高考生物二轮复习小专题6　基因的本质与表达(共70张PPT)

(共70张PPT)
小专题6
基因的本质与表达
考点一 探究遗传物质本质的实验及DNA的结构
考点二 基因的传递与表达
新高考生物
目录
网络构建
1. 判断有关基因的本质的说法的正误
(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。 (　)
(2)R型活菌在S型菌的转化因子作用下发生转化,其实质是发生了基因突变,能稳定遗传。 (　)
(3)将加热致死的S型菌与R型活菌混合后注射给小鼠,从死亡小鼠体内只能分离出S型菌。 (　)
[解析] (1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验只证明了S型细菌中含有转化因子,不能证明DNA是遗传物质。
(2)R型活菌在S型菌的转化因子作用下发生转化,其实质是发生了基因重组,能稳定遗传。
(3)加热致死的S型菌与R型活菌混合,R型活菌只有一部分转化为S型菌。
×
×
×
高频易错●考前清零
(4)分别用含32P、35S及各种营养成分的培养基培养噬菌体,可得到被标记的噬菌体。 (　)
(5)在用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。 (　)
(6)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。 (　)
(7)DNA分子中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。 (　)
[解析] (4)噬菌体是病毒,必须寄生在细菌内才能生存,在培养基中无法生存。
(7)DNA分子中同一条脱氧核苷酸链的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,两条链上的相邻碱基通过氢键连接。
×
√
√
×
高频易错●考前清零
(8)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验运用了对比实验的方法,不需要另设对照组。 (　)
(9)艾弗里在研究肺炎链球菌转化实验时,对自变量的控制符合对照实验的“加法原理”。 (　)
(10)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验中,保温时间长短不会影响35S标记组离心后的放射性分布。 (　)
[解析] (8)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验运用了对比实验的方法,分别用35S和32P标记了蛋白质和DNA,两组形成相互对照,不需要另设对照组。
(9)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,对自变量的控制符合对照实验的“减法原理”。
(10)用35S标记的是噬菌体的蛋白质,由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,35S始终在细胞外,保温时间长短不影响35S标记组离心后的放射性分布。
√
×
√
高频易错●考前清零
2. 判断有关DNA复制及基因的表达的说法的正误
(1)DNA复制合成的子代DNA一条链中嘌呤和嘧啶的数量相等。 (　)
(2)DNA复制过程中,子链延伸的方向是从3'端到5'端。 (　)
(3)tRNA上的反密码子是由mRNA转录而来的。 (　)
(4)每种氨基酸都对应多个密码子,每个密码子都决定一种氨基酸。 (　)
[解析] (1)DNA双链中嘌呤和嘧啶的数量相等,但DNA单链中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等。
(2)DNA复制过程中,子链延伸的方向是5'端→3'端。
(3)细胞中的RNA均由DNA转录而来。
(4)有的氨基酸只对应一种密码子,有的密码子不决定氨基酸,如终止密码子。
×
×
高频易错●考前清零
×
×
(5)细胞中以DNA 的一条链为模板转录出的RNA均可编码蛋白质。 (　)
(6)mRNA的形成过程中发生了碱基间氢键的断裂和形成。 (　)
(7)tRNA的5'端是结合氨基酸的部位。 (　)
(8)转录时,RNA聚合酶只能起到催化作用,不能识别DNA中特定的碱基序列。(　)
(9)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率。(　)
(10)多细胞生物体性状的形成以细胞分化为基础。细胞分化的本质是基因的选择性表达。 (　)
[解析] (5)细胞中以DNA的一条链为模板转录出的tRNA、rRNA不能编码蛋白质。
(7)tRNA的3'端是结合氨基酸的部位。
(8)转录时,RNA聚合酶能识别基因首端的启动子。
(9)细菌的一个基因转录时只以DNA的一条链为模板。
×
√
×
高频易错●考前清零
√
×
×
(1)噬菌体侵染细菌的实验中不能利用14C和15N同位素进行标记的原因:______
______________________________________________________________________________________________。
(2)在噬菌体侵染细菌实验中,搅拌和离心的目的分别是____________________
