北师大版(2019)高中生物必修2遗传与进化第二章遗传信息的复制与表达章节综合必刷题(含解析)

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名称 北师大版(2019)高中生物必修2遗传与进化第二章遗传信息的复制与表达章节综合必刷题(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 北师大版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-10-18 00:41:02

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第二章 遗传信息的复制与表达
一、单选题
1.(2021高三上·海拉尔期中)下面有关计算中,不正确的是(  )
A.DNA双链均被15N标记的精原细胞(2N=8)在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂,第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B.某RNA分子含尿嘧啶26%,腺嘌呤18%,以此mRNA逆转录合成的DNA分子中,鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C.某蛋白质分子含有120个氨基酸,则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D.用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,具有放射性的噬菌体占总数的1/4
2.(2023高一下·滕州期中)某DNA分子中含有1000个碱基对(P元素只含32P)。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制3次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来(  )
A.增加250 B.减少250 C.增加1750 D.减少1750
3.下列对mRNA的描述,不正确的是(  )
A.mRNA可作为合成蛋白质的直接模板
B.mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸
C.mRNA上有四种核糖核苷酸,能编码21种氨基酸的密码子有62种
D.mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用
4.(2021高三上·月考)下列有关真核生物的DNA复制及基因表达的叙述,错误的是(  )
A.翻译时,核糖体与mRNA结合部位有2个tRNA的结合位点
B.DNA复制、转录、翻译的过程均有氢键的形成与断裂
C.DNA复制、转录、翻译过程的碱基配对方式不完全相同
D.tRNA是由三个核糖核苷酸组成的三叶草状的结构,有一个反密码子
5.(2021高一下·南充期末)下列关于细胞增殖、细胞分化与细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A.细胞分裂能力一般随细胞分化程度的提高而增强
B.细胞分化可导致细胞内基因的种类发生改变
C.已分化的细胞不具有发育成完整个体的潜能
D.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
6.如图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程,下列叙述正确的是(  )
A.催化甲乙两图所示生理过程反应的酶相同
B.甲乙两图所示生理过程中,所需模板完全相同
C.乙丙发生在个体整个生命活动过程中
D.甲乙丙三图所示生理过程中,碱基配对情况相同
7.某一个DNA片段,经过连续三次复制,共需要消耗210个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、560个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该DNA片段具有的碱基对数是(  )
A.110对 B.220对 C.330对 D.440对
8.(2023高二上·建设开学考)下图表示DNA分子发生的某一变化过程示意图。下列相关叙述错误的是(  )
A.该过程为DNA的甲基化,这种变化可以遗传给后代
B.若某个基因中发生了图中的变化,则该基因的表达可能被抑制
C.图中所示的过程可以发生于生物体的生长、发育和衰老整个过程中
D.男性经常抽烟会大大降低精子中发生该过程的水平
9.下列关于图中①②两种分子的说法正确的是(  )
A.①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B.②为tRNA,一种tRNA可携带不同的氨基酸
C.遗传信息位于①上,密码子位于②上
D.①和②共有的碱基是A、C、G、T
10.(2022高三上·山西开学考)我国科学家研究发现,通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞,这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列相关说法错误的是(  )
A.材料中诱导产生的人类全能干细胞具有分裂和分化能力
B.材料中诱导产生的人类全能干细胞具有细胞全能性
C.该项技术有助于解决器官短缺、异体移植排斥反应等问题
D.材料中体细胞与人类全能干细胞的基因组成相同,基因表达情况也相同
11.(2022高一下·湖州期末)DNA 分子中碱基上连接一个甲基基团“-CH3”,称为 DNA 甲基化,基因甲基化可以导致其不能转录。下列叙述正确的是(  )
A.基因型相同的生物表型一定相同
B.DNA 的甲基化改变了DNA 的碱基序列
C.抑癌基因的甲基化可能导致细胞癌变
D.基因甲基化一定不利于生物种群的生存
12.(2023高二下·绵阳期末)真核细胞的转录主要是在细胞核内进行,是以DNA双链中的一条链为模板,合成RNA的过程。右下图为转录过程的模式图,有关叙述正确的是(  )
A.RNA聚合酶发挥作用的移动方向是从左向右
B.①处碱基对的氢键正在形成,②处正在断裂
C.③链与④链中的核苷酸只有碱基A和U的不同
D.两条链放大部分的核苷酸种类不同,不能互补配对
13.(2022高三上·邢台期中)表观遗传是某些基因中碱基序列不变,而是通过影响基因表达与活性的各个环节导致细胞与个体表型改变的现象。下列有关表观遗传的说法错误的是(  )
A.表观遗传可由某些碱基的甲基化引起,发生的表型变化可以遗传给后代
B.“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”可用表观遗传来解释
C.吸烟会使人细胞内DNA甲基化水平升高,可能影响孩子的正常生长发育
D.染色体上的蛋白质发生甲基化不会影响基因的表达
14.(2021高二下·温州期中)骨髓中的造血干细胞可以通过分裂分化形成红细胞、单核细胞、淋巴细胞等多种血细胞。下列相关叙述,错误的是(  )
A.造血干细胞有丝分裂过程中染色体的数目不发生改变
