新教材2024高考生物二輪專題復(fù)習(xí)專題四生命系統(tǒng)的遺傳變異進(jìn)化第1講遺傳的分子基次件

第1講遺傳的分子基礎(chǔ)聚焦新課標(biāo)：3.1親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上?；A(chǔ)自查·明晰考位考點梳理·整合突破模擬預(yù)測·題組集訓(xùn)考題拓展·素養(yǎng)落地基礎(chǔ)自查·明晰考位縱引橫連——建網(wǎng)絡(luò)提醒：特設(shè)長句作答題，訓(xùn)練文字表達(dá)能力①加熱殺死的S型細(xì)菌含有轉(zhuǎn)化因子②DNA是遺傳物質(zhì)③放射性同位素標(biāo)記法④有絲分裂后期⑤減數(shù)分裂Ⅱ后期⑥半保留復(fù)制⑦解旋酶、DNA聚合酶⑧脫氧核苷酸⑨DNA的兩條單鏈⑩擬核、質(zhì)粒?細(xì)胞核、線粒體、葉綠體?基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?啟動子?終止子?DNA的一條單鏈?核糖核苷酸?mRNA、tRNA、rRNA

?mRNA

?氨基酸?多肽鏈邊角掃描——全面清提醒：判斷正誤并找到課本原話1．有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。(必修2P43“相關(guān)信息”)(

)2．分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。(必修2P45正文)(

)3．單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。(必修2P55正文)(

)4．DNA分子復(fù)制時解旋酶與DNA聚合酶不能同時發(fā)揮作用。(必修2P55正文)(

)5．DNA分子復(fù)制與染色體復(fù)制是分別獨立進(jìn)行的。(必修2P56“概念檢測”)(

)√××××6．反密碼子的讀取方向為由氨基酸連接端開始讀(由長臂端向短臂端讀取)。(必修2P67圖4－6)(

)7．tRNA和rRNA參與蛋白質(zhì)的合成過程，但是這兩種RNA本身不會翻譯為蛋白質(zhì)。(必修2P66“相關(guān)信息”)(

)8．終止密碼子一定不編碼氨基酸。(必修2P67表4－1注解)(

)9．表觀遺傳現(xiàn)象由于基因的堿基序列沒有改變，因此生物體的性狀也不會發(fā)生改變。(必修2P74正文)(

)10．吸煙會導(dǎo)致精子中DNA的甲基化水平升高，從而影響基因的表達(dá)。(必修2P74“與社會的聯(lián)系”)(

)√√××√考點梳理·整合突破整合考點8

“追根求源”的遺傳物質(zhì)及其本質(zhì)與功能微點1遺傳物質(zhì)的探索及DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制任務(wù)驅(qū)動任務(wù)1遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實驗分析1．需掌握的兩個實驗項目艾弗里實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗設(shè)計思路設(shè)法將

分開，單獨地直接研究它們各自不同的遺傳功能處理方法酶解法：對S型細(xì)菌提取物分別用蛋白酶、RNA酶、酯酶、

酶處理同位素標(biāo)記法：分別用同位素35S、32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNADNA與其他物質(zhì)DNA2.必須明確的三個問題(1)加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活；而DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的實質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，這種變異類型屬于

。(2)兩個實驗遵循相同的實驗設(shè)計原則——對照原則①肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中的相互對照 __________是遺傳物質(zhì)，蛋白

質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)?；蛑亟MDNA②噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的相互對照35S32P(3)噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的放射性分析①32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌無大腸桿菌有有②35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌有大腸桿菌無高低【特別提醒】(1)S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，培養(yǎng)基中僅出現(xiàn)少量的S型菌，大多數(shù)菌落仍為R型菌。(2)T2噬菌體不能用普通培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為其專營大腸桿菌內(nèi)寄生，只能用大腸桿菌來培養(yǎng)。(3)噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，兩次用到大腸桿菌，第一次是對噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記，第二次是將帶標(biāo)記元素的噬菌體與未被標(biāo)記的大腸桿菌進(jìn)行混合培養(yǎng)，觀察同位素的去向。3.“遺傳物質(zhì)”探索的三種方法4．明確不同生物的遺傳物質(zhì)(1)生物的遺傳物質(zhì)：

。(2)具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)：

。(3)病毒的遺傳物質(zhì)：

。核酸(DNA或RNA)DNADNA或RNA任務(wù)2核酸的種類和結(jié)構(gòu)綜合分析1．把握核酸種類的判斷技巧(1)有T的核酸一定是

，有U的核酸一定是

。(2)有T且A＝T，一般為

。(3)有T但A≠T，應(yīng)為

。DNARNA雙鏈DNA單鏈DNA2．巧用“五、四、三、二、一”記牢DNA的結(jié)構(gòu)C、H、O、N、P脫氧核苷酸磷酸、堿基、脫氧核糖反向雙螺旋過程評價評價1依托真題歸類比較再體驗，明考向1.[2022·浙江1月]S型肺炎雙球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結(jié)果C．步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實驗結(jié)果答案：D解析：步驟①中，酶處理后要保證底物完全水解，A錯誤；甲或乙的加入量屬于無關(guān)變量，應(yīng)相同，否則會影響實驗結(jié)果，B錯誤；液體培養(yǎng)基利于營養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)菌充分接觸，加快物質(zhì)交換的速度，有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化，C錯誤；S型菌菌落光滑，有莢膜，R型菌菌落粗糙，無莢膜，通過鑒定細(xì)胞形態(tài)或觀察菌落可以確定是否出現(xiàn)S型菌，D正確。2．[2022·海南卷]某團(tuán)隊從下表①～④實驗組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗，驗證DNA是遺傳物質(zhì)。結(jié)果顯示：第一組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，第二組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中。該團(tuán)隊選擇的第一、二組實驗分別是(

)A．①和④ B．②和③C．②和④ D．④和③材料及標(biāo)記實驗組T2噬菌體大腸桿菌①未標(biāo)記15N標(biāo)記②32P標(biāo)記35S標(biāo)記③3H標(biāo)記未標(biāo)記④35S標(biāo)記未標(biāo)記答案：C解析：噬菌體侵染細(xì)菌時，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入，為了區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)，可用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，根據(jù)第一組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，說明親代噬菌體的DNA被32P標(biāo)記，根據(jù)第二組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中，說明第二組噬菌體的蛋白質(zhì)被35S標(biāo)記，即C正確，A、B、D錯誤。3．[2022·湖南卷]T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發(fā)生(

)A．新的噬菌體DNA合成B．新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNAD．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合答案：C解析：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會在大腸桿菌體內(nèi)復(fù)制，合成新的噬菌體DNA，A正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進(jìn)入大腸桿菌，T2噬菌體會用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼，B正確；噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNA，C錯誤；T2噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌，以噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌提供的原料合成噬菌體的DNA，然后通過轉(zhuǎn)錄，合成mRNA與核糖體結(jié)合，通過翻譯合成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，因此侵染過程中會發(fā)生合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合，D正確。4．[2022·浙江6月]下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的敘述，正確的是(

