高生人教版(2019)必修二第四章基因的表达 单元检测(含解析)
一、单选题
1.(2021高三上·长春开学考)基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。下列有关叙述,正确的是( )
A.DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B.DNA 分子复制时,利用解旋酶解开双螺旋,不需要消耗能量
C.不同 DNA 序列经转录和翻译得到的蛋白质的氨基酸序列一定不同
D.以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程,称为基因表达
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、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,A正确;
B、DNA分子复制时,解旋酶催化双链解开,需要消耗能量,B错误;
C、密码子具有简并性,不同DNA序列序列经过转录和翻译可能的单相同的氨基酸序列,C错误;
D、 以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程,称为翻译 ,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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即A-T,G-C,C-G,T-A。
2、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
2.(2021·蚌埠模拟)下图是哺乳动物红细胞的部分生命历程,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA。有关叙述错误的是( )
A.幼红细胞与造血干细胞相比遗传物质发生改变
B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.红细胞在成熟过程中控制其凋亡的基因已表达
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、幼红细胞由造血干细胞分化而来,遗传物质不发生改变,A错误;
B、网织红细胞中含有细胞核转录形成的mRNA和核糖体,仍能够合成核基因编码的蛋白质,B正确;
C、细胞分化的不同阶段,被选择性表达的基因有所不同,所以造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同,C正确;
D、成熟红细胞无细胞核,已丧失控制其凋亡的基因,因此控制成熟红细胞凋亡的基因可能在幼红细胞期就开始表达,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞分化过程中的变化: (1)从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。 (2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。 (3)从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
3.(2021·光明模拟)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒(HCV)的三位科学家。HCV为单股正链(+RNA)病毒,下图表示该病毒在宿主细胞内增殖的过程(①②③表示过程)。下列叙述正确的是( )
A. HCV的+RNA中含有碱基T,不含碱基U
B.①过程可以合成HCV结构蛋白和RNA复制酶
C.HCV的+RNA复制时需要的原料是脱氧核苷酸
D.含HCV的宿主细胞可被浆细胞裂解死亡
【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、HCV的+RNA不含有碱基T,而含碱基U,A错误;
B、由图可知,①表示转录过程,可以合成HCV结构蛋白(即衣壳蛋白)和RNA复制酶,B正确;
C、HCV的+RNA复制时,以+RNA为模板合成-RNA的过程,再以-RNA为模板合成该+RNA,需要的原料都是核糖核苷酸,C错误;
D、含HCV的宿主细胞可被效应T细胞裂解死亡,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
2、转录和翻译的比较:
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
4.(2021·河南模拟)研究发现,RNA聚合酶运行过快会与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生.下列有关叙述错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
B.“撞车”现象最有可能发生在细胞减数第二次分裂的间期
C.RECQL5可能会使细胞内蛋白质的合成速率减慢
D.发生“撞车”现象的细胞完成细胞周期所需时间可能会变短
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,转录过程中需要RNA聚合酶的参与,DNA聚合酶能使游离的脱氧核苷酸连接到新形成的DNA子链上,该过程中有磷酸二酯键的形成,RNA聚合酶能使游离的核糖核苷酸连接到新形成的RNA单链上,该过程中也有磷酸二酯键的形成,A正确;
B、依题意可知,“撞车”现象发生在DNA复制和转录同时进行的过程中,减数第二次分裂的间期不进行DNA复制,因此不会发生“撞车"现象,B错误;
C、依题意可知,REC-QL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度,RNA聚合酶催化的是转录过程,RNA聚合酶的移动速度减慢v生成mRNA的速度也会减慢,导致细胞内蛋白质的合成速率减慢,C正确;
D、发生“撞车”现象的细胞会发生癌变,癌细胞的细胞周期短,分裂速度快,D正确。
故答案为:B。
【分析】列表比较DNA复制、转录和翻译
DNA复制 转录 翻译
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 21种氨基酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶
碱基互补配对方式 A→T T→A
G→C C→G A→U T→A
G→ C C→G A→U U→A
G→C C→G
产物 DNA RNA 蛋白质
5.(2021高三上·重庆月考)如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法中正确的是( )
A.由图分析可知①链应为DNA中的α链
B.DNA形成②的过程发生的场所是细胞核
C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
【答案】D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、形成mRNA(②链)与β链互补,所以①链是β链,A错误;
B、蓝藻是原核生物,无细胞核,B错误;
C、携带酪氨酸的tRNA上的反密码子是AUG,则酪氨酸的密码子是UAC,同理,天冬氨酸的密码子是GAU,C错误;
D、翻译过程发生在核糖体上,D正确。
故答案为:D。
【分析】遗传信息、密码子与反密码子
遗传信息 密码子 反密码子
存在位置 在DNA上,是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 在mRNA上,是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 在tRNA上,是与密码子互补配对的3个碱基
作用 决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 与mRNA上3个碱基互补,以确定氨基酸在肽链上的位置
对应关系
6.(2021高二上·金牛开学考)如图表示某细胞内发生的一系列生理过程,X表示某种酶,下列叙述正确的是( )
A.图示生理过程中碱基配对方式均为A-U,U-A,C-G,G-C
B.酶X的移动方向是从右往左,翻译方向是从左往右
C.图示生理过程能在短时间内合成大量不同种类的肽链
D.图中双链DNA一般不是真核细胞中的核DNA
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】 A、图示生理过程有转录和翻译,故其中碱基配对方式有T-A、A-U、U-A、C-G、G-C,A错误;
B、图中酶X是能催化转录过程的RNA聚合酶,如图所示,RNA聚合酶的移动方向是从右往左,翻译方向也是从右往左,B错误;
C、图中翻译过程一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,因为解读的是同一个mRNA上的遗传密码,所以在短时间内合成的大量肽链是相同的,C错误;
D、图示转录和翻译过程能同时进行,所以一般不是真核细胞中的核DNA,D正确。
故答案为:D。
【分析】在真核细胞内,RNA在细胞核中通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录; mRNA合成以后,通过核孔进人细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
7.(2021高三上·运城开学考)某细胞中有关物质合成如下图,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是( )
A.用某药物抑制②过程,该细胞的有氧呼吸可能受影响
B.物质Ⅱ上也具有基因,此处基因的传递遵循孟德尔定律
C.图中③过程核糖体在mRNA上由左向右移动
D.③⑤为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同
【答案】A
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、据图可知,细胞核DNA上的基因通过转录、翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞有氧呼吸,因此用某药物抑制②(转录)过程,该细胞有氧呼吸将受影响,A正确;
B、物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因,细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律,B错误;
C、③过程表示翻译,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此可知:③过程核糖体在mRNA上由右向左移动,C错误;
D、③⑤均为翻译过程,由于翻译的模板mRNA不同,所用密码子的种类不一定相同,密码子的数量也不一定相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、转录和翻译的比较:
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
2、密码子:mRNA上相邻的3个碱基;种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
