单元检测卷(五) 遗传的分子基础
(时间:75分钟 分值:100分)
一、选择题:每小题3分,12小题,共36分。在所给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。
1.(2025·湖南长沙质检)物理和化学技术的进步常常对生物学的发展起到助推器的作用。下列运用物理、化学方法进行生物学研究的相关叙述,正确的是( )
用斐林试剂和双缩脲试剂可以检测生物组织中是否含有糖类和蛋白质
甲紫溶液可用于观察有丝分裂、减数分裂过程中染色体的数目和行为变化
用同位素标记技术研究大肠杆菌繁殖和人鼠细胞融合,证明DNA的半保留复制和细胞膜的流动性
用放射性同位素标记和离心技术研究T2噬菌体中的P和S的去向,证明DNA是主要的遗传物质
2.(2025·安徽阜阳开学考)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示,细胞提取物来自S型菌。下列叙述正确的是( )
该实验中向细胞提取物中加入不同的酶利用了“加法原理”
实验现象中①⑤两组不出现S型菌
实验中加酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
本实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
3.(2025·广东中山期末)DNA条形码(DNA Barcode)技术是一种利用一个或者多个特定的一小段DNA进行物种鉴定的技术。如下图中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列有关叙述正确的是( )
从中药材细胞中提取的DNA分子都有4个游离的磷酸基团
DNA分子和ATP分子中都含有腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团
中药材遗传信息的“条形码”相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
不同种类中药材细胞的DNA分子不同,不同DNA分子彻底水解的底物种类不同
4.(2024·福建福州一模)下列有关人类对遗传探究历史的说法正确的有( )
研究者 研究方法 研究对象 结论
① 孟德尔 假说—演绎法 豌豆 分离定律和自由组合定律
② 艾弗里 微生物培养 小鼠和肺炎链球菌 小鼠体内的“转化因子”是DNA
③ 赫尔希 和蔡斯 放射性同位素标记 噬菌体和大肠杆菌 DNA是大肠杆菌的遗传物质
④ 沃森和 克里克 模型构建法 DNA衍射图谱 DNA是半保留复制
⑤ 梅塞尔森 和斯塔尔 同位素标记技术、差速离心法 大肠杆菌 DNA是双螺旋结构
1项 2项 3项 4项
5.(2024·江西模拟)DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关,DNA 分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关于DNA分子的叙述,错误的是( )
一个双链 DNA 分子含碱基对C—G 越多,在体外解旋所需的温度越高
若某双链 DNA分子由 100 个脱氧核苷酸组成,则其核苷酸的排列顺序有450种
若某DNA分子中(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等,则说明该 DNA 为双链
每个人 DNA 的碱基排列顺序不同,故在现代刑侦领域可利用 DNA 指纹技术确定犯罪嫌疑人
6.(2024·陕西铜川模拟)BrdU是一种嘧啶类似物,能替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对。某精原细胞一个核DNA分子双链上均有一个胸腺嘧啶被BrdU替代,该精原细胞在不含BrdU的培养基中经染色体复制后进行减数分裂,在减数第二次分裂中期其染色体DNA上BrdU的分布情况是( )
两个次级精母细胞均有一条染色体的一条单体含有BrdU
两个次级精母细胞所有染色体的单体都不含有BrdU
一个次级精母细胞每条染色体均有一条单体含有BrdU
一个次级精母细胞所有染色体的单体都不含有BrdU
7.(2025·湖北模拟)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( )