____________________________________________________________________________________________________________。
(3)用DNA做亲子鉴定,而不用RNA的原因是_____________________________
______________________________。
T2噬菌体的蛋白质和DNA中均含有C和N这两种元素,用14C和15N同位素进行标记,无法将DNA和蛋白质区分开
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质量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
人体的遗传信息在DNA上,而不在RNA上,且DNA具有特异性
常考长句●考前规范
(4)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,其意义是　　　　 　　　　　　　　　　　。
(5)原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达的速率要快很多,原因是__________________________________________________________
_________________________。
(6)豌豆的圆粒种子和皱粒种子的出现说明基因控制性状的方式是__________
___________________________________________________;镰状细胞贫血这一实例说明基因控制性状的方式是_____________________________________
_____________。
利用少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率
原核生物基因表达时转录和翻译可以同步进行,真核生物基因表达时先完成转录,再进行翻译
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
常考长句●考前规范
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
1. DNA是遗传物质的实验证据
(1)感悟两个经典实验的设计原则
①“减法原理”在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中的应用
考点一
②噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
考点一
(2)噬菌体侵染细菌实验的误差分析
①用32P标记DNA的T2噬菌体侵染大肠杆菌
考点一
②用35S标记蛋白质的T2噬菌体侵染大肠杆菌
考点一
2. “遗传物质”探索的三种方法
考点一
3. 归纳DNA分子结构
(1)DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
考点一
(2)DNA分子结构中碱基的计算公式
①常用公式:
A=T,G=C;A+G=T+C=A+C=T+G=50%。
②单链中互补碱基之和/该链碱基数=双链中互补碱基之和/双链总碱基数。
③某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。
考点一
题组一　结合情境探索遗传物质本质的经典实验辨析
1. [2022·湖南卷] T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生(　)
A.新的噬菌体DNA合成
B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
C
[解析] T2噬菌体侵染大肠杆菌时,其DNA会在大肠杆菌体内复制,合成新的噬菌体DNA, A不符合题意;
T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,只有DNA进入大肠杆菌体内,T2噬菌体会利用自身的DNA和大肠杆菌体内的氨基酸等物质来合成新的噬菌体蛋白质外壳,B不符合题意;
考点一
重点热点题组练
题组一　结合情境探索遗传物质本质的经典实验辨析
1. [2022·湖南卷] T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生(　)
A.新的噬菌体DNA合成
B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
C
噬菌体在大肠杆菌的RNA聚合酶的作用下转录出RNA,C符合题意;
合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合,合成蛋白质,D不符合题意。
考点一
重点热点题组练
2. [2023·重庆三模] 如图表示艾弗里和他的同事研究“转化因子”实验的部分流程图。下列叙述错误的是 (　)
A.步骤①中酶处理时间要足够长,以使底物完全水解
B.步骤②中甲、乙的加入量属于无关变量,需相同且适宜
C.若要通过菌落鉴定实验结果,步骤④中的培养基需添加凝固剂
D.若将蛋白酶和DNA酶同时加入S型细菌匀浆,最终可能获得两种形态的菌落
D
