内容正文:
专题05 基因的表达
1.(23-24高一下·福建福州·期末)HIV入侵人体后,主要攻击人体的辅助性T细胞,使人体免疫能力下降。下图表示HIV在人体细胞内增殖的过程,下列叙述错误的是( )
A.①②过程的碱基配对方式并不完全相同
B.①②过程以脱氧核糖核苷酸为原料,③④过程以核糖核苷酸为原料
C.⑤过程需要3种RNA的共同参与
D.过程⑤的场所是HIV的核糖体,需要的原料是氨基酸
2.(23-24高一下·福建福州·期末)下图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N。该DNA分子中有碱基500对,其中A占碱基总数的20%。下列有关说法错误的是( )
A.解旋酶和RNA聚合酶均可作用于③
B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.该DNA复制三次需要消耗1400个胞嘧啶
D.把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA占1/8
3.(23-24高一下·四川泸州·期末)当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸)会转化为空载tRNA(未携带氨基酸)参与基因表达的调控。下列有关叙述正确的是( )
A.①过程需要RNA聚合酶与DNA结合
B.②过程中肽链的长短由tRNA种类决定
C.空载tRNA将直接影响转录和翻译过程
D.负载tRNA与核糖体会发生碱基互补配对
4.(23-24高一下·福建福州·期末)下图为细胞内某蛋白质合成的部分示意图,起始密码子(AUG)对应的氨基酸是甲硫氨酸,下列相关叙述错误的是( )
A.图中异 亮 氨酸对应的密码子是 3'-UAG-5'
B.图中③在②上移动的方向为从左往右
C.②上碱基改变不一定会使肽链中氨基酸的种类发生变化
D.肽链合成时, 一个②分子上可以连接多个③
5.(23-24高一下·湖北武汉·期末)大肠杆菌乳糖操纵子由调节基因Ⅰ、启动部位P、操纵基因O、结构基因(lacZ、lacY、lacA) 组成,结构基因表达的一系列是与乳糖分解与吸收相关的蛋白。其调节机制如下图甲、乙所示。下列叙述错误的是( )
A.图甲中阻遏蛋白与基因O结合,阻碍了RNA聚合酶发挥作用
B.乳糖操纵子使大肠杆菌在乳糖存在的环境中能吸收并分解乳糖
C.图乙中的mRNAII上有多个起始密码子和终止密码子
D.图乙中lacZ、lacY、lacA三个基因的转录方向一致,翻译方向不相同
6.(23-24高一下·天津·期末)重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列.重叠基因有多种重叠方式,例如,大基因内包含小基因;前后两个基因首尾重叠,如下图所示.基因重叠现象在细菌和果蝇中均有发现.下列关于细菌、果蝇的重叠基因结构叙述正确的是( )
A.都是由核苷酸组成,包含5中碱基片段 B.都是DNA双螺旋结构
C.重叠基因中可能存在多个起始密码子 D.在所有生物中,基因都是有遗传效应的DNA
7.(23-24高一下·福建福州·期末)DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一,它主要发生在DNA分子中的胞嘧啶上。DNA甲基化可调控基因的活性,即DNA甲基化会抑制基因表达,非甲基化使基因正常表达。据此分析,下列有关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化不改变DNA分子中的碱基排列顺序,不可遗传给后代
B.骨骼肌细胞中,呼吸酶基因处于非甲基化状态
C.DNA分子结构稳定性越差,越易发生DNA甲基化
D.基因高度甲基化后其表达被抑制的原因可能是DNA聚合酶不能与该基因结合
8.(23-24高一下·四川泸州·期末)启动子位于基因的上游,是能与RNA聚合酶结合的DNA区域。许多基因的启动子内富含C-G重复序列,若其中部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶,基因的转录就会被抑制,下列有关推测合理的是( )
A.启动子上的DNA单链,相邻的C和G之间通过氢键连接
B.胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合
C.胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制、转录和翻译等过程
D.胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构,该变异属不可遗传变异
9.(23-24高一下·陕西宝鸡·期末)下列对遗传学中的一些概念的理解,正确的是( )
A.基因型相同,表现型一定相同
B.表现型相同,基因型可能不同
C.性状分离指后代出现不同基因型的现象
D.隐性性状指生物体不能表现出来的性状
10.(23-24高一下·河北承德·期末)表观遗传现象普遍存在于生物的生长、发育和衰老的整个生命活动中。受体酪氨酸激酶(RTK)是许多信号分子的细胞表面受体,RTK基因甲基化会使黑鸭的羽色改变。下列相关叙述正确的是( )
A.只要DNA发生了甲基化就会导致生物性状改变
B.RTK基因甲基化会导致其碱基序列发生改变
C.RTK基因的甲基化会影响其转录过程和复制过程
D.环境条件可能通过影响基因甲基化来影响黑鸭羽色
11.(23-24高一下·山东临沂·期末)下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是( )
A.三个过程的原料都含有核糖核苷酸
B.三个过程在所有活细胞中都会发生
C.三个过程都要通过碱基互补配对来完成
D.复制和转录的模板相同,而与翻译的模板不同
12.(23-24高一下·福建福州·期末)图为细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是( )
A.空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费
B.过程②中多个核糖体同时合成一条多肽链可以加快翻译的速度
C.图示若干核糖体中,核糖体a距起始密码子最远
D.当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达
二、解答题
13.(23-24高一下·山西临汾·期末)乙肝病毒为双链病毒,其侵染人体肝细胞后的增殖过程如图所示,回答下列问题:
(1)图中过程①表示 (填生理过程),过程①和过程②消耗的原料分别是 。过程③需要的酶是 。与过程②相比,过程③中特有的碱基配对方式是 。
(2)过程①以的 (填“一”或“两”)条链为模板,若模板链上的碱基序列发生改变,但其形成的肽链中氨基酸序列并没有发生改变,原因是 。
(3)研究发现,治疗乙肝时,通过药物抑制过程③比抑制过程②的副作用小,这是因为 。
14.(23-24高一下·山东威海·期末)杜氏肌营养不良症是一种X染色体单基因遗传病,该病患者因DMD基因突变导致肌肉细胞中dystrophin蛋白缺失,引发肢体肌无力。下图中①~③表示正常的DMD基因控制合成dystrophin蛋白的过程,④~⑥表示DMD基因发生某种类型的突变后,科研人员通过导入反义RNA药物后合成小dystrophin蛋白(比正常dystrophin蛋白小,但保留了正常dystrophin蛋白的基本功能)进行治疗的过程。
(1)图中①过程在 酶的催化作用下完成,经②过程剪接加工形成的成熟mRNA通过 (填细胞结构)转移至细胞质中发挥作用。
(2)③过程称为 ,参与该过程的RNA有 种;根据方框中的图示可知,核糖体的移动方向是 (填“从左向右”或“从右向左”),决定丙氨酸的密码子是 ;除此之外,细胞中决定丙氨酸的密码子还有3种,上述现象称作 ,该现象对生物体生存发展的意义是 (答出2点)。
