阶段质量检测(三)　基因的本质　基因的表达（含解析）高中生物学人教版（2019）必修2

阶段质量检测(三)　基因的本质　基因的表达
(本检测满分100分)
一、选择题(本题共20小题,共50分。第1~15小题,每小题2分;第16~20小题,每小题4分。在每小题给出的选项中只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是 (　　)
A.将S型细菌的细胞提取物与R型活细菌混合培养,一段时间后培养基中会有两种菌落
B.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明了DNA是遗传物质
C.艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡
D.加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂,失去活性
2.下列关于遗传物质的叙述,正确的是 (　　)
A.艾弗里用肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.烟草花叶病毒侵染烟草实验说明病毒的遗传物质是RNA
C.真核生物、原核生物、有些病毒的遗传物质是DNA,还有些病毒的遗传物质是RNA
D.细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物的遗传物质是RNA
3.下列有关遗传信息的叙述正确的是 (　　)
A.遗传信息多样性的物质基础是脱氧核糖和磷酸排列顺序的多样性
B.在同一个生物体中,遗传信息不能传递
C.小麦的遗传信息储存于DNA中,且在细胞核和细胞质中均有分布
D.遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状
4.下列有关“制作DNA双螺旋结构模型”实践活动的叙述,正确的是 (　　)
A.DNA的双螺旋结构模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
B.DNA的双螺旋结构模型中,每个脱氧核糖均与两个磷酸相连接
C.若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10个碱基对(A有2个)的DNA双链片段,使用的订书钉个数为28个
D.若用一种长度的塑料片代表A和T,用另一长度的塑料片代表G和C,则搭建而成的DNA双螺旋的整条模型具有恒定的直径
5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)同属于RNA病毒,都可以使烟草患病,但患病时叶片的症状表现不同。研究人员将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,检测叶片细胞中病毒的RNA和蛋白质类型。下列说法错误的是 (　　)
A.导致烟草患病叶片症状表现不同的根本原因是TMV和HRV的RNA不同
B.烟草细胞内既有DNA又有RNA,DNA是其主要的遗传物质
C.重组实验最终只能检测到TMV的RNA和蛋白质
D.重组实验叶片中检测到的病毒蛋白质合成所需原料和酶均来自烟草细胞
6.图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化(注:小鼠免疫系统可抑制外来微生物侵入);图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤示意图。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.图甲中的实线代表R型细菌,虚线代表S型细菌
B.据图甲可知,只有一部分R型细菌转化为S型细菌
C.图乙中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开
D.若图乙中的噬菌体被32P标记,则上清液中的放射性很高
7.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是 (　　)
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D.DNA的基本单位是核糖核苷酸
8.真核生物体内的DNA分子长期以来一直被认为主要以线性的形式存在于细胞核中,直至1965年发现了一种存在于染色体外的环状DNA分子——染色体外环状DNA(eccDNA)。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.eccDNA分子的基本骨架由脱氧核糖和碱基交替连接形成
B.eccDNA分子中含C—G碱基对越多,其热稳定性就越差
C.eccDNA分子中每条链上的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
D.若eccDNA分子有n个碱基对,其中T有m个,则其氢键有3n-m个
9.下图表示与遗传有关的结构(箭头表示局部放大),相关叙述错误的是 (　　)
A.染色体数目加倍时,核DNA也随之加倍
B.同源染色体上存在非等位基因
C.性染色体上的基因,不一定都与性别决定有关
D.DNA的多样性取决于脱氧核苷酸的排列顺序
10.下列关于基因表达和性状关系的叙述,错误的是 (　　)
A.一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状
