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高考生物考前冲刺押题预测 遗传的分子基础
一.选择题(共15小题)
1.(2025 武汉模拟)线粒体中mRNA含量调控的一种机制是:当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募CCR4﹣NOT复合物,并使CCR4﹣NOT复合物降解mRNA。下列推测错误的是( )
A.编码精氨酸的密码子有多个
B.不含精氨酸密码子的mRNA更容易被降解
C.CCR4﹣NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用
D.该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据
2.(2025 四川模拟)miRNA是一类非编码单链小分子RNA,通过与靶mRNA结合调控基因的表达。第一个miRNA(lin﹣4)是在线虫细胞核中发现的,如图是线虫某细胞调控lin﹣14基因表达的具体机制。下列说法正确的是( )
A.过程①发生在细胞核,过程②发生在细胞质
B.RISC可以与靶mRNA特异性结合,促进其翻译过程
C.RISC中的miRNA与lin﹣14基因的靶mRNA的3'端结合
D.靶mRNA与Pre﹣miRNA的形成体现了基因的选择性表达
3.(2025 长春模拟)遗传密码的破译是生物学发展史上一个伟大的里程碑。1966年,霍拉纳以人工合成的ACACAC……(简写为(AC)n,以下同)作为体外翻译模板,得到了苏氨酸和组氨酸的多聚体(实验一);而以(CAA)n作为模板,则分别得到了谷氨酰胺、天冬酰胺和苏氨酸的多聚体(实验二),由此得出了苏氨酸的密码子。据此分析,下列相关叙述错误的是( )
A.上述体外合成多聚体实验没有用到起始密码子AUG
B.由实验一可知苏氨酸的密码子可能为ACA或CAC
C.实验二中的多聚体是由3种氨基酸交替连接组成的
D.综合实验一、二还可以得出组氨酸的密码子为CAC
4.(2025 四川模拟)2023年12月22日,世界上首款RNA生物农药正式批准商业化,用于防控抗药性日益严重的害虫——马铃薯甲虫。RNA生物农药利用RNA干扰技术影响害虫体内某些关键基因的表达,阻碍害虫正常的生长发育和繁殖,甚至直接导致害虫死亡,从而有效控制虫害,其作用机理如图所示,甲和乙是其中的两个生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A.甲过程中会发生磷酸二酯键的断裂
B.乙过程中会形成A﹣T和G﹣C碱基对
C.RNA生物农药可抑制靶基因的翻译过程
D.RNA生物农药比传统农药的专一性更强
5.(2025 射阳县校级模拟)温度突然降低时,机体适应过程中会产生多肽或蛋白类物质,其中一类蛋白在低温时高度表达,称为冷休克蛋白。冷休克蛋白作为RNA伴侣与mRNA结合,起到稳定RNA、防止其降解等作用。下列叙述错误的是( )
A.温度突然降低后,会引起基因的选择性表达
B.冷休克蛋白在高温条件下可能发生变性失活
C.多肽和蛋白类物质均能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.冷休克蛋白与mRNA结合后使mRNA失去翻译功能
6.(2025 柳州模拟)真核细胞的核糖体形成机制如下:先由核仁中核糖体DNA(rDNA)转录出前体rRNA,前体rRNA经过RNase等酶剪切加工得到成熟的rRNA,这些rRNA分别与蛋白质进行组装形成核糖体的亚单位(大亚基和小亚基),最后两个亚基在细胞质完成组装形成核糖体。图2﹣1、图2﹣2表示的过程均在细胞核中完成。下列相关推测正确的是( )
A.真核细胞的核糖体由蛋白质和4种rRNA组成
B.RNase等酶能够识别单链RNA,并断开氢键
C.图2﹣1中前体rRNA上相对应的序列是5'﹣UGGCA﹣3'
D.图2﹣2中28SrRNA上的相邻的三个碱基成为一个密码子
7.(2025 射阳县校级模拟)“学史可以明智,亦可更好的面向未来”。科学史包含了科学、技术和伟大思想。下列关于科学史的叙述错误的是( )
A.细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明生物界的统一性,离不开科学家观察和归纳能力
B.光合作用碳反应中C的去向追踪,离不开同位素标记的示踪和不同培养时间的取样固定分析
C.基因位于染色体上的实验证据,离不开那只突变的白眼雄果蝇和假说—演绎法
D.DNA半保留复制的证明,离不开放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术的使用
8.(2025 巴中模拟)生物学结论的得出或观点的提出基本源于生物学事实或证据。下列有关叙述错误的是( )
选项 生物学结论或观点 实验证据或事实
A 细胞通过分裂产生新细胞 耐格里用显微镜观察多种植物分生区新细胞的形成,另一些学者观察了动物细胞受精卵的分裂
B 细胞膜中可能存在水分子通道 科学家在用氢的同位素标记的水分子研究跨膜运输时,发现水分子在通过肾脏细胞膜时的速率高于人工膜
C 叶绿体在适当的条件下发生水的光解产生O2 希尔在离体的叶绿体悬液中加入铁盐或其他氧化剂(悬液中没有CO2),在光照下可以释放出O2
D 遗传密码从一个固定起点以非重叠的方式阅读 尼伦伯格和马太将多种氨基酸分别单独加入到以RNA多聚尿嘧啶核苷酸为模板的蛋白质体外合成体系中,只有加入苯丙氨酸的组别能合成出多肽链
A.A B.B C.C D.D
9.(2025 长安区校级一模)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA的合成及其功能抑制肿瘤细胞增殖,例如羟基脲能阻止脱氧核苷酸的合成、放线菌素D能抑制DNA的模板功能、阿糖胞苷能抑制DNA聚合酶的活性。相关叙述错误的是( )
A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中,子链无法正常延伸
D.将药物精准导入肿瘤细胞的技术可以减弱它们对正常细胞的副作用
10.(2025 柯桥区模拟)真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子,外环为H链,内环为L链。大体过程为:先以L链为模板,合成一段RNA引物,然后在酶的作用下合成新的H链片段,当H链合成时,新的L链开始合成,如图所示。下列关于线粒体DNA的叙述,正确的是( )
A.DNA内外环的复制是不同步的,但子链都是从3'端向5'端延伸
B.DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数及合成时脱水数相等
C.推测DNA复制时需要RNA聚合酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
D.用15N只标记亲代DNA,复制n次后含14N/15N的DNA占总数的
11.(2025 长安区校级一模)表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,下列相关叙述错误的是( )
A.基因中启动子发生高甲基化修饰会抑制基因表达
B.DNA甲基化改变基因序列,组蛋白乙酰化不改变基因序列
C.表观遗传属于可遗传变异,遵循孟德尔遗传规律
D.同一蜂群中蜂王和工蜂在形态、结构和生理等方面的差异与表观遗传有关
12.(2025 重庆模拟)人体细胞中P53基因编码的P53蛋白是一种转录因子,其控制着细胞周期,参与DNA修复,维持细胞基因组的完整性,相关调控途径如图。下列叙述错误的是( )
A.在正常情况下P53基因对细胞分裂起着监视的作用
B.P53蛋白的合成过程中存在反馈调节机制
C.抑制P53基因表达的药物具有抗癌细胞的作用
D.该过程体现了基因之间及基因与表达产物、环境存在复杂的相互关系
13.(2025 重庆模拟)我国某高校研究团队研究发现,miR160a通过切割其靶基因GmARF16转录的mRNA来提高大豆的耐盐性。GmARF16作为上游调节因子直接激活GmMYC2的表达,而GmMYC2通过抑制脯氨酸的合成导致大豆对盐胁迫敏感(调节机制如图)。某栽培大豆品种的GmARF16在编码区发生碱基替换(G→A)突变成GmARF16H3,突变基因GmARF16H3对GmMYC2的激活能力显著降低,对盐胁迫的适应性明显提高;进一步分析发现,含GmARF16H3的大豆品种主要分布在土壤盐碱化较为严重的黄淮海及其周边地区。下列相关分析错误的是( )
A.黄淮海及其周边地区分布较多GmARF16H3突变品种是人工和自然选择的结果
B.突变大豆耐盐性提高可能与GmARF16H3转录的mRNA异常有关
C.miR160a的作用导致GmMYC2基因的转录水平提高而增强大豆的耐盐性
D.根部细胞脯氨酸含量增加可使渗透压升高引起耐盐性增强
14.(2025 安阳一模)DNA条形码技术是通过分析生物体内DNA片段来对物种进行快速准确鉴定的技术。目前生命条形码数据库中已收录的DNA条形码序列高达9469289条,该技术将成为物种分子鉴定和分类的常规研究手段。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA条形码中碱基的排列顺序具有特异性
B.只测定双链DNA的一条链不能获得DNA条形码
C.条形码中保守序列可设计成通用引物,用于扩增
D.外源基因的插入可能导致条形码鉴定结果错误
15.(2025 安阳一模)在一个正在复制的DNA分子中,亲代链正在分离、子链正在合成的区域称为复制叉。如图为大肠杆菌体内质粒复制过程的示意图,箭头方向为子链的延伸方向,a表示两个复制叉之复制起点间未复制的DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A.复制叉处有解旋酶分布,b、c的碱基序列相同
B.在复制过程中,a长度逐渐变短,b、c长度逐渐变长
C.复制过程中两条子链都按照3'→5'的方向进行延伸
D.双向复制机制提高了复制速度,保证了复制的准确进行
二.解答题(共5小题)
