内容正文:
一、选择题
1.(2024·厦门期末)下列关于DNA和RNA的叙述,错误的是( )
A.某些RNA能降低化学反应的活化能,某些RNA能转运物质
B.mRNA、tRNA、rRNA均参与蛋白质的合成过程
C.不是所有生物的DNA和RNA上都能储存遗传信息
D.所有生物体内的DNA都是链状的双螺旋结构
解析 有些酶的化学本质是RNA,能够降低化学反应的活化能,tRNA具有运输氨基酸的功能,A正确;蛋白质的合成过程中,模板是mRNA,运输氨基酸的工具是tRNA,其合成场所核糖体的成分是rRNA和蛋白质,B正确;细胞生物的遗传信息储存在DNA中,其含有的tRNA不能储存遗传信息,C正确;并不是所有生物的DNA都是链状的双螺旋结构,如原核生物的DNA呈环状,某些病毒的DNA是单链,D错误。
答案 D
2.如图是细胞中三种主要的RNA模式图,下列关于RNA的结构和功能的叙述,错误的是( )
A.tRNA中不一定含有氢键
B.三种RNA中一定都含有磷酸二酯键
C.细胞中的RNA是相关基因转录的产物
D.三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成
解析 tRNA呈三叶草结构,一定含有氢键,A错误;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接,所以三种RNA中一定都含有磷酸二酯键,B正确;题目中的RNA都是由基因经过转录形成的,是相关基因表达的产物,C正确;mRNA作为翻译的模板,tRNA运输氨基酸至核糖体,rRNA是组成核糖体的成分,所以三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成,D正确。
答案 A
3.密码子的破译对于生物遗传和变异研究具有重要意义。下列叙述错误的是( )
A.密码子位于mRNA上且每个密码子由3个相邻的碱基组成
B.密码子的简并对于生物性状的稳定具有重要意义
C.反密码子在翻译的过程中起携带氨基酸的作用
D.翻译过程密码子和反密码子存在碱基互补配对
解析 密码子由位于mRNA上的3个相邻的碱基组成,A正确;由于密码子的简并,基因突变等原因会造成密码子的改变,决定的氨基酸可能不会发生改变,从而性状没有发生变化,故密码子的简并对于生物性状的稳定具有重要意义,B正确;反密码子位于tRNA上,携带氨基酸的是tRNA,C错误;翻译过程中,密码子与反密码子通过碱基的互补配对,实现肽链的延伸,D正确。
答案 C
4.如图表示细胞内遗传信息的传递过程,下列有关叙述错误的是( )
A.相较于过程②和③,过程①特有的碱基配对方式是A—T
B.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工
C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b
D.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸
解析 因为反密码子从tRNA的3′端→5′端读取,即UGG,故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸,D错误。
答案 D
5.(2025·济南模拟)氨基酰tRNA是一种与对应的氨基酸相结合的tRNA。在翻译过程中,氨基酰tRNA将氨基酸传递到核糖体中,在那里会与正在延伸中的多肽链合并并将氨基酸加入其中。下列说法正确的是( )
A.在氨基酰tRNA的合成过程中,tRNA的5′端与对应氨基酸相连
B.氨基酰tRNA中的反密码子在翻译过程中决定氨基酸的排列顺序
C.由于存在密码子的简并性,部分tRNA能转运多种氨基酸
D.在翻译过程中,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个氨基酰tRNA的结合位点
解析 在翻译过程中,tRNA的3′端与对应氨基酸相连,A错误;在翻译过程中决定氨基酸的排列顺序的是mRNA上的密码子,B错误;一种tRNA只能转运一种氨基酸,C错误;在翻译过程中,核糖体会沿着mRNA移动,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个氨基酰tRNA的结合位点,D正确。
答案 D
6.(2024·青岛一模)不同核酸类型的病毒完成遗传信息传递的具体方式不同。如图为某“双链±RNA病毒”基因表达示意图。这类病毒携带有RNA复制酶,在该酶的作用下,-RNA作为模板复制出新的+RNA。合成的+RNA既可以翻译出病毒的蛋白质,又可以作为模板合成-RNA,最终形成“±RNA”。已知逆转录病毒的核酸为“+RNA”。下列说法正确的是( )
A.合成病毒蛋白的原料来源于宿主,酶来源于病毒本身
B.与DNA的复制不同,“±RNA”的双链可能都是新合成的
C.该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A—T、A—U的配对
D.逆转录病毒与该病毒繁殖时均有+RNA到-RNA的过程
解析 双链±RNA病毒合成该病毒所需的原料和部分酶(如RNA聚合酶)来源于宿主,A错误;DNA的复制方式为半保留复制,据题可知,在双链±RNA复制过程中,-RNA(作为模板)+RNA(作为模板)“±RNA”。故“±RNA”的双链可能都是新合成的,B正确;该病毒的基因表达主要发生在RNA与RNA、RNA与蛋白质之间,不存在A—T的配对,而逆转录病毒存在A—T、A—U的配对,C错误;逆转录病毒的核酸为+RNA,其繁殖时不存在+RNA到-RNA的过程,D错误。
答案 B
7.合成生物学家“创造”了一组可以识别并以非重叠方式解码四联体密码子(如UAGA)的tRNA,称为qtRNA,并在细菌细胞内成功实现了蛋白质片段的翻译。据称,四联体密码子可以额外编码非标准氨基酸,如带化学修饰的氨基酸。下列叙述错误的是( )
A.tRNA与qtRNA均为单链结构,内部存在碱基互补配对
B.不考虑终止密码子,理论上四联体密码子可以编码256种氨基酸
C.对于同一mRNA片段,采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链相同
D.四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质
解析 tRNA是三叶草结构,其内部存在双链区域,有碱基互补配对,A正确;四联体密码子是由4个碱基编码一个氨基酸,若不考虑终止密码子,理论上四联体密码子可以编码4×4×4×4=256(种)氨基酸,B正确;tRNA是相邻三个碱基决定一个氨基酸,而qtRNA是相邻四个碱基决定一个氨基酸,故对于同一mRNA片段,采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同,C错误;结合题干信息“在细菌细胞内成功实现了蛋白质片段的翻译”可知,四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质,D正确。
答案 C
8.(多选)(2024·常德高三质检)选择性剪接是指一个基因的转录产物可通过不同的拼接方式形成不同的mRNA的过程。如图表示鼠的降钙素基因的表达过程,下列叙述错误的是( )