B.分化为单核细胞的过程中,核内遗传物质不发生改变
C.分化形成的淋巴细胞在衰老过程中多种酶的活性会发生改变
D.分化形成的红细胞在成熟后尽管无核,但凋亡也受基因控制
15.(2021高一下·长春期末)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是(  )
A.tRNA,rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞中的转录过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
16.(2021高一下·莆田期中)下列有关DNA研究实验的叙述,正确的是(  )
A.根据DNA衍射图谱有关数据推算出DNA呈双链
B.通过DNA酶处理叶绿体,发现细胞质DNA的存在
C.运用同位素示踪技术和差速离心法证明DNA半保留复制
D.用烟草花叶病毒侵染烟草细胞,证明DNA是遗传物质
17.(2021高二上·浙江期中)有研究表明,吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。男性吸烟者的精子中DNA的甲基化水平明显升高,精子活力下降。DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程。甲基化不改变基因的遗传信息,但该基因表达受到抑制。下列说法不正确的是(  )
A.甲基转移酶发挥作用需要与DNA分子进行结合
B.癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果
C.若某基因的启动子发生了甲基化,则该基因的转录不受影响
D.环境因素会影响DNA的甲基化水平,从而影响基因的表达
18.(2021高三上·普宁月考)人体内存在着细胞增殖、分化、衰老、凋亡的生命历程。下列有关认识和理解错误的是(  )
A.人体内细胞呼吸酶活性降低,能够延缓细胞的衰老
B.造血干细胞分化出各种血细胞不能体现细胞的全能性
C.细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡
D.细胞内的自由基攻击DNA可能会使原癌基因、抑癌基因发生突变从而使细胞癌变
19.(2021·泉州模拟)下图表示某种DNA病毒侵染大肠杆菌的过程,下列有关叙述正确的是(  )
A.该病毒DNA通过主动运输进入大肠杆菌
B.DNA转录的过程需要四种脱氧核昔酸作为原料
C.遗传信息的正确表达依赖于碱基互补配对
D.多数子代病毒含有亲代病毒的DNA
20.(2022高三上·邢台期中)科学家把大肠杆菌在含15N的培养基中培养若干代,使DNA双链均被15N标记(试管①),转至含14N的培养基中培养,每30min繁殖一代,取出每代DNA样本,离心分层。②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果,下列相关推论正确的是(  )
A.如果DNA复制是全保留复制,②是转入14N培养基中复制一代的结果
B.如果DNA复制是半保留复制,③是转入14N培养基中复制一代的结果
C.该实验运用了同位素标记法,出现④的结果至少需要90min
D.给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示
21.(2021·湖北模拟)将某二倍体高等动物(2N=4,基因型为AaBb)的1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在31P的培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中一个细胞如图所示,图中细胞只有4条染色体的DNA含有32P,下列叙述正确的是(  )
A.在形成图中细胞的过程中发生了交叉互换
B.形成图中细胞的过程中肯定完成了2次胞质分裂
C.图中细胞有4条脱氧核苷酸链被标记
D.图中细胞产生的子细胞中只有2条染色体含有32P
22.(2021高二下·安徽期末)已知某DNA中C占16%,如图为该DNA遗传信息传递的部分途径示意图,图中过程I所合成的RNA链不易与模板分开,形成子R环(由一条RNA链与双链DNA中的一条链杂交并与非模板链共同组成的三链核酸结构)。有关叙述正确的是(  )
A.R环结构的形成可能是DNA分子中含有较多的碱基对A-T,导致RNA不易脱离模板链
B.该图表示的遗传信息传递过程发生在原核细胞中,核糖体沿RNA移动方向是从左到右
C.R环的形成会降低DNA的稳定性,若非模板链上胞嘧啶被替换为尿嘧啶且能作为模板进行复制,则经三次复制后,子代DNA中该位点上可形成的新碱基对是U-A,A-T
D.该DNA转录形成的mRNA中A占34%
23.(2022高二上·张掖开学考)将用15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中,让其复制3次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是(  )
A.1/2,7/8,1/4 B.1/4,1,1/8
C.1/4,7/8,1/8 D.1/8,1,1/8
24.(2021高一下·运城期中)已知某DNA分子含有200个碱基对,其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4;该DNA分子连续复制数次后,消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸1800个,则该DNA分子已经复制了(  )
A.3次 B.4次 C.5次 D.6次
25.(2021高二下·广东期末)如图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有5000对碱基,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述正确的是(  )
A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶
B.该DNA分子复制第2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6600个
C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D.子代中含有14N的DNA分子占3/4
二、综合题
26.(2021高一下·东海月考)请根据以下有关概念的相互关系图作答:
(1)图中数字①所表示的物质是:   ;图中字母表示的是生理过程,a表示DNA分子复制的过程,该过程需要的基本条件是   、   、   、   ;b表示   过程。
(2)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。翻译上述多肽的mRNA是由该基因的   链转录的(以图中的①或②表示)。
(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是GAA、GAG;赖氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)
