内容正文:
专题10 基因的表达
2类高频考点概览
考点一 基因指导蛋白质的合成
考点二 基因表达与性状的关系
考点一
基因指导蛋白质的合成
一、单选题
1.2024·四川·学考红霉素能与细菌的核糖体结合,抑制以mRNA为模板合成蛋白质的过程,进而抑制细菌的生长。红霉素发挥作用的环节是下图中的( )
A.复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
2.2024·湖北·学考科学家通过研究发现,几乎所有的生物共用一套密码子。在果蝇和大肠杆菌的细胞中,密码子都位于下列哪种结构上( )
A.DNA B.mRNA C.蛋白质 D.tRNA
3.(24-25高二上·吉林·合格考)mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基叫作一个( )
A.核苷酸 B.基因 C.密码子 D.反密码子
4.(2024·陕西·学考)一条肽链有30个氨基酸,则作为合成该肽链模板的mRNA的碱基至少有( )
A.90个 B.60个 C.30个 D.10个
5.(2024·浙江·学考)学习小组制作了翻译的部分过程模型,如图所示。部分密码子(5’→3’)对应的氨基酸如下:CAG (谷氨酰胺) 、GUC(缬氨酸) 、GAC (天冬氨酸) 、CUG(亮氨酸) 。
下列对该模型的评价,错误的是( )
A.谷氨酰胺应为缬氨酸 B.核糖体移动方向应从右到左
C.磷酸二酯键应为肽键 D.mRNA的左端应为5’,右端应为3’
6.2024·贵州·合格考下图为基因指导蛋白质合成的某一过程示意图,图中M、H代表不同的氨基酸。该过程表示( )
A.DNA复制 B.RNA复制 C.翻译 D.逆转录
7.(2024·江苏·学业合格考)红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸。该药物抑制的过程是( )
A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
8.(24-25高二上·吉林·合格考)遗传信息转录的模板是( )
A.tRNA B.rRNA C.mRNA D.DNA的一条链
9.2024·黑龙江·合格考基因的表达包括转录合成RNA和翻译合成蛋白质。常用药物利福平可以抑制细菌RNA合成,即抑制细菌的( )
A.转录 B.DNA甲基化
C.DNA复制 D.多肽链合成
10.(2024·广西·学考)某药物通过抑制细菌 RNA聚合酶的活性,从而达到抑制细菌生长的目的,该药物直接影响的过程是( )
A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
11.(2024·湖南·学考)mRNA上的AUG可作为起始密码子,与之互补配对的反密码子是( )
A.GGG B.CCG C.UCA D.UAC
12.(2025·福建·合格考)图为蛋白质合成示意图,图中①代表的碱基是( )
A.T B.U C.G D.A
13.(2025·北京·二次合格考)同一人体内神经细胞和胰岛细胞的形态、结构和功能不同,是因为这两种细胞内( )
A.tRNA不同 B.rRNA不同
C.mRNA不同 D.DNA上的遗传信息不同
胰岛素是治疗1型糖尿病的常用药。为了提升胰岛素产量,科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌。利用大肠杆菌生产胰岛素,其理论基础源于遗传信息传递的一般规律。下图是中心法则示意图。请据图完成下面小题。
14.(2024·辽宁·合格性考试)过程b所需的酶是( )
A.RNA聚合酶 B.逆转录酶
C.DNA聚合酶 D.RNA复制酶
15.(2024·辽宁·合格性考试)人的胰岛细胞中过程b和过程d分别发生在( )
A.细胞质、核糖体 B.核糖体、细胞质
C.细胞核、核糖体 D.核糖体、细胞核
16.(2024·辽宁·合格性考试)若过程d的产物含有150个氨基酸,则指导合成该物质的mRNA和DNA的碱基数至少为( )
A.150个、450个 B.300个、300个
C.350个、450个 D.450个、900个
17.(2024·辽宁·合格性考试)通常情况下,在含有人胰岛素基因的大肠杆菌细胞中,遗传信息的流向不存在( )
A.过程a B.过程b C.过程c D.过程d
18.(2024·辽宁·合格性考试)若过程a中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,则该变异最有可能属于( )
A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.表观遗传
19.(2024·辽宁·合格性考试)下列关于基因表达过程的叙述正确的是( )
A.一种氨基酸必然有多个密码子
B.密码子是指tRNA上3个相邻碱基
C.过程b和过程d都遵循碱基互补配对原则
D.过程b的产物与模板链的核苷酸种类相同
20.(2024·辽宁·合格性考试)糖尿病患者通过注射胰岛素降低血糖,这体现了蛋白质的生物学功能是( )
A.运输 B.调节 C.防御 D.催化
二、非选择题
21.(2024·江苏·学业合格考)下图为中心法则示意图,①~③表示相关生理过程。请回答下列问题:
(1)①表示的生理过程是 。
(2)真核细胞中过程②发生的主要场所是 ,该过程依赖 酶催化合成RNA。
(3)过程③以 为原料,该过程的模板是 。
22.(2024·陕西·学考)生命是物质、能量和信息的统一体。图甲、乙、丙为遗传信息传递的部分图解,请据图回答问题:
(1)图甲、乙、丙所代表的过程分别是 、 、 。
(2)图甲中新合成的每个DNA分子都保留了原来DNA分子的 条链。图乙过程所需的酶是 。
(3)图丙中利用氨基酸合成的物质b是 ,编码甲硫氨酸的密码子是AUG,该密码子位于图中的 上。
