【考点定位】
(1)人类对遗传物质的探索过程
(2)DNA分子结构的主要特点
(3)基因的概念
(4)DNA分子的复制
(5)遗传信息的转录和翻译
【直击高考】
1.(2016上海卷.8)在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中,对图3中相关结构的正确描述是(
)
A.
图3
表示一条染色体的显微结构
B.
箭头所指处由一个DNA分子构成
C.
染色体上一条横纹代表一个基因
D.
根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇
【答案】D
2.(2016上海卷.28)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含
10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为(
)
A.58
B.78
C.82
D.88
【答案】C
【解析】构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉,20个个脱氧核苷酸总共需要40个;一条DNA单链需要9个订书钉连接,两条链共需要18个;双链间的氢键数共有20总共需要订书钉40
3.(2016上海卷.
30)大量研究发现,很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。图10
A所示的链霉菌某一mRNA的部分序列整体大致符合图10
B所示的链霉菌密码子碱基组成规律,试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子(AUG或GUG)可能是(
)
A.①
B.②
C.③
D.④
【答案】D
4.(2016海南卷.13)某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是(
)
A.抑制该病毒RNA的转录过程
B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C.抑制该RNA病毒的反转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
【答案】C
【解析】RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形式成DNA,然后整合到真核宿主的基因组中,Y物质与脱氧核苷酸结构相似,应抑制该病毒的逆转录过程。
5.(2016江苏卷.1)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是(
)
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
【答案】D
6.(2016新课标2卷.2)
某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是(
)
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍
B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
【答案】C
【解析】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能打开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖,A、B、D三项均正确;因DNA分子的复制发生在间期,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。
7.(2016江苏卷.18)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是(
)
A.
Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成
B.
向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则
C.
向导RNA可在逆转录酶催化下合成
D.
若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……,则相应的识别序列为……UCCACAAUC……
【答案】C
8.(2016江苏卷.22)(多选)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,由此发生的变化有(
)
A.植酸酶氨基酸序列改变
B.植酸酶mRNA序列改变
C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低
D.配对的反密码子为UCU
【答案】BCD
【解析】改变后的密码子仍然对应精氨酸,氨基酸的种类和序列没有改变,A错误;由于密码子改变,植酸酶mRNA序列改变,B正确;由于密码子改变后C(G)比例下降,DNA热热稳定性降低,C正确;反密码子与密码子互补配对,为UCU,D正确。
9.(2016天津卷.5)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:
枯草杆菌
核糖体S12蛋白第55-58位的氨基酸序列
链霉素与核糖体的结合
在含链霉素培养基中的存活率(%)
野生型
能
0
突变型
不能
100
注P:脯氨酸;K赖氨酸;R精氨酸
下列叙述正确的是(
)
A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性
B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致
D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
【答案】A
【解析】根据表格信息可知,枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是S12蛋白结构改变导致的,突变型能在含链霉素的培养基中存活,说明突变型具有链霉素抗性,故A项正确;翻译是在核糖体上进行的,所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能,B项错误;野生型和突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸(56位氨基酸)有差异,而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变,所以突变型的产生是由于碱基对的替换所致,C项错误;枯草杆菌对链霉素的抗性突变不是链霉素诱发的,链霉素只能作为环境因素起选择作用,D项错误。
10.(2016浙江卷.32)
(18分)若某研究小组用普通绵羊通过转基因技术获得了转基因绵羊甲和乙各1头,具体见下表。
请回答:
(1
)
A+基因转录时,在
的催化下,将游离核苷酸通过
键聚合成RNA分子。翻译时,核糖体移动到mRMA的
,多肽合成结束。
【答案】(1)RNA聚合酶
磷酸二酯
终止密码子
11.(2016课标1卷.29)有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ)。回答下列问题;
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的
(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“α”“β”或“γ”)
位上。
(3)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是
。
【答案】(1)γ
(2)
α
(3)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记。
【解析】(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。ATP水解时,远离腺苷的高能磷酸键断裂,产生ADP和Pi,释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知:若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上。
(2)dA—Pα~Pβ~Pγ(d表示脱氧)脱去Pβ和Pγ这两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本组成单位之一。因此,若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。
【考情解读】
通常结合细胞分裂、基因突变等考查DNA结构与复制和遗传信息的转录、翻译;以实验分析形式考查DNA是遗传物质的证据。预计2017年高考命题,还将集中考查DNA是遗传物质的探究、DNA的复制、遗传信息的表达等知识点,特别是以同位素示踪为实验手段的经典实验分析和图表分析题目。
【考点突破】
考点一、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验
1.格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验比较
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
在小鼠体内
体外培养基
实验对照
R型细菌与S型细菌的毒性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
将物质提纯分离后,直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用
实验结论
加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
相同点
所用材料相同;两实验都遵循对照原则、单一变量原则
联系
体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸
2.
肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
方法不同
直接分离:分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型细菌混合培养
同位素标记:分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质
结论不同
证明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质
相同点
①均使DNA和蛋白质分开,单独处理,观察它们各自的作用;②都遵循了对照原则;③都能证明DNA是遗传物质,但都不能证明DNA是主要的遗传物质
【典型例题】
下列有关实验及实验结论的叙述中,错误的是(
)
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
R型和S型肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养
只生长R型菌,说明DNA被水解后就失去遗传效应
B
噬菌体和大肠杆菌
用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温
离心后获得的上清液的放射性很高,说明DNA是遗传物质
C
烟草花叶病毒和烟草
用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草
烟草出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通(14N)培养基中
经三次分裂后,含15N的DNA占DNA总数的1/4,说DNA分子的复制方式是半保留复制
【答案】B
【解析】B选项的实验结果只能说明蛋白质不是遗传物质,无法证明DNA是遗传物质
【变式训练】
为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验。下图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的有关叙述正确的是(
)
A.图中锥形瓶中培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分中要加入被32P标记的无机盐
B.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验,两组相互对照,都是实验组
C.噬菌体的遗传不遵循基因的分离定律,而大肠杆菌的遗传遵循基因的分离定律
D.若本组实验B(上清液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
【答案】B
考点二、DNA分子结构中的碱基计算
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如A+T或C+G)占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。
(3)DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值,在整个DNA分子中该比值等于1。(不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数)
(4)DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。(配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值都相等)
(5)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。
(6)若已知A占双链的比例为c%,则A1/单链的比例无法确定,但最大值可求出为2c%,最小值为0。
【典型例题】
下列对双链DNA分子的叙述,错误的是(
)
A.若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T的数目也相等
B.若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍
C.若一条链的A﹕T﹕G﹕C=1﹕2﹕3﹕4,则另一条链相应碱基比为2﹕1﹕4﹕3
D.若一条链的G﹕T=1﹕2,则另一条链的C﹕A=2﹕1
【答案】D
【解析】在双链DNA中,一条链上的A与另一条链上的T配对,一条链上的T与另一条链上的A配对,因此若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上的A和T数目也相等,A正确;一条链上的G与C分别与另一条链上的C与G配对,故若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍,B正确;由碱基互补配对原则可知,一条链上的A与另一条链上是T相等,一条链上的G与另一条链上是C相等,因此,若一条链上的A﹕T﹕G﹕C=1﹕2﹕3﹕4,则另一条链也是A﹕T﹕G﹕C=2:1:4:3,C正确;由碱基互补配对原则可知,一条链上的G与另一条链上是C相等,一条链上的T与另一条链上是A相等,因此若一条链的G﹕T=1﹕2,则另一条链的C﹕A=1﹕2,D错误。
【方法点拨】DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤
(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
(2)画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基。
(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
【变式训练】
在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,则下列有关叙述正确的是(
)
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为
③一个链中A+T的数量为n
④G的数量为m-n
A.①②③④
B.②③④
C.③④
D.①②③
【答案】D
考点三、DNA复制的有关计算规律
(1)子代DNA分子数为2n个。
①含有亲代链的DNA分子数为2个。
②不含亲代链的DNA分子数为(2n-2)个。
③含子代链的DNA分子数为2n个。
(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。
①亲代脱氧核苷酸链数为2条。
②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n+1-2)条。
