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2024版新教材高考生物复习特训卷单元清通关卷六遗传的分子基础
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这是一份2024版新教材高考生物复习特训卷单元清通关卷六遗传的分子基础,共14页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.[2023·河南鹤壁校考二模]如图表示赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程,下列有关分析错误的是( )
A.实验1中检测子代噬菌体会出现一定量放射性
B.若实验1搅拌不充分,沉淀物的放射性会增强
C.若实验2保温时间太长,上清液的放射性会增强
D.结合实验1和2的结果,说明DNA能指导蛋白质合成
2.[2023·江苏二模]下列关于肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.格里菲思肺炎链球菌转化实验证明加热杀死的S型细菌中的“转化因子”是DNA
B.转化形成的S型细菌的遗传物质中含有R型细菌的遗传信息
C.艾弗里实验证明DNA是主要的遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.若用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后(细菌未裂解)可检测到放射性主要分布在上清液中
3.[2023·湖北二模]将一个不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列叙述错误的是( )
A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶1
B.DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因不遵循基因分离定律
C.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n-2个
D.复制n次需要胞嘧啶的数目是(m/2-a)(2n-1)
4.[2023·湖北一模]亲代链分开及新生DNA开始复制处称为复制子,真核生物的核DNA中包含多个复制子,每个复制子都有自己的起始点(图中1~6),每个起始点均富含AT序列。通常每个复制子从起始点开始双向复制形成复制泡,在复制泡的相遇处,新生DNA融合成完整的子代DNA。下列叙述中不正确的是( )
A.DNA上不同复制子起始复制的时间不同,据图可知6号起始点是最晚解旋的
B.每个起始点均富含AT序列,与A和T间的氢键数比G和C间少有关
C.复制泡中两个新生DNA里的子代链的碱基序列相同
D.核DNA中包含多个复制子,可以提高DNA复制的效率
5.[2023·山西忻州模拟]下图表示早期科学家对DNA复制方式的几种推测。据图不能作出的推断是( )
A.若为全保留复制,则子代DNA中,只有一个含有亲代DNA链
B.若为半保留复制,则子代DNA中,只有两个含有亲代DNA链
C.若为弥散复制,则子代DNA的每条链都可能含有亲代链的片段
D.若为弥散复制,则需要先解旋后复制,否则就是边解旋边复制
6.[海南卷]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
7.[2022·辽宁卷]视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中,在DNA甲基转移酶催化下,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5′甲基胞嘧啶,使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高,可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是( )
A.线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达
B.高血糖环境中,线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
8.[2023·江苏南通市二模]新型冠状病毒是威胁人类健康的高致病性RNA病毒,侵入宿主细胞后的增殖过程如下图所示。下列说法正确的( )
A.获得子代病毒RNA需要至少复制两次
B.①过程需要宿主细胞提供核糖核苷酸
C.②过程是逆转录过程,需要逆转录酶
D.新冠病毒RNA不可直接作翻译的模板
9.[2023·浙江杭州第二中学校联考模拟]下列关于碱基对替换导致基因结构改变的有关描述错误的是( )
A.若模板DNA一条链上的一个G变成了C,经n次复制后,发生差错的DNA占1/2
