基因由DNA编写“说明书”,DNA把信息转录为RNA,而RNA携带有制造蛋白质的信息,这是至今流行了多年的主流假说。而“RNA世界”假说则认为:在生命起源之初,地球上可能存在一个RNA世界,生命始于RNA。在原始生命中,RNA既承担着遗传信息载体的功能,又具有催化化学反应的作用。经过亿万年的进化,RNA世界已演化为当今的由RNA、DNA和蛋白质共同组成的生命世界。请结合所学知识,回答下列问题:
(1)在DNA→DNA、DNA→RNA的遗传信息传递过程中,新合成的核苷酸链的延伸方向分别为______ 、______ (填“3′→5′”或“5′→3′”);DNA和RNA在分子组成上的区别是________________________ (答出两点)。
(2)请写出能够支持“RNA世界”观点的证据:________________________ (答出2点)。
(3)请指出在“RNA世界”以后的亿万年进化过程中,RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替的原因可能是________________________ (答出2点)。
(4)科学家在原生动物四膜虫等生物中发现了核酶(具有催化活性的RNA)后,又陆续发现在蛋白质合成过程和mRNA的加工过程中均有核酶参与。作为酶,核酶具有专一性、______ 的特性。有一种名为L19RNA的核酶,其活性部位是富含嘌呤的一段核苷酸链,其作用的底物是富含嘧啶的核苷酸链,由此推测其专一性是________________________ 来实现的。
(1)在DNA→DNA、DNA→RNA的遗传信息传递过程中,新合成的核苷酸链的延伸方向分别为
(2)请写出能够支持“RNA世界”观点的证据:
(3)请指出在“RNA世界”以后的亿万年进化过程中,RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替的原因可能是
(4)科学家在原生动物四膜虫等生物中发现了核酶(具有催化活性的RNA)后,又陆续发现在蛋白质合成过程和mRNA的加工过程中均有核酶参与。作为酶,核酶具有专一性、
更新时间:2023-07-08 15:56:32
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解题方法
【推荐1】过氧化氢酶是催化过氧化氢分解成氧和水的酶。为了验证过氧化氢酶具有催化作用,某研究小组利用下列材料进行了实验。可选用的实验材料:过氧化氢溶液、过氧化氢酶,二氧化锰,蒸馏水等。实验共分2组,实验处理和结果如下表:
注“+”表示过氧化氢的分解速度大小
请回答下列问题:
(1)完善实验步骤:乙组的实验处理是___ 。
(2)预测乙组实验结果:___ (用“+”表示过氧化氢的分解速度大小)。
(3)分析与讨论
①酶是一类生物催化剂,它的化学本质是___ 。
②本实验中过氧化氢酶的活性,可以用1g过氧化氢酶1min内过氧化氢消耗量(g)或___ 的生成量(g)来表示。
③在纺织工业中,过氧化氢酶能去除漂白织物上残留的过氧化氢,但不会水解织物纤维,这体现了酶催化功能具有___ (特点)。
④下图表示过氧化氢酶催化化学反应过程中所需要的能量(活化能),如果将过氧化氢酶改为无机催化剂,则b在纵轴上将___ (填“上移”或“下移”),这体现了酶催化功能具有___ (特点)。
⑤酶制剂也广泛应用于医药领域,如“多酶片”是经特殊工艺制成的双层药片,内层是肠溶衣(不易溶于胃液,可溶于肠液)包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶,外层是糖衣(可溶于胃液)包裹的胃蛋白酶。多酶片可用于治疗消化不良。为充分发挥多酶片的作用,使用时应___ (整片吞服/嚼碎服用),理由是___ 。
组别 | 实验处理 | 实验结果 |
甲 | 过氧化氢溶液3mL+过氧化氢酶1mL | + + + |
乙 | ____ | ____ |
请回答下列问题:
(1)完善实验步骤:乙组的实验处理是
(2)预测乙组实验结果:
(3)分析与讨论
①酶是一类生物催化剂,它的化学本质是
②本实验中过氧化氢酶的活性,可以用1g过氧化氢酶1min内过氧化氢消耗量(g)或
③在纺织工业中,过氧化氢酶能去除漂白织物上残留的过氧化氢,但不会水解织物纤维,这体现了酶催化功能具有
④下图表示过氧化氢酶催化化学反应过程中所需要的能量(活化能),如果将过氧化氢酶改为无机催化剂,则b在纵轴上将
⑤酶制剂也广泛应用于医药领域,如“多酶片”是经特殊工艺制成的双层药片,内层是肠溶衣(不易溶于胃液,可溶于肠液)包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶,外层是糖衣(可溶于胃液)包裹的胃蛋白酶。多酶片可用于治疗消化不良。为充分发挥多酶片的作用,使用时应
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【推荐2】 莲藕是广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的净光合速率。图2中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。请分析回答下列问题:
(1)莲藕极易褐变,这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将莲藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是______________ 。