B.正常的细胞分化可以是表观遗传在细胞层次上的体现
C.生物体的性状不完全由基因决定,环境对性状也有着重要影响
D.囊性纤维化的病因说明基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状
11.如图表示细胞内遗传信息的传递过程,下列有关叙述错误的是 (　　)
A.过程①和②DNA都需要解开双螺旋
B.相较于过程①,过程③特有的碱基配对方式为U—A和A—U
C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b
D.图示tRNA的5'端与氨基酸结合后发挥转运功能
12.如图为某类细胞内P基因表达调节过程。图中miRNA是一种单链小分子RNA,可与P基因mRNA结合并使其降解,circRNA是一种闭合环状单链RNA,可靶向结合miRNA使其不能与P基因mRNA结合。下列说法错误的是 (　　)
A.P基因遗传信息流向P蛋白过程中ATP为其提供能量
B.前体mRNA被剪切成circRNA需要DNA聚合酶参与
C.某些基因的表达产物可能是RNA,不一定是蛋白质
D.若抑制细胞中circRNA合成可能使P蛋白合成减少
13.20世纪50年代,科学家在研究DNA复制的酶促反应机制时,发现了一种从未见过的生物化学反应,这种反应需要酶对底物模板指令的绝对依赖。后经众多科学家的不断探索,最终揭示了遗传信息传递的一般规律——中心法则。下列叙述错误的是 (　　)
A.DNA分子的碱基排列顺序可构成遗传信息的多样性
B.遗传信息的复制、转录、翻译和逆转录都需要模板
C.转录时,RNA聚合酶识别并结合RNA的特定序列
D.DNA复制与转录的过程中,碱基互补配对方式不完全相同
14.珙桐有“植物界活化石”之称,是我国特有的世界著名观赏植物。珙桐遗传信息的传递和表达过程如图所示,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.①②③过程都在细胞核中进行
B.②③过程中碱基配对方式相同
C.DNA甲基化会影响过程②,但不影响过程③
D.珙桐成熟的叶肉细胞核中不能进行①过程,但可进行②过程
15.关于“中心法则”过程及产物的叙述,正确的是 (　　)
A.转录只在细胞核内进行,翻译只在细胞质进行
B.rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物
C.翻译时,RNA聚合酶识别并结合mRNA上的特定序列
D.逆转录和DNA复制的模板都是DNA
16.低温是诱导某些植物开花所必需的条件。在这些植物生长初期,若给予一定时间的低温处理,便可大大加快其开花进程,并可使其在当年正常结实从而得到成熟的种子。下图表示低温诱导植物M开花的作用机理。根据上述信息,下列推论合理的是 (　　)
A.植物M开花基因甲基化水平改变引起基因碱基序列改变属于表观遗传
B.低温处理后,植物 M开花基因的复制和转录过程会发生显著改变
C.植物开花过程受外界环境的影响较大,但根本上还是由基因控制的
D.低温作用可以提高该植物DNA的甲基化水平,从而间接促进开花
17.能发出绿色荧光的水母DNA上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。科学家通过转基因实验发现,转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因小鼠在紫外线的照射下,也能像水母一样发光。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.水母绿色荧光蛋白基因可以在小鼠细胞内复制
B.绿色荧光蛋白基因在小鼠体内复制2次需要41 360个脱氧核苷酸
C.水母和小鼠的基因都是有遗传效应的DNA片段
D.水母和小鼠的DNA中(A+C)/(G+T)的值相同
18.DNA的复制过程如图所示,研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋,DNA结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合,并随着子链的延伸与DNA单链分离。下列叙述错误的是 (　　)
A.图中体现了DNA复制具有边解旋边复制的特点
B.rep蛋白能断开A与T、C与G之间形成的氢键
C.推测DNA结合蛋白可防止解旋后的两条DNA单链重新形成双链
D.子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成
19.甲、乙、丙表示细胞内进行的相关生理过程,据图分析下列表述不合理的是 (　　)
甲 乙 丙
A.正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B.1、4、6、8过程均需要核糖核苷酸作为原料
C.正常人体内所有细胞均可进行1、2、3过程
D.艾滋病病毒可以在宿主细胞内进行图丙所代表的过程
20.染色质组蛋白的修饰有些能激活转录(如乙酰化),有些能抑制转录(如去乙酰化),共同调控基因的特异性表达。植物特有的核仁组蛋白去乙酰化酶介导了长日照条件下某水稻开花“关键基因”的组蛋白H4去乙酰化,促进开花。下列叙述错误的是 (　　)
A.H4去乙酰化抑制“关键基因”的表达,进而促进开花
B.H4去乙酰化未改变“关键基因”的碱基序列,但会影响个体的表型
C.H4去乙酰化会改变组蛋白H4自身的氨基酸序列
D.H4去乙酰化会受到环境因素影响
二、非选择题(本大题共50分)