8.(2021高三上·湖北开学考)近期,曲“红伞伞,白杄杄,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。研究发现,鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,但对线粒体和叶绿体内发挥作用的RNA聚合酶没有作用。关于鹅膏蕈碱下列分析正确的是( )
A.鹅膏蕈碱的化学结构中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B.高温加热后的鹅膏蕈碱无法与双缩脲试剂发生紫色反应
C.用鹅膏蕈碱处理正常细胞后,线粒体功能会受到影响
D.鹅膏蕈碱可能影响脱氧核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测蛋白质的实验;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、鹅膏蕈碱是一种环状八肽,化学结构中至少含有0个游离的氨基和0个游离的羧基,A错误;
B、高温加热后的鹅膏蕈碱肽键没有被破坏,仍可以与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;
C、鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,而线粒体有些蛋白质是由细胞核基因控制合成,故其功能也会受到影响,C正确;
D、鹅膏蕈碱能使RNA合成受阻,可能影响核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-。 3、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。 (1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。 (2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。 (3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
9.(2021高一下·绥化期末)如图表示某生物细胞中基因表达的过程,下列有关叙述错误的是( )
A.图中Ⅰ为转录过程,Ⅱ为翻译过程,在细菌细胞中可进行图示过程
B.图中的Ⅱ翻译过程是从右向左进行的
C.Ⅰ、Ⅱ过程都有水的形成,但形成的化学键不同
D.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、结合分析可知,图示Ⅰ转录和Ⅱ翻译过程在同一时间和空间进行,发生在原核生物细胞中,而细菌细胞为原核细胞,故可发生在细菌中,A正确;
B、根据最左侧的多肽链最长,可判断核糖体在该mRNA上的移动方向是从右向左,B正确;
C、图示Ⅰ是转录,以核糖核苷酸为原料合成RNA过程中脱水缩合形成磷酸二酯键,Ⅱ过程是翻译,以氨基酸为原料合成蛋白质过程中脱水缩合形成肽键,C正确;
D、转录过程中,RNA聚合酶兼具了解旋的功能,D错误。
故答案为:D。
【分析】Ⅰ过程是DNA转录:场所:细胞核。酶:RNA聚合酶。模板:DNA的一条链。原料:四种核糖核苷酸。产物:mRNA。
Ⅱ过程是翻译:场所:核糖体。酶:各种酶。模板:mRNA。原料:氨基酸。产物:肽链。
10.(2021高三上·月考)在某种小鼠中,毛色的黑色为显性(E),白色为隐性(e)。下图所示的两项交配,亲代动物A、B、P、Q均为纯合子,子代动物在不同环境下成长,其毛色如下图所示。下列分析不正确的是( )
A.动物C与动物D的表现型不同,说明表现型是基因型和环境共同作用的结果
B.动物C与动物R交配的子代在30℃中成长,其表现型最可能是全为白色
C.动物C与动物R交配的子代在-15℃中成长,其表现型及比例最可能是黑色:白色=1:1
D.动物C雌雄个体相互交配的子代在30℃中成长,其表现型及比例最可能是黑色:白色=1:1
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、根据分析可知,C、D均为Ee,表现型应该为黑色,而在30℃下培养则为白色,说明表现型受环境影响,即表现型是基因型和环境共同作用的结果,A正确;
B、根据分析可知,C基因型为Ee,R基因型为ee,其后代基因型为Ee、ee,在30℃下培养,Ee表现为白色,ee也为白色,B正确;
C、根据分析可知,C基因型为Ee,R基因型为ee,其后代基因型及比例为Ee:ee=1:1,在15℃下培养,Ee表现为黑色,ee表现为白色,故子代中黑色:白色=1:1,C正确;
D、C基因型为Ee,雌雄个体相互交配,子代基因型及比例为EE:Ee:ee=1:2:1,在在30℃下培养,EE、Ee表现为白色,ee表现为白色,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题意可知,动物A和动物B的基因型分别为WW、ww,所以动物C和动物D的基因型均为 Ww,该基因型的子代在-15 ℃ 环境中成长表现为黑色,在30℃环境中成长表现为白色;动物P和动物Q的基因型分别为ww、ww,所以动物C和动物D的基因型均为ww,该基因型的子代在-15 ℃ 和30 ℃ 环境中成长均表现为白色。
11.(2021高一下·揭东期末)表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列有关叙述错误的是( )
A.同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关
B.表观遗传现象是因为在减数分裂产生配子的过程中碱基序列发生改变
C.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达
D.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
【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关,A正确;
B、表观遗传是基因型未发生变化(即碱基序列没有发生改变)而表现型却发生了改变,B错误;
C、由分析可知,柳穿鱼Leyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,C正确;
D、根据分析可知,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,D正确。
故答案为:B。
【分析】 表观遗传是由于基因和环境相互作用形成的可以观察到的生物性状的遗传现象。生物的性状包括个体形态、生理功能等特点,如身高、血型、酶活力、肤色等。根据表观遗传现象,可以判断出生物的性状不仅仅受到基因控制,还受到环境因素的制约。
12.(2021高一下·肇庆期末)为在酵母菌中高效表达某真菌编码的植酸酶,研究人员通过基因改造,将mRNA上编码精氨酸的密码子由原来的CGG改变为酵母菌更偏好的AGA,植酸酶中的氨基酸序列保持不变,但植酸酶合成量增加,基于以上事实得出的结论不合理的是( )
A.不同密码子可以编码同一种氨基酸,这可以增加基因表达的容错性
B.基因通过指导mRNA的合成从而控制植酸酶的合成
C.酵母菌通过提高基因的转录效率来促进细胞合成更多的植酸酶
D.配对的反密码子由原来的GCC改变为UCU
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由题中信息可知,密码子CGG和AGA都能编码精氨酸,说明不同密码子可以编码同一种氨基酸,当密码子由原来的CGG改变为AGA,合成的蛋白质中的氨基酸序列保持不变,这可以增加基因表达的容错性,A正确;
B、通过基因改造,可以改变mRNA上的密码子,最终植酸酶合成量增加,说明基因是通过指导mRNA的合成从而控制植酸酶的合成,B正确;
C、相比于CGG,酵母菌更偏好AGA,说明AGA翻译效率更高,所以酵母菌通过提高基因的翻译效率来促进细胞合成更多的植酸酶,C错误;
D、反密码子是位于tRNA上能与密码子碱基互补的三个相邻碱基,密码子由原来的CGG改变为AGA,所以反密码子由原来的GCC改变为UCU,D正确。故答案为:C。
【分析】密码子具有简并性,即一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码。
13.(2021高一下·芜湖期末)在不同温度条件下培育具有相同基因组成的棒眼果蝇,统计棒眼果蝇复眼中的小眼数,结果如下表。下列有关叙述正确的是( )
温度/TC 棒眼雌果蝇复眼中的小眼数/个 棒眼雄果蝇复眼中的小眼数/个
15 214 270
20 122 160
25 81 121
30 24 74
A.温度和性别阻断了基因的转录
B.温度和性别是影响复眼中小眼数的根本因素
C.影响复眼中小眼数的外界因素有温度、食物成分
D.果蝇复眼中小眼数受温度的影响,也与性别有关
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、表格数据只体现果蝇复眼中的小眼数在不同温度下和不同性别间的差异,不能说明温度和性别是否阻断了基因的转录或翻译,A错误;
B、影响复眼中小眼数的根本因素是基因及其表达,温度属于外在因素,B错误;
C、该实验没有涉及食物成分这一自变量,表格数据不能说明食物成分影响复眼中小眼数,C错误;
D、由表格数据可知,果蝇复眼中小眼数在不同温度下表现差异,不同性别间也存在差异,因此受温度的影响,也与性别有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】依据题意与表格分析可知,基因组成相同的棒眼果蝇在一定温度范围内,温度升高,雌、雄棒眼果蝇复眼的小眼数减少;同一温度条件下,雌棒眼果蝇复眼的小眼数多于雄性。据此答题。
14.(2021高一下·黄山期末)2013年,我国科学家发现斑马鱼子代胚胎可继承精子DNA甲基化模式,在世界上首次以实验证明精子的表观遗传信息可以完整遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。下列关于表观遗传的说法错误的是( )
A.表观遗传的调控机制只有DNA甲基化
B.可遗传性是表观遗传的特点之一
C.同卵双胞胎之间的微小差异是表观遗传修饰调控的结果
D.表观遗传现象是指基因表达发生改变但基因的碱基序列不变
【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、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,A错误;
B、表观遗传具有可遗传性,B正确;
C、基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关,是其修饰调控的结果,C正确;
D、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,D正确。故答案为:A。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。表观遗传学的主要特点:
(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。
(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。
(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
15.(2021高一下·黄山期末)在人体肝细胞内,乙醇可通过下图所示途径进行代谢,其代谢中间产物乙醛具有很强的毒性,还会引起人脸红、心跳加速等反应。下列相关叙述不正确的是( )