B.若模板DNA一条链上的一个C脱去氨基变为U,经n次复制后,突变位点为A-T碱基对的DNA占1/2n
C.若模板DNA一条链上的一个G变构为烯醇型G+且与T配对,经2次复制后,突变位点为A-T碱基对的DNA占1/4
D.若模板DNA经n次复制后,某个DNA一条链上的一个C突变为T,经2次复制后,突变位点为A-T碱基对的DNA占1/2n+1
10.[2023·浙江模拟]下列关于遗传定律、减数分裂和遗传的物质基础相关的实验研究,叙述错误的是( )
A.“模拟孟德尔杂交实验”中,“雌1”和“雄1”两个信封中放的卡片数量不一定都相同
B.减数分裂模型的制作研究中,橡皮泥的颜色可以是两种或者两种以上
C.摩尔根通过实验验证了基因位于染色体上
D.制作DNA双螺旋结构模型,磷酸、脱氧核糖和碱基的比例应该是1∶1∶1
11.[2023·浙江二模]生物学实验是得出生物学结论和定论的重要手段,以下关于经典实验的说法,错误的是( )
A.伞藻的细胞核移植实验中缺少对照,设计不严谨
B.噬菌体侵染细菌的实验不能证明蛋白质不是遗传物质
C.摩尔根运用了假说演绎法证明了基因在染色体上呈线性排列
D.梅塞尔森和斯塔尔通过实验证实了DNA的半保留复制方式
12.[2023·浙江模拟]近年来,随着科学技术的发展,隐身于细胞中数以万计的环形RNA逐渐浮出水面。这类具有闭合环状结构的非编码RNA分子内部倾向于形成16~26个碱基对茎环结构。下列有关环形RNA的叙述,错误的是( )
A.环形RNA从根本上是通过转录形成的
B.环形RNA可被核糖核酸酶水解
C.该环形RNA结构中可能含有氢键
D.该RNA若与核中RNA聚合酶结合会直接影响翻译过程
13.[2020·海南卷]下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述,正确的是( )
A.转录时基因的两条链可同时作为模板
B.转录时会形成DNA-RNA杂合双链区
C.RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程
D.翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性
14.[全国卷Ⅰ]用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是( )
①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.①②④ B.②③④
C.③④⑤ D.①③⑤
15.[2021·山东卷]利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的TDNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是( )
A.N的每一个细胞中都含TDNA
B.N自交,子一代中含TDNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为AU的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后,含TDNA且脱氨基位点为AT的细胞占1/2
16.[2023·山东省日照市一中模拟]果蝇的“生物钟”同时受某些细胞中X染色体上的Per基因和2号染色体上的Tim基因调控。研究发现,夜间Per蛋白积累,而过多的Per蛋白与Tim蛋白结合能进入细胞核抑制Per基因的活性,使白天Per蛋白水平降低,实现昼夜节律。下列分析不正确的是( )
A.“生物钟”的形成过程存在反馈调节
B.“生物钟”的形成与基因的选择性表达有关
C.Tim基因表达障碍时,Per蛋白会发生持续性积累
D.Per基因和Tim基因遵循基因的自由组合定律,表达时互不干扰
17.[2021·河北卷]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。下列叙述不正确的是( )
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
18.[2023·福建省武夷山一中模拟]hk基因位于大肠杆菌的R1质粒上,编码产生一种毒蛋白,会导致自身细胞裂解死亡,sk基因也在R1上,转录产生的sk mRNA能与hk mRNA结合,这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解,从而阻止细胞死亡。下列叙述不合理的是( )
A.sk mRNA和hk mRNA碱基序列互补
B.当sk mRNA存在时,hk基因不会转录
C.不含R1质粒的大肠杆菌不会被自身的这种毒蛋白杀死
D.当sk mRNA不存在时,大肠杆菌可能裂解死亡