)A．需用同時含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌B．?dāng)嚢枋菫榱耸勾竽c桿菌內(nèi)的噬菌體釋放出來C．離心是為了沉淀培養(yǎng)液中的大腸桿菌D．該實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA答案：C解析：32P、35S均具有放射性，若用同時含有32P、35S的噬菌體侵染大腸桿菌，則無法判斷子代噬菌體中放射性的來源，A錯誤；攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌表面的噬菌體蛋白質(zhì)外殼脫落，B錯誤；離心是為了使噬菌體蛋白質(zhì)外殼和大腸桿菌(其中含有噬菌體DNA)分開，C正確；該實驗證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，D錯誤。5．[2023·山東卷]將一個雙鏈DNA分子的一端固定于載玻片上，置于含有熒光標(biāo)記的脫氧核苷酸的體系中進(jìn)行復(fù)制。甲、乙和丙分別為復(fù)制過程中3個時間點的圖像，①和②表示新合成的單鏈，①的5′端指向解旋方向，丙為復(fù)制結(jié)束時的圖像。該DNA復(fù)制過程中可觀察到單鏈延伸暫?，F(xiàn)象，但延伸進(jìn)行時2條鏈延伸速率相等。已知復(fù)制過程中嚴(yán)格遵守堿基互補配對原則，下列說法錯誤的是(

)A．據(jù)圖分析，①和②延伸時均存在暫?，F(xiàn)象B．甲時①中A、T之和與②中A、T之和可能相等C．丙時①中A、T之和與②中A、T之和一定相等D．②延伸方向為5′端至3′端，其模板鏈3′端指向解旋方向答案：D解析：據(jù)題干信息，延伸進(jìn)行時2條鏈延伸速率相等，

甲時①比②短，說明①在此前延伸時暫停過，而乙時①比②長，說明②在延伸時暫停過，A正確；甲時①和②等長的部分兩條鏈中A和T是互補的，這段區(qū)間①中A、T之和與②中A、T之和相等，若②比①長的部分不存在A和

T，那么兩條鏈A、T之和是相等的，B正確；丙時復(fù)制結(jié)束，①和②作為該

DNA的兩條子鏈等長而且互補，按照堿基互補配對原則，①中A、T之和與②中

A、T之和一定相等，C正確；DNA子鏈延伸的方向都是5′端到

3′端，①和②是一個

DNA復(fù)制產(chǎn)生的兩條子鏈，二者反向平行，②又和其模板鏈反向平行，所以②的模板鏈和①方向相同，都是5′端指向解旋方向，D錯誤。6．[2023·海南卷]噬菌體ΦX174的遺傳物質(zhì)為單鏈環(huán)狀DNA分子，部分序列如圖。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．D基因包含456個堿基，編碼152個氨基酸B．E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列，其互補DNA序列是5′－GCGTAC－3′C．噬菌體ΦX174的DNA復(fù)制需要DNA聚合酶和4種核糖核苷酸D．E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，且重疊序列編碼的氨基酸序列相同答案：B解析：根據(jù)圖示信息，D基因編碼152個氨基酸，但D基因上包含終止密碼子對應(yīng)序列，故應(yīng)包含459個堿基，A錯誤；分析圖示信息，E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列5′－GTACGC－3′，根據(jù)DNA分子兩條鏈反向平行，其互補DNA序列是5′－GCGTAC－3′，B正確；DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸，噬菌體ΦX174的DNA復(fù)制需要DNA聚合酶和4種脫氧核糖核苷酸，C錯誤；E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，但重疊序列編碼的氨基酸序列不相同，D錯誤。7．[2022·海南卷]科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制方式的三種假說：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制和分散復(fù)制(圖1)。對此假說，科學(xué)家以大腸桿菌為實驗材料，進(jìn)行了如下實驗(圖2)：下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．第一代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，說明DNA復(fù)制方式一定是半保留復(fù)制B．第二代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，說明DNA復(fù)制方式一定是全保留復(fù)制C．結(jié)合第一代和第二代細(xì)菌DNA的離心結(jié)果，說明DNA復(fù)制方式一定是分散復(fù)制D．若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，細(xì)菌DNA離心后試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶答案：D解析：第一代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，則可以排除全保留復(fù)制，但不能肯定是半保留復(fù)制或分散復(fù)制，繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定，若子代Ⅱ可以分出一條中密度帶和一條輕密度帶，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定是半保留復(fù)制，A、B、C錯誤；若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，形成的子代DNA只有兩條鏈均為14N，或一條鏈含有14N一條鏈含有15N兩種類型，因此細(xì)菌DNA離心后試管中只會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，D正確。8．[2022·廣東卷]λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環(huán)化(如圖)，該線性分子兩端能夠相連的主要原因是(

)A．單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等B．分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C．單鏈序列的堿基能夠互補配對D．自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同答案：C解析：單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等、分子骨架同為脫氧核糖與磷酸，不能決定該線性DNA分子兩端能夠相連，A、B錯誤；據(jù)圖可知，單鏈序列的堿基能夠互補配對，決定該線性DNA分子兩端能夠相連，C正確；DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪虻模虼俗赃B環(huán)化后兩條單鏈方向相反，D錯誤。9．[2022·遼寧卷](不定項)視網(wǎng)膜病變是糖尿病常見并發(fā)癥之一。高血糖環(huán)境中，在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修飾為5′－甲基胞嘧啶，使視網(wǎng)膜細(xì)胞線粒體DNA堿基甲基化水平升高，可引起視網(wǎng)膜細(xì)胞線粒體損傷和功能異常。下列敘述正確的是(

)A．線粒體DNA甲基化水平升高，可抑制相關(guān)基因的表達(dá)B．高血糖環(huán)境中，線粒體DNA在復(fù)制時也遵循堿基互補配對原則C．高血糖環(huán)境引起的甲基化修飾改變了患者線粒體DNA堿基序列D．糖尿病患者線粒體DNA高甲基化水平可遺傳答案：ABD解析：線粒體DNA甲基化水平升高，可抑制相關(guān)基因的表達(dá)，可引起視網(wǎng)膜細(xì)胞線粒體損傷和功能異常，A正確；線粒體DNA也是雙螺旋結(jié)構(gòu)，在復(fù)制時也遵循堿基互補配對原則，B正確；甲基化修飾并不改變患者線粒體DNA堿基序列，C錯誤；女性糖尿病患者線粒體DNA高甲基化水平可遺傳，D正確。10．[2022·河北卷](不定項)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)錯誤答案：BC解析：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；串聯(lián)重復(fù)序列在染色體上，屬于核基因，在父母與子女之間的遺傳遵循孟德爾遺傳定律，B錯誤；指紋圖譜由串聯(lián)重復(fù)序列擴(kuò)增獲得，串聯(lián)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，C錯誤；串聯(lián)重復(fù)序列突變后，分離得到的指紋圖譜可能會發(fā)生改變，可能會造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯誤，D正確。評價2依托教材專練長句表述，提考能11.(必修2P44“正文”拓展)體外轉(zhuǎn)化實驗中“加熱”是否已導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)變性？請說明理由。

12．(必修2P44“圖3－3”)體外轉(zhuǎn)化實驗中導(dǎo)致R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌時遺傳物質(zhì)、原料、能量分別由哪方提供？答案：加熱致死S型細(xì)菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)活性。答案：實現(xiàn)轉(zhuǎn)化時遺傳物質(zhì)來自S型細(xì)菌，原料和能量均來自R型細(xì)菌。13．(必修2P45“圖3－6”拓展)攪拌和離心的目的分別是什么？

