内容正文:
专题04 基因的表达
2大高频考点概览
考点01 基因指导蛋白质的合成过程
考点02 基因表达与性状
地 城
考点01
基因指导蛋白质的合成过程
一、单项选择题
1.C
2.C
3.B
4.C
5.B
6.C
7.B
8.A
9.A
10.D
11.D
12.B
13.A
14.B
15.A
16.C
二、不定项选择题
17.AC
18.BCD
19.BD
20.ABD
21.BCD
22.ABC
23.BD
24.BCD
25.BC
三、非选择题
26.(24-25高一下·湖南长沙·期中)
(1) 碱基对的数目、排列顺序不同/脱氧核苷酸的排列顺序不同
RNA聚合酶、核糖核苷酸、ATP
(2) 相同 水/H2O 识别mRNA上的密码子并转运氨基酸
(3) 模板/mRNA ARC蛋白/凋亡抑制因子
(4)HRCR可竞争性结合miR-223,防止其与ARC基因转录出的mRNA结合,使ARC基因的表达增加,从而抑制心肌细胞的死亡
27.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)
(1) 细胞核 ② 氨基酸 (2)C
(3)5′→3′ (4)少量mRNA短时间内可以合成大量相同氨基酸序列的蛋白质
28.(24-25高一下·湖南长沙·期中)
(1) RNA聚合 miRNA
(2)P蛋白能抑制细胞凋亡,miRNA表达量升高,与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡
(3)3'-UAC-5'
(4)基因通过控制酶的合成来影响细胞的代谢过程,进而控制生物体的性状
(5)不完全相同
29.(24-25高一下·湖南长沙·期中)
(1)
(2) RNA聚合酶 从左到右
(3)少量mRNA分子能迅速合成大量的蛋白质
(4) 线粒体 720
30.(24-25高一下·湖南长沙·期中)
(1) 翻译 核糖体 酶和能量 (2) mRNA 细胞核
(3) UUU 赖氨酸 (4)从左到右
31.(23-24高一下·湖南永州·期中)
(1) 转录 翻译 (2)细胞核 (3) 尿嘧啶 胸腺嘧啶
(4) 1/一 61或者62 核糖体 (5)C (6)300
32.(23-24高一下·湖南·期中)
(1) 细胞核、线粒体 GUC
(2) 相同 就能迅速合成大量蛋白质(多肽链)
(3) 干扰tRNA识别密码子(阻止tRNA与mRNA的结合) 翻译
33.(22-23高一下·湖南株洲·期中)
(1)转录 RNA聚合酶 核糖核苷酸
(2)翻译 从右向左 (3) CGA tRNA
34.(22-23高一下·湖南怀化·期中)
(1)翻译 RNA聚合 (2)亮氨酸 (3)N→M
(4)相同 因为翻译这三条多肽链的模板是同一个mRNA,密码子相同,氨基酸序列也就相同,所以最终合成的三条多肽链相同
35.(22-23高一下·湖南邵阳·期中)
(1)氢 (2)遗传信息 (3) 转录 细胞核 U
36.(21-22高一下·湖南·期中)
(1)tRNA/转运RNA (2) 转录 ④核糖体 翻译 (3) DNA 蛋白质
(4)逆转录 (5)c (6)ec (7)物质、能量和信息(答完整才给分)
37.(20-21高一下·湖南常德·期中)
(1) DNA复制 转录 翻译 叶绿体、线粒体、细胞核
(2)27% (3) 由a到b 甲硫氨酸 (4)③ (5)B
(6)短时间内能合成较多的肽链 原核细胞中的转录和翻译是同时同地进行的
38.(20-21高一下·湖南湘潭·期中)
(1)细胞核 (2)④DNA
(3) ②核糖体 ③mRNA ①tRNA 蛋白质
39.(19-20高一下·湖南邵阳·期中)
DNA mRNA tRNA 核糖体 甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸 转录 ④核糖体 翻译 DNA 蛋白质
40.(20-21高一下·湖南长沙·期中)
转录 RNA聚合 ACU N→M 相同
41.(20-21高一下·湖南·期中)
细胞核、线粒体和叶绿体 RNA聚合酶 蛋白质和RNA
能显著提高翻译的效率 合成多肽链的模板相同 MIR-15a基因转录成的成熟miRNA能与Bc12基因转录成的mRNA结合,从而使Bc12基因的翻译过程无法正常进行
42.(20-21高一下·湖南娄底·期中)
DNA复制 细胞核 转录 A-U mRNA
43.(20-21高一下·湖南长沙·期中)
转录 RNA聚合酶 mRNA -TACCGA- 翻译 tRNA
地 城
考点02
基因表达与性状
1、 单项选择题
1.A
2.B
3.C
4.B
5.B
6.D
7.D
8.A
二、不定项选择题
9.ABD
10.BC
11.ABD
12.ABC
三、非选择题
13.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)
(1)转录 细胞核和线粒体 翻译
(2)相同 翻译的模板链相同
(3)BDNF基因甲基化导致BDNF基因表达受阻,从而导致BDNF合成不足,引起抑郁症
(4)开发BDNF类似物作为药物(或抑制细胞内miRNA-195的产生)
14.(23-24高一下·湖南怀化·期中)
(1)中心 (2) DNA复制 RNA复制
(3) 酶的合成 蛋白质的结构
15.(24-25高一下·湖南长沙·期中)
(1) 常染色体显性遗传 1-1和I-2均患蓝色盲而Ⅱ-6正常,所以为显性遗传。若为伴X染色体显性遗传,Ⅱ-6会获得I-1的致病基因并患病,所以蓝色盲为常染色体显性遗传
(2) 1 3 1/2
(3) 5/8 蓝色盲基因A上决定Gln的一个碱基对发生了替换,导致决定 Gln的密码子变为终止密码子,翻译提前终止
16.(24-25高一下·湖南·期中)
(1) 协助扩散 控制物质进出
(2)适当增施钙肥/增加土壤Ca2+浓度
(3)过表达TSR1,增强基因NCL1编码转运蛋白C的表达,促进Na+运出细胞;降低离子稳态指数,提高抗氧化酶活性,降低胁迫损伤
(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取改良柑橘根部成熟区细胞和柑橘根部成熟区细胞进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
17.(23-24高一下·湖南·期中)
(1) 同源染色体分离 着丝粒分裂(或姐妹染色单体分离)
(2) 正常眼 aa
(3) 酶的合成 蜂王浆可抑制Dnmt3基因表达出Dnmt3蛋白,使DNA甲基化程度降低
18. (23-24高一下·湖南邵阳·期中)
(1)测交
(2)为什么F2中出现性状分离且性状分离比为3:1
(3)圆粒:皱粒=1:1
(4) 假说—演绎法 等位基因随同源染色体
(5)全是高茎
19.(20-21高一下·湖南长沙·期中)
⑤ Aa 基因与环境 室温(20℃) 正常翅与残翅的比例为7:9 正常翅与残翅的比例为3:1 全为残翅 3/4
20.(20-21高一下·湖南长沙·期中)
酶的合成来控制代谢过程 遵循 两对基因分别位于4号和12号两对同源染色体上(两对基因独立遗传或两对基因在两对染色体上) Aabb AaBb 1/6
试卷第1页,共3页
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专题04 基因的表达
2大高频考点概览
考点01 基因指导蛋白质的合成过程
考点02 基因表达与性状
地 城
考点01
基因指导蛋白质的合成过程
一、单项选择题
1.(24-25高一下·湖南长沙·期中)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图1所示)。下列叙述正确的是( )
(密码子—氨基酸:AGC—丝氨酸;GCU—丙氨酸;CGA—精氨酸;UCG—丝氨酸)
A.图1所示结构可以缩短合成一条肽链所需的时间
B.图1所示mRNA的右侧为3'端
C.图2中tRNA所携带的氨基酸为精氨酸
D.反密码子与终止密码子互补配对是肽链终止延伸的信号
2.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)如图表示不同情况下真核细胞中可能发生的遗传信息的流动方向,①-⑥表示生理过程,下列叙述正确的是( )
A.图中生理过程发生在细胞核中的只有①②④
B.过程②发生时,RNA聚合酶认读DNA单链上的遗传密码
C.具有细胞周期的细胞可发生过程①②③
D.原核细胞中会发生过程⑤,也会发生过程④
3.(24-25高一下·湖南长沙·期中)丙型肝炎病毒(HCV)是一种单链RNA病毒,下图为该病毒在人体肝细胞内增殖的过程示意图。据图分析下列叙述正确的是( )
A.①过程为逆转录过程,需要的原料为游离的核糖核苷酸
B.①②③过程均会发生碱基互补配对且配对方式相同
C.③过程为翻译过程,核糖体移动的方向为从左向右
D.图示过程遗传信息没有从DNA流向RNA,不遵循中心法则
4.(24-25高一下·湖南长沙·期中)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶是糖原合成的关键酶。细菌糖原合成的平衡受到CsrA/B系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细菌glg 基因转录时,以DNA的一条链为模板
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时,核糖体沿glg mRNA的5'端向3'端移动
C.CsrB是CsrB基因的转录产物,抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上,有利于细菌糖原合成
5.(24-25高一下·湖南长沙·期中)下列有关基因的叙述,错误的是( )
A.转录是以基因为单位进行的
B.DNA分子上的每一个片段都是基因
C.DNA分子的结构发生改变,基因的结构不一定发生改变
D.真核细胞的核基因位于染色体上,在染色体上呈线性排列
6.(23-24高一下·湖南·期中)青蒿素是治疗疟疾的重要药物,其化学本质是一种萜类化合物。下图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程。青蒿素主要从黄花蒿的叶片表皮细胞中提取,但提取量很低,难以满足临床需求。研究发现,紫槐二烯合成酶基因(ADS)是青蒿素合成中关键酶的编码基因,紫穗槐-4,11-二烯的合成水平高低决定了青蒿素含量的高低,而这些基因表达受到AaERF1等转录因子激活。下列有关说法错误的是( )
A.促进ADS基因表达、抑制SQS基因表达可提高青蒿素的产量
B.转录因子可能调控RNA聚合酶与ADS基因前段序列的结合,进而影响转录过程
C.①②过程中,遗传信息能够准确传递依赖于完全相同的碱基互补配对方式
D.青蒿素主要从叶片细胞中提取,是因为并不是所有细胞都能发生①②过程
7.(21-22高一下·湖南长沙·期中)如图为遗传信息传递的相关过程,下列说法错误的是( )
A.过程①为DNA复制,真核细胞中此过程主要发生在细胞核内
B.过程②为转录,此过程需要的原料为细胞质中游离的21种氨基酸
C.过程③为翻译,此过程需要的运载工具为tRNA
D.正常情况下人体中遗传信息的传递过程只有①②③
8.(21-22高一下·湖南衡阳·期中)科学家利用一种单分子测序技术,探测到人类细胞中一类新型小分子RNA,并证实了哺乳动物细胞能通过直接复制RNA分子来合成RNA。下列关于RNA复制的说法正确的是( )
A.以单链RNA分子为模板直接复制合成的RNA与模板RNA并不相同
B.RNA复制和DNA复制过程都具有边解旋边复制、半保留复制特点
C.RNA复制过程与DNA复制过程遵循的碱基互补配对原则完全相同
D.RNA复制过程所需要模板、原料、能量和酶与DNA复制完全不同
9.(21-22高一下·湖南·期中)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I),含有I的反密码子在与mRNA上的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法正确的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.在细胞核中密码子与反密码子之间的碱基通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,碱基之间由氢键连接
D.mRNA中的碱基改变一定不会造成所编码氨基酸的改变
10.(20-21高一下·湖南常德·期中)关于如下图图示的说法,错误的是( )
A.图1所示过程相当于图3的⑥过程,主要发生于细胞核中
B.若图1的①中A占23%、U占25%,则DNA片段中A占24%
C.图2所示过程相当于图3的⑨过程,所需原料是氨基酸
D.正常情况下,图3中所有动、植物细胞中都可以发生的是⑤⑥⑦⑧过程
11.(21-22高一上·湖南长沙·期中)下列有关DNA复制、转录、翻译的叙述中,正确的是( )
A.DNA复制只以DNA分子的一条链为模板,所以称为半保留复制
B.转录需要以信使RNA为模板,以核糖核苷酸为原料
C.一段DNA含有600个碱基,由它控制合成的多肽链最多含氨基酸200个
D.三个过程的产物都不相同,但都进行了遗传信息的传递
12.(19-20高一下·湖南邵阳·期中)下列关于真核生物的DNA复制、转录及翻译的叙述中,不正确的是( )
A.DNA复制、转录及翻译是“中心法则”的基本内容
B.DNA复制、转录及翻译的场所都是细胞核
C.DNA复制、转录的模板都是DNA,翻译的模板是mRNA
D.DNA复制时的差错不一定导致翻译的蛋白质改变
13.(20-21高一下·湖南常德·期中)某细胞中有关物质合成如图所示,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是( )
A.用某药物抑制②过程,该细胞的有氧呼吸将受影响
B.物质Ⅱ是DNA,其中基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
C.①④为同一生理过程,需要解旋酶和RNA聚合酶
D.③⑤为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同
14.(20-21高一下·湖南·期中)1966年克里克提出摆动学说,即有的tRNA反密码子的第3位碱基在与密码子的第3位碱基进行互补配对时是不严格的,有一定的自由度可以摆动,同时解释了次黄嘌呤(I)的配对方式。具体配对关系如下表所示。
密码子
C或U
G
U
A或G
A、U、C
反密码子
G
C
A
U
I
下列叙述正确的是( )
A.细胞中只有同时含有61种tRNA才能保证翻译的正常进行
B.摆动现象的存在降低了密码子中第三个碱基改变造成的影响
C.mRNA和tRNA进行碱基互补配对需要DNA聚合酶的作用
D.遗传信息可以从mRNA的密码子流向tRNA的反密码子
15.(20-21高一下·湖南娄底·期中)下图是遗传信息的翻译过程示意图。某些氨基酸的部分密码子是:天冬酰胺AAU,亮氨酸UUA。下列叙述正确的是( )
A.图中核糖体从左向右移动 B.图中①为天冬酰胺
C.分子②的基本单位是脱氧核苷酸 D.图中所示物质中没有氢键
16.(20-21高一下·湖南邵阳·期中)新冠病毒是RNA复制病毒。它能通过棘突蛋白与人体细胞表面的ACE2受体蛋白结合,锚定后入侵人体细胞并合成子代病毒。下列相关叙述正确的是( )
A.新冠病毒与ACE2受体结合后进入细胞的过程属于主动运输
B.新冠病毒入侵细胞后,可通过逆转录过程合成子代病毒的RNA
C.细胞内ACE2基因的表达包括转录和翻译两过程
D.亲代病毒的遗传信息可通过新合成的棘突蛋白传给子代病毒
二、不定项选择题
17.(24-25高一下·湖南长沙·期中)破译遗传密码子可用如下步骤:①制备21种氨基酸混合溶液,每种混合溶液中分别含有一种用¹⁴C标记的氨基酸和其他20种不被标记的氨基酸,再分别添加多种tRNA,使其与相应氨基酸结合;②取某种三核苷酸分子(长度为3个碱基的RNA,如AGC、UCC、UGA等)溶液与核糖体混合,再加入①制备的各种混合溶液中;③用硝酸纤维膜过滤②中各组溶液,检测膜上是否出现放射性。下列叙述正确的有( )
A.实验中的三核苷酸分子上的三个碱基相当于mRNA中的某种密码子
B.步骤①中的氨基酸也可以用35S标记