23.2024·山西·学考生命的蓝图由DNA绘制,生命的乐章由蛋白质奏响,这些离不开基因的表达。下图表示基因表达的部分过程,①~③表示相关物质或结构。请回答下列问题:
(1)该图表示 过程,发生的场所是 (填序号)。
(2)决定氨基酸的密码子位于 (填序号)上。
(3)①是 ,能够识别并转运氨基酸。
(4)②的移动方向是 (填“从左到右”或“从右到左”)。
24.2024·福建·学考科学家于1957年提出了中心法则,随着研究的不断深入,科学家对中心法则做出了补充。如图1为中心法则图解(图中序号①~⑤表示过程),如图2为细胞内蛋白质合成示意图。据图回答。
(1)图1中①为DNA的复制。DNA独特的 结构,为复制提供了精确的模板;碱基 原则,保证了复制能准确地进行。
(2)图1中②为 ,该过程以 的一条链为模板,需要 (填“DNA聚合酶”或“RNA聚合酶”)的参与。
(3)图2所示过程对应图1中的 (填序号)。a是 ,它是细胞内合成蛋白质的场所。b是 ,其一端携带氨基酸,另一端有反密码子,能识别并转运氨基酸。据图分析,决定色氨酸的密码子是 。
考点二
基因表达与性状的关系
1.(2024·辽宁·合格性考试)下列关于基因与性状关系的叙述错误的是( )
A.生物的性状是由基因和环境共同决定的
B.基因通过控制蛋白质的结构来控制性状
C.每种性状都是由一个特定的基因控制的
D.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状
2.(2025·山西·适应性考试)柳穿鱼是一种园林花卉,其花形态结构的改变与Lcyc基因的部分碱基被甲基化修饰有关。下列有关柳穿鱼花形态结构改变的叙述,错误的是( )
A.Lcyc基因的表达受到了影响
B.Lcyc基因的碱基序列发生了改变
C.这种改变是可遗传的
D.这种改变与表观遗传有关
3.(2025·山西·适应性考试)嘌呤霉素是一种抗生素,能够模拟tRNA进入核糖体,与正在延伸的肽链形成肽键,使肽链从核糖体上提前释放。下图为中心法则图解,①~④表示相关生理过程,其中可被嘌呤霉素中断的过程是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.2024·贵州·合格考韭菜在黑暗条件下培养的表型呈淡黄色,而在有光条件下培养的表型呈绿色。对产生这种现象的最好解释是( )
A.表型是基因型和环境因素共同作用的结果
B.这种现象是由基因碱基序列改变引起的
C.黑暗条件下韭菜的染色体数目发生改变
D.有光条件下韭菜叶子中缺乏形成叶绿素的基因
5.(2024·陕西·学考)关于基因和性状的关系,下列叙述错误的是( )
A.一个基因可以影响一个性状 B.一个基因可以影响多个性状
C.多个基因可以影响一个性状 D.生物体的性状只与基因有关
6.(2024·江苏·学业合格考)表观遗传现象在自然界广泛存在,该现象中不发生改变的是( )
A.基因的碱基序列 B.生物体的性状
C.基因的表达水平 D.mRNA的合成量
7.(2024·浙江·学考)调查发现,同卵双胞胎之间在身高、体质等方面存在差异。从表观遗传角度分析,造成两者差异的原因可能是( )
A.遗传密码不同 B.核DNA分子数目不同
C.染色体数目不同 D.DNA甲基化水平不同
8.(2025·贵州·适应性测试)有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高。CASP3蛋白(胱氨酸蛋白酶3)基因的启动子甲基化会导致男性出现少精子症、弱精子症。下列叙述错误的是( )
A.CASP3基因启动子甲基化会导致碱基序列发生变化
B.CASP3基因启动子甲基化会影响该基因的表达
C.CASP3基因通过控制胱氨酸蛋白酶3的合成影响精子活性
D.男性吸烟可能会使精子数量减少、活性降低
9.(2024·江苏·学业合格考)同一品种的正常油菜叶片鲜绿,结籽率高;干旱条件下则叶片发黄,结籽率低。该事实可支持的观点是( )
A.生物性状只由基因决定 B.环境影响生物性状
C.品种不同导致性状不同 D.环境诱导定向突变
10.(2024·广东·合格考)某种黄色小鼠毛色受基因A控制。A表达时呈黄色,A不表达时呈黑色;A也受表观遗传调控,使个体的毛色介于黄色和黑色之间。下列叙述错误的是( )
A.毛色的改变受 A 表达的调控
B.基因型相同的个体毛色有可能不同
C.A受表观遗传调控使其表达量上升
D.毛色的改变可能受 DNA 甲基化影响
11.(2023-24高一·浙江·学考适应性)科学家在研究某种小鼠毛色的遗传时发现,纯合黄色小鼠(AvyAvy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1(Avya)中小鼠的体色表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。进一步研究发现,F1中不同体色小鼠的Avy基因碱基序列相同,但有不同程度的甲基化现象,甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显。F1小鼠体色的表现属于( )
A.基因突变 B.基因重组
C.表观遗传 D.染色体结构变异
12.(2024·安徽·学业水平测试)研究发现,柳穿鱼Lcyc基因的碱基序列不变,但由于部分碱基发生了甲基化修饰,导致花的形态结构发生改变并可以遗传给后代。该现象属于 ( )
A.细胞质遗传 B.伴性遗传 C.表观遗传 D.融合遗传
二、非选择题
13.2024·山东·合格考下图为豌豆细胞内淀粉分支酶基因的表达过程示意图。①、②表示相关过程,回答下列问题:
(1)①过程是 ,需要用到的酶是
(2)②过程的模板是 ,所需要的原料是 ,运送该原料的分子是 。与②该过程相比,①过程特有的碱基互补配对方式是 。
(3)图中多个核糖体结合在同一个mRNA上,保证翻译快速进行,核糖体的移动方向是 。(填“向左”或“向右”)