14．(必修2P51“探究·實踐”)DNA只有4種脫氧核苷酸，卻能夠儲存足夠量遺傳信息的原因是什么？

答案：攪拌的目的是把吸附在細(xì)菌上的噬菌體外殼和細(xì)菌分開；離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。答案：構(gòu)成DNA的4種脫氧核苷酸的數(shù)目成千上萬，脫氧核苷酸的排列順序千差萬別。15．(必修2P59“正文信息”)基因的遺傳效應(yīng)是指什么？基因都是DNA片段嗎？答案：指基因具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等功能，能夠控制一定的性狀的功能?；蛲ǔＪ蔷哂羞z傳效應(yīng)的DNA片段；但有些病毒遺傳物質(zhì)是RNA，基因就是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段。評價3依托真題歸類比較再探究，強(qiáng)素養(yǎng)16.[2023·北京卷]變胖過程中，胰島B細(xì)胞會增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂(途徑Ⅰ)，也可能來自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化(途徑Ⅱ)?？茖W(xué)家采用胸腺嘧啶類似物標(biāo)記的方法，研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中新增B細(xì)胞的來源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物，能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中，摻入DNA的EdU和BrdU均能與_________互補配對，并可以被分別檢測。未摻入的EdU和BrdU短時間內(nèi)即被降解。解析：分析題意可知，EdU和BrdU都是胸腺嘧啶(T)類似物，根據(jù)堿基互補配對原則可知，摻入DNA的EdU和BrdU均能與A(腺嘌呤)互補配對，并可以被分別檢測。A/腺嘌呤(2)將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中，各孔同時加入EdU，隨后每隔一定時間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU，再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞，檢測雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比(如圖)。圖中反映DNA復(fù)制所需時長的是從__________點到_________點。QR解析：DNA分子復(fù)制時會發(fā)生模板鏈與子鏈的堿基互補配對，據(jù)題可知，將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中，各孔同時加入EdU，則EdU會與A結(jié)合，導(dǎo)致子鏈出現(xiàn)放射性，隨后每隔一定時間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU，則BrdU也會與A結(jié)合，使放射性增強(qiáng)，最終實現(xiàn)雙標(biāo)記，隨復(fù)制完成達(dá)到峰值，故結(jié)合題圖可知，圖中反映DNA復(fù)制所需時長的是從Q點到R點。(3)為研究變胖過程中B細(xì)胞的增殖，需使用一批同時變胖的小鼠。為此，本實驗使用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠，即飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會被敲除，形成小鼠IK?？茖W(xué)家利用以下實驗材料制備小鼠IK：①純合小鼠Lx：小鼠L基因兩側(cè)已插入特異DNA序列(x)，但L的功能正常；②Ce酶基因：源自噬菌體，其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于x，導(dǎo)致兩個x間的DNA片段丟失；③Er基因：編碼的Er蛋白位于細(xì)胞質(zhì)，與Er蛋白相連的物質(zhì)的定位由Er蛋白決定；④口服藥T：小分子化合物，可誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。請完善制備小鼠IK的技術(shù)路線：____________________→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→__________→獲得小鼠IK。將Ce酶基因和Er基因連接飼喂口服藥T解析：分析題意，要制備IK小鼠，需要用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠，而飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會被敲除，結(jié)合所給實驗材料及藥物可知，制備小鼠IK的技術(shù)路線為：將Ce酶基因和Er基因連接(Ce酶基因可切除Er基因從而獲得只在細(xì)胞質(zhì)表達(dá)的Er基因)→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→飼喂口服藥T(誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核)→獲得小鼠IK。(4)各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時間基本相同，但途徑Ⅰ的細(xì)胞周期時長(t1)是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時長(t2)的三倍以上。據(jù)此，科學(xué)家先用EdU飼喂小鼠IK，t2時間后換用BrdU飼喂，再過t2時間后檢測B細(xì)胞被標(biāo)記的情況。研究表明，變胖過程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來源于自身分裂，與之相應(yīng)的檢測結(jié)果應(yīng)是________________________。大多數(shù)B細(xì)胞沒有被BrdU標(biāo)記解析：據(jù)題可知，變胖過程中增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂(途徑Ⅰ)，也可能來自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化(途徑Ⅱ)，由于途徑Ⅰ的細(xì)胞周期時長(t1)是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時長(t2)的三倍以上，若先用EdU飼喂小鼠IK，t2時間已經(jīng)經(jīng)過一個細(xì)胞周期，所有的細(xì)胞應(yīng)都含有EdU標(biāo)記，實驗假設(shè)是變胖過程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來源于自身分裂，即來源于途徑Ⅱ，該過程已經(jīng)復(fù)制的B細(xì)胞直接分裂，不會再有DNA復(fù)制過程，故t2時間后用BrdU飼喂則不起作用，即大多數(shù)B細(xì)胞沒有被BrdU標(biāo)記。微點2遺傳信息的傳遞和表達(dá)任務(wù)驅(qū)動任務(wù)1建立模型比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程著絲粒半保留核糖核苷酸五碳糖轉(zhuǎn)運RNA任務(wù)2讀懂兩種翻譯過程模型圖(據(jù)圖填空)(1)模型一：tRNAmRNA終止密碼子核糖體(2)模型二：mRNA、核糖體、多肽鏈多肽鏈的長短完全相同模板mRNA【易錯提醒】(1)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。(2)DNA復(fù)制并非只發(fā)生在細(xì)胞核中，凡DNA存在的部位均可發(fā)生，如葉綠體、線粒體、擬核等。(3)一個細(xì)胞周期中DNA只復(fù)制一次，而轉(zhuǎn)錄是以基因為單位，因此在一個細(xì)胞周期中，轉(zhuǎn)錄可發(fā)生多次。任務(wù)3快速確認(rèn)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞中的基因表達(dá)(1)同時(2)細(xì)胞核核孔任務(wù)4中心法則的拓展圖解及在各類生物中遺傳信息的傳遞過程轉(zhuǎn)錄翻譯核糖核苷酸蛋白【易錯警示】基因傳遞與表達(dá)的4個易錯點(1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物并非只有mRNA，還有tRNA和rRNA等，mRNA、tRNA、rRNA這3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。(2)翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，依次讀取密碼子，最終因為模板mRNA相同，一條mRNA上結(jié)合的多個核糖體上合成的肽鏈的氨基酸序列完全相同。(3)一種密碼子(除個別密碼子外)只能決定一種氨基酸，但是一種氨基酸可以由一種或多種密碼子決定。(4)真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，在時間和空間上可被分隔開進(jìn)行。而原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯沒有時間、空間的分隔，可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，同時進(jìn)行。任務(wù)5基因與性狀的關(guān)系(1)基因控制性狀的途徑(2)基因與性狀的關(guān)系過程評價評價1依托真題歸類比較再體驗，明考向1.[2023·山東卷]細(xì)胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細(xì)胞的核仁中，由核rDNA轉(zhuǎn)錄形成的rRNA與相關(guān)蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是(

)A．原核細(xì)胞無核仁，不能合成rRNAB．真核細(xì)胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子D．細(xì)胞在有絲分裂各時期都進(jìn)行核DNA的轉(zhuǎn)錄答案：B解析：原核細(xì)胞無核仁，有核糖體，核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，因此原核細(xì)胞能合成rRNA，A錯誤；核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，真核細(xì)胞的核糖體蛋白在核糖體上合成，B正確；mRNA上3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子，C錯誤；細(xì)胞在有絲分裂分裂期染色質(zhì)變成染色體，核DNA無法解旋，無法轉(zhuǎn)錄，D錯誤。2．[2023·浙江1月]核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。某細(xì)菌進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時，多個核糖體串聯(lián)在一條mRNA上形成念珠狀結(jié)構(gòu)——多聚核糖體(如圖所示)。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結(jié)束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數(shù)量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是(