C.推测氨基酸与tRNA的结合物可透过硝酸纤维膜,而二者的结合物与核糖体结合后则无法透过
D.每种三核苷酸分子经过实验,总能观察到其中一组硝酸纤维膜上具有放射性
18.(24-25高一下·湖南长沙·期中)下图为某细菌中一个正在转录的RNA在3'端可自发形成一种茎环结构,导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U,容易与模板链分离,有利于转录产物的释放。下列说法错误的是( )
A.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A-T碱基对
B.图中的RNA聚合酶的移动方向是从右至左
C.图中转录结束后, mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成
D.转录产物释放的原因是核糖体读取茎环结构后的终止密码子
19.(24-25高一下·湖南长沙·期中)ecDNA是常见于癌细胞染色体外的双链环状DNA.ecDNA比染色体DNA更加松散,其上的癌基因更易表达,从而促进肿瘤的发生。下列有关ecDNA 的叙述,错误的是( )
A.ecDNA分子没有游离的磷酸基团
B.ecDNA分子复制时,DNA聚合酶在模板链上移动的方向为5'→3'
C.ecDNA分子容易复制与表达,可能与其呈裸露状态易解旋有关
D.癌细胞中不存在ecDNA与蛋白质结合形成的复合物
20.(23-24高一下·湖南·期中)甲、乙、丙表示细胞内进行的新陈代谢过程,据图分析下列表述合理的是( )
A.正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B.1、4、6、8过程均需要核糖核苷酸作为原料
C.正常人体内所有细胞均可进行1、2、3
D.艾滋病毒可以在宿主细胞内进行图丙所代表的过程
21.(22-23高一下·湖南株洲·期中)如图是真核细胞中遗传信息表达过程的部分示意图。某些氨基酸的部分密码子(5′→3′)是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.该过程可发生在线粒体基质和细胞核中
B.图中结构②从右向左移动,一条mRNA上往往会相继结合多个核糖体
C.该过程中有氢键的形成和断裂
D.图中翻译方向为从右向左,所以①为异亮氨酸
22.(21-22高一下·湖南·期中)如图为生物体内转运氨基酸m的tRNA,对此叙述错误的是( )
A.该tRNA中不存在碱基互补配对现象
B.氨基酸m的密码子是UUA
C.该tRNA还能识别并转运其他氨基酸
D.tRNA是由许多个核糖核苷酸构成的
23.(21-22高一下·湖南·期中)如图所示为蓝细菌细胞中的生理过程,下列说法错误的是( )
A.蓝细菌细胞中基因边转录边翻译
B.图示表明两个核糖体共同完成一条肽链的合成
C.图中核糖体上的碱基配对方式有G—C、A—U
D.图中翻译过程可发生在附着在内质网上的核糖体上
24.(20-21高一下·湖南长沙·期中)图甲所示为基因表达过程,图乙为中心法则,下列叙述不正确的是( )
A.图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
B.图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程,需要多种酶参与
C.红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,故影响基因的转录过程
D.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
25.(20-21高一下·湖南·期中)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来,全国人民同舟共济、众志成城,打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战。经研究,新冠病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.由图示可知,+RNA和-RNA上都含有决定氨基酸的密码子
B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数
C.抗生素类药物不能抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的参与
三、非选择题
26.(24-25高一下·湖南长沙·期中)心肌细胞因高度分化而不能增殖,基因ARC在心肌细胞中特异性表达,抑制其凋亡,以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA,如miR-223(链状)、HRCR(环状),如图。请结合图示回答问题:
(1)基因ARC与基因miR-223的本质区别是__________。过程①中,需要从细胞质进入细胞核的物质有__________(答出两种)。
(2)过程②中,最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序__________(填“相同”或“不同”)。产物除了合成的多肽外,还有__________。该过程除mRNA外,还需要tRNA的参与,其作用是____________。
(3)当心肌缺血、缺氧时,会引起基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与ARC的mRNA特定序列结合,形成核酸杂交分子1,使过程②因缺少__________而被抑制,最终导致__________合成减少甚至无法合成。
(4)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,据图分析其依据是___________。
27.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)胰岛素是一种降血糖的蛋白类激素。下图是胰岛素基因控制合成胰岛素的过程。请回答下列问题:
(1)真核细胞中①过程发生的主要场所是_______。图中表示翻译过程的是_______(填序号),其需要的原料是_______。
(2)由图可知,决定丙氨酸的密码子和反密码子依次是_______(单选)。
A.CGA、GCU B.UGG、CGA
C.GCU、CGA D.CGA、UGG
(3)据图判断核糖体沿mRNA的移动方向是________(填“5′→3′”或“3′→5′”)。
(4)②形成的重要意义是_______。
28.(24-25高一下·湖南长沙·期中)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的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,调控机制见图。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。
(1)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。
(2)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是______________________________________________________。
(3)编码P蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'-ATG-3',则该序列所对应的反密码子是______________(标明5'端和3端)。
(4)放射性心脏损伤可能导致酪氨酸酶活性降低从而使黑色素减少,头发变白,该实例体现出的基因控制性状的方式为_________________________________________。
(5)某一个体不同组织细胞的相同DNA进行转录时,启动的起始点_______(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)。
29.(24-25高一下·湖南长沙·期中)中心法则是遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则,遗传信息的转移包括核酸分子间的转移、核酸和蛋白质分子间的转移。如图表示某细胞内遗传信息的传递和表达过程。回答下列问题。
(1)请用示意图的形式表示该细胞内遗传信息的流动过程:___________。
(2)图中所示的酶3是___________,图中翻译发生的方向是___________(填“从左到右”或“从右到左”)。
(3)图中一条mRNA上结合多个核糖体,其生物学意义是___________。
(4)若该细胞是酵母菌,则图示过程发生的场所可能是___________。某DNA片段含2000个碱基对,若该片段全部作为模板转录,转录出的 mRNA中G+C所占的比例为38%,且模板链中的腺嘌呤占26% ,则非模板链中的腺嘌呤的数量为___________个。
30.(24-25高一下·湖南长沙·期中)如图表示某真核生物基因表达的部分过程,请回答下列问题:
(1)图中表示遗传信息的_______过程,④是________,此过程除图中所示条件外,还需要_______等。
(2)③表示_______,合成的主要场所是______。
(3)图中方框内的碱基应为______,对应的5应为_________(赖氨酸密码子为AAA,苯丙氨酸密码子为UUU)。
(4)核糖体的移动方向是_______(从左到右/从右到左)。
31.(23-24高一下·湖南永州·期中)图甲、乙为在实验室条件下模拟细胞中某些生理活动的实验,图丙为一生理活动的模式图.据图回答问题:
(1)图中甲、乙实验模拟的过程分别是_______、_______。
(2)丙图所示过程在细胞内发生的主要场所是________。
(3)碱基①为________(写全称),碱基②为_________(写全称)。
(4)一种密码子决定_____种氨基酸,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有_______种.tRNA与mRNA碱基互补配对现象发生在真核细胞的________上。
(5)丙过程不可能发生在:_______。
A.神经细胞 B.肝细胞 C.牛成熟的红细胞 D.胰岛细胞
(6)假设丙图中的基因完成表达后合成的蛋白质中共有氨基酸50个,则该基因中的碱基数目至少有________个。
32.(23-24高一下·湖南·期中)图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是______。图乙中决定缬氨酸的密码子是______。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链______(填“相同”或“不相同”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体______,进而阻止基因表达的______过程继续进行。
33.(22-23高一下·湖南株洲·期中)胰岛素是一种蛋白质类激素,人体内胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,可以降低血糖。下面是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图,①②表示过程,据图回答:
(1)图中①______为过程,需要的酶是______,需要的原料是______。
(2)图中②为______过程。据图判断核糖体沿着mRNA移动的方向是______。(填写“从左向右”或者“从右向左”)
(3)决定丙氨酸的密码子是GCU,其反密码子______ ,是位于______上。
34.(22-23高一下·湖南怀化·期中)下图1是Y基因表达的示意图,其中①、②表示过程;下图2是图1中过程②的局部放大,其中③、④表示物质,请据图回答:
(1)②过程的名称是______,①过程中需要______酶的参与。
(2)已知在密码子表中:ACU对应苏氨酸,UGU对应亮氨酸,ACA对应氨酸,UGA对应氨酸,请问④代表的tRNA上携带的氨基酸是?_____________。
(3)图1中②过程核糖体在mRNA上的移动方向是______(填“M→N”或“N→M”),
(4)在②中分别在不同的核糖体上最终合成的三条多肽链是否相同?____________(填“相同”或“不相同”);为什么? ___________。
35.(22-23高一下·湖南邵阳·期中)如图代表两个核酸分子的一部分,请根据下图回答问题:
(1)图中①________键,它将DNA分子中的甲、乙两链连接起来。DNA分子中,这种化学键只能分别在碱基A与T、G与C之间形成,从而形成了互补的碱基对。
(2)如果比较黄瓜、家鸡、狗的DNA分子,可以发现其组成碱基都是四种,但每种生物的DNA链上,碱基对的排列顺序不同。这种碱基对的序列形成了每种生物独特的__________________(填“遗传信息”或“遗传密码”)。
(3)若以甲链为模板合成丙链,甲链上的碱基序列就转变成丙链上碱基序列。这一过程叫 _______________(填“转录”或“翻译”)。该过程主要在细胞内的______________进行。该过程完成后,丙链上②处的碱基应为______________。
36.(21-22高一下·湖南·期中)Ⅰ.请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。
(1)填写图中序号③所示物质或结构的名称或简写:③_________。
(2)合成②的过程在遗传学上叫做_________。②进入细胞质后,与[ ]______结合起来,在④内发生的过程叫做________________。
(3)储存在___________分子中的遗传信息最终传递给_______分子,并通过代谢得以表达。
Ⅱ.中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。
(4)d所表示的过程是____________。
(5)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是___________。(用图中的字母回答)。
(6)烟草花叶病毒生物中,遗传信息的传递情况是___________(填字母)。
(7)在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是___________的统一体。
37.(20-21高一下·湖南常德·期中)研究发现,肝脏肿瘤患者体内促进肿瘤血管生长的血管内皮生长因子(VEGF)和加速肿瘤细胞快速分裂的纺锤体驱动蛋白(KSP)这两种蛋白质过量表达。据美国媒体2010年8月24日报道,美国阿尔尼拉姆生物技术公司日前宣布他们找到了一种能够治愈所有癌症的新型药物,首批接受临床试验的19名晚期肝癌患者病情都有较大好转。药物ALN-VSP通过核糖核酸干扰(RNAi)疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质。下图表示人体细胞内合成蛋白质的过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,下图中①②③表示相关过程。请回答下列有关问题。
(1)①、②、③三图正在进行的生理过程分别是_______、__________、__________。对于小麦的叶肉细胞来说,能发生②过程的场所有_______。
(2)如果得到的某mRNA分子中尿嘧啶有28%,腺嘌呤有18%,以这个mRNA反转录合成的DNA分子中,鸟嘌呤的比例是__________。
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是________。已知甲硫氮酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是________。
(4)试推测药物ALN-VSP发挥作用影响的是______(填序号)过程。
(5)以下有关RNA的叙述中错误的是( )
