知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．在探索生命之谜的历史长河中，许多生物科学家为之奋斗、献身，以卓越的贡献扬起了生物科学“长风破浪”的风帆。回答下列与遗传有关的问题：
（1）在豌豆杂交实验中，孟德尔用纯合的黄色圆粒（YYRR）豌豆与绿色皱粒（yyrr）豌豆杂交得F₁，F₁自交得F₂，选择F₂中黄色皱粒豌豆自交得F₃，则F₃中黄色皱粒的个体占______。
（2）研究发现皱粒基因（r）比圆粒基因（R）多了800个碱基对，但r基因编码的多肽链比R基因编码的多肽链的末端少了61个氨基酸，推测其原因可能是r基因转录的mRNA比R基因转录的mRNA提前出现了______。
（3）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F₁中雌果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1：1：1：1，说明F₁中雌果蝇产生了______种配子。
（4）格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R型活菌与被加热灭活的S型菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡。在死亡的小鼠体内分离出了S型菌，研究发现该S型菌是灭活的S型菌中的DNA进入R型菌转化而成，R型菌的这种变异属于可遗传变异中的______。
（5）赫尔希和蔡斯用同位素标记法，通过噬菌体侵染细菌的实验证明了______。
（6）沃森和克里克提出了DNA分子双螺旋结构的物理模型。该模型中______体现了DNA分子的多样性。
（7）米西尔森和斯塔尔用细菌进行实验，将亲代细菌的DNA用¹⁵N完全标记后放入含¹⁴N的培养基培养，分别在0分钟、20分钟、40分钟取样，破碎细胞提取DNA，利用密度梯度离心的方法得到的亲代DNA均为重链带，F₁均为杂合链带，F₂一半为杂合链带一半为轻链带，该实验说明了DNA分子的复制方式为______。
（8）随着生物科学技术的发展，人类已经能够在体外进行DNA分子的扩增，在PCR仪中进行DNA分子扩增时，需加入原料、模板、酶及______，以保证Taq酶催化DNA子链的形成。
（9）在遗传学上，把遗传信息的传递叫做信息流。信息流的方向可以用克里克提出的______来表示：遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。

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2．表现遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变．DNA甲基化是表现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．

（1）由上述材料可知，DNA甲基化 ______ （选填“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 ______ ，所以其产物都是 ______ 甲基化的，因此过程②必须经过 ______ 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启动子的结合，从而抑制 ______ ．
（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是小鼠正常发育必须的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小．在小鼠胚胎中，来自父本的A及其等位基因能够表达，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的表现型应为 ______ ．F₁雌雄个体间随机交配，则F₂的表现型及其比例应为 ______ ．结合F₁配子中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 ______ ．
（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 ______ 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 ______ 竞争甲基化酶，从而降低DNA的甲基化程度．

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3． DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散（弥散）复制三种．究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式．

实验步骤：
（1）在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）．
（2）在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）．
（3）将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上．
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，则可以排除半保留复制和分散复制．
（2）如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除 ______ ，但不能肯定是 ______ ．
（3）如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出 ______ 和 ______ ，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出中、轻密度两条带，则排除 ______ ，同时确定为 ______ ．

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4．将大肠杆菌放在含有同位素 $%20%C2%A0_%7B%20%C2%A0%20%7D%5E%7B%2015%20%7DN$ 培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为 $%20%C2%A0_%7B%20%C2%A0%20%7D%5E%7B%2015%20%7DN$ ，它比 $%20%C2%A0_%7B%20%C2%A0%20%7D%5E%7B%2014%20%7DN$ 分子密度大．然后将DNA被 $%20%C2%A0_%7B%20%C2%A0%20%7D%5E%7B%2015%20%7DN$ 标记的大肠杆菌再移到 $%20%C2%A0_%7B%20%C2%A0%20%7D%5E%7B%2014%20%7DN$ 培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度．实验结果DNA复制的密度梯度离心试验如图所示．
（1）中带含有氮元素是 ______ ．
（2）如果测定第四代DNA分子密度，¹⁵N标记的比例表示为 ______ ．
（3）如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为 ______ ．
（4）上述实验表明，子代DNA合成的方式是 ______ ．