21.(14分)如图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。请回答下列问题:
(1)图中过程①既需要　　　　　　作为原料,还需要能与基因启动子结合的　　　　　酶进行催化,该酶在致病基因上的移动方向　　　　　　(填“从右向左”或“从左向右”)。
(2)过程②中,核糖体在物质b上的移动方向是　　　　　　(填“从右向左”或“从左向右”)。
(3)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则物质a中模板链碱基序列为　　　　　。
(4)图中所揭示的基因控制性状的方式是　　　　　　　　　　　　　　。
(5)在细胞中由少量物质b就可以短时间内合成大量的蛋白质,其主要原因是 　　。
22.(18分)图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年,生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,设计了一个巧妙的实验(图乙)来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题:
(1)要分析DNA的复制方式,首先需要通过同位素标记技术来区分亲代DNA与子代DNA。已知14N、15N是氮元素的两种稳定同位素,稳定同位素不具有放射性,因此还需借助　　　　　技术将大肠杆菌不同标记情况的DNA分子分离开,推测该技术能分离出不同标记情况的DNA分子依据的原理是不同标记情况的DNA分子　　　　　　不同。
(2)请写出获得含15N大肠杆菌的过程: 　。
(3)分析图乙,最早可根据　　　　(填“b”或“c”)的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。
(4)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3∶1,则亲代大肠杆菌的DNA进行了　　　　次复制。
(5)若某段DNA分子含有100个碱基对,其中G与C之和占全部碱基总数的46%,其中一条链所含的碱基中28%是腺嘌呤,则在它的互补链中腺嘌呤占该链碱基总数的比例是　　　　,该DNA分子第3次复制时,需消耗　　　　个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
23.(18分)绿脓杆菌是一种临床上较常见的致病细菌。科研人员欲利用噬菌体来杀灭高耐药性绿脓杆菌,将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体1,噬菌体JG、噬菌体PaP1、重组噬菌体1对不同类型的绿脓杆菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示。回答下列问题:
(1)噬菌体PaP1的遗传物质是　　　　,其合成所需原料为　　　　　　。
(2)据上述实验结果推测,噬菌体JG对绿脓杆菌　　　　(填“PA1”或“PAO1”)的杀灭效果更好,重组噬菌体1侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体对绿脓杆菌　　　　(填“PA1”或“PAO1”)的吸附率更高。
(3)据上述实验结果推测,噬菌体对绿脓杆菌的吸附率主要取决于噬菌体的　　　　　　(填“蛋白质外壳”或“DNA”)。
(4)有人认为上述实验还不够严密,为保证实验的科学性,增强实验的说服力,应增设D组,做法是将噬菌体　　　　(填“PaP1”或“JG”)的DNA和噬菌体　　　　(填“PaP1”或“JG”)的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体2,测定重组噬菌体2对不同类型的绿脓杆菌(PA1、PAO1)的吸附率,支持(3)中推测的预期实验结果是 　 　 　。
阶段质量检测(三)
1.选A　将S型细菌的细胞提取物与R型活细菌混合培养,一段时间后培养基中会有S型和R型两种菌落,A正确;格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验并未证明DNA是遗传物质,B错误;艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使R型细菌转化成S型细菌,但并未进行小鼠感染实验,C错误;加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂,但在温度下降后可恢复活性,D错误。
2.选C　艾弗里的“肺炎链球菌的体外转化实验”证明了DNA是遗传物质,但并未证明DNA是主要的遗传物质,A错误;烟草花叶病毒侵染烟草实验只能说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,不能说明病毒的遗传物质是RNA,B错误;真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,C正确;细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物(病毒)的遗传物质是DNA或RNA,D错误。
3.选C　遗传信息多样性的物质基础是碱基排列顺序的多样性,A错误;在同一个生物体中,遗传信息能通过DNA的复制来传递,B错误;小麦的遗传物质是DNA,因此其遗传信息储存于DNA中,且在细胞核和细胞质中均有分布,C正确;遗传信息是指基因中的碱基排列顺序,而不是生物体所表现出来的遗传性状,D错误。
