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新教材适用2023_2024学年高中生物第4章基因的表达单元检测新人教版必修2
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这是一份新教材适用2023_2024学年高中生物第4章基因的表达单元检测新人教版必修2,共12页。
第四章单元检测(时间:90分钟,总分:100分)一、选择题(共20小题,每题2.5分,共50分)1.(2022·河北省“五个一”名校联盟高一期末)关于真核细胞中转录的过程,下列叙述错误的是( C )A.不同细胞中可能会形成同种RNAB.转录过程中,核糖核苷酸与DNA的碱基可以通过氢键相结合C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录的产物不都作为翻译的模板解析: 不同细胞中可能会形成同种RNA,合成相同的蛋白质,A正确;转录时,游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合,B正确;细胞中的RNA合成过程也会在细胞核外发生,如线粒体、叶绿体中,C错误;转录的产物有tRNA、rRNA和mRNA,只有mRNA作为翻译的模板,D正确。故选C。2.(2023·山东省德州市实验中学高一期中)在基因的表达过程中,有一对由氢键连接的核苷酸,已查明它的结构有一个尿嘧啶,则它的其他组成可能有( D )A.三个磷酸,两个核糖和一个腺嘌呤B.两个磷酸,两个脱氧核糖和一个腺嘌呤C.两个磷酸,两个核糖和一个胸腺嘧啶D.两个磷酸,两个核糖和一个腺嘌呤解析: 基因表达过程中,与尿嘧啶核糖核苷酸配对的可能是腺嘌呤脱氧核苷酸,也可能是腺嘌呤核糖核苷酸,因此其他组成有两个磷酸、一个核糖和一个脱氧核糖、一个腺嘌呤或两个磷酸、两个核糖和一个腺嘌呤,D正确,A、B、C错误。故选D。3.(2023·山东菏泽市高一期中)下列哪些因素会影响性状的表达( A )A.基因 B.核苷酸C.五碳糖 D.蛋白质解析: 表型是由基因型决定的,同时还受环境因素的影响。故选A。4.(2023·山东潍坊安丘市高一生物期末)表观遗传是指基因的碱基序列保持不变,但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,对此现象理解错误的是( D )A.基因的启动部位发生甲基化修饰,属于表观遗传B.表观遗传普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中C.正常的细胞分化可体现出细胞层次上的表观遗传D.《晏子使楚》中的典故“橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳”体现了表观遗传解析: 基因的启动部位被甲基化修饰属于表观遗传,A正确;表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,B正确;正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传,C正确;《晏子使楚》中的典故“橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳”体现了生物体的性状受环境因素的影响,D错误。故选D。5.(2023·山东省临沂市沂水县高一期中)下列关于复制、转录和翻译的说法错误的是( A )A.三个过程在所有细胞中都会发生B.三个过程的都需要酶的催化C.三个过程都要通过碱基互补配对来完成D.三个过程的模板各不相同解析: DNA复制只发生在能进行细胞分裂的细胞中,A错误;DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,翻译也需要酶,B正确;三个过程都遵循碱基互补配对原则,C正确;DNA复制以DNA的两条链分别为模板,转录以DNA的一条链为模板,翻译以mRNA为模板,所以模板各不相同,D正确。故选A。6.(2023·山东省聊城市高一下学期期末)已知一段用15N标记的双链DNA中,鸟嘌呤所占比例为20%。下列叙述正确的是( D )A.该DNA的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3∶2B.将该DNA置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA占1/8C.由该段DNA转录出来的mRNA中,胞嘧啶一定占20%D.该DNA指导合成的多肽链中有500个氨基酸,则该DNA至少含有3 000个碱基解析: DNA中碱基G占全部碱基的20%,则G=C=20%,A=T=30%,因此该基因中(C+G)∶(A+T)=2∶3,每条脱氧核苷酸链中的该比值与双链DNA分子中该比值相同,A错误;DNA分子复制是半保留复制,将该细胞置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子=eq \f(2,23)=eq \f(1,4),B错误;转录的模板是DNA的一条链,且DNA中的鸟嘌呤与RNA中的胞嘧啶配对,虽然已知双链DNA分子中鸟嘌呤所占的比例为20%,但无法得知DNA单链中鸟嘌呤所占的比例,所以mRNA中胞嘧啶的比例也无法确定,C错误;遗传信息的转录和翻译过程中,DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1,若一条多肽链中有500个氨基酸,则控制合成该多肽链的DNA分子中至少含有的碱基数为500×6=3 000个,D正确。