A.RNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂
B.mRNA根据密码子依次将氨基酸连接成多肽
C.mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质
D.HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变
(6)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是___。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明___。
38.(20-21高一下·湖南湘潭·期中)图示蛋白质合成的过程,请回答:
(1)蛋白质合成过程包括转录和翻译两个步骤,其中转录的场所是____________。
(2)转录的模板是[ ]________中的一条链。
(3)翻译的场所是[ ]________;翻译的模板是[ ]________;运载氨基酸的工具是[ ]_________;翻译后的产物是________。(DNA、RNA、蛋白质)
39.(19-20高一下·湖南邵阳·期中)请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。
(1)填写图中号码所示物质或结构的名称或简写:①______ ②______ ③______ ④_______
(2)图中恰好位于④内的三个氨基酸分别是(查密码子表)________。
(3)合成②的过程在遗传学上叫做___________。 ②进入细胞质后,与[ ]____结合起来,在④内发生的过程叫做_____。
(4)储存在___分子中的遗传信息最终传递给____分子,并通过代谢得以表达。
40.(20-21高一下·湖南长沙·期中)下图1是Y基因表达的示意图,下图2是图1中过程②的局部放大,请据图回答:
(1)高度螺旋化的染色体上的Y基因由于①__________过程受阻而不能表达,该过程需要__________酶的参与。
(2)决定苏氨酸的密码子是__________。
(3)图1中②过程核糖体在mRNA上的移动方向是__________(填“M→N”或“N→M”),在②中不同的核糖体上合成的多肽链是否相同?__________(填“相同”或“不相同”)。
41.(20-21高一下·湖南·期中)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达,在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。研究发现,Bcl2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控,如图所示。回答下列问题:
(1)真核细胞中,mRNA合成的场所有______。A过程需要的酶是______。
(2)核糖体的组成成分主要是______。图中①可与多个核糖体结合形成多聚核糖体,意义是______。翻译结束后,图中形成的②完全相同,原因是______。
(3)请据图阐述MIR-15n基因可抑制Bcl2基因表达的机理:______。
42.(20-21高一下·湖南娄底·期中)下图中甲~丙表示真核生物遗传信息的传递过程,其中①-⑤表示物质或结构。回答下列问题:
(1)图中甲过程是________________,发生的主要场所是______________。
(2)图中乙过程是____________,乙过程中发生的碱基配对方式除C-G、G-C、T-A外,还有___________。
(3)图中丙过程所需要的模板是_____________(填“mRNA”或“tRNA”)。
43.(20-21高一下·湖南长沙·期中)如图表示遗传信息在细胞中的传递过程,①~④为分子。据图回答:
(1)在细胞核内,由分子①形成分子②的过程叫作______,催化该过程的酶为___________。
(2)②表示的分子是__________。它的一段碱基序列为—AUGGCU—,则其对应的DNA模板链的碱基序列是________________。
(3)在核糖体上由分子②形成分子④的过程叫作_____________,在此过程中需要③__________的参与。
地 城
考点02
基因表达与性状
1、 单项选择题
1.(20-21高一下·湖南长沙·期中)如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述正确的是( )
A.①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,但发生在不同细胞中
B.基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律
C.生物体中一个基因只能决定一种性状
D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制蛋白质的结构,直接控制生物的性状
2.(21-22高一下·湖南·期中)DNA分子中碱基上连接一个“-CH3”,称为DNA甲基化。下列说法正确的是( )
A.DNA甲基化导致基因中碱基序列发生改变
B.DNA甲基化修饰,抑制基因的表达,从而影响生物的性状
C.DNA甲基化过程仅发生在细胞核
D.DNA甲基化导致DNA聚合酶无法识别
3.(21-22高一下·湖南长沙·期中)启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。启动子可被修饰,这种修饰通常不会影响启动子自身的碱基序列但可能会影响其功能。例如:真核细胞的启动子如果发生了甲基化修饰可使染色质高度螺旋化,凝缩成团。下列相关叙述正确的是( )
A.启动子可被RNA聚合酶特异性识别,说明启动子是DNA和蛋白质的复合体
B.启动子的甲基化可通过改变基因的碱基序列进而影响后代的表型
C.启动子的甲基化可通过影响基因的表达进而影响生物的性状
D.真核细胞的基因具有启动子,原核细胞的基因不具有启动子
4.(20-21高一下·湖南·期中)多组黄色小鼠()与黑色小鼠(aa)杂交,中小鼠表现出不同的体色,是介于黄色和黑色之间的一些过渡类型、经研究,不同体色小鼠的基因中碱基序列相同,但其上二核苷酸胞嘧啶(CpG)有不同程度的甲基化现象。甲基化程度越高,基因的表达受到的抑制越明显。下列推测错误的是( )
A.无法用孟德尔的遗传定律解释基因的甲基化现象
B.甲基化通过改变基因的碱基序列,从而影响生物性状
C.基因的甲基化程度越高,小鼠体色的颜色就越深
D.基因的甲基化可能阻止RNA聚合酶与该基因的结合
5.(24-25高一下·湖南长沙·期中)下列关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是( )
A.基因都是有遗传效应的DNA片段
B.性染色体上基因控制的性状,在遗传时总是和性别相关联
C.相同环境下,表现型相同,基因型一定相同
D.受精时,雌雄配子之间的随机结合体现了自由组合定律的实质
6.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)兔的毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定,黑色素分为黑色的真黑素和褐色的褐黑素两类,细胞中色素合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状
B.基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同
C.图中A、B基因的表达产物分别是A酶和B酶
D.图中信息表明基因与性状是——对应的关系
7.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)珙桐有“植物界活化石”之称,是我国特有的世界著名观赏植物。珙桐遗传信息的传递和表达过程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.①②③过程都在细胞核中进行
B.①②过程中碱基配对方式相同
C.DNA甲基化会使①②过程的产物发生改变
D.珙桐成熟的叶肉细胞中不能进行①过程,但可进行②过程
8.(22-23高一下·湖南·期中)下列有关基因型、表型和环境的叙述,错误的是( )
A.高茎豌豆自交的子代出现的性状分离比,是基因自由组合的结果
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化可能是环境影响造成的
C.表型相同的个体,基因型不一定相同
D.“牝鸡司晨”现象表明性别受遗传物质和环境因素的共同影响
二、不定项选择题
9.(21-22高一下·湖南长沙·期中)下列关于基因表达与生物性状的关系说法正确的是( )
A.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
B.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C.细胞分化的本质就是不同细胞中的基因不同
D.生物体的性状是基因、基因表达产物、环境共同作用的结果
10.(20-21高一下·湖南长沙·期中)下列关于基因、性状以及二者关系的叙述正确的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列,基因的前端有起始密码子,末端有终止密码子
B.基因能够通过复制实现遗传信息在亲代细胞和子代细胞之间的传递
C.生物的性状受基因控制同时受环境因素的影响
D.表现型相同的生物,基因型一定相同
11.(23-24高一下·湖南益阳·期中)下列关于遗传学的基本概念的叙述中不正确的是( )
A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子杂交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子
C.表现型相同的生物,遗传因子组成不一定相同
D.麂的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
12.(24-25高一下·湖南长沙·期中)在人群中,有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致的,人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.缺乏酶⑤会导致人患白化病,缺乏酶③会导致人患尿黑酸症
B.苯丙酮尿症患者可通过摄取不含苯丙氨酸的食物来缓解症状
C.由图推测基因可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
D.控制上述6种酶的基因只存在于正常人的皮肤细胞中
三、非选择题
13.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)BDNF是中枢神经系统内的脑源性神经营养因子,其主要作用是影响神经的可塑性和认知功能,神经营养因子缺乏是引起抑郁症的重要因素。个体发育的不同阶段会产生不同的miRNA,miRNA-195是一种长链非编码RNA,该物质能和mRNA互补配对,从而导致互补的mRNA降解,BDNF基因的表达和调控过程如图1所示。回答下列问题:
(1)①过程表示___过程,人体细胞内发生该过程的场所可能有___。据图分析,miRNA-195通过影响BDNF基因的___过程来调控该基因的表达。
(2)过程③中多个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列___(填“相同”或“不相同”),原因是___。
(3)BDNF基因甲基化的过程如图2所示,该过程会导致机体出现抑郁症,试阐述其原因:___。
(4)试结合以上信息,提出一条避免机体出现抑郁症的有效策略:___。
14.(23-24高一下·湖南怀化·期中)根据如图回答问题:
(1)此图表示遗传信息的传递规律,在遗传学上称为_____法则。
(2)图中标号①表示_____过程;⑤表示_____过程。
(3)基因对性状的控制有两条途径:一是通过控制_____来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;二是通过控制_____直接控制生物体的性状。
15.(24-25高一下·湖南长沙·期中)人视网膜上的视锥细胞有三种,分别对红、绿、蓝三种不同波长的光敏感。控制蓝色视锥细胞中视色素合成的基因(用A/a表示)如果发生突变,就可能导致蓝色视锥细胞功能异常,引发蓝色盲。红绿色盲由B/b基因控制。下图为两种色盲的遗传系谱图,回答下列问题(不考虑X、Y染色体同源区段)。
(1)蓝色盲的遗传方式是___________,判断的依据是___________。
(2)提取Ⅰ-3、I-4、II-7、II-8的 DNA,对红绿色盲、蓝色盲的相关基因1、2、3、4进行检测,DNA 凝胶电泳结果如下图。若个体在对应基因位置含有条带,说明该个体含有该基因,例如I-3含有基因2、3、4。则蓝色盲致病基因为基因___________,红绿色盲致病基因为基因___________。Ⅲ - 11与I-3条带相同的概率为___________。
(3)Ⅱ-6和Ⅱ-7再生育一个色盲后代的概率是___________。科研人员确定了蓝色盲相关基因(基因A)在染色体上的位置,并进行测序,结果如图2所示。据图分析,蓝色盲发生的原因是:___________。
16.(24-25高一下·湖南·期中)高盐胁迫是制约农业生产的重要环境问题。耐盐植物滨藜可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其机制如图。进一步探究发现,转录因子TSR1可激活耐盐相关基因NCL1编码转运蛋白C的表达,强化耐盐机制。为综合评估植物耐盐能力,科研团队对滨藜、柑橘及基因编辑改良后的新型耐盐柑橘(过表达TSR1)开展研究,部分数据如表。请结合图机制和表数据回答问题:
植物类型
NaCl浓度(mmol/L)
离子稳态指数
抗氧化酶活性(U/g)
滨藜
200
0.8
120
柑橘
200
1.5
80
改良柑橘
200
1.0
100
(注:离子稳态指数——反映细胞内Na+/K+比值;抗氧化酶活性——反映抗胁迫损伤能力)
(1)图中,Ca2+通过转运蛋白B进入细胞的方式是________。转运蛋白C借助H+浓度梯度将Na+运出细胞,该过程体现了细胞膜_______的功能。
(2)根据图中植物抗盐胁迫的机制,农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有:_______(答出一点即可)。
(3)根据题干及表滨藜、柑橘与改良柑橘的数据,推测过表达TSR1提升耐盐能力的可能原因:_______。
(4)有人提出,改良柑橘耐盐能力比柑橘高是因为改良柑橘根部细胞的细胞液浓度比柑橘根部细胞的细胞液浓度高。现提供蔗糖溶液,请利用质壁分离实验的方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路):_______。
17.(23-24高一下·湖南·期中)蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王(2n=32)、雄蜂(n=16)、工蜂(2n=32)等个体组成。蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程中会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如下图所示,其中①~⑤代表过程,a~e代表细胞。请回答下列问题:
(1)②过程中,a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,a细胞中不会发生______。④过程中,与蜂王的体细胞有丝分裂后期相比,d细胞发生的染色体的相同变化是______。
(2)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a),且该等位基因位于常染色体上。一只白眼的雄蜂与正常眼蜂王杂交,部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼。则______性状受隐性基因控制,蜂王的基因型是______。