A.乙醇通过自由扩散的方式进入肝细胞
B.上述过程体现了基因能通过控制酶的合成来控制代谢进程,进而控制生物体的性状
C.若血液中乙醛脱氢酶含量超过正常值,可能是肝细胞膜的通透性发生改变引起
D.俗话说的“喝酒上脸”这种特征可能是因为患者体内乙醛脱氢酶较多造成
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、乙醇、气体分子等可以通过自由扩散进入细胞,A正确;
B、上述过程体现了ADH基因通过控制乙醇脱氢酶酶、ALDH基因通过控制乙醛脱氢酶酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,B正确;
C、乙醛脱氢酶应在肝脏细胞内发挥作用,若血液中乙醛脱氢酶含量高,说明可能是肝脏发生了病变,肝细胞膜的通透性增大,C正确;
D、若人体内缺乏乙醛脱氢酶,则机体内的乙醛就不能及时被氧化,会引起毛细血管扩张,血管中血流量增大,引起脸红,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
16.(2021高一下·滨海期末)研究发现,某些特定的行为和生活经历能够被遗传。如小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生恐惧感的气味时,会表现出恐惧。下列与这个实例有关的是( )
A.小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症
B.双胞胎的遗传信息基本相同,患病的可能性也相似
C.亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印,并可传递下去
D.果蝇的亲代用某种药物处理,使DNA(基因)发生改变,后代果蝇也表现出与亲代一样的变化
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症与遗传无关,A错误;
B、双胞胎的遗传信息基本相同,患病的可能性也相似,这是子代之间的遗传信息的联系,与亲代和子代的遗传无关,B错误;
C、亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印,并可传递下去,与题目举例的相符,C正确;
D、果蝇的亲代用某种药物处理,使 DNA(基因)发生改变,后代果蝇也表现出与亲代一样的变化,用药物处理,与题目举例不符,D错误。
故答案为:C。
【分析】由“ 小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生恐惧感的气味时,会表现出恐惧 ”可知,恐惧记忆之所以能遗传是因为后天因素改变了基因,使得储存在亲代的DNA中的遗传信息遗传给后代。
17.(2021高一下·扬州期末)以酒待客是我国的传统习俗,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸人”,有些人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如图,经研究发现“白脸人”两种酶都没有,“红脸人”体内只有ADH。下列叙述错误的是( )
A.“红脸人”和“白脸人”的性状与遗传有关
B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C.“白脸人”的基因型是AAbb、Aabb
D.“红脸人”饮酒后血液中乙醛含量相对较高
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、由题可知,“白脸人”两种酶都没有,说明其没有A和bb;“红脸人”体内只有ADH,说明其含有A,但没有bb。所以,“红脸人”和“白脸人”的性状与遗传有关,A正确;
B、从图中可以看出,基因控制酶的合成,酶参与了乙醇的代谢,所以基因可通过控制酶的合成来控制代谢,B正确;
C、“白脸人”两种酶都没有,说明其没有A和bb,所以“白脸人”的基因型是aaBB或aaBb,C错误;
D、“红脸人”体内只有ADH,饮酒后乙醇转化为乙醛,血液中乙醛含量相对较高,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析题图: 因为“白脸人”两种酶都没有,所以“白脸人”没有A基因同时也没有表达b基因(aaBB或aaBb);因为“红脸人”体内只有ADH,所以“红脸人”有A基因同时没有表达b基因(AABB或AABb或AaBB或AaBb)。
18.(2021高二下·洛阳期末)如图为人体内基因对性状的控制过程,下列相关叙述不正确的是( )
A.图中进行①②过程的场所分别是细胞核﹑核糖体
B.镰刀型细胞贫血症的致病原因是编码血红蛋白的基因突变引起的
C.基因1和基因2,X1和X2都可存在同一细胞中
D.①②③反映了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、①表示转录过程,发生在细胞核中,②表示翻译过程,发生在核糖体上,A正确;
B、镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因突变,直接原因是血红蛋白分子结构的改变,B正确;
C、由于基因的选择性表达,基因1和基因2可存在于同一个细胞中,而转录的产物X1和X2不会存在与同一细胞中,C错误;
D、该图反映了基因控制性状的途径:左边,即①②③表示基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;右边,即①②⑤表示基因通过控制酶的合成间接控制生物的性状;D正确。
故答案为:C。
【分析】基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。基因对性状的控制方式有两种,直接控制和间接控制:(1)间接控制: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)直接控制:基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
19.(2021高一下·梅州月考)某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代.在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花.下列说法不正确的是( )
A.不同温度条件下基因型相同的植株花色可能不同,说明环境能影响生物的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行杂交实验
C.在25℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株
【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、基因型是AA和Aa的该植物在25℃条件下都开红花,而在30℃条件下均开白花,说明环境能影响生物的性状,A正确;
B、探究一株该植物的基因型是AA、Aa还是aa,最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交,并在25℃的条件下培养后代,如果后代全部是红花植株,说明该植植株的基因型为AA;如果都开花,说明该植株的基因型为aa;如果既有开白花的植株,也有开红花的植株,则说明该植株的基因型为Aa,B错误;
C、在25℃的条件下生长的白花植株的基因型是aa,此种基因型的个体自交后代的基因型仍为aa,表现为白花,后代中不会出现红花植株,C正确;
D、在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花,所以在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生物的性状受遗传物质(基因)的控制,但也会受生活环境的影响;生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。2、由题干,该植物“在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花”,说明该植物花色的性状受基因的控制;由题干“但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花”,可知该植物花色的性状也受环境(温度)的影响。
二、实验探究题
20.(2021高一下·广安期末)当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。请回答下列问题:
(1)酶C是 。与酶A相比,酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化 断裂。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,富含G的片段容易形成R环的原因是模板链与mRNA之间形成的 比例高,mRNA不易脱离模板链。
(3)研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向进行时,如果转录形成R环,则DNA复制会被迫停止,这是由于R环阻碍 (“酶A”、“酶B”或“酶C”)的移动。
【答案】(1)RNA聚合酶;氢键
(2)氢键
(3)酶B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由图可知,右侧形成信使RNA,表示转录过程,则酶C是RNA聚合酶。与酶A(DNA聚合酶)相比,酶C除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化氢键断裂(解旋)。
(2)由于G-C碱基对之间有三个氢键,富含G-C的片段容易形成R环的原因是模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,导致mRNA不易脱离模板链。
(3)当DNA复制和基因转录同向而行时,如果转录形成R环,其能阻碍解旋酶即酶B的移动,因此DNA复制会被迫停止。
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。
转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、DNA复制,
场所:主要发生在细胞核。酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶。模板:DNA。原料:四种脱氧核糖核苷酸。产物:DNA。
DNA转录,
场所:主要发生在细胞核。酶:RNA聚合酶。模板:DNA的一条链。原料:四种核糖核苷酸。产物:mRNA。
RNA聚合酶有解旋、将核糖核苷酸连结成长链,两个功能。
翻译,
场所:核糖体。酶:各种酶。模板:mRNA。原料:氨基酸。产物:肽链。
21.(2021高二上·云南月考)果蝇是做遗传实验很好的材料,在正常的培养温度25℃时,经过12天就可以完成一个世代,每只雌果蝇能产生几百个后代.某一兴趣小组,在暑期饲养了一批纯合长翅红眼果蝇幼虫,准备做遗传实验,因当时天气炎热气温高达35℃以上,他们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中,调节室温至25℃培养.不料培养的第七天停电,空调停用一天,也未采取别的降温措施.结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇(有雌有雄).