(3)DMD基因突变有多种类型,有的突变类型会使转录得到的mRNA中提前出现 ,导致肽链合成终止。针对此种突变类型引发的疾病患者,科研人员采用导入反义RNA药物的方式进行治疗,请结合图中④~⑥过程说明反义RNA 药物的作用机理 。
1.(23-24高一下·山东临沂·期末)大肠杆菌被噬菌体侵染后裂解,释放出大量的噬菌体。对此过程叙述错误的是( )
A.噬菌体和大肠杆菌共用一套遗传密码
B.噬菌体和大肠杆菌的基因转录、翻译的原料是相同
C.噬菌体和大肠杆菌蛋白质合成都需要三种RNA的参与
D.噬菌体蛋白质合成的能量、模板和原料都是由大肠杆菌提供
2.(23-24高一下·湖北·期末)研究发现,下丘脑SCN细胞中PER基因的表达与动物的昼夜节律有关,该基因的表达及调控过程如图1所示,浓度呈周期性变化,图2为图1中过程②的局部放大,下列说法错误的是( )
A.过程②需要mRNA、tRNA和rRNA共同参与
B.TIM﹣PER复合体可能通过影响RNA聚合酶与PER基因的结合而发挥作用
C.图2中核糖体沿mRNA从左向右移动
D.起始密码子和终止密码子决定了转录的起始和终止的位置
3.(23-24高一下·辽宁·期末)某大肠杆菌的DNA分子上存在一个新霉素磷酸转移酶基因(如下图),其表达产物能将ATP的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素(一种抗生素 )与核糖体相结合,阻止新霉素的抗菌作用。下列说法错误的是( )
A.该基因是有遗传效应的 DNA 片段
B.该基因可以帮助细菌对新霉素产生抗性
C.新霉素是一种能影响细菌基因转录的蛋白质
D.可用含新霉素的培养基筛选对新霉素具有抗性的大肠杆菌
4.(23-24高一下·黑龙江·期末)某真核细胞核基因的转录过程如图所示,其中①表示 RNA,②和③分别表示 DNA分子的两条单链。下列叙述正确的是 ( )
A.④为RNA 聚合酶, 其沿②的3'向5'方向移动
B.DNA 分子在甲处解开双螺旋,在乙处恢复双螺旋
C.②与③的碱基互补配对,①与③的碱基组成相同
D.一个 mRNA 可以相继结合多个核糖体共同合成一条肽链
5.(23-24高一下·吉林·期末)施一公院士团队因项目“剪接体的结构与分子机理研究”获陈嘉庚生命科学奖。在真核细胞中,基因表达过程如图。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的RNA,可对RNA 前体执行剪接。下列说法错误的是( )
A.过程①需要的原料是核糖核苷酸,需要 RNA 聚合酶的参与
B.过程③中一条 mRNA 链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率
C.剪接体作用于过程②,该过程涉及氢键的断裂和生成
D.剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充,剪接体的形成与基因有关
6.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)自然界中生物的遗传信息流动途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①②过程可发生在细胞核中
B.③过程需要多种RNA 的参与
C.遗传信息的载体只能是 DNA
D.蛋白质是遗传信息的表达产物
7.(23-24高一下·福建福州·期末)某原核生物的一段mRNA 通过翻译合成了一条含有8个肽键的多肽,则此mRNA 分子至少含有的碱基个数及转录这段mRNA 的基因中至少含有的碱基数依次为( )
A.8, 24 B.24, 48 C.9, 27 D.27, 54
8.(23-24高一下·湖南长沙·期末)摆动假说指出,mRNA上的密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对,密码子的专一性主要是这两个碱基对的作用,反密码子的第一个碱基(以5’-3’方向,与密码子的第三个碱基配对)决定一个tRNA所能解读的密码子数目。当反密码子的第一个碱基是C或A时,则只能和G或U配对,但当反密码子的第一个碱基是U或G时,则可以和两个碱基配对,即U可以和A或G配对,G可以和C或U配对。依据摆动假说,下列说法错误的是( )
A.细胞中的tRNA和mRNA都是通过转录产生的
B.依据摆动假说,可知密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
C.依据摆动假说,可推测出生物体内tRNA种类多于密码子的种类
D.依据摆动假说,反密码子为UAC时,密码子为GUG或AUG
9.(23-24高一下·山东威海·期末)5-氮杂胞苷(5-azaC)是一种原型核苷衍生物,常被用作DNA甲基化抑制剂。用5-azaC处理某植物后,该植物开花提前,且这种表型改变能传递给后代。下列说法错误的是( )
A.DNA甲基化水平较低可能是该植物开花的前提
B.5-azaC处理会引起该植物DNA碱基序列发生改变
C.5-azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变
D.5-azaC处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传
10.(23-24高一下·吉林长春·期末)柳穿鱼的花有两侧对称和辐射对称两种类型。两种柳穿鱼杂交,子一代均为两侧对称。子一代自交,得到两侧对称植株34株,两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同,但表达情况不同,二者的甲基化情况如图。
下列叙述正确的是( )
A.控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息不同
B.F2性状分离比说明花型遗传遵循基因的分离定律
C.控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高
D.推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成正相关
11.(23-24高一下·辽宁·期末)当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。皱粒豌豆形成机制如下图。下列相关说法正确的是( )
A.淀粉分支酶基因的碱基序列决定了淀粉中葡萄糖的排列顺序
B.编码淀粉分支酶的基因被插入一段DNA,并没有改变染色体上基因的数量
C.淀粉分支酶基因被外来DNA序列插入,改变了基因的空间结构,因而导致性状改变
D.该实例说明基因通过控制蛋白质的合成,直接控制生物体的性状
12.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)下图是果蝇眼睛色素的合成途径,没有色素时眼色为白色。据图分析,下列说法错误的是( )
A.野生型眼色由多个基因决定,且每个基因对其都有一定的作用
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
C.控制果蝇眼色的基因在遗传时一定遵循自由组合定律
D.出现白眼果蝇的原因除了表观遗传外,还可能有其他因素
13.(23-24高一下·辽宁大连·期末)下图1表示油菜某细胞内遗传信息传递的示意图,①、②、③表示生理过程。图2所示为该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后的两条转变途径,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图3为基因B,其中α链是其转录的模板链。研究者根据图2所示机制培育出高产油菜,产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题。
