
易錯辨析
DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制
格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。( × )
R型菌與S型菌中控制有無莢膜性狀的基因的遺傳遵循分離定律。( × )
將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后注射給小鼠,從死亡小鼠體內(nèi)只能分離出S型菌。( × )
分別用含32P、35S及各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體,可得到被標(biāo)記的噬菌體。( × )
在噬菌體侵染細(xì)菌實驗的過程中,通過攪拌使噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分開。( × )
DNA分子中每個脫氧核糖都連接兩個磷酸,每個堿基都連接一個脫氧核糖。( × )
DNA復(fù)制合成的子代DNA一條鏈中嘌呤和嘧啶的數(shù)量相等。( × )
同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個堿基通過氫鍵相連。( × )
[解析]
格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗只證明了S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”,不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。
R型菌和S型菌都是原核生物,其基因遺傳不遵循分離定律。
加熱殺死的S型菌只能轉(zhuǎn)化一部分R型活菌,另一部分R型活菌在小鼠體內(nèi)也繁殖產(chǎn)生后代。
噬菌體是病毒,必須寄生在細(xì)菌內(nèi)才能繁殖,在培養(yǎng)基上無法生存。
在實驗中,攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離。
DNA雙鏈的兩端各有一個脫氧核糖只連接一個磷酸。
DNA雙鏈中嘌呤和嘧啶的數(shù)量相等,但DNA單鏈中嘌呤和嘧啶的數(shù)量不一定相等。
同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接。
基因表達(dá)
tRNA上的反密碼子是由mRNA轉(zhuǎn)錄而來的。( × )
每種氨基酸都對應(yīng)多個密碼子,每個密碼子都決定一種氨基酸。( × )
白化病是酪氨酸酶活性降低造成的。( × )
存在于葉綠體和線粒體中的DNA能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,并翻譯出蛋白質(zhì)。( √ )
某些性狀由多個基因共同決定,有的基因可能影響多個性狀。( √ )
一個mRNA中含有多個密碼子,一個tRNA中只含有一個反密碼子。( √ )
結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體,最終合成的肽鏈在結(jié)構(gòu)上各不相同。( × )
mRNA的形成過程中發(fā)生了堿基間氫鍵的斷裂和形成。( √ )
中心法則總結(jié)了遺傳信息的傳遞規(guī)律,病毒的增殖過程不遵循中心法則。( × )
[解析]
細(xì)胞中的RNA均由DNA轉(zhuǎn)錄而來。
有的氨基酸只對應(yīng)一個密碼子如甲硫氨酸,有的密碼子不決定氨基酸,如終止密碼子。
白化病是因為控制酪氨酸酶合成的基因不正常,使得白化病患者體內(nèi)缺少酪氨酸酶。
葉綠體和線粒體中的DNA能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄并翻譯出蛋白質(zhì)。
基因與性狀之間不是簡單的線性關(guān)系。
一個mRNA中相鄰的3個堿基組成一個密碼子,一個mRNA中含有多個密碼子。一個tRNA中只有一端的3個相鄰堿基才稱為反密碼子,所以一個tRNA中只含有一個反密碼子。
結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體,翻譯形成的肽鏈氨基酸序列完全相同。
mRNA是以DNA的一條鏈為模板合成的,因此在mRNA形成過程中DNA雙鏈存在解旋和恢復(fù)的過程,存在氫鍵的斷裂和形成。
中心法則總結(jié)了遺傳信息的傳遞規(guī)律,病毒的增殖過程也是遺傳信息的傳遞和表達(dá)的過程,同樣遵循中心法則。
規(guī)范表述
噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記的原因是 S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中,而P主要存在于其DNA中 。能否利用14C和15N同位素進(jìn)行標(biāo)記?試說明理由: 不能。因為T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA中均含有C和N這兩種元素,這樣無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開 。
雖然艾弗里與赫爾希等人的實驗方法不同,但是實驗的設(shè)計思路卻有共同之處。他們最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路是什么? 設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用 。
一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體,同時進(jìn)行多條肽鏈的合成,其意義是 少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì) 。
豌豆的圓粒種子和皺粒種子的出現(xiàn)說明了基因控制性狀的方式之一是 基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀 。
DNA分子復(fù)制的意義是 通過復(fù)制,將遺傳信息從親代傳給了子代,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性 。
囊性纖維病的發(fā)病原因說明了基因控制生物性狀的途徑之一是 基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 。
原核生物的擬核基因表達(dá)速率往往比真核生物的核基因表達(dá)的速率要快很多,原因是 原核生物基因表達(dá)時轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進(jìn)行,真核生物基因表達(dá)時先完成轉(zhuǎn)錄,再完成翻譯 。
考點1 基因的本質(zhì)
格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗
艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗
T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗
(1)實驗過程
(2)噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的異常分析
①用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌
②用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌
“遺傳物質(zhì)”探索的三種方法
減法 原理:在艾弗里及其同事的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中,每個實驗組特異性地去除了某種物質(zhì)。
同位素標(biāo)記 技術(shù)
①確認(rèn)是DNA還是RNA:標(biāo)記DNA、RNA 特定堿基 ,依據(jù)其是否被消耗確定該病毒的遺傳物質(zhì)——消耗T為DNA,消耗R為RNA。
②確認(rèn)病毒中哪類分子其遺傳作用:分別標(biāo)記病毒組成物質(zhì)——核酸、蛋白質(zhì)中的 特有元素
病毒重組 技術(shù):將一種病毒的 核酸 與另一種病毒的 蛋白質(zhì) 外殼重新組合,得到雜種病毒,再用雜種病毒感染宿主細(xì)胞
DNA的結(jié)構(gòu)
(1)結(jié)構(gòu)圖解
(2)特點
①DNA單鏈上相鄰脫氧核苷酸通過 磷酸二酯鍵 連接。
特殊的,DNA單鏈上相鄰堿基之間通過脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖相連,雙鏈上相鄰堿基之間通過氫鍵相連。
②雙鏈DNA分子中常用公式: A =T、C= G 、A+G= T+C = A+C = T+G 。
③“單鏈中互補堿基之和”占該鏈堿基數(shù)比例 = “雙鏈中互補堿基之和”占雙鏈總堿基數(shù)比例。
④某單鏈不互補堿基之和的比值與其互補鏈的該比值互為 倒數(shù) 。
DNA復(fù)制的分析
場所:主要為 細(xì)胞核 ,其次為葉綠體、線粒體
原料:四種 脫氧核糖核苷酸
兩種重要的酶:圖中a為 DNA聚合酶 ,b為 解旋酶
發(fā)生時期: 有絲分裂前的間期 和 減數(shù)分裂前的間期
子代DNA分開:隨著 著絲粒 分裂,兩條染色單體的分開而分開
合成方向: 5’ -端→ 3’ 端
特點: 半保留 復(fù)制,邊 解旋 邊 復(fù)制 ,多起點分段復(fù)制,雙向復(fù)制
DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因:DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板;堿基互補配對能使復(fù)制準(zhǔn)確進(jìn)行。
在DNA復(fù)制過程中,也可能發(fā)生差錯,即堿基對的增添、缺失或替換——可能引起基因突變。
真核生物DNA快速復(fù)制的原因:多起點分段復(fù)制、雙向復(fù)制。
考法1 考查遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實驗及結(jié)論
(2022?山東模擬)經(jīng)過了幾十年的爭論和實驗,生物遺傳物質(zhì)是什么這個懸而未決的問題得到解決。下列關(guān)于人類在探索遺傳物質(zhì)實驗中的說法,錯誤的是( )
A.格里菲思肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的檢測指標(biāo)有兩個
B.艾弗里的實驗中,向細(xì)胞提取物中添加酶利用了加法原理
C.T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗需分別對蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行同位素標(biāo)記
D.探究煙草花葉病毒遺傳物質(zhì)的實驗需要將病毒的蛋白質(zhì)和RNA分離、純化,分別侵染煙草