考点一
重点热点题组练
[解析]步骤①中,酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A正确;
步骤②中甲、乙的加入量属于无关变量,为避免无关变量对实验的影响,则无关变量需保持相同且适宜,B正确;
若要通过菌落鉴定实验结果,步骤④中的培养基需添加凝固剂,配制固体培养基,C正确;
若将蛋白酶和DNA酶同时加入S型细菌匀浆,DNA被水解,不能将R型菌转化为S型菌,则最终只能获得一种形态的菌落,D错误。
考点一
重点热点题组练
3. [2023·重庆模拟] 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法正确的是 (　)
A.同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸则不能实现实验目的
B.酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理
C.若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有,则说明该病毒的遗传物质是RNA
D.若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,则说明该病毒的遗传物质是DNA
C
考点一
重点热点题组练
[解析]同位素标记法中,若换用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸,仍能通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性判断出病毒B的遗传物质是DNA还是RNA,能实现实验目的,A错误;
酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理,而不是加法原理,B错误;
若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有,说明子代病毒中含有32P标记的尿嘧啶,说明该病毒的遗传物质是RNA,C正确;
若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,说明RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代,所以该病毒的遗传物质是RNA,D错误。
考点一
重点热点题组练
题组二　综合考查核酸分子的结构与基因的本质
4. [2023·辽宁沈阳质检] 人类免疫缺陷病毒(HIV)含有两个相同的单链 RNA 分子,两者通过局部碱基互补配对形成“吻式”结构,进而形成特殊的“共轴螺旋”,如图所示。下列说法错误的是 (　)
A.图中的两个 RNA 分子是 HIV 的遗传物质
B.“吻式”结构中,碱基 A 与 U 数量相等,C 与 G 数量相等
C.图中虚线内的 C 与 G 、A 之间均以氢键连接
D.以解开螺旋的 RNA 分子为模板合成 DNA 的过程发生
在宿主细胞内
C
考点一
重点热点题组练
[解析]病毒由蛋白质外壳和内部遗传物质构成,人类免疫缺陷病毒(HIV)含有两个相同的单链 RNA 分子,图中的两个 RNA 分子是 HIV 的遗传物质,A正确;
“吻式”结构中,碱基发生了互补配对,遵循碱基互补配对原则,A与U配对,G与C配对,故“吻式”结构中,碱基 A 与 U 数量相等,C 与 G 数量相等,B正确;
图中虚线内的 C 与 G之间以氢键连接,C与A位于原始单链RNA分子中,不以氢键连接,C错误;
病毒侵入宿主细胞后才开始进行增殖,故以解开螺旋的 RNA 分子为模板合成 DNA 的过程发生在宿主细胞内,D正确。
考点一
重点热点题组练
5. [2023·辽宁丹东模拟] 如图为某DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列叙述正确的是 (　)
A.基因一定是具有遗传效应的DNA片段
B.图中b基因的启动子和终止子分别位于Ⅰ、Ⅱ中
C.遗传信息蕴藏在碱基的种类及排列顺序之中
D.a、b、c三个基因在遗传时,不遵循基因的自由组合定律
D
考点一
重点热点题组练
[解析]对于RNA病毒,基因是具有遗传效应的RNA片段,A错误;
启动子和终止子属于基因的一部分,基因b的启动子和终止子分别位于基因b的首端和尾端,B错误;
遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中,C错误;
a、b、c三个基因位于同一条染色体上,不遵循基因的自由组合定律,D正确。
1. 有关DNA分子复制的分析
考点二
2. DNA转录和翻译过程
(1)转录
考点二
(2)翻译
考点二
[总结]DNA复制、转录、翻译的方向
①DNA复制:子链延伸的方向是5'端→3'端。
②转录:mRNA延伸的方向是5'端→3'端。
③翻译:核糖体沿着mRNA的5'端→3'端移动。
④密码子的读取方向:mRNA的5'端→3'端。
考点二
3. 真、原核细胞基因表达过程的区别
考点二
4. 辨识不同生物的中心法则过程
考点二
5. 基因表达与性状的关系
(1)经典遗传、表观遗传、环境等对表型的影响
考点二
(2)生物体能有序地生长、发育和繁殖,是基因表达受到调控的结果。一般来说,性状是基因和环境共同作用的结果,在大多数情况下,性状和基因不是一一对应的关系。
