专题十一 遗传信息的传递和表达、表观遗传现象
1.(2021·浙江7月学考)研究发现,某动物从少量摄取毒品到觅毒成瘾的过程中,与神经系统功能相关的某些基因碱基序列没有改变,但基因甲基化水平显著增加,从而引起基因表达发生改变,导致觅毒成瘾。这种由于基因甲基化修饰引起动物行为改变的现象属于( )
A.表观遗传 B.基因突变
C.染色体变异 D.性状分离
2.(2021·浙江7月学考)高等动物细胞核中某基因的转录过程示意图如下,其中①表示RNA,②和③分别表示DNA分子的两条单链。下列叙述正确的是( )
A.①与②的碱基互补配对,①与③的碱基组成相同
B.DNA分子在甲处解开双螺旋,在乙处恢复双螺旋
C.转录形成的RNA分子,其长度与DNA分子相同
D.通过核孔进入细胞质的mRNA,可相继结合多个核糖体
3.(2023·浙江7月学考)下图表示遗传信息传递和表达的过程。
回答下列问题。
(1)DNA复制产生的每个子代DNA分子中,一条链为母链,另一条是新合成的子链,这种复制方式为 复制。
(2)遗传信息的传递和表达需要多种酶的参与,其中酶2是 酶。翻译过程中,核糖体的移动方向是 (填“a→b”或“b→a”)。一个mRNA上同时有多个核糖体进行翻译,其意义是 。
(3)下列密码子(5′→3′)和对应的氨基酸如下:GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨酸、GCC丙氨酸。根据提供的密码子推测氨基酸1是 。
4.(2021·浙江7月学考改编)阅读下列材料。
科学家将细菌中的全部N标记为15N,并将细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。分别取亲代、完成一次分裂和完成两次分裂的细菌,并分离出细菌的DNA进行密度梯度离心。实验证明了DNA分子通过半保留方式进行复制。
回答下列问题。
(1)材料中,分离细菌的DNA需对细菌进行破碎处理,破碎处理 (填“能”或“不能”)采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。
(2)依据材料完善下表。
DNA条带类型 DNA含量
亲代 完成一 次分裂 完成两 次分裂
轻带(14NNDNA) 0 0 ①
中带(15NNDNA) 0 2n ②
重带(15NNDNA) n 0 ③
注:14NNDNA 表示两条链N元素均为 14N,15NNDNA 表示一条链N元素均为15N,另一条链N元素均为14N,15NNDNA表示两条链N元素均为15N。
(3)对于生物体来说,DNA分子复制的意义是什么
。
1.在“探究DNA的复制过程”活动中,下列技术或操作没有涉及的是( )
A.大肠杆菌的培养 B.DNA的提取
C.密度梯度离心 D.放射性检测
2.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此分析下列表述正确的是( )
A.DNA复制仅发生在细胞核
B.DNA复制时首先需要在解旋酶的催化下打开磷酸二酯键解旋
C.DNA子链复制的方向均由5′端向3′端延伸
D.新合成的两条子链碱基序列完全一致
3.某亲本DNA分子双链均用白色表示,用灰色表示第一次复制出的DNA子链,用黑色表示第二次复制出的DNA子链,则该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
(2024·杭州期末)阅读下列材料,回答4～5小题。
真核细胞染色质的主要成分是DNA和组蛋白,也含少量RNA和非组蛋白。染色质的非组蛋白种类很多,如一些与DNA复制有关的酶、参与基因表达的某些转录因子等都属于非组蛋白。下表所示为几种生物单倍体细胞中的碱基对数、基因数和染色体数。
细胞类型 碱基对数 基因数 染色体数
啤酒酵母 1.2×106 6.3×103 17
果蝇 1.4×108 1.4×104 4
人 3.2×109 3.0×104 23
4.某些转录因子先与RNA聚合酶结合,然后RNA聚合酶才能与启动子(DNA分子的某一启动部位)相结合起始转录。转录因子和启动子的基本组成单位分别是( )
A.氨基酸、脱氧核苷酸
B.氨基酸、核糖核苷酸
C.葡萄糖、氨基酸
D.氨基酸、氨基酸
5.据上述材料分析,下列关于这几种生物,说法正确的是( )
A.不同生物细胞染色体数越多,所含基因数越多
B.不同生物细胞基因数越多,所含碱基对数越多