故选D。7.(2023·山东省日照市高一下学期期末)向含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸和除去DNA和mRNA的细胞提取液的四只试管中,分别加入酪氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸,一段时间后发现,加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。下列有关分析错误的是( D )A.本实验的自变量是氨基酸的种类B.细胞提取液中除去DNA和mRNA目的是排除其对实验结果的影响C.该实验说明了多聚尿嘧啶序列编码苯丙氨酸组成的肽链D.该实验很好的证明了苯丙氨酸的密码子是UUU解析: 根据题意可知,本实验的自变量是氨基酸的种类,从而检测是否有多肽链出现,A正确;为了防止细胞提取液中的DNA重新合成新的mRNA以及原有mRNA干扰最终结果,因此需要将细胞提取液中的DNA和mRNA除去,B正确;只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,因此,该实验说明多聚尿嘧啶序列编码苯丙氨酸组成的肽链,C正确;在不知道密码子包括碱基数目的情况下,该实验不能证明苯丙氨酸的密码子是UUU,D错误。故选D。8.噬菌体ΦΧ174的核心为环状单链DNA,下图表示该病毒复制的部分过程,①~④表示过程,下列说法错误的是( A )A.①过程表示逆转录 B.②过程表示复制C.③过程表示转录 D.④过程表示翻译解析: 噬菌体ΦX174的遗传物质是单链DNA,感染宿主细胞时,①过程表示单链DNA形成复制型的双链DNA分子,而逆转录是指以RNA为模板,在逆转录酶的作用下,以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程,A错误;②过程表示复制,DNA复制是指以DNA为模板,以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程,B正确;③过程表示转录,转录是指以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程,C正确;④过程表示翻译,翻译是指以RNA为模板,以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,D正确。9.(2023·山东省潍坊市高一下学期期末)我国科学家将苏云金杆菌的Bt抗虫基因转入普通棉花细胞内,成功的在植株中检测到Bt抗虫蛋白,该蛋白对棉铃虫等害虫具有显著毒性。下列叙述错误的是( C )A.该研究说明基因具有特定的遗传效应B.该研究说明不同生物之间共用一套遗传密码C.栽种抗虫棉可以大大减少抗病毒农药的使用,保护生态环境D.Bt抗虫基因在棉花细胞中的表达需要经过转录和翻译两个过程解析: 该研究说明基因是具有特定的遗传效应的DNA片段,是遗传的结构与功能的基本单位,A正确;基因在受体细胞中依然能表达出相应的蛋白质,据此能说明不同生物之间共用一套遗传密码,B正确;栽种抗虫棉可以大大减少抗虫农药的使用,既能降低生产成本,又能保护生态环境,C错误;基因通过转录和翻译两个过程完成基因的表达,故Bt抗虫基因在棉花细胞中的表达需要经过转录和翻译两个过程,D正确。故选C。10.下列关于核酸的叙述中,不正确的是( C )A.双链DNA分子的任一条链中A+T所占的比例与整个DNA分子中A+T所占的比例相同B.双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数C.mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,tRNA和rRNA不是通过转录形成的D.组成DNA的元素种类与组成RNA的元素种类完全相同解析: 根据碱基互补配对原则,双链DNA分子的任一条链中A+T所占的比例与整个DNA分子中A+T所占的比例相同,双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数,A、B正确;mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,tRNA和rRNA也是通过转录形成的,C错误;组成DNA的元素种类与组成RNA的元素种类完全相同,都是C、H、O、N、P,D正确。11.下图为某六肽化合物合成的示意图。下列相关叙述不正确的是( B )A.与①→②相比,③→⑤特有的碱基配对方式是U—AB.根据图中多肽中的氨基酸数可以判断出终止密码子是UCUC.①→②过程中会产生图中④代表的物质,且④中含有氢键D.若该多肽是一种DNA聚合酶,则它会催化物质①的复制解析: 题图中①是双链DNA,②③均是mRNA,④是tRNA,⑤是多肽,⑥是核糖体。