江苏专版2023_2024学年新教材高中生物第3章基因的本质第4章基因的表达测评卷新人教版必修2

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第3章 基因的本质 第4章 基因的表达一、选择题(共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,利用的细胞提取物是加热致死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。将①细胞提取物、②细胞提取物+蛋白酶、③细胞提取物+酯酶、④细胞提取物+RNA酶、⑤细胞提取物+DNA酶分别与R型活细菌混合培养。下列叙述错误的是(　　 )A.设置第①组实验的目的是形成对照,以确定细胞提取物中含有转化因子B.第②~⑤组是实验组,利用酶的专一性去除相应物质观察转化情况C.混合培养后①~⑤组都会出现 R型细菌菌落D.混合培养后出现的 S型活细菌与原S型细菌的遗传信息完全相同2.科研人员用不含同位素标记的T2噬菌体侵染含32P标记的大肠杆菌,保温一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述正确的是(　　)A.子代T2噬菌体大都含有32P标记B.搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质与DNA分离C.若离心前保温时间过长,则导致上清液中放射性升高D.T2噬菌体侵染大肠杆菌后,细菌细胞内核苷酸种类数增加3.下列关于生物体内 DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个值的叙述,正确的是(　　)A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B.前一个比值可体现双链 DNA分子的特异性C.前一个比值越小,双链 DNA分子的稳定性越低D.当这两个比值相同时,这个 DNA分子一定是单链4.下列关于双链DNA结构的叙述,正确的是(　　)A.同一条DNA链上的相邻碱基G和C之间以氢键相连B.嘌呤与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定C.脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架,使其具有较强的特异性D.若一条DNA单链的序列是5'-GATA-3',那么它的互补链的序列是5'-CTAT-3'5.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是(　　)A.由图示得知,DNA复制的方式是半保留复制B.解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATPC.子代DNA的两条链是反向平行排列的D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制6.DNA半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板,合成两个子代DNA分子,在复制起始点呈现叉子的形式,被称为复制叉。如图表示某DNA分子复制的过程,下列叙述错误的是(　　)A.复制过程不一定发生在细胞核、线粒体和叶绿体中B.复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与C.前导链的延伸方向是5'→3',后随链的延伸方向则相反D.复制过程中可能存在多个复制叉,以提高复制的效率7.7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%,其中的鸟嘌呤(G)全部被7-乙基化,该DNA分子正常复制产生两个DNA分子,其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%,另一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)所占比例为(　　)A.20% B.30% C.35% D.45%8.一个双链均被32P标记的DNA分子由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是(　　)A.该DNA分子的特异性与碱基对的排列顺序有关B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数目之比为1∶7D.子代DNA分子中含32P的分子数目与只含31P的分子数目之比为1∶39.真核细胞中的初级转录产物hnRNA需经历剪接、修饰等加工过程,才能形成成熟的mRNA正常发挥作用。下列说法正确的是(　　)A.真核细胞中只有mRNA由DNA转录形成B.参与转录过程的酶有解旋酶和RNA聚合酶C.与hnRNA相比,成熟的mRNA中碱基数目更多D.基因突变导致mRNA上终止密码子延迟出现时,翻译合成的肽链比正常肽链长10.下列关于遗传信息、密码子、反密码子的叙述,正确的是(　　)A.每一种密码子都与一个反密码子相互对应 B.mRNA上任意三个碱基构成密码子C.DNA上核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息 D.氨基酸和密码子之间不一定存在一一对应关系11.核小体是染色质的基本单位,由DNA缠绕在组蛋白上形成,在DNA复制、转录、修复等过程中,核小体的位置和排列的密集程度会随之变化。下列叙述正确的是(　　)A.组蛋白在细胞核内合成后参与核小体的组装B.DNA复制时,核小体排列会变得更密集C.位于核小体排列密集区域的转录可能被抑制D.核小体排列疏松不利于RNA聚合酶与启动子结合12.