C.真核细胞染色质的主要成分与核糖体相同
D.果蝇的染色体组型图中含有4条染色体
6.(2024·温州学考模拟)基因启动部位发生DNA甲基化会抑制基因的表达,DNA甲基化修饰后,下列各项中会发生显著改变的是( )
A.基因的碱基数量 B.基因的转录
C.基因的碱基排序 D.基因的复制
7.(2024·浙里特色联盟下学期期中)具有100个碱基对的DNA片段,内含40个胸腺嘧啶。如果该DNA连续复制3次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为( )
A.80 B.120 C.280 D.420
8.(2024·9+1高中联盟学考模拟)先将细菌的DNA用15N标记,然后将标记的细菌加入只含 14N 的培养基中完成两次分裂,再分离出细菌的DNA进行密度梯度离心。离心管中轻带DNA∶中带DNA∶重带DNA的比例是( )
A.1∶1∶0 B.0∶1∶1
C.1∶0∶1 D.0∶1∶0
9.如图为中心法则的示意图,其中代表DNA复制的是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.tRNA具有转运氨基酸的功能,如图tRNA携带的氨基酸是(各选项括号中内容为相应氨基酸的密码子)( )
A.精氨酸(CGC) B.丙氨酸(GCG)
C.甘氨酸(GGC) D.脯氨酸(CCG)
11.基因的表达包括转录和翻译两个过程。下列有关基因表达的叙述,正确的是( )
A.基因的转录是从DNA模板链的起始密码子开始的
B.基因表达的转录和翻译过程均发生在细胞核中
C.一个DNA分子上的不同基因,其转录的模板链可能位于DNA的不同链上
D.噬菌体中的核酸有DNA和RNA,遗传信息的表达在宿主细胞中完成
(2024·浙江学考第二次适应考)阅读材料回答12～13小题。
假基因是与正常编码基因非常相似的DNA序列,一般不被转录,如杨树基因组中只有6%的假基因具有表达活性。根据其来源可分为复制假基因和已加工假基因。科学家推测已加工假基因可能是真核生物细胞中的mRNA先形成一段DNA,再整合到染色体上而形成的,由于插入位点不合适或序列发生变化而导致失去原有功能。
12.复制假基因和已加工假基因的基本单位是( )
A.氨基酸 B.脱氧核苷酸
C.核糖核苷酸 D.核酸
13.已知某些致癌的病毒具备此种机制。下列相关叙述正确的是( )
A.有此机制的致癌病毒遗传物质一定是DNA
B.已加工假基因失去原有功能属于表观遗传
C.该致癌病毒引起的癌变可能是有关基因插入人的基因组位点不合适引起
D.病毒中的类似的假基因都没有表达活性
14.(2024·衢州期末)蜜蜂的蜂王和工蜂都是由基因型相同的雌蜂幼虫发育而来的,在蜜蜂出生三天后喂食蜂王浆则发育为蜂王,而喂食花粉与花蜜的个体发育为工蜂。有研究发现喂食蜂王浆的雌蜂幼虫,其基因组甲基化程度低,将来可发育成蜂王。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化会导致基因型相同的个体表型不同
B.表观遗传现象可以通过DNA序列以外的方式遗传给后代
C.雌蜂幼虫在喂食蜂王浆过程中会降低DNA的甲基化程度
D.雌蜂幼虫在喂食花粉与花蜜的发育过程中其遗传物质发生了改变
15.(2024·宁波九校下学期期末)PEP为油菜细胞中的一种中间代谢产物,在两对独立遗传的等位基因A/a、B/b的控制下,可转化为油脂或蛋白质。某科研组研究出产油率更高的油菜品种,基本原理如图所示。下列分析正确的是( )
A.产油率高的油菜植株基因型为AAbb
B.图中过程①和③所需的嘌呤数相同
C.该过程中体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制性状
D.该原理利用阻断基因B的翻译过程来实现高产油
16.(2024·培优联盟期中)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种,其比例为1∶3
B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1∶1
C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3∶1
D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3∶1