(4)编码淀粉分支酶的基因突变后,合成的淀粉分支酶活性降低,导致淀粉合成受阻,含量降低,豌豆种子由于失水而皱缩。该实例表明,基因通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;除上述方式外,基因还能通过控制 直接控制生物体的性状。
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专题10 基因的表达
2类高频考点概览
考点一 基因指导蛋白质的合成
考点二 基因表达与性状的关系
考点一
基因指导蛋白质的合成
一、单选题
1.2024·四川·学考红霉素能与细菌的核糖体结合,抑制以mRNA为模板合成蛋白质的过程,进而抑制细菌的生长。红霉素发挥作用的环节是下图中的( )
A.复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
【答案】C
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
【详解】蛋白质的合成叫做翻译,场所是细菌的核糖体,原料是氨基酸,红霉素能与细菌的核糖体结合,抑制蛋白质的合成,抑制细菌的翻译,ABD错误、C正确。
故选C。
2.2024·湖北·学考科学家通过研究发现,几乎所有的生物共用一套密码子。在果蝇和大肠杆菌的细胞中,密码子都位于下列哪种结构上( )
A.DNA B.mRNA C.蛋白质 D.tRNA
【答案】B
【分析】密码子:密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基。一个密码子只能编码一种氨基酸。
【详解】密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基,所以密码子位于mRNA上,B正确,ACD错误。
故选B。
3.(24-25高二上·吉林·合格考)mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基叫作一个( )
A.核苷酸 B.基因 C.密码子 D.反密码子
【答案】C
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。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。
【详解】mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基叫作一个密码子,密码子可与tRNA上的反密码子碱基互补配对。
故选C。
4.(2024·陕西·学考)一条肽链有30个氨基酸,则作为合成该肽链模板的mRNA的碱基至少有( )
A.90个 B.60个 C.30个 D.10个
【答案】A
【分析】在翻译过程中,mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的肽链中,若不考虑mRNA上的终止密码子,则氨基酸的数目是mRNA的碱基数目的1/3。
【详解】mRNA作为翻译的模板,其上3个相邻的碱基构成1个密码子,编码1种氨基酸,因此一条肽链有30个氨基酸,则作为合成该肽链模板的mRNA的碱基至少有90个,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2024·浙江·学考)学习小组制作了翻译的部分过程模型,如图所示。部分密码子(5’→3’)对应的氨基酸如下:CAG (谷氨酰胺) 、GUC(缬氨酸) 、GAC (天冬氨酸) 、CUG(亮氨酸) 。
下列对该模型的评价,错误的是( )
A.谷氨酰胺应为缬氨酸 B.核糖体移动方向应从右到左
C.磷酸二酯键应为肽键 D.mRNA的左端应为5’,右端应为3’
【答案】B
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。翻译过程包括翻译起始、多肽链延长和翻译中止三个基本阶段。翻译过程中核糖体沿着mRNA从5’→3’方向移动。
【详解】A、识图分析可知,图中与谷氨酰胺的反密码子配对的密码子为GUC,根据题意,GUC对应缬氨酸,因此谷氨酰胺应为缬氨酸,A正确;
B、识图分析可知,核糖体移动方向应从左到右,B错误;
C、图中氨基酸之间通过脱水缩合反应形成肽键,因此图中磷酸二酯键应为肽键,C正确;
D、翻译过程中核糖体沿着mRNA从5’→3’方向移动,因此图中mRNA的左端应为5’,右端应为3’,D正确。
故选B。
6.2024·贵州·合格考下图为基因指导蛋白质合成的某一过程示意图,图中M、H代表不同的氨基酸。该过程表示( )
A.DNA复制 B.RNA复制 C.翻译 D.逆转录
【答案】C
【分析】基因指导蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程。真核细胞中,转录主要发生在细胞核,翻译的场所是核糖体。
【详解】图中显示mRNA与核糖体结合,并携带氨基酸(M、H)形成多肽链,此过程为翻译(以mRNA为模板合成蛋白质),DNA复制是以DNA为模板合成DNA,RNA复制是以RNA为模板合成RNA,逆转录是以RNA为模板合成DNA,C正确。
故选C。
7.(2024·江苏·学业合格考)红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸。该药物抑制的过程是( )
A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
【答案】C
【分析】基因控制蛋白质的合成,这个过程叫做基因的表达。基因表达包括转录和翻译。
【详解】基因表达中翻译的场所是核糖体,红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸,故抑制的过程是翻译,故C正确,ABD错误。