人类的X基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、X基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究,统计结果如下:下列分析不合理的是(　　)A.CGG重复次数不影响X基因的转录,但影响蛋白质的合成B.CGG重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关C.CGG重复次数可能影响mRNA与核糖体的结合D.CGG重复次数影响X基因的转录和翻译过程13.右图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是(　　)A.图中结构含有核糖体RNAB.甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置C.密码子位于tRNA的环状结构上D.mRNA上碱基的改变一定会改变肽链中氨基酸的种类14.在一个蜂群中,少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数幼虫以花粉和花蜜为食,将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是(　　)A.胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对B.蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合D.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变15.埃博拉出血热(EBHF)是由EBV(一种丝状单链RNA病毒)引起的,EBV与宿主细胞结合后,将其核酸—蛋白质复合体释放至细胞质,通过下图所示途径进行增殖。如直接将EBV的RNA注入人体细胞,则不会引起EBHF。下列推断正确的是(　　)A.进行过程②的场所是宿主细胞的核糖体,过程①所需的酶来自宿主细胞B.过程②合成两种物质时所需的氨基酸和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ATPD.过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同二、选择题(共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分)16.关于合成DNA的原料——脱氧核苷酸的来源,科学家曾提出三种假说:①细胞内自主合成;②从培养基中摄取;③二者都有。为验证三种假说,设计如下实验:将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代的时间,然后利用密度梯度离心法分离提取DNA,记录离心后试管中DNA的位置。图1~3表示DNA在离心管中的可能位置。下列叙述正确的是(　　)图1图2图3A.若支持观点①,则实验结果为图3B.若支持观点②,则实验结果为图1C.若支持观点③,则实验结果为图1D.大肠杆菌的DNA复制遵循半保留复制原则17.真核生物的DNA分子有多个复制起始位点,在复制时会出现多个复制泡,每个复制泡的两端有2个复制叉,复制叉的移动方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动,下列说法正确的是(　　)A.图中复制叉的移动只与DNA聚合酶的催化作用有关B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板C.子链的延伸方向与复制叉的推进方向一致D.DNA多起点同时复制可以大大提高DNA复制效率18.研究发现,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达,其过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.过程①与过程②中涉及的碱基互补配对方式不完全相同,其中①特有的配对方式为T—AB.空载tRNA的5'-端结合特定氨基酸后转变为负载tRNAC.过程②中起始密码子与a距离最近,d结合过的tRNA最多D.当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径影响基因表达,既抑制转录也抑制翻译19.许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是(　　)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.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响20.哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记,以标明该染色体源自父母中的哪一方。DNA甲基化是标记的主要方式,这些标记区域称为印记控制区。在Igf2基因和H19基因之间有一印记控制区(ICR),ICR区域甲基化后不能结合增强子阻遏蛋白CTCF,进而影响基因的表达。该印记控制区对Igf2基因和H19基因的控制如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)A.被甲基化的印记控制区ICR不能向后代遗传B.父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序相同C.图中相同的基因,来自父方或母方产生的遗传效应不同D.Igf2基因只能在雄性中表达,H19基因只能在雌性中表达三、非选择题(共5小题,共55分)21.(10分)生物的遗传物质是什么?这个问题曾经引发了不少科学家的大胆推测和实验探究,其实验设计的巧妙之处耐人寻味、令人叹服!以下是关于探究生物遗传物质的一些实验方法。(1)课题一:探究生物的遗传物质是核酸还是蛋白质。①酶解法:在艾弗里及其同事所做的肺炎链球菌体外转化实验中,几个实验组分别加入蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶,最终确定肺炎链球菌的遗传物质是DNA。