(1)基因对性状的控制有两种情况,一些基因通过 来控制代谢过程,从而控制生物的性状;另一些基因是通过控制 来直接控制性状.
(2)关于本实验中残翅变异的形成有两种观点:
①残翅是单纯温度变化影响的结果,其遗传物质没有发生改变.
②残翅的形成是遗传物质改变造成的.
请设计一个实验探究关于残翅形成的原因,简要写出你的实验设计思路,并对可能出现的结果进行分析.
实验设计:
结果分析: .
(3)你认为基因、环境因素、性状三者关系是怎样的?
【答案】(1)酶的合成;蛋白质分子的结构
(2)用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25℃下培养;如果后代全部是长翅,说明残翅是由温度变化引起的,遗传物质没有发生改变.如果后代全部是残翅或出现部分残翅,说明残翅是由于温度变化导致遗传物质改变引起的
(3)生物的性状是基因和环境因素共同作用的结果
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
故答案为: 酶的合成 ; 蛋白质分子的结构 。
(2) 实验探究关于残翅形成的原因是否遗传物质的改变还是环境造成的,可以用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25 ℃ 下培养。如果是由于温度变化导致遗传物质改变引起的,则后代会出现残翅,如果是由温度变化引起的,则后代仍为长翅。
故答案为: 用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25℃下培养 ; 如果后代全部是长翅,说明残翅是由温度变化引起的,遗传物质没有发生改变.如果后代全部是残翅或出现部分残翅,说明残翅是由于温度变化导致遗传物质改变引起的 。
(3)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。
故答案为: 生物的性状是基因和环境因素共同作用的结果 。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
三、综合题
22.(2021高三上·重庆月考)某昆虫肤色有白色、黄色、绿色三种类型,由两对等位基因A-a、B-b控制,其过程如图所示,请据图作答。
(1)图中过程①包括的两个阶段分别是 、
。绿色虫体中,只有皮肤细胞才呈现绿色,这是 的结果。
(2)一纯合黄雌虫与一白雄虫杂交,F1全为绿色。则亲本雌虫基因型为 。将F1代雌雄虫随机交配,所得F2代黄肤色后代中雌雄比例为 。
(3)若该昆虫有一对相对性状由等位基因E-e控制,其中一个基因在纯合时能使受精卵致死(注:EE、XeXe、XEY、XeY等均视为纯合子)。有人用一对该物种昆虫杂交,得到F1代昆虫共301只,其中雄性101只,由此可知,控制这一相对性状的基因位于 染色体上。
(4)①若F1代雌虫中仅有一种表现型,则致死基因是 ;
②若F1代雌虫中共有两种表现型,则致死基因是 。
【答案】(1)转录;翻译;基因选择性表达
(2)aaXBXB;2:1
(3)X
(4)e;E
【知识点】细胞分化及其意义;基因的自由组合规律的实质及应用;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知,过程①包括转录和翻译两个过程。绿色虫体中,只有皮肤细胞才呈现绿色,这是基因选择性表达的结果。
(2)根据题意,纯合黄雌虫为aaXBXB ,白雄虫为aaXbY或者A_XbY,因为F1全为绿色A_XBX_,A_XBY,故亲本白雄虫为AAXbY,则F1代雌雄虫随机交配组合为:AaXBY×AaXBXb;所得F2代雌性黄肤色后代为aaXBX-=1/2×1/4=1/8,雄性黄肤色后代为aaXBY=1/4×1/4=1/16,故F2代黄肤色后代中雌雄比例为2:1。
(3)根据题意分析,F1代昆虫雌雄数量不等,故控制这一相对性状的基因位于X染色体,不可能位于Y,否则就没有雄性了。设致死基因是E,则亲本杂交组合为XEXe×XeY,后代为1XEXe:1XeY:1XeXe:1XEY(致死),即F1代雌虫中共有两种表现型;设致死基因是e,则亲本杂交组合为XEXe×XEY,后代为1XEXE:1XEXe:1XEY:1XeY(致死),即F1代雌虫中共有一种表现型
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
23.(2021高三上·靖远开学考)某动物品系的体色有黑色、灰色和白色,体色与常染色体上的2对等位基因D、d和 E、e有关,且基因型为DD的胚胎死亡,基因型为E_Dd的个体表现为黑色,基因型为E_dd 的个体表现为灰色,基因型为eeDd或eedd的个体表现为白色。回答下列问题:
(1)上述动物品系中,与体色相关的基因型有 种,基因型与体色的关系体现出等位基因数与性状的对应关系是 。
(2)黑色个体甲与白色个体乙多次交配,所得F1中黑色个体:灰色个体:白色个体粉2 : 1: 0 ,为进一步探究两对基因在染色体上的位置关系,选择F1中的一对黑色雌雄个体多次交配得到F2,请用遗传图解表示F1交配得到F2的过程,并根据遗传图解的结果得出相应的结论(不考虑染色体交叉互换和基因突变,基因连锁个体的基因型表示方式类如“AB//ab”,基因连锁情况图解只画出一种即可)。
【答案】(1)6;基因与性状之间不是一一对应的关系(或两对基因决定一对相对性状)
(2)遗传图解如下,
结论:若F2中黑色个体:灰色个体:白色个体=2 : 1: 1,则两对基因位于两对染色体上;若F2中黑色个 体:白色个体=2 : 1或黑色个体:灰色个体=2 : 1或黑色个体:灰色个体:白色个体=1 :1: 1,则两对 基因位于同一对染色体上
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)结合分析可知,上述动物品系中,与体色相关的基因型有6种;基因型有6种,而体色有3种,故基因型与体色的关系体现出基因与性状之间 不是一一对应的关系。
(2)黑色个体甲(EEDd或EeDd)与白色个体乙(eeDd或eedd)多次交配,所得F1中黑色个体:灰色个体:白色个体粉2 : 1: 0 ,则相关交配类型有以下4种:
由遗传图解可得,若F2中黑色个体:灰色个体:白色个体=2 :1:1,则两对基 因位于两对染色体上;若F2中黑色个体:白色个体=2 : 1或黑色个体:灰色个体=2 : 1或黑色个体:灰 色个体:白色个体=1 :1 : 1,则两对基因位于同一对染色体上。
【分析】根据题意可知:基因型为 EEDd、EeDd 的个体表现为黑色,基因型为EEdd、Eedd的个体表现为灰色,基因型为eeDd 或 eedd的个体表现为白色,所以与体色有关的基因型共有2+2+2=6种。
1 / 1高生人教版(2019)必修二第四章基因的表达 单元检测(含解析)
一、单选题
1.(2021高三上·长春开学考)基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。下列有关叙述,正确的是( )
A.DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B.DNA 分子复制时,利用解旋酶解开双螺旋,不需要消耗能量
C.不同 DNA 序列经转录和翻译得到的蛋白质的氨基酸序列一定不同
D.以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程,称为基因表达
2.(2021·蚌埠模拟)下图是哺乳动物红细胞的部分生命历程,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA。有关叙述错误的是( )
A.幼红细胞与造血干细胞相比遗传物质发生改变
B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.红细胞在成熟过程中控制其凋亡的基因已表达
3.(2021·光明模拟)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒(HCV)的三位科学家。HCV为单股正链(+RNA)病毒,下图表示该病毒在宿主细胞内增殖的过程(①②③表示过程)。下列叙述正确的是( )
A. HCV的+RNA中含有碱基T,不含碱基U
B.①过程可以合成HCV结构蛋白和RNA复制酶
C.HCV的+RNA复制时需要的原料是脱氧核苷酸
D.含HCV的宿主细胞可被浆细胞裂解死亡
4.(2021·河南模拟)研究发现,RNA聚合酶运行过快会与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生.下列有关叙述错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
B.“撞车”现象最有可能发生在细胞减数第二次分裂的间期
C.RECQL5可能会使细胞内蛋白质的合成速率减慢
D.发生“撞车”现象的细胞完成细胞周期所需时间可能会变短
5.(2021高三上·重庆月考)如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法中正确的是( )
A.由图分析可知①链应为DNA中的α链
B.DNA形成②的过程发生的场所是细胞核
C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
6.(2021高二上·金牛开学考)如图表示某细胞内发生的一系列生理过程,X表示某种酶,下列叙述正确的是( )
A.图示生理过程中碱基配对方式均为A-U,U-A,C-G,G-C