16.(2025 株洲模拟)细胞中一个基因标记其亲本来源的过程称为遗传印记,带有标记的基因称作印记基因。DNA甲基化是遗传印记的一种常见类型。印记基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父系或母系),有些印记基因只从母源染色体上表达,父源染色体上等位基因不表达,称为父系印记:反之称为母系印记。回答以下问题:
(1)小鼠体内母源染色体上的Igf2基因终身不表达,如图是小鼠Igf2基因的印记擦除、建立与维持过程示意图。Igf2基因是 (填“父系印记”或“母系印记”)基因。母源染色体上的Igf2基因终身不表达与图示过程有关,推测体细胞中相关DNA新发生甲基化的链是 条(填“1”或“2”)。
(2)小鼠具有71个印记基因,有一些是父系印记,有一些是母系印记。从受精卵中移去雄原核(精细胞细胞核)而代之以雌原核的孤雌生殖,或移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育,对其中一种现象做出合理解释: 。
(3)若A、a是小鼠体内的印记基因,则Aa×Aa,子代显性:隐性= ;为探究A、a的印记是父系印记还是母系印记,可选用以下杂交组合进行正反交实验,再统计子代性状及比例。杂交组合: , , ,(只要写出基因组合,不要求标注父本和母本)。
(4)人类的PWS综合征和AS综合征是与印记基因有关的遗传病,都与15号染色体有关。前者症状包括肥胖、四肢短小等;后者症状包括运动失调、面容特殊、常呆笑等,因此也称快乐木偶症。部分患者是由于染色体q11﹣q13区域片段缺失造成的(图甲),也有患者是由于该区域的单亲二倍体(UPD)(同源染色体的部分片段均来源于双亲中的一方)现象造成的(图乙)。
注:图中不同颜色的染色体表示来自不同亲本的染色体
①父本缺失与母本缺失的症状不一样,原因是 。
②父本UPD表现出的是 综合征。
③为确定某患者快乐木偶症是哪一种情况导致的,检测的方法可以是 。(答出一点即可)
17.(2025 重庆模拟)一个影响斑马鱼肝脏发育的钙调蛋白酶的两个控制基因Capn3a(基因型表示capn3a+/+)均正常时肝脏正常,当该基因被敲低(基因型无变化,降低mRNA的含量,简称capn3a﹣MO)会出现小肝脏表型,但当两个Capn3a基因都被敲除(终止密码提前,形成无功能的蛋白质,称无义突变PTC,基因型表示Capn3a﹣/﹣)时该突变体的肝脏却发育正常,对这一反常现象我国研究人员用如图所示的机制—“遗传补偿效应”(GCR)来解释,请回答。
(1)据图,当无义突变基因表达的PTC﹣mRNA进入到 进行首轮翻译时会触发NMD途径,引起降解。COMPASS在无义基因的PTC﹣mRNA引导下,靶向到同源基因并改变其启动子区域组蛋白H3K4me3的修饰,促进同源基因表达形成遗传补偿效应,同源基因因H3K4me3的修饰而影响其活性的方式属于 。
(2)在PTC﹣mRNA如何激发补偿效应(GCR)时需要的关键因子上存在争议:步骤①的观点认为需要upf3a,与NMD过程中upf1、upf2、upf3b无关;步骤②的观点需要NMD过程中的upfl。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建的upf1﹣/﹣、upf2﹣/﹣、upf3b﹣/﹣、upf3a﹣/﹣等四种突变体,分别与capn3a﹣/﹣相互杂交,可以在 代可分别获得上述四个因子与capn3a形成的双敲除突变体,通过观察其遗传补偿效应,支持了步骤①的观点,则相关的实验结果是 。
(3)根据遗传补偿效应机制,Capn3a﹣Mo之所以没有观察到遗传补偿效应,是因为缺少 。斑马鱼超过80%的基因被敲除后没有表型变化,致使很难研究这些基因的功能,根据本研究结论,你认为可以采取的方法是 。
18.(2024 德州三模)植物抵抗病菌时通常会导致生长障碍,而杂种往往能表现出比亲本具有更多在生长上和抗病能力上的优势,这就是杂种优势。拟南芥有Col和Sei两个品系,科研人员用这两个品系为亲本进行杂交得F1,再让F1自交得F2。用Pst菌对亲本和F1进行抗病接种实验,检测叶片上Pst菌的相对数量,结果如图一所示。
(1)由实验结果可知,拟南芥在抗Pst菌能力上表现出杂种优势,理由是 。F2并不全部表现为杂种优势,原因是 。
(2)为确定拟南芥的抗Pst菌能力的杂种优势由一对还是多对等位基因控制,研究人员对F2进行了抗病接种实验,发现F2中具有抗病性杂种优势的比例非常低,由此可得出的结论是 。
(3)研究人员用两个品系的CCA1基因突变体C(Col)和C(Sei)和PAD4基因突变体P(Col)和P(Sei)分别为亲本进行杂交,并用Pst菌对亲本和F1进行抗病接种实验,检测叶片上Pst菌的相对数量,结果如图二所示,分析实验结果可得出的结论是 。为确定CCA1基因和PAD4基因是等位基因还是非等位基因,可通过杂交实验进行研究,请写出实验设计思路并预期结果 。
(4)为进一步确定CCA1基因和PAD4基因的关系,研究人员检测了相关个体PAD4基因的表达水平,结果如图三所示。根据结果推测,两种基因的关系是 。
(5)研究发现,拟南芥细胞中的CCA1基因表达会抑制光合作用,PAD4基因能促进水杨酸(SA)的合成,水杨酸参与植物抗逆性的调节。研究人员检测了一天中两种品系亲本和F1植株CCA1基因表达水平,结果如图四。据图分析,拟南芥子代杂种解决抵抗病菌和生长障碍矛盾的策略是 。
19.(2024 广西模拟)为了改善猕猴桃的品质,用基因编辑技术使猕猴桃中的基因A突变为基因a,使其指导合成的蛋白质氨基酸序列发生改变。如图表示基因表达的过程。已知AUG为真核生物的起始密码子,UAA、UAG、UGA为终止密码子。回答:
(1)转录过程中,与启动子结合的酶是 ;翻译过程中,沿mRNA移动的细胞器是 。
(2)基因A进行转录的模板链是 (甲/乙)链,启动子位于该链的 端。
(3)若碱基数x小于y,但组成蛋白质A的氨基酸数目比蛋白质a的多。根据基因编辑结果及基因表达原理分析,导致蛋白质a氨基酸数减少的原因是 。
(4)研究发现,含有基因a的猕猴桃,其果皮细胞中纤维素含量发生改变。这一现象说明基因表达产物与性状的关系是 。若要将这种猕猴桃新品种投放市场,为了确保果实本身品质,在实验植株的果实成熟后,需要进一步检测果实的 (答出2方面)。
20.(2024 张掖模拟)遗传印记是指同一个基因由于来源于父本与母本的不同而产生表达差异的现象。DNA甲基化是指不改变DNA序列,通过碱基连接甲基基团来抑制基因表达,是遗传印记的重要原因之一。胰岛素样生长因子2(Igf2)基因是最早发现的印记基因,位于小鼠7号常染色体上,存在有功能型的A基因和无功能型的a基因,A基因能促进小鼠生长,而a基因无此功能。Igf2基因在雌鼠形成配子时印记重建为甲基化,在雄鼠形成配子时为去甲基化,过程如图所示。回答下列问题:
(1)甲基化后的DNA片段,其的比值 (填“增大”“减小”或“不变”),原因是 。
(2)图中雌鼠在形成配子时,A和a基因遵循 定律,由图示配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的 (填“父方”“母方”或“不确定”),理由是 。
(3)某研究小组要验证雌配子形成过程中A基因印记重建为甲基化。现有小鼠若干:①纯合的生长正常雌鼠②杂合的生长正常雌鼠③杂合的生长缺陷雌鼠④纯合的生长正常雄鼠⑤纯合的生长缺陷雄鼠,请选择一个杂交组合并预期实验结果。
杂交组合(写序号): 。预期实验结果: 。
(4)小鼠毛色褐色(B)对黄色(b)为显性,且基因B、b没有遗传印记。将基因型为AaBb的雌雄小鼠杂交,根据子代生长情况和毛色可以推知基因B、b是否在7号染色体上:
若子代生长正常褐色鼠:生长缺陷褐色鼠:生长正常黄色鼠:生长缺陷黄色鼠= ,则基因B、b不在7号染色体上;反之则在7号染色体上。
高考生物考前冲刺押题预测 遗传的分子基础
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2025 武汉模拟)线粒体中mRNA含量调控的一种机制是:当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募CCR4﹣NOT复合物,并使CCR4﹣NOT复合物降解mRNA。下列推测错误的是( )
A.编码精氨酸的密码子有多个
B.不含精氨酸密码子的mRNA更容易被降解
C.CCR4﹣NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用
D.该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】B
【分析】密码子具有多样性、通用性和简并性。
【解答】解:A、密码子具有简并性,所以编码精氨酸的密码子有多个,A正确;
B、依据题干信息:“当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4﹣NOT 复合物,并使CCR4﹣NOT复合物降解mRNA”,所以不含精氨酸密码子的mRNA更难被降解,B错误;
C、CCR4﹣NOT复合物能降解mRNA,mRNA是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,所以具有降解mRNA功能的CCR4﹣NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用,C正确;
D、线粒体中mRNA含量调控的机制可以反映基因的表达状况,所以该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查基因表达的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
2.(2025 四川模拟)miRNA是一类非编码单链小分子RNA,通过与靶mRNA结合调控基因的表达。第一个miRNA(lin﹣4)是在线虫细胞核中发现的,如图是线虫某细胞调控lin﹣14基因表达的具体机制。下列说法正确的是( )
A.过程①发生在细胞核,过程②发生在细胞质
B.RISC可以与靶mRNA特异性结合,促进其翻译过程