(1)图1所示遗传信息的传递过程,克里克称之为 ,油菜叶肉细胞发生的过程有 (填图1中的序号)。
(2)碱基互补配对保证了①→③中遗传信息的精确传递,与③相比,过程②特有的碱基配对方式是 。
(3)③过程能在短时间内可以合成大量蛋白质的结构基础是 。核糖体在mRNA上的移动方向是 (填图1中的字母)。
(4)研究者通过诱导基因B的β链发生转录,从而形成了双链mRNA,提高了产油量。试结合图2和图3,分析该过程发生的机制 。
14.(23-24高一下·广东清远·期末)上位效应是指影响同一性状的两对非等位基因中的一对基因掩盖另一对基因的作用时所表现的遗传效应。其中,抑制者称为上位基因,被抑制者称为下位基因。由一对隐性上位基因引起的上位效应称为隐性上位,由显性上位基因引起的上位效应称为显性上位。某自花传粉植物的花色受两对独立遗传的等位基因的调控,调控机制如下图所示,回答下列问题:
(1)基因A和基因B对生物性状的控制过程体现了基因对生物性状的控制方式是 。
(2)若已确定控制该植物花色的基因A/a存在上位效应,则基因型为AaBb的植株的表型为 或紫色。
(3)为确定基因A/a上位效应是显性上位还是隐性上位,某研究小组将基因型为AaBb的植株作为亲本进行自交并分析F1的表型及比例。
①若F1的表型及比例为 ,则该上位效应为显性上位。
②若F1的表型及比例为 ,则该上位效应为隐性上位。
(4)若已确定A/a上位效应为隐性上位。某同学欲用上述实验的亲本植株为母本,使用测交法对该结论进行进一步验证,在实验进行之前,该同学应先对母本进行 处理,预期F1的表型及比例为 。
1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题05 基因的表达
1.(23-24高一下·福建福州·期末)HIV入侵人体后,主要攻击人体的辅助性T细胞,使人体免疫能力下降。下图表示HIV在人体细胞内增殖的过程,下列叙述错误的是( )
A.①②过程的碱基配对方式并不完全相同
B.①②过程以脱氧核糖核苷酸为原料,③④过程以核糖核苷酸为原料
C.⑤过程需要3种RNA的共同参与
D.过程⑤的场所是HIV的核糖体,需要的原料是氨基酸
【答案】D
【分析】题图分析:①为逆转录过程;②利用碱基互补配对原则合成双链DNA分子;③④为转录过程;⑤为翻译过程。
【详解】A、①是逆转录过程,其碱基配对方式有A-T、U-A、C-G;②是利用碱基互补配对原则合成双链DNA分子,其碱基配对方式有A-T、C-G,A正确;
B、①②过程均是合成DNA链,以脱氧核糖核苷酸为原料;③④过程均是合成RNA链,以核糖核苷酸为原料,B正确;
C、⑤过程表示翻译,mRNA为翻译的模板,tRNA搬运氨基酸,rRNA组成核糖体,共需要3种RNA的共同参与,C正确;
D、过程⑤表示翻译过程,该过程的场所是宿主细胞的核糖体,需要的原料是氨基酸,D错误。
故选D。
2.(23-24高一下·福建福州·期末)下图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N。该DNA分子中有碱基500对,其中A占碱基总数的20%。下列有关说法错误的是( )
A.解旋酶和RNA聚合酶均可作用于③
B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.该DNA复制三次需要消耗1400个胞嘧啶
D.把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA占1/8
【答案】C
【分析】图示表示DNA分子片段,部位①为磷酸二酯键;②处是脱氧核苷酸;部位③为氢键。
【详解】A、由图可知,③为氢键,解旋酶和RNA聚合酶均可作用于③,A正确;
B、由图可知,②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B正确;
C、DNA分子中有碱基500对,其中A占碱基总数的20%,所以G=C=(500×2-500×2×20%×2)÷2=300个,该DNA复制三次需要消耗(23-1)×300=2100个胞嘧啶,C错误;
D、把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,根据题意“DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N”可知,子代中只有一个DNA含有15N,所以含15N的DNA占1/8,D正确。
故选C。
3.(23-24高一下·四川泸州·期末)当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸)会转化为空载tRNA(未携带氨基酸)参与基因表达的调控。下列有关叙述正确的是( )
A.①过程需要RNA聚合酶与DNA结合
B.②过程中肽链的长短由tRNA种类决定
C.空载tRNA将直接影响转录和翻译过程
D.负载tRNA与核糖体会发生碱基互补配对
【答案】A
【分析】图中①为转录过程,②为翻译过程,③④表示缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。
【详解】A、①过程为转录,该过程需要RNA聚合酶与DNA结合,启动转录,A正确;
B、②过程为翻译,该过程中肽链的长短由mRNA上起始密码子和终止密码子的位置决定,B错误;
C、由图可知,当缺乏氨基酸时,空载tRNA通过抑制转录和激活蛋白激酶进而抑制翻译过程,C错误;
D、负载tRNA与mRNA会发生碱基互补配对,D错误。
故选A。
4.(23-24高一下·福建福州·期末)下图为细胞内某蛋白质合成的部分示意图,起始密码子(AUG)对应的氨基酸是甲硫氨酸,下列相关叙述错误的是( )
A.图中异 亮 氨酸对应的密码子是 3'-UAG-5'
B.图中③在②上移动的方向为从左往右
C.②上碱基改变不一定会使肽链中氨基酸的种类发生变化
D.肽链合成时, 一个②分子上可以连接多个③
【答案】A
【分析】翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸。tRNA有61种,其一端的3个碱基构成反密码子,能识别密码子,并转运相应的氨基酸,且一种tRNA只能识别一种密码子,转运一种氨基酸。
【详解】A、mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码;图中异 亮 氨酸对应的密码子是 5'-AUC-3',A错误;
B、题图中根据tRNA进出的方向可以判断,图中在②上移动的方向为从左往右,B正确;
C、由于密码子具有简并性,即一种氨基酸对应一至多种密码子,故②上碱基改变不一定会使肽链中氨基酸的种类发生变化,C正确;
D、翻译是一个快速高效的过程。通常,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,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合 成大量的蛋白质;故肽链合成时, 一个②(mRNA)分子上可以连接多个③核糖体,D正确。
故选A。
5.(23-24高一下·湖北武汉·期末)大肠杆菌乳糖操纵子由调节基因Ⅰ、启动部位P、操纵基因O、结构基因(lacZ、lacY、lacA) 组成,结构基因表达的一系列是与乳糖分解与吸收相关的蛋白。其调节机制如下图甲、乙所示。下列叙述错误的是( )
A.图甲中阻遏蛋白与基因O结合,阻碍了RNA聚合酶发挥作用
B.乳糖操纵子使大肠杆菌在乳糖存在的环境中能吸收并分解乳糖
C.图乙中的mRNAII上有多个起始密码子和终止密码子