(2)据图1分析,在25℃时突变体的呼吸速率______ 普通莲藕的呼吸速率(填“>、<或=”)。在2000μmol·m-2·s-1的光强下,突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕的高________ %(保留一位小数)。
(3)CO2被利用的场所是________ ,因为此处可以为CO2的固定提供________ ,固定CO2的物质为_________ 。据图2分析,________ (填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的CO2多,理由是________ 。
(4)下图表示莲藕细胞的生物膜上发生的化学变化,其中含有叶绿素的是________。
(5)提取普通莲藕叶绿体中的色素,用圆形滤纸层析分离色素,其装置如下图3中A所示,分离结果如下图3中B所示,①~④表示色素带。突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是________ 。(用序号表示)
(1)莲藕极易褐变,这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将莲藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是
(2)据图1分析,在25℃时突变体的呼吸速率
(3)CO2被利用的场所是
(4)下图表示莲藕细胞的生物膜上发生的化学变化,其中含有叶绿素的是________。
A. | B. | C. | D. |
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【推荐3】普通洗衣粉不易清除衣物上的奶渍,但是含有某种活性酶的高效洗衣粉则可以。某研究性学习小组的同学拟对“高效洗衣粉中的活性酶成分是否是蛋白质”进行探究,假设你是该小组中的一员,请完善下列实验方案。
实验材料:0.1g/mL的NaOH溶液(A液)、0.01g/mL的CuSO4溶液(B液)、高效洗衣粉溶液、普通洗衣粉溶液、试管、滴管
(1)实验原理:___ 。
(2)实验步骤:
①取两支试管,分别标上甲和乙,向甲试管中加___ ,向乙试管中加2mL普通洗衣粉溶液:
②先向两支试管中分别加入___ ,摇匀,再向两支试管中分别加入___ ,摇匀:
③观察两支试管中溶液的颜色变化
(3)可能的现象与结论:①若___ ,则说明高效洗衣粉中活性酶的成分是蛋白质;
②若___ ,则说明高效洗衣粉中活性酶的成分不是蛋白质。
(4)该实验最可能的结论是___ 。
实验材料:0.1g/mL的NaOH溶液(A液)、0.01g/mL的CuSO4溶液(B液)、高效洗衣粉溶液、普通洗衣粉溶液、试管、滴管
(1)实验原理:
(2)实验步骤:
①取两支试管,分别标上甲和乙,向甲试管中加
②先向两支试管中分别加入
③观察两支试管中溶液的颜色变化
(3)可能的现象与结论:①若
②若
(4)该实验最可能的结论是
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【推荐1】同位素标记法在探索DNA是遗传物质和DNA复制特点等方面都有运用。回答下列问题:
(1)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中,不用同位素14C和18O标记的原因是______________________ ,不能直接用含32P的培养基标记噬菌体的原因是________________________ 。实验时,用T2噬菌体侵染大肠杆菌而不侵染结核杆菌的原因是___________________________ 。
(2)若果蝇(2n=8)一个精原细胞的核DNA均被15N标记,增殖过程中利用的原料均不含15N,则:
①该精原细胞通过有丝分裂进行增殖时,第一次有丝分裂产生的每个子细胞内有__________ 条染色体含有15N;第二次有丝分裂产生的每个子细胞内有___________ 条染色体含有15N。
②该精原细胞通过减数分裂产生配子时,配子中有_______________ 条染色体含有15N。
(3)DNA是主要的遗传物质,该处“主要”的含义是_____________________ ;真核细胞中染色体是DNA的主要载体,该处“主要”的含义是___________________ 。
(1)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中,不用同位素14C和18O标记的原因是
(2)若果蝇(2n=8)一个精原细胞的核DNA均被15N标记,增殖过程中利用的原料均不含15N,则:
①该精原细胞通过有丝分裂进行增殖时,第一次有丝分裂产生的每个子细胞内有
②该精原细胞通过减数分裂产生配子时,配子中有
(3)DNA是主要的遗传物质,该处“主要”的含义是
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【推荐2】1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤,据图回答下列问题:
(1)若图中C有大量的放射性,则进入大肠杆菌体内的是用__________ (填“32P”或“35S”)标记的__________ 。
(2)在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是__________ 没有进入到大肠杆菌内部。
(3)噬菌体侵染细菌实验证明了__________ 。