C.RISC中的miRNA与lin﹣14基因的靶mRNA的3'端结合
D.靶mRNA与Pre﹣miRNA的形成体现了基因的选择性表达
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】C
【分析】1.过程①物质变化为lin﹣14基因→靶mRNA,为转录过程,过程②物质变化为lin﹣14基因→lin﹣14基因,为DNA复制过程,过程③为核糖体与靶mRNA结合合成肽链,为翻译过程。
2.基因的选择性表达是指:针对多细胞生物而言,其体内不同的细胞有许多蛋白质不同,是不同的细胞选择性表达不同基因的结果。
【解答】解:A、过程①物质变化为lin﹣14基因→靶mRNA,为转录过程,过程②物质变化为lin﹣14基因→lin﹣14基因,为DNA复制过程,均发生在细胞核,A错误;
B、RISC可以与靶mRNA结合,阻止翻译过程发生,B错误;
C、根据图中肽链的长短可判断A端为5',B端为3',因此RISC中的miRNA与lin﹣14基因的靶mRNA的3'端结合,C正确;
D、据图可知,靶mRNA与Pre﹣miRNA的模板均是lin﹣14基因,只是两者形成的RNA结构不同,不属于基因的选择性表达,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查基因表达的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
3.(2025 长春模拟)遗传密码的破译是生物学发展史上一个伟大的里程碑。1966年,霍拉纳以人工合成的ACACAC……(简写为(AC)n,以下同)作为体外翻译模板,得到了苏氨酸和组氨酸的多聚体(实验一);而以(CAA)n作为模板,则分别得到了谷氨酰胺、天冬酰胺和苏氨酸的多聚体(实验二),由此得出了苏氨酸的密码子。据此分析,下列相关叙述错误的是( )
A.上述体外合成多聚体实验没有用到起始密码子AUG
B.由实验一可知苏氨酸的密码子可能为ACA或CAC
C.实验二中的多聚体是由3种氨基酸交替连接组成的
D.综合实验一、二还可以得出组氨酸的密码子为CAC
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】C
【分析】根据“mRNA上3个相邻碱基编码1个氨基酸”,分析题干信息:实验一说明,苏氨酸(组氨酸)的密码子可能为ACA或CAC,实验二说明,谷氨酰胺(天冬酰胺或苏氨酸)密码子可能为是CAA、AAC或ACA。
【解答】解:A、结合题意可知,体外合成多聚体实验时不需要AUG作为起始密码子,A正确;
B、根据mRNA上3个相邻碱基编码1个氨基酸,由实验一为(AC)n排列,可知苏氨酸的密码子可能为ACA或CAC,B正确;
C、实验二中以(CAA)n作为模板,其内的密码子可能有CAA、AAC、ACA三种,因此合成的多聚体由谷氨酰胺、天冬酰胺和苏氨酸中的一种氨基酸连接组成,C错误;
D、实验一说明,组氨酸的密码子可能为ACA或CAC,实验二说明,组氨酸的密码子不是CAA、AAC或ACA,因此组氨酸的密码子是CAC,D正确;
故选:C。
【点评】本题考查基因表达的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
4.(2025 四川模拟)2023年12月22日,世界上首款RNA生物农药正式批准商业化,用于防控抗药性日益严重的害虫——马铃薯甲虫。RNA生物农药利用RNA干扰技术影响害虫体内某些关键基因的表达,阻碍害虫正常的生长发育和繁殖,甚至直接导致害虫死亡,从而有效控制虫害,其作用机理如图所示,甲和乙是其中的两个生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A.甲过程中会发生磷酸二酯键的断裂
B.乙过程中会形成A﹣T和G﹣C碱基对
C.RNA生物农药可抑制靶基因的翻译过程
D.RNA生物农药比传统农药的专一性更强
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】B
【分析】基因表达包括转录和翻译,DNA主要在细胞核中,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;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。
【解答】解:A、根据图可知甲过程属于dsRNA被D酶切割成小干扰RNA (siRNA)的过程,该过程中RNA的主链会被切断,而RNA的主链是由磷酸基团与核糖交替链接形成,磷酸基团与核糖是通过磷酸二酯键连接,所以甲过程中会发生磷酸二酯键的断裂,A正确;
B、乙过程是RNA与RNA之间发生了碱基互补配对配对的过程,该过程中会形成A—U和G﹣C的碱基对,B错误;
C、根据题图可知RNA生物农药最终的目标是将靶mRNA降解,抑制翻译过程,从而干扰目标生物的正常生理功能,C正确;
D、RNA生物农药通过特异性干扰害虫、病原菌或杂草的关键基因表达,抑制其翻译过程,从而实现精准防控,比传统农药的专一性更强,是一种有潜力的环境友好型生物农药,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查基因表达的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
5.(2025 射阳县校级模拟)温度突然降低时,机体适应过程中会产生多肽或蛋白类物质,其中一类蛋白在低温时高度表达,称为冷休克蛋白。冷休克蛋白作为RNA伴侣与mRNA结合,起到稳定RNA、防止其降解等作用。下列叙述错误的是( )
A.温度突然降低后,会引起基因的选择性表达
B.冷休克蛋白在高温条件下可能发生变性失活
C.多肽和蛋白类物质均能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.冷休克蛋白与mRNA结合后使mRNA失去翻译功能
【考点】遗传信息的转录和翻译;蛋白质的检测;蛋白质变性的主要因素.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】D
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的空间结构发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性时氨基酸构成的肽链并不发生断裂。
【解答】解:A、温度突然降低时,机体适应过程中会产生多肽或蛋白类物质,其中一类蛋白在低温时高度表达,称为冷休克蛋白,A正确;
B、高温会导致蛋白质变性失活,据此可知,冷休克蛋白在高温条件下可能发生变性失活,B正确;
C、多肽和蛋白类物质均含有肽键,因而均能与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;
D、冷休克蛋白作为RNA伴侣与mRNA结合,起到稳定RNA、防止其降解等作用,但并不能得出冷休克蛋白与mRNA结合后使mRNA失去翻译功能的结论,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查基因表达的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
6.(2025 柳州模拟)真核细胞的核糖体形成机制如下:先由核仁中核糖体DNA(rDNA)转录出前体rRNA,前体rRNA经过RNase等酶剪切加工得到成熟的rRNA,这些rRNA分别与蛋白质进行组装形成核糖体的亚单位(大亚基和小亚基),最后两个亚基在细胞质完成组装形成核糖体。图2﹣1、图2﹣2表示的过程均在细胞核中完成。下列相关推测正确的是( )
A.真核细胞的核糖体由蛋白质和4种rRNA组成
B.RNase等酶能够识别单链RNA,并断开氢键
C.图2﹣1中前体rRNA上相对应的序列是5'﹣UGGCA﹣3'
D.图2﹣2中28SrRNA上的相邻的三个碱基成为一个密码子
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】模式图;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】A
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(主要由DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【解答】解:A、由题可知,真核细胞的核糖体由蛋白质和4种rRNA组成,A正确;
B、RNase等酶的作用是将长链的RNA水解为短链的RNA,故RNase等酶能够识别单链RNA,并断开磷酸二酯键,B错误;
C、图2﹣1中前体rRNA的模板链下面那条链,因此rRNA的相对应的序列是5'﹣ACCGU﹣3',C错误;
D、mRNA上的相邻的三个碱基成为一个密码子,不是28SrRNA上的,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查基因表达的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
7.(2025 射阳县校级模拟)“学史可以明智,亦可更好的面向未来”。科学史包含了科学、技术和伟大思想。下列关于科学史的叙述错误的是( )
A.细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明生物界的统一性,离不开科学家观察和归纳能力
B.光合作用碳反应中C的去向追踪,离不开同位素标记的示踪和不同培养时间的取样固定分析
C.基因位于染色体上的实验证据,离不开那只突变的白眼雄果蝇和假说—演绎法
D.DNA半保留复制的证明,离不开放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术的使用
【考点】证明DNA半保留复制的实验;细胞的发现、细胞学说的建立、内容和发展;光合作用的发现史;基因位于染色体上的实验证据.