(3)以花粉、花蜜为食的蜜蜂幼虫将会发育成工蜂,幼虫发育成工蜂的机理如图所示。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王。
①Dnmt3基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制______来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
②科学研究发现蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,推测其机理是______。
18.(23-24高一下·湖南邵阳·期中)豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性。将纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆杂交,产生的F1全是圆粒;然后让F1自交,获得的F2中圆粒∶皱粒≈3∶1(第一个实验);再将F1与皱粒豌豆杂交(第二个实验)。回答下列问题。
(1)上述实验中第一个实验是杂交实验,第二个实验是_____实验。
(2)观察第一个实验,由此提出的问题是_____。
(3)第二个实验得到的结果是_____。
(4)孟德尔研究分离定律使用的方法是_____;分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,_____的分离而分离,独立地随配子遗传给后代。
(5)某生物小组种植的纯种高茎豌豆,在自然状态下却出现了矮茎后代。为探究出现矮茎豌豆的原因,将这些矮茎豌豆在自然状态下种植,若是受环境影响表型改变,则其后代_____。
19.(20-21高一下·湖南长沙·期中)果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表一),现在用6只果蝇进行三组杂交实验(如表二),其中雄性亲本②④⑥在室温(20℃)长大,分析表格相关信息回答下列问题:
表一:
饲喂条件/基因型
AA
Aa
aa
室温(20℃)
正常翅
正常翅
残翅
低温(0℃)
残翅
残翅
残翅
表二:
组别
雌性亲本
雄性亲本
子代饲喂条件
子代表现及数量
I
①残翅
②残翅
低温(0℃)
全部残翅
II
③正常翅
④残翅
室温(20℃)
正常翅91残翅 89
III
⑤残翅
⑥正常翅
室温(20℃)
正常翅152残翅49
(1)亲代雌果蝇中____________(填表二中序号)一定是在低温(0℃)的条件下饲养的;亲代果蝇中③的基因型一定是__________________________。
(2)果蝇翅型的遗传说明了生物性状是________________________________________共同调控的。
(3)为确定亲本①的基因型,请完善某生物兴趣小组设计的实验思路并预测实验结果得出结论。将第I组的子代进行随机自由交配得F2,把F2幼体放在__________的条件下饲喂,观察统计F2表现型及比例。预测结果及结论是:
若F2_________________________________,则果蝇①的基因型为Aa;
若F2_________________________________,则果蝇①的基因型为AA;
若F2_________________________________,则果蝇①的基因型为aa。
(4)若第II组的亲本③与亲本④杂交,子代在室温(20℃)的条件下饲喂,子代只有两只果蝇成活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率是____________________。
20.(20-21高一下·湖南长沙·期中)以酒待客是我国的传统习俗,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸”;有的人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸”。乙醇进入人体后的代谢途径如下,请回答:
(1)“红脸”人体内只有乙醇脱氢酶(ADH),不含乙醛脱氢酶(ALDH),饮酒后乙醛含量相对较高,毛细血管扩张而引起脸红,由此说明基因可通过控制__________________,进而控制生物性状。
(2)如下图是有关喝酒“红脸”与“白脸”的部分遗传系谱图。已知I2和II9体内两种酶都不含,且都是纯合子,II7两种酶都含有。
①控制乙醇脱氢酶(ADH)的基因(A、a)与控制乙醛脱氢酶(ALDH)的基因(B、b)__________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律,其理由是____________________________________________。
②I1、I4个体基因型分别是____________、____________,II6与II7结婚后生出喝酒“红脸”儿子的概率______。
试卷第1页,共3页
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专题04 基因的表达
2大高频考点概览
考点01 基因指导蛋白质的合成过程
考点02 基因表达与性状
地 城
考点01
基因指导蛋白质的合成过程
一、单项选择题
1.(24-25高一下·湖南长沙·期中)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图1所示)。下列叙述正确的是( )
(密码子—氨基酸:AGC—丝氨酸;GCU—丙氨酸;CGA—精氨酸;UCG—丝氨酸)
A.图1所示结构可以缩短合成一条肽链所需的时间
B.图1所示mRNA的右侧为3'端
C.图2中tRNA所携带的氨基酸为精氨酸
D.反密码子与终止密码子互补配对是肽链终止延伸的信号
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】图示为翻译的过程,在细胞质中,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。
【详解】A、图1代表一个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,提高了蛋白质合成的效率,但并没有缩短合成一条肽链所需的时间,A错误;
B、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,而右边肽链较短,左边肽链较长,说明翻译的方向是从右到左,所以图1所示mRNA的右侧为5'端,B错误;
C、图2中tRNA上的反密码子为GCU,对应的密码子为CGA,所以其携带的氨基酸为精氨酸,C正确;
D、肽链终止延伸的信号并非反密码子与终止密码子的互补配对,而是终止密码子无法与任何tRNA的反密码子结合,从而触发终止过程,D错误。
故选C。
2.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)如图表示不同情况下真核细胞中可能发生的遗传信息的流动方向,①-⑥表示生理过程,下列叙述正确的是( )
A.图中生理过程发生在细胞核中的只有①②④
B.过程②发生时,RNA聚合酶认读DNA单链上的遗传密码
C.具有细胞周期的细胞可发生过程①②③
D.原核细胞中会发生过程⑤,也会发生过程④
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【分析】图中①~⑥依次表示DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制、翻译过程。
【详解】A、图中生理过程发生在细胞核中的只有①②,③翻译发生在核糖体上,A错误;
B、过程②转录发生时,RNA聚合酶认读DNA上的启动部位,B错误;
C、具有细胞周期的细胞发生分裂分化,可发生的过程有①②③,C正确;
D、原核细胞中不会发生过程⑤,不会发生过程④,D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·湖南长沙·期中)丙型肝炎病毒(HCV)是一种单链RNA病毒,下图为该病毒在人体肝细胞内增殖的过程示意图。据图分析下列叙述正确的是( )
A.①过程为逆转录过程,需要的原料为游离的核糖核苷酸
B.①②③过程均会发生碱基互补配对且配对方式相同
C.③过程为翻译过程,核糖体移动的方向为从左向右
D.图示过程遗传信息没有从DNA流向RNA,不遵循中心法则
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【分析】单链RNA病毒 根据他们的翻译意义可分为正译、负译和双译的RNA病毒,正译的RNA病毒与 mRNA 相似,可以直接被核糖体翻译出蛋白质;负译RNA病毒则需要 RNA聚合酶的作用,以自身为 模板合成 与自身互补的正译RNA,之后再以此RNA作为mRNA翻译蛋白质。
【详解】A、①是“+RNA合成-RNA”,属于RNA复制,而非逆转录(需以RNA为模板合成DNA),A错误;
B、①和②(RNA复制):配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C。 ③(翻译):mRNA与tRNA反密码子的配对同样遵循A-U、U-A、C-G、G-C。 三者配对方式完全相同,B正确;
C、据图分析多聚核糖体上肽链长短,判断核糖体移动方向为“从右向左”,C错误;
D、中心法则包括RNA复制(RNA→RNA)和翻译(RNA→蛋白质)。虽然HCV增殖不涉及DNA,但仍遵循中心法则,D错误。
故选B。
4.(24-25高一下·湖南长沙·期中)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶是糖原合成的关键酶。细菌糖原合成的平衡受到CsrA/B系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细菌glg 基因转录时,以DNA的一条链为模板
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时,核糖体沿glg mRNA的5'端向3'端移动
C.CsrB是CsrB基因的转录产物,抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上,有利于细菌糖原合成
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】转录主要发生在细胞核中,需要的条件:(1)模板:DNA的一条链;(2)原料:四种核糖核苷酸;(3)酶:RNA聚合酶;(4)能量(ATP)。
【详解】A、基因转录时,以DNA的一条链为转录模板,A正确;
B、基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5′ 端向3′ 端移动,B正确;
C、由题图可知,抑制 CsrB 基因转录会使 CsrB 的 RNA 减少,使 CsrA 更多地与 glg mRNA 结合形成不稳定构象,最终核糖核酸酶会降解 glg mRNA,而 glg 基因编码的 UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用,故抑制 CsrB 基因的转录能抑制细菌糖原合成,C错误;
D、由题图及C选项分析可知,若 CsrA 都结合到 CsrB 上,则 CsrA 没有与 gg mRNA 结合,从而使 glg mRNA 不被降解而正常进行,有利于细菌糖原的合成,D正确。
故选C。
5.(24-25高一下·湖南长沙·期中)下列有关基因的叙述,错误的是( )
A.转录是以基因为单位进行的
B.DNA分子上的每一个片段都是基因
C.DNA分子的结构发生改变,基因的结构不一定发生改变
D.真核细胞的核基因位于染色体上,在染色体上呈线性排列
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录、染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系
【分析】基因是有遗传效应的DNA片段,该片段中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息,决定了生物的某一性状。
【详解】A、遗传信息的表达(包括转录和翻译)是以基因为单位进行的,实质是对基因的表达,A正确;
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段,B错误;
C、DNA分子的非基因结构发生改变,不会引起基因结构变化,C正确;
D、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,D正确。
故选B。
6.(23-24高一下·湖南·期中)青蒿素是治疗疟疾的重要药物,其化学本质是一种萜类化合物。下图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程。青蒿素主要从黄花蒿的叶片表皮细胞中提取,但提取量很低,难以满足临床需求。研究发现,紫槐二烯合成酶基因(ADS)是青蒿素合成中关键酶的编码基因,紫穗槐-4,11-二烯的合成水平高低决定了青蒿素含量的高低,而这些基因表达受到AaERF1等转录因子激活。下列有关说法错误的是( )
A.促进ADS基因表达、抑制SQS基因表达可提高青蒿素的产量
B.转录因子可能调控RNA聚合酶与ADS基因前段序列的结合,进而影响转录过程
C.①②过程中,遗传信息能够准确传递依赖于完全相同的碱基互补配对方式
D.青蒿素主要从叶片细胞中提取,是因为并不是所有细胞都能发生①②过程
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】分析题图:①表示转录,②表示翻译。青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。
【详解】A、分析题图可知,促进ADS合成酶基因表达(导致紫穗槐-4,11-二烯生成增多)、抑制SQS基因表达(降低FPP转化成其他萜类化合物)可提高青蒿素的产量,A正确;
B、转录因子可以调控RNA聚合酶与基因编码区前段序列(启动子)的结合,进而影响转录过程,B正确;
C、①表示转录,②表示翻译,①②过程中,遗传信息能够准确传递依赖于碱基的互补配对,但是转录和翻译过程中的碱基互补配对方式不完全相同,C错误;
D、由于基因的选择性表达或有些植物细胞没有细胞核等原因,故不是所有细胞都能发生①②过程,D正确。
故选C。
7.(21-22高一下·湖南长沙·期中)如图为遗传信息传递的相关过程,下列说法错误的是( )
A.过程①为DNA复制,真核细胞中此过程主要发生在细胞核内
B.过程②为转录,此过程需要的原料为细胞质中游离的21种氨基酸
C.过程③为翻译,此过程需要的运载工具为tRNA
D.正常情况下人体中遗传信息的传递过程只有①②③
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展、遗传信息的翻译、遗传信息的转录、DNA分子的复制过程、特点及意义
【分析】中心法则是指细胞中遗传信息的传递规律,包括:DNA复制、转录、翻译、RNA逆转录、RNA复制。图中①是DNA复制,②是转录,③是翻译。
【详解】A、①是以DNA双链为模板,合成两个子代DNA,该过程是DNA复制。真核细胞的DNA主要在细胞核内,少数在线粒体或叶绿体内。A正确;
B、①是以DNA的一条链为模板,产物是一条单链,该过程是转录。转录需要4种核糖核苷酸作为原料。B错误;
C、③是一条单链和颗粒状结构(核糖体)结合,在颗粒状结构(核糖体)上产生链状物(肽链),该过程是翻译。需要tRNA将氨基酸运输到核糖体上。C正确;
D、正常情况下人体中,能分裂的细胞能发生①②③,不能分裂的细胞一般只能发生②③。RNA逆转录、RNA复制是RNA病毒感染宿主细胞后才会发生。D正确。
故选B。
8.(21-22高一下·湖南衡阳·期中)科学家利用一种单分子测序技术,探测到人类细胞中一类新型小分子RNA,并证实了哺乳动物细胞能通过直接复制RNA分子来合成RNA。下列关于RNA复制的说法正确的是( )