4.选A　DNA的双螺旋结构模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架,A正确。DNA分子中,每条链3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团,B错误。根据题意分析可知,该DNA片段含有10个碱基对,其中A=T=2个,则G=C=8个,A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,则氢键数=2×2+8×3=28(个);构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉,构建该DNA双链片段,首先要构建20个基本单位,需要40个订书钉;将两个基本单位连在一起需要1个订书钉,连接10对碱基组成的DNA双链片段,需要将20个基本单位连成两条链,需要18个订书钉,故使用的订书钉个数为28+40+18=86(个),C错误。因为A与T配对,G与C配对,嘌呤必定与嘧啶互补,若用一种长度的塑料片代表A和T,用另一长度的塑料片代表G和C,则搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细不同,直径不同,D错误。
5.选B　导致烟草患病叶片症状表现不同的根本原因是TMV和HRV的RNA不同,即TMV和HRV的遗传信息不同,A正确;烟草细胞内既有DNA又有RNA,DNA是其遗传物质,不是主要遗传物质,B错误;将TMV的RNA(遗传物质)和HRV的蛋白质外壳(非遗传物质)混合后感染烟草叶片,使烟草患病,因此能检测到TMV的RNA和蛋白质,C正确;病毒为专性寄生物,没有独立代谢系统,因此,重组实验叶片中检测到的病毒蛋白质合成所需原料和酶均来自烟草细胞,D正确。
6.选D　图甲表示加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内,开始是R型细菌较多,在小鼠体内扩增,数量上升,后被小鼠免疫系统清除,数量下降,此过程中少部分R型细菌在加热杀死的S型细菌DNA作用下转化为S型活细菌,S型活细菌扩增并破坏小鼠的免疫系统,使R型细菌和S型细菌数量重新上升,由此可得实线表示R型细菌,虚线表示S型细菌,A正确;分析图甲可得,只有部分R型细菌转化为S型细菌,B正确;观察图乙可得,噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面,再将噬菌体DNA注入细菌,离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开,C正确;32P标记物质为DNA,在噬菌体侵染细菌时主要都被注入细菌体内,因此离心后其放射性主要分布在沉淀物中,上清液中的放射性会很低,D错误。
7.选C　噬菌体的DNA含有5 000个碱基对,即10 000个碱基,A=T=2 000,G=C=3 000,在噬菌体增殖的过程中,DNA进行半保留复制,100个子代噬菌体含有100个DNA,相当于新合成了99个DNA,至少需要的鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸是99×3 000=2.97×105,A错误;噬菌体增殖的模板是由噬菌体自身提供的,细菌提供了原料、酶、场所等,B错误;在100个子代噬菌体中,含有32P的噬菌体共有2个,只含有31P的噬菌体共有98个,其比例为1∶49,C正确;DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,D错误。
8.选D　eccDNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接形成,A错误;氢键数越多热稳定性越强,C与G之间有三个氢键相连,A与T之间有两个氢键,eccDNA分子中含C—G碱基对越多,其热稳定性就越强,B错误;eccDNA分子中每条链上的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等,但由于双链之间通过碱基互补配对,故eccDNA分子中嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一定相等,C错误;若eccDNA分子有n个碱基对,其中T有m个,则G和C有2n-2m个,G=C=n-m,A与T之间有两个氢键相连,C与G之间有三个氢键相连,故该DNA分子中共有氢键3×(n-m)+2m=3n-m(个),D正确。
9.选A　染色体数目加倍时,核DNA数目不变,A错误;同源染色体上不同位置的基因为非等位基因,可见同源染色体上存在非等位基因,B正确;性染色体上的基因随着性染色体遗传,但并不是所有的基因都与性别决定有关,C正确;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,DNA的多样性取决于脱氧核苷酸的排列顺序,D正确。
10.选D　 基因与性状并不是简单的一一对应的关系,一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状,A正确;细胞分化可使细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异,可见正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传,B正确;生物体的性状由基因和环境共同控制,C正确;囊性纤维化的病因说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 ,D错误。