【专题】正推法;细胞学说;光合作用与细胞呼吸;DNA分子结构和复制;伴性遗传;理解能力.
【答案】D
【分析】1、用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是稳定同位素,如15N、18O等。
2、假说—演绎法的步骤:发现现象→提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证。
3、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法,完全归纳法是由所有事实推出一般结论;不完全归纳法是由部分事实推出一般结论。科学假说(理论)的提出通常建立在不完全归纳的基础上,因此常常需要进一步的检验。
【解答】解:A、细胞学说的建立运用了不完全归纳法,揭示了动植物的统一性,从而阐明生物界的统一性,A正确;
B、光合作用碳反应中C的去向追踪,用14C标记的二氧化碳供小球藻进行光合作用,B正确;
C、摩尔根运用假说—演绎法通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,C正确;
D、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用15N同位素标记大肠杆菌的亲代DNA,在只含14N的培养基中复制后,再用密度梯度离心分离,通过观察子代DNA在离心管中的位置,证实了DNA的半保留复制机制,15N不具有放射性,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查科学史的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
8.(2025 巴中模拟)生物学结论的得出或观点的提出基本源于生物学事实或证据。下列有关叙述错误的是( )
选项 生物学结论或观点 实验证据或事实
A 细胞通过分裂产生新细胞 耐格里用显微镜观察多种植物分生区新细胞的形成,另一些学者观察了动物细胞受精卵的分裂
B 细胞膜中可能存在水分子通道 科学家在用氢的同位素标记的水分子研究跨膜运输时,发现水分子在通过肾脏细胞膜时的速率高于人工膜
C 叶绿体在适当的条件下发生水的光解产生O2 希尔在离体的叶绿体悬液中加入铁盐或其他氧化剂(悬液中没有CO2),在光照下可以释放出O2
D 遗传密码从一个固定起点以非重叠的方式阅读 尼伦伯格和马太将多种氨基酸分别单独加入到以RNA多聚尿嘧啶核苷酸为模板的蛋白质体外合成体系中,只有加入苯丙氨酸的组别能合成出多肽链
A.A B.B C.C D.D
【考点】遗传信息的转录和翻译;物质跨膜运输的方式及其异同;光合作用的发现史;细胞的有丝分裂过程、特征及意义.
【专题】正推法;物质跨膜运输;光合作用与细胞呼吸;有丝分裂;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】D
【分析】1、希尔反应是水的光解过程,需要光照、水等条件;希尔反应说明水的光解和糖的合成是不同的过程。
2、施莱登的朋友耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新 细胞的形成,发现新细胞的产生原来是细 胞分裂的结果。还有些学者观察了动物受 精卵的分裂。在此基础上,1858 年,德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。他的名言是:“所有的细胞都来源于先前存在的细胞。”这个断言,至今仍未被推翻。
【解答】解:A、施莱登的朋友耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新 细胞的形成,发现新细胞的产生原来是细 胞分裂的结果。还有些学者观察了动物受 精卵的分裂。在此基础上,1858 年,德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,A正确;
B、被动运输包括自由扩散和协助扩散,而协助扩散需要通道蛋白参与,科学家在用氢的同位素标记的水分子研究跨膜运输时,发现水分子在通过肾脏细胞膜时的速率高于人工膜,能说明细胞膜中可能存在水分子通道,B正确;
C、希尔反应是水的光解过程,需要光照、水等条件;希尔在离体的叶绿体悬液中加入铁盐或其他氧化剂(悬液中没有CO2),在光照下可以释放出O2,可以说明叶绿体在适当的条件下发生水的光解产生O2,C正确;
D、尼伦伯格和马太将多种氨基酸分别单独加入以RNA多聚尿嘧啶核苷酸为模板的蛋白质体外合成体系中,只有加入苯丙氨酸的组别能合成出多肽链,不能说明遗传密码从一个固定起点以非重叠的方式阅读,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查生物学实验的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
9.(2025 长安区校级一模)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA的合成及其功能抑制肿瘤细胞增殖,例如羟基脲能阻止脱氧核苷酸的合成、放线菌素D能抑制DNA的模板功能、阿糖胞苷能抑制DNA聚合酶的活性。相关叙述错误的是( )
A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中,子链无法正常延伸
D.将药物精准导入肿瘤细胞的技术可以减弱它们对正常细胞的副作用
【考点】DNA分子的复制过程;遗传信息的转录和翻译;细胞的癌变的原因及特征.
【专题】数据表格;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】A
【分析】DNA复制、转录、翻译的比较如下:
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂间期(有丝分裂和减数第一次分裂) 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种游离的氨基酸
条件 酶(解旋酶,DNA聚合酶等)、ATP 酶(RNA聚合酶等)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 一个单链RNA 多肽链
特点 半保留,边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体,顺次合成多条肽链
碱基配对 A﹣T T﹣A C﹣G G﹣C A﹣U T﹣A C﹣G G﹣C A﹣U U﹣A C﹣G G﹣C
遗传信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传递给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
【解答】解:A、羟基脲阻止脱氧核苷酸的合成,从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程,而转录过程需要的原料是核糖核苷酸,不会受到羟基脲的影响,A错误;
B、放线菌素D抑制DNA的模板功能,而DNA复制和转录都需要DNA作模板,所以放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制,B正确;
C、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程,即DNA聚合酶活性受抑制后,会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸,C正确;
D、将药物精准导入肿瘤细胞的技术可以抑制肿瘤细胞的增殖,由于药物是精准导入肿瘤细胞,因此,可以减弱对正常细胞的副作用,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查遗传信息传递过程的相关知识,意在考查考生对遗传信息传递过程的知识的要点的理解,具有识记、思维的能力。
10.(2025 柯桥区模拟)真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子,外环为H链,内环为L链。大体过程为:先以L链为模板,合成一段RNA引物,然后在酶的作用下合成新的H链片段,当H链合成时,新的L链开始合成,如图所示。下列关于线粒体DNA的叙述,正确的是( )
A.DNA内外环的复制是不同步的,但子链都是从3'端向5'端延伸
B.DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数及合成时脱水数相等
C.推测DNA复制时需要RNA聚合酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
D.用15N只标记亲代DNA,复制n次后含14N/15N的DNA占总数的
【考点】DNA分子的复制过程.