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5．如图表示生物体内三个重要的生理活动．根据所学知识结合图形回答下列问题：

（1）从甲图可看出DNA复制的方式是 ______ ．对于小麦的叶肉细胞来说，能发生乙过程的场所有 ______ ．
（2）已知乙图的f链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，f链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、16%，则与f链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 ______ ．
（3）对于乙图来说，RNA聚合酶结合位点位于 ______ 分子上，起始密码子和终止密码子位于 ______ 分子上．（填字母）
（4）丙图所示的生理过程是从分子l链的 ______ 端开始的．
（5）已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于153，主要原因是 ______ ．一个mRNA上结合多个核糖体的意义是 ______ ．

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6．根据所给图一至图四，回答下列问题．

（1）图一所示规律称为 ______ ．图二、三、四所示生理过程与图一中相对应序号依次是 ______ ．图一所示5个生理过程中，遵循碱基互补配对原则的有 ______ ．
（2）图一中能进行③过程的生物是 ______ ；能进行④过程的生物是 ______ ．
A．烟草花叶病毒 B．艾滋病病毒 C．T2噬菌体 D．朊病毒
（3）在图四所示过程中，mRNA起 ______ 的作用，tRNA起 ______ 的作用，核糖体起 ______ 的作用．

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7．图1表示细胞生物遗传信息传递的某过程，图2表示DNA结构片段．请回答下列问题：

（l）图1所示的遗传信息传递过程中不同于图2的碱基互补配对方式是 ______ ．
（2）若把图2所示DNA放在含¹⁵N的培养液中复制3代，子代中含¹⁴N的DNA所占比例为 ______ ．
（3）某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式是全保留还是半保留进行了探究（已知全保留复制中子代DNA均由两条子链构成，培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代）．请据图3回答下列问题：
实验三的离心结果：如果DNA位于 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ 重带和 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ 轻带位置，则是全保留复制；如果DNA位于全中带位置，则是 ______ 复制．为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析，如果DNA位于 ______ （位置及比例）带位置，则是全保留复制；如果DNA位于 ______ （位置及比例）带位置，则是半保留复制．
（4）某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被¹⁵N 标记，该卵原细胞在¹⁴N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有¹⁵N标记的染色单体有 ______ 条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有¹⁵N标记的染色体有 ______ 条．其产生含有¹⁵N标记的卵细胞的概率为 ______ ．

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8．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见如图所示：

（1）实验一和实验二的作用是 ______
（2）从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制 ______ （是、不是）半保留复制，结果C中条带是氮元素是 ______ ．
（3）如果实验三的结果都为E，则可判断DNA的复制方式 ______ （是、不是）半保留复制，
（4）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要 ______ 等条件．
（5）如果DNA分子的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置 ______ ，不同的是结果E的 ______ （重、中、轻）带略宽．
（6）若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为G，请在图中标出．

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9．科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制．请回答问题：
（1）将两组大肠杆菌分别在¹⁵NH₄Cl培养液和¹⁴NH₄Cl培养液中繁殖多代，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种______分子，作为DNA复制的原料，最终得到含¹⁵N的大肠杆菌和含¹⁴N的大肠杆菌．
（2）实验一：从含¹⁵N的大肠杆菌和含¹⁴N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示．热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的______发生断裂，形成两条DNA单链，因此图a中出现两个峰．
（3）实验二：研究人员将含¹⁵N的大肠杆菌转移到¹⁴NH₄Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F₁DNA），将F₁DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰．若将未进行热变性处理的F₁DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带．据此分析，F₁DNA是由______（选填①～④中的序号）组成，作出此判断的依据是______（选填⑤～⑦中的序号，多选）．
①两条¹⁵N-DNA单链
②两条¹⁴N-DNA单链
③两条既含¹⁵N、又含有¹⁴N的DNA单链
④一条¹⁵N-DNA单链、一条¹⁴N-DNA单链
⑤双链的F₁DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除“全保留复制”
⑥单链的F₁DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除“弥散复制”
⑦图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制”

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