该实验是采用　　　　　(填“加法原理”或“减法原理”)控制自变量的。②同位素标记法:为了探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质,应该分别标记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。③重组病毒侵染法:已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成。如图是探索HRV的遗传物质是RNA还是蛋白质的操作流程图。如果从烟草叶中提取到重组病毒的子代是　　　　　　　(填“HRV病毒”或“TMV病毒”),则说明HRV病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质。 (2)课题二:探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。①　　　　　法:通过分离提纯技术,提取某病毒的核酸,加入　　　　　酶混合培养一段时间,再侵染其宿主细胞,若在宿主细胞内检测不到子代病毒,则病毒为RNA病毒。②同位素标记法和侵染法:将　　　　　　　　　培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中繁殖数代,之后接种　　　　　,培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性,若检测到子代病毒有放射性,则说明该病毒为　　　　　　　病毒,同时还需做一组对比实验。③碱基测定法:为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构,可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。若含有U,且　　　　　　　　　　　　,则说明核酸是单链RNA。 22.(10分)如图为真核细胞中核DNA复制示意图,a、b、c和d表示子链的两端。为探索DNA复制的过程,科学家做了如下实验。实验一:将不含3H的大肠杆菌培养在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中,30秒后取样,分离DNA并加热,获得DNA单链片段。检测发现,放射性标记的单链片段,一半是1 000~2 000个碱基的小片段,一半是碱基数大于2 000的大片段。3分钟后再进行取样,测量单链片段的放射性。实验二:用不含3H的DNA连接酶缺失型大肠杆菌进行与实验一相同的操作。注:DNA连接酶可连接不同DNA片段。(1)图中酶1、酶2分别是　　　　　　、　　　　　　。实验中“分离DNA并加热”,“加热”相当于　　　　　　的作用。 (2)a、b、c和d中为3'端的是　　　　　　。 (3)DNA分子的　　　　　　结构为复制提供了精确的模板。由过程①可推测,DNA复制采用了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等方式(答出两点即可),极大地提高了复制速率。 (4)DNA半不连续复制假说是指DNA复制时,一条子链连续形成,另一条子链先形成短片段后再进行连接。若假说正确,实验一中,3分钟后再进行取样,测量单链片段的放射性,其支持该假说的结果是　　　　　　　　。实验二中,支持该假说的结果是　。 23.(10分)科学家曾对DNA的复制提出两种假说:全保留复制和半保留复制。以下是运用密度梯度离心等方法探究DNA复制机制的两个实验,请分析并回答下列问题。实验一:从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100 ℃条件下进行热变性处理,即解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。实验二:将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA)。将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。(1)热变性处理破坏了DNA分子中的　　　　　(填化学键的名称)。 (2)根据图a、图b中条带的数目和位置,能否判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”?　　　,原因是　。 (3)研究人员发现,若实验二中提取的F1DNA　　　　　,将其直接进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带,据此分析DNA的复制方式是半保留复制。 (4)研究人员继续研究发现,将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA,经实验二的相关处理后,离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1,则大肠杆菌的分裂周期为　　　　　h。 (5)如图表示某生物细胞中DNA分子复制的过程,已知该DNA分子含有48 500个碱基对,T占20%,而子链延伸的速度为105个碱基对/min,则此DNA复制约需要30 s,而实际时间远远小于30 s,据图分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在第3次复制的过程中,需要胞嘧啶　　　　个。 24.(12分)油菜是我国南方一种常见且可观赏的油料作物。如图甲表示该种植物某细胞内遗传信息传递的示意图,图中①②③表示生理过程;该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图乙所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。某教授根据这一机制培育出高产油菜,产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题。