B.酶X的移动方向是从右往左,翻译方向是从左往右
C.图示生理过程能在短时间内合成大量不同种类的肽链
D.图中双链DNA一般不是真核细胞中的核DNA
7.(2021高三上·运城开学考)某细胞中有关物质合成如下图,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是( )
A.用某药物抑制②过程,该细胞的有氧呼吸可能受影响
B.物质Ⅱ上也具有基因,此处基因的传递遵循孟德尔定律
C.图中③过程核糖体在mRNA上由左向右移动
D.③⑤为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同
8.(2021高三上·湖北开学考)近期,曲“红伞伞,白杄杄,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。研究发现,鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,但对线粒体和叶绿体内发挥作用的RNA聚合酶没有作用。关于鹅膏蕈碱下列分析正确的是( )
A.鹅膏蕈碱的化学结构中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B.高温加热后的鹅膏蕈碱无法与双缩脲试剂发生紫色反应
C.用鹅膏蕈碱处理正常细胞后,线粒体功能会受到影响
D.鹅膏蕈碱可能影响脱氧核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成
9.(2021高一下·绥化期末)如图表示某生物细胞中基因表达的过程,下列有关叙述错误的是( )
A.图中Ⅰ为转录过程,Ⅱ为翻译过程,在细菌细胞中可进行图示过程
B.图中的Ⅱ翻译过程是从右向左进行的
C.Ⅰ、Ⅱ过程都有水的形成,但形成的化学键不同
D.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
10.(2021高三上·月考)在某种小鼠中,毛色的黑色为显性(E),白色为隐性(e)。下图所示的两项交配,亲代动物A、B、P、Q均为纯合子,子代动物在不同环境下成长,其毛色如下图所示。下列分析不正确的是( )
A.动物C与动物D的表现型不同,说明表现型是基因型和环境共同作用的结果
B.动物C与动物R交配的子代在30℃中成长,其表现型最可能是全为白色
C.动物C与动物R交配的子代在-15℃中成长,其表现型及比例最可能是黑色:白色=1:1
D.动物C雌雄个体相互交配的子代在30℃中成长,其表现型及比例最可能是黑色:白色=1:1
11.(2021高一下·揭东期末)表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列有关叙述错误的是( )
A.同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关
B.表观遗传现象是因为在减数分裂产生配子的过程中碱基序列发生改变
C.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达
D.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
12.(2021高一下·肇庆期末)为在酵母菌中高效表达某真菌编码的植酸酶,研究人员通过基因改造,将mRNA上编码精氨酸的密码子由原来的CGG改变为酵母菌更偏好的AGA,植酸酶中的氨基酸序列保持不变,但植酸酶合成量增加,基于以上事实得出的结论不合理的是( )
A.不同密码子可以编码同一种氨基酸,这可以增加基因表达的容错性
B.基因通过指导mRNA的合成从而控制植酸酶的合成
C.酵母菌通过提高基因的转录效率来促进细胞合成更多的植酸酶
D.配对的反密码子由原来的GCC改变为UCU
13.(2021高一下·芜湖期末)在不同温度条件下培育具有相同基因组成的棒眼果蝇,统计棒眼果蝇复眼中的小眼数,结果如下表。下列有关叙述正确的是( )
温度/TC 棒眼雌果蝇复眼中的小眼数/个 棒眼雄果蝇复眼中的小眼数/个
15 214 270
20 122 160
25 81 121
30 24 74
A.温度和性别阻断了基因的转录
B.温度和性别是影响复眼中小眼数的根本因素
C.影响复眼中小眼数的外界因素有温度、食物成分
D.果蝇复眼中小眼数受温度的影响,也与性别有关
14.(2021高一下·黄山期末)2013年,我国科学家发现斑马鱼子代胚胎可继承精子DNA甲基化模式,在世界上首次以实验证明精子的表观遗传信息可以完整遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。下列关于表观遗传的说法错误的是( )
A.表观遗传的调控机制只有DNA甲基化
B.可遗传性是表观遗传的特点之一
C.同卵双胞胎之间的微小差异是表观遗传修饰调控的结果
D.表观遗传现象是指基因表达发生改变但基因的碱基序列不变
15.(2021高一下·黄山期末)在人体肝细胞内,乙醇可通过下图所示途径进行代谢,其代谢中间产物乙醛具有很强的毒性,还会引起人脸红、心跳加速等反应。下列相关叙述不正确的是( )
A.乙醇通过自由扩散的方式进入肝细胞
B.上述过程体现了基因能通过控制酶的合成来控制代谢进程,进而控制生物体的性状
C.若血液中乙醛脱氢酶含量超过正常值,可能是肝细胞膜的通透性发生改变引起
D.俗话说的“喝酒上脸”这种特征可能是因为患者体内乙醛脱氢酶较多造成
16.(2021高一下·滨海期末)研究发现,某些特定的行为和生活经历能够被遗传。如小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生恐惧感的气味时,会表现出恐惧。下列与这个实例有关的是( )
A.小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症
B.双胞胎的遗传信息基本相同,患病的可能性也相似
C.亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印,并可传递下去
D.果蝇的亲代用某种药物处理,使DNA(基因)发生改变,后代果蝇也表现出与亲代一样的变化
17.(2021高一下·扬州期末)以酒待客是我国的传统习俗,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸人”,有些人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如图,经研究发现“白脸人”两种酶都没有,“红脸人”体内只有ADH。下列叙述错误的是( )
A.“红脸人”和“白脸人”的性状与遗传有关
B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C.“白脸人”的基因型是AAbb、Aabb
D.“红脸人”饮酒后血液中乙醛含量相对较高
18.(2021高二下·洛阳期末)如图为人体内基因对性状的控制过程,下列相关叙述不正确的是( )
A.图中进行①②过程的场所分别是细胞核﹑核糖体
B.镰刀型细胞贫血症的致病原因是编码血红蛋白的基因突变引起的
C.基因1和基因2,X1和X2都可存在同一细胞中
D.①②③反映了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
19.(2021高一下·梅州月考)某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代.在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花.下列说法不正确的是( )
A.不同温度条件下基因型相同的植株花色可能不同,说明环境能影响生物的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行杂交实验
C.在25℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株
二、实验探究题
20.(2021高一下·广安期末)当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。请回答下列问题:
(1)酶C是 。与酶A相比,酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化 断裂。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,富含G的片段容易形成R环的原因是模板链与mRNA之间形成的 比例高,mRNA不易脱离模板链。
(3)研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向进行时,如果转录形成R环,则DNA复制会被迫停止,这是由于R环阻碍 (“酶A”、“酶B”或“酶C”)的移动。
21.(2021高二上·云南月考)果蝇是做遗传实验很好的材料,在正常的培养温度25℃时,经过12天就可以完成一个世代,每只雌果蝇能产生几百个后代.某一兴趣小组,在暑期饲养了一批纯合长翅红眼果蝇幼虫,准备做遗传实验,因当时天气炎热气温高达35℃以上,他们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中,调节室温至25℃培养.不料培养的第七天停电,空调停用一天,也未采取别的降温措施.结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇(有雌有雄).