D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由3'端向5'端
噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
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不相同
8.(2025·山东德州开学考)大肠杆菌的RNA聚合酶由α、β、β、σ等亚基组成,含有所有亚基的酶称全酶,无σ的酶称核心酶。离体实验表明:用全酶催化转录的RNA和细胞内所转录的RNA,其起始点相同,序列相同;若仅用核心酶催化转录,则模板链和起始点的选择具有随意性,往往同一段DNA的两条链都被转录。下列说法错误的是( )
σ亚基的作用可能是参与启动子的识别
全酶所转录的RNA上三个相邻的碱基构成一个密码子
核心酶可以使RNA链从5'→3'方向延伸
若仅用核心酶可能会因为RNA链的互补结合而影响翻译
9.(2025·河北保定开学考)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的。花青素的合成途径与颜色变化过程如图所示,下列分析正确的是( )
牵牛花的颜色受多个基因控制,其遗传遵循自由组合定律
若图中基因P表达,则前提是基因M和N也能表达
图中基因通过控制酶的合成直接控制牵牛花的性状
两株牵牛花的基因型完全相同,其花色也可能不同
10.(2024·安徽模拟)2023年香港大学翟元梁教授等研究人员成功从酵母细胞中纯化得到人内源MCM-DH,也称为复制前复合体,并解析出高分辨率冷冻电镜结构,揭示了人细胞DNA复制起始新机制。下列叙述错误的是( )
图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
在细胞周期的间期MCM-DH被组装和激活
一个细胞周期中图示复制的起点只起始一次
抑制MCM-DH能够实现细胞周期的同步化
11.(2025·山西吕梁开学考)黑猩猩的α-珠蛋白基因无信号序列。α-珠蛋白是存在于细胞质基质中的一种可溶性蛋白。科学家将编码该蛋白的基因与大肠杆菌编码某种蛋白质信号序列的DNA片段连接后,导入无细胞转录和翻译体系中表达,并加入从狗的组织中分离出的内质网。实验结果显示,α-珠蛋白最终出现在内质网腔中,且信号序列被切除。下列叙述错误的是( )
黑猩猩细胞内α-珠蛋白的合成需要内质网和高尔基体参与
信号序列翻译产生的信号肽可以引导蛋白质进入内质网
无细胞体系中至少含有三种RNA,并加入氨基酸作为原料
出现在内质网腔中的α-珠蛋白在运输过程中不需要囊泡运输
12.(2024·辽宁锦州模拟)大肠杆菌一般是将葡萄糖作为碳元素的来源,但是当生活的环境中没有葡萄糖而有乳糖时,大肠杆菌会合成半乳糖苷酶(催化乳糖水解),保障大肠杆菌的正常生存。相关机制如图所示。下列说法错误的是( )
若物质a中A占23%、U占25%,则对应的阻遏基因编码片段中A占24%
RNA聚合酶通过与图中物质a结合后表达出的物质b的化学本质是蛋白质
无乳糖时,物质b与半乳糖苷酶合成基因相关序列结合来影响其转录过程
有乳糖时,半乳糖苷酶的基因由关闭状态变为工作状态,实现对乳糖的水解利用
二、选择题:每小题4分,4小题,共16分。在所给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。
13.(2024·河北保定联考)噬藻体是一种通过直接侵染使蓝细菌裂解的病毒,科研人员进行了如下实验以探究噬藻体的遗传物质是蛋白质还是DNA:标记噬藻体→噬藻体与蓝细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性。下列说法正确的是( )
标记噬藻体需要在分别含35S、32P的两种培养基中直接培养
噬藻体利用蓝细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸为原料,合成子代噬藻体
用35S标记噬藻体,搅拌不充分会导致离心后离心管沉积物中的放射性增强
32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长,会导致上清液中放射性偏高