甲乙(1)图甲中表示基因表达的过程是　　　　(填写图中标号)。其中①过程能准确进行的原因是　　　　　　　　　　　。②过程所需的酶是　　　　,图中③过程中需要的RNA是　。 (2)在细胞中少量的mRNA分子就可以在短时间内合成大量的多肽链,其主要原因是 　。 (3)图乙所揭示的基因控制性状的方式是　。 (4)据图乙可知,油菜含油量提高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 25.(13分)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成的,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程,请回答下列问题。图1图2(1)甲过程需要　　　　酶的催化,以　　　　　　　为原料,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27.4%,G占22.8%,则DNA片段中T所占的比例为　　　　　。乙过程发生的场所为　　　　。 (2)图2中tRNA的功能是　　　　　　　　　,该tRNA上的氨基酸为　　　　　。(AGC:丝氨酸;UCG:丝氨酸;GCU:丙氨酸;CGA:精氨酸。) (3)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程　　　　　　　(填“减弱”“不变”或“增强”),基于上述分析,请提出一种治疗该疾病的思路:　　　　　　　　　　　　　　。 第3、4章测评1.D2.C　解析如果离心前保温时间过长,会导致上清液中放射性升高,原因是时间过长,细菌裂解,子代噬菌体(带有放射性)被释放出来,使上清液中放射性升高,C项正确。3.B4.B　解析同一条DNA链上的相邻碱基G和C之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连,A项错误;DNA分子空间结构相对稳定的前提是嘌呤与嘧啶碱基的结合,B项正确;脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架,但DNA的特异性是因为DNA分子的碱基排列顺序不同,C项错误;DNA分子的两条链是反向平行的,根据碱基互补配对原则,如果一条DNA单链的序列是5'-GATA-3',那么它的互补链的序列是5'-TATC-3',D项错误。5.D6.C　解析原核生物的复制发生在拟核或细胞质中,故复制过程不一定发生在细胞核、线粒体和叶绿体中,A项正确;复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与,B项正确;DNA聚合酶只能从子链的5'-端向3'-端延伸,因此前导链和后随链的延伸方向都是5'→3',C项错误;复制过程中可能存在多个复制起点,进而形成多个复制叉,以提高复制的效率,D项正确。7.C　解析某双链DNA分子中A占碱基总数的30%,根据碱基互补配对原则可知A+G=50%,所以G=20%。鸟嘌呤(G)全部被7-乙基化而且与胸腺嘧啶配对,所以在DNA复制时子代中A和G的比例不受影响,而C和T的比例受影响,一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%,由于A的比例不变仍为30%,所以7-乙基鸟嘌呤为15%,由此可推出另一个DNA分子中7-乙基鸟嘌呤为5%,而A=30%不变,所以T=30%+5%=35%。8.B　解析由题干可知,该DNA分子中胞嘧啶占30%,则该DNA复制3次需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为10000×30%×(23-1)=2.1×104(个),B项错误。9.D　解析真核细胞中由DNA转录形成的有mRNA、tRNA、rRNA,A项错误;参与转录过程的酶为RNA聚合酶,B项错误;初级转录产物hnRNA需经历剪接、修饰等加工过程,才能形成成熟的mRNA,与hnRNA相比,成熟的mRNA中碱基数目更少,C项错误;基因突变由碱基的增添、缺失或替换引起,若基因突变导致mRNA上终止密码子延迟出现时,翻译结束的信号延后,翻译合成的肽链比正常肽链长,D项正确。10.D11.C　解析蛋白质是在细胞质的核糖体上合成的,不是在细胞核中合成的,A项错误;DNA复制时,需要解开双螺旋结构,因此推测核小体排列会变得更疏松,B项错误;核小体排列密集不利于RNA聚合酶与启动子结合,从而可能抑制转录过程,C项正确;核小体排列疏松有利于RNA聚合酶与启动子结合,进而启动转录,D项错误。12.D　解析由题表中数据可知,CGG重复次数不影响X基因的转录,产生的mRNA(分子数/细胞)均为50,CGG重复次数越多,X基因编码的蛋白质(分子数/细胞)越少,故CGG重复次数影响蛋白质的合成,所以可能会影响mRNA与核糖体的结合。13.A14.D　解析据图可知,胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对,因此甲基化并不影响基因中的碱基序列,即甲基化不会引起遗传信息的改变,A项正确,D项错误;由题意可知,DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,而敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关,B项正确;DNA甲基化后与某种基因被敲除起到了相同的效果,据此可推测,DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,从而抑制了该基因的表达,C项正确。15.D　解析根据题干信息可知,进行过程②的场所是宿主细胞的核糖体,过程①所需的酶来自EBV,A项错误;过程②(翻译)形成两种不同的蛋白质,因此所需的氨基酸和tRNA的种类、数量不同,B项错误;EBV增殖过程需细胞提供四种核糖核苷酸、ATP等,C项错误;根据碱基互补配对原则,-RNA中的嘧啶比例与mRNA中的嘌呤比例相同,因此过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同,D项正确。