(3)消耗脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个。
【典型例题】
某种烷化剂芥子气能使鸟嘌呤转变为烷基化鸟嘌呤(mG),mG不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。某双链DNA分子中T占碱基总数的20%,用芥子气使DNA分子中所有鸟嘌呤成为mG后进行复制一次,其中一个DNA分子中T占碱基总数的30%,则另一个DNA分子中T占碱基总数的比例是(
)
A.15%
B.20%
C.30%
D.40%
【答案】D
【变式训练】
已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对,其中腺嘌呤(A)有40个,在不含15N的培养液中经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,需游离的胞嘧啶(C)为m个,则n、m分别是(
)
A.3;900
B.3;420
C.4;420
D.4;900
【答案】D
【解析】亲代DNA中胞嘧啶个数为:(100x2-40x2)/2=60;DNA复制特点是半保留复制,n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为(2n-2):2=7:1,得n=4;复制4次需游离的胞嘧啶m=(24-1)x60=900,所以D正确。
考点四、细胞分裂与DNA复制的相互关系
最后形成的4个子细胞有3种情况:第一种情况是4个细胞都是;第2种情况是2个细胞是,1个细胞是,1个细胞是;第3种情况是2个细胞是,另外2个细胞是。
【典型例题】
用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是( )
A.0条
B.20条
C.大于0小于20条
D.以上都有可能
【答案】D
【变式训练】
取小鼠睾丸中的一个精原细胞,在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程。下列有关叙述正确的是( )
A.初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记
B.次级精母细胞中每条染色体都被标记
C.只有半数精细胞中有被标记的染色体
D.所有精细胞的全部染色体中,被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等
【答案】D
【解析】一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后,形成的子细
考点五、 遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构与分类
(1)RNA与DNA的区别
物质组成
结构特点
五碳糖
特有碱基
DNA
脱氧核糖
T(胸腺嘧啶)
一般是双链
RNA
核糖
U(尿嘧啶)
通常是单链
(2)基本单位:核糖核苷酸。
(3)种类及功能
2.遗传信息的转录
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)过程(见下图)
3.翻译
(1)概念
场所
细胞质的核糖体上
模板
mRNA
原料
20种氨基酸
产物
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
(2)密码子:mRNA上3个相邻碱基,共64种,其中决定氨基酸的密码子有61种。
(3)反密码子:位于tRNA上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。
【典型例题1】
如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。请判断下列说法中正确的是( )
A.分析题图可知①是β链,完成此过程的场所是细胞核
B.除图中所示的两种RNA之外,RNA还包括tRNA
C.图中②到③的过程需要在核糖体上进行
D.能够决定氨基酸的是③,其种类有61种
【答案】C
【方法点拨】巧辨遗传信息、密码子和反密码子
(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子
(2)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
①每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。
②一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
③密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。
【典型例题2】
由某DNA片段转录形成的mRNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的10%,尿嘧啶(U)占碱基总数的30%,则转录出该mRNA的DNA片段中,腺嘌呤(A)所占的比例为(
)
A.10%
B.20%
C.30%
D.40%
【答案】B
【解析】DNA片段中,碱基互补配对,A和T配对,G和C配对,当mRNA中U+A=30%+10%=40%时,则其模板链中的A+T=40%,由此可知DNA双链中A+T=40%,又因A=T,故A=20%。
考点六、中心法则及基因与性状的关系
1.中心法则图解
①DNA的复制;②转录;③翻译;④RNA的复制;⑤逆转录。
2.基因控制性状的途径
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因蛋白质的结构生物体的性状。
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因酶的合成代谢过程生物体的性状。
(3)基因控制性状的实例(连线)
【典型例题】
下图表示某些细菌合成精氨酸的途径,从图中可以得出的结论是(
)
A.若产生中间产物Ⅰ依赖突变型细菌,则可能是酶1基因发生突变
B.这三种酶基因有可能位于一对同源染色体上
C.这些细菌其精氨酸的合成是由3对等位基因共同控制的
D.若酶1基因不表达,则酶2基因和酶3基因也不表达
【答案】A
【变式训练】
下图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验,下列相关叙述合理的是( )
A.若X是mRNA,Y是多肽,则试管内必须加入氨基酸
B.若X是DNA,Y含有U,则试管内必须加入逆转录酶
C.若X是tRNA,Y是多肽,则试管内必须加入脱氧核苷酸