【分析】1、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗包括格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗,其中格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌;艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)。
2、T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗步驟:分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌,然后離心,檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。
3、煙草花葉病毒的感染和重建實驗,證明了RNA是遺傳物質(zhì)。
【解答】解:A、格里菲思肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的檢測指標(biāo)有兩個,即是否出現(xiàn)S型菌落、小鼠的存活情況,A正確;
B、艾弗里的實驗中,向細(xì)胞提取物中添加酶利用了減法原理,B錯誤;
C、T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗需分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體,C正確;
D、探究煙草花葉病毒遺傳物質(zhì)的實驗需要將病毒的蛋白質(zhì)和RNA分離、純化,分別侵染煙草,結(jié)果證明RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì),D正確。
故選:B。
【點評】本題考查肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細(xì)菌實驗等,對于此類試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實驗的原理、實驗采用的方法、實驗現(xiàn)象及結(jié)論等,需要考生在平時的學(xué)習(xí)過程中注意積累。
(2022?湖北模擬)同位素標(biāo)記技術(shù)可用于示蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律,下列是科學(xué)家利用同位素標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行科學(xué)研究的敘述,錯誤的是( )
A.向豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞注射3H標(biāo)記的亮氨酸,隨后檢測放射性標(biāo)記的物質(zhì)先后出現(xiàn)在哪些結(jié)構(gòu),研究分泌蛋白合成和運輸?shù)倪^程
B.魯賓和卡門用同位素標(biāo)記H218O、CO2和H2O、C18O2分別提供給植物進(jìn)行光合作用,然后檢測釋放的O2中是否有放射性18O2,研究光合作用中氧氣的來源
C.赫爾希和蔡斯利用35S標(biāo)記的噬菌體和32P標(biāo)記的噬菌體分別侵染細(xì)菌,在新形成的子代噬菌體中檢測有無放射性,證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)
D.梅塞爾森和斯塔爾利用15N標(biāo)記的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含有14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng),不同時刻收集大腸桿菌,利用離心技術(shù)在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA,證明DNA半保留復(fù)制
【分析】用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向,就是同位素標(biāo)記法,同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律。生物學(xué)研究中常用的同位素有的具有放射性,比如14C、32P、3H、35S等,不具有放射性的是穩(wěn)定同位素,比如15N、18O。
【解答】解:A、氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,其元素組成有C、H、O、N等,故科學(xué)家可向豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸,通過檢測放射性標(biāo)記的物質(zhì)在細(xì)胞中出現(xiàn)的部位來探究分泌蛋白形成的過程,A正確;
B、結(jié)合分析可知,18O不屬于放射性元素,B錯誤;
C、噬菌體是由蛋白質(zhì)外殼(元素組成有C、H、O、N、S)和DNA(元素組成為C、H、O、N、P)組成的,故用32P和35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼,侵染大腸桿菌,通過檢測放射性物質(zhì)出現(xiàn)的位置及子代噬菌體是否有放射性,確定了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì),C正確;
D、梅塞爾森和斯塔爾將15N標(biāo)記的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng),收集大腸桿菌并提取DNA,對其密度梯度離心,根據(jù)子代DNA在試管中的位置確定DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,D正確。
故選:B。
【點評】本題考查噬菌體侵染細(xì)菌實驗、光合作用發(fā)現(xiàn)史、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合等相關(guān)知識,對于此類試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實驗的原理、實驗采用的方法、實驗現(xiàn)象及結(jié)論等,需要考生在平時的學(xué)習(xí)過程中注意積累。
(2022?湖南模擬)正常的T4噬菌體侵染大腸桿菌后能使大腸桿菌裂解,當(dāng)T4噬菌體的任何一個位點的DNA片段發(fā)生突變,單獨侵染大腸桿菌時均喪失產(chǎn)生子代的能力,不能使大腸桿菌裂解。為了研究基因與DNA的關(guān)系,研究者做了如圖實驗:利用DNA片段中僅一個位點突變的兩種T4噬菌體同時侵染大腸桿菌,據(jù)此分析下列敘述錯誤的是( )
A.若甲、乙噬菌體同時侵染大腸桿菌使之裂解,說明二者突變基因可能不同
B.若甲、丙噬菌體同時侵染大腸桿菌大多數(shù)不能使之裂解,說明二者突變基因一定不同
C.若甲、乙噬菌體同時侵染大腸桿菌能使之裂解,原因可能是突變的兩個基因之間發(fā)生了片段交換
D.綜合上述所有實驗結(jié)果推測基因是有一定長度的,而不是一個不能再分割的顆粒
【分析】當(dāng)T4噬菌體的任何一個位點的DNA片段發(fā)生突變,單獨侵染大腸桿菌時均不能使大腸桿菌裂解,但甲、乙噬菌體同時侵染大腸桿菌使之裂解,說明這兩種突變型噬菌體體內(nèi)分別含有對方所缺少的正常基因,通過片段互換產(chǎn)生了正常噬菌體。
【解答】解:A、由分析可知,若甲、乙噬菌體同時侵染大腸桿菌使之裂解,說明這兩種突變型噬菌體體內(nèi)分別含有對方所缺少的正?;颍ㄟ^片段互換產(chǎn)生了正常噬菌體,這說明二者突變基因可能不同,A正確;
B、甲、丙噬菌體同時侵染大腸桿菌大多數(shù)不能使之裂解,表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補缺陷,故兩者突變基因相同;少數(shù)能使之裂解原因是兩個突變體的DNA之間發(fā)生片段的交換,使得其中一個噬菌體的DNA擁有了全部的正?;?,從而能裂解大腸桿菌,B錯誤;
C、由題干信息可知,當(dāng)T4噬菌體的任何一個位點的DNA片段發(fā)生突變,單獨侵染大腸桿菌時均喪失產(chǎn)生子代的能力,不能使之裂解,如果兩噬菌體同時侵染后大腸桿菌裂解,說明可能通過片段互換產(chǎn)生了正常噬菌體,具備了產(chǎn)生新的子代噬菌體的能力,C正確;
D、根據(jù)前面的分析可知,如果兩噬菌體同時侵染后大腸桿菌裂解,說明可能通過片段互換產(chǎn)生了正常噬菌體,這說明基因不是一個不能再分割的顆粒,而是有一定長度的,D正確。
故選:B。
【點評】本題結(jié)合圖示考查T4噬菌體侵染大腸桿菌的實驗,意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力,運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力。
經(jīng)典實驗的5個易錯點
肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗僅證明S型菌含有能讓R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的“轉(zhuǎn)化因子”,但不能證明這種“轉(zhuǎn)化因子”是何種物質(zhì)。
由于噬菌體屬于病毒,無細(xì)胞結(jié)構(gòu),所以不能用含放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體。標(biāo)記噬菌體時,首先要標(biāo)記細(xì)菌,即用含放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌,然后用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌,即可完成對噬菌體的標(biāo)記。
噬菌體侵染細(xì)菌的實驗采取了放射性同位素標(biāo)記法,32P和35S分別標(biāo)記的是噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)。實驗結(jié)果中對于放射性的描述是“很高”或“很低”,而不是“有”或者“無”。
用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng),再經(jīng)攪拌、離心,放射性主要在沉淀物中,子代噬菌體部分含32P;而用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì),噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng),再經(jīng)攪拌、離心,放射性主要在上清液,子代噬菌體不含35S。
(5)RNA起遺傳作用僅適用于RNA病毒。因此針對“所有生物”時可描述為“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”。
考法2 考查DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制
(2021?渝中區(qū)校級模擬)下列有關(guān)雙鏈DNA分子的敘述,錯誤的是( )
A.分子中脫氧核糖與磷酸的數(shù)量比為1:1
B.分子中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)之比為1:1
C.分子中磷酸二酯鍵數(shù)目與氫鍵數(shù)目之比為1:1