)A．圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3′端向5′端移動B．該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對C.圖中5個核糖體同時結(jié)合到mRNA上開始翻譯，同時結(jié)束翻譯D．若將細(xì)菌的某基因截短，相應(yīng)的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目不會發(fā)生變化答案：B解析：圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5′端向3′端移動，A錯誤；該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶相應(yīng)氨基酸進(jìn)入核糖體，B正確；圖中5個核糖體結(jié)合到mRNA上開始翻譯，從識別到起始密碼子開始進(jìn)行翻譯，識別到終止密碼子結(jié)束翻譯，并非是同時開始同時結(jié)束，C錯誤；若將細(xì)菌的某基因截短，相應(yīng)的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目可能會減少，D錯誤。3．[2023·海南卷]某植物的葉形與R基因的表達(dá)直接相關(guān)?，F(xiàn)有該植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表達(dá)；植株乙R基因高度甲基化，不能表達(dá)。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．植株甲和乙的R基因的堿基種類不同B．植株甲和乙的R基因的序列相同，故葉形相同C．植株乙自交，子一代的R基因不會出現(xiàn)高度甲基化D．植株甲和乙雜交，子一代與植株乙的葉形不同答案：D解析：題中顯示植株甲和乙的R基因的序列相同，因此所含的堿基種類也相同，A錯誤；植株甲和乙的R基因的序列相同，但植株甲R基因未甲基化，能正常表達(dá)；植株乙R基因高度甲基化，不能表達(dá)，因而葉形不同，B錯誤；甲基化相關(guān)的性狀可以遺傳，因此，植株乙自交，子一代的R基因會出現(xiàn)高度甲基化，C錯誤；植株甲含有未甲基化的R基因，故植株甲和乙雜交，子一代與植株乙的葉形不同，與植株甲的葉形相同，D正確。4．[2023·浙江6月]紫外線引發(fā)的DNA損傷，可通過“核苷酸切除修復(fù)(NER)”方式修復(fù)，機(jī)制如圖所示。著色性干皮癥(XP)患者的NER酶系統(tǒng)存在缺陷，受陽光照射后，皮膚出現(xiàn)發(fā)炎等癥狀?；颊哂啄臧l(fā)病，20歲后開始發(fā)展成皮膚癌。下列敘述錯誤的是(

)A．修復(fù)過程需要限制酶和DNA聚合酶B．填補缺口時，新鏈合成以5′到3′的方向進(jìn)行C．DNA有害損傷發(fā)生后，在細(xì)胞增殖后進(jìn)行修復(fù)，對細(xì)胞最有利D．隨年齡增長，XP患者幾乎都會發(fā)生皮膚癌的原因，可用突變累積解釋答案：C解析：由圖可知，修復(fù)過程中需要將損傷部位的序列切斷，因此需要限制酶的參與；同時修復(fù)過程中，單個的脫氧核苷酸需要依次連接，要借助DNA聚合酶，A正確；填補缺口時，新鏈即子鏈的延伸方向為5′到3′的方向進(jìn)行，B正確；DNA有害損傷發(fā)生后，在細(xì)胞增殖中進(jìn)行修復(fù)，保證DNA復(fù)制的正確進(jìn)行，對細(xì)胞最有利，C錯誤；癌癥的發(fā)生是多個基因累積突變的結(jié)果，隨年齡增長，XP患者幾乎都會發(fā)生皮膚癌的原因，可用突變累積解釋，D正確。5．[2023·湖南卷]細(xì)菌glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關(guān)鍵作用。細(xì)菌糖原合成的平衡受到CsrAB系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。CsrA蛋白可以結(jié)合glgmRNA分子，也可結(jié)合非編碼RNA分子CsrB，如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A．細(xì)菌glg基因轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶識別和結(jié)合glg基因的啟動子并驅(qū)動轉(zhuǎn)錄B．細(xì)菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿glgmRNA從5′端向3′端移動C．抑制CsrB基因的轉(zhuǎn)錄能促進(jìn)細(xì)菌糖原合成D．CsrA蛋白都結(jié)合到CsrB上，有利于細(xì)菌糖原合成答案：C解析：基因轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶識別并結(jié)合到基因的啟動子區(qū)域從而啟動轉(zhuǎn)錄，A正確；基因表達(dá)中的翻譯是核糖體沿著mRNA的5′端向3′端移動，B正確；由題圖可知，抑制CsrB基因轉(zhuǎn)錄會使CsrB的RNA減少，使CsrA更多地與glgmRNA結(jié)合形成不穩(wěn)定構(gòu)象，最終核糖核酸酶會降解glgmRNA，而glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關(guān)鍵作用，故抑制CsrB基因的轉(zhuǎn)錄能抑制細(xì)菌糖原合成，C錯誤；由題圖及C選項分析可知，若CsrA都結(jié)合到CsrB上，則CsrA沒有與glgmRNA結(jié)合，從而使glgmRNA不被降解而正常進(jìn)行，有利于細(xì)菌糖原的合成，D正確。6．[2023·天津卷]癌細(xì)胞來源的某種酶較正常細(xì)胞來源的同種酶活性較低，原因不可能是(

)A．該酶基因突變B．該酶基因啟動子甲基化C．該酶中一個氨基酸發(fā)生變化D．該酶在翻譯過程中肽鏈加工方式變化答案：B解析：基因控制蛋白質(zhì)的合成，基因突變是指DNA分子中堿基的增添、替換或缺失而引起基因堿基序列的改變?；蛲蛔兒罂赡軐?dǎo)致蛋白質(zhì)功能發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致酶活性降低，A正確；啟動子是RNA聚合酶識別與結(jié)合的位點，用于驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄出的mRNA可作為翻譯的模板翻譯出蛋白質(zhì)。若該酶基因啟動子甲基化，可能導(dǎo)致該基因的轉(zhuǎn)錄過程無法進(jìn)行，不能合成酶，B錯誤；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈盤曲折疊的方式等有關(guān)。故若該酶中一個氨基酸發(fā)生變化(氨基酸種類變化)或該酶在翻譯過程中肽鏈加工方式變化，都可能導(dǎo)致該酶的空間結(jié)構(gòu)變化而導(dǎo)致功能改變，活性降低，C、D正確。7．[2023·湖南卷]酗酒危害人類健康。乙醇在人體內(nèi)先轉(zhuǎn)化為乙醛，在乙醛脫氫酶2(ALDH2)作用下再轉(zhuǎn)化為乙酸，最終轉(zhuǎn)化成CO2和水。頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突變導(dǎo)致ALDH2活性下降或喪失。在高加索人群中，該突變的基因頻率不足5%，而東亞人群中高達(dá)30%。下列敘述錯誤的是(