27.(2022高一下·河南期中)下图1是某生物小组制作的模型图,图2是某同学画的DNA复制模式图。请据图回答下列问题:
(1)该生物兴趣小组制作的是   (填“DNA空间结构”或“DNA平面结构”)模型;从该模型可以看出,   可体现两条链的方向是相反的。该班各小组展示后,细心的同学发现不同小组同学制作模型中的碱基对排列顺序不同,这说明   。
(2)图2所示的DNA复制模式图中存在错误之处,请指出:   ;若将错误改正后,图中反映的复制特点是   (答出2点)。
(3)γ链延伸过程中,催化单个脱氧核苷酸添加到γ链上的酶是   。
(4)若图1片段的双链均用15N标记,然后将其置于14N的培养液中连续复制3次,需要嘌呤碱基   个。若将最终获得的产物进行密度梯度离心,含15N的条带与不含15N的条带之比约为   。
28.(2023高一下·汕尾期末)如图表示DNA指导蛋白质合成的简化模式图。请据图回答下列问题:
(1)图1不能表示____(单选)。
A.真核生物核DNA指导蛋白质合成
B.真核生物线粒体DNA指导蛋白质合成
C.真核生物叶绿体DNA指导蛋白质合成
D.原核生物DNA指导蛋白质合成
(2)图1形成mRNA的过程叫   ,需要   酶参与,还需要游离的   作为原料。
(3)若图2中的a、b、c、d彻底水解,所得的终产物种类最多的是   。图2中的“色”代表色氨酸,据图判断色氨酸的密码子是   。绝大多数氨基酸都有几个密码子,这一现象称作密码子的   。
(4)据图⒉判断,核糖体沿着mRNA移动的方向是   ,d的左边是mRNA的   端。
29.A:如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图,请回答下列问题。
(1)图3中用35S标记噬菌体蛋白质外壳,标记元素所在部位是图2中的   。如果用32P标记噬菌体的DNA,标记元素所在部位是图1中的    。
(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料,其原因之一是噬菌体只由   组成。
(3)实验中采用揽拌和离心等手段,目的分别是   、   。
(4)仅有图3的实验过程,   (能或不能)说明蛋白质不是遗传物质,原因是   。
(5)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是   ;秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是   。
(6)Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,每一条染色体上带有放射性的染色体单体有   条,每个DNA分子中,有   条链带有放射性。
Ⅱ中,若观察到一个细胞具有24条染色体,且二分之一的染色体单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制   次,该细胞含有   个染色体组。
(7)上述实验表明,DNA分子的复制方式是   。
30.(2021高一下·合肥期末)科学家研究发现细胞中并不是所有基因都是编码蛋白质的,有一些基因可以产生不编码蛋白质的miRNA来调控其他基因的表达。下图所示的MIR—15a就可以形成miRNA调控BCL2抗凋亡基因,具体过程如下图所示。请分析回答:
(1)A过程是   ,需要   的催化。BCL2基因在一个细胞周期中发生   (填“一次”或“多次”)A过程。B过程中能与①发生碱基互补配对的是   。
(2)已知过程A产生的①链(没有经过加工)中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,①链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与①链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为   。
(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   (填“上升”、“不变”或“下降”)。
(5)正常BCL2基因编码的蛋白质前2个氨基酸的DNA序列如图2所示,起始密码子为AUG。BCL2基因b链中箭头所指碱基C突变为A引起的,则其转录出的mRNA将变为   (填写前两个氨基酸对应的碱基序列)。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、根据题意分析,已知某精原细胞含有8条染色体,其DNA双链都被15N标记,含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂,根据DNA分子的半保留复制,第一次有丝分裂产生的8个DNA都有一条链含有15N,一条链含有14N,则第二次有丝分裂的中期的8条染色体都含有15N,而后期着丝点分裂,染色体加倍为16条,其中有8条含有15N,A正确;
B、根据题意分析,已知某RNA分子中U占26%,A占18%,即A+U=44%,根据碱基互补配对原则,以此mRNA逆转录合成的DNA分子中,模板链上的A+T=44%,进而推测出双链DNA中A+T=44%,则双链中A=T=22%,G=C=50%-22%=28,即形成的双链DNA分子中鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占28%、22%,B错误;
C、已知某蛋白质分子含有120个氨基酸,根据基因中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,计算,控制合成该蛋白质的基因中至少有的碱基数=120×6=720个,C正确;
D、用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,产生8个子代噬菌体,其中含有放射性的有2个,即具有放射性的噬菌体占总数的1/4,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。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(-NH2)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-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
2、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。
3、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)xm个。
4、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.【答案】D
【解析】【解答】亲代DNA中的磷元素全为32P,复制3次后,共形成8个DNA分子。其中有2个DNA分子的一条链只含32P、另一条链只含31P,其相对分子质量比原来减少了1000;另6个DNA分子的两条链都只含31P,其相对分子质量比原来减少了2000;则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA减少(1000×2+ 2000×6)/8=1750。