(4)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)。将只含15N—DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,连续繁殖两代(I和II),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。
预计第III代细菌DNA分子的平均相对分子质量为__________ 。
(1)若图中C有大量的放射性,则进入大肠杆菌体内的是用
(2)在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是
(3)噬菌体侵染细菌实验证明了
(4)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)。将只含15N—DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,连续繁殖两代(I和II),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。
预计第III代细菌DNA分子的平均相对分子质量为
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【推荐3】研究发现,当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构,R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。据图回答下列问题。
(1)图中酶A是__________ ,参与过程③的RNA有__________ 。
(2)若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸(即增添3个碱基),合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明__________ 。
(3)R环结构中,嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数_______________ (填“一定”、“不一定”或“一定不”)相等,原因是______________________________________________________________ 。
(4)研究发现,原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。如图所示,当DNA复制和转录同时进行时,如果转录形成R环,则DNA复制可能会被迫停止,这是由于__________ 。
(5)研究发现,富含G的片段容易形成R环,原因是_________________________________ 。
(1)图中酶A是
(2)若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸(即增添3个碱基),合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明
(3)R环结构中,嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数
(4)研究发现,原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。如图所示,当DNA复制和转录同时进行时,如果转录形成R环,则DNA复制可能会被迫停止,这是由于
(5)研究发现,富含G的片段容易形成R环,原因是
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【推荐1】如图为真核细胞中蛋白质合成过程示意图。请回答下列问题:
(1)如图中过程①发生的场所主要是____ ,该过程需要____ 酶的参与,该酶的移动方向应是______ (“从左到右”或“从右到左”)。
(2)若如图1多肽链中有一段氨基酸序列为“—脯氨酸—苯丙氨酸—”,携带脯氨酸和苯丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为GGG、AAA,则物质a中模板链的碱基序列为______ 。该过程最终合成的Tl、T2、T3三条多肽链(图2所示)中氨基酸的顺序_____ (填“相同”或“不相同”)。N上相继结合多个X,同时进行多条肽链的合成,其意义是______________________ 。
(3)以下是基因控制生物体性状的实例。乙醇进入人体后的代谢途径如图3。
有些人喝了一点酒就脸红,人们称为“红脸人”。经研究发现“红脸人”体内只有ADH,没有ALDH,据此判断饮酒后会因血液中___ (填“乙醇”、“乙醛”或“乙酸”)含量相对较高,毛细血管扩张而引起脸红。则“红脸人”的基因型有___ 种。
(1)如图中过程①发生的场所主要是
(2)若如图1多肽链中有一段氨基酸序列为“—脯氨酸—苯丙氨酸—”,携带脯氨酸和苯丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为GGG、AAA,则物质a中模板链的碱基序列为
(3)以下是基因控制生物体性状的实例。乙醇进入人体后的代谢途径如图3。
有些人喝了一点酒就脸红,人们称为“红脸人”。经研究发现“红脸人”体内只有ADH,没有ALDH,据此判断饮酒后会因血液中
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【推荐2】如图是中心法则示意图,其中的字母代表物质,数字代表过程,请分析作答:
(1)图中代表蛋白质的是___________ ,动植物的遗传物质是__________ ,病毒的遗传物质是_____ (均填图中字母)。