考点二
注:若最终合成的物质并非蛋白质(如植物激素),则基因对性状的控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状”这一间接途径实现的。
考点二
1. [2023·山东卷] 将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是 (　)
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
高考曾经这样考
D
考点二
高考曾经这样考
[解析]据图分析,图中甲时新合成的单链①比②短,乙时①
比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;
①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②
短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中A、T之和
与②中A、T之和可能相等,B正确;
①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,则丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;
①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链复制出的子链①的5'端指向解旋方向,那么另一条母链复制出的子链②的3'端指向解旋方向,其延伸方向为5'端至3'端,其模板链5'端指向解旋方向,D错误。
考点二
2. [2023·山东卷] 细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(　)
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA
B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D.细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录
B
[解析]原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此原核细胞能合成rRNA,A错误;
核糖体是蛋白质合成的场所,真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成,B正确;
mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子,C错误;
细胞在有丝分裂的分裂期染色质变成染色体,核DNA无法解旋,无法转录,D错误。
考点二
高考曾经这样考
3. [2023·海南卷] 噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。下列有关叙述正确的是 (　)
A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,
其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3'
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和
4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,
且重叠序列编码的氨基酸序列相同
B
考点二
高考曾经这样考
[解析]根据图示信息,D基因编码152个氨基酸,但D基因上包含终止密码子对应序列,故应包含459个碱基,A错误;
分析图示信息,E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5'-GTACGC-3',根据DNA分子两条链反向平行,其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3',B正确;
DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸,C错误;
E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,但重叠序列编码的氨基酸序列不相同,D错误。
考点二
高考曾经这样考
4. [2023·湖南卷] 细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是 (　)
A.细菌glg基因转录时,RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时,核糖体沿mRNA
从5'端向3'端移动
C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上,有利于细菌糖原合成
C
考点二
高考曾经这样考
[解析]基因转录时,RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录,A正确;
基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动,B正确;
