在生命传承中,DNA的合成和复制必须高度精确,才能最大程度地保证遗传性状的稳定性。
(一)在研究DNA复制机制中,研究者用大豆根尖进行了如下实验:
主要步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/20/2337915114692608/2338242570821632/STEM/84338557b06c4cf59cbde9d77ceac7ee.png?resizew=467)
(1)步骤①,若DNA复制产物为________ (填字母),说明复制方式是半保留复制。若第一个细胞周期检测到所有姐妹染色单体都具有放射性,则_______ (能、不能)确定假说成立。
(2)若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙_____ (填字母),且第三个细胞周期检测结果符合______ (填字母),则假说成立。正常蚕豆细胞有24条染色体,则第二个细胞周期的后期,被标记的染色体数为_______ ,第三个细胞周期的中期被标记的染色体数的范围是_______ 。
(二)DNA聚合酶缺乏“从头合成”的能力,即不能从模板链的3′端从头合成新链。所以细胞内的DNA合成与PCR一样,也需要一段引物,不同的是细胞内的引物是一段单链RNA。DNA聚合酶只能从RNA引物的末端以5′→3′方向合成新链。新链合成后RNA引物随后被降解。由于DNA聚合酶的特点,DNA末端空缺处无法合成新链,所以DNA每复制一次,染色体便缩短一段,真核生物染色体末端的一段特殊序列称为“端粒”,对于维持染色体稳定具有重要作用。端粒长短和稳定性决定了细胞寿命,与个体衰老和细胞癌变密切相关。在部分细胞中存在一种含有RNA模板的端粒酶,可通过延伸模板链的3′端增加端粒的长度,过程如右下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/20/2337915114692608/2338242570821632/STEM/0649dcdb06be4873a85785206d9858e9.png?resizew=379)
根据题干信息,回答下列问题
(1)请简要描述端粒酶的作用过程:____________ 。
(2)人类体细胞缺乏端粒酶活性,而生殖系统的性原细胞具有较高端粒酶活性,这种差异具有什么意义:________________________ 。
(3)癌细胞同样具有较高端粒酶活性,请根据题意提出抗击癌症的途径:________________________ 。
(一)在研究DNA复制机制中,研究者用大豆根尖进行了如下实验:
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。 | 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布。 |
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。 |
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(1)步骤①,若DNA复制产物为
(2)若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙
(二)DNA聚合酶缺乏“从头合成”的能力,即不能从模板链的3′端从头合成新链。所以细胞内的DNA合成与PCR一样,也需要一段引物,不同的是细胞内的引物是一段单链RNA。DNA聚合酶只能从RNA引物的末端以5′→3′方向合成新链。新链合成后RNA引物随后被降解。由于DNA聚合酶的特点,DNA末端空缺处无法合成新链,所以DNA每复制一次,染色体便缩短一段,真核生物染色体末端的一段特殊序列称为“端粒”,对于维持染色体稳定具有重要作用。端粒长短和稳定性决定了细胞寿命,与个体衰老和细胞癌变密切相关。在部分细胞中存在一种含有RNA模板的端粒酶,可通过延伸模板链的3′端增加端粒的长度,过程如右下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/20/2337915114692608/2338242570821632/STEM/0649dcdb06be4873a85785206d9858e9.png?resizew=379)
根据题干信息,回答下列问题
(1)请简要描述端粒酶的作用过程:
(2)人类体细胞缺乏端粒酶活性,而生殖系统的性原细胞具有较高端粒酶活性,这种差异具有什么意义:
(3)癌细胞同样具有较高端粒酶活性,请根据题意提出抗击癌症的途径:
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(已下线)北京市四中2019-2020学年高三上学期期中生物试题(已下线)《2020年新高考政策解读与配套资源》专题13 DNA是主要的遗传物质及DNA的结构-备战2020年高考生物精选考点专项突破题集(北京市)
更新时间:2019-11-20 23:49:35
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【推荐1】同位素标记技术被广泛用于生物学研究,图甲为赫尔希和蔡斯用同位素标记技术,进行的遗传物质的研究过程示意图;图乙为探究DNA复制方式示意图。据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/4/b48d6c0f-b753-40a1-bf80-85ceeec21f39.png?resizew=393)
(1)图甲用32P标记DNA,图乙中用15N标记DNA,则DNA被标记的基团依次是_____ 和_____ 。
(2)图甲所示的实验中,离心后噬菌体的遗传物质主要存在于试管的_____ 中。该实验不能以3H为示踪元素,原因是_____ 。
(3)若用32P标记的噬菌体进行赫尔希和蔡斯的实验,结果发现上清液的放射性异常的高,其原因可能是_____ 。
(4)图乙中,若将子一代DNA完全解旋后再离心,其结果应是_____ 。
(5)图丙所示的遗传信息的传递规律中心法则。它体现了生命是_____ 的统一体。
(6)人体不同组织细胞的相同DNA进行图丙过程③时,启动的起始点_____ (填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是_____ 。