故选C。
8.(24-25高二上·吉林·合格考)遗传信息转录的模板是( )
A.tRNA B.rRNA C.mRNA D.DNA的一条链
【答案】D
【分析】基因的表达过程包括转录和翻译:(1)转录主要发生在细胞核中,在线粒体和叶绿体中也能进行,该过程以DNA的一条链为模板合成RNA;(2)翻译的场所是核糖体,需要tRNA为转运工具,mRNA为模板,合成多肽链。
【详解】转录是以DNA为模板合成RNA的过程,该过程中转录的模板是DNA的一条链。
故选D。
9.2024·黑龙江·合格考基因的表达包括转录合成RNA和翻译合成蛋白质。常用药物利福平可以抑制细菌RNA合成,即抑制细菌的( )
A.转录 B.DNA甲基化
C.DNA复制 D.多肽链合成
【答案】A
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【详解】A、转录的过程就是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,利福平抑制细菌RNA合成,也就是抑制了转录过程,A正确;
B、DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基基团添加到特定的DNA区域,与RNA合成没有直接关系,利福平不影响DNA甲基化,B错误;
C、DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,和RNA合成无关,利福平不抑制DNA复制,C错误;
D、多肽链合成是翻译过程,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质(多肽链)的过程,利福平抑制的是RNA合成,不是直接抑制多肽链合成,D错误。
故选A。
10.(2024·广西·学考)某药物通过抑制细菌 RNA聚合酶的活性,从而达到抑制细菌生长的目的,该药物直接影响的过程是( )
A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
【答案】B
【分析】转录和翻译都属于基因的表达,即基因表达的产物是RNA或蛋白质。
【详解】以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化下将核糖核苷酸连接形成RNA的过程,即催化基因的转录,所以药物通过抑制细菌 RNA聚合酶的活性,该药物直接影响转录,B正确,ACD错误。
故选B。
11.(2024·湖南·学考)mRNA上的AUG可作为起始密码子,与之互补配对的反密码子是( )
A.GGG B.CCG C.UCA D.UAC
【答案】D
【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。
【详解】mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子遵循A-U、U-A、G-C的碱基互补配对原则,mRNA上的AUG可作为起始密码子,与之互补配对的反密码子是UAC。D符合题意。
故选D。
12.(2025·福建·合格考)图为蛋白质合成示意图,图中①代表的碱基是( )
A.T B.U C.G D.A
【答案】C
【详解】通过mRNA上密码子与tRNA反密码子之间碱基互补配对原则可知,密码子上是C,tRNA对应的碱基是G,C正确,ABD错误。
故选C。
13.(2025·北京·二次合格考)同一人体内神经细胞和胰岛细胞的形态、结构和功能不同,是因为这两种细胞内( )
A.tRNA不同 B.rRNA不同
C.mRNA不同 D.DNA上的遗传信息不同
【答案】C
【详解】A、tRNA负责转运氨基酸,不同细胞中tRNA种类相同,A不符合题意;
B、rRNA是核糖体的组成成分,同一生物体各细胞中rRNA由相同DNA指导合成,B不符合题意;
C、mRNA是基因表达的产物,不同细胞因基因选择性表达导致mRNA种类不同,进而合成不同蛋白质,C符合题意;
D、同一人体的神经细胞和胰岛细胞均由受精卵分裂分化而来,核DNA遗传信息相同,D不符合题意。
故选C。
胰岛素是治疗1型糖尿病的常用药。为了提升胰岛素产量,科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌。利用大肠杆菌生产胰岛素,其理论基础源于遗传信息传递的一般规律。下图是中心法则示意图。请据图完成下面小题。
14.(2024·辽宁·合格性考试)过程b所需的酶是( )
A.RNA聚合酶 B.逆转录酶
C.DNA聚合酶 D.RNA复制酶
15.(2024·辽宁·合格性考试)人的胰岛细胞中过程b和过程d分别发生在( )
A.细胞质、核糖体 B.核糖体、细胞质
C.细胞核、核糖体 D.核糖体、细胞核
16.(2024·辽宁·合格性考试)若过程d的产物含有150个氨基酸,则指导合成该物质的mRNA和DNA的碱基数至少为( )
A.150个、450个 B.300个、300个
C.350个、450个 D.450个、900个
17.(2024·辽宁·合格性考试)通常情况下,在含有人胰岛素基因的大肠杆菌细胞中,遗传信息的流向不存在( )
A.过程a B.过程b C.过程c D.过程d
18.(2024·辽宁·合格性考试)若过程a中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,则该变异最有可能属于( )
A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.表观遗传
19.(2024·辽宁·合格性考试)下列关于基因表达过程的叙述正确的是( )
A.一种氨基酸必然有多个密码子
B.密码子是指tRNA上3个相邻碱基
C.过程b和过程d都遵循碱基互补配对原则
D.过程b的产物与模板链的核苷酸种类相同