①→②表示转录过程,其碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G,③→⑤表示翻译过程,其碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C—G,可见,与①→②相比,③→⑤特有的碱基配对方式是U—A,A项正确;根据图中多肽中的氨基酸数可以判断出终止密码子是UAA,B项错误;①→②所示的转录过程会产生图中④代表的tRNA,tRNA中含有氢键,C项正确;若该多肽是一种DNA聚合酶,则它会催化物质①DNA的复制,D项正确。12.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有m个,B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述不正确的是( C )A.胰岛素基因中至少含有的碱基数是6(m+n)B.胰岛素mRNA中至少含有(m+n)个编码氨基酸的密码子C.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链D.A、B两条肽链可能是经过蛋白酶的作用后形成的解析: DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1,胰岛素中有(m+n)个氨基酸,则胰岛素基因中至少含有的碱基数是6(m+n),A项正确;胰岛素基因的两条DNA单链中只有一条能作为模板转录形成mRNA,再以mRNA为模板翻译形成蛋白质,A、B两条肽链是由胰岛素基因的不同区段来编码的,不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链,C项错误;核糖体合成的肽链需要经过内质网、高尔基体的加工、修饰等才能形成胰岛素,在加工、修饰的过程中需要蛋白酶的水解作用,以适当去掉一些氨基酸等,D项正确。13.盲鼹鼠可表达DNMT1(DNA甲基转移酶1),该酶可催化基因组DNA上的C进行甲基化修饰,细胞分裂后DNMT1会修饰每条新的DNA链以控制基因表达,DNMT1低表达时,会导致基因组中大量逆转录转座子去甲基化并表达升高,后者在细胞质中形成DNA—RNA杂交体,该杂交体积累可模拟病毒感染,由此激活免疫反应以杀死过度增殖的细胞。下列相关叙述正确的是( B )A.经DNMT1甲基化修饰的DNA的碱基序列发生改变,表达产物也随之改变B.降低DNMT1的水平或提高逆转录酶的活性均可能使过度增殖的细胞死亡C.DNA—RNA杂交体的形成会改变碱基的配对方式,从而影响转录和翻译过程D.DNMT1对每条新的DNA链进行甲基化修饰会激活DNA的复制及基因表达解析: 经DNMT1甲基化修饰的DNA碱基序列并不发生改变,但会影响基因的表达,A错误;由题意可知,DNA—RNA杂交体积累模拟病毒感染可激活免疫反应,故降低DNMT1的水平或提高逆转录酶的活性会形成更多的RNA—DNA杂交体, 会大大激活免疫反应, 从而能够杀死快速增殖的细胞, B正确; DNA—RNA杂交体的形成会影响转录和翻译过程,但不会改变碱基的配对方式,C错误;依据题干信息无法推知DNMT1对每条新的DNA链进行的甲基化修饰会激活DNA的复制,D错误。14.miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。如图为某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图,下列叙述正确的是( B )A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因上的起始密码子相结合B.W基因转录形成的一分子mRNA中有一个游离磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连C.miRNA翻译过程需tRNA来转运氨基酸,tRNA由三个碱基构成,这三个碱基被称为反密码子D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过直接与W基因mRNA结合解析: 密码子位于mRNA上,DNA片段上没有,故A错误;mRNA链首的磷酸只与一个核糖相连,其他磷酸与两个核糖相连,故B正确;tRNA包含很多个碱基,在特定位置相连的三个碱基叫作反密码子,故C错误;miRNA通过形成miRNA蛋白质复合物与W基因mRNA结合抑制W蛋白的合成,故D错误。15.如图是某基因控制蛋白质合成的示意图,下列有关叙述正确的是( A )A.①过程碱基互补配对时发生差错,形成的肽链可能不发生改变B.②过程形成的产物都能够直接承担细胞的生命活动C.①过程正处于解旋状态,形成这种状态需要RNA解旋酶D.合成大量抗体主要是通过①过程形成大量mRNA完成的解析: 由题图可知,①为转录过程,②为翻译过程。由于密码子的简并,若①过程碱基互补配对时发生差错,形成的肽链可能不发生改变,A正确;②过程形成的产物是肽链,一般肽链都需要经过内质网、高尔基体的加工才能承担细胞的生命活动,B错误;①转录过程需要RNA聚合酶,其具有解旋功能,C错误;合成大量抗体主要是通过②翻译过程中一条mRNA结合多个核糖体完成的,D错误。