故答案为:D。
【分析】有关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 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(6)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。
3.【答案】B
【解析】【解答】mRNA是合成蛋白质的直接模板,但只有与核糖体结合后才能发挥作用,mRNA上的密码子有64种,有2种终止密码子不决定氨基酸,能编码21种氨基酸的密码子有62种。
【分析】翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,决定氨基酸的密码子有61种;终止密码子有3种,不决定氨基酸。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、翻译时,核糖体与mRNA的结合部位有2个tRNA的结合位点,A正确;
D、DNA复制和转录时双链打开氢键断裂,合成子链时形成氢键;翻译过程中mRNA与tRNA之间有氢键的形成与断裂,B正确;
C、DNA复制的碱基配对方式为A—T、T—A,G—C、C—G,转录的碱基配对方式为A—U、T—A,G—C.C—G,翻译的碱基配对方式为A—U,U—A,G—C.C—G,因此三个过程的碱基配对方式不完全相同,C正确;
D、tRNA是由若干个核糖核苷酸组成的三叶草状的结构,有一个反密码子,反密码子是由三个核糖核苷酸组成的,D错误。
故答案为:D。
【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
【解析】【解答】A、细胞分裂能力一般随细胞分化程度的提高而降低,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此细胞内的基因种类不会发生改变,但RNA会发生改变,B错误;
C、已分化的细胞也含有本物种生长发育所需的全套遗传物质,具有发育成完整个体的潜能,C错误;
D、细胞增殖增加细胞的数量,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。细胞分化是一种持久性的变化,分化的细胞将一直保持分化后的状态直至死亡。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
2、细胞的全能性:细胞经分裂分化后,仍具有产生完整有机体或分化成去其他各种细胞的潜能和特性。
6.【答案】C
7.【答案】A
【解析】【解答】经过三次复制形成了8个DNA片段,增加了7个,而共需要210个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、560个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸,说明每个DNA片段中有30个腺嘌呤、80个胞嘧啶,因此有110个碱基对,A项正确。故答案为:A。
【分析】1、DNA分子复制时,以DNA的两条链分别为模板,合成两条新的子链,所以形成的每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链,为半保留复制。
2、DNA复制的相关计算:DNA复制n次后,形成的子代DNA数为2n个。DNA复制n次后,形成的子代DNA的脱氧核苷酸链条数为2n+1个。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、该过程为DNA的甲基化,属于表观遗传,可以遗传给后代,A正确;
B、若某个基因中发生了甲基化,转录会被阻止,B正确;
C、DNA的甲基化可以发生于生物体的生长、发育和衰老整个过程中,C正确。
D、男性经常抽烟会大大增加精子中发生该过程的水平,D错误。
故答案为:D。
【分析】表观遗传:(1)概念:生物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。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
9.【答案】A
【解析】【解答】A,①为DNA,复制时两条链都作为模板,形成两个相同的DNA;A正确;
B、②为tRNA,一种tRNA只能携带一种氨基酸,B错误;
C、遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA上,C错误;
D、DNA和tRNA共有的碱基为A、C、G,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、DNA和RNA的异同:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所
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
RNA 核糖核苷酸 核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
2、图中①为DNA分子,其中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,能控制蛋白质的合成;②为tRNA,其一端相邻的3个碱基构成反密码子,能识别密码子,并转运相应的氨基酸。据此答题。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵发育3天的状态,具有分裂和分化能力,A正确;
B、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵,具有细胞全能性,B正确;
C、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵,能分化形成各种器官,且自体移植时不发生免疫排斥反应,因此有助于解决器官短缺,异体移植排斥反应等问题,C正确;
D、材料中人类全能干细胞是由体细胞诱导培养成的,故材料中的体细胞和人类全能干细胞基因组是相同的,但是基因表达情况不完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】全能干细胞是能够分化发育成为各种组织器官的细胞,其全能性很强;全能干细胞是指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞;全能干细胞是指具有无限分化潜能,能分化成所有组织和器官的干细胞,具有形成完整个体分化潜能,胚胎干细胞就属于这一种。
11.【答案】C
【解析】【解答】A、基因型相同的生物表现型可能不同,因为生物的性状还受环境的影响,A错误;
B、根据题意,DNA 分子中碱基上连接一个甲基基团“-CH3”,称为 DNA 甲基化,因此DNA 的甲基化并没有改变DNA 的碱基序列,基因甲基化引起的变异是影响的转录过程,B错误;
C、抑癌基因甲基化后,则不能正常表达,导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变,C正确;