D.一條單鏈中(A+C)與其互補鏈中(T+G)之比為1:1
【分析】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu):
(1)DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的。
(2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基在內(nèi)側(cè)。
(3)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來,形成堿基對且遵循堿基互補配對原則。
【解答】解:A、組成DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸,一分子脫氧核糖核苷酸是由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基組成的,所以DNA分子中脫氧核糖與磷酸的數(shù)量比為1:1,A正確;
B、由于嘌呤和密啶互補配對,所以DNA分子中嘌呤總數(shù)與崆啶總數(shù)之比為1:1,B正確;
C、A與T之間形成兩個氫鍵,G與C之間形成三個氫鍵,而相鄰兩個脫氧核糖核苷酸之間形成一個磷酸二酯鍵,所以DNA分子中磷酸二酯鍵數(shù)目與氫鍵數(shù)目不相等,C錯誤;
D、因為DNA兩條鏈之間堿基互補,即A=T、G=C,故一條單鏈中(A+C)與其互補鏈中(T+G)之比為1:1,D正確。
故選:C。
【點評】本題考查DNA的結(jié)構(gòu)特點,要求考生識記DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),意在考查考生的理解和運用能力,屬于基礎(chǔ)題。
(2022?涪陵區(qū)校級二模)某同學(xué)利用不同形狀的材料(分別代表五碳糖、磷酸和不同的堿基)制備核苷酸鏈,模擬中心法則部分過程。圖示為模擬過程中的相關(guān)示意圖,下列敘述正確的是( )
A.圖中代表的核苷酸至少有6種,5和10可均代表U
B.若該圖表示DNA結(jié)構(gòu)示意圖,①和②的排列順序代表遺傳信息
C.若模擬DNA復(fù)制過程,則應(yīng)再制備兩條與a、b鏈相同的核苷酸鏈
D.若模擬DNA轉(zhuǎn)錄過程,b鏈代表RNA鏈,則a鏈為編碼鏈
【分析】分析題圖:若圖中表示雙鏈DNA分子的結(jié)構(gòu),其中1代表磷酸,2代表脫氧核糖,3﹣10為含氮堿基;其中A與T之間兩個氫鍵,G與C之間三個氫鍵,圖中3、4、和7、8代表堿基對G和C,5、6和9、10代表堿基對A和T。在DNA復(fù)制過程,a、b鏈都可以作為模板鏈;若該圖模擬DNA轉(zhuǎn)錄過程,b鏈代表RNA鏈,則a鏈為模板鏈,與其互補的DNA鏈為編碼鏈。
【解答】解:A、若該圖可以表示雙鏈DNA分子的結(jié)構(gòu),圖中代表的核苷酸為脫氧核苷酸,共有四種,若模擬DNA轉(zhuǎn)錄過程,則圖中代表的核苷酸至少有4種,5和10所在的核酸鏈一條是RNA鏈,一條是DNA鏈,5和10不能均代表U,A錯誤;
B、若該圖表示DNA結(jié)構(gòu)示意圖,則3﹣10堿基對的排列順序代表遺傳信息,B錯誤;
C、DNA分子的復(fù)制具有半保留的特點,若模擬DNA復(fù)制過程,則應(yīng)再制備兩條與a、b鏈相同的核苷酸鏈,C正確;
D、若模擬DNA轉(zhuǎn)錄過程,b鏈代表RNA鏈,則a鏈為模板鏈,與其互補的DNA鏈為編碼鏈,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識要點,把握知識間內(nèi)在聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力;能運用所學(xué)知識,準(zhǔn)確判斷問題的能力,屬于考綱識記和理解層次的考查。
(2021?上杭縣校級模擬)DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及精準(zhǔn)復(fù)制對生物的遺傳有重要意義。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.細(xì)胞分裂間期,控制解旋酶和DNA聚合酶合成的基因表達(dá)增強
B.X、Y染色體上DNA堿基序列不同,(A+C/(T+G)的值也不同
C.若某DNA中部分A﹣T被C﹣G替換,則該DNA分子的穩(wěn)定性將會發(fā)生變化
D.若DNA與某物質(zhì)結(jié)合后導(dǎo)致其雙鏈不能解旋,則該物質(zhì)會影響DNA復(fù)制和基因表達(dá)
【分析】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu):①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的;②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基在內(nèi)側(cè);③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來,形成堿基對且遵循堿基互補配對原則。
【解答】解:A、在細(xì)胞分裂間期進(jìn)行DNA的復(fù)制,復(fù)制需要解旋酶和 DNA 聚合酶,解旋酶和 DNA 聚合酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),因此相關(guān)酶基因的表達(dá)增強,A正確;
B、X、Y染色體上的 DNA堿基序列不同,但雙鏈DNA分子中A=T,G=C,但在雙鏈DNA分子中(A+C)與(T+G)的比值均為1,B錯誤;
C、DNA中部分A﹣T被C﹣G替換,因C﹣G間有三個氫鍵,而 A﹣T間只有兩個氫鍵,所以突變后 DNA的穩(wěn)定性增強,C正確;
D、DNA的復(fù)制和基因表達(dá)過程中均需要先解旋,DNA雙鏈不能打開,既影響DNA復(fù)制也影響基因的表達(dá),D正確。
故選:B。
【點評】本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,要求考生識記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點,掌握堿基互補配對原則及其應(yīng)用,能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。
(2022?濟(jì)南三模)微衛(wèi)星分子標(biāo)記,又被稱為短串聯(lián)重復(fù)序列或簡單重復(fù)序列,是廣泛分布于真核生物核基因組中的簡單重復(fù)非編碼序列,由 2﹣6個核苷酸組成的串聯(lián)重復(fù)片段構(gòu)成,例如:
DNA單鏈序列①“TTTAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCA…”
DNA單鏈序列②“AAAGACTGACTGACTGACTGACTGACTGACT…”
由于重復(fù)單位的重復(fù)次數(shù)在個體間呈高度變異性并且數(shù)量豐富,因此是普遍使用的 DNA分子標(biāo)記。
下列敘述正確的是( )
A.DNA單鏈序列①②的重復(fù)序列分別為“AGCA”和“GACT”
B.微衛(wèi)星分子標(biāo)記的基因不遵循孟德爾遺傳定律
C.微衛(wèi)星分子標(biāo)記可用于親子鑒定和刑偵領(lǐng)域
D.由于重復(fù)單位的重復(fù)次數(shù)不同,微衛(wèi)星分子標(biāo)記編碼的蛋白質(zhì)在不同個體之間差異很大
【分析】分析題文:DNA單鏈序列①的重復(fù)序列為“AGC”,DNA單鏈序列②的重復(fù)序列“GACT”。
【解答】解:A、DNA單鏈序列①②的重復(fù)序列分別為“AGC”和“GACT”,A錯誤;
B、微衛(wèi)星分子標(biāo)記的基因存在于真核生物核基因組,其遺傳遵循孟德爾遺傳定律,B錯誤;
C、由于重復(fù)單位的重復(fù)次數(shù)在個體間呈高度變異性,因此微衛(wèi)星分子標(biāo)記可用于親子鑒定和刑偵領(lǐng)域,C正確;
D、由于微衛(wèi)星分子標(biāo)記屬于非編碼序列,不編碼蛋白質(zhì),D錯誤。
故選:C。
【點評】本題屬于信息題,考查DNA分子、轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識,要求考生識記DNA分子結(jié)構(gòu)和基因結(jié)構(gòu),明確非編碼序列不編碼蛋白質(zhì),再結(jié)合題干信息準(zhǔn)確答題。
(2022?九龍坡區(qū)校級模擬)將一個不含有放射性同位素標(biāo)記的大腸桿菌(其擬核DNA呈環(huán)狀,共含有m個堿基,其中有a個胸腺嘧啶)放在含有32P﹣胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中,培養(yǎng)一段時間后,檢測到如圖所示的Ⅰ、Ⅱ兩種類型的擬核DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)該實驗結(jié)果的分析,正確的是( )
A.該擬核DNA分子中每個脫氧核糖都與2分子磷酸基團(tuán)相連
B.第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代擬核DNA分子中Ⅰ、Ⅱ兩種類型的比例為1:3
C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n﹣1)×(m﹣a)÷2
D.?dāng)M核DNA分子經(jīng)復(fù)制后分配到兩個細(xì)胞時,其上的基因的遺傳遵循基因的分離定律
【分析】1、DNA的結(jié)構(gòu)特點:
1、DNA是由兩條單鏈組成的,這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
2、DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基排列在內(nèi)側(cè)。
3、兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對,堿基配對具有一定的規(guī)律(堿基互補配對原則:A﹣T,C﹣G)。
2、DNA復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。DNA復(fù)制條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);DNA復(fù)制過程:邊解旋邊復(fù)制;DNA復(fù)制特點:半保留復(fù)制。
【解答】解:A、其擬核DNA呈環(huán)狀,因此該擬核DNA分子中每個脫氧核糖都與2分子磷酸基團(tuán)相連,A正確;
B、第二次復(fù)制會產(chǎn)生4個子代擬核DNA分子,其中有2個Ⅰ類型,2個是Ⅱ類型,因此Ⅰ、Ⅱ兩種類型的比例為1:1,B錯誤;
C、大腸桿菌的擬核DNA呈環(huán)狀,共含有m個堿基,其中有a個胸腺嘧啶,因此有(﹣a)個胞嘧啶,復(fù)制n次,需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n﹣1)(﹣a),C錯誤;
D、大腸桿菌是原核生物,而基因的分離定律適用于真核生物,D錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查DNA復(fù)制有關(guān)計算、基因分離定律適用范圍等相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力。