A.以单链RNA分子为模板直接复制合成的RNA与模板RNA并不相同
B.RNA复制和DNA复制过程都具有边解旋边复制、半保留复制特点
C.RNA复制过程与DNA复制过程遵循的碱基互补配对原则完全相同
D.RNA复制过程所需要模板、原料、能量和酶与DNA复制完全不同
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【分析】RNA一般为单链结构,其复制过程遵循碱基互补配原则,经过两次碱基互补配对,可得到与原RNA碱基序列相同的RNA。
【详解】A、以单链RNA分子为模板直接复制合成的RNA与模板RNA的碱基序列是互补的,A正确;
B、RNA一般为单链结构,其复制过程不需要通过解旋,也不具有半保留复制的特点,B错误;
C、RNA复制过程与DNA复制过程遵循的碱基互补配对原则不同,前者具有U与A之间的配对,C错误;
D、RNA复制与DNA复制均可以ATP作为直接能源物质,D错误。
故选A。
9.(21-22高一下·湖南·期中)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I),含有I的反密码子在与mRNA上的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法正确的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.在细胞核中密码子与反密码子之间的碱基通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,碱基之间由氢键连接
D.mRNA中的碱基改变一定不会造成所编码氨基酸的改变
【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】tRNA是由DNA经过转录形成的。其结构为单链,存在局部双链结构,含有氢键;其特点有专一性,即一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;能识别密码子并转运相应的氨基酸。
【详解】A、分析题图可知,含有CCI反密码子的tRNA转运甘氨酸,而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子(GGU、GGC、GGA)互补配对,即I与U、C、A均能配对,A正确;
B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则,碱基对之间通过氢键结合,但是发生在核糖体中,B错误;
C、由题图可知,tRNA分子是由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形,C错误;
D、由于密码子具有简并性,mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变,但是mRNA中碱基改变有时也会造成所编码的氨基酸改变,D错误。
故选A。
10.(20-21高一下·湖南常德·期中)关于如下图图示的说法,错误的是( )
A.图1所示过程相当于图3的⑥过程,主要发生于细胞核中
B.若图1的①中A占23%、U占25%,则DNA片段中A占24%
C.图2所示过程相当于图3的⑨过程,所需原料是氨基酸
D.正常情况下,图3中所有动、植物细胞中都可以发生的是⑤⑥⑦⑧过程
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、中心法则及其发展
【分析】分析图1:图1表示以DNA分子的一条链为模板合成RNA的转录过程;
分析图2:图2表示翻译过程,其中②为mRNA,④为肽链,③为核糖体;
分析图3:图3中⑤表示DNA的复制过程,⑥表示转录过程,⑦表示逆转录过程,⑧表示RNA分子的复制过程,⑨表示翻译过程。
【详解】A、据图分析,图1表示转录过程,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,相当于图3的⑥过程,主要发生于细胞核中,A正确;
B、图1的①代表RNA,在RNA 中,A占23%、U 占25%,则A+U=48%,由此可推知,DNA 片段中 A+T=48%,又因 A=T,所以,A=T=24%,B正确;
C、图2表示翻译过程,相当于图3的⑨过程,该过程以 mRNA为模板,氨基酸为原料,合成蛋白质,C正确;
D、正常情况下,图3中在动、植物细胞中都能发生的为⑥转录和⑨翻译,⑤DNA复制只发生在进行细胞分裂的细胞中,⑦逆转录和⑧RNA的复制过程只能发生在被 RNA 病毒感染的生物体细胞内,D错误。
故选D。
11.(21-22高一上·湖南长沙·期中)下列有关DNA复制、转录、翻译的叙述中,正确的是( )
A.DNA复制只以DNA分子的一条链为模板,所以称为半保留复制
B.转录需要以信使RNA为模板,以核糖核苷酸为原料
C.一段DNA含有600个碱基,由它控制合成的多肽链最多含氨基酸200个
D.三个过程的产物都不相同,但都进行了遗传信息的传递
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、中心法则及其发展
【分析】DNA复制:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的过程。
翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、DNA复制时以DNA分子的两条链分别为模板,形成的子代DNA分子含有一条原来的母链和一条新合成的子链,所以称为半保留复制,A错误;
B、转录需要以DNA分子的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,合成RNA,B错误;
C、一段DNA含有600个碱基,转录后形成的信使RNA含有300个碱基,由它控制合成的多肽链最多含氨基酸100个,C错误;
D、三个过程的产物都不相同,DNA复制的产物是产生2个DNA,转录的产物是RNA,翻译的产物是肽链,但三个过程都进行了遗传信息的传递,D正确。
故选D。
12.(19-20高一下·湖南邵阳·期中)下列关于真核生物的DNA复制、转录及翻译的叙述中,不正确的是( )
A.DNA复制、转录及翻译是“中心法则”的基本内容
B.DNA复制、转录及翻译的场所都是细胞核
C.DNA复制、转录的模板都是DNA,翻译的模板是mRNA
D.DNA复制时的差错不一定导致翻译的蛋白质改变
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】DNA复制、转录、翻译的比较
复制
转录
翻译
时间
细胞分裂间期(有丝分裂和减数第一次分裂)
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种游离的脱氧核苷酸
4种游离的核糖核苷酸
20种游离的氨基酸
条件
酶(解旋酶,DNA聚合酶等)、能量
酶(RNA聚合酶等)、能量
酶、ATP、tRNA
产物
2个双链DNA
一个单链RNA
多肽链
特点
半保留复制、边解旋边复制
边解旋边转录
一个mRNA上结合多个核糖体,各自合成一条肽链
碱基配对
A-T T-A C-G G-C
A-U T-A C-G G-C
A-U U-A C-G G-C
遗传信息传递
DNA----DNA
DNA-----mRNA
mRNA----蛋白质
意义
使遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞
表达遗传信息,使生物表现出各种性状
【详解】A、DNA复制、转录及翻译是“中心法则”的基本内容,逆转录和RNA的复制是对中心法则的补充,A正确;
B、DNA复制、转录的主要场所都是细胞核,翻译的场所是核糖体,B错误;
C、DNA复制、转录的模板都是DNA,翻译的模板是mRNA,C正确;
D、由于密码子的简并性等原因,DNA复制时的差错不一定导致翻译的蛋白质改变,D正确。
故选B。
13.(20-21高一下·湖南常德·期中)某细胞中有关物质合成如图所示,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是( )
A.用某药物抑制②过程,该细胞的有氧呼吸将受影响
B.物质Ⅱ是DNA,其中基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
C.①④为同一生理过程,需要解旋酶和RNA聚合酶
D.③⑤为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同
【答案】A
【知识点】基因分离定律的实质和应用、遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【解析】分析题图:图示含有细胞核和线粒体,为真核生物细胞中有关物质合成示意图,其中①为DNA的复制过程,②为转录过程,③为翻译过程,④为转录过程,⑤为翻译过程, Ⅰ为核膜,Ⅱ为环状DNA分子。
【详解】A、据图可知,细胞核DNA上的基因通过转录、翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞有氧呼吸,因此用某药物抑制②(转录)过程,该细胞有氧呼吸将受影响,A正确;
B、物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因,细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律,B错误;
C、①为DNA复制,需要解旋酶与DNA聚合酶,④为转录过程,需要RNA聚合酶,C错误;
D、③⑤均为翻译过程,由于翻译的模板mRNA不同,所用密码子的种类不一定相同,密码子的数量也不一定相同,D错误。
故选A。
14.(20-21高一下·湖南·期中)1966年克里克提出摆动学说,即有的tRNA反密码子的第3位碱基在与密码子的第3位碱基进行互补配对时是不严格的,有一定的自由度可以摆动,同时解释了次黄嘌呤(I)的配对方式。具体配对关系如下表所示。
密码子
C或U
G
U
A或G
A、U、C
反密码子
G
C
A
U
I
下列叙述正确的是( )
A.细胞中只有同时含有61种tRNA才能保证翻译的正常进行
B.摆动现象的存在降低了密码子中第三个碱基改变造成的影响
C.mRNA和tRNA进行碱基互补配对需要DNA聚合酶的作用
D.遗传信息可以从mRNA的密码子流向tRNA的反密码子
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,被称为一个密码子,tRNA上有三个和密码子互补的碱基为反密码子,密码子和反密码子配对决定翻译过程中氨基酸的排列顺序,反密码子的第三位有一定的自由度可以摆动则一个反密码子可能可以和多个密码子进行配对。
【详解】A、由于tRNA反密码子的第3位碱基在与密码子的第3位碱基进行互补配对时是不严格的,有一定的自由度可以摆动,说明细胞中的tRNA少于61种时也能保证翻译的正常进行,A错误;
B、摆动现象使得密码子中的第三个碱基即使发生改变也可能翻译出正确的氨基酸,降低了密码子中第三个碱基改变造成的影响,B正确;
C、DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,mRNA和tRNA进行碱基互补配对时不需要DNA聚合酶的催化,C错误;
D、遗传信息不能从mRNA的密码子流向tRNA的反密码子,D错误。
故选B。
15.(20-21高一下·湖南娄底·期中)下图是遗传信息的翻译过程示意图。某些氨基酸的部分密码子是:天冬酰胺AAU,亮氨酸UUA。下列叙述正确的是( )
A.图中核糖体从左向右移动 B.图中①为天冬酰胺
C.分子②的基本单位是脱氧核苷酸 D.图中所示物质中没有氢键
【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】图中为翻译过程,以mRNA为模板合成多肽链,该过程需要模板mRNA、原料氨基酸、酶、ATP、核糖体、tRNA。
【详解】A、翻译时,核糖体沿着mRNA移动,图中右侧的tRNA携带的氨基酸尚未与上一个tRNA携带的氨基酸脱水缩合连接在一起,可知核糖体从左向右移动,A正确;
B、密码子在mRNA上,图中①的密码子是UUA,为亮氨酸,B错误;
C、分子②是tRNA,其基本单位是核糖核苷酸,C错误;
D、图中tRNA自身进行折叠,形成部分双螺旋,含有氢键,D错误。
故选A。
16.(20-21高一下·湖南邵阳·期中)新冠病毒是RNA复制病毒。它能通过棘突蛋白与人体细胞表面的ACE2受体蛋白结合,锚定后入侵人体细胞并合成子代病毒。下列相关叙述正确的是( )
A.新冠病毒与ACE2受体结合后进入细胞的过程属于主动运输
B.新冠病毒入侵细胞后,可通过逆转录过程合成子代病毒的RNA
C.细胞内ACE2基因的表达包括转录和翻译两过程
D.亲代病毒的遗传信息可通过新合成的棘突蛋白传给子代病毒
【答案】C
【知识点】病毒结构、分类和增殖、胞吞和胞吐、基因的表达综合、新型冠状病毒及相关
【解析】病毒是一类没有细胞结构的简单的特殊生物,它们的结构基本相似,没有细胞结构,主要由蛋白质的外壳和内部的遗传物质组成。
【详解】A、新冠病毒是一种传染性极强的单链RNA病毒,其表面有囊膜和蛋白质,其中棘突蛋白可被细胞表面的ACE2受体识别,然后囊膜和细胞膜融合(生物膜具有一定的流动性),经胞吞进入人体细胞,该过程不属于主动运输,A错误;
B、新冠病毒是RNA复制病毒,侵入人体细胞后,新冠病毒脱去蛋白质外壳,释放出遗传物质,利用细胞内的细胞器,合成自己所需蛋白质和遗传物质,合成子代病毒,无逆转录过程,B错误;
C、细胞表面的ACE2是蛋白质,ACE2基因的表达包括转录和翻译两过程,C正确;
D、新冠病毒是RNA复制病毒,遗传物质是RNA,亲代病毒的遗传信息可通过RNA传给子代病毒,D错误。
故选C。
二、不定项选择题
17.(24-25高一下·湖南长沙·期中)破译遗传密码子可用如下步骤:①制备21种氨基酸混合溶液,每种混合溶液中分别含有一种用¹⁴C标记的氨基酸和其他20种不被标记的氨基酸,再分别添加多种tRNA,使其与相应氨基酸结合;②取某种三核苷酸分子(长度为3个碱基的RNA,如AGC、UCC、UGA等)溶液与核糖体混合,再加入①制备的各种混合溶液中;③用硝酸纤维膜过滤②中各组溶液,检测膜上是否出现放射性。下列叙述正确的有( )
A.实验中的三核苷酸分子上的三个碱基相当于mRNA中的某种密码子
B.步骤①中的氨基酸也可以用35S标记
C.推测氨基酸与tRNA的结合物可透过硝酸纤维膜,而二者的结合物与核糖体结合后则无法透过
D.每种三核苷酸分子经过实验,总能观察到其中一组硝酸纤维膜上具有放射性
【答案】AC
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】基因的表达指基因控制蛋白质合成的过程,包括转录和翻译,mRNA上相邻的3个碱基决定一个氨基酸,叫做密码子。
【详解】A、在反应体系中,三核苷酸分子充当翻译的模板(mRNA),三核苷酸分子上的三个碱基相当于mRNA中的某种密码子,A正确;
B、有的氨基酸含有S,有的不含,不能用35S标记,B错误;
C、用硝酸纤维膜过滤②中各组溶液,若氨基酸与tRNA的结合物不能透过硝酸纤维膜,那么在未与核糖体结合时就会在膜上检测到放射性,而实验是检测与核糖体结合后膜上是否有放射性,所以推测氨基酸与tRNA的结合物可透过硝酸纤维膜,而二者的结合物与核糖体结合后则无法透过,C正确;
D、存在终止密码子,终止密码子不决定氨基酸,当三核苷酸分子是终止密码子时,不会有相应的氨基酸 - tRNA复合物与核糖体结合,就观察不到硝酸纤维膜上具有放射性,D错误。
故选AC。
18.(24-25高一下·湖南长沙·期中)下图为某细菌中一个正在转录的RNA在3'端可自发形成一种茎环结构,导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U,容易与模板链分离,有利于转录产物的释放。下列说法错误的是( )
A.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A-T碱基对
B.图中的RNA聚合酶的移动方向是从右至左