D.图乙中lacZ、lacY、lacA三个基因的转录方向一致,翻译方向不相同
【答案】D
【分析】题图分析:图甲中,调节基因的表达产物——阻遏蛋白会与操纵基因结合,阻碍RNA聚合酶与启动子(P)结合,在转录水平上抑制结构基因的表达,该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应,又可以避免物质和能量的浪费。图乙中,如果乳糖与阻遏蛋白结合,使其空间结构改变而失去功能,则结构基因表达,合成乳糖代谢酶,催化乳糖水解。
【详解】A、据图乙可知,RNA聚合酶与启动部位P结合。由图甲可知,阻遏蛋白与操纵基因O结合后,阻碍了RNA聚合酶与启动子结合,结构基因无法表达,A正确;
B、当环境中存在乳糖时,乳糖就会和阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白不能发挥作用,进而使得结构基因表达,促进乳糖分解,但乳糖消耗完时,阻遏蛋白起作用,与基因O结合,导致RNA聚合酶不能与启动子结合,抑制了结构基因的表达。这种乳糖操纵子模型避免了物质和能量的浪费,提高了大肠杆菌适应环境的能力,B正确;
C、结合图示可以看出,图乙中的mRNAII编码出多条肽链,因而可说明其上有多个起始密码子和终止密码子,C正确;
D、转录的方向是由RNA的5‘向3’端,翻译的方向也是由mRNA的5‘向3’端。结合图示可以看出,图乙中lacZ、lacY、lacA三个结构基因的信息经转录都传递至mRNAII上,因此,三个基因的转录方向一致,翻译方向也相同,D错误。
故选D。
6.(23-24高一下·天津·期末)重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列.重叠基因有多种重叠方式,例如,大基因内包含小基因;前后两个基因首尾重叠,如下图所示.基因重叠现象在细菌和果蝇中均有发现.下列关于细菌、果蝇的重叠基因结构叙述正确的是( )
A.都是由核苷酸组成,包含5中碱基片段 B.都是DNA双螺旋结构
C.重叠基因中可能存在多个起始密码子 D.在所有生物中,基因都是有遗传效应的DNA
【答案】B
【分析】密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,从起始密码开始阅读,不同的基因对应的密码子阅读顺序并不相同。
【详解】A、细菌(原核生物)和果蝇(真核生物)的基因都是由脱氧核苷酸组成,包含4种碱基片段,A错误;
B、细菌、果蝇的重叠基因是有遗传效应的DNA片段,都是DNA双螺旋结构,B正确;
C、密码子存在于mRNA上而非基因中,C错误;
D、对于RNA病毒,基因是有遗传效应的RNA片段,D错误。
故选B。
7.(23-24高一下·福建福州·期末)DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一,它主要发生在DNA分子中的胞嘧啶上。DNA甲基化可调控基因的活性,即DNA甲基化会抑制基因表达,非甲基化使基因正常表达。据此分析,下列有关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化不改变DNA分子中的碱基排列顺序,不可遗传给后代
B.骨骼肌细胞中,呼吸酶基因处于非甲基化状态
C.DNA分子结构稳定性越差,越易发生DNA甲基化
D.基因高度甲基化后其表达被抑制的原因可能是DNA聚合酶不能与该基因结合
【答案】B
【分析】DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。
【详解】A、甲基化的基因其碱基序列不会发生改变,但基因的表达却发生了可遗传的改变,可遗传给后代,A错误;
B、骨骼肌细胞需要大量的能量,细胞呼吸强度大,呼吸酶基因正常表达,处于非甲基化状态,B正确;
C、DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团,即DNA分子结构与发生DNA甲基化关系不大,C错误;
D、甲基化的基因不能与RNA聚合酶相结合,故无法转录形成mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应的蛋白质,从而抑制了基因的表达,D错误。
故选B。
8.(23-24高一下·四川泸州·期末)启动子位于基因的上游,是能与RNA聚合酶结合的DNA区域。许多基因的启动子内富含C-G重复序列,若其中部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶,基因的转录就会被抑制,下列有关推测合理的是( )
A.启动子上的DNA单链,相邻的C和G之间通过氢键连接
B.胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合
C.胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制、转录和翻译等过程
D.胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构,该变异属不可遗传变异
【答案】B
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
【详解】A、DNA单链之间相邻的碱基碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,A错误;
B、部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶,基因的转录就会被抑制,即胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合,B正确;
C、胞嘧啶甲基化会影响DNA转录,进而影响翻译,但不影响DNA的复制,C错误;
D、胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构,该变异属于表观遗传,是可遗传变异,D错误。
故选B。
9.(23-24高一下·陕西宝鸡·期末)下列对遗传学中的一些概念的理解,正确的是( )
A.基因型相同,表现型一定相同
B.表现型相同,基因型可能不同
C.性状分离指后代出现不同基因型的现象
D.隐性性状指生物体不能表现出来的性状
【答案】B
【分析】1、性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
2、相对性状是指同种生物的相同性状的不同表现类型。
【详解】A、基因型相同,表现型可能相同,也可能不同,因为表现型由环境和基因共同决定。A错误;
B、表现型相同,基因型可能不同,如高茎的基因型可以是DD,也可以是Dd,B正确;
C、性状分离指在杂种后代中出现不同表现类型的现象,C错误;
D、隐性性状是指具有相对性状的个体杂交,子一代生物体没有表现出来的性状,D错误。
故选B。
10.(23-24高一下·河北承德·期末)表观遗传现象普遍存在于生物的生长、发育和衰老的整个生命活动中。受体酪氨酸激酶(RTK)是许多信号分子的细胞表面受体,RTK基因甲基化会使黑鸭的羽色改变。下列相关叙述正确的是( )
A.只要DNA发生了甲基化就会导致生物性状改变
B.RTK基因甲基化会导致其碱基序列发生改变
C.RTK基因的甲基化会影响其转录过程和复制过程
D.环境条件可能通过影响基因甲基化来影响黑鸭羽色
【答案】D
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
【详解】A、发生DNA甲基化不一定会导致生物性状改变,如发生在非遗传序列的DNA片段上,A错误;
B、表观遗传指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,RTK基因甲基化不会导致其碱基序列发生改变,B错误;
