體稱為巴氏小體。巴氏小體現(xiàn)象可能與該條X染色體上廣泛甲基化有關。巴氏小體可以實現(xiàn)兩性間在性染色體上基因表達的劑量補償,即讓雌雄個體性染色體上保證相等或近乎相等的有效基因表達劑量。下列與之相關的敘述錯誤的是(B)A.甲基化的DNA仍能完成復制過程B.巴氏小體上與Y染色體同源部分比非同源部分的異固縮化程度更高C.巴氏小體現(xiàn)象會導致人類女性群體中色盲實際發(fā)病率高于理論發(fā)病率D.細胞分化可能與細胞中某些基因甲基化有關解析:染色體異固縮只會使基因無法表達,不影響DNA的復制過程;根據兩性間在性染色體上基因表達的劑量補償,巴氏小體與Y染色體上同源部分應該能夠表達,而巴氏小體與Y染色體上非同源部分無法表達,染色體異固縮會使基因不能表達,說明無法表達的基因位于染色體上異固縮程度高的片段,因此,巴氏小體與Y染色體上同源部分,異固縮程度相比非同源部分更低;色盲是伴X染色體隱性遺傳病,巴氏小體現(xiàn)象讓女性一條X染色體失活,因此如果一個女性攜帶色盲基因和正?；?而且?guī)в姓；虻腦染色體異固縮,從而會表現(xiàn)出色盲性狀,但是在理論上這一基因型不會發(fā)病,因此巴氏小體現(xiàn)象會使色盲實際發(fā)病率高于理論發(fā)病率;(細胞分化是由基因選擇性表達引起的,題干中巴氏小體現(xiàn)象可能與X染色體基因甲基化有關,說明細胞分化可能與基因甲基化有關)。9.(2024·河北唐山模擬)施一公院士團隊因“剪接體的結構與分子機理研究”榮獲2020年度陳嘉庚生命科學獎。該團隊研究發(fā)現(xiàn)真核細胞中的基因表達分三步進行,如圖所示。剪接體主要由蛋白質和小分子的核RNA組成?；卮鹣铝袉栴}。(1)剪接現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)仍然是傳統(tǒng)中心法則的內容,剪接體的形成與基因(填“有關”或“無關”)。剪接體徹底水解的產物有

。

(2)過程①轉錄時,RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為。若某動物基因的非編碼區(qū)的堿基位點發(fā)生甲基化,使過程①無法完成,從而導致的結果是生物的發(fā)生改變。該動物的一條染色體上某一基因發(fā)生突變后,轉錄出的mRNA長度不變,而肽鏈變長。經測定發(fā)現(xiàn)某基因的第985位堿基對由T/A變成了C/G,導致正?；蜣D錄形成的mRNA上的相應密碼子發(fā)生改變,可能的變化情況是(用下表序號和箭頭表示)。

可能用到的密碼子a.AGU(絲氨酸)b.UGC(半胱氨酸)c.CGU(精氨酸)d.UGG(色氨酸)e.UAG(終止密碼子)f.UAA(終止密碼子)(3)過程③中一條mRNA鏈可結合多個核糖體,意義是。

若最終編碼的蛋白質結構發(fā)生了改變,不考慮變異,則可能的原因是。

解析:(1)剪接體主要由蛋白質和小分子的核RNA組成,蛋白質的合成需要基因的調控,RNA的合成是通過轉錄過程完成的,可見剪接體的形成與基因有關。由剪接體的成分可知,其徹底水解的產物有氨基酸、核糖、磷酸和四種堿基(A、U、G、C)。(2)過程①轉錄時,RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為3′→5′,這樣RNA延伸的方向為5′→3′。若某動物基因的非編碼區(qū)的堿基位點發(fā)生甲基化,使過程①無法完成,進而無法合成相應的蛋白質,導致生物的性狀發(fā)生改變。該動物的一條染色體上某一基因發(fā)生突變后,轉錄出的mRNA長度不變,肽鏈變長,說明基因突變導致該基因轉錄出的mRNA中的終止密碼子延后出現(xiàn)。經測定發(fā)現(xiàn)某基因的第985位堿基對由T/A變成了C/G,導致正常基因轉錄形成的mRNA上的相應密碼子發(fā)生改變,可能的變化情況是由原來mRNA上的e.UAG→d.UGG,即由原來的終止密碼子變成了色氨酸的密碼子,使肽鏈繼續(xù)延伸。(3)過程③中一條mRNA鏈可結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成,從而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質,即提高了蛋白質合成的效率。若最終編碼的蛋白質結構發(fā)生了改變,不考慮變異,可能的原因是剪接體剪接位置出現(xiàn)差錯,形成的mRNA與正常的mRNA不一樣,最終編碼的蛋白質結構有可能發(fā)生改變。答案:(1)有關氨基酸、核糖、磷酸和堿基(A、U、G、C)(2)3′→5′性狀e→d(3)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質剪接體剪接位置出現(xiàn)差錯,形成的mRNA與正常的mRNA不一樣,最終編碼的蛋白質結構有可能發(fā)生改變綜合提升練10.(多選)(2024·山東濟南模擬)心肌細胞過量凋亡易引起心力衰竭。下圖為心肌細胞中基因ARC表達的相關調節(jié)過程,miR223是一種非編碼RNA。相關敘述錯誤的是(AD)A.過程①需DNA聚合酶識別并結合啟動子B.過程②正在合成的肽鏈的氨基酸序列相同C.基因miR223過度表達,可能導致心力衰竭D.若某RNA能與miR223競爭性結合ARCmRNA,則有望成為減緩心力衰竭的新藥物解析:過程①是轉錄,需RNA聚合酶識別并結合啟動子;過程②是翻譯,存在多個核糖體,最終合成的肽鏈的氨基酸序列相同;基因miR223過度表達產生miR223與ARCmRNA結合,從而抑制凋亡抑制因子的翻譯過程,使凋亡抑制因子合成量降低,使心肌細胞過度凋亡,可能導致心力衰竭;若某RNA能與miR223競爭性結合ARCmRNA,仍能抑制凋亡抑制因子的表達,使心肌細胞過度凋亡,不能減緩心力衰竭。11.(多選)(2023·河北唐山二模)圖1為某生物基因的表達情況,a、b代表同一種酶。圖2表示該基因啟動子堿基序列發(fā)生甲基化修飾。下列說法錯誤的是(AD)A.圖1可表示人體細胞核基因的表達過程,a、b為RNA聚合酶B.核糖體的移動方向為由下到上,核糖體內堿基配對規(guī)律是A與U配對、G與C配對C.啟動子