C.图中转录结束后, mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成
D.转录产物释放的原因是核糖体读取茎环结构后的终止密码子
【答案】BCD
【知识点】遗传信息的转录、真核细胞与原核细胞
【分析】转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;翻译:翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、mRNA 中茎环结构后面是一串连续的碱基 U,根据碱基互补配对原则,基因中存在一段连续的 A-T碱基对,A正确;
B、RNA的3'端可自发形成一种茎环结构,说明 mRNA 左端为5'端,RNA 聚合酶的移动方向是从mRNA的5'端向3'端移动,即从左至右,B错误;
C、细菌无核膜,mRNA不会通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成,而是边转录边翻译,C错误;
D、转录产物释放的原因不是核糖体读取茎环结构后的终止密码子,而是连续的碱基U与DNA 模板链连续的碱基 A之间形成碱基对,A-U之间形成2个氢键,氨键较少,容易与模板链分离,D错误。
故选BCD。
19.(24-25高一下·湖南长沙·期中)ecDNA是常见于癌细胞染色体外的双链环状DNA.ecDNA比染色体DNA更加松散,其上的癌基因更易表达,从而促进肿瘤的发生。下列有关ecDNA 的叙述,错误的是( )
A.ecDNA分子没有游离的磷酸基团
B.ecDNA分子复制时,DNA聚合酶在模板链上移动的方向为5'→3'
C.ecDNA分子容易复制与表达,可能与其呈裸露状态易解旋有关
D.癌细胞中不存在ecDNA与蛋白质结合形成的复合物
【答案】BD
【知识点】基因的表达综合、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子的结构和特点
【分析】1、癌细胞的主要特征:失去接触抑制,能无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致细胞间的黏着性降低。
2、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G,其中A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键)。
3、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。
4、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】A、ecDNA是一种双链环状 DNA,ecDNA分子上不含游离的磷酸基团,A正确;
B、ecDNA分子复制时,母链碱基序列读取的方向为 3'-5',DNA聚合酶在模板链上移动的方向为3'-5',子链的合成方向为 5'→3',B错误;
C、ecDNA是染色体外的双链环状 DNA,呈裸露状态,易解旋,因而更易表达,C正确;
D、ecDNA上的基因复制和表达时,蛋白质类酶与该 DNA结合,D错误。
故选BD。
20.(23-24高一下·湖南·期中)甲、乙、丙表示细胞内进行的新陈代谢过程,据图分析下列表述合理的是( )
A.正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B.1、4、6、8过程均需要核糖核苷酸作为原料
C.正常人体内所有细胞均可进行1、2、3
D.艾滋病毒可以在宿主细胞内进行图丙所代表的过程
【答案】ABD
【知识点】中心法则及其发展
【分析】分析图示可知,1、8为转录过程,2、5、9为翻译过程,3、10为DNA分子复制,4、6为RNA复制, 7为逆转录过程。
【详解】A、正常人体细胞内不会进行4、6(RNA复制)以及7(逆转录)过程,A正确;
B、1和8均为转录,4和6均为RNA复制,转录与RNA复制的产物均为RNA,均需要核糖核苷酸作为原料,B正确;
C、高度分化的细胞如神经细胞不会分裂,无法进行DNA的复制,即3过程,同时人体中成熟红细胞既不能进行DNA复制,也无法进行转录,因此并非人体细胞内都可进行1、2、3,C错误;
D、艾滋病毒是逆转录病毒,可在宿主细胞内进行图丙(RNA逆转录、DNA复制、转录和翻译过程)的过程,D正确。
故选ABD。
21.(22-23高一下·湖南株洲·期中)如图是真核细胞中遗传信息表达过程的部分示意图。某些氨基酸的部分密码子(5′→3′)是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.该过程可发生在线粒体基质和细胞核中
B.图中结构②从右向左移动,一条mRNA上往往会相继结合多个核糖体
C.该过程中有氢键的形成和断裂
D.图中翻译方向为从右向左,所以①为异亮氨酸
【答案】BCD
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】据图分析,该过程表示翻译,①表示氨基酸,②表示核糖体,根据图中转运RNA的位置可判断,核糖体移动的方向是从右向左。
【详解】A、该过程表示翻译,能发生在线粒体中,但不能在细胞核中发生,A错误;
B、由图中转运RNA的位置可判断,核糖体移动的方向是从右向左,一条mRNA上往往会相继结合多个核糖体形成多聚核糖体,提高翻译效率,B正确;
C、翻译过程中,信使RNA与转运RNA会结合和断开,有氢键的形成和断裂,C正确;
D、翻译的方向为从右向左,图中①对应的密码子为AUU,即①为异亮氨酸,D正确。
故选BCD。
22.(21-22高一下·湖南·期中)如图为生物体内转运氨基酸m的tRNA,对此叙述错误的是( )
A.该tRNA中不存在碱基互补配对现象
B.氨基酸m的密码子是UUA
C.该tRNA还能识别并转运其他氨基酸
D.tRNA是由许多个核糖核苷酸构成的
【答案】ABC
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、结合图示可知,该tRNA部分区域为双链,因此存在碱基互补配对现象,A错误;
B、翻译的起始部位总是在mRNA 的5,端,即密码子的读取应从mRNA的5'端开始,图中3,端(连接着氨基酸的那端)开始的反密码子(AUU)与密码子互补配对,则密码子为AAU,即氨基酸m的密码子是AAU,B错误;
C、tRNA具有特异性,该tRNA只能识别并转运氨基酸m,不能转运其它氨基酸,C错误;
D、tRNA是RNA的一种,RNA为核糖核酸,是由许多个核糖核苷酸构成的,D正确。
故选ABC。
23.(21-22高一下·湖南·期中)如图所示为蓝细菌细胞中的生理过程,下列说法错误的是( )
A.蓝细菌细胞中基因边转录边翻译
B.图示表明两个核糖体共同完成一条肽链的合成
C.图中核糖体上的碱基配对方式有G—C、A—U
D.图中翻译过程可发生在附着在内质网上的核糖体上
【答案】BD
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录、真核细胞与原核细胞
【分析】基因控制蛋白质的合成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mRNA的过程,主要在细胞核中进行;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,发生在核糖体上。
【详解】A、原核细胞中基因边转录边翻译,而蓝细菌属于原核细胞,因此蓝细菌细胞中基因边转录边翻译,A正确;
B、图示表明两个核糖体完成两条肽链的合成,且由于模板相同,图示的两个核糖体上合成的多肽链的氨基酸顺序相同,B错误;
C、图中核糖体上的碱基配对发生在mRNA和tRNA之间,因此有G—C、A—U的配对方式,C正确;
D、蓝细菌为原核生物,其细胞中没有内质网,D错误。
故选BD。
24.(20-21高一下·湖南长沙·期中)图甲所示为基因表达过程,图乙为中心法则,下列叙述不正确的是( )
A.图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
B.图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程,需要多种酶参与
C.红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,故影响基因的转录过程
D.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
【答案】BCD
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、中心法则及其发展
【分析】分析甲图:图甲为原核生物基因表达过程。
分析乙图:图乙为中心法则,其中①表示DNA的自我复制过程;②表示转录形成RNA的过程;③表示翻译形成蛋白质的过程;④是RNA的自我复制;⑤表示逆转录过程;④⑤过程只能发生在被少数RNA病毒侵染的细胞中。
【详解】A、图乙中涉及碱基A与U配对的过程有②③④⑤,而①过程中涉及A与T配对,A正确;
B、图甲中,转录和翻译同时进行,属于原核生物的基因表达过程,而原核生物没有染色体,B错误;
C、红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,所以影响基因的翻译过程,C错误;
D、图乙中①是DNA复制、②是转录过程、③是翻译过程、④是RNA的复制,⑤是逆转录过程,图甲是基因控制蛋白质合成的过程,即转录和翻译,为图乙中的②③过程,D错误。
故选BCD。
25.(20-21高一下·湖南·期中)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来,全国人民同舟共济、众志成城,打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战。经研究,新冠病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.由图示可知,+RNA和-RNA上都含有决定氨基酸的密码子
B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数
C.抗生素类药物不能抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的参与
【答案】BC
【知识点】病毒结构、分类和增殖、中心法则及其发展、新型冠状病毒及相关
【解析】分析题图:图中①③为翻译过程,②④为RNA复制过程。
【详解】A、+RNA能指导蛋白质的合成,而-RNA不能,因此可判断+RNA上有决定氨基酸的密码子,而-RNA上没有,A错误;
B、过程②、④都要遵循碱基互补配对原则,过程②消耗的嘧啶核苷酸的数量与过程④消耗的嘌呤核苷酸的数量相等,B正确;
C、抗生素类药物主要作用于细菌,不能抑制病毒的增殖,C正确;
D、HIV是逆转录病毒,增殖过程需要逆转录酶的参与,不需要RNA复制酶的参与,D错误。
故选BC。
三、非选择题
26.(24-25高一下·湖南长沙·期中)心肌细胞因高度分化而不能增殖,基因ARC在心肌细胞中特异性表达,抑制其凋亡,以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA,如miR-223(链状)、HRCR(环状),如图。请结合图示回答问题:
(1)基因ARC与基因miR-223的本质区别是__________。过程①中,需要从细胞质进入细胞核的物质有__________(答出两种)。
(2)过程②中,最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序__________(填“相同”或“不同”)。产物除了合成的多肽外,还有__________。该过程除mRNA外,还需要tRNA的参与,其作用是____________。
(3)当心肌缺血、缺氧时,会引起基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与ARC的mRNA特定序列结合,形成核酸杂交分子1,使过程②因缺少__________而被抑制,最终导致__________合成减少甚至无法合成。
(4)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,据图分析其依据是___________。
【答案】(1) 碱基对的数目、排列顺序不同/脱氧核苷酸的排列顺序不同
RNA聚合酶、核糖核苷酸、ATP
(2) 相同 水/H2O 识别mRNA上的密码子并转运氨基酸
(3) 模板/mRNA ARC蛋白/凋亡抑制因子
(4)HRCR可竞争性结合miR-223,防止其与ARC基因转录出的mRNA结合,使ARC基因的表达增加,从而抑制心肌细胞的死亡
【知识点】遗传信息的翻译
【分析】题图分析:①过程是转录过程,以一条DNA链为模板,合成mRNA;②过程是翻译过程,以单链mRNA为模板,合成蛋白质。
【详解】(1)不同基因的差异体现在碱基对的数目和排列顺序不同。过程①为转录,是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,这过程需要细胞质进入细胞核的物质有RNA聚合酶、核糖核苷酸、ATP,合成RNA的过程会形成磷酸二酯键。
(2)由于模板相同,因而过程②最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序“相同”,翻译形成的多肽链过程中还会产生水。翻译过程中,tRNA识别mRNA上的密码子并转运氨基酸。
(3)当心肌缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与ARC的mRNA特定序列通过碱基互补配对原则结合形成核酸杂交分子1,进而抑制了基因ARC的表达,表现为使过程②因缺少模板(mRNA)而被抑制,从而ARC无法合成,最终无法抑制细胞凋亡,导致心力衰竭。
(4) 图中,HRCR通过与miR-223互补配对,吸附并清除miR-223,防止其与ARC基因转录出的mRNA结合,进而解除了miR-223对基因ARC表达的抑制作用,即细胞中凋亡抑制因子正常表达,即使ARC基因的表达增加进而抑制心肌细胞的死亡,因此,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物。
27.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)胰岛素是一种降血糖的蛋白类激素。下图是胰岛素基因控制合成胰岛素的过程。请回答下列问题:
(1)真核细胞中①过程发生的主要场所是_______。图中表示翻译过程的是_______(填序号),其需要的原料是_______。
(2)由图可知,决定丙氨酸的密码子和反密码子依次是_______(单选)。
A.CGA、GCU B.UGG、CGA
C.GCU、CGA D.CGA、UGG
(3)据图判断核糖体沿mRNA的移动方向是________(填“5′→3′”或“3′→5′”)。
(4)②形成的重要意义是_______。
【答案】(1) 细胞核 ② 氨基酸
(2)C
(3)5′→3′
(4)少量mRNA短时间内可以合成大量相同氨基酸序列的蛋白质
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】基因的表达:①转录:以DNA为模板,通过碱基互补配对原则,在RNA聚合酶的作用下合成mRNA;②翻译:以mRNA为模板,在核糖体的参与和酶的催化作用下,合成多肽链。
【详解】(1)图中①过程以DNA为模板形成RNA的过程,因此过程①表示转录过程,真核细胞中转录过程发生的主要场所是细胞核。图中的②以mRNA为模板,通过核糖体形成多肽的过程表示翻译过程,翻译需要的原料是氨基酸。
(2)结合图示分析,丙氨酸对应的mRNA上的是密码子GCU,tRNA上的是反密码子CGA,ABD错误,C正确。
故选C。
(3)据图,左边的肽链短,右边的长,判断核糖体是从左向右移动,即沿着mRNA移动的方向是5′→3′。
(4)②多聚核糖体形成的意义是少量mRNA短时间内可以合成大量相同氨基酸序列的蛋白质。
