2020_2021学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础3.2中心法则细胞分化和表观遗传检测含解析苏教版必修220210313178

1、中心法则、细胞分化和表观遗传(20分钟70分)一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分)1.关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是()A.逆转录和DNA复制的产物都是DNAB.转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶C.细胞中的DNA复制和逆转录都以DNA为模板D.复制和逆转录所需要的原料都是脱氧核糖核苷酸【解析】选C。逆转录和DNA复制的产物都是DNA,A正确;转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶,B正确;细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板,C错误;逆转录和DNA复制的产物都是DNA,因此它们所需要的原料都是脱氧核糖核苷酸,D正确。【方法规律】DNA和RNA合成过程的判

2、断方法由于T(胸腺嘧啶)是组成DNA的特有成分,U(尿嘧啶)是组成RNA的特有成分,因此可以判断:(1)若T(胸腺嘧啶)被大量利用,说明正在进行DNA合成。(2)若U(尿嘧啶)被大量利用,说明正在进行RNA合成。2.某病毒的遗传物质是单链RNA(-RNA),宿主细胞内病毒的增殖过程如图,-RNA和+RNA的碱基序列是互补的。下列叙述正确的是()A.-RNA和+RNA均可与核糖体结合作为翻译的模板B.据图推测,只有-RNA上有RNA聚合酶的结合位点C.过程所需的嘌呤数和过程所需的嘧啶数相同D.过程需要的tRNA来自病毒,原料及场所都由宿主细胞提供【解析】选C。由题图可知,只有+RNA可作为翻译的

3、模板,因此只有+RNA可与核糖体结合,A错误;图中既可以-RNA为模板合成+RNA,也可以+RNA为模板合成-RNA,说明-RNA和+RNA均有RNA聚合酶的结合位点,B错误;根据碱基互补配对原则,过程所需的嘌呤数和过程所需的嘧啶数相同,C正确;为翻译过程,该过程需要的tRNA由宿主细胞提供,D错误。3.蒜黄和韭黄是在缺乏光照的环境下培育的蔬菜,对形成这种现象的最好解释是()A.环境因素限制了基因的表达B.两种均为基因突变C.叶子中缺乏形成叶绿素的基因D.黑暗中植物不进行光合作用【解析】选A。生物的表型=基因型+环境,而植物叶绿素的形成需要光照,说明环境因素限制了基因的表达,A正确;叶绿素的合

4、成需要光照条件,两者的遗传物质没有发生改变,B错误;整个植株所有细胞中都具有与叶绿素合成有关的基因,C错误;黑暗条件不能进行光合作用,与蒜黄和韭黄的现象无关,D错误。4.根据以下材料:藏报春甲(aa)在20 时开白花;藏报春乙(AA)在20 时开红花;藏报春丙(AA)在30 时开白花。在分析基因型和表型相互关系时,下列说法错误的是()A.由材料可知生物的性状表现是由基因型决定的B.由材料可知环境影响基因型的表达C.由材料可知生物的性状表现是由基因型和环境共同作用的D.由材料可知生物的性状表现是由基因型和环境共同作用的结果【解析】选C。的变量是基因型,所以由可知生物的性状表现受基因型的控制,A正

5、确;的变量是温度,所以由可知环境影响基因型的表达,B正确;的变量有2个,温度和基因型,所以无法推知生物性状表现是由环境和基因型共同作用的,C错误;由可知生物的性状表现是由基因型和环境共同作用的结果,D正确。5.DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶的催化下,将甲基基团转移到胞嘧啶上的一种修饰方式。DNA的甲基化可导致基因表达的沉默,基因组总体甲基化水平低会导致一些在正常情况下受抑制的基因如原癌基因被激活,从而使细胞癌变,据此分析下列说法正确的是()A.细胞癌变可能与原癌基因的高效表达有关B.抑制DNA甲基转移酶活性会降低细胞癌变的几率C.DNA的甲基化会阻碍RNA聚合酶与基因上的密码子的结合D.D

