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高频考点强化练9
基因表达相关分析
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一、选择题:本题共9小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.某种抗生素可以阻止tRNA与mRNA结合,从而抑制细菌生长。据此判断,这种抗生素可直接影响细菌的( )
A.多糖合成 B.RNA合成
C.DNA复制 D.蛋白质合成
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多糖合成不需要经过tRNA与mRNA结合,A项不符合题意;RNA合成可以通过转录或RNA复制的方式,均不需要tRNA与mRNA结合,B项不符合题意;DNA复制需要经过DNA与相关酶结合,不需要经过tRNA与mRNA结合,C项不符合题意;翻译过程需要经过tRNA与mRNA结合,故该抗生素可能通过作用于翻译过程影响蛋白质合成,D项符合题意。
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2.(2024·广东卷,T10)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfh1的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于( )
A.表观遗传 B.染色体变异
C.基因重组 D.基因突变
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驱动题述肿瘤形成的原因是PcG蛋白的合成被抑制,进而启动原癌基因zfh1的表达,此过程中未发生染色体变异、基因重组、基因突变,B、C、D三项不符合题意;PcG蛋白具有组蛋白修饰功能,其合成受抑制会影响组蛋白修饰,进而影响性状,属于表观遗传,A项符合题意。
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3.科学家在研究转录终止机制时发现终止子的上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区和一段由多个A组成的序列。由这段DNA转录产生的RNA容易形成发夹结构,且RNA末端与DNA模板链形成不稳定的U与A配对区域,从而使RNA聚合酶暂停移动,RNA从三元复合物中解离出来,如图所示。下列说法正确的是( )
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A.图中过程发生在细胞核中
B.RNA发夹结构一经形成,可导致转录立即终止
C.发夹结构中含有氢键
D.图中的三元复合物是指DNA、RNA、解旋酶构成的复合物
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题图所示为转录过程,主要发生在细胞核中,也可能发生在线粒体和叶绿体中,A项错误;依据题干信息,发夹结构能阻止RNA聚合酶的移动,会导致转录过程结束,但并不会使转录过程立即
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结束(发夹后面还形成了RNA片段),B项错误;发夹结构是RNA分子中的一种特定结构,它通常由于RNA链内部的碱基配对而形成,这种配对通常遵循碱基互补配对原则,即A与U配对,G与C配对,在这些配对中,碱基之间通过氢键相互连接,C项正确;转录过程不需要解旋酶,RNA聚合酶具有解旋DNA的作用,因此题图中的三元复合物是指DNA、RNA、RNA聚合酶构成的复合物,D项错误。
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4.下列关于蛋白质合成的叙述错误的是( )
A.蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
B.携带肽链tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
C.携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
D.最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸
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蛋白质合成过程中,翻译的模板是mRNA,翻译的起点和终点通常分别是起始密码子和终止密码子,A项正确;核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,C项错误;最先进入核糖体(位点1)的tRNA携带的氨基酸与位点2的tRNA携带的氨基酸反应形成肽键,位点1上的tRNA脱掉氨基酸并离开核糖体,原位点2的tRNA(携带肽链)进入位点1,B、D两项正确。
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5.下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
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一个DNA分子可包含多个基因,其转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板,A项正确;转录过程中,RNA聚合酶有解开DNA双螺旋结构的功能,B项错误;多个核糖体可相继结合在一个mRNA分子上合成多条相同的多肽链,C项错误;编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成,D项错误。
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6.结合题图分析,下列叙述错误的是( )
A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C.遗传信息传递到蛋白质是表型实现的基础
D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
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生物的遗传物质是DNA或RNA,遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A项正确;由于密码子的简并性,核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译,表达出相同的蛋白质,B项正确;DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质,性状才得以表现,C项正确;基因的两条单链间的碱基互补配对,两条单链所含遗传信息不同,D项错误。
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易错警示 遗传信息是指DNA或RNA的核苷酸的排列顺序,双链DNA分子的两条链的核苷酸排列顺序不同,遗传信息不同。
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7.DNA甲基化是表观遗传的常见类型,DNA甲基化需要甲基化转移酶的催化,某药物能抑制DNA甲基化转移酶的活性,下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化可能是阻碍了RNA聚合酶与起始密码子结合,抑制基因的转录
B.抑癌基因过度甲基化可能是细胞癌变的原因之一
C.该药物的作用机理是促进甲基化的DNA发生去甲基化从而达到治疗效果
D.DNA甲基化后,相应基因的碱基序列发生改变,属于可遗传变异
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基因启动子区域被甲基化后,会抑制该基因的转录,DNA甲基化可能是阻碍了RNA聚合酶与启动子的结合,抑制基因的转录,A项错误;抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,抑癌基因过度甲基化可导致其表达受阻,可能会导致细胞癌变,B项正确;DNA甲基化需要甲基化转移酶的催化,某药物能抑制DNA甲基化转移酶的活性,由此可知,该药物的作用机理是抑制DNA发生甲基化从而达到治疗效果,C项错误;DNA甲基化后不会改变基因的碱基序列,D项错误。