14.(2025·江苏淮安质检)致育因子又称F因子,是游离在大肠杆菌细胞质中的一种环状DNA,能指导性菌毛的合成,性菌毛形成连接相邻大肠杆菌间的通道。含致育因子的大肠杆菌(F+)借助通道将自身的遗传物质传递给不含致育因子的大肠杆菌(F-),继而完成细胞的暂时沟通和遗传物质转移,F-转化为F+,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
F-转化为F+的过程中发生了基因重组
F+中的F因子仅有一条DNA链进入F-
完成转化过程的F-获取了F+中的大多数性状
F-转化为F+的转化过程需要限制酶、DNA酶、DNA连接酶和解旋酶参与
15.(2025·江苏南京六校联考)微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的作用机制。下列叙述正确的是( )
过程A和B的碱基配对方式不完全相同
过程B中核糖体移动的方向是从a向b
图中发生碱基互补配对的过程只有A、B、C
当lin-4基因活跃表达时,会使lin-14蛋白质合成量减少
16.(2025·湖南长沙联考)DNA甲基化是表观遗传修饰中常见的方式。在甲基转移酶的作用下,基因组DNA上的碱基被选择性添加甲基,最常见于CpG(胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤)序列上胞嘧啶的甲基化。蜂王和工蜂由于饮食的影响致使DNA甲基化程度不同:工蜂的DNA甲基化程度高于蜂王,导致蜂王的生殖器官发育而工蜂的不发育。下列与甲基化相关的叙述正确的是( )
研究甲基化对蜂王和工蜂的影响最好选择遗传物质组成相同的受精卵
基因甲基化没有改变碱基的种类和排列顺序,但能影响特定基因的转录
原癌基因CpG的非正常高甲基化可导致细胞癌变,细胞周期缩短
降低或消除甲基转移酶的活性后,受精卵发育成蜂王可能不受饮食影响
三、非选择题:共4小题,48分。
17.(14分)(2025·广东深圳质检)象鼻虫(2N=22)主要危害花木果树,是经济作物上的大害虫。在恶劣条件下,象鼻虫通过孤雌生殖,产生大量后代。科学家针对其孤雌生殖机制提出了3种假说(不考虑基因突变)。
假说一:无融合生殖。卵原细胞未发生DNA 复制,直接采取单极成熟分裂,细胞质一分为二,染色体全进入一个细胞中,该细胞直接发育为个体。
假说二:产雄孤雌生殖。卵原细胞进行减数分裂产生单倍性的卵,未受精的卵发育成雄虫,与精子结合形成的受精卵发育成雌虫。
假说三:自融合生殖。卵原细胞能够进行减数分裂产单倍性的卵,但单倍性的卵不依靠精子来恢复成二倍体。对卵子二倍性的恢复有两种猜测:(A)卵子自体基因组通过复制来实现;(B)卵巢内某个极体发挥精子的作用与卵子融合。
科学家将象鼻虫置于恶劣条件下培养,并进行实验。
(1)(4分)利用流式细胞仪(根据细胞中核DNA 数的相对含量对细胞进行分选并计数),检测孤雌生殖子代雄虫组织细胞的核DNA 含量,结果如图甲。由此可以排除假说 ,理由是
。
(2)(4分)取昆虫多个卵原细胞分为两组,分别放置于无荧光标记培养基、脱氧核苷酸被蓝色荧光标记的培养液中培养出卵细胞。用荧光显微镜观察蓝光激发光下的细胞,有了新的发现(结果如图乙)。根据结果可排除假说 ,理由是
。
(3)(4分)某雌性象鼻虫体细胞核基因中存在一对等位基因A/a,利用PCR 技术分别扩增亲本与子代的A/a基因,电泳结果如图丙所示,子代的基因型为 ,根据该子代基因型结果,不能判断出假说三孤雌自融合生殖的具体模式,理由是
。
(4)(2分)若基因型为 Aa 的象鼻虫进行假说三中的孤雌生殖,检测子代基因型发现AA∶Aa∶aa的比例为7∶2∶7(所有卵细胞均存活且繁殖后代),则亲本卵细胞发生自复制的比例是 。
18.(10分)(2024·九省联考广西卷)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。下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)(2分)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)(2分)基因A进行转录的模板链是 (填“甲”或“乙”)链,启动子位于该链的 端。