19.[2023·安徽省宿州市一中模拟]为研究冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素的抗癌机理,科研小组进行了以下实验:甲组用含冬虫夏草提取物的细胞培养液培养小鼠肝癌细胞,乙组用含鬼臼类木脂素的细胞培养液培养小鼠肝癌细胞;丙组用等量的生理盐水代替冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素。一段时间后,测量细胞培养液中各种物质含量和肝癌细胞数目,结果如表所示。已知Bcl2蛋白是一种调控细胞凋亡的蛋白。下列叙述错误的是( )
注:“+”的数量越多,表示物质的相对含量越大。
A.据实验结果分析,Bcl2蛋白是一种促进细胞凋亡的蛋白
B.小鼠肝癌细胞与衰老细胞相比,细胞膜上糖蛋白数量较少,但线粒体数量较多
C.据实验结果分析,冬虫夏草提取物的作用机理可能是阻断癌细胞摄取葡萄糖
D.据实验结果分析,鬼臼类木脂素的作用机理可能是抑制癌细胞合成DNA和RNA
20.[2023·江苏省黄桥中学模拟]已知传统药物(A、B、C)可促使癌细胞凋亡。现研制出一种新药M可提高传统药物的作用,某研究性学习小组进行了相关实验(其他条件均相同且适宜),结果如下图所示。分析图中实验结果,下列结论合理的是( )
A.药物M提高传统药物A、B、C促使细胞凋亡的效果相同
B.不同类型的传统药物对同种癌细胞的抑制作用不同
C.改变M的用量可提高传统药物对癌细胞的杀伤作用
D.药物M提高传统药物C促使肺癌细胞和肝癌细胞凋亡的效果不同
二、非选择题(共60分)
21.(12分)[2023·湖北高三模拟]玉米是典型的雌雄同株、异花植物。研究人员利用化学诱变法获得纯合突变体M,为进一步解析玉米花“性别决定”的分子机制提供了有价值的参考。
(1)突变体M的雄穗中雌蕊发育,雄蕊退化,即雄穗雌性化。用上述纯合突变体M与野生型杂交得F1,所得的F1随机交配,F2代的表型及数目如下表所示:
据表分析,雄穗正常的表型受________性基因控制,该性状的遗传遵循分离定律,其依据是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究发现雄穗雌性化与性别决定基因T(该基因表达产物是抑制雌蕊发育的信号)有关,推测突变体M的表型是T基因突变所致。为验证这一推测,科研人员设计引物扩增突变体的T基因序列与野生型对比,其中该基因的非模板链部分序列及部分氨基酸的密码子如图所示。
①请从基因表达的角度阐明突变体M雄穗中雌蕊发育的分子机制________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②发育中的雌蕊会产生赤霉素,过量的赤霉素抑制雄蕊发育。由此可知,T基因突变使得玉米的内源赤霉素含量________,最终产生雄穗雌性化的表型。
(3)玉米子粒的黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,两对性状独立遗传。白色糯性玉米不抗某种除草剂,纯合黄色非糯玉米抗该除草剂,其抗性基因位于叶绿体DNA上,那么,如何用这两种玉米作亲本通过杂交实验获得抗除草剂的白色糯玉米?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22.(14分)[2023·黑龙江省海伦市一中模拟]下图甲为基因对性状的控制过程,图乙表示细胞内合成某种酶的一个阶段。据图回答下列问题:
(1)图甲中基因1和基因2________(填“可以”或“不可以”)存在于同一细胞中。
(2)图乙中①②③含有五碳糖的有________。决定丝氨酸(Ser)的密码子对应的DNA模板链上的三个碱基是________。若Gly是该多肽的最后一个氨基酸,则该多肽的终止密码是________。
(3)图甲中过程b和图乙所示的过程在生物学上称为________,最终形成的蛋白质不同的根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)图甲中基因1是通过控制____________________控制人的性状的。若基因2不能表达,则人会患白化病,为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
23.(10分)[2023·辽宁省盘锦市一中模拟]在研究DNA复制机制的过程中,为验证DNA分子的半保留复制方式,研究者用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下:
步骤①:将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间。
步骤②:取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间。
分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。
(1)本实验最主要的研究方法称为________________________________________________________________________。
实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的________区,步骤①的目的是标记细胞中的________分子。