)A．相對于高加索人群，東亞人群飲酒后面臨的風(fēng)險更高B．患者在服用頭孢類藥物期間應(yīng)避免攝入含酒精的藥物或食物C．ALDH2基因突變?nèi)巳簩凭褪苄韵陆担砻骰蛲ㄟ^蛋白質(zhì)控制生物性狀D．飲酒前口服ALDH2酶制劑可催化乙醛轉(zhuǎn)化成乙酸，從而預(yù)防酒精中毒答案：C解析：ALDH2基因某突變會使ALDH2活性下降或喪失，使乙醛不能正常轉(zhuǎn)化成乙酸，導(dǎo)致乙醛積累危害機(jī)體，東亞人群中ALDH2基因發(fā)生該種突變的頻率較高，故與高加索人群相比，東亞人群飲酒后面臨的風(fēng)險更高，A正確；頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常轉(zhuǎn)化成乙酸，導(dǎo)致乙醛積累危害機(jī)體，故患者在服用頭孢類藥物期間應(yīng)避免攝入含酒精的藥物或食物，B正確；ALDH2基因突變?nèi)巳簩凭褪苄韵陆担砻骰蛲ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，C錯誤；目前可以通過微膠囊技術(shù)包裹酶形成酶制劑，使其不被胃蛋白酶消化，故飲酒前口服ALDH2酶制劑能加速乙醛分解為乙酸，預(yù)防酒精中毒，D正確。8．[2023·全國乙卷]已知某種氨基酸(簡稱甲)是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古細(xì)菌)中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)這種情況出現(xiàn)的原因是，這些古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運甲的tRNA(表示為tRNA甲)和酶E。酶E催化甲與tRNA甲結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA甲(表示為甲－tRNA甲)，進(jìn)而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，則下列物質(zhì)或細(xì)胞器中必須轉(zhuǎn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的是(

)①ATP

②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖體⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥ B．①②⑤C．③④⑥ D．②④⑤答案：A解析：據(jù)題意可知，氨基酸甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古細(xì)菌)中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)，所以要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，必須往大腸桿菌中轉(zhuǎn)入氨基酸甲，②正確；又因古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運甲的tRNA(表示為tRNA甲)和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA甲(表示為甲－tRNA甲)，進(jìn)而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。所以大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲與tRNA甲結(jié)合，⑤⑥正確。肽鏈的合成過程需要能量(ATP)，但是大腸桿菌可通過無氧呼吸提供能量。評價2依托教材專練長句表述，提考能9.(必修2P64～65“正文”)mRNA適合做信使的原因是什么？

10．(必修2P67“思考·討論”)從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認(rèn)為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？答案：RNA由核糖核苷酸連接而成，可以儲存遺傳信息；一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。答案：可以從增強(qiáng)密碼子容錯性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子的簡并，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。11．(必修2P68～P69圖片拓展)翻譯過程的三種模型圖，據(jù)圖分析它們的特點。答案：模型甲中一個核糖體與mRNA的結(jié)合位點形成2個tRNA結(jié)合位點，核糖體沿著mRNA移動的方向是由左往右。模型乙反映出mRNA與核糖體存在的數(shù)量關(guān)系是一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體。圖中核糖體移動的方向是由右向左；多聚核糖體形成的意義是少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。模型丙是原核細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，特點是邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，與真核細(xì)胞不同的原因是原核細(xì)胞無以核膜為界限的細(xì)胞核，原核細(xì)胞的基因中無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不需要加工即可作為翻譯的模板。12．(必修2P73“思考·討論”節(jié)選)資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點？這對你認(rèn)識基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？

13．(必修2P74“批判性思維”)你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？答案：資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變，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。答案：生物性狀的形成往往是內(nèi)因(基因)與外因(環(huán)境因素等)相互作用的結(jié)果。評價3依托真題歸類比較再探究，強(qiáng)素養(yǎng)14.[2023·廣東卷]放射性心臟損傷是由電離輻射誘導(dǎo)的大量心肌細(xì)胞凋亡產(chǎn)生的心臟疾病。一項新的研究表明，circRNA可以通過miRNA調(diào)控P基因表達(dá)進(jìn)而影響細(xì)胞凋亡，調(diào)控機(jī)制見圖。miRNA是細(xì)胞內(nèi)一種單鏈小分子RNA，可與mRNA靶向結(jié)合并使其降解。circRNA是細(xì)胞內(nèi)一種閉合環(huán)狀RNA，可靶向結(jié)合miRNA使其不能與mRNA結(jié)合，從而提高mRNA的翻譯水平?；卮鹣铝袉栴}：(1)放射刺激心肌細(xì)胞產(chǎn)生的_________會攻擊生物膜的磷脂分子，導(dǎo)致放射性心肌損傷。(2)前體mRNA是通過_________酶以DNA的一條鏈為模板合成的，可被剪切成circRNA等多種RNA。circRNA和mRNA在細(xì)胞質(zhì)中通過對_________的競爭性結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。(3)據(jù)圖分析，miRNA表達(dá)量升高可影響細(xì)胞凋亡，其可能的原因是___________________________________________________________。(4)根據(jù)以上信息，除了減少miRNA的表達(dá)之外，試提出一個治療放射性心臟損傷的新思路___________________________________________________________。自由基RNA聚合miRNAP蛋白能抑制細(xì)胞凋亡，miRNA表達(dá)量升高，與P基因的mRNA結(jié)合并將其降解的概率上升，導(dǎo)致合成的P蛋白減少，無法抑制細(xì)胞凋亡可通過增大細(xì)胞內(nèi)circRNA的含量，靶向結(jié)合miRNA使其不能與P基因的mRNA結(jié)合，從而提高P基因的表達(dá)量，抑制細(xì)胞凋亡解析：(1)放射刺激心肌細(xì)胞，可產(chǎn)生大量自由基，攻擊生物膜的磷脂分子，導(dǎo)致放射性心肌損傷。(2)RNA聚合酶能催化轉(zhuǎn)錄過程，以DNA的一條鏈為模板，通過堿基互補配對原則合成前體mRNA。由圖可知，miRNA既能與mRNA結(jié)合，降低mRNA的翻譯水平，又能與circRNA結(jié)合，提高mRNA的翻譯水平，故circRNA和mRNA在細(xì)胞質(zhì)中通過對miRNA的競爭性結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。(3)P蛋白能抑制細(xì)胞凋亡，當(dāng)miRNA表達(dá)量升高時，大量的miRNA與P基因的mRNA結(jié)合，并將P基因的mRNA降解，導(dǎo)致合成的P蛋白減少，無法抑制細(xì)胞凋亡。(4)根據(jù)以上信息，除了減少miRNA的表達(dá)之外，還能通過增大細(xì)胞內(nèi)circRNA的含量，靶向結(jié)合miRNA，使其不能與P基因的mRNA結(jié)合，從而提高P基因的表達(dá)量，抑制細(xì)胞凋亡。模擬預(yù)測·題組集訓(xùn)題組預(yù)測一遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實驗1．[2023·湖南衡陽?？寄M]下圖甲是加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活菌混合后注射到小鼠體內(nèi)后兩種細(xì)菌的含量變化；圖乙是噬菌體侵染細(xì)菌實驗的部分操作步驟。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌主要是由R型細(xì)菌增殖而來的B．若用S型細(xì)菌DNA與R型活菌進(jìn)行體外轉(zhuǎn)化，兩種細(xì)菌數(shù)量變化與圖甲相似C．圖乙離心后的試管中沉淀物放射性很低，上清液中放射性很高，說明蛋白質(zhì)不是噬菌體的遺傳物質(zhì)D．圖乙若用32P標(biāo)記親代噬菌體，則子代噬菌體中大部分都具有放射性答案：A解析：加熱殺死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，所以圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化并增殖而來的，主要是增殖而來的，A正確；若用S型細(xì)菌DNA與R型活菌進(jìn)行體外轉(zhuǎn)化，由于沒有免疫系統(tǒng)清除細(xì)菌，且轉(zhuǎn)化效率低，則主要是R型菌，B錯誤；乙圖中噬菌體被標(biāo)記的成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)菌，上清液中放射性很高，不能證明蛋白質(zhì)不是噬菌體的遺傳物質(zhì)，C錯誤；32P標(biāo)記的是噬菌體的遺傳物質(zhì)DNA，會進(jìn)入細(xì)菌，由于DNA分子的半保留復(fù)制，所以用32P標(biāo)記親代噬菌體，子代噬菌體中只有少部分具有放射性，D錯誤。題組預(yù)測二遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、特點2．[2023·安徽省合肥市高三質(zhì)檢]科學(xué)家分析了多種生物DNA的堿基組成，一部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。來源A/GT/CA/TG/C嘌呤/嘧啶人1.561.431.001.001.0鯡魚1.431.431.021.021.02小麥1.221.181.000.970.99結(jié)核分枝桿菌0.40.41.091.081.1下列說法正確的是(