(3)(2分)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)(4分)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)。
19.(12分)(2024·广东模拟)空间转录组技术旨在对细胞的基因表达进行定量测量,同时提供细胞在组织空间的具体位置信息。该技术设计了一种标签TIVA-tag(包括一段尿嘧啶序列和蛋白质),该标签进入活细胞后与mRNA的腺嘌呤序列尾(真核细胞mRNA均具有)结合得到产物TIVA-tag-mRNA,回收并纯化该产物之后,将mRNA洗脱下来用于转录组分析。回答下列问题:
(1)(4分)细胞中基因转录成mRNA需要 (酶)参与催化,与翻译相比,转录中特有的碱基配对方式是 。
(2)(4分)TIVA-tag与ATP含有的五碳糖 (填“相同”或“不同”)。上述过程没有涉及磷酸二酯键的形成和断裂,判断依据是
。
(3)(4分)空间转录组技术可获得特定活细胞中全部编码蛋白质的基因表达信息,原因是 。肿瘤的异质性是指肿瘤在生长过程中,经多次分裂导致细胞出现基因、生物学方面的改变,导致肿瘤的生长速度、对药物的敏感性等方面存在差异。空间转录组技术能够直接观测到 ,因此非常适用于肿瘤组织的异质性研究。
20.(12分)(2024·安徽模拟)大肠杆菌可通过色氨酸操纵子结构(图1)来巧妙地调控色氨酸的合成。阻遏蛋白—色氨酸复合物可与色氨酸操纵子O片段紧密结合,阻止trpL及后续序列的转录。trpL转录出的前导mRNA序列的4个序列之间可两两配对形成“发夹”结构(图2),其中序列1中第10位和11位为连续的两个色氨酸密码子,若细胞中色氨酸浓度很低,则核糖体长时间停留在序列1,1/2发夹结构不能形成,此时形成2/3发夹结构但不影响编码区的转录及翻译;若细胞中色氨酸浓度较高,则核糖体很容易到达序列2,此时会形成3/4发夹结构,减弱编码区基因的转录。请回答下列问题:
(1)(2分)trpR转录过程需要解旋DNA双链,所用的酶是 。
(2)(2分)大肠杆菌中色氨酸浓度 (填“很低”或“较高”)时,trpL不会被转录,即便被转录也会在前导mRNA序列 之间配对形成发夹结构而减弱编码区基因的转录。
(3)(4分)在 的情况下,trpL刚转录形成的mRNA中不会出现序列1与序列2配对,结合原核生物基因表达的特点,分析出现上述现象的原因
。
(4)(4分)大肠杆菌通过色氨酸操纵子调控色氨酸合成的调节机制属于 ,对大肠杆菌的生物学意义有
。 单元检测卷(五) 遗传的分子基础
1.B [用斐林试剂和双缩脲试剂可以检测生物组织中是否含有还原糖和蛋白质,A错误;甲紫溶液能使染色体着色,可用于观察有丝分裂、减数分裂,B正确;用荧光标记技术研究人鼠细胞融合,证明细胞膜的流动性;用同位素标记技术研究大肠杆菌繁殖,证明DNA的半保留复制,C错误;用放射性同位素标记和离心技术研究T2噬菌体中的Р和S的去向,证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,D错误。]
2.D [该实验中向细胞提取物中加入不同的水解酶,其目的是去除细胞提取物中的“转化因子”,利用了“减法原理”,A错误;由于DNA是转化因子,DNA酶能水解DNA,故①组会出现S型菌,⑤组不会出现S型菌,B错误;各组酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,避免残留物对实验造成干扰,C错误;本实验中①②③④组均可出现S型菌,而⑤组由于加入DNA酶使得DNA被彻底水解,不会出现S型菌,可以说明DNA就是转化因子,证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D正确。]
3.C [从中药材细胞核中提取的DNA分子是线性的,有2个游离的磷酸基团,但从中药材细胞质中提取的环状DNA分子没有游离的磷酸基团,A错误;DNA分子含有腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团,ATP分子中含有腺嘌呤、核糖和磷酸基团,B错误;中药材的遗传物质是DNA,遗传信息就储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,中药材遗传信息的“条形码”相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,C正确;不同种类的中药材细胞中的DNA分子不同,但不同的DNA分子彻底水解的产物是相同的,都是磷酸基团、脱氧核糖和4种含氮碱基,D错误。]