17.(2024·浙江学考适应性考试)某细胞中相关物质合成如下图,①～⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。
回答下列问题。
(1)①过程为DNA复制,依据是遗传信息由DNA传递到DNA;②过程为 ,依据是遗传信息从DNA传递到RNA;③过程为翻译,依据是 。
(2)子代DNA分子由1条母链和1条子链构成,由此可知DNA复制的方式为 ,此过程需要解旋酶和 酶的参与。
(3)③过程中翻译的方向为 (填“从左向右”或“从右向左”),依据是
。
(4)线粒体中的Ⅱ为 分子。有人认为线粒体中的蛋白质不全由核基因控制合成,据图分析,做出此判断的理由是什么
。
18.(2024·湖州期末)图1是某生物DNA分子局部结构的平面模式图,回答下列问题:
(1)图1中④的全称是 ,图中数字 代表的物质交替排列构成了DNA双螺旋结构的“基本骨架”。
(2)据图1分析,β链上碱基序列为:5′— —3′。不同的DNA分子携带的遗传信息不同,其主要原因是 。
(3)某学习小组甲、乙同学欲制作DNA双螺旋结构模型。甲同学制作的模型α链上A、T、C、G数分别为4、3、6、8,乙同学制作的模型α链上A、T、C、G数分别为5、5、4、7。甲同学制作好DNA分子的基本单位后,将其连接成α链,需连接物 个;最后甲同学制作的DNA双螺旋结构模型的稳定性 (填“>”或“<”)乙同学制作的。
(4)探究DNA的复制过程时常用同位素标记法和 技术。若用15N标记的某DNA分子,在含14N的培养基中复制两次,则含 14N 的DNA分子在所有子代DNA中所占比例为 ;若用上述方法将复制三次后的DNA进行分离,则其在试管中的分布位置和比例是图2中的 (填数字)。
19.编码在DNA分子上的遗传信息控制着生物性状,如图表示真核生物体内遗传信息的传递与表达过程,请据图回答相关问题。
(1)图甲所示的过程是 ,进行的主要场所是 。
(2)比较图甲、乙所示过程,所需要的条件除模板有所不同之外,所需的 和 也不同。已知图乙所示过程中的α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。
(3)图丙所示的过程不可能发生在 (填字母)中。
A.神经元
B.肝细胞
C.心肌细胞
D.哺乳动物成熟的红细胞
(4)如图丁所示,过程②所需的酶是 ,过程④所需的酶是 。图丁中,能够发生A与U相互配对的过程有 (填序号)。
20.图甲是胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图,图乙是图甲中过程②的局部放大。据图回答下列问题。
(1)图甲过程①称为 ,所需的原料是 ,将两条链都含15N的DNA放入含14N的环境中同步复制3次,子代中含15N的DNA分子占 。
(2)图甲过程②一个mRNA上可同时结合多个核糖体的意义是
。
(3)图乙中决定苏氨酸的密码子是 ,tRNA 的作用是 。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题十一 遗传信息的传递
和表达、表观遗传现象
真题体验
1.A 基因甲基化修饰没有改变基因的碱基序列,但改变了基因的表达,属于表观遗传。
2.D 据题图可知,②是转录的模板,①是转录的产物RNA,①与②的碱基互补配对;①中有碱基U,③中有碱基T,两者的碱基组成不同,A错误。由于转录方向自左到右,因此DNA分子在乙处解开双螺旋,甲处恢复双螺旋,B错误。转录发生在包括一个或者几个基因的DNA片段上,而非完整的DNA分子,因此转录的RNA分子长度比DNA分子短,C错误。通过核孔进入细胞质的mRNA,可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,提高了翻译的效率,D正确。
3.解析:(1)DNA复制产生的每个子代DNA分子中,一条链为母链,另一条是新合成的子链,这种复制方式为半保留复制。
(2)据题图分析,酶2与双链DNA结合,催化RNA的形成,因此酶2是RNA聚合酶。靠近a侧的肽链较短,而靠近b侧的肽链较长,因此翻译过程中,核糖体的移动方向是 a→b。一个mRNA上同时有多个核糖体进行翻译,其意义是可以提高翻译的效率。
(3)据题图分析,反密码子的认读是3′→5′,故氨基酸1对应的tRNA上的反密码子是CGG,密码子和反密码子互补配对,因此对应的密码子是GCC,所以氨基酸1为丙氨酸。