D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,则试管内必须加入DNA酶
【答案】A
【解析】若X是mRNA,Y是多肽,则试管内发生的是翻译过程,因此,试管内必须加入氨基酸;若X是DNA,Y含有U,即Y为RNA,则试管内发生的是转录过程,不需要加入逆转录酶,需要加入RNA聚合酶等;若X是tRNA,Y是多肽,则试管内发生的是翻译过程,不需要加入脱氧核苷酸;若X是HIV的RNA,Y是DNA,则试管内发生的是逆转录过程,需要加入逆转录酶,而不是DNA酶。
【能力提升】
1.某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验,过程如下图所示,下列有关分析正确的是(
)
A.理论上,b和c中不应具有放射性
B.实验中b含少量放射性与①过程中培养时间的长短有关
C.实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关
D.实验结果,ad中有少量的放射性,bc中有大量的放射性
【答案】A
2.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验:
①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌
②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌
④用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌
适宜时间后搅拌和离心以上4个实验检测到放射性的主要部位是(
)
A.上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B.沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液
C.沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
D.上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀
【答案】D
【解析】①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,蛋白质外壳没有进入细菌,所以离心后主要在上清液中检测到放射性;②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,35S将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性;③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,由于15N标记噬菌体的DNA和蛋白质,蛋白质外壳出现在上清液中,15N标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物和上清液中检测到放射性;④用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,32P标记噬菌体的DNA,将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。
3.以下关于生物学现象中“最多”或“最少”的计算,正确的是(
)
A.分子式为C45H101O16N17S3的多肽(可考虑环状)中最多含有肽键17个
B.光合作用合成离开卡尔文循环的6个三碳糖分子,至少需要固定6个CO2
C.n个碱基组成的双链DNA分子中,A的数量等于C,则该DNA分子最多有4n种
D.控制一百肽合成的基因中(考虑终止密码),至少含有303个嘧啶
【答案】D
【解析】在R基不含“氨基”的情况下,参与多肽分子构成的氨基酸数=氮原子数,由此推知分子式为C45H101O16N17S3的多肽最多由17个氨基酸脱水缩合而成,若该多肽为链状肽,则肽键数=氨基酸数目—肽链数=17—1=16个,若形成的是环状肽,则肽键数=氨基酸数目=17个,A项错误;在暗(碳)反应中,每3个二氧化碳分子进入卡尔文循环,就形成6个三碳酸分子,这些三碳酸分子都被还原为三碳糖,其中的5个三碳糖分子在卡尔文循环中经过一系列复杂的变化,再生为C5(RuBP),从而保证卡尔文循环继续进行,另一个三碳糖分子则离开卡尔文循环,或在叶绿体内被利用,或运到叶绿体外,因此光合作用合成离开卡
4.下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”
密码子表:甲硫氨酸AUG
脯氨酸CCA、CCC、CCU
苏氨酸ACU、ACC、ACA
甘氨酸GGU、GGA、GGG
缬氨酸GUU、GUC、GUA
根据上述材料分析,下列描述中,错误的是(
)
A.该DNA分子中的①链是转录模板
B.决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA
C.这条多肽链中有4个“—CO—NH—”的结构
D.若这段DNA的②链右侧第二个碱基T被G替代,这段多肽中将会出现两个脯氨酸
【答案】D
【解析】起始密码子是AUG,说明该DNA分子中①链是转录的模板链,故A正确;由于①链是模板链,因此密码子的顺序依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA,故B正确;肽键的结构式为—CO—NH—,故C正确;若DNA的②链右侧第二个碱基T被G替代,则氨基酸由缬氨酸变为甘氨酸,故D错误。
5.下列对甲、乙、丙三个与DNA分子有关的图的说法正确的是(
)
A.甲图DNA放在含15N培养液中复制2代,子代含15N的DNA单链占总链的7/8,丙图中①的碱基排列顺序与③相同
B.甲图中②处的碱基对缺失导致基因突变,限制性内切酶可作用于①处,解旋酶作用于③处
C.丙图中所示的生理过程为转录和翻译,甲图中(A+C)/(T+G)的比例能表现DNA的特异性
D.小麦根尖细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、叶绿体、线粒体,丙图所示生理过程可在人体细胞中存在
【答案】B
6.假如某一含31P的DNA分子中含有1000个碱基对,将该DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中培养让其复制n次,则子代DNA分子的平均相对分子质量比原来增加(
)
A.1000
B.2000
C.1000×(2n-1)/2n-1
D.1000×(2n-1)/2n
【答案】C