(2)过程②所需原料是四种___________ ,过程③进行的场所是___________ 。
(3)参与过程①的酶主要有___________ 和___________ 等。
(4)过程④和⑤分别是___________ 和___________ 。
(1)图中代表蛋白质的是
(2)过程②所需原料是四种
(3)参与过程①的酶主要有
(4)过程④和⑤分别是
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【推荐3】人类的正常血红蛋白(HbA)b链第63位氨基酸是组氨酸,其密码子为CAU或CAC。当b链第63位组氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后,出现异常血红蛋白(HbM),导致一种贫血症;b链第63位组氨酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代而产生的异常血红蛋白(HbZ)将引起另一种贫血症。
(1)写出正常血红蛋白基因中,决定b链第63位组氨酸密码子的碱基对组成。
_____________________________________________
(2)在决定b链第63位组氨酸密码子的DNA三个碱基对中,任意一个碱基对发生变化都将产生异常的血红蛋白吗?为什么?
___________________________________________________________________________
(1)写出正常血红蛋白基因中,决定b链第63位组氨酸密码子的碱基对组成。
(2)在决定b链第63位组氨酸密码子的DNA三个碱基对中,任意一个碱基对发生变化都将产生异常的血红蛋白吗?为什么?
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【推荐1】如图分别为生物体内的生物大分子的部分结构模式图,请据图回答问题。
(1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的,其中属于植物细胞中的储能物质的是__________ ,动物体特有的是__________ ,这三种物质的基本单位都是__________ 。甲图中的三种物质与斐林试剂在水浴加热条件______ (填“能”或“不能”)产生砖红色沉淀。
(2) 图所示化合物若为人的遗传物质片段,则其基本组成单位是_______________ (填中文文字),其中的五碳糖是__________ ,其中的含氮碱基包括__________ 四种(填字母)。
(3)丙图所示化合物的基本组成单位其结构通式是__________ , 该物质合成过程中形成的化学键是______________ (填化学键结构简式)。
(1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的,其中属于植物细胞中的储能物质的是
(2) 图所示化合物若为人的遗传物质片段,则其基本组成单位是
(3)丙图所示化合物的基本组成单位其结构通式是
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【推荐2】下图为某种核苷酸的示意图(图1)和某概念模型(图2),请据图回答问题:
(1)仔细观察图1,分析回答:该物质是_____ 的基本组成单位;其组成元素包括___ ;由于碱基的不同,该物质在生物体内共有___ 种。
(2)图1中___ (填图1中序号)位置上的O去掉后便可能成为另一种核酸的基本单位。
(3)图2为DNA和RNA化学组成的比较概念图,图中阴影部分表示_____ (写具体名称)。
(1)仔细观察图1,分析回答:该物质是
(2)图1中
(3)图2为DNA和RNA化学组成的比较概念图,图中阴影部分表示
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【推荐3】某科研机构发现了一种新型病毒,并对该病毒的遗传物质进行研究。请回答下列问题。
(1)可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究,原理是__________________________________________________________________ 。
(2)可以用同位素标记法研究该病毒遗传物质种类,将宿主细胞放在含某种有放射性标记的核苷酸的培养基中培养,再用该病毒侵染被标记的宿主细胞,一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸________ (填“是”或“不是”)都需要标记,理由是_____________________________ 。
(3)实验设计思路:_____________________________________________ 。
(4)预测结果及结论:_____________________________________________ 。
(1)可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究,原理是
(2)可以用同位素标记法研究该病毒遗传物质种类,将宿主细胞放在含某种有放射性标记的核苷酸的培养基中培养,再用该病毒侵染被标记的宿主细胞,一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸
(3)实验设计思路:
(4)预测结果及结论:
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