(1)基因对性状的控制有两种情况,一些基因通过 来控制代谢过程,从而控制生物的性状;另一些基因是通过控制 来直接控制性状.
(2)关于本实验中残翅变异的形成有两种观点:
①残翅是单纯温度变化影响的结果,其遗传物质没有发生改变.
②残翅的形成是遗传物质改变造成的.
请设计一个实验探究关于残翅形成的原因,简要写出你的实验设计思路,并对可能出现的结果进行分析.
实验设计:
结果分析: .
(3)你认为基因、环境因素、性状三者关系是怎样的?
三、综合题
22.(2021高三上·重庆月考)某昆虫肤色有白色、黄色、绿色三种类型,由两对等位基因A-a、B-b控制,其过程如图所示,请据图作答。
(1)图中过程①包括的两个阶段分别是 、
。绿色虫体中,只有皮肤细胞才呈现绿色,这是 的结果。
(2)一纯合黄雌虫与一白雄虫杂交,F1全为绿色。则亲本雌虫基因型为 。将F1代雌雄虫随机交配,所得F2代黄肤色后代中雌雄比例为 。
(3)若该昆虫有一对相对性状由等位基因E-e控制,其中一个基因在纯合时能使受精卵致死(注:EE、XeXe、XEY、XeY等均视为纯合子)。有人用一对该物种昆虫杂交,得到F1代昆虫共301只,其中雄性101只,由此可知,控制这一相对性状的基因位于 染色体上。
(4)①若F1代雌虫中仅有一种表现型,则致死基因是 ;
②若F1代雌虫中共有两种表现型,则致死基因是 。
23.(2021高三上·靖远开学考)某动物品系的体色有黑色、灰色和白色,体色与常染色体上的2对等位基因D、d和 E、e有关,且基因型为DD的胚胎死亡,基因型为E_Dd的个体表现为黑色,基因型为E_dd 的个体表现为灰色,基因型为eeDd或eedd的个体表现为白色。回答下列问题:
(1)上述动物品系中,与体色相关的基因型有 种,基因型与体色的关系体现出等位基因数与性状的对应关系是 。
(2)黑色个体甲与白色个体乙多次交配,所得F1中黑色个体:灰色个体:白色个体粉2 : 1: 0 ,为进一步探究两对基因在染色体上的位置关系,选择F1中的一对黑色雌雄个体多次交配得到F2,请用遗传图解表示F1交配得到F2的过程,并根据遗传图解的结果得出相应的结论(不考虑染色体交叉互换和基因突变,基因连锁个体的基因型表示方式类如“AB//ab”,基因连锁情况图解只画出一种即可)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、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,A正确;
B、DNA分子复制时,解旋酶催化双链解开,需要消耗能量,B错误;
C、密码子具有简并性,不同DNA序列序列经过转录和翻译可能的单相同的氨基酸序列,C错误;
D、 以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程,称为翻译 ,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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即A-T,G-C,C-G,T-A。
2、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
2.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、幼红细胞由造血干细胞分化而来,遗传物质不发生改变,A错误;
B、网织红细胞中含有细胞核转录形成的mRNA和核糖体,仍能够合成核基因编码的蛋白质,B正确;
C、细胞分化的不同阶段,被选择性表达的基因有所不同,所以造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同,C正确;
D、成熟红细胞无细胞核,已丧失控制其凋亡的基因,因此控制成熟红细胞凋亡的基因可能在幼红细胞期就开始表达,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞分化过程中的变化: (1)从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。 (2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。 (3)从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
3.【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、HCV的+RNA不含有碱基T,而含碱基U,A错误;
B、由图可知,①表示转录过程,可以合成HCV结构蛋白(即衣壳蛋白)和RNA复制酶,B正确;
C、HCV的+RNA复制时,以+RNA为模板合成-RNA的过程,再以-RNA为模板合成该+RNA,需要的原料都是核糖核苷酸,C错误;
D、含HCV的宿主细胞可被效应T细胞裂解死亡,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
2、转录和翻译的比较:
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
4.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,转录过程中需要RNA聚合酶的参与,DNA聚合酶能使游离的脱氧核苷酸连接到新形成的DNA子链上,该过程中有磷酸二酯键的形成,RNA聚合酶能使游离的核糖核苷酸连接到新形成的RNA单链上,该过程中也有磷酸二酯键的形成,A正确;
B、依题意可知,“撞车”现象发生在DNA复制和转录同时进行的过程中,减数第二次分裂的间期不进行DNA复制,因此不会发生“撞车"现象,B错误;
C、依题意可知,REC-QL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度,RNA聚合酶催化的是转录过程,RNA聚合酶的移动速度减慢v生成mRNA的速度也会减慢,导致细胞内蛋白质的合成速率减慢,C正确;
D、发生“撞车”现象的细胞会发生癌变,癌细胞的细胞周期短,分裂速度快,D正确。
故答案为:B。
【分析】列表比较DNA复制、转录和翻译
DNA复制 转录 翻译
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 21种氨基酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶
碱基互补配对方式 A→T T→A
G→C C→G A→U T→A
G→ C C→G A→U U→A
G→C C→G
产物 DNA RNA 蛋白质
5.【答案】D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、形成mRNA(②链)与β链互补,所以①链是β链,A错误;
B、蓝藻是原核生物,无细胞核,B错误;
C、携带酪氨酸的tRNA上的反密码子是AUG,则酪氨酸的密码子是UAC,同理,天冬氨酸的密码子是GAU,C错误;
D、翻译过程发生在核糖体上,D正确。
故答案为:D。
【分析】遗传信息、密码子与反密码子
遗传信息 密码子 反密码子
存在位置 在DNA上,是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 在mRNA上,是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 在tRNA上,是与密码子互补配对的3个碱基
作用 决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 与mRNA上3个碱基互补,以确定氨基酸在肽链上的位置
对应关系
6.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】 A、图示生理过程有转录和翻译,故其中碱基配对方式有T-A、A-U、U-A、C-G、G-C,A错误;
B、图中酶X是能催化转录过程的RNA聚合酶,如图所示,RNA聚合酶的移动方向是从右往左,翻译方向也是从右往左,B错误;
C、图中翻译过程一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,因为解读的是同一个mRNA上的遗传密码,所以在短时间内合成的大量肽链是相同的,C错误;
D、图示转录和翻译过程能同时进行,所以一般不是真核细胞中的核DNA,D正确。
故答案为:D。
【分析】在真核细胞内,RNA在细胞核中通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录; mRNA合成以后,通过核孔进人细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
7.【答案】A
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、据图可知,细胞核DNA上的基因通过转录、翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞有氧呼吸,因此用某药物抑制②(转录)过程,该细胞有氧呼吸将受影响,A正确;
B、物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因,细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律,B错误;
C、③过程表示翻译,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此可知:③过程核糖体在mRNA上由右向左移动,C错误;
D、③⑤均为翻译过程,由于翻译的模板mRNA不同,所用密码子的种类不一定相同,密码子的数量也不一定相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、转录和翻译的比较:
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
2、密码子:mRNA上相邻的3个碱基;种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
8.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测蛋白质的实验;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、鹅膏蕈碱是一种环状八肽,化学结构中至少含有0个游离的氨基和0个游离的羧基,A错误;
B、高温加热后的鹅膏蕈碱肽键没有被破坏,仍可以与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;
C、鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,而线粒体有些蛋白质是由细胞核基因控制合成,故其功能也会受到影响,C正确;
D、鹅膏蕈碱能使RNA合成受阻,可能影响核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-。 3、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。 (1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。 (2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。 (3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
9.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、结合分析可知,图示Ⅰ转录和Ⅱ翻译过程在同一时间和空间进行,发生在原核生物细胞中,而细菌细胞为原核细胞,故可发生在细菌中,A正确;
B、根据最左侧的多肽链最长,可判断核糖体在该mRNA上的移动方向是从右向左,B正确;
C、图示Ⅰ是转录,以核糖核苷酸为原料合成RNA过程中脱水缩合形成磷酸二酯键,Ⅱ过程是翻译,以氨基酸为原料合成蛋白质过程中脱水缩合形成肽键,C正确;
D、转录过程中,RNA聚合酶兼具了解旋的功能,D错误。
故答案为:D。
【分析】Ⅰ过程是DNA转录:场所:细胞核。酶:RNA聚合酶。模板:DNA的一条链。原料:四种核糖核苷酸。产物:mRNA。
Ⅱ过程是翻译:场所:核糖体。酶:各种酶。模板:mRNA。原料:氨基酸。产物:肽链。
10.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、根据分析可知,C、D均为Ee,表现型应该为黑色,而在30℃下培养则为白色,说明表现型受环境影响,即表现型是基因型和环境共同作用的结果,A正确;
B、根据分析可知,C基因型为Ee,R基因型为ee,其后代基因型为Ee、ee,在30℃下培养,Ee表现为白色,ee也为白色,B正确;
C、根据分析可知,C基因型为Ee,R基因型为ee,其后代基因型及比例为Ee:ee=1:1,在15℃下培养,Ee表现为黑色,ee表现为白色,故子代中黑色:白色=1:1,C正确;
D、C基因型为Ee,雌雄个体相互交配,子代基因型及比例为EE:Ee:ee=1:2:1,在在30℃下培养,EE、Ee表现为白色,ee表现为白色,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题意可知,动物A和动物B的基因型分别为WW、ww,所以动物C和动物D的基因型均为 Ww,该基因型的子代在-15 ℃ 环境中成长表现为黑色,在30℃环境中成长表现为白色;动物P和动物Q的基因型分别为ww、ww,所以动物C和动物D的基因型均为ww,该基因型的子代在-15 ℃ 和30 ℃ 环境中成长均表现为白色。
11.【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关,A正确;
B、表观遗传是基因型未发生变化(即碱基序列没有发生改变)而表现型却发生了改变,B错误;
C、由分析可知,柳穿鱼Leyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,C正确;
D、根据分析可知,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,D正确。
故答案为:B。
【分析】 表观遗传是由于基因和环境相互作用形成的可以观察到的生物性状的遗传现象。生物的性状包括个体形态、生理功能等特点,如身高、血型、酶活力、肤色等。根据表观遗传现象,可以判断出生物的性状不仅仅受到基因控制,还受到环境因素的制约。
12.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由题中信息可知,密码子CGG和AGA都能编码精氨酸,说明不同密码子可以编码同一种氨基酸,当密码子由原来的CGG改变为AGA,合成的蛋白质中的氨基酸序列保持不变,这可以增加基因表达的容错性,A正确;
B、通过基因改造,可以改变mRNA上的密码子,最终植酸酶合成量增加,说明基因是通过指导mRNA的合成从而控制植酸酶的合成,B正确;
C、相比于CGG,酵母菌更偏好AGA,说明AGA翻译效率更高,所以酵母菌通过提高基因的翻译效率来促进细胞合成更多的植酸酶,C错误;
D、反密码子是位于tRNA上能与密码子碱基互补的三个相邻碱基,密码子由原来的CGG改变为AGA,所以反密码子由原来的GCC改变为UCU,D正确。故答案为:C。
【分析】密码子具有简并性,即一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码。
13.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、表格数据只体现果蝇复眼中的小眼数在不同温度下和不同性别间的差异,不能说明温度和性别是否阻断了基因的转录或翻译,A错误;
B、影响复眼中小眼数的根本因素是基因及其表达,温度属于外在因素,B错误;
C、该实验没有涉及食物成分这一自变量,表格数据不能说明食物成分影响复眼中小眼数,C错误;
D、由表格数据可知,果蝇复眼中小眼数在不同温度下表现差异,不同性别间也存在差异,因此受温度的影响,也与性别有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】依据题意与表格分析可知,基因组成相同的棒眼果蝇在一定温度范围内,温度升高,雌、雄棒眼果蝇复眼的小眼数减少;同一温度条件下,雌棒眼果蝇复眼的小眼数多于雄性。据此答题。
14.【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、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,A错误;
B、表观遗传具有可遗传性,B正确;
C、基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关,是其修饰调控的结果,C正确;
D、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,D正确。故答案为:A。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。表观遗传学的主要特点:
(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。
(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。
(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
15.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、乙醇、气体分子等可以通过自由扩散进入细胞,A正确;
B、上述过程体现了ADH基因通过控制乙醇脱氢酶酶、ALDH基因通过控制乙醛脱氢酶酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,B正确;
C、乙醛脱氢酶应在肝脏细胞内发挥作用,若血液中乙醛脱氢酶含量高,说明可能是肝脏发生了病变,肝细胞膜的通透性增大,C正确;
D、若人体内缺乏乙醛脱氢酶,则机体内的乙醛就不能及时被氧化,会引起毛细血管扩张,血管中血流量增大,引起脸红,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
16.【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症与遗传无关,A错误;
B、双胞胎的遗传信息基本相同,患病的可能性也相似,这是子代之间的遗传信息的联系,与亲代和子代的遗传无关,B错误;
C、亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印,并可传递下去,与题目举例的相符,C正确;
D、果蝇的亲代用某种药物处理,使 DNA(基因)发生改变,后代果蝇也表现出与亲代一样的变化,用药物处理,与题目举例不符,D错误。
故答案为:C。
【分析】由“ 小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生恐惧感的气味时,会表现出恐惧 ”可知,恐惧记忆之所以能遗传是因为后天因素改变了基因,使得储存在亲代的DNA中的遗传信息遗传给后代。
17.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、由题可知,“白脸人”两种酶都没有,说明其没有A和bb;“红脸人”体内只有ADH,说明其含有A,但没有bb。所以,“红脸人”和“白脸人”的性状与遗传有关,A正确;