【解析】将含31P的DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中培养,让其复制n次,共形成2n个DNA分子,其中有2个DNA分子的一条链只含32P、另一条链只含31P,且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了1000;另(2n-2)个DNA分子的两条链都只含32P,且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了2000;则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA增加了[1000×2+2000×(2n-2)]÷2n=1000×(2n-1)/2
n-1。
7.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N—DNA(相对分子质量为a)和15N—DNA(相对分子质量为b)。将含15N—DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是(
)
A.Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N,另一条链是15N
B.Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C.预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8
D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制
【答案】B
8.下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图,该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是(
)
A.DNA解旋酶只作用于①部位
B.该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上
C.该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3∶2
D.将该基因置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子占1/8
【答案】C
【解析】A、DNA解旋酶作于②部位(氢键),A错误;
B、真核细胞中,DNA主要分布在细胞核中,此外在细胞质的线粒体和叶绿体中也有少量分布,因此图中基因不一定分布在细胞核内的染色体DNA上,B错误;
D、将该基因置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子占2/23=1/4,D错误。
9.图1表示b基因正常转录过程中的局部分子状态图,图2表示该生物正常个体的体细胞基因和染色体的关系。某生物的黑色素产生需要如图3所示的3类基因参与控制,三类基因的控制均表现为完全显性,下列说法正确的是(
)
A.由图2所示的基因型可以推知:该生物个体肯定不能合成黑色素
B.若b1链的(A+T+C)与b2链的(A+T+G)的比值为0.3,则b2为RNA链
C.若图2中的2个b基因都突变为B,则该生物体可以合成出物质乙
D.图2所示的生物体中肯定存在某细胞含有4个b基因
【答案】B
【解析】由图3可知基因型为A
bbC
的个体能合成黑色素,图2中没有标出基因C的情况,因而不能确定该生物体能否合成黑色素,A正确;若b1链的(A+T+C)/b2链的(A+T+G)=0.3,则b1为DNA链,B错误;若图2中的2个b基因都突变为B,则酶②不能合成,该生物体不能合成物质乙,C正确;图2所示的细胞只有在有丝分裂后期才含有4个b基因,D正确。
10.埃博拉出血热(EBHF)是由埃博拉病毒(EBV)(一种丝状单链RNA病毒)引起的当今世界上最致命的病毒性出血热,目前该病毒已经造成超过5160人死亡。EBV与宿主细胞结合后,将核酸—蛋白复合体释放至细胞质,通过下图途径进行增殖。下列推断正确的是(
)
A.过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同
B.过程②需要的氨基酸和tRNA的种类、数量相同
C.EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP
D.直接将EBV的﹣RNA注入人体细胞将引起EBHF
【答案】A
11.某DNA分子片段复制、转录的情况如图所示,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异,下列说法错误的是(
)
A.b和c的碱基序列可以互补
B.e为RNA分子,其与c的碱基序列可以互补
C.a中(A+T)/(G+C)的比值与b中(A+T)/(G+C)的比值相同
D.a中(A+T)/(G+C)的比值与e中(A+U)/(G+C)的比值相同
【答案】B
【解析】由于a与d的碱基序列互补,在复制过程中,a与b的碱基序列互补,c与d的碱基序列互补,所以b与c的碱基序列互补,A正确;e为RNA分子,其与d、b的的碱基序列互补,B错误;由于A与T配对,G与C配对,a中(A+T)/(G+C)的比值与b中(A+T)/(G+C)的比值相同,
C正确;由于A与T(U)配对,G与C配对,所以a中(A+T)/(G+C)的比值与e中(A+U)/(G+C)的比值相同,D正确。
12.某DNA分子的一条链中碱基C占该链碱基的比例为36%,则在以其为模板转录而成的mRNA中碱基G所占比例为
(
)
A.
32%
B.
36%
C.
64%
D.
72%
【答案】B
【解析】由于转录是以DNA的一条链为模板,现DNA分子的一条链中碱基C占该链碱基是比例为36%,则以其为模版转录时,C与G配对,所以转录而成的mRNA中碱基G所占比例也是36%,故选B。
13.编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y.表1显示了与酶x相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是(
)
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化
B.状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%
C.状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化
D.状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加
【答案】C
D、状况④酶活性改变且氨基酸数目增加,可能是因为突变导致了终止密码的位置推后,基因突变不影响tRNA的种类,D错误.