考點2 基因的表達(dá)
轉(zhuǎn)錄
翻譯
模型一:“微觀”模型
特殊工具: tRNA (轉(zhuǎn)運RNA)
原料: 氨基酸 ,共21種
產(chǎn)物:多肽鏈
場所: 核糖體
范圍:幾乎所有活細(xì)胞
模型二:“宏觀”模型
圖中序號名稱:① mRNA 、② 核糖體 、③ 多肽鏈
數(shù)量關(guān)系:一個mRNA分子相繼結(jié)合 多個 核糖體,同時合成多條肽鏈
方向:從 左 向 右 ,判斷依據(jù):多肽鏈的長短, 長 的翻譯在前
結(jié)果:合成的多個氨基酸序列完全 相同 的多肽,因為模版mRNA 相同
基因表達(dá)的兩種模型
圖1 圖2
圖1中a為 mRNA ,b為 核糖體 ,c為 肽鏈 。圖2中d為 DNA ,f為 RNA聚合酶 ,e為 mRNA 。
①原核生物:轉(zhuǎn)錄和翻譯 同時 進(jìn)行,發(fā)生在 細(xì)胞質(zhì) 中。
②真核生物:先 轉(zhuǎn)錄 ,發(fā)生在細(xì)胞核(主要)中;后 翻譯 ,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。
③多聚核糖體可以提高 翻譯 的效率。
遺傳信息位于 DNA 上,密碼子位于 mRNA 上,反密碼子位于 tRNA 上。
遺傳信息的傳遞過程
基因與性狀的關(guān)系
(1)基因控制生物體性狀的途徑
①直接控制
機理:基因酶的合成代謝過程生物體的性狀
實例:囊性纖維化、鐮狀細(xì)胞貧血
②間接控制
機理:基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀
實例:豌豆的圓粒與皺粒、白化病
(2)細(xì)胞分化
(3)表觀遺傳
(4)基因與性狀的關(guān)系
①一個基因控制 一 種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)
②一個基因控制 多 種性狀(如基因間的相互作用)
③多個基因控制 一 種性狀(如身高、體重等)
④表型= 基因型 + 環(huán)境條件
考法1 結(jié)合基因表達(dá)的過程考查密碼子和反密碼子
(2022?南京模擬)細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I),含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時,存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸),相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子
B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合
C.tRNA分子不存在堿基互補配對形成的氫鍵
D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變
【分析】1、RNA是在細(xì)胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成的,這一過程稱為轉(zhuǎn)錄。當(dāng)細(xì)胞開始合成某種蛋白質(zhì)時,編碼這個蛋白質(zhì)的一段DNA雙鏈將解開,雙鏈的堿基得以暴露,細(xì)胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈的堿基互補配對,在RNA聚合酶的作用下,依次連接,形成一個mRNA分子。
2、mRNA合成以后,就通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),這一過程叫做翻譯。
【解答】解:A、含有CCI反密碼子的tRNA轉(zhuǎn)運甘氨酸,而反密碼子CCI能與mRNA上的三種密碼子(GGU、GGC、GGA)互補配對,即I與U、C、A均能配對,A正確;
B、密碼子與反密碼子之間進(jìn)行堿基互補配對,堿基之間通過氫鍵結(jié)合,B正確;
C、tRNA分子是由單鏈RNA經(jīng)過折疊后形成三葉草的葉形,堿基之間由氫鍵連接,C錯誤;
D、由于密碼子具有簡并性,mRNA中堿基的改變不一定造成所編碼氨基酸的改變,D正確。
故選:C。
【點評】本題考查學(xué)生從題圖中獲取相關(guān)信息,并結(jié)合所學(xué)轉(zhuǎn)錄和翻譯的知識做出正確判斷,屬于理解和應(yīng)用層次的內(nèi)容,難度適中。
(2022?金鳳區(qū)校級三模)某細(xì)胞中有關(guān)物質(zhì)合成如圖,①⑤表示生理過程,Ⅰ、Ⅱ表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。據(jù)圖分析正確的是( )
A.物質(zhì)Ⅱ上的基因遵循孟德爾定律
B.②過程需要脫氧核苷酸做原料
C.圖中③過程核糖體在mRNA上由右向左移動
D.③⑤為同一生理過程,所用密碼子的種類和數(shù)量相同
【分析】分析題圖:圖示含有細(xì)胞核和線粒體,為真核生物細(xì)胞中有關(guān)物質(zhì)合成示意圖,其中①為DNA的復(fù)制過程,②為轉(zhuǎn)錄過程,③為翻譯過程,④為轉(zhuǎn)錄過程,⑤為翻譯過程,Ⅰ為核膜,Ⅱ為線粒體中環(huán)狀DNA分子。
【解答】解:A、物質(zhì)Ⅱ上的基因?qū)儆诩?xì)胞質(zhì)基因,細(xì)胞質(zhì)基因的遺傳不遵循孟德爾定律,A錯誤;
B、②過程表示轉(zhuǎn)錄,需要核糖核苷酸為原料,B錯誤;
C、圖中③過程為翻譯,根據(jù)核糖體上多肽鏈的長度確定,核糖體在mRNA上由右向左移動,C正確;
D、③⑤均為翻譯過程,由于翻譯的模板mRNA不同,所用密碼子的種類不一定相同,密碼子的數(shù)量也不一定相同,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題結(jié)合圖解,考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識,能正確分析題圖,再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項。
(2021秋?廣東月考)科研人員測定某噬菌體單鏈DNA的序列,得到其編碼蛋白質(zhì)的一些信息,如圖所示。據(jù)此作出的分析,不正確的是( )
A.一個堿基對替換可能引起兩種蛋白質(zhì)發(fā)生改變
B.圖中結(jié)構(gòu)能使有限的堿基攜帶更多的遺傳信息
C.該噬菌體的DNA分子中嘌呤堿基數(shù)一定等于嘧啶堿基數(shù)
D.纈氨酸(Val)至少有三種密碼子,表明了密碼子具有簡并性
【分析】1、有關(guān)密碼子,考生可從以下幾方面把握:
(1)概念:密碼子是mRNA上相鄰的3個堿基;
(2)種類:64種,其中有3種是終止密碼子;
(3)特點:一種密碼子只能編碼一種氨基酸,但一種氨基酸可能由一種或多種密碼子編碼;密碼子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遺傳密碼。
2、分析題圖:圖示為噬菌體單鏈DNA的序列,圖中D基因與E基因重疊。
【解答】解:A、由于D基因與E基因重疊,所以一個堿基對替換可能引起兩種蛋白質(zhì)發(fā)生改變,A正確;
B、由圖可知,E基因和D基因有重復(fù)序列,因此圖中結(jié)構(gòu)能使有限的堿基攜帶更多的遺傳信息,B正確;
C、由于是噬菌體單鏈DNA的序列,所以分子中嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù),C錯誤;
D、纈氨酸(Val)至少有三種密碼子,表明了密碼子具有簡并性,D正確。
故選:C。
【點評】本題結(jié)合圖解,考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和反應(yīng),要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件等基礎(chǔ)知識,掌握密碼子的概念及特點,能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題。
DNA存在的部位都可以發(fā)生復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的過程,如細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核等。
轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物:除了mRNA外,還有tRNA和rRNA,但攜帶遺傳信息的只有mRNA。3種RNA分子都參與翻譯過程,但是作用不同。
并非所有的密碼子都能決定氨基酸,3種終止密碼子不能決定氨基酸,也沒有與之對應(yīng)的tRNA。tRNA上有很多個堿基,并非只有3個,只是構(gòu)成反密碼子的堿基是3個,一個tRNA上只有一個反密碼子。
密碼子具有簡并性,一方面有利于提高翻譯速度;另一方面可增強容錯性,減少蛋白質(zhì)或性狀差錯。
哺乳動物成熟紅細(xì)胞中無細(xì)胞核和細(xì)胞器,不能進(jìn)行DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。
考法2 以模式圖形式考查基因表達(dá)的過程
(2022?中原區(qū)校級模擬)如圖表示真核生物細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程,其中1、2、3分別代表相關(guān)過程。下列敘述正確的是( )
A.參與過程3的RNA有三種,均不存在堿基互補配對現(xiàn)象
B.過程1主要發(fā)生在細(xì)胞核,需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
C.若過程3翻譯出多種蛋白質(zhì),可能由于一條mRNA上有多個起始密碼子
D.圖中2、3為核基因的表達(dá)過程,可同時進(jìn)行
【分析】分析題圖:圖示為真核生物細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程,其中1表示DNA分子的自我復(fù)制;2表示轉(zhuǎn)錄過程;3表示翻譯過程。
【解答】解:A、據(jù)圖分析,3翻譯過程中,RNA有三種,tRNA一端三個堿基稱為反密碼子,反密碼子要與mRNA上的密碼子互補配對,,A錯誤;
B、1表示DNA分子的自我復(fù)制,場所主要是細(xì)胞核,需要解旋酶和DNA聚合酶的催化,B錯誤;
C、若3過程翻譯出多種蛋白質(zhì)可能由于一條mRNA上有多個起始密碼,C正確;
D、圖示2表示轉(zhuǎn)錄過程,3表示翻譯過程,在真核細(xì)胞中,轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中,翻譯主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中,不能同時進(jìn)行,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,重點考查轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識,要求考生識記轉(zhuǎn)運RNA的種類及特點,能根據(jù)題干要求作出準(zhǔn)確的判斷。
