内容正文:
课时跟踪检测(十一) 基因与基因表达
一、选择题
1.(2025·宁波北仑区期中)基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译,下列相关叙述错误的是 ( )
A.转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B.地球上几乎所有的生物共用一套遗传密码
C.RNA一般是单链,不含氢键
D.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
2.(2025·嵊州一中期中)RNA是生物体内重要的物质基础之一,它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。RNA包括tRNA、mRNA和rRNA三种(如图),下列有关说法正确的是 ( )
A.tRNA上决定1个氨基酸的三个相邻碱基称作1个密码子
B.核糖体与mRNA的结合部位只能形成1个tRNA的结合位点
C.每种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸只能由一种tRNA转运
D.合成一条含50个氨基酸的肽链,模板mRNA至少含有150个碱基(不考虑终止密码子)
3.(2025·衢州期中)如图为真核生物细胞核内基因转录过程的示意图。下列叙述正确的是 ( )
A.①是DNA聚合酶,能催化DNA解开螺旋
B.②是四种类型的脱氧核糖核苷酸
C.③区域的嘌呤数和嘧啶数相等
D.④处的DNA双螺旋正在解开
4.(2025·东阳高一月考)下列有关遗传物质、基因的叙述,正确的是 ( )
A.人体内既有DNA又有RNA,但DNA是人体的主要遗传物质
B.DNA病毒的遗传物质中都是(A+G)/(T+C)=1
C.基因中负责遗传的密码子可以和tRNA上的反密码子互补配对
D.基因表达过程中,存在RNA聚合酶沿DNA链移动、核糖体沿mRNA移动的现象
5.(2025·河北高考)M和N是同一染色体上两个基因的部分序列,其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是 ( )
编号
M的转录产物
编号
N的转录产物
①
5'-UCUACA-3'
③
5'-AGCUGU-3'
②
5'-UGUAGA-3'
④
5'-ACAGCU-3'
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
6.(2025·杭嘉湖金四县联考)下列关于生物遗传信息表达过程的叙述,正确的是 ( )
A.转录时不会形成RNA-DNA配对区域
B.RNA聚合酶结合起始密码子启动转录过程
C.通过核孔进入细胞质的mRNA,可结合多个核糖体
D.所有生物所需的蛋白质都是由DNA上的基因编码的
7.(2025·温州十五校联考)根据表中的已知条件判断,精氨酸的密码子是 ( )
DNA双链
G
A
G
T
mRNA
tRNA反密码子
A
氨基酸
精氨酸
A.GCA B.GCU
C.CGU D.CGT
8.下图表示某真核生物细胞中基因表达的过程,下列有关叙述正确的是 ( )
A.X表示RNA聚合酶,能催化磷酸二酯键的形成
B.图2中核糖体沿着mRNA从3'端向5'端移动
C.与图1相比,图2中特有的碱基配对方式是A—U
D.图2过程可形成肽键,该过程需要消耗水
9.(2025·宁波效实中学测试)研究发现,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达。其过程如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.过程①和过程②中涉及的碱基互补配对方式不完全相同
B.过程①中所需的嘧啶数与嘌呤数不一定相等
C.过程②中终止密码子与a距离最近,起始密码子与d距离最近
D.当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA可通过抑制转录或抑制蛋白激酶,从而抑制基因表达
10.下图表示真核细胞中某基因经过转录、翻译等过程形成肽链以及肽链经加工、修饰成分泌蛋白的过程。下列分析正确的是 ( )
A.①②过程需要的酶分别是DNA聚合酶和RNA聚合酶
B.①过程发生在细胞核,⑤过程先后发生于高尔基体、内质网
C.①过程的碱基互补配对类型多于④过程的碱基互补配对类型
D.组成基因的核苷酸数为组成肽链的氨基酸数的6倍
二、非选择题
11.(2025·浙江精诚联盟月考)脑源性神经营养因子(BDNF)由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发病。下图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)图甲中有发生碱基互补配对的是 (填数字)。①过程需要 的催化。若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占25.4%,G占22.7%,则DNA片段中A所占的比例为 。DNA片段的两条链中,与mRNA序列相似的链称为 。
(2)图甲中核糖体的移动方向是 (填“由左向右”或“由右向左”),当核糖体到达A的 时,B的合成结束。在真核生物中,在翻译前,A需经过加工后,通过 转移到细胞质中再与核糖体结合。
(3)图乙tRNA所携带的氨基酸为 (UAC:酪氨酸;CAU:组氨酸;AUG:甲硫氨酸;GUA:缬氨酸)。
(4)已知BDNF每条肽链含有119个氨基酸和3个二硫键,且氨基酸的平均相对分子质量为128,则BDNF每条肽链的相对分子质量为 。由图可知:miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是 。
课时跟踪检测(十一)
1.选C 转录和翻译都遵循碱基互补配对原则,前者的碱基配对发生在DNA和RNA之间,后者的碱基配对发生在RNA之间,A正确;地球上几乎所有的生物共用一套遗传密码,这也说明地球上所有的生物都来自共同的祖先,B正确;RNA一般是单链,有的也含有氢键,如tRNA,C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,D正确。