【专题】模式图;DNA分子结构和复制;理解能力.
【答案】C
【分析】1、环状DNA分子没有游离的磷酸基团,环状DNA分子中磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同;
2、DNA复制的条件:(1)、DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件;(2)、DNA复制是边解旋边复制、半保留复制;(3)、DNA复制时,子链只能从5'端向3'端延伸,两条子链的延伸方向相反。
【解答】解:A、合成子链的方向都是5′端→3′端,A错误;
B、由于形成的DNA分子是环状的,因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同,但由于在该DNA复制过程中,先合成了一段RNA序列作为引物,利用核糖核苷酸合成RNA的过程中也要生成水,所以DNA分子中的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数与生成水的数目是不等的,B错误;
C、DNA复制需要先合成合成一段RNA引物,所以需要RNA聚合酶,同时需要DNA聚合酶合成脱氧核苷酸长链,需要DNA连接酶将DNA片段连接,C正确;
D、若15N标记的DNA放在14N的培养液中复制n次得到2n个DNA分子,由于DNA是半保留复制,新合成的子代DNA中含15N的有2个,故14N/15N的DNA占,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查DNA复制的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
11.(2025 长安区校级一模)表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,下列相关叙述错误的是( )
A.基因中启动子发生高甲基化修饰会抑制基因表达
B.DNA甲基化改变基因序列,组蛋白乙酰化不改变基因序列
C.表观遗传属于可遗传变异,遵循孟德尔遗传规律
D.同一蜂群中蜂王和工蜂在形态、结构和生理等方面的差异与表观遗传有关
【考点】表观遗传.
【专题】正推法;基因与性状关系;理解能力.
【答案】C
【分析】表观遗传现象在生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中普遍存在,表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂、分化以及代谢等生命活动。
【解答】解:A、基因启动子发生高甲基化修饰时,往往会抑制基因的表达,这是表观遗传中常见的调控方式,A正确;
B、DNA甲基化是在不改变基因序列的基础上对基因进行修饰调控基因表达,组蛋白乙酰化同样不改变基因序列,而是改变染色质的结构从而影响基因表达,B正确;
C、表观遗传属于可遗传变异,是基因表达的调控变化,不遵循孟德尔遗传规律,C错误;
D、同一蜂群中蜂王和工蜂在形态、结构和生理等方面存在差异,这种差异与表观遗传有关,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查表观遗传的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
12.(2025 重庆模拟)人体细胞中P53基因编码的P53蛋白是一种转录因子,其控制着细胞周期,参与DNA修复,维持细胞基因组的完整性,相关调控途径如图。下列叙述错误的是( )
A.在正常情况下P53基因对细胞分裂起着监视的作用
B.P53蛋白的合成过程中存在反馈调节机制
C.抑制P53基因表达的药物具有抗癌细胞的作用
D.该过程体现了基因之间及基因与表达产物、环境存在复杂的相互关系
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】模式图;遗传信息的转录和翻译;理解能力.
【答案】C
【分析】图中可以看出,过程①是基因表达,包括转录和翻译两个过程,过程②是转录。
【解答】解:A、在正常情况下,P53基因控制着细胞周期,参与DNA修复,可以对细胞分裂起着监视的作用,A正确;
B、P53基因控制合成的P53通过过程②合成IncRNA,进而影响过程①,该过程存在反馈调节机制,B正确;
C、抑制P53基因表达,会使得细胞周期失控,不利于抗癌,因为P53基因能维持细胞基因的完整性,抑制癌细胞的产生,C错误;
D、由题干及调控图可以看出,整个过程体现了基因之间及基因与表达产物、环境存在复杂的相互关系,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查基因表达的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
13.(2025 重庆模拟)我国某高校研究团队研究发现,miR160a通过切割其靶基因GmARF16转录的mRNA来提高大豆的耐盐性。GmARF16作为上游调节因子直接激活GmMYC2的表达,而GmMYC2通过抑制脯氨酸的合成导致大豆对盐胁迫敏感(调节机制如图)。某栽培大豆品种的GmARF16在编码区发生碱基替换(G→A)突变成GmARF16H3,突变基因GmARF16H3对GmMYC2的激活能力显著降低,对盐胁迫的适应性明显提高;进一步分析发现,含GmARF16H3的大豆品种主要分布在土壤盐碱化较为严重的黄淮海及其周边地区。下列相关分析错误的是( )
A.黄淮海及其周边地区分布较多GmARF16H3突变品种是人工和自然选择的结果
B.突变大豆耐盐性提高可能与GmARF16H3转录的mRNA异常有关
C.miR160a的作用导致GmMYC2基因的转录水平提高而增强大豆的耐盐性
D.根部细胞脯氨酸含量增加可使渗透压升高引起耐盐性增强
【考点】遗传信息的转录和翻译;基因突变的概念、原因、特点及意义.
【专题】模式图;遗传信息的转录和翻译;基因重组、基因突变和染色体变异;理解能力.
【答案】C
【分析】由图可知,GmARF16基因转录的mRNA可以激活GmMYC2基因的表达,GmMYC2基因的表达产物bHLH转录因子抑制脯氨酸的合成,从而使大豆表现出不耐盐的性状。
【解答】解:A、某栽培大豆品种的 GmARF16在编码区发生碱基替换(G→A)突变成GmARF16H3,突变基因GmARF16H3对GmMYC2 的激活能力显著降低,对盐胁迫的适应性明显提高,说明黄淮海及其周边地区分布较多 GmARF16H3突变品种与人工和自然选择有关,A正确;
B、GmARF16 作为上游调节因子直接激活,据图可知GmARF16 的转录产物mRNA之间激活GmMYC2的表达,GmARF16在编码区发生碱基替换(G→A)突变成GmARF16H3激活能力下降,说明GmARF16H3转录的mRNA异常,B正确;
C、GmMYC2 通过抑制脯氨酸的合成导致大豆对盐胁迫敏感,miR160a通过切割其靶基因GmARF16转录的mRNA来提高大豆的耐盐性,则miR160a的作用是导致GmMYC2基因的转录水平降低而增强大豆的耐盐性,C错误;
D、如果外部环境含盐量一定程度的增加,由于脯氨酸含量增加可增大根部细胞渗透压,细胞依然可以吸收水分,故大豆耐盐性增强,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查基因突变和基因表达的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
14.(2025 安阳一模)DNA条形码技术是通过分析生物体内DNA片段来对物种进行快速准确鉴定的技术。目前生命条形码数据库中已收录的DNA条形码序列高达9469289条,该技术将成为物种分子鉴定和分类的常规研究手段。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA条形码中碱基的排列顺序具有特异性
B.只测定双链DNA的一条链不能获得DNA条形码
C.条形码中保守序列可设计成通用引物,用于扩增
D.外源基因的插入可能导致条形码鉴定结果错误
【考点】DNA分子的多样性和特异性.
【专题】正推法;DNA分子结构和复制;理解能力.
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA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。
【解答】解:A、不同物种的DNA具有特异性,而DNA的特异性主要体现在碱基排列顺序上,因此DNA条形码中碱基的排列顺序具有特异性,A正确;
B、DNA的双链遵循A﹣T、G﹣C的碱基互补原则,只测定双链DNA的一条链能获得DNA条形码,B错误;
C、引物能与目的基因的一段碱基序列互补配对,条形码中保守序列可设计成通用引物,用于扩增,C正确;
D、外源基因的插入会导致碱基序列改变,可能导致条形码鉴定结果错误,D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查DNA分子的多样性和特异性等相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
15.(2025 安阳一模)在一个正在复制的DNA分子中,亲代链正在分离、子链正在合成的区域称为复制叉。如图为大肠杆菌体内质粒复制过程的示意图,箭头方向为子链的延伸方向,a表示两个复制叉之复制起点间未复制的DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A.复制叉处有解旋酶分布,b、c的碱基序列相同
B.在复制过程中,a长度逐渐变短,b、c长度逐渐变长
C.复制过程中两条子链都按照3'→5'的方向进行延伸
D.双向复制机制提高了复制速度,保证了复制的准确进行
【考点】DNA分子的复制过程.
【专题】模式图;DNA分子结构和复制;理解能力.