(2022?襄城區(qū)校級四模)2022年1月,Nature期刊發(fā)表了衰老與核糖體功能關(guān)系的研究成果。隨年齡的增長,核糖體“暫?!钡脑黾訉?dǎo)致RQC機制超負(fù)荷(RQC是指為防止錯誤折疊的多肽鏈持續(xù)積累,細(xì)胞激活特有的監(jiān)控機制,降解mRNA以及異常的多肽)。研究發(fā)現(xiàn)新生肽鏈的折疊在合成早期即開始,隨肽鏈的延伸同時進(jìn)行折疊??茖W(xué)家構(gòu)建了如圖所示的酵母細(xì)胞研究模型,下列說法錯誤的是( )
A.核糖體能按照mRNA的指令將遺傳密碼轉(zhuǎn)換成氨基酸序列
B.衰老的酵母模型表現(xiàn)出RQC機制超負(fù)荷,多肽聚集增加
C.衰老的酵母細(xì)胞能通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)RQC保護(hù)機制
D.新生肽鏈的折疊與組成肽鏈的氨基酸序列密切相關(guān)
【分析】翻譯是指以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)的過程。
(1)翻譯的場所:細(xì)胞質(zhì)的核糖體上。
(2)翻譯的本質(zhì):把DNA上的遺傳信息通過mRNA轉(zhuǎn)化成為蛋白質(zhì)分子上氨基酸的特定排列順序。
【解答】解:A、核糖體是翻譯的場所,其能按照mRNA的指令將遺傳密碼轉(zhuǎn)換成氨基酸序列,A正確;
B、衰老的酵母細(xì)胞內(nèi)核糖體“暫?!钡脑黾訉?dǎo)致RQC機制超負(fù)荷,所以其模型表現(xiàn)出RQC機制超負(fù)荷,多肽聚集增加,B正確;
C、衰老的酵母細(xì)胞內(nèi)核糖體“暫?!钡脑黾訉?dǎo)致RQC機制超負(fù)荷,說明其通過正反饋調(diào)節(jié)RQC保護(hù)機制,C錯誤;
D、新生肽鏈的折疊與組成肽鏈的氨基酸序列密切相關(guān),形成特定的結(jié)構(gòu),D正確。
故選:C。
【點評】本題考查核糖體和翻譯的相關(guān)知識,要求考生識記細(xì)胞中衰老與核糖體功能關(guān)系和翻譯的過程,能結(jié)合題干信息準(zhǔn)確判斷各選項,屬于考綱識記和理解層次的考查。
考法3 中心法則及基因控制性狀的途徑
(2022?中原區(qū)校級模擬)人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。依據(jù)中心法則(如圖),則下列相關(guān)敘述正確的是( )
①HIV侵染細(xì)胞時,病毒中的蛋白質(zhì)也能進(jìn)入宿主細(xì)胞;
②合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過d、b、c環(huán)節(jié);
③通過d形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上;
④d和e過程需要的原料分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸;
⑤HIV的遺傳信息傳遞中只有A﹣U的配對,不存在A﹣T的配對;
A.2項B.3項C.4項D.5項
【分析】分析題圖:圖中a表示DNA的復(fù)制過程;b表示轉(zhuǎn)錄過程;c表示翻譯過程,d表示逆轉(zhuǎn)錄過程;e表示RNA的復(fù)制過程。
【解答】解:①HIV侵染細(xì)胞時,整個病毒都進(jìn)入宿主細(xì)胞,因此病毒中的蛋白質(zhì)也能進(jìn)入宿主細(xì)胞,①正確;
②由于人類免疫缺陷病毒(HIV) 攜帶的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板,需要經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄過程形成DNA,然后再通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程形成蛋白質(zhì)外殼,即至少要通過圖中的dbc環(huán)節(jié)完成,②正確;
③HIV的遺傳物質(zhì)RNA,經(jīng)d逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA可整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上,③正確;
④d為逆轉(zhuǎn)錄過程,該過程需要的原料是脫氧核苷酸,e為RNA復(fù)制過程,該過程需要的原料是核糖核苷酸,④正確;
⑤HIV逆轉(zhuǎn)錄過程中存在A﹣T的配對,⑤錯誤。
故選:C。
【點評】本題結(jié)合圖解,考查中心法則的相關(guān)知識,要求考生識記中心法則及其發(fā)展,要求考生識記中心法則的主要內(nèi)容及后人對其進(jìn)行的補充和完善,能正確分析題圖,再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。
(2022?中原區(qū)校級模擬)如圖為基因與性狀的關(guān)系示意圖,下列敘述錯誤的是( )
A.控制性狀F、G的基因是非等位基因,它們的遺傳遵循基因的自由組合定律
B.一個基因可以影響和控制一種或多種性狀,多個基因可以影響和控制一種性狀
C.基因?qū)π誀畹目刂瓶梢酝ㄟ^控制酶的合成間接控制,也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制
D.基因?qū)π誀畹目刂撇⒉皇墙^對的,也受環(huán)境因素的影響
【分析】1、生物的性狀由基因和環(huán)境共同決定的,基因型相同的個體表現(xiàn)型不一定相同,表現(xiàn)型相同的個體基因型也不一定相同。
2、基因控制生物的性狀,基因?qū)π誀畹目刂仆緩剑孩倩蚩梢酝ㄟ^控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀;②基因可以通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀;基因與性狀不是簡單的線性關(guān)系,大多數(shù)情況下,一個基因控制一個性狀,有的情況下,一個基因與多個性狀有關(guān),一個性狀也可能由多個基因共同控制;基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境相互作用,精細(xì)地調(diào)節(jié)生物的性狀。
3、表觀遺傳:指DNA序列不發(fā)生變化,但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變,即基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變,如DNA的甲基化。
DNA的甲基化:生物基因的堿基序列沒有變化,但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,抑制了基因的表達(dá),進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代,使后代出現(xiàn)同樣的表型
【解答】解:A、控制性狀F、G的基因,它們位于同一條染色體上,它們的遺傳不遵循自由組合定律,A錯誤;
B、基因與性狀不是簡單的線性關(guān)系,大多數(shù)情況下,一個基因控制一個性狀,有的情況下,一個基因與多個性狀有關(guān),一個性狀也可能由多個基因共同控制,B正確;
C、基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀,基因也可以通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀,C正確;
D、生物的性狀由基因和環(huán)境共同決定的,基因?qū)π誀畹目刂撇⒉皇墙^對的,也受環(huán)境因素的影響,D正確。
故選:A。
【點評】本題主要考查基因與性狀之間的關(guān)系,意在考查考生的識圖能力和理解所學(xué)知識要點,把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力,能夠運用所學(xué)知識,對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷,難度適中。
(2022?奎文區(qū)校級一模)在一個蜂群中,少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王,而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食則發(fā)育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶,能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王,這與取食蜂王漿有相同的效果。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以與鳥嘌呤配對
B.DNA甲基化本質(zhì)上是一種基因突變,從而導(dǎo)致性狀改變
C.蜂王漿可能會使蜂王細(xì)胞中DNMT3基因的表達(dá)水平下降
D.DNA甲基化可能干擾了RNA聚合酶對DNA相關(guān)區(qū)域的作用
【分析】DNA甲基化為DNA化學(xué)修飾的一種形式,能夠在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現(xiàn)。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變,從而控制基因表達(dá)。
【解答】解:A、DNA甲基化并不會影響DNA的復(fù)制,故胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以與鳥嘌呤配對,A正確;
B、DNA甲基化并沒有改變基因的堿基序列,沒有發(fā)生基因突變,B錯誤;
C、敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王,這與取食蜂王漿有相同的效果,說明蜂王漿可能會使蜂王細(xì)胞中DNMT3基因的表達(dá)水平下降,C正確;
D、DNA甲基化后可能干擾了RNA聚合酶等對DNA部分區(qū)域的識別和結(jié)合,使得基因的表達(dá)有差異,D正確。
故選:B。
【點評】本題考查表觀遺傳的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力。
考法4 細(xì)胞分裂、分化與基因表達(dá)的關(guān)系
(2022?威海二模)研究表明轉(zhuǎn)錄因子STOP1和酸脅迫均能影響根分生組織的大小。研究人員將WT(野生型)和stpl(STOP1功能缺失的突變體)種子分別點播到pH為4.3(酸脅迫條件)和pH為5.8(正常條件)的培養(yǎng)基上,一段時間后統(tǒng)計不同條件下根分生組織細(xì)胞數(shù)目,結(jié)果如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.STOP1功能缺失導(dǎo)致根分生組織細(xì)胞數(shù)目減少
B.酸脅迫抑制根分生組織細(xì)胞數(shù)目增多
C.酸脅迫條件下STOP1功能缺失對根分生組織增殖的抑制作用減弱