28.(24-25高一下·湖南长沙·期中)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的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,调控机制见图。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。
(1)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。
(2)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是______________________________________________________。
(3)编码P蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'-ATG-3',则该序列所对应的反密码子是______________(标明5'端和3端)。
(4)放射性心脏损伤可能导致酪氨酸酶活性降低从而使黑色素减少,头发变白,该实例体现出的基因控制性状的方式为_________________________________________。
(5)某一个体不同组织细胞的相同DNA进行转录时,启动的起始点_______(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)。
【答案】(1) RNA聚合 miRNA
(2)P蛋白能抑制细胞凋亡,miRNA表达量升高,与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡
(3)3'-UAC-5'
(4)基因通过控制酶的合成来影响细胞的代谢过程,进而控制生物体的性状
(5)不完全相同
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、细胞凋亡
【分析】结合题意分析题图可知,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】(1)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。
(2)根据题意分析,P蛋白能抑制细胞凋亡,当miRNA表达量升高时,大量的miRNA与P基因的mRNA结合,并将P基因的mRNA降解,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡。
(3)编码链的一段序列为5'-ATG-3',则模板连3'-TAC-5',mRNA5'-AUG-3',则该序列所对应的反密码子是3'-UAC-5'。
(4)射性心脏损伤可能导致酪氨酸酶活性降低从而使黑色素减少,头发变白,该实例体现出的基因控制性状的方式为基因通过控制酶的合成来影响细胞的代谢过程,进而控制生物体的性状。
(5)由于不同细胞的功能不同,细胞进行基因选择性表达,某一个体不同组织细胞的相同DNA进行转录时,启动的起始点不完全相同。
29.(24-25高一下·湖南长沙·期中)中心法则是遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则,遗传信息的转移包括核酸分子间的转移、核酸和蛋白质分子间的转移。如图表示某细胞内遗传信息的传递和表达过程。回答下列问题。
(1)请用示意图的形式表示该细胞内遗传信息的流动过程:___________。
(2)图中所示的酶3是___________,图中翻译发生的方向是___________(填“从左到右”或“从右到左”)。
(3)图中一条mRNA上结合多个核糖体,其生物学意义是___________。
(4)若该细胞是酵母菌,则图示过程发生的场所可能是___________。某DNA片段含2000个碱基对,若该片段全部作为模板转录,转录出的 mRNA中G+C所占的比例为38%,且模板链中的腺嘌呤占26% ,则非模板链中的腺嘌呤的数量为___________个。
【答案】(1)
(2) RNA聚合酶 从左到右
(3)少量mRNA分子能迅速合成大量的蛋白质
(4) 线粒体 720
【知识点】中心法则及其发展、遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【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)据图可知:图中显示该细胞内进行了DNA复制、转录的翻译,用示意图的形式表示为:
(2)据图可知,酶3能催化DNA的一条链合成RNA,即催化转录过程,因此酶3表示RNA聚合酶。翻译过程形成的长肽链的核糖体是先与mRNA 结合的,故根据翻译过程中形成的肽链长短可知,图中翻译发生的方向是从左到右。
(3)图中一条mRNA上结合多个核糖体,同时进行多条多肽链的合成,说明少量mRNA分子能迅速合成大量的蛋白质,从而提高翻译的效率。
(4)真核生物在细胞核内进行转录,核糖体上进行翻译过程,而图中转录和翻译同时进行,因此若该细胞为酵母菌,不会发生在细胞核。但线粒体中含有少量 DNA,因此图示过程发生的场所可能是线粒体。据题意可知,转录出的mRNA 中 G十C所占的比例为 38%,根据碱基互补配对原则可知,控制该 RNA合成的基因中模板链 G+C所占比例也为 38%,那么 A+T=1-38%=62%,模板链中的腺嘌呤占 26%,模板链中的胸腺嘧啶占36%,非模板链中腺嘌呤占比也为 36%,因此非模板链中的腺嘌呤的数量为2000×36%=720个。
30.(24-25高一下·湖南长沙·期中)如图表示某真核生物基因表达的部分过程,请回答下列问题:
(1)图中表示遗传信息的_______过程,④是________,此过程除图中所示条件外,还需要_______等。
(2)③表示_______,合成的主要场所是______。
(3)图中方框内的碱基应为______,对应的5应为_________(赖氨酸密码子为AAA,苯丙氨酸密码子为UUU)。
(4)核糖体的移动方向是_______(从左到右/从右到左)。
【答案】(1) 翻译 核糖体 酶和能量
(2) mRNA 细胞核
(3) UUU 赖氨酸
(4)从左到右
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】分析题图:图示为翻译过程,其中①是氨基酸,②为tRNA,③为mRNA,④为核糖体。
【详解】(1)图中核糖体上进行的是翻译过程,此过程需要的条件是模板、原料、运载工具、能量、酶等。
(2)③为mRNA,通过转录过程形成,主要在细胞核中合成。
(3)密码子存在于mRNA分子上,与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对,故图中方框内的碱基为UUU,对应的密码子为AAA,相应氨基酸是赖氨酸。
(4)根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知,核糖体的移动方向为从左到右。
31.(23-24高一下·湖南永州·期中)图甲、乙为在实验室条件下模拟细胞中某些生理活动的实验,图丙为一生理活动的模式图.据图回答问题:
(1)图中甲、乙实验模拟的过程分别是_______、_______。
(2)丙图所示过程在细胞内发生的主要场所是________。
(3)碱基①为________(写全称),碱基②为_________(写全称)。
(4)一种密码子决定_____种氨基酸,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有_______种.tRNA与mRNA碱基互补配对现象发生在真核细胞的________上。
(5)丙过程不可能发生在:_______。
A.神经细胞 B.肝细胞 C.牛成熟的红细胞 D.胰岛细胞
(6)假设丙图中的基因完成表达后合成的蛋白质中共有氨基酸50个,则该基因中的碱基数目至少有________个。
【答案】(1) 转录 翻译 (2)细胞核 (3) 尿嘧啶 胸腺嘧啶
(4) 1/一 61或者62 核糖体 (5)C (6)300
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】根据题意和图示分析可知:图示为实验室中进行的相关基因表达的模拟实验,甲试管中的DNA分子作为模板,原料是核糖核苷酸,合成的是RNA分子,可见其模拟的是转录过程;乙试管中mRNA分子作为模板,原理是氨基酸,合成的是蛋白质分子,可见其模拟的是翻译过程;图丙以DNA分子一条链作为模板,说明是转录过程。
【详解】(1)甲试管中的DNA分子作为模板,原料是核糖核苷酸,合成的是RNA分子,可见其模拟的是转录过程;乙试管中mRNA分子作为模板,原理是氨基酸,合成的是蛋白质分子,可见其模拟的是翻译过程。
(2)图丙以DNA分子一条链作为模板,说明是转录过程,在细胞内发生转录的主要场所是细胞核。
(3)根据碱基互补配对原则可知,碱基①为尿嘧啶,碱基②为胸腺嘧啶。
(4)一种密码子决定1种氨基酸,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有61种或者62种,tRNA与mRNA碱基互补配对现象(即翻译过程)发生在真核细胞的核糖体上。
(5)神经细胞、肝细胞、胰岛细胞都要蛋白质的合成过程,都会发生丙转录过程,牛成熟的红细胞没有蛋白质的合成过程,不可能发生丙转录过程,ABD错误,C正确。
故选C。
(6)假设丙图中的基因完成表达后合成的蛋白质中共有氨基酸50个,根据基因中的碱基数:mRNA中的碱基数:氨基酸数=6:3:1,则该基因中的碱基数目至少,50×6=300个。
32.(23-24高一下·湖南·期中)图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是______。图乙中决定缬氨酸的密码子是______。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链______(填“相同”或“不相同”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体______,进而阻止基因表达的______过程继续进行。
【答案】(1) 细胞核、线粒体 GUC
(2) 相同 就能迅速合成大量蛋白质(多肽链)
(3) 干扰tRNA识别密码子(阻止tRNA与mRNA的结合) 翻译
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】(1)由图可知,真菌细胞中转录发生的场所有细胞核和线粒体。①为DNA的复制过程,该过程需要解旋酶和DNA聚合酶等催化,决定氨基酸的密码子位于mRNA上,所以决定缬氨酸的密码子为GUC。
(2)过程③为翻译过程,该过程中一个mRNA上结合多个核糖体,所以不同核糖体最终合成的肽链相同,这样可以在短时间内合成大量多肽链,提高蛋白质的合成效率。
(3)RNA是转录的产物,miRNA是也是转录的产物,miRNA不参与蛋白质的编码,但是miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程。
33.(22-23高一下·湖南株洲·期中)胰岛素是一种蛋白质类激素,人体内胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,可以降低血糖。下面是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图,①②表示过程,据图回答:
(1)图中①______为过程,需要的酶是______,需要的原料是______。
(2)图中②为______过程。据图判断核糖体沿着mRNA移动的方向是______。(填写“从左向右”或者“从右向左”)
(3)决定丙氨酸的密码子是GCU,其反密码子______ ,是位于______上。
【答案】(1)转录 RNA聚合酶 核糖核苷酸
(2)翻译 从右向左
(3) CGA tRNA
【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】题图分析:图示为胰岛素基因表达过程,包括①转录和②翻译两个过程,转录以DNA的一条链为模板合成RNA,翻译以mRNA为模板,图中tRNA上携带的反密码子按3'→5'方向读写为CGA,密码子则按5'→3'读写为GCU。
【详解】(1)由图可知①是以DNA链为模板合成mRNA,为转录过程,需要RNA聚合酶,原料是4种核糖核苷酸。
(2)图中②是以mRNA为模板,合成肽链,为翻译过程,根据多聚核糖体上合成肽链的长短,可以判断,核糖体沿着mRNA移动的方向为“从右向左”。
(3)转运丙氨酸的反密码子为CGA(读写方向为:3'→5'),反密码子位于tRNA上,密码子则与之互补配对,为GCU,位于mRNA上。
34.(22-23高一下·湖南怀化·期中)下图1是Y基因表达的示意图,其中①、②表示过程;下图2是图1中过程②的局部放大,其中③、④表示物质,请据图回答:
(1)②过程的名称是______,①过程中需要______酶的参与。
(2)已知在密码子表中:ACU对应苏氨酸,UGU对应亮氨酸,ACA对应氨酸,UGA对应氨酸,请问④代表的tRNA上携带的氨基酸是?_____________。
(3)图1中②过程核糖体在mRNA上的移动方向是______(填“M→N”或“N→M”),
(4)在②中分别在不同的核糖体上最终合成的三条多肽链是否相同?____________(填“相同”或“不相同”);为什么? ___________。
【答案】(1)翻译 RNA聚合 (2)亮氨酸 (3)N→M
(4)相同 因为翻译这三条多肽链的模板是同一个mRNA,密码子相同,氨基酸序列也就相同,所以最终合成的三条多肽链相同
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】分析图1:图1为Y基因控制蛋白质合成的过程示意图,其中①表示转录过程;②表示翻译过程;图2表示翻译过程,其中④为tRNA运输的氨基酸。
【详解】(1)②过程是以mRNA为模板合成肽链的过程,为翻译过程;①过程为转录,需要RNA聚合酶的参与。
(2)④对应的反密码子为ACA,则其密码子为UGU,对应亮氨酸。
(3)根据翻译的肽链的长短可知,图1中②过程核糖体在mRNA上的移动方向是由N→M。
(4)由于在②中翻译这三条多肽链的模板是同一个mRNA,密码子相同,氨基酸序列也就相同,所以最终合成的三条多肽链相同。
35.(22-23高一下·湖南邵阳·期中)如图代表两个核酸分子的一部分,请根据下图回答问题:
(1)图中①________键,它将DNA分子中的甲、乙两链连接起来。DNA分子中,这种化学键只能分别在碱基A与T、G与C之间形成,从而形成了互补的碱基对。
(2)如果比较黄瓜、家鸡、狗的DNA分子,可以发现其组成碱基都是四种,但每种生物的DNA链上,碱基对的排列顺序不同。这种碱基对的序列形成了每种生物独特的__________________(填“遗传信息”或“遗传密码”)。
(3)若以甲链为模板合成丙链,甲链上的碱基序列就转变成丙链上碱基序列。这一过程叫 _______________(填“转录”或“翻译”)。该过程主要在细胞内的______________进行。该过程完成后,丙链上②处的碱基应为______________。
【答案】(1)氢 (2)遗传信息 (3) 转录 细胞核 U
【知识点】遗传信息的转录、DNA分子的结构和特点
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下。(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
【详解】(1)碱基对之间通过氢键连接,A和T之间有两个氢键,C和G之间有三个氢键。
(2)DNA分子种,碱基对的排列顺序构成了生物的遗传信息。
(3)以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程称为转录,通过转录使RNA携带了遗传信息。转录发生在存在DNA的部位,主要发生在细胞核中。以甲链为模板,在转录过程中如何碱基互补配对原则,A和U配对。
36.(21-22高一下·湖南·期中)Ⅰ.请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。