由题图可知,抑制CsrB基因转录会使CsrB减少,使CsrA更多地与
glg mRNA结合形成不稳定构象,最终核糖核酸酶会降解
glg mRNA,而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中
起关键作用,故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成,C错误;
由题图及C选项分析可知,若CsrA都结合到CsrB上,则CsrA
无法与glg mRNA结合,从而使glg mRNA不被降解而正常
进行翻译过程合成UDPG焦磷酸化酶,有利于细菌糖原的
合成,D正确。
考点二
高考曾经这样考
题组一　DNA分子的复制与基因表达的考查
1. [2023·辽宁丹东二模] 细胞中在进行DNA复制时所用的引物不是DNA,而是RNA,
DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是原核细胞中环状DNA复制过程示意图,下列分析正确的是 (　)
A.原核细胞的DNA分子中含有2个游离的磷酸基团
B.DNA单链结合蛋白能使氢键断裂,DNA双链打开
C.酶②会沿着两条模板链的5'端→3'端移动
D.补齐移除RNA引物后留下的缺口时,需要酶②参与
D
[解析]图中,酶①是解旋酶,酶②是DNA聚合酶。原核细胞的DNA分子为环状,其不存在游离的磷酸基团,A错误;
解旋酶使氢键断裂,DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制,B错误;
考点二
重点热点题组练
题组一　DNA分子的复制与基因表达的考查
1. [2023·辽宁丹东二模] 细胞中在进行DNA复制时所用的引物不是DNA,而是RNA,
DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是原核细胞中环状DNA复制过程示意图,下列分析正确的是 (　)
A.原核细胞的DNA分子中含有2个游离的磷酸基团
B.DNA单链结合蛋白能使氢键断裂,DNA双链打开
C.酶②会沿着两条模板链的5'端→3'端移动
D.补齐移除RNA引物后留下的缺口时,需要酶②参与
D
子链的延伸方向是5'端→3'端,故酶②(DNA聚合酶)会沿着两条模板链的3'端→5'端移动,C错误;
补齐移除RNA引物后留下的缺口时,需要修复磷酸二酯键,需要酶②参与,D正确。
考点二
重点热点题组练
2.[2023·江苏徐州模拟] 真核生物mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5'端,称为5'帽子(5'cap),可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏;3'端有一个含100~200个A的特殊结构,称为polyA尾,但对应基因的尾部却没有T串序列。如图表示真核生物某翻译过程,有关分析错误的是 (　)
A.mRNA甲基化属于转录后水平上的基因表达调控
B.5'帽子和polyA尾是对应基因直接转录形成的
C.帽子结构有助于核糖体对mRNA识别和结合
D.可通过对mRNA加帽,提升mRNA疫苗效能
B
考点二
重点热点题组练
[解析] mRNA甲基化影响了翻译过程,属于转录后水平上的基因表达调控,A正确;
polyA尾对应基因的尾部没有T串序列,则polyA尾不是由对应基因直接转录形成的,B错误;
5'帽子结构可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏,维持mRNA的稳定,则帽子结构有助于核糖体对mRNA识别和结合,C正确;
5'帽子可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏,则通过对mRNA加帽,可提升mRNA疫苗效能,D正确。
考点二
重点热点题组练
3. [2023·辽宁鞍山一模] 如图为某种生物细胞内多肽合成的局部示意图。下列相关叙述错误的是 (　)
A.RNA聚合酶既能使氢键断裂,也能催化磷酸二酯键的形成
B.图示显示转录和翻译同时进行,在人体细胞某结构内也可存在该现象
C.RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,即2条DNA单链,1条RNA单链
D.核糖体为生成tRNA—氨基酸复合物的场所
D
考点二
重点热点题组练
[解析] RNA聚合酶在转录过程中将DNA双链解开,即使氢键断裂,同时其催化磷酸二酯键的形成,A正确;
图示为转录和翻译同时进行的过程,主要发生在原核生物细胞(无核膜分隔)中,在人体细胞内的线粒体(有DNA、RNA和核糖体)中也可发生类似的生理过程,B正确;
RNA聚合酶具有解开DNA双链的作用,同时以其中一条链为模板转录合成一条RNA单链,即RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,C正确;
核糖体是生成蛋白质(肽链)的场所,tRNA—氨基酸复合物在进入核糖体之前就已经形成,D错误。
考点二
重点热点题组练
[易错提醒]
①细胞生物的遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上。
②mRNA、tRNA和rRNA都是转录的产物,也都参与翻译过程。