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8.如图1、2是两种细胞中遗传信息的主要表达过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
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A.图1细胞可能是酵母菌,可以边转录边翻译
B.在图2细胞中,遗传信息转录和翻译的场所相同
C.真核生物细胞核中转录出的mRNA合成后通过核膜进入细胞质中
D.根据图1、2可知,在细胞质中,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
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题图1的细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,属于原核细胞,可以边转录边翻译,酵母菌属于真核细胞,A项错误;在真核细胞中,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的,即转录主要在细胞核中进行,而翻译过程发生在细胞质中的核糖体上,B项错误;真核生物细胞核中转录出的mRNA合成后通过核孔进入细胞质中,C项错误;在蛋白质合成过程中,一条mRNA分子可与多个核糖体结合,同时合成多条肽链,D项正确。
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9.Rous肉瘤病毒是诱发癌症的一类RNA病毒,如图表示其致病原理,下列叙述正确的是( )
A.过程①发生在宿主细胞内,需要宿主细胞提供逆转录酶
B.过程②的目的是形成双链DNA,其中酶A是一种DNA水解酶
C.过程③是以+DNA为模板合成大量Rous肉瘤病毒+RNA的过程
D.Rous肉瘤病毒致癌的过程中,宿主细胞的遗传信息发生改变
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过程①表示逆转录过程,病毒是营寄生生活的生物,过程①发生在宿主细胞内,由病毒提供逆转录酶,A项错误;据题图分析,过程②表示DNA分子的复制,目的是形成双链DNA,根据由酶A催化得到的产物是核糖核苷酸,判断酶A是将RNA水解的酶,B项错误;据题图分析,-DNA与+RNA发生碱基互补配对,故过程③是以-DNA为模板合成大量Rous肉瘤病毒+RNA的过程,C项错误;Rous肉瘤病毒是逆转录病毒,由题图可知,Rous肉瘤病毒是将病毒的RNA逆转录形成的DNA整合到宿主细胞的DNA上,导致宿主细胞的遗传信息发生改变,D项正确。
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二、非选择题
10.(科学探究)以下是有关基因表达的实验探索,请根据实验,回答下列问题:
实验一:用RNA酶分解细胞中的RNA,蛋白质的合成停止,再加入酵母RNA,蛋白质合成有所恢复。
实验二:用红绿色染料分别标记DNA和新合成的RNA,发现绿色总是出现在红色存在的部位。
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实验三:SP8噬菌体实验:从宿主细胞中分离出SP8的RNA,分别与噬菌体的2条DNA单链混合,发现只有一条DNA单链可与RNA形成杂交分子,如图所示。
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实验四:α-鹅膏蕈碱实验:α-鹅膏蕈碱是一种可抑制RNA聚合酶活性的物质,且随着α-鹅膏蕈碱浓度和处理时间的增加,转录进程逐渐被抑制。
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(1)实验一说明蛋白质的合成可能与________________________有关。
(2)实验二得出的结论是________________________________________
_______________________。
(3)实验三中杂交分子形成的原理是___________________,由此可知RNA合成的模板是_______。利用分子杂交技术可鉴定物种亲缘关系的远近,原因是______________________________________________
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mRNA(或RNA或酵母RNA)
RNA合成(转录)场所在细胞核内[或RNA合成(转录)场所在DNA附近]
碱基互补配对原则
b链
形成杂合双链区的部位越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明物种之间亲缘关系越近
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(4)实验四说明了转录过程所需的酶是_____________。已知酵母菌的核基因和线粒体中的质基因均能编码蛋白质的合成,如用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现,细胞质基质中RNA含量显著减少,推测α-鹅膏蕈碱抑制的是_________(填“核基因”或“质基因”)的转录过程。
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RNA聚合酶
核基因
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(5)四环素、链霉素等抗生素能抑制细菌的生长,它们有的能干扰细菌核糖体的形成,有的能阻止tRNA和mRNA的结合,请据以上事实说明这些抗生素可用于一些疾病治疗的道理:_____________________
_________________________________________________________________________________________________________________。
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抗生素通过干扰细菌核糖体的形成(或阻止tRNA和mRNA的结合),来干扰细菌蛋白质的合成,抑制细菌的生长,因此可用于因细菌感染引起的疾病
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(1)RNA分解,蛋白质合成停止,加入酵母RNA,蛋白质合成恢复,实验一说明蛋白质的合成可能与mRNA(或RNA或酵母RNA)有关。(2)RNA总是出现在DNA附近,说明RNA合成(转录)场所在细胞核内[或RNA合成(转录)场所在DNA附近]。(3)实验三中杂交分子形成的原理是碱基互补配对原则(A—U,G—C,T—A,C—G)。可与RNA形成杂交分子的是b链,其与RNA碱基互补配对,
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因此RNA合成的模板是b链。分子杂交后形成杂合双链区的部位越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中,DNA碱基序列发生的变化越小,物种之间亲缘关系越近。(4)加入抑制RNA聚合酶活性的物质,转录进程逐渐被抑制,说明转录过程需要RNA聚合酶。用α-鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少,说明α-鹅膏蕈碱抑制的是核基因的转录,核内形成的
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mRNA通过核孔进入细胞质基质中的量减少。(5)核糖体、tRNA和mRNA的结合都是蛋白质合成不可缺少的。抗生素通过干扰细菌核糖体的形成(或阻止tRNA和mRNA的结合),来干扰细菌蛋白质的合成,抑制细菌的生长,因此可用于因细菌感染引起的疾病。
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