D、若被甲基化的基因是有害的,则有害基因不能表达,有利于生物种群的生存,D错误。
故答案为:C。
【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。
12.【答案】A
【解析】【解答】A、RNA聚合酶能催化转录过程,由图可知,RNA聚合酶发挥作用的移动方向是从左向右,A符合题意;
B、①处碱基对的氢键正在断裂,②处碱基对的氢键正在形成,B不符合题意;
C、③链为mRNA链,④链为DNA链,③链与④链中的核苷酸除了碱基A和U不同,五碳糖也不同,C不符合题意;
D、两条链放大部分的核苷酸种类不同,但能进行互补配对,A-T、C-G、U-A,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,主要发生在细胞核中,需要以核糖核苷酸为原料,需要RNA聚合酶和能量。
13.【答案】D
【解析】【解答】A、表观遗传可能是由某些碱基的甲基化引起,这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,A正确;
B、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,“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”,这主要是由于环境中的温度的影响,属于表观遗传,B正确;
C、吸烟会使人细胞内DNA甲基化水平升高,碱基的甲基化可以遗传给后代,可能影响孩子的正常生长发育,C正确;
D、染色体上的蛋白质发生甲基化,会抑制了基因的表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因是有遗传效应的DNA片段,基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2、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。
14.【答案】A
【解析】【解答】A、造血干细胞有丝分裂后期,染色体数目会加倍,A错误;
B、造血干细胞分化为单核细胞的过程中,细胞核内基因选择性表达,但核内遗传物质不发生改变,B正确;
C、细胞衰老过程中,多种酶活性会降低,C正确;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,分化形成的红细胞在成熟后尽管无核,其凋亡相关的基因在之前已经表达,成熟后红细胞的凋亡也受基因控制,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞分化应该掌握的几点内容:(1)概念:在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程。(2)特征:具有持久性、稳定性和不可逆性。(3)意义:是生物个体发育的基础。(4)原因:基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变。
15.【答案】C
【解析】【解答】A、RNA包括tRNA,rRNA和mRNA三种,都是由DNA转录而来的,A正确;
B、不同的RNA由不同的基因转录而来,所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生,B正确;
C、细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生,在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA,C错误;
D、转录是以DNA一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D正确。
故答案为:C。
【分析】转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
16.【答案】B
【解析】【解答】A、沃森和克里克根据DNA衍射图谱的有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,A错误;
B、叶绿体中有细纤维存在,用DNA酶处理后细纤维消失,说明叶绿体中含有DNA,B正确;
C、证明DNA的半保留复制,利用了密度梯度离心法和同位素示踪技术,C错误;
D、烟草花叶病毒是一种RNA病毒,用其来侵染烟草细胞,不能证明DNA是遗传物质,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1、DNA酶可以使DNA水解,可以用于证明是否含有DNA 。
2、沃森和克里克通过同位素示踪技术和密度梯度离心法证明DNA复制方式。
3、烟草花叶病毒遗传物质为RNA。
17.【答案】C
【解析】【解答】A、DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程,故甲基转移酶发挥作用需要与DNA分子进行结合,A正确;
B、根据分析可知:甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,抑制基因的表达,癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果,导致其无法正常发挥作用,不能抑制细胞无限增殖,B正确;
C、启动子是RNA聚合酶结合和识别的位点,用于驱动基因的转录,故若某基因的启动子发生了甲基化,则该基因的转录受影响,C错误;
D、环境因素会影响DNA的甲基化水平,如吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高,从而影响基因的表达,D正确。
故答案为:C。
【分析】表观遗传:(1)概念:生物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。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
18.【答案】A
【解析】【解答】A、由于细胞衰老,所以细胞内的呼吸酶活性降低,A错误;
B、细胞的全能性是指已经分化的细胞, 仍具有发育成完整个体的潜能,造血干细胞分化出各种血细胞,没有分化成完整个体,不能体现细胞的全能性,B正确;
C、细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞后,不会发生炎症,此过程属于细胞凋亡,C正确;
D、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变导致的,是多个基因突变累积的结果,故细胞内的自由基攻击DNA可能会使原癌基因发生显性突变、抑癌基因发生隐性突变从而使细胞癌变,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
3、细胞衰老的机制:
(1)自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