)A.表中四種生物的DNA中A/T、G/C比例不同，說明DNA具有多樣性B．如果分析表中四種生物RNA的嘌呤/嘧啶，會出現(xiàn)與表中類似的結(jié)果C．表中數(shù)據(jù)說明結(jié)核分枝桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性高于其他三種生物D．生物的DNA都含有A、T、G、C4種堿基，可作為生物進(jìn)化的直接證據(jù)答案：C解析：表中四種生物的DNA中A/T、G/C比例都接近1，說明DNA為雙鏈結(jié)構(gòu)，A與T配對，G與C配對，不能說明DNA具有多樣性，A錯誤；DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu)，DNA中嘌呤和嘧啶互補配對，因此嘌呤數(shù)一般等于嘧啶數(shù)，而RNA一般為單鏈結(jié)構(gòu)，嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)，因此如果分析表中四種生物RNA的嘌呤/嘧啶，可能不會出現(xiàn)與表中類似的結(jié)果，B錯誤；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，結(jié)核分枝桿菌的A/G、T/C的值低于其他三種生物，說明結(jié)核分枝桿菌的DNA中G和C所占堿基比例較大，而G和C之間為三個氫鍵，A與T之間為兩個氫鍵，因此表中數(shù)據(jù)說明結(jié)核分枝桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性高于其他三種生物，C正確；生物進(jìn)化最直接的證據(jù)是化石，D錯誤。3．[2023·山東濟(jì)南一模]科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，紫外線的主要作用是使同一條DNA單鏈上相鄰胸腺嘧啶間形成共價結(jié)合的胸腺嘧啶二聚體，而在互補雙鏈間形成該結(jié)構(gòu)的機(jī)會很少，一旦形成，則會影響雙鏈的解開。如果經(jīng)紫外線照射后的微生物立即暴露于可見光下，則可明顯降低其死亡率，這種現(xiàn)象被稱為光復(fù)活作用，簡要過程如下圖所示。據(jù)此推測，下列敘述正確的是(

)A．圖中紫外線造成的胸腺嘧啶二聚體是互補雙鏈間形成的B．互補雙鏈間形成胸腺嘧啶二聚體后會影響復(fù)制和轉(zhuǎn)錄C．圖示中的二聚體解離是指兩個胸腺嘧啶之間的氫鍵斷裂D．圖中顯示紫外線可引起基因突變或染色體變異答案：B解析：圖中紫外線造成的胸腺嘧啶二聚體是同一條DNA單鏈形成的，A錯誤；互補雙鏈間一旦形成胸腺嘧啶二聚體，會影響雙鏈解旋，進(jìn)而影響復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，B正確；互補堿基之間以氫鍵連接，而嘧啶二聚體的兩個胸腺嘧啶之間形成的是共價鍵，不是氫鍵，C錯誤；圖中顯示紫外線可引起兩個脫氧核苷酸之間的連接，引起的是基因突變而不是染色體變異，D錯誤。題組預(yù)測三“各顯其能”的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯4．[2023·山東聊城一模]DNA分子中的胞嘧啶被選擇性的添加甲基基團(tuán)而發(fā)生DNA甲基化，甲基化修飾的基因往往不能表達(dá)。已知鼠的灰色(A)與褐色(a)是一對相對性狀，下圖表示部分被甲基化的DNA片段及遺傳印記對小鼠等位基因表達(dá)和傳遞的影響。下列敘述錯誤的是(

)A．被甲基化的DNA片段中遺傳信息不發(fā)生改變，而生物的性狀可發(fā)生改變B．甲基化后的DNA在復(fù)制時，堿基配對的方式遵循堿基互補配對原則C．從圖中雌配子的形成過程可斷定DNA甲基化是不可以遺傳的D．子代小鼠的表型及比例為灰色∶褐色＝1∶1答案：C解析：被甲基化的DNA片段中遺傳信息不發(fā)生改變，而由于甲基化修飾的基因往往不能表達(dá)，因而生物的性狀可發(fā)生改變，A正確；甲基化后的DNA在復(fù)制時，堿基對的配對方式不發(fā)生改變，仍遵循堿基互補配對原則，B正確；從圖中雄配子的形成過程可斷定DNA甲基化是可以遺傳的，C錯誤；雌鼠產(chǎn)生的雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化，都能表達(dá)，而雄鼠產(chǎn)生的雄配子中A基因、a基因都發(fā)生了甲基化，都不能表達(dá)，因此該雌鼠與雄鼠雜交，子代小鼠的表型比例為灰色∶褐色＝1∶1，D正確。5．[2023·福建省漳州市高三質(zhì)檢]天使綜合征(簡稱AS)是與15號染色體上的UBE3A和SNRPN基因有關(guān)的表觀遺傳現(xiàn)象，某AS患兒從父親獲得的UBE3A基因DNA序列正常，但鄰近的SNRPN基因產(chǎn)生了一段RNA(UBE3A－ATS)，干擾了父源UBE3A基因合成蛋白質(zhì)，下列分析錯誤的是(

)A．SNRPN基因與UBE3A基因的部分堿基序列相同B．反義RNA會抑制UBE3A基因的翻譯C．雙鏈RNA會被細(xì)胞內(nèi)聚合酶識別后降解D．開發(fā)可抑制SNRPN基因表達(dá)藥物可治療AS答案：C解析：據(jù)題意“鄰近的SNRPN基因產(chǎn)生了一段RNA(UBE3A－ATS)，干擾了父源UBE3A基因合成蛋白質(zhì)”，并結(jié)合題圖可知，SNRPN基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA(反義RNA，即UBE3A－ATS)能與UBE3A基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA部分堿基互補配對，使UBE3A基因的翻譯受阻，故SNRPN基因與UBE3A基因的部分堿基序列相同，A、B正確；由圖示可知，由SNRPN基因轉(zhuǎn)錄形成的反義RNA與UBE3A基因的mRNA互補結(jié)合形成的雙鏈RNA，能被細(xì)胞內(nèi)RNA水解酶識別后降解，從而使UBE3A基因無法表達(dá)，因此，開發(fā)可抑制SNRPN基因表達(dá)的藥物有望治療AS，C錯誤，D正確。題組預(yù)測四多角度突破遺傳的本質(zhì)，練后不再難6．[2023·山東濟(jì)南一模]小鼠的H19基因和Igf2基因位于7號染色體上，它們控制胚胎的正常發(fā)育過程，圖(a)和圖(b)分別表示母本和父本中兩種基因的表達(dá)情況，增強(qiáng)子與蛋白質(zhì)X結(jié)合后可增強(qiáng)H19基因和Igf2基因的表達(dá)，CTCF與絕緣子結(jié)合后，可阻止增強(qiáng)子對基因Igf2的增強(qiáng)作用。從受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常發(fā)育。下列說法錯誤的是(