16.ABD　解析将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代的时间,然后利用密度梯度离心法分离提取DNA,若合成DNA的原料是细胞内自主合成,则合成的DNA没有15N标记,DNA均为14N,离心后位于顶部,对应图3;若合成DNA的原料是从培养基中摄取,则得到的子代DNA分子一条链是15N,一条链是14N,离心后位于中部,对应图1;若合成DNA的原料既可以是细胞内自主合成,也可以从培养基中摄取,则合成的DNA的两条链既有14N、14N的情况,也有14N、15N的情况,离心后位于中部和顶部之间,对应图2,A、B两项正确,C项错误;无论是原核生物还是真核生物,DNA复制的方式都是半保留复制,即DNA分子解旋形成两条模板链,模板链复制形成子链,然后两条模板链分别与新合成的子链组成子代DNA分子,D项正确。17.BD　解析图中复制叉的移动除了与DNA聚合酶的催化作用有关,还与子链的延伸有关,A项错误;DNA的两条链解旋后都可以作为复制模板,进行半保留复制,B项正确;复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动,而图中同一起点的两个复制叉的推进方向是双向的,因此子链的延伸方向与复制叉的推进方向不一定相同,C项错误;DNA的复制为多起点复制,这加快了DNA的复制速度,D项正确。18.BC　解析图中过程①表示转录,过程②表示翻译,转录特有的配对方式为T—A,翻译特有的碱基配对方式为U—A,故两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同,A项正确;空载tRNA的3'-端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA,B项错误;根据肽链的长度可知,翻译的方向是从右向左,因此终止密码子与a距离最近,d上的肽链最短,其结合过的tRNA最少,C项错误;由题图可知,细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既抑制细胞核中的转录过程,又通过激活蛋白激酶来抑制翻译过程,D项正确。19.BCD20.BC　解析被甲基化的印记控制区ICR也能遗传给后代,A项错误;生物的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,题中雄性个体ICR区域甲基化、雌性个体的ICR区域没有甲基化属于表观遗传,其碱基排列顺序相同,B项正确;由于甲基化情况不同,则来自父方或母方的相同基因产生的遗传效应可能不同,C项正确;来源于雄性的Igf2基因和来源于雌性的H19基因可以在子代表达,而不是Igf2基因只能在雄性中表达,H19基因只能在雌性中表达,D项错误。21.答案(1)减法原理　病毒的DNA和蛋白质特有的元素(或P和S)　HRV病毒(2)酶解　RNA(水解)　该病毒的宿主细胞　该病毒　DNA　A的比例不等于U的比例解析(1)①艾弗里和他的同事所做的肺炎链球菌体外转化实验中利用酶的专一性,分别加入蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶,最终确定肺炎链球菌的遗传物质是DNA,这样逐渐排除各种物质的作用,利用了减法原理控制自变量。②同位素标记法:为了探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质,应该分别标记病毒的DNA和蛋白质特有的元素(或P和S)。③用重组病毒侵染烟草叶片,如果从烟草叶中提取到重组病毒的子代是HRV病毒,则说明HRV病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质。(2)探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。①酶解法:通过分离提纯技术,提取某病毒的核酸,加入RNA(水解)酶混合培养一段时间,再侵染其宿主细胞,若在宿主细胞内检测不到子代病毒,则病毒为RNA病毒。②同位素标记法和侵染法:将该病毒的宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中繁殖数代,之后接种该病毒,培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性,若检测到子代病毒有放射性,则说明该病毒为DNA病毒,同时还需做一组对比实验。③碱基测定法:为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构,可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。若含有U,且A的比例不等于U的比例,则说明核酸是单链RNA。22.答案(1)解旋酶　DNA聚合酶　解旋酶(2)b和d(3)双螺旋　双向、多起点、边解旋边复制(4)放射性片段大多是大片段　3分钟后取样检测结果与实验一中30秒后取样结果相同解析(1)DNA复制时首先需要用解旋酶解开DNA的双螺旋,然后在DNA聚合酶的作用下合成子链。实验中“分离DNA并加热”,“加热”可以将DNA的双螺旋解开,相当于解旋酶的作用。(2)DNA的复制方向是5'端到3'端,则根据复制方向可知,属于3'端的是b和d。(3)DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,另外碱基互补配对原则保证了复制能准确地进行,双向、多起点、边解旋边复制等方式,极大地提高了复制速率。(4)DNA的半不连续复制,使得一条子链连续形成,另一条子链不连续,实验一中,3分钟后再进行取样,测量单链片段的放射性,放射性片段大多是大片段,则支持该假说。