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(1)图甲用32P标记DNA,图乙中用15N标记DNA,则DNA被标记的基团依次是
(2)图甲所示的实验中,离心后噬菌体的遗传物质主要存在于试管的
(3)若用32P标记的噬菌体进行赫尔希和蔡斯的实验,结果发现上清液的放射性异常的高,其原因可能是
(4)图乙中,若将子一代DNA完全解旋后再离心,其结果应是
(5)图丙所示的遗传信息的传递规律中心法则。它体现了生命是
(6)人体不同组织细胞的相同DNA进行图丙过程③时,启动的起始点
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【推荐2】DNA分子的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况有全保留复制、半保留复制、分散复制。
(1)根据下图中的示例对三种复制作出可能的假设:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/7/11/2244460693774336/2245463852769280/STEM/20b019ab55f14c969cb5e50d4d17c1d9.png?resizew=249)
①如果是全保留复制,则1个DNA分子形成的2个DNA分子中,一个是亲代的,而另一个是新形成的。
②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子,各有_____________________________________ 。
③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中_______________________________________ 。
(2)下列为探究DNA的复制方式的实验设计。
实验步骤:
①在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其双链DNA分子均被14N标记,用14N/14N表示(对照);
②在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其双链DNA分子均被15N标记,用15N/15N表示(亲代);
③将含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离提取的子代大肠杆菌的DNA,记录离心后试管中DNA的位置。
实验预测:
①如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条__________ 带和一条__________ 带,则可以排除_________ 和分散复制。
②如果子代1只有一条中密度带,则可以排除_____ ,但不能肯定是__________ 。
③如果实验结果符合DNA是半保留复制的假设和预期,请用图示表示实验结果_____ 。
(1)根据下图中的示例对三种复制作出可能的假设:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/7/11/2244460693774336/2245463852769280/STEM/20b019ab55f14c969cb5e50d4d17c1d9.png?resizew=249)
①如果是全保留复制,则1个DNA分子形成的2个DNA分子中,一个是亲代的,而另一个是新形成的。
②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子,各有
③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中
(2)下列为探究DNA的复制方式的实验设计。
实验步骤:
①在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其双链DNA分子均被14N标记,用14N/14N表示(对照);
②在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其双链DNA分子均被15N标记,用15N/15N表示(亲代);
③将含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离提取的子代大肠杆菌的DNA,记录离心后试管中DNA的位置。
实验预测:
①如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条
②如果子代1只有一条中密度带,则可以排除
③如果实验结果符合DNA是半保留复制的假设和预期,请用图示表示实验结果
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【推荐3】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。
I.依据真核细胞中DNA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。
II.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不同的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。
III.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氮源和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成蛋白质和核酸等生物大分子。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标记的尿嘧啶核糖核苷酸为作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