C、RTK基因的甲基化,可能会影响转录的过程,不会影响复制的过程,C错误;
D、基因甲基化可能会抑制基因的表达,进而对表型产生影响,因此环境条件可能通过影响基因甲基化影响羽色,D正确。
故选D。
11.(23-24高一下·山东临沂·期末)下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是( )
A.三个过程的原料都含有核糖核苷酸
B.三个过程在所有活细胞中都会发生
C.三个过程都要通过碱基互补配对来完成
D.复制和转录的模板相同,而与翻译的模板不同
【答案】C
【分析】真核生物转录和复制主要发生在细胞核中,翻译发生在核糖体中。
【详解】A、复制的原料是脱氧核苷酸,转录的原料是核糖核苷酸,翻译的原料是氨基酸,A错误;
B、复制只能发生在某些细胞中,高度分化的细胞中不进行复制,B错误;
C、三个过程中都有碱基的互补配对,如A-T/U,C-G,C正确;
D、复制是以DNA的两条链分别为模板进行,转录只以DNA的一条链为模板进行,D错误。
故选C。
12.(23-24高一下·福建福州·期末)图为细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是( )
A.空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费
B.过程②中多个核糖体同时合成一条多肽链可以加快翻译的速度
C.图示若干核糖体中,核糖体a距起始密码子最远
D.当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达
【答案】B
【分析】分析题图:图中①为转录过程,②为翻译过程,③④表示缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。
【详解】A、由图中信息可知,空载tRNA可抑制相应基因的转录,因此空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费,A正确;
B、过程②中多个核糖体同时合成多条多肽链可以加快翻译的速度,提高翻译的效率,B错误;
C、由图中肽链长短可知,翻译的方向是由右向左,因此起始密码子在mRNA的右侧,故起始密码子与a核糖体距离最远,C正确;
D、当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制mRNA翻译,也可以抑制相应基因的转录,因此当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达,D正确。
故选B。
二、解答题
13.(23-24高一下·山西临汾·期末)乙肝病毒为双链病毒,其侵染人体肝细胞后的增殖过程如图所示,回答下列问题:
(1)图中过程①表示 (填生理过程),过程①和过程②消耗的原料分别是 。过程③需要的酶是 。与过程②相比,过程③中特有的碱基配对方式是 。
(2)过程①以的 (填“一”或“两”)条链为模板,若模板链上的碱基序列发生改变,但其形成的肽链中氨基酸序列并没有发生改变,原因是 。
(3)研究发现,治疗乙肝时,通过药物抑制过程③比抑制过程②的副作用小,这是因为 。
【答案】(1) 转录 核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸 逆转录酶 A—T
(2) 一 密码子的简并性
(3)过程③是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而过程②在人体蛋白质合成过程中也存在
【分析】据图分析,①表示转录,②表示翻译,③表示逆转录。
【详解】(1)过程①表示转录,需要的原料是核糖核苷酸,过程②表示翻译,需要原料是氨基酸,过程③表示逆转录,催化③逆转录过程需要逆转录酶。②翻译过程碱基配对方式有A-U、U-A、G-C、C-G,③逆转录过程中碱基配对方式有A-T、U-A、G-C、C-G,所以过程③中特有的碱基配对方式是A-T。
(2)在转录过程中是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化作用下合成mRNA;一种氨基酸对应多个密码子的现象,叫作密码子的简并性,这使得即使模板链上的碱基序列发生改变,但其形成的肽链中氨基酸可能会没有变。
(3)治疗乙肝时,通过药物抑制③逆转录比抑制②翻译的副作用小,因为③逆转录是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而②在人体蛋白质合成过程中也存在。
14.(23-24高一下·山东威海·期末)杜氏肌营养不良症是一种X染色体单基因遗传病,该病患者因DMD基因突变导致肌肉细胞中dystrophin蛋白缺失,引发肢体肌无力。下图中①~③表示正常的DMD基因控制合成dystrophin蛋白的过程,④~⑥表示DMD基因发生某种类型的突变后,科研人员通过导入反义RNA药物后合成小dystrophin蛋白(比正常dystrophin蛋白小,但保留了正常dystrophin蛋白的基本功能)进行治疗的过程。
(1)图中①过程在 酶的催化作用下完成,经②过程剪接加工形成的成熟mRNA通过 (填细胞结构)转移至细胞质中发挥作用。
(2)③过程称为 ,参与该过程的RNA有 种;根据方框中的图示可知,核糖体的移动方向是 (填“从左向右”或“从右向左”),决定丙氨酸的密码子是 ;除此之外,细胞中决定丙氨酸的密码子还有3种,上述现象称作 ,该现象对生物体生存发展的意义是 (答出2点)。
(3)DMD基因突变有多种类型,有的突变类型会使转录得到的mRNA中提前出现 ,导致肽链合成终止。针对此种突变类型引发的疾病患者,科研人员采用导入反义RNA药物的方式进行治疗,请结合图中④~⑥过程说明反义RNA 药物的作用机理 。
【答案】(1) RNA聚合酶 核孔
(2) 翻译 3/三 从左向右 GCA 密码子的简并性 增强密码子容错性,当密码子中有一个碱基改变时,可能不会改变其对应的氨基酸,不会引起性状改变;当某种氨基酸的使用频率较高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度
(3) 终止密码子 反义RNA 药物与突变基因转录产生的前体mRNA区段发生碱基互补配对形成双链,通过剪接将异常区段剔除(将终止密码子区段剔除),剩余区段重新连接,指导合成有功能的小dystrophin蛋白,从而减轻症状
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要 RNA 聚合酶参与;翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和 tRNA 。图中①为转录,③⑥为翻译。
【详解】(1)图中①表示转录,在RNA聚合酶的催化作用下完成,成熟的mRNA经核孔进入细胞质作为翻译的模板。
(2)③表示翻译,参与该过程的RNA有3种,即mRNA、tRNA、rRNA,由图中tRNA进出的方向可知,核糖体移动的方向,即翻译的方向是从左向右进行的,丙氨酸对应的反密码子为UGC,则其对应的密码子为GCA。多种密码子决定一种氨基酸的现象称作密码子的简并性,该现象可增强密码子容错性,当密码子中有一个碱基改变时,可能不会改变其对应的氨基酸,不会引起性状改变;当某种氨基酸的使用频率较高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。
(3)由题意可知,肽链合成终止,可能是由于突变导致终止密码子提前出现。由图可知,反义RNA 药物与突变基因转录产生的前体mRNA区段发生碱基互补配对形成双链,通过剪接将异常区段剔除(将终止密码子区段剔除),剩余区段重新连接,指导合成有功能的小dystrophin蛋白,从而减轻症状。