14.下列关于真核生物基因表达过程的叙述,正确的有(
)
①在表达过程中有三种RNA的参与
②mRNA和ATP的组成元素不同
③在细胞核中形成的mRNA与核糖体结合,共穿过了2层生物膜
④DNA上的起始密码子,既能开启肽链的合成,也能决定氨基酸的种类
⑤一种tRNA只能携带一种氨基酸,tRNA理论上有61种
⑥tRNA由三个碱基组成,这三个碱基称为反密码子
⑦转录和翻译的过程中都会发生碱基互补配对
A.二项
B.三项
C.四项
D.五项
【答案】B
15.(10分)DNA是主要的遗传物质,有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。回答下列问题:
(1)小白鼠和肺炎双球菌的DNA分子存在着差异,其原因是组成DNA分子的_____________不同,但两者的DNA分子片段却可以实现重组,其原因是_________________。
(2)为了探究构成两者DNA分子的脱氧核苷酸数量是否相同,请依据下列材料设计实验:
实验材料:小白鼠的DNA分子、肺炎双球菌的DNA分子、4种足量种类和数量的脱氧核苷酸、ATP溶液、相关酶、试管等。
实验步骤:第一步:取2支试管,编号A、B;
第二步:分别放入_______________________________________;
第三步:在A试管中______________________________
,B管中放入_____________________;
第四步:在适宜温度条件下培养一段时间,测定两试管中__________________________。
实验结果及结论:
①___________________________________________
②___________________________________________
【答案】(1)脱氧核苷酸的数量和排列顺序
DNA分子的空间结构和基本单位相同
(2)等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的酶
放入一定数量的小白鼠DNA分子
等量的肺炎双球菌的DNA分子
残留的脱氧核苷酸中每一种的含量
①残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明不同生物的DNA分子,其脱氧核苷酸组成不同
②残留的四种脱氧核苷酸的量相同,则说明不同生物的DNA分子,其脱氧核苷酸组成相同
【解析】(1)不同生物体DNA分子不同,其原因是组成DNA分子的脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同,但某些DNA分子片段却可以实现重组,其原因是DNA分子的空间结构和基本单位相同。
探究构成两者DNA分子的脱氧核苷酸数量是否相同,第一步是取2支试管,编号A、B;然后分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的酶,为形成对照,在A试管中放入一定数量的小白鼠DNA分子,B试管中放入等量的肺炎双球菌的DNA分子,在适宜温度条件下培养一段时间,测定两试管中残留的脱氧核苷酸中每一种的含量,如果残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明不同生物的DNA分子,其脱氧核苷酸组成不同,残留的四种脱氧核苷酸的量相同,则说明不同生物的DNA分子,其脱氧核苷酸组成相同。
16.苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得,为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响。研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+肿瘤细胞+3H-TDR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+肿瘤细胞+3H-TDR+SW(用生理盐水配制),每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定CRD,求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明:答题时用SW、CRD、3H-TDR表示相关名词)请回答:
(1)肿瘤细胞DNA复制时所需的酶有
,复制方式是
。
(2)预测实验的可能结果及结论:若乙组CRD明显高于甲组,则说明
;
;
。
(3)实验中每组设置若干个重复样品的目的是
,实验中采用3H-TDR的原因是
,可根据
的变化来判断DNA复制情况。
【答案】(1)解旋酶和DNA聚合酶
半保留复制(2)说明SW对DNA复制有促进作用。
若乙组CRD与甲组基本相同,说明SW对DNA复制无影响。
若乙组CRD明显低于甲组,说明SW对DNA复制有抑制作用。
(3)减小误差使实验结果更可信
3H—TDR是DNA合成的原料之一
CRD
17.酒是人类生活中的主要饮料之一,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸人”,有人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸人”。下图表示乙醇进入人体后的代谢途径,请据图分析,回答下列问题:
(1)“红脸人”的体内只有ADH,饮酒后血液中________含量相对较高,毛细血管扩张而引起脸红。由此说明基因可通过控制________,进而控制生物的性状。
(2)若某正常人乙醛脱氢酶基因在解旋后,其中一条母链上的G被A所替代,而另一条链正常,则该基因连续复制2次后,可得到_________个突变型乙醛脱氢酶基因。
(3)对某地区调查统计发现人群中缺少ADH的概率是81%。有一对夫妻体内都含有ADH,但妻子的父亲体内缺少ADH,这对夫妻生下一个不能合成ADH孩子的概率是____________________。
(4)经常酗酒的夫妻生下13三体综合征患儿的概率会增大。13三体综合征是一种染色体异常遗传病,医院常用染色体上的一段短串联重复序列作为遗传标记(“+”表示有该标记,“-”表示无),对该病进行快速诊断。现诊断出一个13三体综合征患儿(标记为“+
-
-”),其父亲为“+
+”,母亲为“+
-”。则该患儿形成与双亲中________有关,因为其在形成生殖细胞过程中减数分裂第____________次分裂异常。为了有效预防l3三体综合征的发生,可采取的主要措施有________________。(至少写两点)
【答案】(1)乙醛
酶的合成来控制代谢过程
(2)2
(3)9/38
(4)母亲
二
不酗酒,产前诊断