(2)若第一个细胞周期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的________(选填字母),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的________(选填字母),说明DNA分子的复制方式为半保留复制。
24.(10分)[2023·山东省济宁邹城高三模拟]科学家研究发现细胞分裂时在常见的染色体外出现一些细小的被染色的颗粒,即ecDNA,ecDNA的染色质是十分活跃的,可以更加容易被激活发生转录,ecDNA主要是环状,而环状的ecDNA不容易降解,且没有着丝粒,当癌细胞发生分裂时,这些ecDNA被随机分配到子细胞中,导致某些子代癌细胞中可能有许多ecDNA,细胞中的癌基因也就更多,而另一些子代癌细胞中可能没有ecDNA。虽然癌基因本身存在于染色体上,但是那些从染色体脱落下来的ecDNA上包含的基本上是高度活跃的癌基因,几乎40%的癌症类型和近90%的脑部肿瘤异种移植模型均含有ecDNA,而在正常细胞中几乎从未检测到。
(1)ecDNA主要存在于________中,它的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
(2)要观察ecDNA的形态,最好选择细胞分裂________期的细胞。在细胞分裂过程中,ecDNA在子细胞中分配方式不同于染色体DNA的原因是________________________________________________________________________。
(3)结合题目信息,提出治疗癌症的思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(至少答出2点)
25.(14分)为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家们做了如下研究。
(1)依据真核细胞中________主要位于细胞核内,而蛋白质合成在核糖体上这一事实,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)对于“信使”有两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多________(填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的________结合,并指导蛋白质合成。
(3)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家们进一步实验。
①15NH4Cl和13C葡萄糖作为培养基中的______和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成________等生物大分子。经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C葡萄糖的培养基上培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P标记的________核糖核苷酸作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,结果如下图所示。由图可知,大肠杆菌被侵染后______(填“合成了”或“没有合成”)新的核糖体,这一结果否定了假说一。32P标记仅出现在离心管的________,说明______________________与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
(4)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验,请选择下列序号填入表格。
①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合
②将新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合
③出现DNA—RNA杂交现象
④不出现DNA—RNA杂交现象
单元清通关卷(六) 遗传的分子基础
1.A 据图可知,实验1用35S标记的是噬菌体的蛋白质,噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质未进入大肠杆菌,故子代噬菌体不含放射性,A错误;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,若实验1搅拌不充分,部分含35S蛋白质外壳会黏附在大肠杆菌上,沉淀物的放射性会增强,B正确;若实验2保温时间太长,大肠杆菌会裂解,释放出含32P的子代噬菌体,使上清液的放射性增强,C正确;实验1和实验2分别标记的是噬菌体的蛋白质和DNA,实验过程中噬菌体的DNA注入到大肠杆菌中,在大肠杆菌中繁殖出子代噬菌体,故实验1和2能说明DNA能指导蛋白质合成,D正确。