16.人类的X基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、X基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究,统计结果如下:下列分析不合理的是( D )A.CGG重复次数不影响X基因的转录,但影响蛋白质的合成B.CGG重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关C.CGG重复次数可能影响mRNA与核糖体的结合D.CGG重复次数影响X基因的转录和翻译过程解析: 由题表中数据可知,CGG重复次数不影响X基因的转录,产生的mRNA(分子数/细胞)均为50,CGG重复次数越多,X基因编码的蛋白质(分子数/细胞)越少,故CGG重复次数影响蛋白质的合成,所以可能会影响mRNA与核糖体的结合。17.如图为真核细胞中分泌蛋白(丙)的合成与加工过程,甲、乙为单链核酸。下列叙述错误的是( D )A.密码子存在于甲和乙上,最多有64种B.a过程发生在核糖体上,需要多种RNA的作用C.b过程所需要的酶分布于内质网和高尔基体中D.图示中遗传信息的传递过程为基因→mRNA→蛋白质解析: 图示甲、乙是mRNA,a过程是翻译,b过程是多肽链盘曲、折叠形成蛋白质。密码子位于mRNA上,最多有64种,A正确;翻译过程需要rRNA、mRNA和tRNA,B正确;分泌蛋白的加工是在内质网和高尔基体中进行,C正确;图示中没有基因的转录,D错误。故选D。18.我国科学家从结构上揭示了核糖核酸酶RNaseP(E)加工tRNA前体pre-tRNA(S)的机制(如图所示)。RNaseP是一种通用核酶,是由特定蛋白与特定RNA形成的复合体,它能加工tRNA前体的核苷酸链的5′端,最终形成成熟的tRNA(P)。下列相关分析正确的是( C )A.构成RNaseP和pre-tRNA的单体分别是氨基酸和核糖核苷酸B.RNaseP是一种通用核酶,可加工多种核酸,故不具有专一性C.RNaseP能使pre-tRNA转化为tRNA所需的活化能明显降低D.水稻叶肉细胞中含有成熟tRNA的细胞器只有核糖体一种解析: RNaseP是一种核酶,是由特定蛋白与特定RNA形成的复合体,因此其组成单位是氨基酸和核糖核苷酸,A错误;酶具有专一性,B错误;RNaseP是一种核酶,酶能降低化学反应的活化能,因此该酶能使pre-tRNA转化为tRNA所需的活化能明显降低,C正确;核糖体不含tRNA,D错误。19.某细胞中有关物质合成如图,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析下列叙述正确的是( A )A.用某药物抑制②过程,该细胞的有氧呼吸可能受到影响B.物质Ⅱ上也具有基因,此处基因的传递遵循孟德尔遗传规律C.图中③过程核糖体在mRNA上由左向右移动D.③⑤为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同解析: 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,②过程为核基因的转录过程,以②过程形成的mRNA为模板翻译成的前体蛋白可进入线粒体发挥作用,因此若用某药物抑制②过程,可能会影响线粒体的功能,进而导致该细胞的有氧呼吸受到影响,A正确;物质Ⅱ为环状的线粒体DNA,其上具有的基因为细胞质基因,细胞质基因的传递不遵循孟德尔遗传规律,B错误;③过程表示翻译,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此可知③过程核糖体在mRNA上由右向左移动,C错误;③⑤均为翻译过程,由于翻译的模板mRNA不同,因此所用密码子的种类和数量不一定相同,D错误。20.(2023·河北邯郸市高一质检)图1为某种生物细胞内进行的部分生理活动,图2为中心法则图解,图中字母代表具体过程。下列叙述正确的是( D )A.图1所示过程可在原核细胞中进行,只有酶丙能催化氢键的断裂B.人的神经细胞内能发生图2所示a、b、c三个生理过程C.若图2中的一个DNA分子含n个碱基,则b过程得到的mRNA分子中碱基数是n/2D.图2所示a~e过程中均存在碱基互补配对现象解析: 图1所示过程是边转录边翻译过程,可在原核细胞中进行,酶甲为DNA聚合酶,酶乙为RNA聚合酶,酶丙为解旋酶,RNA聚合酶也有解旋的功能,所以也能催化氢键的断裂,A错误;人的神经细胞高度分化,不能分裂,因此不能发生图2所示a(DNA复制)过程,B错误;基因通常是具有遗传效应的DNA片段,转录是以基因为单位进行的,且DNA分子中具有不能转录的区间,所以一个含n个碱基的DNA分子转录得到的mRNA分子中碱基数一定小于n/2,C错误;图2所示a~e五个生理过程分别是DNA复制、转录、翻译、RNA复制、RNA逆转录过程,均存在碱基互补配对现象,D正确。二、非选择题(共50分)21.(8分)(2023·山东省德州市实验中学高一期中)下图表示遗传信息的传递规律。请据图回答问题:(1)上图表示遗传信息的传递规律,在遗传学上称为_中心法则__。图中标号②表示_转录__过程;③表示_翻译__过程。