③起点问题:在一个细胞周期中,DNA复制一次,每个复制起点只起始一次;而在一个细胞周期中,基因可多次转录,因此转录起点可多次起始。
④翻译过程中mRNA并不移动,而是核糖体沿着mRNA移动,进而依次读取密码子,最终因为模板mRNA相同,合成的多个多肽链的氨基酸序列一般是相同的。

考点二
题组二　基因表达与性状关系的考查
4.皱粒豌豆形成的分子机理如图所示,相关分析正确的是 (　)
A.皱粒豌豆的形成是因为DNA中插入了一段外来DNA序列,引发了染色体变异
B.r基因转录出的mRNA可能提前出现终止密码子,形成无活性的SBEⅠ蛋白
C.基因型为RR的植株与基因型为rr的植株杂交,F1表现为圆粒是由于r基因无法表达
D.该图可以说明基因通过控制蛋白质的
结构直接控制生物的性状
B
考点二
重点热点题组练
[解析]皱粒豌豆的形成是因为DNA中插入了一段外来DNA序列,引发了基因突变,A错误;
r基因转录出的mRNA可能提前出现终止密码子,导致翻译形成无活性的SBEⅠ蛋白,进而导致淀粉合成受阻,B正确;
基因型为RR的植株与基因型为rr的植株杂交,F1表现为圆粒是由于R基因表达,合成了有活性的SBEⅠ蛋白,C错误;
该图可以说明基因通过控制酶的合成,控
制代谢进而间接控制生物的性状,D错误。
考点二
重点热点题组练
5. [2023·辽宁丹东四模] EPO是一类多肽类激素,可以使造血干细胞定向分化生成红细胞。当机体缺氧时,低氧诱导因子(HIF)与EPO基因的低氧应答元件结合,使EPO基因表达加快,促进EPO的合成,过程如图所示。下列说法正确的是(　)
A.过程①需要RNA聚合酶催化磷酸二酯键和氢键的形成
B.②过程在细胞核和细胞质基质中完成
C.EPO作用于造血干细胞膜上的受体,调控造血干细胞基因选择性表达
D.HIF从翻译水平调控EPO基因的表达,进而影响红细胞生成
C
考点二
重点热点题组练
[解析]由图可知,过程①表示转录,需要RNA聚合酶催化氢键的断裂过程并催化形成磷酸二酯键,A错误;
②是翻译,场所在核糖体,B错误;
由题干“EPO是一类多肽类激素,可以使造血干细胞定向分化生成红细胞”可知,EPO作用于造血干细胞膜上的受体,细胞分化的实质是基因的选择性表达,C正确;
由图可知,低氧诱导因子(HIF)与EPO基因的低氧应答元件结合,影响的是转录过程,不是从翻译水平影响基因表达,D错误。
考点二
重点热点题组练
备用习题
1. [2023·湖北武汉模拟] D1是PSⅡ(光反应的重要场所)的核心蛋白,由叶绿体psbA基因编码。我国科学家将psbA基因改造成其表达产物能转运至叶绿体的基因,再将该基因导入拟南芥核基因组中,建立了拟南芥细胞D1合成的“双途径”机制。下列叙述错误的是( )
A.细胞原有和补充的psbA基因位于细胞不同部位
B.细胞原有和补充的psbA基因转录的场所不同
C.细胞原有和补充合成的D1发挥作用的场所不同
D.细胞原有和补充合成的D1在不同部位的核糖体上翻译
C
[解析] 细胞原有的psbA基因在叶绿体中,其转录的场所在叶绿体,翻译的场所在叶绿体的核糖体上,而补充的psbA基因位于拟南芥细胞核中,转录的场所在细胞核,翻译的场所是细胞质的核糖体,A、B、D正确;
备用习题
1. [2023·湖北武汉模拟] D1是PSⅡ(光反应的重要场所)的核心蛋白,由叶绿体psbA基因编码。我国科学家将psbA基因改造成其表达产物能转运至叶绿体的基因,再将该基因导入拟南芥核基因组中,建立了拟南芥细胞D1合成的“双途径”机制。下列叙述错误的是( )
A.细胞原有和补充的psbA基因位于细胞不同部位
B.细胞原有和补充的psbA基因转录的场所不同
C.细胞原有和补充合成的D1发挥作用的场所不同
D.细胞原有和补充合成的D1在不同部位的核糖体上翻译
C
D1是PSⅡ(光反应的重要场所)的核心蛋白,所以不管是细胞原有的D1蛋白,还是补充合成的D1蛋白,其发挥作用的场所都是叶绿体类囊体薄膜,C错误。
备用习题
2. [2023·广东深圳三模] 柳穿鱼花的形态结构与
Lcyc基因的表达直接相关。下图所示的两株柳穿
鱼,它们体内Lcyc基因的序列相同,只是植株A的
Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因不表达。
将两个植株作为亲本杂交,F1的花与植株A的相似,F1自交产生的F2中绝大部分植株的花与植株A相似,少部分植株的花与植株B相似。下列相关叙述错误的是( )
A.上述柳穿鱼的杂交情况说明植株B的Lcyc基因突变为隐性基因
B.植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了
C.图示性状传递的过程不遵循孟德尔遗传规律
D.F2中少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因
A
备用习题
[解析] 根据题意“两株柳穿鱼体内Lcyc基因的序列相同,只是植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因不表达”可知,植株B并未发生基因突变,而是Lcyc基因不表达,导致表型改变,A错误;
Lcyc基因高度甲基化导致植株B的Lcyc基因不表达,B正确;
图示性状传递的过程为表观遗传,不遵循孟德尔遗传规律,C正确;
F2中少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因,因此其花与植株B相似,D正确。
备用习题