B、从图中可以看出,基因控制酶的合成,酶参与了乙醇的代谢,所以基因可通过控制酶的合成来控制代谢,B正确;
C、“白脸人”两种酶都没有,说明其没有A和bb,所以“白脸人”的基因型是aaBB或aaBb,C错误;
D、“红脸人”体内只有ADH,饮酒后乙醇转化为乙醛,血液中乙醛含量相对较高,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析题图: 因为“白脸人”两种酶都没有,所以“白脸人”没有A基因同时也没有表达b基因(aaBB或aaBb);因为“红脸人”体内只有ADH,所以“红脸人”有A基因同时没有表达b基因(AABB或AABb或AaBB或AaBb)。
18.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、①表示转录过程,发生在细胞核中,②表示翻译过程,发生在核糖体上,A正确;
B、镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因突变,直接原因是血红蛋白分子结构的改变,B正确;
C、由于基因的选择性表达,基因1和基因2可存在于同一个细胞中,而转录的产物X1和X2不会存在与同一细胞中,C错误;
D、该图反映了基因控制性状的途径:左边,即①②③表示基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;右边,即①②⑤表示基因通过控制酶的合成间接控制生物的性状;D正确。
故答案为:C。
【分析】基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。基因对性状的控制方式有两种,直接控制和间接控制:(1)间接控制: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)直接控制:基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
19.【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、基因型是AA和Aa的该植物在25℃条件下都开红花,而在30℃条件下均开白花,说明环境能影响生物的性状,A正确;
B、探究一株该植物的基因型是AA、Aa还是aa,最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交,并在25℃的条件下培养后代,如果后代全部是红花植株,说明该植植株的基因型为AA;如果都开花,说明该植株的基因型为aa;如果既有开白花的植株,也有开红花的植株,则说明该植株的基因型为Aa,B错误;
C、在25℃的条件下生长的白花植株的基因型是aa,此种基因型的个体自交后代的基因型仍为aa,表现为白花,后代中不会出现红花植株,C正确;
D、在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花,所以在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生物的性状受遗传物质(基因)的控制,但也会受生活环境的影响;生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。2、由题干,该植物“在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花”,说明该植物花色的性状受基因的控制;由题干“但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花”,可知该植物花色的性状也受环境(温度)的影响。
20.【答案】(1)RNA聚合酶;氢键
(2)氢键
(3)酶B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由图可知,右侧形成信使RNA,表示转录过程,则酶C是RNA聚合酶。与酶A(DNA聚合酶)相比,酶C除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化氢键断裂(解旋)。
(2)由于G-C碱基对之间有三个氢键,富含G-C的片段容易形成R环的原因是模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,导致mRNA不易脱离模板链。
(3)当DNA复制和基因转录同向而行时,如果转录形成R环,其能阻碍解旋酶即酶B的移动,因此DNA复制会被迫停止。
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。
转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、DNA复制,
场所:主要发生在细胞核。酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶。模板:DNA。原料:四种脱氧核糖核苷酸。产物:DNA。
DNA转录,
场所:主要发生在细胞核。酶:RNA聚合酶。模板:DNA的一条链。原料:四种核糖核苷酸。产物:mRNA。
RNA聚合酶有解旋、将核糖核苷酸连结成长链,两个功能。
翻译,
场所:核糖体。酶:各种酶。模板:mRNA。原料:氨基酸。产物:肽链。
21.【答案】(1)酶的合成;蛋白质分子的结构
(2)用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25℃下培养;如果后代全部是长翅,说明残翅是由温度变化引起的,遗传物质没有发生改变.如果后代全部是残翅或出现部分残翅,说明残翅是由于温度变化导致遗传物质改变引起的
(3)生物的性状是基因和环境因素共同作用的结果
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
故答案为: 酶的合成 ; 蛋白质分子的结构 。
(2) 实验探究关于残翅形成的原因是否遗传物质的改变还是环境造成的,可以用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25 ℃ 下培养。如果是由于温度变化导致遗传物质改变引起的,则后代会出现残翅,如果是由温度变化引起的,则后代仍为长翅。
故答案为: 用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25℃下培养 ; 如果后代全部是长翅,说明残翅是由温度变化引起的,遗传物质没有发生改变.如果后代全部是残翅或出现部分残翅,说明残翅是由于温度变化导致遗传物质改变引起的 。
(3)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。
故答案为: 生物的性状是基因和环境因素共同作用的结果 。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
22.【答案】(1)转录;翻译;基因选择性表达
(2)aaXBXB;2:1
(3)X
(4)e;E
【知识点】细胞分化及其意义;基因的自由组合规律的实质及应用;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知,过程①包括转录和翻译两个过程。绿色虫体中,只有皮肤细胞才呈现绿色,这是基因选择性表达的结果。
(2)根据题意,纯合黄雌虫为aaXBXB ,白雄虫为aaXbY或者A_XbY,因为F1全为绿色A_XBX_,A_XBY,故亲本白雄虫为AAXbY,则F1代雌雄虫随机交配组合为:AaXBY×AaXBXb;所得F2代雌性黄肤色后代为aaXBX-=1/2×1/4=1/8,雄性黄肤色后代为aaXBY=1/4×1/4=1/16,故F2代黄肤色后代中雌雄比例为2:1。
(3)根据题意分析,F1代昆虫雌雄数量不等,故控制这一相对性状的基因位于X染色体,不可能位于Y,否则就没有雄性了。设致死基因是E,则亲本杂交组合为XEXe×XeY,后代为1XEXe:1XeY:1XeXe:1XEY(致死),即F1代雌虫中共有两种表现型;设致死基因是e,则亲本杂交组合为XEXe×XEY,后代为1XEXE:1XEXe:1XEY:1XeY(致死),即F1代雌虫中共有一种表现型
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
23.【答案】(1)6;基因与性状之间不是一一对应的关系(或两对基因决定一对相对性状)
(2)遗传图解如下,
结论:若F2中黑色个体:灰色个体:白色个体=2 : 1: 1,则两对基因位于两对染色体上;若F2中黑色个 体:白色个体=2 : 1或黑色个体:灰色个体=2 : 1或黑色个体:灰色个体:白色个体=1 :1: 1,则两对 基因位于同一对染色体上
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)结合分析可知,上述动物品系中,与体色相关的基因型有6种;基因型有6种,而体色有3种,故基因型与体色的关系体现出基因与性状之间 不是一一对应的关系。
(2)黑色个体甲(EEDd或EeDd)与白色个体乙(eeDd或eedd)多次交配,所得F1中黑色个体:灰色个体:白色个体粉2 : 1: 0 ,则相关交配类型有以下4种:
由遗传图解可得,若F2中黑色个体:灰色个体:白色个体=2 :1:1,则两对基 因位于两对染色体上;若F2中黑色个体:白色个体=2 : 1或黑色个体:灰色个体=2 : 1或黑色个体:灰 色个体:白色个体=1 :1 : 1,则两对基因位于同一对染色体上。
【分析】根据题意可知:基因型为 EEDd、EeDd 的个体表现为黑色,基因型为EEdd、Eedd的个体表现为灰色,基因型为eeDd 或 eedd的个体表现为白色,所以与体色有关的基因型共有2+2+2=6种。
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