20.(2024·辽宁·合格性考试)糖尿病患者通过注射胰岛素降低血糖,这体现了蛋白质的生物学功能是( )
A.运输 B.调节 C.防御 D.催化
【答案】14.A 15.C 16.D 17.C 18.D 19.C 20.B
【分析】中心法则的内容:信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。但是遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质,也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有:遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
14.过程b是转录,遗传信息由DNA流向RNA,该过程需要RNA聚合酶的催化,A正确,BCD错误。
故选A。
15.b为转录,在真核细胞如人的胰岛细胞中主要发生在细胞核内,d为翻译,发生在细胞质的核糖体上,C正确,ABD错误。
故选C。
16.转录是以基因的一条链为模板形成RNA的过程,翻译是以mRNA为模板合成肽链的过程,mRNA上三个相邻的碱基(一个密码子)决定一个氨基酸,因此基因中碱基∶mRNA上的碱基∶氨基酸个数=6∶3∶1,由于基因中存在不编码氨基酸的序列,且终止密码子不对应氨基酸,因此若过程d的产物含有150个氨基酸,则指导合成该物质的mRNA和DNA的碱基数至少为150×3=450、150×6=900,D正确,ABC错误。
故选D。
17.大肠杆菌细胞为原核细胞,遗传物质为DNA,可进行DNA复制、转录和翻译过程,一般不会进行RNA复制和逆转录,图中a为DNA复制、b为转录、c为RNA复制、d为翻译,即C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18.表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表现型发生可遗传变化的现象。若过程a中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,则该变异最有可能属于表观遗传,D正确,ABC错误。
故选D。
19.A、一种氨基酸可对应一种或多种密码子,A错误;
B、密码子指的是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,B错误;
C、b为转录、d为翻译,过程b和过程d都遵循碱基互补配对原则,C正确;
D、b为转录,产物为RNA,RNA含有四种核糖核苷酸,而转录的模板链是基因的一条链,含有四种脱氧核糖核苷酸,即过程b的产物与模板链的核苷酸种类不相同,D错误。
故选C。
20.胰岛素(本质为蛋白质)可降低血糖,体现了蛋白质的调节功能,B正确,ACD错误。
故选B。
二、非选择题
21.(2024·江苏·学业合格考)下图为中心法则示意图,①~③表示相关生理过程。请回答下列问题:
(1)①表示的生理过程是 。
(2)真核细胞中过程②发生的主要场所是 ,该过程依赖 酶催化合成RNA。
(3)过程③以 为原料,该过程的模板是 。
【答案】(1)复制
(2) 细胞核 RNA 聚合
(3) 氨基酸 mRNA
【分析】分析题图可知:过程①表示DNA复制,过程②表示转录,过程③表示翻译。
【详解】(1)①是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,该过程表示的是DNA复制。
(2)过程②表示转录,真核细胞中转录发生的主要场所是细胞核,该过程离不开RNA聚合酶的催化。
(3)过程③表示翻译。翻译是以mRNA为模板、tRNA为运载氨基酸的工具、以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料,在核糖体中合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,因此翻译的原料是氨基酸,翻译的模板是mRNA。
22.(2024·陕西·学考)生命是物质、能量和信息的统一体。图甲、乙、丙为遗传信息传递的部分图解,请据图回答问题:
(1)图甲、乙、丙所代表的过程分别是 、 、 。
(2)图甲中新合成的每个DNA分子都保留了原来DNA分子的 条链。图乙过程所需的酶是 。
(3)图丙中利用氨基酸合成的物质b是 ,编码甲硫氨酸的密码子是AUG,该密码子位于图中的 上。
【答案】(1) DNA复制 转录 翻译
(2) 一 RNA聚合酶
(3) 多肽(蛋白质) 物质a
【分析】图示分析,图甲为DNA复制,图乙为转录;图丙为翻译。
【详解】(1)图甲以DNA的两条单链分别作为模板,代表的是DNA复制的过程;图乙以DNA的一条链为模板,形成RNA的过程代表转录;图丙以mRNA为模板,形成多肽(蛋白质)的过程代表翻译。
(2)DNA复制过程中,每一个子代DNA分子的合成都是以原来DNA的一条链为模板,通过半保留复制的方式形成的。图乙表示转录过程,所需的酶为RNA聚合酶。
(3)图丙表示翻译过程,翻译的模板是物质a,即mRNA,mRNA上具有决定氨基酸的密码子,利用氨基酸合成物质b,即多肽或蛋白质。
23.2024·山西·学考生命的蓝图由DNA绘制,生命的乐章由蛋白质奏响,这些离不开基因的表达。下图表示基因表达的部分过程,①~③表示相关物质或结构。请回答下列问题:
(1)该图表示 过程,发生的场所是 (填序号)。
(2)决定氨基酸的密码子位于 (填序号)上。
(3)①是 ,能够识别并转运氨基酸。
(4)②的移动方向是 (填“从左到右”或“从右到左”)。
【答案】(1) 翻译 ②
(2)③
(3)tRNA/转运RNA
(4)从左到右
【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。