11.选D　过程①为DNA复制,过程②为转录,DNA都需要解开双螺旋,A正确;过程①的碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C,过程③的碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、U—A,B正确;由题图可知,过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b,C正确;图示tRNA的3'端与氨基酸结合后发挥转运功能,D错误。
12.选B　P基因遗传信息流向P蛋白属于基因表达,此过程中需要ATP为其提供能量,A正确;DNA聚合酶可以将单个游离的脱氧核苷酸连接到DNA子链上,并不能参与RNA的剪切和修饰,B错误;某些基因的表达产物可能是某些功能RNA,不一定是蛋白质,C正确;若抑制细胞中circRNA合成,会使miRNA更多地与P基因mRNA结合,使其降解,降低P基因mRNA的翻译水平,可能使P蛋白合成减少,D正确。
13.选C　DNA是主要的遗传物质,由于组成DNA分子的碱基排序具有多样性,构成了DNA分子的多样性,则可构成遗传信息的多样性,A正确;遗传信息的复制(模板是DNA的两条链)、转录(模板是DNA的一条链)、翻译(模板是mRNA)和逆转录(模板是RNA)都需要模板,B正确;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,转录时,RNA聚合酶识别并结合DNA的特定序列,C错误;DNA复制时碱基配对方式为A—T、T—A、G—C、C—G,转录的过程中碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G,碱基互补配对方式不完全相同,D正确。
14.选D　①是DNA复制,②是转录,两者都主要在细胞核内进行,③是翻译,在细胞质中进行,A错误;②是转录,碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,③是翻译,碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,碱基配对方式不完全相同,B错误;DNA甲基化可能导致②过程(转录)不能进行,而③过程(翻译)离不开转录的产物,因此DNA甲基化对②③过程都有影响,C错误;珙桐成熟的叶肉细胞属于高度分化的细胞,不能再分裂,其细胞核内不能进行①过程(DNA复制),但可进行②过程(转录),D正确。
15.选B　转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质内进行,A错误;mRNA、rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物,B正确;转录时,RNA聚合酶识别并结合DNA上的特定序列,C错误;逆转录模板是RNA,D错误。
16.选C　植物M开花基因甲基化水平改变引起表型改变,属于表观遗传,基因的碱基序列并没有改变,A错误;依据题图可以看出,低温处理后,植物M开花基因的转录过程会发生改变,复制过程无影响,B错误;根据题中信息可知,低温处理通过影响基因的表达来影响植物开花过程,因此植物开花过程受外界环境的影响较大,但根本上还是由基因控制的,C正确;低温作用可以降低该植物DNA的甲基化水平,从而间接促进开花,D错误。
17.选B　将能发出绿色荧光的水母DNA转入小鼠体内,转基因小鼠在紫外线的照射下也能像水母一样发光,说明水母绿色荧光蛋白基因可以在小鼠细胞内复制,A正确;绿色荧光蛋白基因含有5 170个碱基对,在小鼠体内复制2次,需要(22-1)×5 170×2=31 020个脱氧核苷酸,B错误;基因是细胞生物中具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位,因此,水母和小鼠的基因都是有遗传效应的DNA片段,C正确;在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,因此,水母和小鼠的DNA中均有(A+C)/(G+T)=1,D正确。
18.选D　结合图示可以看出,DNA复制具有边解旋边复制的特点,A正确;结合图示可以看出,rep蛋白能断开A与T、C与G之间形成的氢键,担负解旋酶的作用,B正确;DNA结合蛋白与解旋的DNA单链结合,可防止解开的单链之间重新结合成双链,对DNA新链的形成有利,C正确;子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成,D错误。
19.选C　正常人体细胞内不会进行4(RNA复制)、6(RNA复制)以及7(逆转录)过程,A正确;1和8均为转录,4和6均为RNA复制,转录与RNA复制的产物均为RNA,均需要核糖核苷酸作为原料,B正确;正常人体中成熟红细胞既不能进行DNA复制,也无法进行转录和翻译,C错误;艾滋病病毒是逆转录病毒,可在宿主细胞内进行图丙(RNA逆转录、DNA复制、转录和翻译过程)的过程,D正确。
20.选C　H4去乙酰化能抑制转录,从而抑制“关键基因”的表达,进而促进开花,A正确;H4去乙酰化属于染色质组蛋白的修饰,不会改变“关键基因”的碱基序列,但会影响个体的表型,B正确;H4去乙酰化只是组蛋白H4的某种氨基酸发生了去乙酰化,不会改变组蛋白H4自身的氨基酸序列,C错误;植物特有的核仁组蛋白去乙酰化酶介导了长日照条件下某水稻开花“关键基因”的组蛋白H4去乙酰化,促进开花,说明H4去乙酰化会受到环境因素影响,D正确。