D.STOP1和酸脅迫可能通過影響細(xì)胞分裂素信號輸出從而影響根分生組織的大小
【分析】柱形圖分析:與pH為5.8(正常條件)的培養(yǎng)基相比,pH為4.3(酸脅迫條件)的培養(yǎng)基上WT和stpl根分生組織細(xì)胞數(shù)目都減少,說明酸脅迫條件抑制根分生組織細(xì)胞的分裂。WT和stpl比較,stpl根分生組織細(xì)胞數(shù)目減少。
【解答】解:A、由柱形圖可知,STOP1功能缺失導(dǎo)致根分生組織細(xì)胞數(shù)目少于同等條件下的WT,A正確;
B、由柱形圖分析可知,酸脅迫抑制根分生組織細(xì)胞的分裂,進(jìn)而影響細(xì)胞數(shù)目增多,B正確;
C、由柱形圖可知,酸脅迫條件下STOP1功能缺失對根分生組織增殖的抑制作用增強,C錯誤;
D、STOP1和酸脅迫都會導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)目減少,原因可能是通過影響細(xì)胞分裂素信號輸出從而影響根分生組織的分裂,D正確。
故選:C。
【點評】本題結(jié)合柱形圖,考查基因控制蛋白質(zhì)合成及植物激素調(diào)節(jié)的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生分析表格提取有效信息的能力;能理解所學(xué)知識的要點,綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力。
(2022?平邑縣一模)心肌細(xì)胞不能增殖,基因ARC在心肌細(xì)胞中特異性表達(dá),抑制其凋亡,以維持正常數(shù)量。細(xì)胞中某些基因轉(zhuǎn)錄形成的前體RNA經(jīng)過加工過程中會產(chǎn)生許多非編碼RNA,如miR﹣223(鏈狀),HRCR(環(huán)狀)。下列說法正確的是( )
A.圖示中T1、T2、T3合成結(jié)束后的肽鏈氨基酸序列不同
B.核酸雜交分子1和2的形成原理是堿基互補配對原則,但二者存在不同的配對方式
C.促進(jìn)基因miR﹣223的表達(dá),有利于抑制心肌細(xì)胞的凋亡
D.HRCR可以吸附miRNA且miRNA越短越容易被吸附
【分析】分析題圖:①過程是轉(zhuǎn)錄過程,以一條DNA鏈為模板,合成mRNA;②過程是翻譯過程,以單鏈mRNA為模板,合成蛋白質(zhì)。其中mRNA可與miR﹣233結(jié)合形成核酸雜交分子1,miR﹣233可與HRCR結(jié)合形成核酸雜交分子2。
【解答】解:A、過程②為翻譯過程,模板為同一條mRNA,故最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸序列相同,A錯誤;
B、核酸雜交分子1和2都是RNA和RNA雜交,形成原理是堿基互補配對原則,配對方式都是A﹣U、C﹣G,B錯誤;
C、促進(jìn)基因miR﹣223的表達(dá),形成核酸雜交分子1,凋亡抑制因子合成減少,促進(jìn)心肌細(xì)胞的凋亡,C錯誤;
D、鏈狀小RNA越短越容易被HRCR吸附,這是因為其堿基數(shù)目少,特異性弱,更容易與HRCR結(jié)合,D正確。
故選:D。
【點評】本題結(jié)合圖解,考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識,能正確分析題圖,再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題。
細(xì)胞分裂、分化與DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的關(guān)系
①分裂的細(xì)胞能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。
②細(xì)胞分化過程及分化成熟的細(xì)胞只能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯,不進(jìn)行DNA復(fù)制。
同一個體不同體細(xì)胞中核DNA、mRNA與蛋白質(zhì)的關(guān)系
①核DNA相同。不同體細(xì)胞都是由受精卵分裂分化形成的,故核DNA相同。
②由于基因的選擇性表達(dá),不同細(xì)胞含有的mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同。
(2022?重慶)下列發(fā)現(xiàn)中,以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為理論基礎(chǔ)的是( )
A.遺傳因子控制性狀B.基因在染色體上
C.DNA是遺傳物質(zhì)D.DNA半保留復(fù)制
【分析】1、DNA分子復(fù)制的特點:半保留復(fù)制;邊解旋邊復(fù)制。
2、DNA分子復(fù)制的場所:細(xì)胞核、線粒體和葉綠體。
3、DNA分子復(fù)制的過程:
①解旋:在解旋酶的作用下,把兩條螺旋的雙鏈解開。
②合成子鏈:以解開的每一條母鏈為模板,以游離的四種脫氧核苷酸為原料,遵循堿基互補配對原則,在有關(guān)酶的作用下,各自合成與母鏈互補的子鏈。
③形成子代DNA:每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。從而形成2個與親代DNA完全相同的子代DNA分子。
4、DNA分子復(fù)制的時間:有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。
①假說﹣演繹法:在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問題以后,通過推理和想像提出解釋問題的假說,根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論。如果實驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符,就證明假說是正確的,反之,則說明假說是錯誤的。例如孟德爾的豌豆雜交實驗、摩爾根研究的伴性遺傳等。
②類比推理法:類比推理指是根據(jù)兩個或兩類對象在某些屬性上相同,推斷出它們在另外的屬性上(這一屬性已為類比的一個對象所具有,另一個類比的對象那里尚未發(fā)現(xiàn))也相同的一種推理。薩頓的假說“基因在染色體上”運用了類比推理法。
③模型構(gòu)建法:模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認(rèn)識對象所做的一種簡化的概括性的描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具體的實物或其它形象化的手段,有的則抽象的形式來表達(dá)。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。以實物或圖畫形式直觀的表達(dá)認(rèn)識對象的特征,這種模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,就是物理模型。
【解答】解:A、孟德爾提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的,總結(jié)出了分離定律,A錯誤;
B、薩頓根據(jù)基因與染色體的平行關(guān)系,運用類比推理法得出基因位于染色體上的推論,B錯誤;
C、赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì),后來科學(xué)家又通過實驗提出了DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì),C錯誤;
D、沃森和克里克成功構(gòu)建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,并進(jìn)一步提出了DNA半保留復(fù)制的假說,D正確;
故選:D。
【點評】本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)和DNA分子的復(fù)制的關(guān)系,要求同學(xué)們能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。
(2021?山東)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,將含有基因修飾系統(tǒng)的T﹣DNA插入到水稻細(xì)胞M的某條染色體上,在該修飾系統(tǒng)的作用下,一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁,脫氨基過程在細(xì)胞M中只發(fā)生一次。將細(xì)胞M培育成植株N。下列說法錯誤的是( )
A.N的每一個細(xì)胞中都含有T﹣DNA
B.N自交,子一代中含T﹣DNA的植株占
C.M經(jīng)n(n≥1)次有絲分裂后,脫氨基位點為A﹣U的細(xì)胞占
D.M經(jīng)3次有絲分裂后,含T﹣DNA且脫氨基位點為A﹣T的細(xì)胞占
【分析】根據(jù)題干信息“含有基因修飾系統(tǒng)的T﹣DNA插入到水稻細(xì)胞M的某條染色體上,在該修飾系統(tǒng)的作用下,一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁,脫氨基過程在細(xì)胞M中只發(fā)生一次”,所以M細(xì)胞含有T﹣DNA,且該細(xì)胞的脫氨基位點由C﹣G對變?yōu)閁﹣G對,DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制,原料為脫氧核苷酸(A、T、C、G)。
【解答】解:A、N是由M細(xì)胞形成的,在形成過程中沒有DNA的丟失,由于T﹣DNA插入到水稻細(xì)胞M的某條染色體上,所以M細(xì)胞含有T﹣DNA,因此N的每一個細(xì)胞中都含有T﹣DNA,A正確;
B、N植株的一條染色體中含有T﹣DNA,可以記為+,因此N植株關(guān)于是否含有T﹣DNA的基因型記為+﹣,如果自交,則子代中相關(guān)的基因型為++:+﹣:﹣﹣=1:2:1,有的植株含T﹣DNA,B正確;
C、M中只有1個DNA分子上的單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁,所以復(fù)制n次后,產(chǎn)生的子細(xì)胞有2n個,但脫氨基位點為A﹣U的細(xì)胞的只有1個,所以這種細(xì)胞的比例為,C正確;
D、如果M經(jīng)3次有絲分裂后,形成子細(xì)胞有8個,由于M細(xì)胞DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁,所以是G和U配對所以復(fù)制三次后,有4個細(xì)胞脫氨基位點為C﹣G,3個細(xì)胞脫氨基位點為A﹣T,1個細(xì)胞脫氨基位點為U﹣A,因此含T﹣DNA且脫氨基位點為A﹣T的細(xì)胞占,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查DNA復(fù)制,意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識要點,把握知識間內(nèi)在聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力;能運用所學(xué)知識,準(zhǔn)確判斷問題的能力,屬于考綱識記和理解層次的考查.