1.(23-24高一下·山东临沂·期末)大肠杆菌被噬菌体侵染后裂解,释放出大量的噬菌体。对此过程叙述错误的是( )
A.噬菌体和大肠杆菌共用一套遗传密码
B.噬菌体和大肠杆菌的基因转录、翻译的原料是相同
C.噬菌体和大肠杆菌蛋白质合成都需要三种RNA的参与
D.噬菌体蛋白质合成的能量、模板和原料都是由大肠杆菌提供
【答案】D
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体DNA进入到大肠杆菌细胞中,而蛋白质外壳仍留在细菌细胞外;在噬菌体DNA的指导下,利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。
【详解】A、遗传密码具有通用性,噬菌体和大肠杆菌共用一套遗传密码,A正确;
B、噬菌体和大肠杆菌的基因都是有遗传效应的DNA片段,转录、翻译的原料分别是核糖核苷酸、氨基酸,B正确;
C、噬菌体和大肠杆菌的蛋白质合成均是通过翻译过程实现的,在翻译过程中,模板是mRNA,tRNA为运载氨基酸的工具,场所是核糖体,rRNA是核糖体的组成成分之一,因此都需要三种RNA的参与,C正确;
D、噬菌体蛋白质合成的能量和原料都是由大肠杆菌提供的,转录的模板是噬菌体DNA的一条链,D错误。
故选D。
2.(23-24高一下·湖北·期末)研究发现,下丘脑SCN细胞中PER基因的表达与动物的昼夜节律有关,该基因的表达及调控过程如图1所示,浓度呈周期性变化,图2为图1中过程②的局部放大,下列说法错误的是( )
A.过程②需要mRNA、tRNA和rRNA共同参与
B.TIM﹣PER复合体可能通过影响RNA聚合酶与PER基因的结合而发挥作用
C.图2中核糖体沿mRNA从左向右移动
D.起始密码子和终止密码子决定了转录的起始和终止的位置
【答案】D
【分析】①过程表示转录,是以PER基因为模板合成相应的mRNA的过程;②过程表示翻译,是以mRNA为模板合成PER的过程,TIM与PER能结合形成结合物,抑制了PER基因的表达过程。
【详解】A、②过程表示翻译,是以mRNA为模板合成PER的过程,需要核糖体,包括rRNA,需要tRNA转运氨基酸,A正确;
B、TIM-PER 复合体可能通过影响RNA 聚合酶与PER 基因的结合而发挥作用,抑制了PER基因的表达过程,B正确;
C、图2 中起始密码子AUG在mRNA的左侧,因此核糖体沿 mRNA 从左向右移动,C正确;
D、起始密码子和终止密码子决定了翻译的起始和终止的位置,D错误。
故选D。
3.(23-24高一下·辽宁·期末)某大肠杆菌的DNA分子上存在一个新霉素磷酸转移酶基因(如下图),其表达产物能将ATP的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素(一种抗生素 )与核糖体相结合,阻止新霉素的抗菌作用。下列说法错误的是( )
A.该基因是有遗传效应的 DNA 片段
B.该基因可以帮助细菌对新霉素产生抗性
C.新霉素是一种能影响细菌基因转录的蛋白质
D.可用含新霉素的培养基筛选对新霉素具有抗性的大肠杆菌
【答案】C
【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、基因通常是有遗传效应的DNA片段,由题干可知,某大肠杆菌的DNA分子上存在一个新霉素磷酸转移酶基因,说明该基因是有遗传效应的 DNA 片段,A正确;
B、新霉素磷酸转移酶基因其表达产物能将ATP的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素与核糖体相结合,阻止新霉素的抗菌作用,所以该基因可以帮助细菌对新霉素产生抗性,B正确;
C、新霉素是一种抗生素不是蛋白质,由题干信息可知,它影响的是细菌基因翻译的过程,C错误;
D、新霉素磷酸转移酶基因其表达产物,会抑制新霉素与核糖体相结合,阻止新霉素抗菌作用,所以在含新霉素培养基中对新霉素具有抗性的大肠杆菌能够生长,而对新霉素不具有抗性的大肠杆菌不能生存,从而起到筛选作用,D正确。
故选C。
4.(23-24高一下·黑龙江·期末)某真核细胞核基因的转录过程如图所示,其中①表示 RNA,②和③分别表示 DNA分子的两条单链。下列叙述正确的是 ( )
A.④为RNA 聚合酶, 其沿②的3'向5'方向移动
B.DNA 分子在甲处解开双螺旋,在乙处恢复双螺旋
C.②与③的碱基互补配对,①与③的碱基组成相同
D.一个 mRNA 可以相继结合多个核糖体共同合成一条肽链
【答案】A
【分析】据图可知,①表示RNA,②和③分别表示DNA分子的两条单链,④表示RNA聚合酶。
【详解】A、④为RNA聚合酶,RNA聚合酶能使游离的核糖核苷酸结合到正在合成的子链上,子链的延伸方向为5'→3',故RNA聚合酶沿②的3'向5'方向移动,A正确;
B、DNA分子在乙处解开双螺旋,在甲处恢复双螺旋,B错误;
C、①表示RNA,其碱基组成为A、U、C、G,③表示DNA单链其碱基组成为A、T、C、G,C错误;
D、一个 mRNA 可以相继结合多个核糖体合成多条肽链,提高翻译的效率,D错误。
故选A。
5.(23-24高一下·吉林·期末)施一公院士团队因项目“剪接体的结构与分子机理研究”获陈嘉庚生命科学奖。在真核细胞中,基因表达过程如图。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的RNA,可对RNA 前体执行剪接。下列说法错误的是( )
A.过程①需要的原料是核糖核苷酸,需要 RNA 聚合酶的参与
B.过程③中一条 mRNA 链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率
C.剪接体作用于过程②,该过程涉及氢键的断裂和生成
D.剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充,剪接体的形成与基因有关
【答案】C
【分析】图示①为转录过程,②为剪接体对RNA 前体执行剪接,得到mRNA,③为翻译过程;基因表达的过程包括转录和翻译两个过程,转录是在细胞核中,以DNA的一条链为模板形成RNA的过程。 翻译是以mRNA为模板,以各种氨基酸为原料,在核糖体上,在tRNA的协助下完成的蛋白质合成过程。
【详解】A、过程①为转录,转录的产物是RNA,所需的原料是核糖核苷酸,且需要RNA聚合酶参与将单个核糖核苷酸连接成链,A正确;
B、过程③为翻译,翻译时一条 mRNA 链可结合多个核糖体,同时完成多条肽链的合成,提高了蛋白质的合成速率,B正确;
C、剪接体对RNA 前体执行剪接形成mRNA,该过程涉及单链RNA片段的断裂和重新连接,涉及磷酸二酯键的断裂和生成,无氢键的断裂和生成,C错误;
D、传统中心法则没有剪接现象,故剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充;又因为剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的RNA,蛋白质的产生需要基因表达,RNA的生成需要基因转录,故剪接体的形成与基因有关,D正确。
故选C。
6.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)自然界中生物的遗传信息流动途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①②过程可发生在细胞核中
B.③过程需要多种RNA 的参与
C.遗传信息的载体只能是 DNA
D.蛋白质是遗传信息的表达产物
【答案】C
【分析】分析题图:图为中心法则及其发展示意图,其中①为DNA分子复制过程,②为转录过程,③为翻译过程,④为逆转录过程。
【详解】A、①为DNA分子复制过程,②为转录过程,可发生在细胞核中,A正确;