21.解析:(1)物质a是DNA,物质 b是RNA,过程①为转录过程,转录过程既需要核糖核苷酸作为原料,还需要能与基因启动子结合的RNA聚合酶进行催化,根据RNA的延伸方向可知,该酶在致病基因上的移动方向从右向左。
(2)过程②为翻译过程,根据肽链的长度可知,核糖体沿着RNA从右向左移动。
(3)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,根据碱基互补配对原则,mRNA上的相应密码子碱基序列为UCUGAA,可以推知,物质a中模板链碱基序列为AGACTT。
(4)据图可以看出,人体该致病基因控制合成了异常蛋白质而使人体患病,揭示了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(5)在细胞中由少量物质b就可以短时间内合成大量的蛋白质,其主要原因是一个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。
答案:(1)核糖核苷酸　RNA聚合　从右向左　(2)从右向左　(3)AGACTT　(4)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状　(5)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
22.解析:(1)通过同位素标记技术可将亲代DNA与子代DNA区分开。由于14N、15N是稳定同位素,稳定同位素不具有放射性,因此无法通过检测放射性的有无来区分,但不同同位素的相对分子质量不同,可借助密度梯度离心技术将不同标记情况的DNA分离开。
(2)将大肠杆菌在含15N(15NH4Cl)的培养液中培养若干代,这样大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。
(3)若DNA的复制方式为全保留复制,则b(繁殖一代)的结果应为两条带:一条重带、一条轻带,不符合实验现象,可推知DNA为半保留复制,故最早可根据b的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。
(4)根据半保留复制可知,经复制后,子代中有2个DNA的一条链含有15N,一条链含有14N,其余DNA分子全为14N,若离心结果是轻带和中带DNA含量为3∶1=6∶2,说明共得到8个DNA分子,进行了3次复制。
(5)若某段DNA含有100个碱基对(200个碱基)。G与C之和占全部碱基总数的46%,则C=G=23%,A=T=50%-23%=27%。DNA的一条链所含的碱基中28%是腺嘌呤(A),所含胸腺嘧啶(T)为1-46%-28%=26%,根据碱基互补配对原则,在它的互补链中,腺嘌呤占该链碱基总数的比例是26%。该DNA分子中所含游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)为100×2×27%=54(个)。该DNA分子第3次复制时,需消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数量为23-1×54=216(个)。
答案:(1)密度梯度离心　相对分子质量　(2)将大肠杆菌在含15N(15NH4Cl)的培养液中培养若干代　(3)b　(4)3　(5)26%　216
23.解析:(1)由题意可知,噬菌体PaP1的遗传物质是DNA,其合成所需原料为脱氧核苷酸,且需要宿主细胞提供原料。
(2)由题图可知,噬菌体JG对绿脓杆菌PAO1的吸附率高,说明噬菌体JG对绿脓杆菌PAO1的杀灭效果更好;重组噬菌体1由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳组成,所以重组噬菌体1侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体具有PaP1的特征,结合图示信息可知,重组噬菌体1侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率更高。
(3)上述实验结果显示,重组噬菌体1对绿脓杆菌PAO1的吸附率高,且与噬菌体JG相似,且重组噬菌体1的子代噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率更高,据此可推测噬菌体对绿脓杆菌的吸附率主要取决于噬菌体的蛋白质外壳。
(4)有人认为上述实验还不够严密,为保证实验的科学性,增强实验的说服力,应增设D组,做法是将噬菌体JG的DNA和噬菌体PaP1的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体2,测定该重组噬菌体2对不同类型的绿脓杆菌(PA1、PAO1)的吸附率,若重组噬菌体2对绿脓杆菌PA1的吸附率高,且与噬菌体PaP1对绿脓杆菌PA1的吸附率基本相同,则支持(3)中推测的预期实验结果。
答案:(1)DNA　脱氧核苷酸　(2)PAO1　PA1　(3)蛋白质外壳　(4)JG　PaP1　重组噬菌体2对绿脓杆菌PA1的吸附率高,且与噬菌体PaP1对绿脓杆菌PA1的吸附率基本相同
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