(2)端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一解。随着细胞分裂次数的增加,解短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“解“短后,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
4、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
19.【答案】C
【解析】【解答】A、该病毒DNA通过胞吞进入大肠杆菌,A错误;
B、DNA转录的产物为RNA,需要四种游离的核糖核苷酸为原料,B错误;
C、遗传信息的表达包括转录和翻译,这两个过程都严格的遵循碱基互补配对原则,C正确;
D、DNA的复制方式为半保留复制,少数子代病毒含有亲代病毒的DNA分子,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
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。
20.【答案】B
【解析】【解答】A、若DNA复制是全保留复制,则子代DNA应是15N/15N和14N/14N,即两条带分别处于轻带和重带,与②不符,A错误;
B、如果DNA复制是半保留复制,则转入14N培养基中复制一代后DNA均处于中带(14N/15N),对应于试管③,B正确;
C、该实验运用了同位素标记法,根据DNA半保留复制特点可知,④是复制二代的结果,因此出现④的结果至少需要60分钟,C错误;
D、给试管④中加入解旋酶一段时间后DNA双链打开,离心出现的结果应该是出现1/4DNA单链(15N)和3/4DNA单链(14N),与试管⑤所示不符,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
(1)DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和连接酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);
(2)复制过程:边解旋边复制;
(3)复制特点:半保留复制。
2、依据题意,DNA双链都含有15N,复制n次,DNA分子总数是2n个,其中含有15N的DNA为2个(每个DNA均为一条14N链,一条15N链),其余的均为只含14N的DNA(两条链均为14N)。
21.【答案】C
【解析】【解答】A、图中细胞处于有丝分裂后期,有丝分裂过程中不会发生交叉互换,因为交叉互换发生减数第一次分裂前期,A错误;
B、DNA的复制方式是半保留复制,该精原细胞的DNA被32P全部标记,含31P的培养液中DNA复制一次后所有染色体上的DNA都含有32P(只是每个DNA只有一条链含有32P),DNA复制两次后,有一半染色体上的DNA都含有32P,图中细胞有4条染色体的DNA含32P,是所有染色体的一半,因此DNA复制至少复制了2次,该细胞可以是第二次有丝分裂后期,故形成图中细胞的过程中肯定完成了1次胞质分裂,B错误;
C、图中细胞只有4条染色体的DNA含有32P,即4个DNA含有32P,而且每个DNA只有一条链含有32P,因此图中细胞有4条脱氧核苷酸链被标记,C正确;
D、由于有丝分裂后期,姐妹染色单体分离后形成的子染色体随机移向细胞两级,故图中细胞产生的子细胞中含有染色体含有32P的条数为0~4条,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、DNA分子的复制为半保留复制。
2、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;染色体数目不变,DNA数目加倍。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;染色体数目不变,DNA数目不变。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;染色体数目不变,DNA数目不变。(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;染色体数目加倍,DNA数目不变。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;染色体数目减半,DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
3、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
22.【答案】C
【解析】【解答】A、R环结构的形成可能是DNA分子中,转录出该RNA的DNA中含有较多的碱基对C-G,导致RNA不易脱离模板链,A错误;
B、根据肽链长短,长肽链先合成,判断核糖体沿RNA移动方向是从右到左,B错误;
C、R环的形成会导致非模板链的碱基暴露,进而降低DNA的稳定性,如果非模板链上胞嘧啶被替换为尿嘧啶且能作为模板进行复制,遵循碱基互补配对原则,则经三次复制后,子代DNA中该位点上可形成的新碱基对是U-A,A-T,C正确;
D、在该DNA分子中G占16%,A+T=68%,则其转录的mRNA中A+U=68%,而A不一定等于34%,D错误;
选项A、B、D错误,C正确;故答案选:C。
【分析】 关于转录的简介:
1、转录的概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。其产物有的是mRNA,有的是tRNA,有的还是rRNA(注:叶绿体、线粒体也有转录)
2、过程:①解旋:DNA解旋,碱基得以暴露
②配对:以DNA一条链为模板,游离的核糖核苷酸,与DNA分子上的碱基互补配对,形成氢键
③连接:新结合的核糖核苷酸与正在合成的RNA连接,形成mRNA
④释放:mRNA从DNA上释放,DNA双链回复
3、条件:①模板:DNA的一条链(模板链);②原料:4种核糖核苷酸;③能量:ATP;④酶:解旋酶、RNA聚合酶等;
4、原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
5、产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)等。
23.【答案】B
【解析】【解答】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程.DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和连接酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);复制过程:边解旋边复制;复制特点:半保留复制。
1个DNA经过3次复制,共产生23=8个DNA分子;由于DNA分子的复制是半保留复制,故8个DNA分子都含14N,比例为100%;含15N的DNA有2个。
解:用15N标记的一个DNA分子放在含有N14的培养基中,让其复制三次,则产生的DNA分子共有23=8个,共有16条脱氧核苷酸链,其中含有15N的DNA分子有2个,含有14N的DNA分子有8个,含有15N的脱氧核苷酸链有2条。因此,连续复制三次,含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是,,。
故答案为:B.