(2021?山東)我國考古學(xué)家利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了一種類似磁鐵的“引子”,成功將極其微量的古人類DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識別并分離出來,用于研究人類起源及進(jìn)化。下列說法正確的是( )
A.“引子”的徹底水解產(chǎn)物有兩種
B.設(shè)計“引子”的DNA序列信息只能來自核DNA
C.設(shè)計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列
D.土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA可直接與“引子”結(jié)合從而被識別
【分析】DNA分子的穩(wěn)定性,主要表現(xiàn)在DNA分子具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu);DNA分子的多樣性主要表現(xiàn)為構(gòu)成DNA分子的四種脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序;DNA分子的特異性主要表現(xiàn)為每個DNA分子都有特定的堿基序列。
【解答】解:A、“引子”的徹底水解產(chǎn)物有6種,分別是脫氧核糖、磷酸和A、T、C、G4種堿基,A錯誤;
B、由于線粒體中也含有DNA,因此設(shè)計“引子”的DNA序列信息還可以來自線粒體DNA,B錯誤;
C、根據(jù)題干信息“利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了引子”,說明設(shè)計“引子”前不需要知道古人類的DNA 序列,C正確;
D、土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA需要經(jīng)過提取,且在體外經(jīng)過加熱解旋后,才能與“引子”結(jié)合,而不能直接與引子結(jié)合,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查DNA分子的特異性,考查了學(xué)生獲取信息的能力和分析理解能力,具有一定的難度。
(2021?乙卷)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中,無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實驗,結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識所做的下列推測中,不合理的是( )
A.與R型菌相比,S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)
B.S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
C.加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響
D.將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合,可以得到S型菌
【分析】肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗
(1)研究者:1928年,英國科學(xué)家格里菲思.
(2)實驗材料:S型和R型肺炎雙球菌、小鼠.
(3)實驗原理:S型肺炎雙球菌使小鼠患敗血病死亡;R型肺炎雙球菌是無毒性的.
(4)實驗過程:
①將無毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi),小鼠不死亡.
②將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡.
③將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi),小鼠不死亡.
④將無毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后,注射到小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡.
實驗過程如下圖所示:
(5)結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有“轉(zhuǎn)化因子”,促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌.
【解答】解:A、S菌有莢膜,R菌無莢膜;S型肺炎雙球菌使小鼠患敗血病死亡,R型肺炎雙球菌是無毒性的。與R型菌相比,S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān),A正確;
B、無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌,而加熱能使S菌蛋白質(zhì)變性失活,推測S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,B正確;
C、加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失,但是仍然能使R菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾菌,可推測S菌的DNA功能可能不受影響,C正確;
D、將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后,功能喪失,將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合,可能得不到S型菌,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查了R菌和S菌的轉(zhuǎn)化實驗,意在考查考生對于課本經(jīng)典實驗的掌握情況,難度適中。
(2022?重慶)研究發(fā)現(xiàn)在野生型果蠅幼蟲中降低lint基因表達(dá),能影響另一基因inr的表達(dá)(如圖),導(dǎo)致果蠅體型變小等異常。下列敘述錯誤的是( )
A.lint基因的表達(dá)對inr基因的表達(dá)有促進(jìn)作用
B.提高幼蟲lint基因表達(dá)可能使其體型變大
C.降低幼蟲inr基因表達(dá)可能使其體型變大
D.果蠅體型大小是多個基因共同作用的結(jié)果
【分析】生物的特征是由遺傳物質(zhì)決定的,生物的某個具體性狀是由基因控制的?;蚴菦Q定生物性狀的最小單位。
【解答】解:A、對比野生型果蠅幼蟲的inr的表達(dá)量可知,降低lint基因表達(dá)后,幼蟲體內(nèi)的inr基因的表達(dá)量顯著上升,說明lint基因的表達(dá)對inr基因的表達(dá)有抑制作用,A錯誤;
BC、根據(jù)題干信息可知,inr的表達(dá)量增加后“導(dǎo)致果蠅體型變小”,可推測提高幼蟲lint基因表達(dá),inr的表達(dá)量下降,進(jìn)而可能使果蠅體型變大,B正確,C正確;
D、由以上分析可知,果蠅體型大小與lint基因和inr基因都有關(guān),說明果蠅體型大小是多個基因共同作用的結(jié)果,D正確。
故選:A。
【點評】本題主要考查基因與性狀的關(guān)系,旨在考查考生讀取題圖信息,結(jié)合題干信息綜合分析、推理的能力。
(2022?河北)關(guān)于中心法則相關(guān)酶的敘述,錯誤的是( )
A.RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶催化反應(yīng)時均遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶均由核酸編碼并在核糖體上合成
C.在解旋酶協(xié)助下,RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉(zhuǎn)錄合成多種RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在體外發(fā)揮催化作用
【分析】中心法則中酶的作用:
1、DNA連接酶:主要是連接DNA片段之間的磷酸二酯鍵,起連接作用,在基因工程中起作用。
2、DNA聚合酶:主要是連接DNA片段與單個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,在DNA復(fù)制中起做用。
3、限制性核酸內(nèi)切酶:從DNA鏈的內(nèi)部進(jìn)行切割,分為限制性內(nèi)切酶和非限制性內(nèi)切酶。
4、逆轉(zhuǎn)錄酶:依賴于RNA的DNA聚合酶,既可以用DNA為模板,也可以用RNA為模板進(jìn)行互補鏈的合成?;蚬こ讨兄饕δ苁抢谜婧薽RNA為模板反轉(zhuǎn)錄cDNA,用來建立cDNA文庫,進(jìn)而分離為特定蛋白質(zhì)編碼的基因。
5、RNA聚合酶:主要連接RNA片段之間的磷酸二酯鍵,用于轉(zhuǎn)錄使DNA雙鏈分開以及某條DNA單鏈轉(zhuǎn)錄出RNA,其結(jié)合位點在DNA上。
【解答】解:A、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶催化反應(yīng)時均遵循堿基互補配對原則,在轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄的過程中會與模板鏈形成氫鍵,A正確;
B、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)以核酸編碼并在核糖體上合成,B正確;
C、RNA聚合酶具有解旋功能,故不需要解旋酶的參與,即可以單鏈DNA為模板轉(zhuǎn)錄合成多種RNA,C錯誤;
D、DNA聚合酶和RNA聚合酶在生物體內(nèi)和體外均能發(fā)揮催化作用,D正確。
故選:C。
【點評】本題考查了DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶和逆轉(zhuǎn)錄酶的知識,要求考生熟記相關(guān)知識點,能根據(jù)題干有效信息,再結(jié)合選項作出準(zhǔn)確的回答。
(2021?重慶)科學(xué)家建立了一個蛋白質(zhì)體外合成體系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液)。在盛有該合成體系的四支試管中分別加入苯丙氨酸、絲氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后,發(fā)現(xiàn)只有加入苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多肽鏈。下列敘述錯誤的是( )
A.合成體系中多聚尿嘧啶核苷酸為翻譯的模板
B.合成體系中的細(xì)胞提取液含有核糖體
C.反密碼子為UUU的tRNA可攜帶苯丙氨酸
D.試管中出現(xiàn)的多肽鏈為多聚苯丙氨酸
【分析】1.轉(zhuǎn)錄過程以四種核糖核苷酸為原料,以DNA分子的一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2.翻譯過程以氨基酸為原料,以轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生的mRNA為模板,在酶的作用下,消耗能量產(chǎn)生多肽鏈。多肽鏈經(jīng)過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質(zhì)。
【解答】解:A、翻譯過程以氨基酸為原料,以轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生的mRNA為模板,所以在人工合成體系中多聚尿嘧啶核苷酸為翻譯的模板,A正確;
B、翻譯需要核糖體的參與,所以人工合成體系中的細(xì)胞提取液含有核糖體,才能開始翻譯過程,B正確;
C、該實驗不能證明苯丙氨酸的反密碼子是UUU,題目中并未描述關(guān)于密碼子與反密碼子的信息,C錯誤;
D、加入苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈,因此,該實驗說明在多聚尿嘧啶序列編碼的指導(dǎo)下合成了苯丙氨酸組成的肽鏈,D正確。