(1)将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心(主要取决于14N和15N),结果如下图所示。由图可知,大肠杆菌被侵染后没有合成新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记仅出现在离心管的底部。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/8/19/3047704921522176/3047742632599552/STEM/eaf6d327aa774de28f4d2efb24b8606e.png?resizew=423)
通过改变离子浓度将核糖体和mRNA分离继续做密度梯度离心,若结果是________ 说明__________________ 与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
(2)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
I.依据真核细胞中DNA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。
II.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不同的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。
III.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氮源和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成蛋白质和核酸等生物大分子。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标记的尿嘧啶核糖核苷酸为作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
(1)将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心(主要取决于14N和15N),结果如下图所示。由图可知,大肠杆菌被侵染后没有合成新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记仅出现在离心管的底部。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/8/19/3047704921522176/3047742632599552/STEM/eaf6d327aa774de28f4d2efb24b8606e.png?resizew=423)
通过改变离子浓度将核糖体和mRNA分离继续做密度梯度离心,若结果是
(2)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
组别 | 实验处理 | 预期结果 |
1 | ||
2 |
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【推荐1】真核细胞中DNA复制的速率一般为50-100bp/s(bp表示碱基对)。图1为果蝇核DNA的电镜照片,图1中箭头所指示的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。图2是DNA模式图。
请回答下列问题:
(1)图中DNA复制时期是_________ ,图示复制的场所是__________ 。相比较果蝇的遗传物质,蓝细菌的拟核DNA分子有___________ 个游离的磷酸基团,拟核复制时___________ (存在\不存在)DNA和蛋白质的复合物。
(2)据图分析可知,果蝇的DNA有__________ (填“多”或“单”)个复制起点,不同复制起点_________ (同时/不同时)开始复制。
(3)通常一个DNA分子经复制能形成两个完全相同的DNA分子,这是因为DNA独特的_________ ,为复制提供了精确的模板,通过_________ 原则,保证了复制能够准确地进行。
(4)图2中①②③构成的④_____________ (是\不是)一个脱氧核苷酸分子,⑤中碱基通过____________ 连接。某一DNA分子共a个碱基,其中腺嘌呤脱氧核苷酸m个,第n次复制消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸___________ 个。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/26/3de30158-5576-4361-a8d8-1a8d5443137e.png?resizew=426)
请回答下列问题:
(1)图中DNA复制时期是
(2)据图分析可知,果蝇的DNA有
(3)通常一个DNA分子经复制能形成两个完全相同的DNA分子,这是因为DNA独特的
(4)图2中①②③构成的④
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【推荐2】阅读材料,完成下面小题:
大鼠怀孕后,子鼠胚胎所需的营养由孕鼠提供。研究发现,有少部分大鼠怀孕后会出现血糖症状(医学上称GDM),GDM孕鼠生出的子鼠健康会受到很大影响,二甲双胍可治疗孕期的高血糖症状。为进一步探究经二甲双胍治疗后,GDM孕鼠所生子鼠的健康状况研究小组进行以下实验:
各组出生后的子鼠全部交由正常母鼠喂养,3周后停止鼠乳喂养,采用普通饲料哏养至8周。
测定子鼠出生时的体重大小,8周龄的空腹血糖含量、胰岛素水平如下表所示,回答下列问题:
注:测量数据取平均值
(1)胰岛素是____________ 细胞分泌,其生理功能是:___________________ ,胰岛素一经靶细胞接受并起作用后就被_________________ 。
(2)胰岛素的分泌除受血糖调节外,还受____________ 、_________ 、肾上腺素等物质的调节。
(3)第3组刚出生子鼠体重明大于第1组,分析可能原因:__________________________ 。
(4)相比于第1组,第3组8周龄子鼠的血糖水平较高,可能的原因:_______________ 。
大量研究表明,真核生物DNA甲基化修饰会影响基因的表达,DNA甲基化水平受环境因素的影响,GDM大鼠的子代代谢状况与 PPARGCIA基因(PGC-lα基因)的甲基化程度有关。现对各组子鼠8周龄时空腹血糖含量、胰岛素水平、胰腺组织PGC-la基因的转录水平、甲基化程度进行测定,结果如下表所示,回答下列问题:
注:测量数据及处理取平均值
(5)DNA分子的_________ 结构能够为复制提供精确的模板,转录形成mRNA需要_______ 酶催化,翻译时1种氨基酸由__________ 种tRNA运输。
(6)据所给信息分析,经过二甲双胍治疗的GDM孕鼠所生子鼠的健康状况得到改善的机制:___________________________________________________________________________ 。
(7)从上表3组子鼠中选择其中两组为实验材料并设计实验探究经过二甲双胍(第2组)治疗的孕鼠,其子鼠健康状态得到改善的性状是否能遗传到下一代,简明写出实验设计思路、预期结果与结论(通过血液检测结果)。
实验思路:_______________________
预期结果与结论:
①若_______________________ ,说明子代大鼠健康状态得到改善能遗传给后代。
②若_______________________ ,说明子代大鼠健康状态得到改善不能遗传给后代。
大鼠怀孕后,子鼠胚胎所需的营养由孕鼠提供。研究发现,有少部分大鼠怀孕后会出现血糖症状(医学上称GDM),GDM孕鼠生出的子鼠健康会受到很大影响,二甲双胍可治疗孕期的高血糖症状。为进一步探究经二甲双胍治疗后,GDM孕鼠所生子鼠的健康状况研究小组进行以下实验:
组别 | 孕鼠数(只) | 孕鼠类型 | 药物处理 | 饲料 |
第1组 | 8 | 正常 | 生理盐水 | 普通饲料 |
第2组 | 8 | GDM | 二甲双胍 | 普通饲料 |
第3组 | 8 | CDM | 生理盐水 | 普通饲料 |
各组出生后的子鼠全部交由正常母鼠喂养,3周后停止鼠乳喂养,采用普通饲料哏养至8周。
测定子鼠出生时的体重大小,8周龄的空腹血糖含量、胰岛素水平如下表所示,回答下列问题:
组别 | 刚出生体重g | 8周龄空腹血糖(mmol/L) | 8周龄胰岛素水平(mmol/I) |
第I组 | 4.6 | 5.65 | 8.6 |
第2组 | 4.7 | 5.78 | 9.2 |
第3组 | 7.2 | 10.54 | 14.6 |
注:测量数据取平均值
(1)胰岛素是
(2)胰岛素的分泌除受血糖调节外,还受
(3)第3组刚出生子鼠体重明大于第1组,分析可能原因:
(4)相比于第1组,第3组8周龄子鼠的血糖水平较高,可能的原因:
大量研究表明,真核生物DNA甲基化修饰会影响基因的表达,DNA甲基化水平受环境因素的影响,GDM大鼠的子代代谢状况与 PPARGCIA基因(PGC-lα基因)的甲基化程度有关。现对各组子鼠8周龄时空腹血糖含量、胰岛素水平、胰腺组织PGC-la基因的转录水平、甲基化程度进行测定,结果如下表所示,回答下列问题:
组别 | 子鼠数(只) | 8周龄空腹血糖 (mol/L) | 8周龄胰岛素水平 (mol/L) | PPARCC1AzRNA | PPARCCIA甲基化指数Gneol/L) |
第1组 | 8 | 5.65 | 8.6 | 1.301 | 0.025 |
第2组 | 8 | 5.78 | 9.2 | 0.997 | 0.021 |
第3组 | 8 | 10.54 | 14.6 | 0.485 | 0.825 |
注:测量数据及处理取平均值
(5)DNA分子的
(6)据所给信息分析,经过二甲双胍治疗的GDM孕鼠所生子鼠的健康状况得到改善的机制:
(7)从上表3组子鼠中选择其中两组为实验材料并设计实验探究经过二甲双胍(第2组)治疗的孕鼠,其子鼠健康状态得到改善的性状是否能遗传到下一代,简明写出实验设计思路、预期结果与结论(通过血液检测结果)。
实验思路:
预期结果与结论:
①若
②若
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(0.4)
【推荐3】某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
根据实验回答相关问题:
(1)该实验的自变量有_________ ,因变量是_________ 。
(2)实验②、③、④、⑤之间可以构成相互对照,相互对照又叫_________ 。
(3)人体内的端粒酶也是由RNA和蛋白质组成,与P酶不同的是,端粒酶由催化蛋白和RNA模板构成,可以修复损伤的端粒DNA。请写出端粒的成分_________ ,推测端粒酶应该是一种_________ 酶,该过程与复制相比特有的碱基配对方式为_________ 。
(4)该实验的结论是:_________ 。
实验组 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
底物 | + | + | + | + | + |
RNA组分 | + | + | - | + | - |
蛋白质组分 | + | - | + | - | + |
低浓度Mg2+ | + | + | + | - | - |
高浓度Mg2+ | - | - | - | + | + |
产物 | + | - | - | + | - |
(1)该实验的自变量有
(2)实验②、③、④、⑤之间可以构成相互对照,相互对照又叫
(3)人体内的端粒酶也是由RNA和蛋白质组成,与P酶不同的是,端粒酶由催化蛋白和RNA模板构成,可以修复损伤的端粒DNA。请写出端粒的成分
(4)该实验的结论是:
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(0.4)
【推荐1】生活在某工业区的某种啮齿类动物皮毛的黑色(B)对黄色(b)为显性,长毛(D)对短毛(d)为显性,两对等位基因位于两对同源染色体上。D基因控制蛋白质X的合成,d基因无相应的表达产物,蛋白质X能与毛色基因(B、b)结合并阻止其表达,形成白色皮毛。请回答下列问题:
(1)由题意可知,蛋白质X阻止了毛色基因表达的_______ 过程,导致翻译缺少相应的_________ 。
(2)从毛色与毛长两对性状来看,该种动物的表现型有______ 种,其中白色长毛的基因型有______ 种。
(3)黑色个体的毛长性状为_______ (填“长毛”或“短毛”),某科研小组欲检测某黑色雄性个体的基因型,让该黑色雄性个体与黄色雌性个体杂交,子代中既有黑色个体又有黄色个体,则该雄性个体的基因型为______________ ,写出该杂交过程的遗传图解___________ 。