【答案】B
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋。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。这样,复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
【解答】解:A、DNA复制离不开解旋酶,由于DNA的复制方式是半保留复制,因此b、c的碱基序列不相同,b、c的碱基序列应该是互补的,A错误;
B、a表示两个复制叉之复制起点间未复制的DNA片段,在复制过程中逐渐变短,b、c是延伸方向,长度逐渐变长,B正确;
C、DNA为反向平行的结构,在DNA复制过程中,新合成的子链是按照5’→3’的方向进行延伸的,C错误;
D、双向复制机制主要是提高了复制速度,严格的碱基互补配对原则保证了复制的准确进行,D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查DNA分子的复制过程等相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
二.解答题(共5小题)
16.(2025 株洲模拟)细胞中一个基因标记其亲本来源的过程称为遗传印记,带有标记的基因称作印记基因。DNA甲基化是遗传印记的一种常见类型。印记基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父系或母系),有些印记基因只从母源染色体上表达,父源染色体上等位基因不表达,称为父系印记:反之称为母系印记。回答以下问题:
(1)小鼠体内母源染色体上的Igf2基因终身不表达,如图是小鼠Igf2基因的印记擦除、建立与维持过程示意图。Igf2基因是 母系印记 (填“父系印记”或“母系印记”)基因。母源染色体上的Igf2基因终身不表达与图示过程有关,推测体细胞中相关DNA新发生甲基化的链是 1 条(填“1”或“2”)。
(2)小鼠具有71个印记基因,有一些是父系印记,有一些是母系印记。从受精卵中移去雄原核(精细胞细胞核)而代之以雌原核的孤雌生殖,或移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育,对其中一种现象做出合理解释: 孤雌生殖时母系印记基因都不能表达,孤雄生殖时父系印记基因都不能表达,母系印记基因和父系基因中都存在调控胚胎发育的关键基因。 。
(3)若A、a是小鼠体内的印记基因,则Aa×Aa,子代显性:隐性= 1:1 ;为探究A、a的印记是父系印记还是母系印记,可选用以下杂交组合进行正反交实验,再统计子代性状及比例。杂交组合: AA×aa , Aa×aa , AA×Aa ,(只要写出基因组合,不要求标注父本和母本)。
(4)人类的PWS综合征和AS综合征是与印记基因有关的遗传病,都与15号染色体有关。前者症状包括肥胖、四肢短小等;后者症状包括运动失调、面容特殊、常呆笑等,因此也称快乐木偶症。部分患者是由于染色体q11﹣q13区域片段缺失造成的(图甲),也有患者是由于该区域的单亲二倍体(UPD)(同源染色体的部分片段均来源于双亲中的一方)现象造成的(图乙)。
注:图中不同颜色的染色体表示来自不同亲本的染色体
①父本缺失与母本缺失的症状不一样,原因是 染色体q11﹣q13区域涉及了两对印记基因,其中一对是父系印记基因,父系印记基因功能缺失导致PWS综合征,另一对是母系印记基因,母系印记基因功能缺失导致AS综合征 。
②父本UPD表现出的是 AS 综合征。
③为确定某患者快乐木偶症是哪一种情况导致的,检测的方法可以是 基因测序 。(答出一点即可)
【考点】遗传信息的转录和翻译;人类遗传病的类型及危害.
【专题】图文信息类简答题;基因与性状关系;基因重组、基因突变和染色体变异;理解能力.
【答案】(1)母系印记 1
(2)孤雌生殖时母系印记基因都不能表达,孤雄生殖时父系印记基因都不能表达,母系印记基因和父系基因中都存在调控胚胎发育的关键基因
(3)1:1 AA×aa Aa×aa AA×Aa
(4)染色体q11﹣q13区域涉及了两对印记基因,其中一对是父系印记基因,父系印记基因功能缺失导致PWS综合征,另一对是母系印记基因,母系印记基因功能缺失导致AS综合征 AS 基因测序
【分析】遗传印记是指同一个基因由于来源于父本与母本的不同而产生表达差异的现象。DNA甲基化是指不改变DNA序列,通过碱基连接甲基基团来抑制基因表达,是遗传印记的重要原因之一。
【解答】解:(1)印记基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父系或母系),有些印记基因只从母源染色体上表达,父源染色体上等位基因不表达,称为父系印记:反之称为母系印记。而卵子中Igf2基因已甲基化,精子是未甲基化的,甲基化会使基因无法表达,所以Igf2基因是母系印记基因。受精卵发育成体细胞的过程发生了DNA复制,而DNA是通过半保留的发生进行复制,原来已有一条链发生甲基化,作为复制过程中的母链,如果体细胞中相关DNA新发生甲基化的链有1条,那么体细胞中会出现甲基化的染色体,与图示过程一致,所以推测体细胞中相关DNA新发生甲基化的链是1条。
(2)因为从受精卵中移去雄原核(精细胞细胞核)而代之以雌原核的孤雌生殖,或移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育,都只有父方或母方的印记基因,所以推测只有一方印记基因不能使胚胎发育;孤雌生殖时母系印记基因都不能表达,孤雄生殖时父系印记基因都不能表达,母系印记基因和父系基因中都存在调控胚胎发育的关键基因。
(3)若A、a是小鼠体内的母系印记基因,则Aa×Aa中来自母本的A或a基因不表达,子代显性:隐性=1:1,若A、a是小鼠体内的父系印记基因,则结果相同。可选用AA×aa,进行正反交实验,若是父系印记或母系印记,则子代表现型全为显性或隐性。Aa×aa进行正反交实验,若是父系印记或母系印记,则子代表现型全为隐性或显性:隐性=1:1。AA×Aa进行正反交实验,若是父系印记或母系印记,则子代表现型全为显性或显性:隐性=1:1。
(4)①父本缺失与母本缺失的症状不一样,原因是这两种缺失涉及不同的印记基因。PWS综合征是由于父源基因缺失导致的,染色体q11﹣q13区域相关基因遵循母系印记,只从父源染色体上表达,母源染色体上等位基因不表达。AS综合征则是由于母源基因缺失,染色体q11﹣q13区域相关基因遵循父系印记,只从母源染色体上表达,父源染色体上等位基因不表达。所以染色体q11﹣q13区域涉及了两对印记基因,其中一对是父系印记基因,父系印记基因功能缺失导致PWS综合征,另一对是母系印记基因,母系印记基因功能缺失导致AS综合征。
②父本UPD表现出的是AS综合征。因为在父本UPD中,患者获得的15号染色体q11﹣q13区域相关基因都来自父亲,而染色体q11﹣q13区域相关基因遵循母系印记,只从父源染色体上表达,母源染色体上等位基因不表达。
③为确定某患者快乐木偶症是哪一种情况导致的,可以通过基因测序来分析该患者的15号染色体q11﹣q13区域是否存在缺失或是否存在单亲二倍体现象。
故答案为:
(1)母系印记 1
(2)孤雌生殖时母系印记基因都不能表达,孤雄生殖时父系印记基因都不能表达,母系印记基因和父系基因中都存在调控胚胎发育的关键基因
(3)1:1 AA×aa Aa×aa AA×Aa
(4)染色体q11﹣q13区域涉及了两对印记基因,其中一对是父系印记基因,父系印记基因功能缺失导致PWS综合征,另一对是母系印记基因,母系印记基因功能缺失导致AS综合征 AS 基因测序
【点评】本题考查染色体变异和分离定律的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
17.(2025 重庆模拟)一个影响斑马鱼肝脏发育的钙调蛋白酶的两个控制基因Capn3a(基因型表示capn3a+/+)均正常时肝脏正常,当该基因被敲低(基因型无变化,降低mRNA的含量,简称capn3a﹣MO)会出现小肝脏表型,但当两个Capn3a基因都被敲除(终止密码提前,形成无功能的蛋白质,称无义突变PTC,基因型表示Capn3a﹣/﹣)时该突变体的肝脏却发育正常,对这一反常现象我国研究人员用如图所示的机制—“遗传补偿效应”(GCR)来解释,请回答。
(1)据图,当无义突变基因表达的PTC﹣mRNA进入到 细胞质(核糖体) 进行首轮翻译时会触发NMD途径,引起降解。COMPASS在无义基因的PTC﹣mRNA引导下,靶向到同源基因并改变其启动子区域组蛋白H3K4me3的修饰,促进同源基因表达形成遗传补偿效应,同源基因因H3K4me3的修饰而影响其活性的方式属于 表观遗传 。
(2)在PTC﹣mRNA如何激发补偿效应(GCR)时需要的关键因子上存在争议:步骤①的观点认为需要upf3a,与NMD过程中upf1、upf2、upf3b无关;步骤②的观点需要NMD过程中的upfl。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建的upf1﹣/﹣、upf2﹣/﹣、upf3b﹣/﹣、upf3a﹣/﹣等四种突变体,分别与capn3a﹣/﹣相互杂交,可以在 F2 代可分别获得上述四个因子与capn3a形成的双敲除突变体,通过观察其遗传补偿效应,支持了步骤①的观点,则相关的实验结果是 capn3a﹣/﹣和upf3a﹣/﹣的双敲除突变体没观察到遗传补偿效应(或小肝型),其它双敲除组合均观察到遗传补偿效应 。
(3)根据遗传补偿效应机制,Capn3a﹣Mo之所以没有观察到遗传补偿效应,是因为缺少 PTC﹣mRNA 。斑马鱼超过80%的基因被敲除后没有表型变化,致使很难研究这些基因的功能,根据本研究结论,你认为可以采取的方法是 阻断遗传补偿效应(同时敲除uf3a基因) 。
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;解决问题能力.