2.B 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌中有一种“转化因子”,可以将R型细菌转化为S型细菌,但是没有证明“转化因子”是什么物质,A错误;产生的S型细菌是由R型细菌转化来的,它的遗传物质中含有R型细菌的遗传物质,B正确;艾弗里实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,蛋白质不是,但不能说明DNA是主要的遗传物质,C错误;若用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后没有标记的噬菌体蛋白质外壳在上清液中,噬菌体的DNA和被标记的细菌在沉淀物中,可检测到放射性主要分布在沉淀物中,D错误。
3.C DNA第二次复制产生的DNA分子有4个,包括Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶1,A正确;大肠杆菌是原核生物,而基因的分离定律适用于真核生物,B正确;复制n次,形成的脱氧核苷酸的单链有2n+1条,不含放射性脱氧核苷酸的单链有2条,故放射性脱氧核苷酸单链有2n+1-2条,C错误;由题可知,T=a,故C=m/2-a,复制n次,需要的C=(m/2-a)(2n-1)个,D正确。
4.C DNA上不同复制泡大小表示不同复制子起始复制的时间不同,复制泡越大,复制的起始时间越早,据图可知6号起始点对应的复制泡最小,因此是最晚解旋的,A正确;每个起始点均富含AT序列,与A和T间的氢键数比G和C间少有关,AT之间含两个氢键,GC之间含三个氢键,氢键数越少越容易解旋,B正确;子链和母链之间遵循碱基互补配对原则,两条母链的碱基互补配对,复制泡中两个新生DNA里的子代链的碱基序列也互补,C错误;核DNA是多起点复制,其中包含多个复制子,可以提高DNA复制的效率,D正确。
5.D 若为全保留复制,两个母链结合,则子代DNA中,无论那一带,都只有一个含有亲代DNA链,A正确;若为半保留复制,两个母链分开进入两个子DNA,子代DNA只有两个含有亲代DNA链;B正确;若为弥散复制,子代DNA的每条链都含有母链和子链的片段,C正确;从题图中的信息中无法判断DNA复制过程中,解旋与复制的时间关系,D错误。
6.D 将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后,由于DNA的半保留复制,得到的子代DNA为2个15N15N-DNA和2个15N14N-DNA,再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代,会得到6个15N14N-DNA和2个14N14N-DNA,比例为3∶1,D正确。
7.AB 线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达,可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常,A正确;线粒体DNA也是双螺旋结构,在复制时也遵循碱基互补配对原则,B正确;基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列,C错误;糖尿病患者线粒体DNA被甲基化修饰后,如果患者是母亲,可以遗传给后代,如果患者是父亲,后代不受影响,D错误。
8.A 由题图可以看出,新冠病毒均先以自身RNA作模板复制出碱基互补的RNA,再以该RNA为模板复制形成子代病毒RNA,因此需至少复制两次才能获得子代病毒RNA,A正确;据图可知,①过程是在RNA的作用下合成相关酶,酶的本质是蛋白质,故需要宿主细胞提供氨基酸,B错误;②过程是RNA产生RNA的过程,该过程不需要逆转录酶(在RNA→DNA的逆转录过程中起催化作用),C错误;据图可知,新冠病毒可直接指导多种病毒蛋白的合成,故新冠病毒RNA可以直接作翻译的模板,D错误。
9.B DNA复制,两条链均可作为模板。若模板DNA一条链上的一个G变成了C,即一半的新合成DNA均出错,A正确;若模板DNA一条链上的一个C脱去氨基变为U,复制1次,1个DNA突变位点为U-A,另外一个DNA相对应位置为G-C,则此时没有突变位点为A-T碱基对的DNA,B错误;若模板DNA一条链上的一个G变构为烯醇型G+且与T配对,复制1次,1个DNA突变位点为G+-T,另外一个DNA相对应位置为C-G。复制第2次,共有4个DNA,且只有一个DNA的突变位点为A-T,占比1/4,C正确;若模板DNA经n次复制后,此时具有2n个DNA;此时再复制2次,共有2n+2个DNA。若某个DNA一条链上的一个C突变为T,该DNA复制1次,1个DNA突变位点为T-A,另外一个DNA相对应位置为G-C;再复制1次,1个DNA突变位点为T-A,1个DNA突变位点为A-T,则共有2个突变位点为A-T的DNA。综上,突变位点为A-T碱基对的DNA占2/2n+2=1/2n+1,D正确。