A.当RNA聚合酶移动到终止密码子时,过程①停止
B.过程②中,被转运的氨基酸与tRNA的3′端结合
C.题中鼠降钙素基因表达的调控属于翻译水平的调控
D.相同基因的表达产物不同,这有助于蛋白质多样性的形成
解析 分析图示可知,过程①表示转录,过程②表示翻译,转录时,RNA聚合酶识别并结合启动子,驱动基因转录,RNA聚合酶移动到终止子时停止转录,A错误;由题图可知,基因表达的调控属于转录后水平的调控,C错误。
答案 AC
9.(多选)(2024·南通高三期末)翻译过程可分为如图所示的三个阶段,①~④表示参与翻译的物质或结构,其中④是能引起肽链释放的蛋白质。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.通常,每种①通过自身的反密码子识别并转运一种氨基酸
B.翻译过程中,②将会沿③的a端(5′端)向b端(3′端)移动
C.④通过碱基互补配对识别终止密码子UAA引起肽链释放,翻译过程终止
D.为提高翻译效率,通常③上会相继结合多个②,同时进行多条肽链的合成
解析 ①tRNA与氨基酸的正确识别靠的是一种酶(氨基酰-tRNA合成酶),氨基酸中不含碱基,反密码子不能识别氨基酸,A错误;根据延伸过程中肽链的转移可知,核糖体移动的方向是由b→a,即②核糖体将会沿③mRNA的b端(5′端)向a端(3′端)移动,B错误;④是能引起肽链释放的蛋白质,不含碱基,因此不能通过碱基互补配对识别终止密码子UAA,C错误;为提高翻译效率,通常③(mRNA)上会相继结合多个②(核糖体),同时进行多条肽链的合成,D正确。
答案 ABC
二、非选择题
10.放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题:
(1)放射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过________酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是________________
_____________________________________________________________________________。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路:_________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)放射刺激心肌细胞,可产生大量自由基,攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程,以DNA的一条链为模板,通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知,miRNA既能与P基因mRNA结合,降低mRNA的翻译水平,又能与circRNA结合,提高mRNA的翻译水平,故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节基因表达。(3)circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。据图分析,miRNA表达量升高可使miRNA和P基因mRNA结合增多,导致P基因mRNA的翻译过程受阻,P蛋白合成减少,从而影响细胞凋亡。(4)若要治疗放射性心脏损伤操作,需抑制细胞凋亡。一方面,可以促进P蛋白的合成,以提高细胞中P蛋白的含量;另一方面,可以促进前体mRNA的合成或促进circRNA的合成。
答案 (1)自由基
(2)RNA聚合 miRNA
(3)miRNA表达量升高,导致其与P基因mRNA的结合量增加,P基因mRNA翻译合成的P蛋白减少,从而促进细胞凋亡
(4)促进前体mRNA的合成;促进circRNA的合成;促进P蛋白的合成(合理即可)
11.转铁蛋白(Tf)能与细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)结合,介导含铁的蛋白质从细胞外进入细胞内。细胞内转铁蛋白受体mRNA(TfR-mRNA)的稳定性受Fe3+含量的调节(如图),铁反应元件是TfR-mRNA上一段富含碱基A、U的序列,当细胞中Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而不能与铁反应元件结合,导致TfR-mRNA易水解;反之转铁,蛋白受体mRNA难水解。回答下列问题:
注:AUG为起始密码子,UAA为终止密码子
(1)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是mRNA中有____________________________。若TfR基因中某碱基对发生缺失,会导致合成的肽链变短,其原因是___________________________________________________。
(2)铁调节蛋白与Fe3+结合会改变铁调节蛋白的________,当细胞中Fe3+不足时,TfR-mRNA将__________________________,其生理意义是____________________________。
(3)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译,但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质,针对这一差异,从细胞结构的角度给予合理的解释:_________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)指导转铁蛋白受体合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子,即大量不翻译的碱基序列,故合成的铁蛋白mRNA的碱基数远大于3n;基因内部碱基对的增添、缺失或替换可能导致mRNA上终止密码子提前出现使翻译成的肽链变短。(2)据图分析可知,铁调节蛋白与Fe3+结合会改变铁调节蛋白的空间结构。根据题意,当细胞中Fe3+浓度低时,TfR-mRNA将难水解,能指导合成更多的转铁蛋白受体,有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要。
答案 (1)大量不翻译的碱基序列 基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现
(2)空间结构 难被水解,能指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR) 有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要
(3)原核细胞没有核膜,可以边转录边翻译;真核生物有核膜,mRNA需要在细胞核形成,通过核孔运出细胞核后才能与核糖体结合进行翻译
学科网(北京)股份有限公司
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