故選:C。
【點評】本題主要考查密碼子的破譯內(nèi)容,考生需掌握相關(guān)知識,才能準(zhǔn)確答題。
(2021?重慶)基因編輯技術(shù)可以通過在特定位置加入或減少部分基因序列,實現(xiàn)對基因的定點編輯。對月季色素合成酶基因進(jìn)行編輯后,其表達(dá)的酶氨基酸數(shù)量減少,月季細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生改變的是( )
A.基因的結(jié)構(gòu)與功能B.遺傳物質(zhì)的類型
C.DNA復(fù)制的方式D.遺傳信息的流動方向
【分析】基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段。
【解答】解:A、根據(jù)題干信息分析,對月季色素合成酶基因進(jìn)行編輯后,其表達(dá)的酶氨基酸數(shù)量減少,說明該技術(shù)可能改變了月季細(xì)胞內(nèi)基因的堿基序列,從而改變了基因的結(jié)構(gòu)與功能,A正確;
B、月季細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)的類型不變,仍然是DNA,B錯誤;
C、月季細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制的方式不變,C錯誤;
D、月季細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的流動方向不變,D錯誤。
故選:A。
【點評】本題主要考查基因與形狀之間的關(guān)系,考生需掌握相關(guān)知識,才能準(zhǔn)確答題。
(2021?河北)關(guān)于基因表達(dá)的敘述,正確的是( )
A.所有生物基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼
B.DNA雙鏈解開,RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動到終止密碼子時停止轉(zhuǎn)錄
C.翻譯過程中,核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性
D.多肽鏈的合成過程中,tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息
【分析】1、轉(zhuǎn)錄過程以四種核糖核苷酸為原料,以DNA分子的一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻譯過程以氨基酸為原料,以轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生的mRNA為模板,在酶的作用下,消耗能量產(chǎn)生多肽鏈。多肽鏈經(jīng)過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質(zhì)。
【解答】解:A、RNA病毒基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由RNA編碼,A錯誤;
B、DNA雙鏈解開,RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動到終止子時停止轉(zhuǎn)錄,而終止密碼子在mRNA上,B錯誤;
C、翻譯過程中,核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性,C正確;
D、多肽鏈的合成過程中,tRNA讀取mRNA上部分堿基序列信息,如tRNA不讀取終止密碼子,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,意在考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解與掌握程度,難度適中。
(2021?河北)許多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機理。下列敘述不正確的是( )
A.羥基脲處理后,腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都出現(xiàn)原料匱乏
B.放線菌素D處理后,腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制
C.阿糖胞苷處理后,腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸
D.將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響
【分析】DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較如下:
【解答】解:A、羥基脲只阻止脫氧核糖核苷酸的合成,所以羥基脲處理后,腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制會出現(xiàn)原料匱乏,但轉(zhuǎn)錄過程需要的原料是核糖核苷酸,因而不會出現(xiàn)原料匱乏,A錯誤;
B、放線菌素D抑制DNA的模板功能,而DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都需要DNA作模板,所以放線菌素D處理后,腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制,B正確;
C、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性,而DNA聚合酶催化DNA子鏈的合成,所以阿糖胞苷處理后,腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸,C正確;
D、三種藥物能抑制腫瘤細(xì)胞中DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,所以將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響,D正確。
故選:A。
【點評】本題考查遺傳信息傳遞過程的相關(guān)知識,意在考查考生對遺傳信息傳遞過程的知識的要點的理解,具有識記、思維的能力。
(多選)(2022?河北)人染色體DNA中存在串聯(lián)重復(fù)序列,對這些序列進(jìn)行體外擴(kuò)增、電泳分離后可得到個體的DNA指紋圖譜。該技術(shù)可用于親子鑒定和法醫(yī)學(xué)分析。下列敘述錯誤的是( )
A.DNA分子的多樣性、特異性及穩(wěn)定性是DNA鑒定技術(shù)的基礎(chǔ)
B.串聯(lián)重復(fù)序列在父母與子女之間的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律
C.指紋圖譜顯示的DNA片段屬于人體基礎(chǔ)代謝功能蛋白的編碼序列
D.串聯(lián)重復(fù)序列突變可能會造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯誤
【分析】1、DNA分子的多樣性:構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種,配對方式僅2種,但其數(shù)目卻可以成千上萬,更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化,從而決定了DNA分子的多樣性(n對堿基可形成4n種)。
2、DNA分子的特異性:每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序,而特定的排列順序代表著遺傳信息,所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息,這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。
3、DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4、基因在結(jié)構(gòu)上分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分。非編碼區(qū)不能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)信使RNA,不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的區(qū)段叫做非編碼區(qū)。編碼區(qū)是能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的基因片段,能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。
【解答】解:A、由分析可知,DNA分子的多樣性、特異性及穩(wěn)定性是DNA鑒定技術(shù)的基礎(chǔ),A正確;
B、串聯(lián)重復(fù)序列存在于細(xì)胞核中,故在父母與子女之間的遺傳遵循孟德爾遺傳定律,B錯誤;
C、指紋圖譜顯示的DNA片段是一段串聯(lián)重復(fù)的序列,不屬于人體基礎(chǔ)代謝功能蛋白的編碼序列,C錯誤;
D、由題意可知“人染色體DNA中存在串聯(lián)重復(fù)序列,對這些序列進(jìn)行體外擴(kuò)增、電泳分離后可得到個體的DNA指紋圖譜,該技術(shù)可用于親子鑒定和法醫(yī)學(xué)分析”,如果串聯(lián)重復(fù)序列突變,可能會造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯誤,D正確。
故選:BC。
【點評】本題考查了基因結(jié)構(gòu)、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,要求考生熟記相關(guān)知識點,能根據(jù)題干有效信息,再結(jié)合選項作出準(zhǔn)確的回答。
生物種類
遺傳信息的傳遞過程
DNA病毒,如T2噬菌體
復(fù)制型RNA病毒,如煙草花葉病毒
逆轉(zhuǎn)錄病毒,如艾滋病病毒
細(xì)胞生物
增殖細(xì)胞
不增殖細(xì)胞
DNAeq \(――→,\s\up16(轉(zhuǎn)錄))RNAeq \(――→,\s\up16(翻譯))蛋白質(zhì)(性狀)
概念
生物體基因的堿基序列保持 不變 ,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象
特點
① 不 發(fā)生DNA序列的變化;② 可遺傳 ;③受 環(huán)境 影響
機制
①DNA的 甲基化 ;②構(gòu)成染色體的 組蛋白 發(fā)生甲基化、乙酰化修飾
實例
①柳穿魚花形的遺傳;②某種小鼠毛色的遺傳
與表型模擬相比
二者遺傳物質(zhì)都沒有改變,但表觀遺傳可遺傳,表型模擬不可遺傳
藥物名稱
作用機理
羥基脲
阻止脫氧核糖核苷酸的合成
放線菌素D
抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶活性
復(fù)制
轉(zhuǎn)錄
翻譯
時間
細(xì)胞分裂間期(有絲分裂和減數(shù)第一次分裂)
個體生長發(fā)育的整個過程
場所
主要在細(xì)胞核
主要在細(xì)胞核
細(xì)胞質(zhì)的核糖體
模板
DNA的兩條鏈
DNA的一條鏈
mRNA
原料
4種游離的脫氧核苷酸
4種游離的核糖核苷酸
20種游離的氨基酸
條件
酶(解旋酶,DNA聚合酶等)、ATP
酶(RNA聚合酶等)、ATP
酶、ATP、tRNA
產(chǎn)物
2個雙鏈DNA
一個單鏈RNA
多肽鏈
特點
半保留,邊解旋邊復(fù)制
邊解旋邊轉(zhuǎn)錄
一個mRNA上結(jié)合多個核糖體,順次合成多條肽鏈
堿基配對
A﹣T T﹣A C﹣G G﹣C
A﹣U T﹣A C﹣G G﹣C
A﹣U U﹣A C﹣G G﹣C
遺傳信息傳遞
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白質(zhì)
意義
使遺傳信息從親代傳遞給子代
表達(dá)遺傳信息,使生物表現(xiàn)出各種性狀
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