【分析】 将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制 n 次,则
(1)子代 DNA 共2n个:
①含15N的DNA分子:2个;
②只含15N的DNA分子:0个;
③含14N的DNA分子:2n个;
④只含14N的DNA分子:(2n-2)个。
(2)脱氧核苷酸链共2n+1条:
①含15N的脱氧核苷酸链:2条;
②含14N的脱氧核苷酸链:(2n+1-2)条。
24.【答案】B
【解析】【解答】该DNA分子含有200个碱基对,即含有400个碱基。其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,则双链DNA分子中G+C=60%,G=C=30%,因此该DNA分子中含G的脱氧核苷酸的数量为400×(3/10)=120。假设该DNA分子复制了n次,则消耗的含G的脱氧核苷酸的数量为120×(2n-1)=1800,据此可求得n=4,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】DNA分子含某种碱基的脱氧核苷酸数量为m,该DNA分子复制n次,消耗该种碱基的脱氧核苷酸的数量为m×(2n-1)。
25.【答案】B
【解析】【解答】A、复制时作用于③处的酶为解旋酶而不是DNA聚合酶,A错误;
B、复制第2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为:3300×(22-21)=6600个,B正确;
C、DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,所以④处指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,C错误;
D、DNA分子只有一条链含15N,其复制是半保留复制,所以连续复制2次后,子代中含15N的DNA分子占1/4,子代中含14N的DNA分子占100%,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、 将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养,复制 n 次,则
(1)子代 DNA 共2n个:
①含15N的DNA分子:2个;
②只含15N的DNA分子:0个;
③含14N的DNA分子:2n个;
④只含14N的DNA分子:(2n-2)个。
(2)脱氧核苷酸链共2n+1条:①含15N的脱氧核苷酸链:2条;②含14N的脱氧核苷酸链:(2n+1-2)条。
3、DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数:
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·(2n-1)。
②②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1。
26.【答案】(1)基因;模板;原料;能量;酶;翻译
(2)②
【解析】【解答】(1)根据图示可知,①位于DNA上且是具有遗传效应的片段,故是基因;a表示DNA复制过程,该过程需要的基本条件是模板(DNA的两条链)、原料(脱氧核苷酸)、能量、酶(解旋酶和DNA聚合酶等);b表示翻译过程,翻译的产物是蛋白质。
(2)多肽顺序是-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-赖氨酸-,通过密码子表可知脯氨酸的密码子是CC_、谷氨酸的密码子是GA_,所以判断模板是②链。
【分析】分析题图可知,①表示基因,②表示蛋白质,③表示mRNA(或RNA),④表示酶,a表示DNA复制过程,b表示翻译过程。
27.【答案】(1)DNA平面结构;一条链以磷酸开头,以脱氧核糖结束,而另一条链在相同的位置以脱氧核糖开头,以磷酸结束;DNA分子具有多样性
(2)δ链的复制方向反了;边解旋边复制、半保留复制
(3)DNA聚合酶
(4)35;1:3
【解析】【解答】 (1)由于图1是DNA平面结构模型,可以看出一条链以磷酸开头,以脱氧核糖结束,而另一条链在相同的位置以脱氧核糖开头,以磷酸结束,说明两条链的方向是相反的。不同小组同学制作模型中的碱基对排列顺序不同,这说明DNA分子具有多样性。
(2)DNA复制时,子链的合成方向是5'→3',所以图中δ链的复制方向反了;图中DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。
(3)催化单个脱氧核苷酸添加到γ链上的酶是DNA聚合酶。
(4)图1中含有10个碱基,嘌呤碱基=嘧啶碱基=5个,如果连续复制3次,需要嘌呤碱基(23-1)×5=35个;
1个DNA分子连续复制3次共有8个子代DNA分子,其中有2个DNA分子含有15N,其余6个都只含有14N,所以含15N的条带与不含15N的条带之比约为1:3。
【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。
28.【答案】(1)A
(2)转录;RNA聚合;核糖核苷酸
(3)b;UGG;简并性
(4)从左到右;5'
【解析】【解答】(1)真核生物的核DNA转录在细胞核,翻译在细胞质,所以转录和翻译不能在核DNA中同时进行,线粒体和叶绿体中含有DNA可以边转录边翻译,故答案为:A;
(2)图1形成mRNA的过程叫做转录,将DNA转录成mRNA,需要RNA聚合酶的参与吗,还需要能量,游离的核糖核苷酸作为原料。故答案为:转录;RNA聚合酶;核糖核苷酸;
(3)图2是翻译过程,a表示合成的肽链,b表示核糖体,c表示tRNA,d表示mRNA,a彻底水解产物为氨基酸,b彻底水解产物为氨基酸,c彻底水解产物为核糖核苷酸,d彻底水解产物为核糖核苷酸,所以所得产物种类最多的是b。图2中的“色”代表色氨酸,反密码子为ACC,根据碱基互补配对原则, 则色氨酸的密码子为UGG,绝大多数氨基酸有几个密码子,这一现象称为密码子的简并性。故答案为:b;UGG;简并性;
(4)图中核糖体沿着mRNA移动的方向为从左到右,因为肽链在右端合成,所以核糖体的移动方向为从左向右,翻译是从模板链的5'端开始,所以d的左边是mRNA的5'端。故答案为:从左到右;5';
【分析】(1)图1表示转录和翻译同时进行,图2是翻译过程,a表示合成的肽链,b表示核糖体,c表示tRNA,d表示mRNA。
(2)转录
是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链(模板链用于转录,编码链不用于转录)为模板,以A、U、C、G四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。作为蛋白质生物合成的第一步,进行转录时,特定的DNA片段作为遗传信息模板,以依赖DNA的RNA聚合酶作为催化剂,通过碱基互补的原则合成mRNA。转录仅以DNA的一条链作为模板,被选为模板的单链称为模板链,亦称无义链;另一条单链称为非模板链,即编码链。