10.B “雌1”和“雄1”两个信封中放的卡片代表的是雌配子和雄配子,其数量可以相同,也可以不相同,A正确;减数分裂模型的制作研究中同源染色体的对数可以是两对或者是两对以上,但染色体的颜色只能为两种,代表染色体一半来自父方,一半来自母方,B错误;证明基因在染色体上的是摩尔根通过果蝇的杂交实验验证的,C正确;根据DNA分子的结构特点,可以推算出组成DNA分子的各种物质的数量比例,DNA分子中,磷酸、脱氧核糖、碱基的比例应该是1∶1∶1,D正确。
11.C 伞藻细胞核移植实验中,只将菊花形帽伞藻的细胞核移植到去帽的伞形帽藻中,未进行对照实验,还应将伞形帽伞藻的细胞核移植到去帽的菊花形帽伞藻中,设计不严谨,A正确;噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质在本实验中没有进入宿主细胞,没有直接观察到蛋白质若进入细胞是否会有遗传物质的作用,B正确;摩尔根运用假说演绎法证明了基因在染色体上,但未利用该方法证明基因在染色体上呈线性排列,C错误;梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和密度梯度离心的方法,通过实验证实了DNA的半保留复制方式,D正确。
12.D 细胞生物的RNA从根本上是通过DNA转录形成的,A正确;根据酶的专一性,环形RNA可被核糖核酸酶(即RNA酶)水解,B正确;该环形RNA分子内部倾向于形成16~26个碱基对茎环结构,故该环形RNA结构中可能含有氢键,C正确;RNA聚合酶催化转录过程,故RNA若与核中RNA聚合酶结合可能会直接影响转录过程,D错误。
13.B 转录是以DNA(基因)的一条链为模板的,A错误;转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA分子的过程,会形成DNA-RNA杂合双链区,B正确;RNA聚合酶结合启动子启动转录过程,C错误;翻译产生的新生多肽链还需要经过加工才能成为具有生物学活性的胃蛋白酶,D错误。
14.C 体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料,以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰,又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。C正确。
15.D 在将细胞M培育成植株N的过程中,进行了有丝分裂,所以N的每一个细胞中都含TDNA,A正确;结合题中信息,TDNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,由细胞M培育成植株N,N自交,子一代中含TDNA的植株占3/4,B正确;结合题中信息“一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次”可知,M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为AU的DNA分子总是一个,则含有该DNA分子的细胞占1/2n,C正确;结合上述分析可知,M经3次有丝分裂后,有4个细胞脱氨基位点为CG,3个细胞脱氨基位点为AT,1个细胞脱氨基位点为UA,因此,含TDNA且脱氨基位点为AT的细胞占3/8,D错误。
16.D “果蝇的‘生物钟’同时受某些细胞中X染色体上的Per基因和2号染色体上的Tim基因调控”,由此可知,Per蛋白、Tim蛋白在部分细胞中表达,体现了基因的选择性表达,过多的Per蛋白反过来抑制Per基因的活性,说明存在反馈调节。Tim基因表达障碍时,反馈抑制受阻,Per蛋白积累,A、B、C正确;反馈抑制也表明相关基因表达有干扰,D错误。
17.A 羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成,从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程,而转录过程需要的原料是核糖核苷酸,不会受到羟基脲的影响,A错误;放线菌素D通过抑制DNA的模板功能,抑制DNA复制和转录,因为DNA复制和转录均需要DNA模板,B正确;阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程,DNA聚合酶活性受抑制后,会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸,C正确;将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可以抑制肿瘤细胞的增殖,可以减弱它们对正常细胞的不利影响,D正确。