(1)由题意可知,蛋白质X阻止了毛色基因表达的
(2)从毛色与毛长两对性状来看,该种动物的表现型有
(3)黑色个体的毛长性状为
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(0.4)
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【推荐2】某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性,基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/18/2465282015444992/2471672094359553/STEM/0d76ea91-105f-4591-a5bb-53f49b266695.png)
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如上图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子将由_____________ 变为_____ 。正常情况下,基因R在细胞中最多有_____ 个,基因R转录时的模板位于_____ 链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中自交性状不分离植株所占的比例为_____________ :用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为_____________ 。
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是减数第一次分裂时发生了_____________ (填现象)。
(4)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现有缺失一条2号染色体的各种不同表现型的植株可供选择进行杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种。(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/18/2465282015444992/2471672094359553/STEM/12420356-2683-4162-afdf-e780db655070.png)
实验步骤:用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交,观察、统计后代表现性及比例。
结果预测:若宽叶红花与宽叶白花植株的比例为_____ ,则为图甲所示的基因组成,若宽叶红花与宽叶白花植株的比例为_____ ,则为图乙所示的基因组成。若宽叶红花与窄叶白花植株的比例为_____ ,则为图丙所示的基因组成。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/18/2465282015444992/2471672094359553/STEM/0d76ea91-105f-4591-a5bb-53f49b266695.png)
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如上图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子将由
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中自交性状不分离植株所占的比例为
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是减数第一次分裂时发生了
(4)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现有缺失一条2号染色体的各种不同表现型的植株可供选择进行杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种。(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/18/2465282015444992/2471672094359553/STEM/12420356-2683-4162-afdf-e780db655070.png)
实验步骤:用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交,观察、统计后代表现性及比例。
结果预测:若宽叶红花与宽叶白花植株的比例为
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【推荐3】如图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程,请回答下列问题:
(1)图示甲、乙、丙过程分别表示_____________________________________________ 。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中,也可以发生在_![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/10/1640692491444224/1641335774822400/STEM/b4955816d3704f1e8fc32ac12ca71c0b.png?resizew=2)
______________________ (填细胞结构)中。
(2)为研究甲过程的物质合成情况,常使用3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)这一化合物,原因是_____________________________________________________________________ 。
(3)在乙过程中,与DNA上起点结合的酶是_______________________ 。已知该过程的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α 链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_______________________ 。