【答案】(1)细胞质(核糖体) 表观遗传
(2)F2 capn3a﹣/﹣和upf3a﹣/﹣的双敲除突变体没观察到遗传补偿效应(或小肝型),其它双敲除组合均观察到遗传补偿效应
(3)PTC﹣mRNA 阻断遗传补偿效应(同时敲除uf3a基因)
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【解答】解:(1)由图可知,无义突变基因表达的PTC﹣mRNA通过核孔进入细胞质进行首轮翻译时会触发NMD途径,引起降解。同源基因启动子区域发生了组蛋白H3K4me3的修饰,这属于表观遗传。
(2)upf1﹣/﹣、upf2﹣/﹣、upf3b﹣/﹣、upf3a﹣/﹣等四种突变体,其对于Capn3a基因而言是正常的,capn3a﹣/﹣突变体,其upf1、upf2、upf3b、upf3a是正常的,四种突变体分别与capn3a﹣/﹣相互杂交,子一代都是双杂合,则F1继续自由交配所得出F2可得到上述四个因子与capn3a形成的双敲除突变体。若补偿效应(GCR)需要的关键因子是upf3a,则capn3a﹣/﹣和upf3a﹣/﹣的双敲除突变体无法实现遗传补偿,会出现小型肝,其它双敲除组合因而含有正常的关键因子upf3a,均观察到遗传补偿效应。
(3)单基因敲除的Capn3a﹣Mo没有出现遗传补偿效应,是因为缺少PTC﹣mRNA的转录,进而缺乏PTC﹣mRNA的诱导。斑马鱼超过80%的基因被敲除后没有表型变化,发生了遗传补偿效应,致使很难研究这些基因的功能,据此可阻断遗传补偿效应或同时敲除uf3a基因,使得遗传补偿效应不发生。
故答案为:
(1)细胞质(核糖体) 表观遗传
(2)F2 capn3a﹣/﹣和upf3a﹣/﹣的双敲除突变体没观察到遗传补偿效应(或小肝型),其它双敲除组合均观察到遗传补偿效应
(3)PTC﹣mRNA 阻断遗传补偿效应(同时敲除uf3a基因)
【点评】本题考查基因表达的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
18.(2024 德州三模)植物抵抗病菌时通常会导致生长障碍,而杂种往往能表现出比亲本具有更多在生长上和抗病能力上的优势,这就是杂种优势。拟南芥有Col和Sei两个品系,科研人员用这两个品系为亲本进行杂交得F1,再让F1自交得F2。用Pst菌对亲本和F1进行抗病接种实验,检测叶片上Pst菌的相对数量,结果如图一所示。
(1)由实验结果可知,拟南芥在抗Pst菌能力上表现出杂种优势,理由是 F1叶片Pst菌数量显著低于亲本,表明F1具有比亲本较强的抗Pst菌能力 。F2并不全部表现为杂种优势,原因是 杂种自交后代会发生性状分离 。
(2)为确定拟南芥的抗Pst菌能力的杂种优势由一对还是多对等位基因控制,研究人员对F2进行了抗病接种实验,发现F2中具有抗病性杂种优势的比例非常低,由此可得出的结论是 拟南芥的抗Pst菌能力的杂种优势由多对等位基因控制 。
(3)研究人员用两个品系的CCA1基因突变体C(Col)和C(Sei)和PAD4基因突变体P(Col)和P(Sei)分别为亲本进行杂交,并用Pst菌对亲本和F1进行抗病接种实验,检测叶片上Pst菌的相对数量,结果如图二所示,分析实验结果可得出的结论是 CCA1基因和PAD4基因都参与拟南芥的抗Pst菌杂种优势的形成 。为确定CCA1基因和PAD4基因是等位基因还是非等位基因,可通过杂交实验进行研究,请写出实验设计思路并预期结果 用不同品系的CCA1基因突变体和PAD4基因突变体杂交,F1表现出杂种优势,说明CCA1基因和PAD4基因是非等位基因,反之CCA1基因和PAD4基因是等位基因 。
(4)为进一步确定CCA1基因和PAD4基因的关系,研究人员检测了相关个体PAD4基因的表达水平,结果如图三所示。根据结果推测,两种基因的关系是 CCA1基因促进PAD4基因的表达 。
(5)研究发现,拟南芥细胞中的CCA1基因表达会抑制光合作用,PAD4基因能促进水杨酸(SA)的合成,水杨酸参与植物抗逆性的调节。研究人员检测了一天中两种品系亲本和F1植株CCA1基因表达水平,结果如图四。据图分析,拟南芥子代杂种解决抵抗病菌和生长障碍矛盾的策略是 CCA1基因夜晚表达水平高,促进PAD4基因表达,从而使SA积累,提高抗Pst菌能力;白天基因表达水平低,解除对光合作用的抑制利于生长 。
【考点】遗传信息的转录和翻译;基因的分离定律的实质及应用.
【专题】图像坐标类简答题;遗传信息的转录和翻译;基因分离定律和自由组合定律;理解能力;解决问题能力.