【详解】(1)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(②)上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
(2)决定氨基酸的密码子位于mRNA上(③)。
(3)①是tRNA,能够识别并转运氨基酸。
(4)根据tRNA的移动方向判断,核糖体沿mRNA的移动方向为从左到右。
24.2024·福建·学考科学家于1957年提出了中心法则,随着研究的不断深入,科学家对中心法则做出了补充。如图1为中心法则图解(图中序号①~⑤表示过程),如图2为细胞内蛋白质合成示意图。据图回答。
(1)图1中①为DNA的复制。DNA独特的 结构,为复制提供了精确的模板;碱基 原则,保证了复制能准确地进行。
(2)图1中②为 ,该过程以 的一条链为模板,需要 (填“DNA聚合酶”或“RNA聚合酶”)的参与。
(3)图2所示过程对应图1中的 (填序号)。a是 ,它是细胞内合成蛋白质的场所。b是 ,其一端携带氨基酸,另一端有反密码子,能识别并转运氨基酸。据图分析,决定色氨酸的密码子是 。
【答案】(1) 双螺旋 互补配对
(2) 转录 DNA RNA聚合酶
(3) ④ 核糖体 tRNA UGG
【分析】图1为中心法则,其中①为DNA复制,表示遗传信息由DNA流向DNA;②为转录,表示遗传信息由DNA流向RNA;③为RNA复制,表示遗传信息由RNA流向RNA;④为翻译,表示遗传信息由RNA流向蛋白质;⑤为逆转录,表示遗传信息由RNA流向DNA;图2为翻译过程,a是核糖体,b是tRNA。
【详解】(1)图1中①为DNA的复制。DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则,保证了复制能准确地进行。
(2)图1中②为转录,该过程以DNA的一条链为模板,需要RNA聚合酶的参与。
(3)图2为翻译过程,对应图1中的④。a是核糖体,它是细胞内合成蛋白质的场所。b是tRNA,其一端携带氨基酸,另一端有反密码子,能识别并转运氨基酸。据图分析,转运色氨酸的tRNA上的反密码子是CCA,因此,决定色氨酸的密码子是UGG。
考点二
基因表达与性状的关系
1.(2024·辽宁·合格性考试)下列关于基因与性状关系的叙述错误的是( )
A.生物的性状是由基因和环境共同决定的
B.基因通过控制蛋白质的结构来控制性状
C.每种性状都是由一个特定的基因控制的
D.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状
【答案】C
【分析】基因对生物性状的控制途径:①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状;②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、生物的性状由基因和环境共同作用,基因型是内因,环境是外因,二者共同影响表型,A正确;
B、基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状(如血红蛋白结构异常导致镰刀型细胞贫血症),B正确;
C、性状并非均由单一基因控制,存在多基因控制一性状(如人类身高)和一基因影响多性状(基因多效性)的情况,C错误;
D、基因通过控制酶的合成调控代谢过程(如酪氨酸酶缺乏导致白化病),从而间接控制性状,D正确。
故选C。
2.(2025·山西·适应性考试)柳穿鱼是一种园林花卉,其花形态结构的改变与Lcyc基因的部分碱基被甲基化修饰有关。下列有关柳穿鱼花形态结构改变的叙述,错误的是( )
A.Lcyc基因的表达受到了影响
B.Lcyc基因的碱基序列发生了改变
C.这种改变是可遗传的
D.这种改变与表观遗传有关
【答案】B
【详解】A、甲基化修饰会抑制基因的转录,导致Lcyc基因的表达受到影响,A正确;
B、表观遗传中DNA的甲基化不会改变碱基序列,仅影响基因表达,B错误;
C、甲基化修饰属于可遗传的变异,可能通过细胞分裂传递给子代细胞,C正确;
D、基因的甲基化修饰是表观遗传的典型机制,D正确。
故选B。
3.(2025·山西·适应性考试)嘌呤霉素是一种抗生素,能够模拟tRNA进入核糖体,与正在延伸的肽链形成肽键,使肽链从核糖体上提前释放。下图为中心法则图解,①~④表示相关生理过程,其中可被嘌呤霉素中断的过程是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【详解】图中①表示DNA复制,②表示转录,③表示逆转录,④表示翻译。核糖体是翻译的场所,嘌呤霉素能够模拟tRNA进入核糖体,与正在延伸的肽链形成肽键,从而使肽链从核糖体上释放。因此可被嘌呤霉素中断的过程是④,D正确,ABC错误。
故选D。
4.2024·贵州·合格考韭菜在黑暗条件下培养的表型呈淡黄色,而在有光条件下培养的表型呈绿色。对产生这种现象的最好解释是( )
A.表型是基因型和环境因素共同作用的结果
B.这种现象是由基因碱基序列改变引起的
C.黑暗条件下韭菜的染色体数目发生改变
D.有光条件下韭菜叶子中缺乏形成叶绿素的基因
【答案】A
【分析】基因型是指某一生物个体全部基因组合的总称,它反映生物体的遗传构成,即从双亲获得的全部基因的总和。表现型指生物个体表现出来的性状。生物体的表现型是由基因型和环境的共同作用决定。
【详解】表现型是基因型和环境共同作用的结果,蒜黄和韭黄都是在避光生长的条件下培育出来的蔬菜,说明环境因素影响了基因的表达。
故选A。
5.(2024·陕西·学考)关于基因和性状的关系,下列叙述错误的是( )
A.一个基因可以影响一个性状 B.一个基因可以影响多个性状
C.多个基因可以影响一个性状 D.生物体的性状只与基因有关
【答案】D