(4)丙过程通过______________________________________________ 与mRNA上的密码子识别,将氨基酸转移到肽链上。在人体的成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中,能发生乙、丙过程但不能发生甲过程的细胞有___________________________________________ 。
(1)图示甲、乙、丙过程分别表示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/10/1640692491444224/1641335774822400/STEM/b4955816d3704f1e8fc32ac12ca71c0b.png?resizew=2)
(2)为研究甲过程的物质合成情况,常使用3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)这一化合物,原因是
(3)在乙过程中,与DNA上起点结合的酶是
(4)丙过程通过
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名校
【推荐1】DNA主要存在于细胞核内,而蛋白质合成却在细胞质中的核糖体上,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。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)对于“信使”提出两种不同假说。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核糖体结合,并指导蛋白质合成。
(2)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一葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,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一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______ 为作为原料,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,下图所示的离心结果为假说__________ 提供了证据。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/2/2260217964036096/2260310922387456/STEM/4010090838d24b58861195f4e59bf3aa.png?resizew=294)
(3)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验。两组实验处理和相应预期结果的组合分别为___ 、___ 。
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一RNA杂交现象
(1)对于“信使”提出两种不同假说。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
(2)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一葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,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一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
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,下图所示的离心结果为假说
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/2/2260217964036096/2260310922387456/STEM/4010090838d24b58861195f4e59bf3aa.png?resizew=294)
(3)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验。两组实验处理和相应预期结果的组合分别为
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一RNA杂交现象
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【推荐2】牛的毛色与真黑素(黑色)和褐黑素(栗色)有关。下图表示牛黑色素细胞中正常基因E控制这两种色素合成的过程,请据图回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/17/2162627609149440/2168208141680640/STEM/5a62a8ade78e4590af12fba3ab7d5d11.png?resizew=520)
(1)图中①过程称为____ ,该过程第二阶段的场所是____ 。
(2)基因E的编码区有一段编码序列,可编码M受体蛋白(一条由317个氨基酸组成的肽链构成),若第296位的碱基C被T取代,则基因E突变成基因E+,导致M受体蛋白中第______ 位氨基酸发生改变,此时酪氨酸酶含量增高,真黑素增多;若基因E的编码区第310位缺失一个碱基G,则基因E突变成隐性基因e,导致______ 含量降低,褐黑素增多。
(3)酪氨酸酶的合成还需要基因D和F, 若两对等位基因位于两对同源染色体上。F与f基因共同存在时,酪氨酸酶的合成量有所下降,表现为栗色;个体缺少酪氨酸酶时表现为白色。