答案:(1)半保留 (2)RNA聚合 a→b 可以提高翻译的效率 (3)丙氨酸
4.解析:(1)细菌含有细胞壁,在蒸馏水内不能吸水涨破,因此不能采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。
(2)DNA复制为半保留复制,亲代DNA两条链均为15N,在只含14N的培养液中增殖一代,每个DNA复制形成两个子代DNA,每个子代DNA均为一条链14N,一条链15N,因此完成一次分裂后所有DNA分布在中带,2n个中带的DNA继续进行一次分裂,会形成4n个子代DNA,其中有2n个DNA均为一条链14N,一条链15N,其余2n个DNA的两条链均为14N,因此离心后轻带(14NNDNA)的DNA为2n个,中带(15NNDNA)的DNA为2n个,重带(15NNDNA)的DNA分子为
0个。
(3)通过DNA复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代遗传信息保持一定的连续性。
答案:(1)不能
(2)①2n ②2n ③0
(3)通过DNA复制将亲代的遗传信息传递给子代,保持了前后代遗传信息的连续性
专题过关
1.D 本实验采用的是密度梯度离心后观察条带的方法,无须进行放射性检测。
2.C 真核细胞的DNA复制主要发生在细胞核中,在叶绿体和线粒体中也会发生DNA复制,A错误;DNA复制是以解开的DNA两条链分别为模板进行复制的,因此,DNA复制时首先需要在解旋酶的催化下打开氢键,B错误;DNA子链复制的方向相同,均是由5′端向3′端延伸,C正确;新合成的两条子链表现为互补关系,因此,二者的碱基序列不同,D错误。
3.D 如果亲本DNA分子双链均用白色表示,用灰色表示第一次复制出的DNA子链,则第一次复制获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条灰色链;黑色表示第二次复制出的DNA子链,则第二次复制形成的4个DNA分子都含有黑色链,2个DNA分子含有白色链,2个DNA分子含有灰色链。
4.A 由题意可知,转录因子属于非组蛋白,本质是蛋白质,基本单位是氨基酸,而启动子位于DNA上,基本单位是脱氧核苷酸。
5.B 啤酒酵母的染色体数目比果蝇多,但是基因数比果蝇少,A错误;基因数大小关系为人>果蝇>啤酒酵母,而碱基对数也有相同的大小关系,B正确;真核细胞核糖体(RNA和蛋白质组成)与染色质(DNA、少量RNA和蛋白质组成)的组成成分不完全相同,C错误;单倍体果蝇为4条染色体,正常果蝇中含有8条染色体,因此其染色体组型图中含有8条染色体,D错误。
6.B DNA甲基化修饰后,不改变基因的碱基数量,A错误;DNA甲基化修饰后,甲基化的基因无法被识别,失去转录活性,故无法进行转录产生mRNA,即DNA甲基化修饰后,基因的转录发生显著改变,B正确;DNA甲基化修饰后,DNA序列不发生改变,故基因的碱基序列不变,C错误;基因启动部位发生DNA甲基化会抑制基因的表达,基因的表达包括转录和翻译,不包括基因的复制,即DNA甲基化修饰后,基因的复制不会发生显著改变,D错误。
7.D DNA连续复制3次,共得到8个DNA,开始有一个DNA,因此相当于合成了7个,具有
100个碱基对的DNA片段,每个DNA含有40个胸腺嘧啶,意味着含有40个腺嘌呤、60个胞嘧啶和60个鸟嘌呤,故共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为60×7=420。
8.A 根据题意,细菌的DNA用15N标记,两条链都含15N的DNA最重,为重带DNA,然后将标记的细菌加入只含14N的培养基中完成两次分裂,第一次分裂后分离出细菌的DNA进行密度梯度离心,此时的DNA一条链为含有14N、另一条链含有15N,属于中带DNA;再分裂一次后分离出细菌的DNA进行密度梯度离心,一半的DNA一条链为含有14N、另一条链含有15N,属于中带DNA,另一半的DNA两条链都含14N,属于轻带DNA。因此离心管中轻带 DNA∶中带DNA∶重带DNA的比例是1∶1∶0。
9.A 由题图可知,①表示DNA复制;②表示转录;③表示翻译;④表示逆转录。
10.B 转运RNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对,根据题图tRNA上的反密码子是CGC,可知 mRNA上的密码子是GCG,是丙氨酸。