3. [2023·河北衡水中学模拟] 油菜的中间
代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到
种子后有两条转变途径,如下图所示。
科研人员根据这一机制培育出高油油菜,产油率由原来的35%提高到了58%,基因A和基因B是细胞核基因。据图分析错误的是 ( )
A.分析上图可知,油菜含油量提高的原因是物质C(双链RNA)的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段
B.在细胞质中②过程是一个快速的过程,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质,主要是因为一个mRNA上可以结合多个核糖体
C.在人体的成熟红细胞、口腔上皮细胞、癌细胞、神经细胞中能发生①②过程,但不能发生③过程的细胞有口腔上皮细胞、神经细胞
D.图中能体现基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状
C
备用习题
[解析] 分析题图可知,由于非模板链进行转录形成的RNA与模板链转录形成的mRNA形成了杂合双链RNA,抑制了酶b形成的翻译过程,使PEP不能转化成蛋白质,进而使油菜的油脂含量升高,A正确;
在翻译的过程中,一个mRNA上可以结合多个核糖体,从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质,提高翻译的效率,B正确;
①是转录,②是翻译,③是DNA复制,高度分化的细胞已不能进行细胞分裂,但能进行细胞分化,如口腔上皮细胞和神经细胞,但人体成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,①②③过程都不能发生,C错误;
由图可知,基因可通过控制酶的合成
控制细胞代谢进而控制生物体的性状,
D正确。
备用习题
4.春季是流感高发季节,自2023年2月份以来,甲型H1N1流感流行,其为单股负链RNA(-RNA)病毒,下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.子代病毒中的RNA具有mRNA功能
B.甲型H1N1流感病毒可在含血清的动物细胞培养液中繁殖
C.甲型H1N1流感病毒与逆转录病毒的遗传信息传递方向相同
D.合成结构蛋白、N的氨基酸都来自其宿主细胞
D
备用习题
[解析] 据图可知,子代病毒中的RNA是-RNA,以-RNA为模板复制形成的RNA才具有mRNA的功能,翻译出结构N(酶)和结构蛋白,A错误;
甲型H1N1流感病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞内才能生存,不可在含血清的动物细胞培养液中繁殖,B错误;
甲型H1N1流感病毒遗传信息的传递方向为 ,逆转录病毒遗传信息的传递方向为 ,两者遗传信息传递方向并不完全相同,C错误;
病毒增殖过程中所需的原料来自宿主细胞,D正确。
备用习题
5. DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链,复制
起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰
富的AT序列,DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行,
如下图所示。下列说法错误的是 ( )
A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少,更容易解旋
B.滞后链冈崎片段的合成需要引物,前导链的合成不需要引物
C.当滞后链RNA引物被切除后可以利用后一个冈崎片段作为引物由5'→3'合成DNA填补缺口
D.DNA子链5'端的RNA引物被切除后无法修复,使DNA随复制次数的增加而缩短是细胞衰老的原因之一
B
备用习题
[解析] 双链DNA的碱基A、T之间含有2个氢键,G、C之间含有3个氢键,故复制起始点含有丰富的AT序列的原因是氢键少,更容易解旋,A正确;
DNA复制时滞后链和前导链的合成都需要引物,B错误;
滞后链RNA引物被切除后,在DNA聚合酶的作用下,将新的脱氧核苷酸连接到后一个冈崎片段上继续延伸,C正确;
若DNA子链5'端的RNA引物被切除后无法修复,会导致子代DNA(端粒DNA)长度变短,是引起细胞衰老的原因之一,D正确。
备用习题
6.以下是探究DNA的结构时科学家提供的资料:①通过分析物理性质发现,细胞中的环境是亲水的而DNA分子的含氮碱基是疏水的,磷酸基团是亲水的;②嘌呤是双环化合物,所占空间大。嘧啶是单环化合物,所占空间小,但DNA螺旋直径是恒定的,约为2 nm;③富兰克林曾把DNA晶体上下颠倒180°,发现其X衍射图谱是一样的。据材料以下说法不正确的是 ( )
A.根据资料①得出磷酸基团可能排列在外侧,含氮碱基可能排列在内侧
B.根据资料②得出嘌呤与嘧啶可能相互配对,使DNA螺旋的直径恒定
C.根据资料②可推测出鸟嘌呤与胞嘧啶配对,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对
D.根据资料②③得出DNA分子可能具有两条链,且是反向平行的关系
C
[解析] 由资料①:细胞中的环境是亲水的而DNA分子的含氮碱基是疏水的,磷酸基团是亲水的,推测磷酸基团因为亲水性可能排列在外侧,含氮碱基因疏水性排列在内侧,A正确;