让基因型为DdFf和ddFf的牛杂交,后代F1的表现型及比例是________ 。若选择F1中的黑色牛和栗色牛杂交,F2白色牛中的纯合子所占比例是____ 。F2中f基因频率为____ ,从F1到F2代,基因F(f)控制的性状是否发生进化?____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/17/2162627609149440/2168208141680640/STEM/5a62a8ade78e4590af12fba3ab7d5d11.png?resizew=520)
(1)图中①过程称为
(2)基因E的编码区有一段编码序列,可编码M受体蛋白(一条由317个氨基酸组成的肽链构成),若第296位的碱基C被T取代,则基因E突变成基因E+,导致M受体蛋白中第
(3)酪氨酸酶的合成还需要基因D和F, 若两对等位基因位于两对同源染色体上。F与f基因共同存在时,酪氨酸酶的合成量有所下降,表现为栗色;个体缺少酪氨酸酶时表现为白色。
让基因型为DdFf和ddFf的牛杂交,后代F1的表现型及比例是
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解题方法
【推荐3】材料一:非编码RNA是近几年的研究热点。DavidP.Bartel实验室的BenjaminKleaveland等4人研究了小鼠脑中四种非编码RNA:Cyrano、miR-671、miR-7、Cdr1as的相互作用关系。
材料二:Cyrano有一个非常保守的miR-7结合位点。研究人员敲除了Cyrano(记作KO)后检测到miR-7含量如图1所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/27/3462619460386816/3462758576103424/STEM/0a7557cdf2c848aaa8e7f50917a5179b.png?resizew=188)
材料三:为研究miR-7升高导致的后果,研究人员测量并筛选出了Cdr1as的降低。通过免疫荧光原位杂交技术(FISH)得到的野生型(WT)小鼠和KO小鼠的细胞图像如图2。其中,有颜色部位为细胞核,图中的小黑点为Cdr1as。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/28/8e282591-06ea-4aad-a861-d694240997a2.png?resizew=470)
材料四:之前有研究称miR-671通过与Cdr1as上的互补位点结合介导Cdr1as的剪切与降解(机制A)。研究人员通过构建miR-671在Cdr1as上互补位点的突变体(记作Δ)对Cdr1as降解的机制进行了研究,结果如图3.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/28/781a9191-3f21-4996-854c-ba46779797d0.png?resizew=322)
材料五:转座子又称“跳跃基因”,可以插入到真核细胞基因组的任一位置(此过程称“转座”),造成基因组紊乱。piRNA是沉默转座子的一种重要的非编码RNA,由lncRNA剪切加工形成。
(1)miR-7有3个亚型:miR-7a-1,miR-7a-2和miR-7b。敲除miR-7a-2的小鼠表现为不育,且睾丸、卵巢发育不良,检测发现原因是垂体分泌的____ 激素减少。还表现为葡萄糖刺激的胰岛素分泌升高。在胰岛中过量表达miR-7a导致小鼠的糖尿病,原因是:____ 。材料中的结果说明Cyrano介导____ 过程。图1中miR-16的作用是:____ 。
(2)将miR-7a-1和miR-7b敲除小鼠与KO小鼠杂交,子代Cdr1as没有明显的降低,说明Cdr1as的降低不是____ 导致的,而是完全由miR-7升高导致的。据图2可得出____ 的结论。
(3)根据实验数据,请评价机制A,并说明理由:____ 。
(4)观察发现piRNA合成前lncRNA总是位于线粒体边缘停靠,说明____ 。piRNA与Piwi蛋白形成复合物后招募H3K9me3甲基化酶对转座子组蛋白进行表观遗传修饰,加剧转座子DNA螺旋化。该过程抑制的是转座子的____ 过程。
材料二:Cyrano有一个非常保守的miR-7结合位点。研究人员敲除了Cyrano(记作KO)后检测到miR-7含量如图1所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/27/3462619460386816/3462758576103424/STEM/0a7557cdf2c848aaa8e7f50917a5179b.png?resizew=188)
材料三:为研究miR-7升高导致的后果,研究人员测量并筛选出了Cdr1as的降低。通过免疫荧光原位杂交技术(FISH)得到的野生型(WT)小鼠和KO小鼠的细胞图像如图2。其中,有颜色部位为细胞核,图中的小黑点为Cdr1as。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/28/8e282591-06ea-4aad-a861-d694240997a2.png?resizew=470)
材料四:之前有研究称miR-671通过与Cdr1as上的互补位点结合介导Cdr1as的剪切与降解(机制A)。研究人员通过构建miR-671在Cdr1as上互补位点的突变体(记作Δ)对Cdr1as降解的机制进行了研究,结果如图3.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/28/781a9191-3f21-4996-854c-ba46779797d0.png?resizew=322)
材料五:转座子又称“跳跃基因”,可以插入到真核细胞基因组的任一位置(此过程称“转座”),造成基因组紊乱。piRNA是沉默转座子的一种重要的非编码RNA,由lncRNA剪切加工形成。
(1)miR-7有3个亚型:miR-7a-1,miR-7a-2和miR-7b。敲除miR-7a-2的小鼠表现为不育,且睾丸、卵巢发育不良,检测发现原因是垂体分泌的
(2)将miR-7a-1和miR-7b敲除小鼠与KO小鼠杂交,子代Cdr1as没有明显的降低,说明Cdr1as的降低不是
(3)根据实验数据,请评价机制A,并说明理由:
(4)观察发现piRNA合成前lncRNA总是位于线粒体边缘停靠,说明
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