11.C 基因的转录是从DNA模板链的启动子开始的,起始密码子在mRNA上,A错误;真核生物基因的转录主要在细胞核,翻译在细胞质中,B错误;一个DNA分子上的不同基因,其转录的模板链可能是位于该DNA的不同链上,C正确;噬菌体属于病毒,核酸只有DNA,D错误。
12.B 复制假基因和已加工假基因实质上均是DNA序列,因此其基本单位为四种脱氧核苷酸。
13.C 已加工假基因可能是以mRNA逆转录形成的DNA序列,因此有此机制的致癌病毒遗传物质不一定是DNA,遗传物质是RNA的逆转录病毒也可以,A错误。科学家推测已加工假基因可能是真核生物细胞中的mRNA先形成一段DNA,再整合到染色体上而形成的,而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,因此已加工假基因失去原有功能不属于表观遗传,B错误;细胞癌变的根本原因是抑癌基因和原癌基因突变或异常表达导致,该致癌病毒引起的癌变可能是有关基因插入人的基因组位点后,由于插入位点不合适或序列发生变化而导致失去原有功能导致原癌基因和抑癌基因表达受影响所致,C正确;结合题干“如杨树基因组中只有6%的假基因具有表达活性”可推测“病毒中类似的假基因都没有表达活性”的说法错误,D错误。
14.D 基因型相同的雌蜂幼虫DNA甲基化程度不同,发育成的成体可是工蜂或蜂王,因此可推断,DNA甲基化会导致基因型相同的个体表型不同,A正确;基因型相同的雌蜂幼虫喂食蜂王浆发育为蜂王,而喂食花粉与花蜜的个体则发育为工蜂,说明表观遗传现象可以通过DNA序列以外的方式遗传给后代,B正确;研究发现喂食蜂王浆的雌蜂幼虫,其基因组甲基化程度低,将来可发育成蜂王,说明雌蜂幼虫在喂食蜂王浆过程中会降低DNA的甲基化程度,C正确;雌蜂幼虫在喂食花粉与花蜜的发育过程中其遗传物质未发生改变,而是改变了DNA的甲基化程度,影响了基因的表达,D错误。
15.D 分析题图可知,要提高油菜产油量必须尽量让更多的PEP转化为油脂,这样就必须抑制酶b的合成,促进酶a的合成,因此需避免基因B出现,故产油率高的油菜植株基因型为AAbb和Aabb,A错误;分别以基因B的2条链为模板转录形成的RNA链之间能互补配对形成双链,所以过程①和过程②所需的嘌呤碱基数目不一定相同,B错误;该过程中基因A控制酶a的合成,基因B通过转录为mRNA,mRNA再翻译合成酶b的行为控制酶b的合成,体现了基因可以通过控制酶的合成间接控制性状,C错误;据题图可知,该研究是通过诱导非模板链转录单链RNA,使之与模板链产生的mRNA结合,形成C双链RNA,阻断B基因的mRNA的翻译来实现高产油,D正确。
16.D DNA分子的两条单链均只含有14N,该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,形成4个DNA,其中2个DNA为15N14N,另外2个DNA为15N15N;再转到含有14N的培养基中繁殖一代,
DNA为15N14N形成的子代DNA中,一个DNA为 15N14N,另外1个DNA为 14N14N;而DNA为15N15N形成的2个子代DNA都为15N14N;因此理论上DNA分子的组成类型有15N14N和14N14N两种,其比例为3∶1。
17.解析:(1)题图中②遗传信息从DNA传递到RNA,表示转录过程。③遗传信息从RNA传递到蛋白质,表示翻译过程。
(2)子代DNA分子由1条母链和1条子链构成,由此可知DNA复制的方式为半保留复制,进行DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶参与。
(3)根据核糖体上右侧肽链短,左侧肽链长,肽链由短到长合成,所以翻译的方向是从右向左。
(4)题图中Ⅱ表示线粒体的DNA分子,由于线粒体中含有DNA和核糖体,能够合成蛋白质,所以线粒体中的蛋白质不全由核基因控制合成。
答案:(1)转录 遗传信息从RNA传递到蛋白质
(2)半保留复制 DNA聚合
(3)从右向左 右侧肽链短,左侧肽链长,肽链由短到长合成
(4)DNA 线粒体中含有DNA和核糖体,能够合成蛋白质
18.解析:(1)在图1中,①是腺嘌呤(A),②为磷酸,③是脱氧核糖,因此由①②③构成的④的全称是腺嘌呤脱氧核苷酸,图1中数字②所示的磷酸与③所示的脱氧核糖交替排列构成了DNA双螺旋结构的“基本骨架”。