【分析】基因对性状的控制:①基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;②基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状。
【详解】A、一个基因可以通过控制一种蛋白质的合成来影响一个性状,比如豌豆的高茎和矮茎性状,由一对等位基因控制,A正确;
B、一个基因可以影响多个性状,即基因的多效性。例如,豌豆中控制红花的基因,不仅决定花的颜色,还可能对其他生理过程产生影响,B正确;
C、多个基因可以影响一个性状,许多性状是由多对基因共同控制的,比如人的身高、肤色等,是多基因共同作用的结果,C正确;
D、生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。基因是决定性状的内在因素,但环境因素(如温度、光照、营养条件等)也会对性状表现产生影响。例如,水毛茛的叶片在水中和空气中形态不同,就是环境影响性状的体现,D错误。
故选D。
6.(2024·江苏·学业合格考)表观遗传现象在自然界广泛存在,该现象中不发生改变的是( )
A.基因的碱基序列 B.生物体的性状
C.基因的表达水平 D.mRNA的合成量
【答案】A
【分析】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,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,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】AB、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,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,该过程中基因的碱基序列不变,但生物体性状改变,A正确,B错误;
CD、由于基因的性状改变,故基因的表达水平和mRNA的合成量也发生变化,CD错误。
故选A。
7.(2024·浙江·学考)调查发现,同卵双胞胎之间在身高、体质等方面存在差异。从表观遗传角度分析,造成两者差异的原因可能是( )
A.遗传密码不同 B.核DNA分子数目不同
C.染色体数目不同 D.DNA甲基化水平不同
【答案】D
【分析】生物表观遗传是指基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,基因的表达和表型发生可遗传的变化现象。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关;一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。
【详解】A、遗传密码具有通用性,所有生物共用一套遗传密码,同卵双胞胎遗传密码相同,A错误;
B、同卵双胞胎是由同一个受精卵发育而来,核DNA分子数目相同,B错误;
C、同卵双胞胎是由同一个受精卵发育而来,染色体数目相同,C错误;
D、DNA甲基化水平不同属于表观遗传的范畴,会导致同卵双胞胎在身高、体质等方面存在差异,D正确。
故选D。
8.(2025·贵州·适应性测试)有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高。CASP3蛋白(胱氨酸蛋白酶3)基因的启动子甲基化会导致男性出现少精子症、弱精子症。下列叙述错误的是( )
A.CASP3基因启动子甲基化会导致碱基序列发生变化
B.CASP3基因启动子甲基化会影响该基因的表达
C.CASP3基因通过控制胱氨酸蛋白酶3的合成影响精子活性
D.男性吸烟可能会使精子数量减少、活性降低
【答案】A
【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
【详解】A、基因启动子甲基化是指在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基基团添加到特定的DNA区域(启动子),但这并不会改变DNA的碱基序列,A错误;
B、基因启动子区域的甲基化通常会抑制基因的转录过程,进而影响基因的表达,B正确;
C、ASP3基因可以通过控制胱天氨酸蛋白酶3的合成,而胱天氨酸蛋白酶3可能会对精子活性产生影响,C正确;
D、已知吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高,且CASP3基因的启动子甲基化会导致男性出现少精子症、弱精子症,所以男性吸烟可能会使精子数量减少、活性降低,D正确。
故选A。
9.(2024·江苏·学业合格考)同一品种的正常油菜叶片鲜绿,结籽率高;干旱条件下则叶片发黄,结籽率低。该事实可支持的观点是( )
A.生物性状只由基因决定 B.环境影响生物性状
C.品种不同导致性状不同 D.环境诱导定向突变
【答案】B
【分析】生物体的性状不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。
【详解】ABC、·同一品种的正常油菜基因型没有发生改变,是环境(是否干旱)影响了性状表现,说明生物性状是由遗传物质决定的同时,还受环境影响,AC错误,B正确;
D、突变是不定向的,突变是自发的,D错误。
故选B。
10.(2024·广东·合格考)某种黄色小鼠毛色受基因A控制。A表达时呈黄色,A不表达时呈黑色;A也受表观遗传调控,使个体的毛色介于黄色和黑色之间。下列叙述错误的是( )
A.毛色的改变受 A 表达的调控
B.基因型相同的个体毛色有可能不同
C.A受表观遗传调控使其表达量上升
D.毛色的改变可能受 DNA 甲基化影响
【答案】C