B、③为翻译过程,需要tRNA,mRNA,rRNA,等多种RNA参与,B正确;
C、遗传信息的载体还可以是RNA,C错误;
D、蛋白质是遗传信息的转绿翻译的产物,即表达产物,D正确。
故选C。
7.(23-24高一下·福建福州·期末)某原核生物的一段mRNA 通过翻译合成了一条含有8个肽键的多肽,则此mRNA 分子至少含有的碱基个数及转录这段mRNA 的基因中至少含有的碱基数依次为( )
A.8, 24 B.24, 48 C.9, 27 D.27, 54
【答案】D
【分析】DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1。
【详解】不考虑终止密码子的情况下,DNA(基因) 中碱基数:mRNA 中碱基数:氨基酸个数(tRNA 个数)=6:3:1,一条含有8个肽键的多肽含有 9个氨基酸,则基因中至少含有碱基数为54个, mRNA中碱基数为27个,ABC错误,D正确。
故选D。
8.(23-24高一下·湖南长沙·期末)摆动假说指出,mRNA上的密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对,密码子的专一性主要是这两个碱基对的作用,反密码子的第一个碱基(以5’-3’方向,与密码子的第三个碱基配对)决定一个tRNA所能解读的密码子数目。当反密码子的第一个碱基是C或A时,则只能和G或U配对,但当反密码子的第一个碱基是U或G时,则可以和两个碱基配对,即U可以和A或G配对,G可以和C或U配对。依据摆动假说,下列说法错误的是( )
A.细胞中的tRNA和mRNA都是通过转录产生的
B.依据摆动假说,可知密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
C.依据摆动假说,可推测出生物体内tRNA种类多于密码子的种类
D.依据摆动假说,反密码子为UAC时,密码子为GUG或AUG
【答案】CD
【分析】基因表达过程包括转录和翻译,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
【详解】A、细胞的tRNA、rRNA和mRNA是通过转录产生的,A正确;
B、根据题干“摆动假说指出,mRNA上的密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对,密码的专一性主要是由于这两个碱基对的作用”可知,密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的,B正确;
C、根据题干“反密码子的第一个碱基(以5′→3′方向,与密码子的第三个碱基配对)决定一个tRNA所能解读的密码子数目。当反密码子的第一个碱基是C或A时,则只能和G或U配对。但当反密码子上的第一个碱基是U或G时,则可以和两个碱基配对,即U可以和A或G配对,G可以和C或U配对”,故不能推测生物体内tRNA种类多于密码子的种类,C错误;
D、当反密码子的第一个碱基是C或A时,则只能和G或U配对,但当反密码子上的第一个碱基是U或G时,则可以和两个碱基配对,即U可以和A或G配对,G可以和C或U配对,因此反密码子为UAC,则密码子为GUG或GUA,D错误。
故选CD。
9.(23-24高一下·山东威海·期末)5-氮杂胞苷(5-azaC)是一种原型核苷衍生物,常被用作DNA甲基化抑制剂。用5-azaC处理某植物后,该植物开花提前,且这种表型改变能传递给后代。下列说法错误的是( )
A.DNA甲基化水平较低可能是该植物开花的前提
B.5-azaC处理会引起该植物DNA碱基序列发生改变
C.5-azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变
D.5-azaC处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传
【答案】B
【分析】1、DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
2、表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。
【详解】A、由题意可知,5-azaC是DNA甲基化抑制剂,用5-azaC处理某植物后,甲基化水平较低,该植物开花提前,说明DNA甲基化水平较低可能是该植物开花的前提,A正确;
B、5-azaC处理抑制DNA甲基化,但不改变DNA碱基序列,B错误;
C、5-azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变,从而影响基因的表达,C正确;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,5-azaC处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传,D正确。
故选B。
10.(23-24高一下·吉林长春·期末)柳穿鱼的花有两侧对称和辐射对称两种类型。两种柳穿鱼杂交,子一代均为两侧对称。子一代自交,得到两侧对称植株34株,两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同,但表达情况不同,二者的甲基化情况如图。
下列叙述正确的是( )
A.控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息不同
B.F2性状分离比说明花型遗传遵循基因的分离定律
C.控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高
D.推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成正相关
【答案】C
【分析】1、表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
2、在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA甲基化。DNA甲基化是重要的转录调控机制,主要表现为抑制。一般情况下,DNA发生甲基化,基因沉默;DNA去甲基化,则沉默的基因会重新激活。
【详解】A、据题意可知,控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息相同,由于甲基化位点的不同导致基因表达情况不同,使得相同基因但使生物表现了不同性状,A错误;
B、基因分离定律是指一对性状由一对等位基因控制,若F1自交,后代表现型比例为3:1则可判定花型性状符合基因分离定律,但子二代的性状只有两侧对称的数据,没有指出辐射对称多少株,无法得到3:1的数值,故不能说明花型遗传遵循基因的分离定律,B错误;
C、由图可知控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化位点多,且全甲基化的位点也多。故其甲基化程度相对控制两侧对称的Lcyc基因的甲基化程度较高,C正确;
D、两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同,但表达情况不同,两侧对称花植株Lcyc基因(甲基化程度低)表达而辐射对称花植株(甲基化程度高)不表达,所以推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成负相关,D错误;
故选C。
11.(23-24高一下·辽宁·期末)当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。皱粒豌豆形成机制如下图。下列相关说法正确的是( )
A.淀粉分支酶基因的碱基序列决定了淀粉中葡萄糖的排列顺序