4.A [孟德尔采用假说-演绎法,以豌豆为实验材料,证明基因遗传遵循分离定律和自由组合定律,①正确;艾弗里体外转化实验证明转化因子是DNA,该实验没有使用小鼠作为实验材料,②错误;赫尔希、蔡斯利用放射性同位素标记的噬菌体和大肠杆菌为实验材料,证明DNA是噬菌体的遗传物质,③错误;沃森和克里克根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,采用模型构建法,构建了DNA双链结构模型,并没有证明DNA是半保留复制,④错误;梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,利用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制,⑤错误;综上所述,只有①一项正确,A符合题意。]
5.C [在双链DNA分子中碱基对C—G之间含有三个氢键,故C—G越多,DNA稳定性越强,在体外解旋时需要更高的温度,A正确;DNA分子的多样性与碱基对的排列顺序有关,若某双链DNA分子由100个脱氧核苷酸组成,则其核苷酸的排列顺序有450种,B正确;(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;每个人DNA的碱基排列顺序是特定的,具有特异性,故在现代刑侦领域可利用DNA指纹技术确定犯罪嫌疑人,D正确。]
6.D [题意显示,精原细胞一个核DNA分子双链上均有一个胸腺嘧啶被BrdU替代,在不含BrdU的培养基中经染色体复制,则含BrdU染色体的两条单体上的两个DNA分子均有一条链上含有一个BrdU,另一条同源染色体的两条单体上的两个DNA分子双链均不含BrdU。经减数分裂后,减数第二次分裂中期,一个次级精母细胞的一条染色体的两条单体均含有一个BrdU;另一个次级精母细胞的所有染色体的单体均不含有BrdU,D正确。]
7.D [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152×3+3=459(个)碱基,A错误;DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端,B错误;DNA的基本单位是脱氧核糖核酸,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。]
8.B [含有所有亚基的酶称全酶,无σ的酶称核心酶,用全酶催化转录的RNA和细胞内所转录的RNA,其起始点相同,序列相同,仅用核心酶催化转录,则模板链和起始点的选择具有随意性,可见σ亚基的作用可能是参与启动子的识别,A正确;RNA分为mRNA、rRNA和tRNA,全酶所转录的mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,B错误;由于磷酸二酯键的形成是有方向的,RNA聚合酶催化转录过程中,游离的核糖核苷酸连接在RNA链的3'端,可见核心酶可以使RNA链从5'→3'方向延伸,C正确;题干信息:仅用核心酶催化转录,则模板链和起始点的选择具有随意性,往往同一段DNA的两条链都被转录,可见若仅用核心酶可能会因为RNA链的互补结合而影响翻译,D正确。]
9.D [牵牛花的花色受多个基因的控制,但不知这些基因是否位于非同源染色体上,不能确定其遗传是否符合自由组合定律,A错误;基因M、N表达不表达,不影响基因P的表达,B错误;由图可知,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,从而间接控制生物性状,C错误;性状受基因和环境共同控制,两株牵牛花的基因型完全相同,在不同pH条件下其花色也可能不同,D正确。]
10.A [图中DNA分子复制是从多起点双向复制,但复制环大小不同,因此不是同时开始,A错误;MCM-DH复合物最终能启动DNA复制,故在细胞周期的间期MCM-DH复合物被组装和激活,B正确;一个细胞周期中,核DNA只复制一次,故图示过程在每个起点只起始一次,C正确;抑制MCM-DH,导致DNA无法复制,从而使细胞停留在间期,可实现细胞周期的同步化,D正确。]