实验二中,3分钟后取样检测结果与实验一中30秒后取样结果相同,仍然一半是1000~2000个碱基的小片段,一半是碱基数大于2000的大片段,则支持该假说。23.答案(1)氢键(2)不能　无论DNA的复制方式是全保留复制还是半保留复制,经热变性后都能得到相同的实验结果(3)不做热变性处理(4)8(5)DNA有多个复制起点　58 200解析(1)热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂,形成两条DNA单链。(2)无论DNA的复制方式是全保留复制还是半保留复制,经热变性后都会在离心管中得到两条14N链和两条15N链,即都会得到两个条带,一条为14N条带,另一条为15N条带,无法区分复制方式。(3)若实验二中提取的F1DNA不做热变性处理,如果DNA复制是半保留复制,则F1的2个DNA(F1DNA)分子都是一条链含15N、一条链含14N。将其直接进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带。(4)由题意可知,经实验二的相关处理后,离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1,说明离心管中含14N的链有7条,含15N的链有1条,则24h内得到了4个子代DNA分子,故大肠杆菌的分裂周期为8h。(5)DNA复制约需要30s,而实际时间远远小于30s,这说明DNA有多个复制起点,多起点同时复制,大大缩短了复制时间。该DNA分子含有48500个碱基对,T占20%,则在DNA双链中,A=T=20%,G=C=30%,胞嘧啶含有48500×30%=14550,在第3次复制的过程中,需要胞嘧啶14550×(23-22)=58200(个)。24.答案(1)②③　DNA规则的双螺旋结构提供精确的模板,碱基互补配对原则保证复制精确进行　RNA聚合酶　mRNA、tRNA、rRNA(2)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成(3)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(4)物质C(双链RNA)的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段,导致蛋白质合成减少,从而油脂合成增多解析(1)图中①过程表示DNA复制,该过程需要DNA聚合酶和解旋酶的参与。②过程表示转录,③过程表示翻译,基因表达的过程是②③。DNA复制过程中,DNA规则的双螺旋结构提供精确的模板,碱基互补配对原则保证复制精确进行,从而使经过复制产生的两个DNA分子一模一样。转录主要发生在细胞核中,该过程所需的酶是RNA聚合酶。图中③过程中需要的RNA有三种,分别是mRNA(作为翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸的工具)、rRNA(核糖体的组成成分)。(2)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,所以在细胞中少量的mRNA分子就可以在短时间内合成大量的多肽链。(3)图乙所示基因控制生物性状的类型是: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,这是基因间接控制生物体的性状。(4)图乙显示:PEP在酶a的催化下转变为油脂,在酶b的催化下转变为氨基酸,而酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成,因此,在生产中可通过促进酶a的合成、抑制酶b的合成来提高油菜产油率。25.答案(1)RNA聚合　四种核糖核苷酸　24.9%　核糖体(2)识别并转运氨基酸　丝氨酸(3)miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构　增强　促进BDNF基因的转录(或抑制miRNA-195基因的转录)解析(1)甲过程由BDNF基因指导RNA的合成,为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,该过程的产物是mRNA,因此该过程所需的原料是四种核糖核苷酸,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27.4%,G占22.8%,即mRNA中C+G的含量为50.2%,该比例在mRNA中和与之互补的DNA的两条链中是相等的,即DNA中C+G的含量也为50.2%,DNA分子中A+T=1-50.2%=49.8%,又因为在DNA分子中A和T的数量是相等的,因此,该DNA片段中T所占的比例为49.8%÷2=24.9%。乙过程以mRNA为模板,正在合成多肽链,表示翻译过程,该过程发生的场所是核糖体。(2)tRNA的主要作用是在细胞翻译过程中识别密码子和转运氨基酸。图2中tRNA上的反密码子的读取方向是由左向右(3'-端→5'-端),即为UCG,则其对应的密码子为AGC,根据密码子表可知,该密码子决定的氨基酸是丝氨酸,因此其所携带的氨基酸为丝氨酸。(3)由图1可知,miRNA-195基因转录出的miRNA-195与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对,因而阻止了相应的mRNA的翻译过程,即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生,精神分裂症患者与正常人相比,丙过程增强,若甲过程反应强度不变,则由于翻译过程受阻,BDNF的含量将减少。基于上述分析,治疗该疾病的思路可以为促进BDNF基因的转录或抑制miRNA-195基因的转录。CGG重复次数(n)n<50n≈150n≈260n≈500X基因的mRNA(分子数/细胞)50505050X基因编码的蛋白质(分子数/细胞)1 0004001200症状表现无症状轻度中度重度药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性