)A．H19基因的甲基化不會改變基因的堿基序列B．H19基因與Igf2基因共同表達(dá)是胚胎正常發(fā)育的必要條件C．用去甲基化酶處理孤雄生殖的受精卵，胚胎能夠正常發(fā)育D．增強(qiáng)子在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控H19基因和Igf2基因的表達(dá)答案：C解析：甲基化不改變遺傳信息，因此H19基因甲基化后其堿基序列不變，A正確；H19基因與Igf2基因控制胚胎的正常發(fā)育過程，從受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常發(fā)育，由圖可知，母源H19基因表達(dá)，父源Igf2基因表達(dá)，兩種基因均表達(dá)才能使胚胎正常發(fā)育，B正確；用去甲基化酶處理孤雄生殖的受精卵，用去甲基化酶處理會使CTCF與絕緣子結(jié)合，抑制Igf2基因的表達(dá)，胚胎不能正常發(fā)育，C錯誤；由圖可知，增強(qiáng)子與蛋白質(zhì)X結(jié)合后直接作用于H19基因和Igf2基因，說明是在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控對應(yīng)基因的表達(dá)，D正確。7．[2023·湖北省高三模擬]瘦素是一種由脂肪組織分泌的激素，與糖尿病發(fā)病呈高度相關(guān)性。研究表明，2型糖尿病患者體內(nèi)控制瘦素基因表達(dá)的啟動子區(qū)域(啟動子是DNA上與RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位)甲基化水平顯著降低，導(dǎo)致瘦素含量明顯升高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，母體瘦素基因的甲基化水平降低能導(dǎo)致胎兒瘦素基因甲基化水平也降低，使胎兒患2型糖尿病的概率增大。下列說法錯誤的是(

)A．瘦素基因啟動子區(qū)域甲基化程度下降會促使其與RNA聚合酶的結(jié)合B．DNA分子的甲基化直接影響了堿基的互補配對，導(dǎo)致mRNA不能合成C．瘦素基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程中，都存在堿基A與U、G與C的配對D．在基因堿基序列沒有發(fā)生改變的情況下，個體表型也能發(fā)生可遺傳的變化答案：B解析：由題意知，2型糖尿病患者體內(nèi)控制瘦素基因表達(dá)的啟動子區(qū)域甲基化水平顯著降低，導(dǎo)致瘦素含量明顯升高，可推斷瘦素基因啟動子區(qū)域甲基化程度下降會促使其與RNA聚合酶的結(jié)合，A正確；甲基化不改變基因的堿基序列，故不會影響堿基的互補配對，B錯誤；轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板合成RNA，翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)，在這兩個過程中，都存在堿基A與U、G與C的配對，C正確；甲基化等表觀遺傳不改變基因的堿基序列，也能使個體表型發(fā)生可遺傳的變化，D正確。題組預(yù)測五基于學(xué)科核心素養(yǎng)的長句應(yīng)答類專訓(xùn)8．[2023·北京石景山一模]鐮狀細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病，患者會出現(xiàn)疼痛、貧血、手腳腫脹等癥狀。(1)此病是由于編碼血紅蛋白的β-珠蛋白基因中一個堿基對的改變，導(dǎo)致多肽鏈中某谷氨酸被纈氨酸替換。此種變異屬于可遺傳變異中的