6、NA的甲基化改变了其脱氧核苷酸序列而导致原癌基因和抑癌基因突变【解析】选A。根据题意,DNA甲基化会将甲基基团转移到胞嘧啶上,导致基因表达的沉默,而基因组总体甲基化水平低会导致一些在正常情况下受抑制的基因如原癌基因被激活,从而使细胞癌变,意味着DNA甲基化水平降低可能会导致原癌基因高效表达,引起癌变。据分析可知,细胞癌变可能与原癌基因的高效表达有关,A正确;DNA甲基转移酶会导致DNA甲基化,而基因组总体甲基化水平低可能会导致癌变,抑制DNA甲基转移酶活性会导致甲基化水平降低,故抑制DNA甲基转移酶活性可能提高细胞癌变的几率,B错误;根据题意,DNA的甲基化会导致基因表达的沉默,阻碍RNA聚合

7、酶与基因上的启动部位结合,密码子在mRNA上,C错误;根据题意,DNA的甲基化会将甲基基团转移到胞嘧啶上,可能导致一些在正常情况下受抑制的基因如原癌基因被激活,并没有改变原癌基因和抑癌基因的脱氧核苷酸序列,D错误。6.近来研究发现,小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关,具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠吃同样多的高脂肪食物,一段时间后,对照组的小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常,据此下列判断正确的是()A.此项研究表明肥胖与基因有关,与环境无关B.HMGIC基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状C.小鼠的胖和瘦是一对相对性状D.体重正常

8、的小鼠HMGIC基因一定正常【解析】选C。该实验中没有涉及环境影响,因此不能说明性状与环境无关,A错误;该题干没有说明HMGIC基因控制性状的方式,B错误;小鼠的胖和瘦是同种生物的同一种性状的不同表现类型,属于一对相对性状,C正确;体重正常的小鼠HMGIC基因不一定正常,有可能性状表现受环境的影响,D错误。7.如图为皮肤生发层细胞中DNA聚合酶合成及发挥作用的示意图。下列相关叙述错误的是()A.过程具有边解旋边复制的特点B.过程的主要场所是核糖体C.过程需要tRNA的协助D.DNA聚合酶进入细胞核需经过核孔【解析】选B。图中过程具有边解旋边复制的特点,A正确;过程的主要场所是细胞核,B错误;过

9、程是翻译过程,需要tRNA转运组成DNA聚合酶的氨基酸的协助,C正确;DNA聚合酶进入细胞核需经过核孔,D正确。8.基因对性状的控制过程如图,下列相关叙述正确的是()(基因)DNA-mRNA-蛋白质-性状A.过程是转录,它分别以DNA的两条链为模板合成mRNAB.过程是翻译,只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可C.过程表明所有的性状都是通过基因控制蛋白质的结构直接实现的D.基因中替换一个碱基对,往往会改变mRNA,但不一定改变生物的性状【解析】选D。转录的模板是DNA的一条链,A错误;翻译还需要tRNA、适宜的温度和pH,B错误;基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,间接控制性状,

10、C错误;由于密码子的简并性,基因中替换一个碱基对,不一定改变生物的性状,D正确。9.牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图,从图中不能得出的结论是()A.花的颜色由多对基因共同控制B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C.生物性状由基因决定,也受环境影响D.若基因不表达,则基因和基因不表达【解析】选D。花青素决定花的颜色,而花青素的合成是由多对基因共同控制的,A不符合题意;基因分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,B不符合题意;花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色,说明环境因素也会影响花色,C不符合题意;基因具有独立性,基因不表达,基因和基因仍然能够

11、表达,D符合题意。二、非选择题(共25分)10.(2020全国卷)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是_。(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是_,作为mRNA执行功能部位的是_;作为RNA聚合酶合成部位的是_,作为RNA聚合酶执行功能部位的是_。(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列