(3)翻译
翻译主要在细胞质内的核糖体中进行,氨基酸分子tRNA合成酶的催化作用下与特定的转运RNA结合并被带到核糖体上。生成的多肽链(即氨基酸链)需要通过正确折叠形成蛋白质,许多蛋白质在翻译结束后还需要在内质网上进行翻译后修饰才能具有真正的生物学活性。游离的碱基以mRNA为直接模板,tRNA为氨基酸运载体,核蛋白体为装配场所,共同协调完成蛋白质生物合成的过程。在翻译过程中mRNA上的每个三联体密码子对应tRNA上的一个三联体反密码子,且这个反密码子只对应一个氨基酸,但是一个氨基酸可有多组密码子(密码子具有简并性)来表示。
29.【答案】(1)④;①
(2)蛋白质外壳和DNA
(3)搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离;离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体
(4)不能;蛋白质外壳没有进入细菌体内 B:蚕豆体细胞染色体数目2N=12,科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。 实验的基本过程如下: Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。 Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。 请回答相关问题:
(5)有丝分裂;抑制纺锤体形成
(6)2;1;2;4
(7)半保留复制
【解析】【解答】据图分析,图1中:①为磷酸;②为脱氧核糖;③为含氮碱基(胞嘧啶或鸟嘌呤)。图2中:④为R基;⑤为肽键(-CONH-)。图3表示用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程,上清液中出现大量放射性的原因是存在35S主要出现在上清液中。
A:(1)图2表示蛋白质的分子式,35S位于R基上,即图二中的④位置;32P位于DNA分子中的磷酸基团上,即图1中的①位置。
(2)噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成,其侵染细菌时,侵染细菌过程中蛋白质与DNA会自然分离,只有DNA进入到细菌内,而蛋白质外壳仍留在外面,这样可以将蛋白质外壳与DNA彻底分离,实验结果更科学、更具有说服力。
(3)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离;离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,而沉淀物中留下被感染的细菌。
(4)图3中,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,没有进入细菌内,不能观察其作用,因此仅凭该实验过程不能说明蛋白质不是遗传物质。
B:(1)蚕豆根尖细胞只能进行有丝分裂;秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成,从而使分开的染色体不能移向两极形成两个子细胞,使细胞染色体数目加倍。
(2)由于DNA分子的半保留复制,Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,以没有标记的DNA母链为模板,利用3H的胸腺嘧啶核苷作为原料,因此复制形成的每个DNA分子中有1条链带有放射性,并且每条染色体上两条染色单体都带有放射性.Ⅱ中,开始亲代DNA分子双链都被3H标记,而后来一个细胞具有24条染色体,并且每条染色体上只有一条染色单体有放射性,说明已完成一次有丝分裂且染色体数目加倍,该细胞可能处于第二次有丝分裂的前期或中期,因此细胞染色体已复制2次,并且含有4个染色体组。
(3)上述实验表明,DNA分子的复制方式是半保留复制。
【分析】1、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,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。
2、噬菌体侵染细菌的特点及过程
①进入细菌体内的是噬菌体的DNA,噬菌体的蛋白质外壳留在外面不起作用。
②噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成 →组装→释放五个过程。
3、题图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图,其中图1为一对脱氧核苷酸,①为磷酸,②为脱氧核糖,③为含氮碱基(胞嘧啶或鸟嘌呤);图2为多肽,④为R基,⑤为肽键(-CONH-);图3表示用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程,最后放射性在上清液中较多。
30.【答案】(1)转录;RNA聚合酶;多次;tRNA(或反密码子)
(2)26%
(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)上升
(5)AUGUUC
【解析】【解答】(1)A过程表示转录,转录是以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的过程。在一个细胞周期中,基因可以进行多次转录,故BCL2基因在一个细胞周期中发生多次A过程。B过程表示翻译,翻译过程中以mRNA为模板,游离的氨基酸在tRNA的携带下进入核糖体发生脱水缩合作用,此过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对。
(2)①链是mRNA,其中G+U=54%,G占29%,则U占25%,其模板链中C占29%,A占25%。又①链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,所以①链中的A=1-54%-19%=27%,A+U=52%,mRNA中的A+U的比值与双链DNA中的A+T的比值相等,为52%,双链DNA中A=T=52%÷2=26%。
(3)据图分析可知,成熟miRNA可以与BCL2基因转录的mRNA结合,使得mRNA无法进一步表达,故调控BCL2基因表达的机理是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)由题图推测:若MIR-15a基因缺失,则无法合成miRNA,无法调控BCL2基因的表达,使BCL2基因表达产物增加,抑制细胞凋亡,所以细胞癌变的可能性上升。
(5)若起始密码子为AUG,则基因A转录是以b链为模板。BCL2基因b链中箭头所指碱基C突变为A,则mRNA上的密码子变为AUGUUC。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
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