11.A [α-珠蛋白是存在于细胞质基质中的一种可溶性蛋白,其合成不需要内质网和高尔基体参与,A错误;由题干信息可知,信号序列翻译产生的信号肽可以引导蛋白质进入内质网,B正确;无细胞体系需要为翻译提供条件,无细胞体系中至少含有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA,并加入氨基酸作为原料,C正确;出现在内质网腔中的α-珠蛋白是在信号肽的作用下进入内质网,该过程不需要囊泡运输,D正确。]
12.B [物质a是mRNA,是由基因的片段经转录而来的,若物质a中A占23%、U占25%,则DNA模板中T占23%、A占25%,非模板链中A占23%、T占25%,故对应阻遏基因的编码片段中A占(25%+23%)/2=24%,A正确;物质a是mRNA,是翻译的模板,而RNA聚合酶是在转录过程中起作用,其结合位点是DNA区域,表达出的物质b的化学本质是蛋白质,B错误;结合图示可知,无乳糖时,相关物质有活性,物质b与半乳糖苷酯合成基因相关序列结合来影响其转录过程,C正确;有乳糖时,基因的工作状态会发生改变,半乳糖苷酶的基因由关闭状态变为工作状态,实现对乳糖的水解利用,该过程能保障大肠杆菌的正常生存,D正确。]
13.BCD [噬藻体属于病毒,因此若要标记噬藻体,需要先用含放射性物质的培养基标记蓝细菌,然后用噬藻体侵染被标记的蓝细菌得到被标记的噬藻体,A错误;侵染蓝细菌的噬藻体利用蓝细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸为原料,合成子代噬藻体,B正确;用35S标记噬藻体,搅拌的目的是使吸附在蓝细菌上的噬藻体蛋白质外壳与蓝细菌分离,若搅拌不充分,部分噬藻体外壳仍吸附在蓝细菌表面,离心后沉淀物放射性增强,上清液的放射性降低,C正确;32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长,会因子代噬藻体释放导致上清液中放射性偏高,D正确。]
14.CD [由题图可知,F-转化为F+的过程中发生了基因重组,A正确;由题图可知,F+中的F因子仅有一条DNA链进入F-,然后在F-中完成复制过程,B正确;完成转化过程的F-只获取了F+中的致育因子,C错误;F-转化为F+的转化是DNA重组技术,其过程需要限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶和解旋酶参与,DNA酶可以水解DNA,D错误。]
15.ABD [过程A为转录,碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G,过程B为翻译,碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G,因此过程A和B的碱基配对方式不完全相同,A正确;根据不同核糖体上肽链的长短可知,过程B中核糖体移动的方向是从a向b,B正确;图中A、C表示转录过程,B表示翻译过程,D过程是RISC-miRNA复合物与mRNA结合抑制翻译过程,因此A、B、C、D过程均存在碱基互补配对,C错误;由题图可知,微RNA(lin-4)形成RISC-miRNA复合物抑制翻译过程进而调控基因lin-14的表达,所以当lin-4基因活跃表达时,会使lin-14蛋白质合成量减少,D正确。]
16.ABD [因为甲基化不改变遗传信息,只是因为甲基化导致某些基因的表达受到影响,研究甲基化对蜂王和工蜂的影响需选择遗传物质组成相同的受精卵,当出现性状的改变,也可排除遗传物质对性状的影响,A正确;基因甲基化没有改变碱基的种类和排列顺序,只是在特定碱基上添加了甲基,影响了特定基因的转录,B正确;原癌基因CpG的非正常高甲基化会导致原癌基因的表达不能进行,并不会导致细胞癌变,原癌基因过量表达而导致相应蛋白质活性过强,可能引起细胞癌变,C错误;降低或消除甲基转移酶的活性,会使基因的甲基化不能进行,受精卵发育成蜂王则可能不受饮食影响,D正确。]
17.(1)二 未受精的卵发育出的雄虫体细胞DNA相对含量为11,经DNA复制后核DNA相对含量最多为22 (2)一 图2中卵细胞含有蓝色荧光,说明卵原细胞分裂出卵细胞过程进行DNA复制,假说一卵原细胞不进行DNA复制 (3)AA或aa