【分析】表观遗传学的主要特点:1、可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。2、可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。3、没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
【详解】A、根据题干“某种黄色小鼠毛色受基因A控制。A表达时呈黄色,A不表达时呈黑色”,说明毛色的改变受 A 表达的调控,A正确;
B、由于A也受表观遗传调控,使个体的毛色介于黄色和黑色之间,所以基因型相同的个体毛色有可能不同,B正确;
CD、分析题干可知,A基因没有发生甲基化时表达水平最高,小鼠的毛色为黄色,基因被甲基化后,其表达过程会受到抑制,小鼠的毛色介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,说明A受表观遗传调控使其表达量下降,C错误,D正确。
故选C。
11.(2023-24高一·浙江·学考适应性)科学家在研究某种小鼠毛色的遗传时发现,纯合黄色小鼠(AvyAvy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1(Avya)中小鼠的体色表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。进一步研究发现,F1中不同体色小鼠的Avy基因碱基序列相同,但有不同程度的甲基化现象,甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显。F1小鼠体色的表现属于( )
A.基因突变 B.基因重组
C.表观遗传 D.染色体结构变异
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。
【详解】由题干信息可知,F1(Avya)中小鼠的体色表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,F1中不同体色小鼠的Avy基因碱基序列相同,但有不同程度的甲基化现象,甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显。F1小鼠体色的表现属于表观遗传,C正确,ABD错误。
故选C。
12.(2024·安徽·学业水平测试)研究发现,柳穿鱼Lcyc基因的碱基序列不变,但由于部分碱基发生了甲基化修饰,导致花的形态结构发生改变并可以遗传给后代。该现象属于 ( )
A.细胞质遗传 B.伴性遗传 C.表观遗传 D.融合遗传
【答案】C
【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。
【详解】根据题干信息可知,柳穿鱼Lcyc基因的碱基序列不变,但由于部分碱基发生了甲基化修饰,导致花的形态结构发生改变并可以遗传给后代。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,这是表观遗传的现象,C符合题意。
故选C。
二、非选择题
13.2024·山东·合格考下图为豌豆细胞内淀粉分支酶基因的表达过程示意图。①、②表示相关过程,回答下列问题:
(1)①过程是 ,需要用到的酶是
(2)②过程的模板是 ,所需要的原料是 ,运送该原料的分子是 。与②该过程相比,①过程特有的碱基互补配对方式是 。
(3)图中多个核糖体结合在同一个mRNA上,保证翻译快速进行,核糖体的移动方向是 。(填“向左”或“向右”)
(4)编码淀粉分支酶的基因突变后,合成的淀粉分支酶活性降低,导致淀粉合成受阻,含量降低,豌豆种子由于失水而皱缩。该实例表明,基因通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;除上述方式外,基因还能通过控制 直接控制生物体的性状。
【答案】(1) 转录 RNA聚合酶
(2) mRNA 21种氨基酸 tRNA T-A
(3)向右
(4) 酶的合成 蛋白质的结构
【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。
【详解】(1)据题图可知,①过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程,该过程需要以四种游离的核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的催化作用下,消耗细胞代谢的能量,合成RNA的过程。
(2)②过程为翻译,翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程,场所发生在核糖体上,该过程需要以21种氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA(转运氨基酸)。②过程的碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,①转录中涉及到的碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,故与②翻译过程相比,①转录过程特有的碱基互补配对方式是T-A。
(3)图中多个核糖体结合在同一个mRNA上,根据核糖体上合成肽链的长短可知,多肽链越长,说明核糖体越早结合到mRNA上,判断图中核糖体在mRNA上的移动方向是从左到右。
(4)编码淀粉分支酶的基因突变后,合成的淀粉分支酶活性降低,导致淀粉合成受阻,含量降低,豌豆种子由于失水而皱缩。该实例表明,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;除上述方式外,基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
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