(2)图1显示,α链上的碱基序列为5′—GTCA—3′,依据碱基互补配对原则可推知β链上的碱基序列为5′—TGAC—3′。DNA分子携带的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,不同的DNA分子携带的遗传信息不同,其主要原因是DNA上碱基排列顺序不同。
(3)DNA的基本单位是脱氧核苷酸,1分子的脱氧核苷酸是由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成。甲同学制作的DNA双螺旋结构模型,其α链上A、T、C、G数分别为4、3、6、8,共有21个碱基和21个脱氧核苷酸,将这21个脱氧核苷酸连接成α链,需连接物20个。同理可知,乙同学制作DNA双螺旋结构模型,其α链上A、T、C、G数分别为5、5、4、7,共有21个碱基和21个脱氧核苷酸。在双链DNA分子中,A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键。最后甲同学制作的DNA双螺旋结构模型中含有7个A与T构成的碱基对、14个G与C构成的碱基对,共有2×7+3×14=56个氢键;最后乙同学制作的DNA双螺旋结构模型中含有10个A与T构成的碱基对、11个G与C构成的碱基对,共有2×10+3×11=
53个氢键。可见,最后甲同学制作的DNA双螺旋结构模型的稳定性>乙同学制作的。
(4)探究DNA的复制过程时常用同位素标记法和密度梯度离心技术。DNA的复制方式是半保留复制。若用15N标记的某DNA分子,在含14N的培养基中复制两次,凡是新合成的子链都含有14N,因此含14N的DNA分子在所有子代DNA中所占比例为1。若用上述方法将DNA复制三次,则共产生的23=8个DNA分子;在这8个DNA分子中,有2个DNA分子的1条链含有15N、另1条链含有 14N,其余的6个DNA分子的2条链都含14N。将这8个DNA进行分离后,有2个DNA分子在图2中的中带的位置,有6个DNA分子在图2中的轻带的位置,且中带∶轻带=1∶3,因此与图2中的5相符合。
答案:(1)腺嘌呤脱氧核苷酸 ②③ (2)TGAC DNA上碱基排列顺序不同 (3)20 > (4)密度梯度离心 1 5
19.解析:(1)图甲表示DNA复制,复制的主要场所是细胞核。
(2)图甲是DNA复制,图乙是转录,复制是以DNA的两条链为模板,转录是DNA的一条链为模板,复制是以脱氧核苷酸为原料,转录是以核糖核苷酸为原料,复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶的参与,因此复制和转录除了模板不同外,所需的原料和酶也不同。由题意可知,α链是mRNA,其中G+U=54%,G=29%,U=25%,α链的模板链中的G=19%,α链中的C=19%,所以α链中的A=27%,A+U=52%,mRNA中的A+U的比例与双链DNA中的A+T的比例相等为52%,双链DNA中A=T=52%÷2=26%。
(3)图丙表示翻译,场所是核糖体,翻译是以mRNA为模板,以游离的氨基酸为原料,合成多肽链的过程。神经元、肝细胞和心肌细胞均可以发生翻译过程,由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器,所以不能发生蛋白质的合成过程。
(4)过程②为逆转录,需要逆转录酶的参与。过程④为RNA的复制,需要RNA复制酶的参与。A与U相互配对的过程有转录、逆转录、RNA的复制、翻译,对应图中的②③④⑤。
答案:(1)DNA复制 细胞核
(2)酶 原料 26%
(3)D
(4)逆转录酶 RNA复制酶 ②③④⑤
20.解析:(1)图甲过程①表示转录,所需的原料是核糖核苷酸。将两条链都含 15N的DNA放入含14N的环境中同步复制3次,共有23=8(个)DNA分子,只有2个DNA分子的其中一条链含 15N。故子代中含 15N的DNA分子占 2/8=1/4。
(2)图甲过程②表示翻译,一个mRNA上可同时结合多个核糖体,可以利用少量mRNA在短时间内迅速合成大量的蛋白质。
(3)由图乙可知,翻译的方向是从左到右,密码子位于 mRNA,苏氨酸的密码子是ACU,tRNA可以识别并转运氨基酸。
答案:(1)转录 (4种)核糖核苷酸 1/4
(2)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质(或可以提高翻译速率)
(3)ACU 识别并转运氨基酸(或转运氨基酸)