备用习题
6.以下是探究DNA的结构时科学家提供的资料:①通过分析物理性质发现,细胞中的环境是亲水的而DNA分子的含氮碱基是疏水的,磷酸基团是亲水的;②嘌呤是双环化合物,所占空间大。嘧啶是单环化合物,所占空间小,但DNA螺旋直径是恒定的,约为2 nm;③富兰克林曾把DNA晶体上下颠倒180°,发现其X衍射图谱是一样的。据材料以下说法不正确的是 ( )
A.根据资料①得出磷酸基团可能排列在外侧,含氮碱基可能排列在内侧
B.根据资料②得出嘌呤与嘧啶可能相互配对,使DNA螺旋的直径恒定
C.根据资料②可推测出鸟嘌呤与胞嘧啶配对,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对
D.根据资料②③得出DNA分子可能具有两条链,且是反向平行的关系
C
根据资料②:嘌呤是双环化合物,所占空间大,嘧啶是单环化合物,所占空间小,但DNA螺旋直径是恒定的,可以推测嘌呤与嘧啶可能相互配对,使DNA螺旋的直径恒定,但无法推测鸟嘌呤与胞嘧啶配对,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,B正确,C错误;
备用习题
6.以下是探究DNA的结构时科学家提供的资料:①通过分析物理性质发现,细胞中的环境是亲水的而DNA分子的含氮碱基是疏水的,磷酸基团是亲水的;②嘌呤是双环化合物,所占空间大。嘧啶是单环化合物,所占空间小,但DNA螺旋直径是恒定的,约为2 nm;③富兰克林曾把DNA晶体上下颠倒180°,发现其X衍射图谱是一样的。据材料以下说法不正确的是 ( )
A.根据资料①得出磷酸基团可能排列在外侧,含氮碱基可能排列在内侧
B.根据资料②得出嘌呤与嘧啶可能相互配对,使DNA螺旋的直径恒定
C.根据资料②可推测出鸟嘌呤与胞嘧啶配对,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对
D.根据资料②③得出DNA分子可能具有两条链,且是反向平行的关系
C
根据资料②嘌呤是双环化合物,所占空间大,嘧啶是单环化合物,所占空间小,但DNA螺旋直径是恒定的,资料③富兰克林把DNA晶体上下颠倒180°,发现其X衍射图谱是一样的,推测DNA分子可能具有两条反向平行排列的链,D正确。
备用习题
7.某二倍体植物的抗锈病(D)、易感锈病(d)为一对相对性状,科研人员对植株甲进行诱变处理后,获得图Ⅰ所示的植株乙,同时发现植株乙种子中的蛋白质X的含量很低(新性状X)。进一步研究发现,新性状X的出现与紧密相邻的B4基因和B5基因有关。进行测序发现,B4基因的终止子缺失,剩余序列与B5基因的终止子直接相连,如图Ⅱ所示。回答下列问题:
Ⅰ Ⅱ
备用习题
(1)正常情况下,植株甲产生含D基因的雄配子　 　(填“多于”“少于”或“等于”)含d基因的雌配子。植株乙的培育过程中,D基因、B4基因发生的变异类型分别是　 　。
多于
[解析] (1)正常情况下,植株产生的花粉数会远多于卵细胞数。因此植株甲产生含D基因的雄配子多于含d基因的雌配子。植株乙的培育过程中,含D基因的染色体片段由1号染色体易位到3号染色体上,属于染色体(结构)变异;而B4基因的终止子缺失,基因中的部分碱基缺失,属于基因突变。
染色体(结构)变异、基因突变
备用习题
(2)经基因检测发现,图Ⅱ中的B4基因、B5基因中的核酸序列有很高的相似度。B4基因转录时,由于其终止子缺失,RNA聚合酶能通读整个B5基因序列,导致形成了一条含有局部双螺旋的mRNA。
①正常B4基因转录时,以　 　(填“α链”或“β链”)为模板链,正常B4基因和正常B5基因分别转录出的mRNA中大部分碱基序列　 　(填“相同”或“互补”)。
β链
[解析] (2)①根据题干信息可知,B4基因的终止子丢失,而启动子正常,转录方向是以mRNA链的5'端到3'端,故B4基因转录形成mRNA时,以β链为模板。而B5基因以α链为模板转录形成mRNA。由于B4基因、B5基因中的核苷酸序列有很高的相似度,因此,正常B4基因和正常B5基因分别转录出的mRNA中大部分碱基序列互补。
互补
备用习题
②在新性状X的产生过程中,B4基因转录形成的新的mRNA能够回折形成局部双螺旋,说明回折部分的碱基遵循　 　 。
碱基互补配对原则
[解析] ②在①分析的基础上,由于B4基因转录时能通读整个B5基因,B4基因转录出的mRNA链能够回折,通过碱基互补配对形成双螺旋的mRNA。
备用习题
(3)自然状态下,该植物被锈病菌感染的概率很大。请运用现代生物进化理论,解释自然生长的种群中,抗锈病个体数逐渐上升的原因:__________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
自然群体中,由于基因突变,导致某些个体中产生了抗锈病基因,在锈病菌导致的锈病的选择作用下,具有抗锈病基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,抗锈病基因频率增大,抗锈病个体数逐渐增多
[解析] (3)抗锈病个体数逐渐增多的原因是在自然群体中,某些个体中存在抗锈病基因突变,在锈病菌导致的锈病的选择作用下,具有抗锈病基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,抗锈病基因频率增大,从而导致抗锈病个体数逐渐增多。