两种假说都可能出现AA或aa的后代 (4)3/4
解析 (1)假说一、假说三孤雌生殖机制后代体细胞核DNA数目与亲本相同,都为22,经DNA复制后DNA含量最多可以达到44,符合图甲。只有假说二未受精的卵发育出的雄虫核DNA为11,经DNA复制后DNA最多可达到22,不符合图甲。(2)用荧光显微镜观察发现图乙中卵细胞含有蓝色荧光,说明卵原细胞分裂出卵细胞过程进行DNA复制,假说一卵原细胞不进行DNA复制,由此可以排除假说一。(3)电泳结果图中亲本为杂合子,两个条带分别代表A与a基因,但无法确定具体为哪条。子代基因型有一条,说明是纯合子,基因型为AA或aa。亲本卵细胞类型有A、a,极体类型有A、a。假说三(A)、(B)均可能产生基因型为AA和aa的子代,即两种假说都可能出现AA或aa的后代。(4)基因型为Aa的虫卵细胞类型有A∶a=1∶1,极体类型有A∶a=1∶1。若只进行假说三中(B),则子代基因型AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。若只进行假说三中(A),则子代基因型为AA∶aa=1∶1。现设亲本卵细胞发生假说三中(B)的比例为m,则子代Aa所占比例为1/2m,再由检测子代基因型发现AA∶Aa∶aa的比例为7∶2∶7可知,子代Aa所占比例为1/2 m=1/8,推出m=1/4,进而可推出亲本卵细胞发生自体基因组复制即假说三中(A)所占的比例为1-1/4=3/4。
18.(1)RNA聚合酶 核糖体 (2)甲 3' (3)碱基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
解析 (1)在转录过程中与启动子结合的是RNA聚合酶;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,可能的原因是碱基的增添使终止密码子提前出现,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,因此这一现象说明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。
19.(1)RNA聚合酶 T-A (2)相同 TIVA-tag与mRNA的腺嘌呤序列尾结合形成的是氢键,洗脱断裂的也是氢键,不涉及磷酸二酯键的形成和断裂 (3)空间转录组技术可测定特定活细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA 不同组织区域基因表达的情况
解析 (1)转录需要RNA聚合酶参与催化。翻译过程中的碱基互补配对原则为A-U、G-C,而转录涉及的碱基互补配对原则是A-U、G-C、T-A。(2)TIVA-tag与ATP都含有核糖。TIVA-tag与mRNA的腺嘌呤序列尾结合形成的是氢键,洗脱断裂的也是氢键,不涉及磷酸二酯键的形成和断裂。(3)空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA,即可获得特定活细胞中全部编码蛋白质的基因表达信息。空间转录组技术能够直接观测到不同组织区域基因表达的异质性情况,因此非常适用于肿瘤组织的异质性研究。
20.(1)RNA聚合酶 (2)较高 3和4 (3)大肠杆菌中色氨酸浓度很低 原核细胞中基因边转录边翻译,若细胞中的色氨酸浓度很低,trpL转录后进行翻译时,核糖体会停留在序列1中,导致1/2发夹结构不能形成 (4)(负)反馈调节 保证细胞中有足量的色氨酸,同时避免色氨酸合成过多导致物质和能量浪费(答案合理即可)
解析 (1)转录过程中基因的双链结构需要解旋为单链,这一过程由RNA聚合酶完成。(2)如果细胞中色氨酸浓度较高,形成的阻遏蛋白—色氨酸复合物可与色氨酸操纵子O片段紧密结合,阻止trpL及后续序列的转录。即便trpL被转录,核糖体可通过其前导mRNA序列1到达序列2,会在3和4之间形成发夹结构,减弱编码区基因的转录。(3)大肠杆菌是原核细胞,基因边转录边翻译,由题干可知,若细胞中色氨酸浓度很低,核糖体会停留在序列1中,导致1/2发夹结构不能形成。(4)大肠杆菌通过色氨酸操纵子调控色氨酸合成的调节机制属于负反馈调节,可以保证细胞中有足量的色氨酸,同时避免色氨酸合成过多导致物质和能量浪费。