【答案】(1)F1叶片Pst菌数量显著低于亲本,表明F1具有比亲本较强的抗Pst菌能力 杂种自交后代会发生性状分离
(2)拟南芥的抗Pst菌能力的杂种优势由多对等位基因控制
(3)CCA1基因和PAD4基因都参与拟南芥的抗Pst菌杂种优势的形成 用不同品系的CCA1基因突变体和PAD4基因突变体杂交,F1表现出杂种优势,说明CCA1基因和PAD4基因是非等位基因,反之CCA1基因和PAD4基因是等位基因
(4)CCA1基因促进PAD4基因的表达
(5)CCA1基因夜晚表达水平高,促进PAD4基因表达,从而使SA积累,提高抗Pst菌能力;白天基因表达水平低,解除对光合作用的抑制利于生长
【分析】1、基因表达包括转录和翻译,转录过程由RNA聚合酶进行,以DNA为模板,产物为RNA;RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
2、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形成配子的过程中,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。
【解答】解:(1)从实验结果可以看出,F1叶片上的Pst菌数量显著低于亲本(Col和Sei),这说明F1的抗病能力比亲本更强,是杂种优势的表现。F2不全部表现为杂种优势的原因是F1自交后得到的F2会发生性状分离,这是因为F1是杂合子,自交后会产生纯合子和杂合子的组合,导致部分个体失去杂种优势。
(2)如果抗病性杂种优势由一对等位基因控制,F2中具有抗病性杂种优势的比例应该符合孟德尔分离比(如3:1或1:2:1),但实验结果显示,F2中具有抗病性杂种优势的比例非常低,这说明抗病性杂种优势可能由多对等位基因控制,多基因控制的性状通常表现为连续变异,且分离比例不符合简单的孟德尔比例。
(3)从图二可以看出,CCA1基因突变体和PAD4基因突变体的F1在抗病能力上表现出杂种优势,说明这两个基因都参与了拟南芥抗Pst菌杂种优势的形成。为确定CCA1基因和PAD4基因是等位基因还是非等位基因,可以用不同品系的CCA1基因突变体和PAD4基因突变体杂交,得到F1,检测F1的抗病能力。如果CCA1基因和PAD4基因是非等位基因,F1会表现出杂种优势。如果它们是等位基因,F1不会表现出杂种优势。
(4)从图三可以看出,CCA1基因突变体中PAD4基因的表达水平较低,而正常CCA1基因存在时,PAD4基因的表达水平较高,说明CCA1基因可能促进了PAD4基因的表达。
(5)从图四可以看出,F1植株中CCA1基因的表达在夜晚较高,而在白天较低。CCA1基因在夜晚高表达时,可以促进PAD4基因的表达,从而增加水杨酸(SA)的合成,提高抗病能力。在白天,CCA1基因表达水平降低,减少对光合作用的抑制,有利于植物的生长。这种昼夜节律性的表达模式帮助植物在抗病和生长之间找到平衡。
故答案为:
(1)F1叶片Pst菌数量显著低于亲本,表明F1具有比亲本较强的抗Pst菌能力 杂种自交后代会发生性状分离
(2)拟南芥的抗Pst菌能力的杂种优势由多对等位基因控制
(3)CCA1基因和PAD4基因都参与拟南芥的抗Pst菌杂种优势的形成 用不同品系的CCA1基因突变体和PAD4基因突变体杂交,F1表现出杂种优势,说明CCA1基因和PAD4基因是非等位基因,反之CCA1基因和PAD4基因是等位基因
(4)CCA1基因促进PAD4基因的表达
(5)CCA1基因夜晚表达水平高,促进PAD4基因表达,从而使SA积累,提高抗Pst菌能力;白天基因表达水平低,解除对光合作用的抑制利于生长
【点评】本题综合考查基因表达以及遗传定律等知识内容,要求学生掌握相关的基础知识,有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
19.(2024 广西模拟)为了改善猕猴桃的品质,用基因编辑技术使猕猴桃中的基因A突变为基因a,使其指导合成的蛋白质氨基酸序列发生改变。如图表示基因表达的过程。已知AUG为真核生物的起始密码子,UAA、UAG、UGA为终止密码子。回答:
(1)转录过程中,与启动子结合的酶是 RNA聚合酶 ;翻译过程中,沿mRNA移动的细胞器是 核糖体 。
(2)基因A进行转录的模板链是 甲 (甲/乙)链,启动子位于该链的 3' 端。
(3)若碱基数x小于y,但组成蛋白质A的氨基酸数目比蛋白质a的多。根据基因编辑结果及基因表达原理分析,导致蛋白质a氨基酸数减少的原因是 碱基对的增添使终止密码子提前出现,翻译提前结束 。
(4)研究发现,含有基因a的猕猴桃,其果皮细胞中纤维素含量发生改变。这一现象说明基因表达产物与性状的关系是 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 。若要将这种猕猴桃新品种投放市场,为了确保果实本身品质,在实验植株的果实成熟后,需要进一步检测果实的 必需氨基酸的种类和含量 (答出2方面)。
【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】模式图;遗传信息的转录和翻译.
【答案】(1)RNA聚合酶;核糖体
(2)甲;3'
(3)碱基对的增添使终止密码子提前出现,翻译提前结束
(4)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;必需氨基酸的种类和含量
【分析】启动子是一段有特殊序列结构的DNA结构,位于基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有它才能驱动转录的过程。
【解答】解:(1)在转录过程中与启动子结合的是RNA聚合酶,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,在翻译的过程中,核糖体沿着mRNA移动。
(2)由起始密码子(AUG)与转录起始区(TAC)的碱基互补配对关系可知,转录的模板是甲链,启动子位于该链的3'端,因为转录的方向是从模板链的3'到5'。
(3)若碱基数x小于y,但组成蛋白质A的氨基酸数目比蛋白质a的多,可能的原因是因为碱基对的增添,提前遇到了终止密码子,使得翻译提前结束。
(4)纤维素不是蛋白质,不是基因直接表达的产物,因此基因与性状的关系应该是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。人体不能合成必需氨基酸,需从食物中获取,食物所含必需氨基酸的种类和含量可作为判断食物品质的依据,为了确保果实本身品质,在实验植株的果实成熟后,需要进一步检测果实中必需氨基酸的种类和含量。
故答案为:
(1)RNA聚合酶;核糖体
(2)甲;3'
(3)碱基对的增添使终止密码子提前出现,翻译提前结束
(4)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;必需氨基酸的种类和含量
【点评】本题主要考遗传信息的转录和翻译等相关知识点,意在考查学生对相关知识点的理解和掌握情况。
20.(2024 张掖模拟)遗传印记是指同一个基因由于来源于父本与母本的不同而产生表达差异的现象。DNA甲基化是指不改变DNA序列,通过碱基连接甲基基团来抑制基因表达,是遗传印记的重要原因之一。胰岛素样生长因子2(Igf2)基因是最早发现的印记基因,位于小鼠7号常染色体上,存在有功能型的A基因和无功能型的a基因,A基因能促进小鼠生长,而a基因无此功能。Igf2基因在雌鼠形成配子时印记重建为甲基化,在雄鼠形成配子时为去甲基化,过程如图所示。回答下列问题:
(1)甲基化后的DNA片段,其的比值 不变 (填“增大”“减小”或“不变”),原因是 因为DNA甲基化不改变其碱基序列 。
(2)图中雌鼠在形成配子时,A和a基因遵循 分离 定律,由图示配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的 父本 (填“父方”“母方”或“不确定”),理由是 雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化,雌鼠的A基因未甲基化 。
(3)某研究小组要验证雌配子形成过程中A基因印记重建为甲基化。现有小鼠若干:①纯合的生长正常雌鼠②杂合的生长正常雌鼠③杂合的生长缺陷雌鼠④纯合的生长正常雄鼠⑤纯合的生长缺陷雄鼠,请选择一个杂交组合并预期实验结果。
杂交组合(写序号): ①×⑤(或②×⑤) 。预期实验结果: 子代全为生长缺陷 。
(4)小鼠毛色褐色(B)对黄色(b)为显性,且基因B、b没有遗传印记。将基因型为AaBb的雌雄小鼠杂交,根据子代生长情况和毛色可以推知基因B、b是否在7号染色体上:
若子代生长正常褐色鼠:生长缺陷褐色鼠:生长正常黄色鼠:生长缺陷黄色鼠= 3:3:1:1 ,则基因B、b不在7号染色体上;反之则在7号染色体上。
【考点】遗传信息的转录和翻译;基因的分离定律的实质及应用;基因的自由组合定律的实质及应用.
【专题】图文信息类简答题;基因与性状关系.
【答案】(1)不变 因为DNA甲基化不改变其碱基序列
(2)分离 父本 雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化,雌鼠的A基因未甲基化
(3)①×⑤(或②×⑤) 子代全为生长缺陷
(4)3:3:1:1
【分析】表观遗传的相关知识:
1、概念: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。
2、特点:①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。②不变性:基因的碱基序列保持不变。③可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可能发生去甲基化。
3、理解表观遗传应注意的三个问题:①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。③表观遗传一般是影响到基因的转录过程,进而影响蛋白质的合成。
4、机制:DNA的甲基化;组蛋白的甲基化和乙酰化等。
5、实例:a.柳穿鱼花形的遗传;b.某种小鼠毛色的遗传;c.蜂王和工蜂。
【解答】解:(1)由于DNA甲基化不改变其碱基序列,因此甲基化后的DNA片段,其的比值不变。
(2)A和a基因为一对等位基因,遵循基因分离定律;由图中配子形成过程中印记发生的机制可知,在雄鼠形成配子时为去甲基化,在雌鼠形成配子时印记重建为甲基化,雌鼠的A基因未甲基化,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方。
(3)为验证雌配子形成过程中A基因印记重建为甲基化,可以选择纯合的生长正常雌鼠或杂合的生长正常雌鼠与纯合的生长缺陷雄鼠杂交得到F1,观察并统计F1的表现型及比例,若F1全为生长缺陷鼠,说明雌配子形成过程中A基因印记重建为甲基化。
(4)将基因型为AaBb的雌雄小鼠杂交,分别考虑两对基因的遗传,雌鼠产生的配子中A基因不能表达,雄鼠产生含A和a的两种数量相等的配子,则子代生长正常:生长缺陷=1:1,褐色:黄色=3:1,则子代生长正常褐色鼠:生长缺陷褐色鼠:生长正常黄色鼠:生长缺陷黄色鼠=3:3:1:1。
故答案为:
(1)不变 因为DNA甲基化不改变其碱基序列
(2)分离 父本 雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化,雌鼠的A基因未甲基化
(3)①×⑤(或②×⑤) 子代全为生长缺陷
(4)3:3:1:1
【点评】本题考查基因表达调控等相关知识点,考查学生获取信息能力。
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