?；蛲蛔兘馕觯虹牋罴?xì)胞貧血癥是由于基因突變導(dǎo)致的一種單基因遺傳病。(2)血紅蛋白由兩兩相同的4個珠蛋白亞基構(gòu)成，不同珠蛋白基因在人體發(fā)育過程中的表達(dá)情況如下圖。人體在胎兒期和出生后血紅蛋白的主要組成分別是________________________________________________。形成這種差異是基因__________的結(jié)果。胎兒期主要由2個α-珠蛋白、2個γ-珠蛋白組成，出生后主要由2個α-珠蛋白、2個β-珠蛋白組成選擇性表達(dá)解析：分析曲線圖可知：胎兒期主要由2個α-珠蛋白、2個γ-珠蛋白組成，出生后主要由2個α-珠蛋白、2個β-珠蛋白組成。在不同的發(fā)育時期，蛋白質(zhì)的種類有區(qū)別是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(3)BCL是成體紅細(xì)胞中特異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，科研人員推測該轉(zhuǎn)錄因子關(guān)閉了γ-珠蛋白基因(簡稱“γ基因”)的表達(dá)，而啟動β-珠蛋白基因的表達(dá)。為證明該推測，實驗組應(yīng)選擇的材料和檢測指標(biāo)為________，支持上述推測的預(yù)期結(jié)果為_________________________________________________。①野生型小鼠②BCL基因敲除小鼠③BCL基因過表達(dá)小鼠④檢測α-珠蛋白含量⑤檢測β-珠蛋白含量⑥檢測γ-珠蛋白含量②⑤⑥實驗組γ-珠蛋白表達(dá)量高于對照組，β-珠蛋白表達(dá)量低于對照組解析：BCL是成體紅細(xì)胞中特異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，科研人員推測該轉(zhuǎn)錄因子關(guān)閉了γ-珠蛋白基因的表達(dá)，而啟動β-珠蛋白基因的表達(dá)。為證明該推測，即證明BCL基因的作用，實驗組應(yīng)選擇的材料是②BCL基因敲除小鼠，然后去檢測小鼠的β-珠蛋白含量和γ-珠蛋白含量。如果實驗組γ-珠蛋白表達(dá)量高于對照組，β-珠蛋白表達(dá)量低于對照組則證明推測正確。(4)實驗結(jié)果證實了上述推測。為確定BCL蛋白在γ基因啟動子中的結(jié)合位點，科研人員擴(kuò)增了γ基因啟動子不同長度的片段F1～F5，將這些片段分別構(gòu)建表達(dá)載體(如下圖)，導(dǎo)入敲除BCL基因的受體細(xì)胞。成功轉(zhuǎn)化后，檢測出含F(xiàn)1～F4的受體細(xì)胞有綠色熒光，含F(xiàn)5的受體細(xì)胞無熒光。繼續(xù)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素，含F(xiàn)1～F3受體細(xì)胞不再有熒光，而含F(xiàn)4的受體細(xì)胞仍有熒光。據(jù)此推測，BCL蛋白結(jié)合位點位于_________(用字母表示)。c～d解析：向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素，此時重組載體上的BCL基因表達(dá)，產(chǎn)生BCL蛋白，BCL蛋白與BCL蛋白結(jié)合位點結(jié)合后，導(dǎo)致熒光蛋白基因被抑制；含F(xiàn)1～F3受體細(xì)胞不再有熒光，則說明BCL蛋白結(jié)合位點結(jié)合后在引物F3的下游的序列上，而含F(xiàn)4的受體細(xì)胞仍有熒光，則說明BCL蛋白結(jié)合位點結(jié)合后在引物F4的上游序列，故據(jù)此結(jié)果可推測，BCL蛋白結(jié)合位點位于c～d區(qū)段。(5)科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，γ-珠蛋白含量多的鐮狀細(xì)胞貧血癥患者癥狀較輕。請結(jié)合以上研究，提出利用病人的造血干細(xì)胞對鐮狀細(xì)胞貧血癥進(jìn)行基因治療的思路___________________________________________________________。敲除(或沉默、突變)病人造血干細(xì)胞的BCL基因，篩選γ-珠蛋白含量多的造血干細(xì)胞，體外大量培養(yǎng)后輸入病人體內(nèi)解析：根據(jù)上述對于BCL基因的研究：可以通過敲除(或沉默、突變)病人造血干細(xì)胞的BCL基因，篩選γ-珠蛋白含量多的造血干細(xì)胞，體外大量培養(yǎng)后輸入病人體內(nèi)進(jìn)行治療。考題拓展·素養(yǎng)落地知識拓展1.原核基因的結(jié)構(gòu)及表達(dá)模式在基因表達(dá)的過程中，不同區(qū)段的作用并不相同，有的區(qū)段能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的RNA，并指導(dǎo)蛋白質(zhì)的成，這樣的區(qū)段叫作編碼區(qū)。有的區(qū)段不能轉(zhuǎn)錄為RNA，不能編碼蛋白質(zhì)，這樣的區(qū)段叫作非編碼區(qū)，如啟動子、操縱序列等，參與調(diào)控數(shù)個功能相關(guān)、串聯(lián)在一起的基因轉(zhuǎn)錄，而真核生物中的基因一般都是單獨轉(zhuǎn)錄和調(diào)控的。補充知識：病毒基因組的類型極為多樣化，有單鏈(ss)與雙鏈(ds)、正鏈(＋)與負(fù)鏈(－)之分，還有線狀(L)與環(huán)狀(O)的區(qū)別。將基因的堿基序列與mRNA相同的定為正鏈，與mRNA互補的定為負(fù)鏈。就病毒核酸的單、雙和正、負(fù)而言，可將其基因組分為6類：dsDNA、dsRNA、＋ssDNA、－ssDNA、＋ssRNA和－ssRNA。結(jié)構(gòu)基因：表達(dá)吸收、分解乳糖的3種酶(β-半乳糖苷酶、透過酶、乙?；D(zhuǎn)移酶)，使乳糖被吸收和分解。調(diào)控序列：?操縱序列(O)：能與調(diào)控蛋白特異性結(jié)合的一段DNA序列。?啟動子(P)：轉(zhuǎn)錄起始時RNA聚合酶識別、結(jié)合的特定部位。?CAP結(jié)合位點：激活蛋白(CAP)與該位點結(jié)合，可增強(qiáng)RNA聚合酶的活性。調(diào)節(jié)基因(lacI)：獨立編碼的阻遏蛋白，與操縱序列結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄不能進(jìn)行。?在無乳糖時，調(diào)節(jié)基因合成的阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，阻止RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄，結(jié)構(gòu)基因關(guān)閉。?在有乳糖時，乳糖異構(gòu)物——別乳糖與阻遏蛋白結(jié)合后，改變了阻遏蛋白的結(jié)構(gòu)，使其不能與操縱序列結(jié)合，RNA聚合酶進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，合成吸收與分解乳糖所需要的酶?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)乳糖單獨存在時，乳糖操縱子才能誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)基因表達(dá)，在葡萄糖和乳糖同時存在時，乳糖操縱子將處于阻遏狀態(tài)，此現(xiàn)象稱為葡萄糖效應(yīng)，說明葡萄糖對乳糖操縱子的表達(dá)具有抑制作用。對大腸桿菌突變株的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)糖酵解過程受阻，葡萄糖不能轉(zhuǎn)化時，葡萄糖效應(yīng)消失，該突變菌株能在葡萄糖存在的情況下誘導(dǎo)乳糖操縱子結(jié)構(gòu)基因表達(dá)。?細(xì)菌中的環(huán)腺苷酸(cAMP)含量與葡萄糖的分解代謝有關(guān)。當(dāng)細(xì)菌利用葡萄糖分解供給能量時，cAMP生成少而分解多，cAMP含量下降；當(dāng)環(huán)境中無葡萄糖可供利用時，cAMP含量升高。細(xì)菌中有一種能與cAMP特異結(jié)合的受體蛋白(CAP)，當(dāng)CAP未與cAMP結(jié)合時，CAP不具有活性；CAP與cAMP結(jié)合后，空間構(gòu)象發(fā)生變化，并具有活性，能與CAP結(jié)合位點結(jié)合。?乳糖存在、葡萄糖缺乏時，cAMP含量升高，cAMP與CAP結(jié)合形成有活性的CAP，可增強(qiáng)RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄活性，轉(zhuǎn)錄效率在基礎(chǔ)水平上提高50倍。?乳糖與葡萄糖均存在時，cAMP含量下降，cAMP與CAP結(jié)合形成的有活性的CAP減少，對乳糖操縱子轉(zhuǎn)錄的激活效應(yīng)減弱，轉(zhuǎn)錄效率維持在基礎(chǔ)水平。專項提升1.如圖所示，乳糖操縱子是存在于大腸桿菌DNA上調(diào)控乳糖相關(guān)代謝過程的片段。當(dāng)大腸桿菌的生存環(huán)境中無葡萄糖有乳糖時，阻遏蛋白會與乳糖結(jié)合，導(dǎo)致該蛋白構(gòu)象發(fā)生改變而不能與操縱序列結(jié)合，使β-半乳糖苷酶基因和半乳糖苷透性酶基因能正常表達(dá)，從而促進(jìn)大腸桿菌吸收并分解利用乳糖。下列相關(guān)說法錯誤的是(

)A.該調(diào)控過程可以使大腸桿菌更加合理地利用生存環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)B．環(huán)境中的乳糖通過影響阻遏蛋白的表達(dá)調(diào)節(jié)乳糖代謝相關(guān)酶的合成C．若阻遏蛋白因基因突變而失活，大腸桿菌在無乳糖的環(huán)境中也能表達(dá)β-半乳糖苷酶D．環(huán)境中乳糖濃度不同時，β-半乳糖苷酶和半乳糖苷透性酶表達(dá)量的比例無顯著差異答案：B解析：根據(jù)題意可知，當(dāng)大腸桿菌的生存環(huán)境中無葡萄糖有乳糖時，阻遏蛋白會與乳糖結(jié)合，導(dǎo)致該蛋白構(gòu)象發(fā)生改變而不能與操縱序列結(jié)合，使β-半乳糖苷酶基因和半乳糖苷透性酶基因能正常表達(dá)，從而促進(jìn)大腸桿菌吸收并分解利用乳糖。乳糖代謝的這種調(diào)節(jié)機(jī)制使大腸桿菌更加合理地利用生存環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)，A正確；根據(jù)題意可知，當(dāng)大腸桿菌的生存環(huán)境中無葡萄