(2)如果DNA分子一条链(a链)的碱基排列顺序是……ACGGAT……,那么,在进行图中的②过程中,以a链为模板形成的mRNA碱基顺序是_……UGCCUA……__。(3)含有200个碱基的某DNA片段中腺嘌呤有40个,如果该片段复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_900__个。(4)图中参与③过程的RNA共_3__种,其中识别密码子的是_tRNA__,该RNA有_多个__(填“三个”或“多个”)碱基。解析:(1)图中表示遗传信息的传递规律,在遗传学上称为中心法则。图中标号②表示转录过程;③表示翻译过程。(2)如果DNA分子一条链(a链)的碱基排列顺序是……ACGGAT……,那么,在进行②转录过程中,根据碱基互补配对原则,以a链为模板形成的mRNA碱基顺序是……UGCCUA……。(3)含有200个碱基的某DNA片段中腺嘌呤有40个,根据碱基互补配对原则,该DNA片段含有胞嘧啶60个,如果该片段复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸(24-1)×60=900个。(4)③过程是翻译过程,需要mRNA为模板、tRNA为工具,在核糖体(由rRNA和蛋白质组成)中进行。其中识别密码子的是tRNA,该RNA有多个碱基。22.(12分)(2023·山东省菏泽市高一下学期期末)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请据图回答下列问题:(1)在所有的正常细胞中,一般都有图中的_b、d__(填字母)过程,d、e过程需要的原料分别是_氨基酸、脱氧核苷酸__。(2)在真核细胞中,a过程发生的时间是_细胞分裂前的间期__。需要tRNA和核糖体同时参与的过程是_d__(用图中的字母回答)。(3)如果DNA分子一条链(h链)的碱基排列顺序是……ACGGAT……,则以h链为模板形成的mRNA的碱基顺序是_……UGCCUA……__,这段mRNA中包含了_2__个密码子,需要_2__个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上。解析:(1)在所有的正常细胞中,一般都能进行基因的表达过程,即图中的b转录、d翻译过程;d、e过程分别是翻译和逆转录过程,需要的原料分别是氨基酸、脱氧核苷酸。(2)在真核细胞中,a过程即DNA分子复制发生的时间是细胞分裂前的间期。需要tRNA和核糖体同时参与的是d翻译过程。(3)如果DNA分子一条链(h链)的碱基排列顺序是……ACGGAT……,则以h链为模板形成的mRNA的碱基顺序是……UGCCUA……,这段mRNA中包含了2个密码子,需要2个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上。23.(12分)表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。(说明:甲基为—CH3)(1)由上述材料可知,DNA甲基化_不会__(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。(2)由于图2中过程①的方式是_半保留复制__,所以其产物都是_半__甲基化的,因此过程②必须经过_维持甲基化酶__的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与DNA的结合,从而抑制_基因的表达(或基因的转录)__。(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及a表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为_全部正常__。F1雌雄个体间随机交配,后代F2的表型及其比例应为_正常∶矮小=1∶1__。结合F1中A及其等位基因启动子的甲基化状态,分析F2出现这种比例的原因是_卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子∶含a的精子=1∶1__。(5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在_DNA复制__过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的_胞嘧啶__竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。解析:(1)DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一,而表观遗传是指基因的碱基序列保持不变,而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。(2)图2中过程①的模板链都含甲基,而复制后都只一条链含甲基,说明过程①的方式是半保留复制,所以其产物都是半甲基化的,因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)与基因启动子结合,催化基因进行转录的是RNA聚合酶。