B.编码淀粉分支酶的基因被插入一段DNA,并没有改变染色体上基因的数量
C.淀粉分支酶基因被外来DNA序列插入,改变了基因的空间结构,因而导致性状改变
D.该实例说明基因通过控制蛋白质的合成,直接控制生物体的性状
【答案】B
【分析】基因控制性状的两种途径:①基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状;②基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状。
【详解】A、淀粉分支酶基因的碱基序列决定了淀粉分支酶中氨基酸的排列顺序,A错误;
B、编码淀粉分支酶的基因被插入一段DNA,影响了淀粉分支酶的碱基序列,并没有改变染色体上基因的数量,B正确;
C、淀粉分支酶基因被外来DNA序列插入,并未改变基因的空间结构,仍然为双螺旋结构,C错误;
D、该实例说明基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状,D错误。
故选B。
12.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)下图是果蝇眼睛色素的合成途径,没有色素时眼色为白色。据图分析,下列说法错误的是( )
A.野生型眼色由多个基因决定,且每个基因对其都有一定的作用
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
C.控制果蝇眼色的基因在遗传时一定遵循自由组合定律
D.出现白眼果蝇的原因除了表观遗传外,还可能有其他因素
【答案】C
【分析】基因对性状的控制有两条途径,一是通过控制蛋白质的结构直接控制性状,二是通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物的性状;基因与性状的关系不是简单的线性关系,存在一基因多效应和多基因一效应的现象。
【详解】A、由图可以看出,野生型眼色由多个基因控制,且每个基因对其都有一定的作用,A正确;
B、由图可知看出,由前体物质到棕色物质,需要酶的作用,所以基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状,B正确;
C、由图看不出控制眼色的基因的位置不确定,所以在遗传时,不一定遵循自由组合定律,C错误;
D、出现白眼果蝇的原因除了表观遗传外,还可能有其他因素,比如生活的环境,D正确。
故选C。
13.(23-24高一下·辽宁大连·期末)下图1表示油菜某细胞内遗传信息传递的示意图,①、②、③表示生理过程。图2所示为该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后的两条转变途径,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图3为基因B,其中α链是其转录的模板链。研究者根据图2所示机制培育出高产油菜,产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题。
(1)图1所示遗传信息的传递过程,克里克称之为 ,油菜叶肉细胞发生的过程有 (填图1中的序号)。
(2)碱基互补配对保证了①→③中遗传信息的精确传递,与③相比,过程②特有的碱基配对方式是 。
(3)③过程能在短时间内可以合成大量蛋白质的结构基础是 。核糖体在mRNA上的移动方向是 (填图1中的字母)。
(4)研究者通过诱导基因B的β链发生转录,从而形成了双链mRNA,提高了产油量。试结合图2和图3,分析该过程发生的机制 。
【答案】(1) 中心法则 ②③
(2)A-T
(3) 一个mRNA可以与多个核糖体结合 a→b
(4)双链mRNA不能翻译,酶b不能合成,而细胞能正常合成酶a,有利于油脂合成
【分析】分析题图1:①表示DNA复制,②表示DNA转录,③表示翻译。
【详解】(1)图示遗传信息的传递过程,这是中心法则,油菜叶肉细胞是高度分化的细胞,可以发生②转录和③翻译过程。
(2)③翻译是mRNA与tRNA配对,配对的方式有A-U、G-C,②是转录,DNA和核糖核苷酸配对,配对方式有A-U、G-C、A-T,所以特有的配对方式是A-T。
(3)由于一个mRNA可以与多个核糖体结合形成多聚核糖体,因此短时间内可以合成大量蛋白质;从图中看出,a端肽链最短,b端肽链最长,因此核糖体在mRNA上的移动方向是a→b。
(4)基因B经诱导后转录出双链mRNA影响翻译过程,进而影响了酶b的生成,磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)更多转变成油脂,故可提高油菜产油量。
14.(23-24高一下·广东清远·期末)上位效应是指影响同一性状的两对非等位基因中的一对基因掩盖另一对基因的作用时所表现的遗传效应。其中,抑制者称为上位基因,被抑制者称为下位基因。由一对隐性上位基因引起的上位效应称为隐性上位,由显性上位基因引起的上位效应称为显性上位。某自花传粉植物的花色受两对独立遗传的等位基因的调控,调控机制如下图所示,回答下列问题:
(1)基因A和基因B对生物性状的控制过程体现了基因对生物性状的控制方式是 。
(2)若已确定控制该植物花色的基因A/a存在上位效应,则基因型为AaBb的植株的表型为 或紫色。
(3)为确定基因A/a上位效应是显性上位还是隐性上位,某研究小组将基因型为AaBb的植株作为亲本进行自交并分析F1的表型及比例。
①若F1的表型及比例为 ,则该上位效应为显性上位。
②若F1的表型及比例为 ,则该上位效应为隐性上位。
(4)若已确定A/a上位效应为隐性上位。某同学欲用上述实验的亲本植株为母本,使用测交法对该结论进行进一步验证,在实验进行之前,该同学应先对母本进行 处理,预期F1的表型及比例为 。
【答案】(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
(2)红色
(3) 红花:蓝花:白花=12:3:1 紫花:红花:白花=9:3:4
(4) 去雄 紫花:红花:白花=1:1:2
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质∶进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)基因A和基因B控制的酶分别催化白色物质转变成红色物质以及白色物质转变为蓝色物质的过程,进而实现了对花色的控制,该事实说明了基因对生物性状的控制方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程进而实现了对相关性状的间接控制。
(2)若该上位效应为显性上位,结合题干和图分析可知,B/b基因的作用被A/a基因所掩盖,所以基因型为AaBb的个体表型为红色;若该上位效应为隐性上位,则基因型为AaBb的个体为紫色。
(3)该植物为自花传粉植物,探究上位效应是显性上位还是隐性上位,最简便的实验思路为以基因型为AaBb的植株为亲本进行自交,统计F1的表型及比例。
①F1的基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,若该上位效应为显性上位,则F1的表型及比例为红花:蓝花:白花=12:3:1;
②若该上位效应为隐性上位,则F1的表型及比例为紫花:红花:白花=9:3:4。
(4)该植株在测交之前,应对母本进行去雄处理;测交的亲本基因型应为AaBb和aabb,若已确定上位效应为隐性上位,则基因型为aabb的植株表现为白花,F₁的基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,故F1的表型及比例为紫花:红花:白花=1:1:2。
1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$