18.B sk mRNA能与hk mRNA结合,说明这两种mRNA的碱基序列互补,A正确;当sk mRNA存在时,hk 基因仍能转录,只是转录形成的hk mRNA会与sk mRNA结合,B错误;毒蛋白是由hk 基因控制合成的,而hk基因位于大肠杆菌的R1质粒上,因此不含R1质粒的大肠杆菌不会被这种毒蛋白杀死,C正确;根据题干信息“转录产生的sk mRNA能与hk mRNA结合”可知,当sk mRNA不存在时,hk mRNA能翻译合成毒蛋白,进而导致大肠杆菌死亡,D正确。
19.A 分析表格中信息可得,甲组、乙组细胞培养液中癌细胞数目和Bcl2蛋白相对含量均较丙组少,由此可知Bcl2蛋白可能是一种抑制细胞凋亡的蛋白,A错误;癌细胞细胞膜上糖蛋白等物质减少,因此容易转移;适宜条件下癌细胞能无限增殖,代谢旺盛,因此癌细胞中线粒体数量较衰老细胞中多,B正确;分析表格信息可知,三组实验中,甲组细胞培养液中葡萄糖相对含量最高,说明冬虫夏草提取物可能是通过抑制癌细胞摄取葡萄糖,导致癌细胞因能源物质供应不足而死亡,C正确;三组实验中,乙组细胞培养液中胸腺嘧啶和尿嘧啶相对含量均最高,说明鬼臼类木脂素可能是通过抑制癌细胞利用胸腺嘧啶和尿嘧啶,即抑制DNA和RNA的合成进而抑制癌细胞增殖,D正确。
20.D 根据题图实验结果不能得出药物M提高传统药物A、B、C促使细胞凋亡的效果相同的结论,A不合理;仅根据题图实验结果得不出不同类型的传统药物对同种癌细胞的抑制作用不同的结论,B不合理;根据题图实验结果得不出改变M的用量可提高传统药物对癌细胞的杀伤作用的结论,C不合理;据题图可知,药物M提高传统药物C促使肺癌细胞和肝癌细胞凋亡的效果不同,D合理。
21.答案:(1)显 F1随机交配,F2中雄穗正常∶雄穗雌性化的分离比为3∶1
(2)①由于突变体的T基因第196位的碱基对由G-C突变为A-T,使得该基因表达产物中相应位置的氨基酸由甘氨酸变为精氨酸,蛋白质结构改变后就失去了抑制雌蕊发育的调控作用,从而导致突变体M雄穗中雌蕊发育 ②升高
(3)选择纯合黄色非糯玉米为母本,白色糯玉米为父本进行杂交,获得F1,再以F1为母本,白色糯玉米为父本进行杂交,获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米(或选择纯合黄色非糯玉米为母本,白色糯玉米为父本进行杂交,获得F1,再以F1自交,获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米)
解析:(1)分析表格信息,纯合突变体M与野生型杂交,F1全为雄穗正常,F2中雄穗正常∶雄穗雌性化=3∶1,说明雄穗正常对雄穗雌性化为显性,即雄穗正常的表型受显性基因控制。F1随机交配,F2中雄穗正常∶雄穗雌性化的分离比为3∶1,说明该性状受一对等位基因控制,该性状的遗传遵循分离定律。(2)①由图分析可知,与野生型的T基因相比,突变体的T基因第196位的碱基对由G-C突变为A-T,使得该基因转录出的mRNA该位置的密码子由GGG变为AGG,对应翻译出的蛋白质中相应位置的氨基酸由甘氨酸变为精氨酸,蛋白质结构改变后就失去了抑制雌蕊发育的调控作用,从而导致突变体M雄穗中雌蕊发育,雄蕊退化。②发育中的雌蕊会产生赤霉素,过量的赤霉素抑制雄蕊发育。由此可知,T基因突变使得玉米的雌蕊正常发育,则内源赤霉素含量会升高,进而抑制雄蕊发育,使得雄蕊退化,最终产生雄穗雌性化的表型。(3)根据题意分析,除草剂抗性基因位于叶绿体DNA上,即位于纯合黄色非糯玉米细胞质中,根据质基因遗传表现为母系遗传的特性分析,应该选择纯合黄色非糯玉米作为母本,白色糯玉米作为父本杂交,获得F1,再以F1为母本,白色糯玉米为父本进行杂交,获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米。或选择纯合黄色非糯玉米为母本,白色糯玉米为父本进行杂交,获得F1,再以F1自交,获得的后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米。
22.答案:(1)可以
(2)①②③ AGC UAG
(3)翻译 基因不同(或DNA中碱基序列不同)
(4)蛋白质的结构直接 基因2不能表达,人体会缺乏酪氨酸酶,酪氨酸不能形成黑色素,导致白化病
解析:(1)同一个体的不同体细胞均由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成,含有的基因与受精卵一般相同,因此图甲中基因1和基因2可以存在于同一细胞中。(2)图乙中①②③分别表示核糖体、tRNA、mRNA,其中核糖体主要由蛋白质和rRNA组成,RNA含有的五碳糖是核糖,因此①②③都含有五碳糖。图乙中决定丝氨酸(Ser)的密码子为UCG,因此对应的DNA模板链上的三个碱基是AGC。终止密码不编码氨基酸,若Gly是该多肽的最后一个氨基酸,则该多肽的终止密码是UAG。(3)图甲中的M1与M2和图乙中的③均为mRNA。图甲中的过程b和图乙所示的过程都是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,在生物学上均称为翻译,最终形成的蛋白质不同的根本原因是基因不同(或DNA中碱基序列不同)。(4)血红蛋白直接体现生物性状,图甲中基因1是通过控制蛋白质的结构直接控制人的性状的。若基因2不能表达,则人体就不能合成酪氨酸酶,人体缺乏酪氨酸酶,酪氨酸就不能形成黑色素,从而导致人患白化病。