12、是_。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为_。氨基酸密码子色氨酸UGG谷氨酸GAAGAG酪氨酸UACUAU组氨酸CAUCAC【解析】本题主要考查基因表达过程及其结果分析。(1)以mRNA为模板合成蛋白质时,场所是核糖体,其含有rRNA,还需要tRNA携带氨基酸,其上的反密码子与mRNA上的密码子配对。(2)mRNA是在细胞核内转录形成的,经过核孔到达细胞质与核糖体结合,作为翻译的模板。RNA聚合酶是蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成,经过核孔进入细胞核,催化转录过程形成mRNA。(3)密码子UAC、GAA、CAU、UGG依次编码酪氨酸

13、、谷氨酸、组氨酸、色氨酸。结合所给的密码子表可知,酪氨酸、谷氨酸、组氨酸均有两个密码子,根据密码子具有简并性,则这三个氨基酸对应DNA序列的3处碱基替换,此时编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。答案:(1)rRNA、tRNA(2)细胞核细胞质细胞质细胞核(3)酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸UAUGAGCACUGG(10分钟30分)1.(6分)如图为某RNA病毒侵入宿主细胞后的增殖过程。下列说法不正确的是()A.过程需要逆转录酶B.过程所需原料相同C.该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板D.过程都遵循中心法则【解析】选A。图中表示以-RNA为模板合成+mRNA,该过程需要RNA聚合酶

14、,不需要逆转录酶,A错误;过程所合成的产物都是RNA,因此所需原料相同,B正确;由图可知,该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板,要先以-RNA为模板合成+mRNA,再以+mRNA作为翻译的模板,C正确;过程都遵循中心法则,D正确。2.(6分)脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关,甲基化使基因失活,相应的胞嘧啶非甲基化能活化基因的表达。以下推测正确的是()A.肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于特定胞嘧啶的甲基化状态B.胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态C.肝细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态D.肝细胞和胰岛B细胞的胰岛素基因

15、均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态【解析】选B。肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于活跃状态,因此该基因都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态,A错误;胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于活跃状态,因此该基因都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态,B正确;肝细胞的呼吸酶基因处于活跃状态,因此该基因处于特定胞嘧啶的非甲基化状态,而肝细胞中的胰岛素基因处于休眠状态,即该基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态,C错误;肝细胞中的胰岛素基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态,而胰岛B细胞的胰岛素基因处于特定胞嘧啶的非甲基化状态,D错误。【实验探究】3.(18分)人体细胞中的P21基因控制合成的P21蛋白可通过调控细胞周期来抑制细胞的

16、恶性增殖。科研人员发现,与P21基因启动子区某段DNA序列互补的RNA分子(saRNA)对P21基因的表达有影响,并对此进行了研究。(1)P21基因的启动子区有与_酶的识别与结合位点,此酶可催化相邻两个核苷酸分子的_之间形成化学键。(2)脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有_层分子结构的球形囊泡,可与细胞膜融合,将物质送入细胞内部。研究人员将包裹了人工合成的saRNA的脂质体转入人胆囊癌细胞中,同时设置对照,对照组将包裹了_的脂质体转入同种细胞中。一段时间后,检测P21基因的mRNA生成量及胆囊癌细胞的存活率,结果如两幅图所示,说明_。(3)研究发现,P21基因启动子区合成的RNA能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程,当saRNA转入细胞后,经处理并活化,活化的saRNA能与上述RNA结合,使转录过程的抑制作用_,从而影响P21基因的表达。由此为癌症的治疗提供了新的思路和方法。【解析】(1)启动子是RNA聚合酶结合的位点,RNA聚合酶能催化相邻两个核苷酸分子的核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键。(2)脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有双层分子结构的球形囊泡,可与细胞膜融合,将物质送入细胞内部。实验设计需要遵循对照原则,实验组将包裹了人工合成的saRNA的脂质体转入人胆