启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质(RNA聚合酶)与启动子的结合,不能合成mRNA,从而抑制基因的转录(或基因的表达)。(4)由于在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,所以纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为全部正常。由于卵细胞中的A及其等位基因启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因启动子非甲基化而表达,并且含A的精子∶含a的精子=1∶1,所以F1雌雄个体间随机交配,则F2的表型及其比例应为正常∶矮小=1∶1。24.(9分)油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。研究人员根据这一机制培育出高产油菜,产油率由原来的34%提高到58%。(1)据图甲分析,你认为提高油菜产油量的基本思路是_抑制酶b合成,促进酶a合成__。(2)图乙表示基因B,α链是转录链,研究人员诱导β链也能转录,从而形成双链mRNA。①控制酶b合成的基因B的基本组成单位是_脱氧核苷酸__。②控制酶a与酶b合成的基因在结构上的本质区别是_碱基对(或脱氧核苷酸)的数量及排列顺序不同__。③转录出的双链mRNA与图乙基因相比,在化学组成上的区别是_mRNA中含U而不含T,五碳糖为核糖__。④为什么基因B经诱导后转录出双链mRNA就能提高产油量?_双链mRNA不能参与翻译(不能与核糖体结合),酶b合成受阻,而细胞能正常合成酶a,酶a反应底物增加,故生成的油脂比例增高__。(3)以上现象是否属于表观遗传现象?请分析说明_属于表观遗传。基因的碱基序列没有变化,但是基因表达和表型发生可遗传的变化__。解析:(1)据图可知,PEP在酶a作用下形成油脂,在酶b作用下转化成氨基酸,如果抑制编码酶b的基因表达,切断PEP转化成氨基酸的途径,就可以促进PEP转化成油脂,提高出油率。(2)基因通常是具有遗传效应的DNA片段,构成基因的基本单位是脱氧核苷酸;基因的特异性在于构成基因的碱基对(或脱氧核苷酸)的数量及排列顺序不同;RNA和DNA在组成上的不同有两点,五碳糖和含氮碱基,RNA中含U不含T,五碳糖为核糖;转录出的双链mRNA已经发生碱基互补配对,不能进行翻译。(3)研究人员通过RNA干扰影响了基因的表达,基因的碱基序列没有变化,但是基因表达和表型发生可遗传的变化,因此属于表观遗传现象。25.(9分)心肌细胞不能增殖,基因ARC在心肌细胞中的特异性表达,能抑制其凋亡,以维持正常数量。细胞中另一些基因通过转录形成前体RNA,再经过加工会产生许多非编码RNA,如miR-223(链状)、HRCR(环状)。结合下图回答问题:(1)启动过程①时,_RNA聚合__酶需识别并与基因上的启动部位结合。进行过程②的场所是 核糖体 ,该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序_相同__(填“相同”或“不同”),翻译的方向是_从左到右__(填“从左到右”或“从右到左”)。(2)当心肌缺血、缺氧时,会引起基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与ARC的mRNA特定序列通过_碱基互补配对__原则结合,形成核酸杂交分子1,使凋亡抑制因子无法合成,最终导致心力衰竭。与基因ARC相比,核酸杂交分子1中特有的碱基对是_A—U__。(3)根据题意,RNA除了能为蛋白质合成提供模板外,还具有_形成核酸杂交分子,调控基因的表达__功能(写出一种即可)。(4)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,原因是_HRCR与miR-223碱基互补配对,清除miR-223,使ARC基因的表达增加,抑制心肌细胞的凋亡__。解析:(1)①是转录过程,催化该过程的酶是RNA聚合酶,所以启动过程①时,RNA聚合酶需识别并与基因上的启动部位结合;②是翻译过程,其场所是核糖体;由于模板mRNA相同,所以最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同;根据肽链长短推测,翻译的方向应该为从左到右。(2)当心肌缺血、缺氧时,某些基因过度表达产生过多的miR-223,miR-223与mRNA特定序列通过碱基互补配对原则结合形成核酸杂交分子1,导致过程②因模板的缺失而受阻,最终导致心力衰竭;与ARC基因(碱基配对方式为A—T、C—G)相比,核酸杂交分子1(碱基配对方式为A—U、T—A、C—G)中特有的碱基对是A—U。(3)据题意RNA可以做翻译的模板;还可形成核酸杂交分子,调控基因表达(此外RNA可做酶;运载氨基酸;携带遗传信息;是核糖体的组分等作用)。(4)HRCR吸附miR-223,使基因ARC的表达增加,从而抑制心肌细胞的凋亡。CGG重复次数(n)n<50n≈150n≈260n≈500X基因的mRNA(分子数/细胞)50505050X基因编码的蛋白质(分子数/细胞)1 0004001200症状表现无症状轻度中度重度