2.选D 密码子位于mRNA上,tRNA上含有反密码子,A错误;核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,B错误;一种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸由一至多种遗传密码决定,由一至多种tRNA转运,C错误;不考虑终止密码,mRNA上3个碱基形成1个密码子,决定1个氨基酸,故合成一条含50个氨基酸的肽链,模板mRNA至少含有150个碱基,D正确。
3.选C 图示为转录过程,催化该过程的酶是RNA聚合酶,因此①是RNA聚合酶,A错误;图示为转录过程,②是四种类型的核糖核苷酸,B错误;③区域为双链结构,根据碱基互补配对原则可知,其中的嘌呤数和嘧啶数相等,C正确;转录的方向是由左向右,故④处的DNA双螺旋正在形成,D错误。
4.选D 人体内既有DNA又有RNA,但其遗传物质是DNA,A错误。DNA病毒的遗传物质是DNA,但有的病毒遗传物质是单链DNA,不一定符合(A+G)/(T+C)=1,B错误。密码子位于mRNA上,而非位于基因中,C错误。基因的表达包括转录和翻译,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶催化;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,故基因表达过程中,存在RNA聚合酶沿DNA一条链移动、核糖体沿mRNA移动的现象,D正确。
5.选C 转录的方向为模板链DNA的3'→5',由图可知,M转录的模板链的部分序列为5'⁃TCTACA⁃3',N转录的模板链的部分序列为5'⁃ACAGCT⁃3',因此,M转录产物的部分碱基序列为5'⁃UGUAGA⁃3',N转录产物的部分碱基序列为5'⁃AGCUGU⁃3',C正确。
6.选C 转录是以DNA为模板合成RNA的过程,所以会形成RNA⁃DNA配对区域,A错误;起始密码子位于mRNA上,所以RNA聚合酶没有结合起始密码子,B错误;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,而多个核糖体能依次与mRNA结合,完成多条肽链的合成,这样可以提高翻译的效率,C正确;有些病毒遗传物质是RNA,其基因是具有遗传效应的RNA片段,所以其所需的蛋白质是由RNA上的基因编码的,D错误。
7.选C tRNA上的反密码子与相应的密码子碱基互补配对,根据tRNA反密码子的第三个碱基可知,精氨酸密码子的第三个碱基是U,再由表中显示的DNA模板链可知,密码子的第2个碱基为G,第一个碱基为C,综合以上分析可知,精氨酸的密码子是CGU。
8.选A 据图可知,图1中以DNA的一条链为模板合成单链RNA,表示转录过程。X表示RNA聚合酶,能催化磷酸二酯键的形成,A正确;据图可知,图2表示翻译过程,核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动,B错误;图1表示转录,碱基互补配对原则是A—U、T—A、C—G、G—C,图2表示翻译,碱基互补配对原则是A—U、U—A、C—G、G—C,因此图2中特有的碱基配对方式是U—A,C错误;图2过程表示翻译,是氨基酸脱水缩合形成肽链的过程,此过程可形成肽键,能产生水,D错误。
9.选D 过程①为转录,碱基互补配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G;过程②为翻译,碱基互补配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G,A正确。过程①为转录,该过程中以DNA的一条链为模板,该链中嘌呤和嘧啶的数目无法确定,因此转录过程中所需的嘌呤数和嘧啶数也无法确定,B正确。由图可知,核糖体移动的方向是从右向左,即d→a,过程②中终止密码子与a距离最近,起始密码子与d距离最近,C正确。当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制基因表达,也可以抑制基因的转录,D错误。
10.选C DNA聚合酶参与DNA复制过程,RNA聚合酶参与转录过程,①过程表示转录,②过程表示RNA剪切,A错误;真核细胞中转录主要发生在细胞核内(细胞质中也可发生),⑤过程为肽链的加工、修饰过程,先后发生于内质网、高尔基体,B错误;转录过程的碱基互补配对类型有A—U、T—A、G—C(C—G),而④过程表示翻译,该过程的碱基互补配对类型有A—U(U—A)、G—C(C—G),C正确;据题图可知,基因转录形成的前体信使RNA还要剪切掉一部分片段才能形成信使RNA,所以组成基因的核苷酸数>组成肽链的氨基酸数×6,D错误。
11.解析:(1)遗传信息的整个传递过程均遵循碱基互补配对原则,即图甲中的①②③均遵循碱基互补配对原则。①过程为转录,需要RNA聚合酶的参与。分析已知条件,若mRNA中C占25.4%,G占22.7%,则整个DNA分子中,C占(25.4%+22.7%)÷2=24.05%,故DNA片段中A所占的比例为50%-24.05%=25.95%。DNA片段的两条链中,与mRNA序列相似的链称为编码链。
(2)根据肽链的长短,可知核糖体的移动方向为从右向左。当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,翻译终止。真核生物中,转录出的mRNA需要先在细胞核内进行加工,然后通过核孔转移到细胞质中再与核糖体结合。
(3)图乙中tRNA反密码子为UAC,对应的氨基酸密码子为AUG,即图乙tRNA携带的氨基酸为甲硫氨酸。
(4)BDNF每条肽链的相对分子质量为119×128-118×18-3×2=13 102。由分析可知,miRNA⁃195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA⁃195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合,进而影响翻译过程。
答案:(1)①②③ RNA聚合酶 25.95% 编码链 (2)由右向左 终止密码子 核孔 (3)甲硫氨酸 (4)13 102
miRNA⁃195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合
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