23.答案:(1)放射性同位素示踪法 分生 DNA
(2)B B和C
解析:(1)根据步骤①中“将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间”,可以确定本实验最主要的研究方法是放射性同位素示踪法。用蚕豆根尖进行实验时,DNA复制发生在具有细胞周期的细胞的分裂间期,因此该实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的分生区,胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一,因此步骤①的目的是标记细胞中的DNA分子。(2)图A中每条染色体的姐妹染色单体均含有放射性,图B中每条染色体的姐妹染色单体中只有一条含有放射性,图C中每条染色体的姐妹染色单体均不含放射性。DNA分子的复制方式为半保留复制,第一个细胞周期DNA复制后每个DNA分子中只有一条链含有放射性,第二个细胞周期每个DNA分子复制后形成两个DNA分子,一个DNA分子含有放射性,另一个DNA分子不含放射性,则放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体,其中一条单体含有放射性,另一条单体不含放射性,符合题图中B;同理可知,第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性,另一半染色体的姐妹染色单体中,有一条单体含有放射性,另一条单体不含放射性,符合题图中B和C。
24.答案:(1)细胞核 不遵循
(2)中 ecDNA没有着丝粒,随机分配到复制后的细胞
(3)降解ecDNA;抑制ecDNA上基因的表达;抑制染色体上片段脱落;抑制ecDNA复制
解析:(1)染色体位于细胞核中,在常见的染色体外出现一些细小的被染色的颗粒,就是ecDNA,所以ecDNA主要存在于细胞核中;由于ecDNA是染色体外DNA,所以它的遗传不符合孟德尔遗传规律。(2)由于有丝分裂中期,染色体形态固定、数目清晰,而ecDNA是染色体外DNA,所以要观察ecDNA的形态,最好选择细胞分裂中期的细胞;在细胞分裂过程中,ecDNA和染色体DNA在子细胞中分配方式是不同的,其中染色体是平均分配到子细胞的,而ecDNA由于没有着丝粒,所以随机分配到复制后的细胞。(3)结合本文信息,可通过降解ecDNA、抑制ecDNA上基因的表达、抑制染色体上片段脱落、抑制ecDNA复制等措施来治疗癌症。
25.答案:(1)DNA(或“基因”) (2)不同 核糖体 (3)①氮源 蛋白质和核酸 ②尿嘧啶 ③没有合成 底部 新合成的噬菌体RNA
(4)如表
注:1组与2组可整组互换位置,但全部填写正确才可。
解析:(1)真核细胞的DNA主要存在于细胞核内,蛋白质合成在核糖体上,遗传信息从细胞核转移到细胞质的过程,应有“信使”分子参与。(2)不同蛋白质的“信使”携带的信息不同,若核糖体RNA是信使分子,则细胞内应该有许多不同的核糖体。若mRNA是“信使”分子,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,指导蛋白质的合成。(3)15NH4Cl和13C葡萄糖分别为细菌生长提供氮源和碳源,细菌利用以上物质合成蛋白质和核酸等生物大分子。经过多代培养,将出现含有放射性标记核糖体的细菌。将“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C葡萄糖的培养基上培养,要探究“信使”是核糖体,还是mRNA,需要用32P标记的尿嘧啶对新合成的噬菌体RNA进行标记,根据新合成的“信使”具有放射性的特点,确定“信使”的“真实身份”。对裂解的细菌进行密度梯度离心的结果显示,核糖体均为“重”核糖体,说明在噬菌体侵染细菌的过程中未合成新的核糖体。32P标记的噬菌体RNA仅存在于离心管底部,说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体结合。为假说二提供了证据。(4)若“信使”是新合成的噬菌体RNA,而不是细菌的核糖体RNA,则将新合成的噬菌体RNA分别与细菌DNA和噬菌体DNA混合,若仅噬菌体RNA与噬菌体DNA混合出现DNA—RNA杂交现象,则说明新合成的噬菌体RNA为“信使”。
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
组别
实验处理
预期结果
1
________
________
2
________
________
组别
实验处理
预期结果
1
②
③
2
①
④
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