(1)填写图中序号③所示物质或结构的名称或简写:③_________。
(2)合成②的过程在遗传学上叫做_________。②进入细胞质后,与[ ]______结合起来,在④内发生的过程叫做________________。
(3)储存在___________分子中的遗传信息最终传递给_______分子,并通过代谢得以表达。
Ⅱ.中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。
(4)d所表示的过程是____________。
(5)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是___________。(用图中的字母回答)。
(6)烟草花叶病毒生物中,遗传信息的传递情况是___________(填字母)。
(7)在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是___________的统一体。
【答案】(1)tRNA/转运RNA (2) 转录 ④核糖体 翻译 (3) DNA 蛋白质
(4)逆转录 (5)c (6)ec (7)物质、能量和信息(答完整才给分)
【知识点】基因的表达综合、中心法则及其发展
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模版合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,称为翻译。
【详解】(1)①具有双螺旋结构,是DNA分子;②是转录来的单链分子,为RNA;③是搬运氨基酸的tRNA;④是翻译的场所核糖体。
(2)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,因此②是转录;mRNA作为翻译的模板,进入细胞质与核糖体结合;核糖体是翻译的场所,因此在④中进行的过程是翻译。
(3)DNA是细胞储存遗传信息的场所,通过转录将遗传信息传递给RNA;RNA最终将遗传信息传递给蛋白质,完成表达。
(4)结合示意图可知,a表示DNA复制;b表示以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,为转录;c表示RNA为模板合成蛋白质的过程,称为翻译;d表示以RNA为模板合成DNA的过程,称为逆转录。
(5)翻译的场所在核糖体,tRNA作为搬运氨基酸的工具,因此需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c(翻译)。
(6)烟草花叶病毒是自我复制类RNA病毒,RNA可以进行自我复制(过程e),RNA还可以作为翻译的模板合成病毒的蛋白质(过程c)。
(7)在遗传信息的流动过程中,需要物质,需要能量,最终才能表达出生命活动的承担者蛋白质,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。
37.(20-21高一下·湖南常德·期中)研究发现,肝脏肿瘤患者体内促进肿瘤血管生长的血管内皮生长因子(VEGF)和加速肿瘤细胞快速分裂的纺锤体驱动蛋白(KSP)这两种蛋白质过量表达。据美国媒体2010年8月24日报道,美国阿尔尼拉姆生物技术公司日前宣布他们找到了一种能够治愈所有癌症的新型药物,首批接受临床试验的19名晚期肝癌患者病情都有较大好转。药物ALN-VSP通过核糖核酸干扰(RNAi)疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质。下图表示人体细胞内合成蛋白质的过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,下图中①②③表示相关过程。请回答下列有关问题。
(1)①、②、③三图正在进行的生理过程分别是_______、__________、__________。对于小麦的叶肉细胞来说,能发生②过程的场所有_______。
(2)如果得到的某mRNA分子中尿嘧啶有28%,腺嘌呤有18%,以这个mRNA反转录合成的DNA分子中,鸟嘌呤的比例是__________。
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是________。已知甲硫氮酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是________。
(4)试推测药物ALN-VSP发挥作用影响的是______(填序号)过程。
(5)以下有关RNA的叙述中错误的是( )
A.RNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂
B.mRNA根据密码子依次将氨基酸连接成多肽
C.mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质
D.HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变
(6)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是___。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明___。
【答案】(1) DNA复制 转录 翻译 叶绿体、线粒体、细胞核
(2)27% (3) 由a到b 甲硫氨酸 (4)③ (5)B
(6)短时间内能合成较多的肽链 原核细胞中的转录和翻译是同时同地进行的
【知识点】基因的表达综合
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。成熟RNA是非编码RNA的最终基因表达产物,核糖体根据编码区中三联体的顺序,将氨基酸链接在一起形成多肽。
【详解】(1)①表示DNA复制;②表示转录(以DNA的一条链为模板合成mRNA);③表示翻译(以mRNA为模板合成蛋白质);小麦叶肉细胞有叶绿体,因此能发生②(转录)过程的场所是叶绿体、线粒体、细胞核。
(2)mRNA中A+U=18%+28%=46%,G+C=54%,根据碱基互补配对原则,DNA中A+T=46%,G+C=54%,而DNA中G=C=27%,因此鸟嘌呤(G)为27%。
(3)图中③上结合多个核糖体在翻译,核糖体上多肽链的长短可以看出翻译的方向为a→b;tRNA上反密码子能与mRNA上密码子配对,现在某tRNA一端的三个碱基是UAC,对应的密码子为AUG,为甲硫氨酸。
(4)药物ALN-VSP通过核糖核酸干扰(RNAi)疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质,因此该药物影响的过程是③翻译。
(5)A、RNA是某些生物遗传信息的载体(RNA病毒)和催化剂(核酶),A正确;B、核糖体认读mRNA上的密码子,依据密码子的排序将氨基酸脱水缩合成多肽,B错误;C、mRNA是以DNA的一条链为模板合成的,是翻译的模板,可以把DNA的遗传信息传给蛋白质,C正确;D、RNA是HIV的遗传物质,HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变,D正确。故选B。
(6)多聚核糖体可以在短时间内能合成较多的肽链,提供翻译效率;DNA是转录的模板,在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,说明原核细胞中的转录和翻译是同时同地进行的。
38.(20-21高一下·湖南湘潭·期中)图示蛋白质合成的过程,请回答:
(1)蛋白质合成过程包括转录和翻译两个步骤,其中转录的场所是____________。
(2)转录的模板是[ ]________中的一条链。
(3)翻译的场所是[ ]________;翻译的模板是[ ]________;运载氨基酸的工具是[ ]_________;翻译后的产物是________。(DNA、RNA、蛋白质)
【答案】(1)细胞核
(2)④DNA
(3) ②核糖体 ③mRNA ①tRNA 蛋白质
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】1、转录过程是以DNA的一条链为模板,以四种游离的核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则形成RNA的过程,真核细胞的转录过程主要发生在细胞核中;翻译过程是以mRNA为模板,以20种氨基酸为原料,在核糖体上形成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。
2、由题图可知,①是翻译过程运输氨基酸的工具tRNA,②是翻译的场所核糖体,③是翻译的模板mRNA,④是DNA,A、B是DNA的两条单链。
【详解】(1)蛋白质合成过程包括转录和翻译两个步骤,图中所示转录的场所是细胞核。
(2)由题图可知,mRNA的碱基序列是AUCGCUUCUUUC,则按照碱基互补配对原则,转录该mRNA的A链DNA的一条单链的碱基序列是TAGCGAAGAAAG,故转录的模板是[④] 中的一条链——A链。
(3)翻译的场所是核糖体,即图中的②,模板是③mRNA,运载氨基酸的工具是①tRNA,翻译的产物是肽链(蛋白质)。
39.(19-20高一下·湖南邵阳·期中)请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。
(1)填写图中号码所示物质或结构的名称或简写:①______ ②______ ③______ ④_______
(2)图中恰好位于④内的三个氨基酸分别是(查密码子表)________。
(3)合成②的过程在遗传学上叫做___________。 ②进入细胞质后,与[ ]____结合起来,在④内发生的过程叫做_____。
(4)储存在___分子中的遗传信息最终传递给____分子,并通过代谢得以表达。
【答案】 DNA mRNA tRNA 核糖体 甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸 转录 ④核糖体 翻译 DNA 蛋白质
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】据图分析:图示为转录和翻译过程,其中①是DNA分子;②是mRNA,是翻译的模板;③是tRNA,能识别密码子并转运相应的氨基酸;④是核糖体,是翻译的场所。
【详解】(1)据图和分析可知:图中①②③④依次为DNA、mRNA、tRNA、核糖体。
(2)密码子是mRNA上三个相邻的碱基,图中恰好位于④内的三个氨基酸,其相对应的三个密码子分别是AUG、GCU、UCU,所以对应的氨基酸分别是甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸。
(3)以①DNA的一条链为模板合成②mRNA的过程在遗传学上叫做转录,②mRNA进入细胞质后,与[④]核糖体结合起来进行翻译过程,所以在④内发生的过程叫做翻译。
(4)如本图所示,储存在DNA分子中的遗传信息最终传递给蛋白质分子,并通过代谢得以表达。
40.(20-21高一下·湖南长沙·期中)下图1是Y基因表达的示意图,下图2是图1中过程②的局部放大,请据图回答:
(1)高度螺旋化的染色体上的Y基因由于①__________过程受阻而不能表达,该过程需要__________酶的参与。
(2)决定苏氨酸的密码子是__________。
(3)图1中②过程核糖体在mRNA上的移动方向是__________(填“M→N”或“N→M”),在②中不同的核糖体上合成的多肽链是否相同?__________(填“相同”或“不相同”)。
【答案】转录 RNA聚合 ACU N→M 相同
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【解析】分析题图:图1的①遗传信息由DNA流向mRNA,表示转录;②过程遗传信息由mRNA流向多肽链,表示翻译,图中的翻译过程涉及多聚核糖体。图2表示一个核糖体上的翻译过程。
【详解】(1)高度螺旋仳的染色体上的基因由于无法解开双螺旋结构而阻止了①转录过程,该过程还需要RNA聚合酶的参与。
(2)密码子在mRNA上,所以决定苏氨酸的密码子是ACU。
(3)从图1中②过程核糖体上多肽链的长短可判断,核糖体在mRNA上的移动方向是N→M。在②中由于模板链mRNA是一样的,故不同的核糖体上合成的多肽链相同。
【点睛】1、反密码子由tRNA的长臂(即携带氨基酸端)往短臂的方向读取,密码子与反密码子互补配对。
2、多聚核糖体中核糖体移动方向根据核糖体上多肽链的长短可判断,肽链越长,越接近终止密码子。
41.(20-21高一下·湖南·期中)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达,在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。研究发现,Bcl2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控,如图所示。回答下列问题:
(1)真核细胞中,mRNA合成的场所有______。A过程需要的酶是______。
(2)核糖体的组成成分主要是______。图中①可与多个核糖体结合形成多聚核糖体,意义是______。翻译结束后,图中形成的②完全相同,原因是______。
(3)请据图阐述MIR-15n基因可抑制Bcl2基因表达的机理:______。
【答案】细胞核、线粒体和叶绿体 RNA聚合酶 蛋白质和RNA
能显著提高翻译的效率 合成多肽链的模板相同 MIR-15a基因转录成的成熟miRNA能与Bc12基因转录成的mRNA结合,从而使Bc12基因的翻译过程无法正常进行
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【解析】1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:一是转录,转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;二是翻译,翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程;
2、分析题图:分析可知A过程表示转录,B过程表示翻译,①表示转录形成的信使RNA,②表示翻译形成的多肽,MIR-15a基因控制合成的miRNA,可与Bcl2形成基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程。
【详解】(1)真核细胞中,DNA分布在细胞核、线粒体和叶绿体中,故mRNA合成场所是细胞核、线粒体和叶绿体;A过程是转录,需要的酶是RNA聚合酶。
(2)核糖体的组成成分主要是蛋白质和rRNA,图中①为转录形成的信使RNA,可与多个核糖体结合形成多聚核糖体,意义是能显著提高翻译的效率,翻译结束后,图中形成的②完全相同,原因是合成多肽链的模板相同,为同一条mRNA。
(3)据图分析可知,miRNA调控Bcl2基因表达的机理是miRNA能与Bcl2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断Bcl2基因的翻译过程。
42.(20-21高一下·湖南娄底·期中)下图中甲~丙表示真核生物遗传信息的传递过程,其中①-⑤表示物质或结构。回答下列问题:
(1)图中甲过程是________________,发生的主要场所是______________。
(2)图中乙过程是____________,乙过程中发生的碱基配对方式除C-G、G-C、T-A外,还有___________。
(3)图中丙过程所需要的模板是_____________(填“mRNA”或“tRNA”)。
【答案】DNA复制 细胞核 转录 A-U mRNA
【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【分析】图中,过程甲为DNA复制,乙为转录,丙为翻译;①为DNA母链,②为DNA子链,③为mRNA,④为多肽链,⑤为核糖体。
【详解】(1)分析可知,图中甲过程以DNA为模板合成DNA,是DNA复制,发生的主要场所是细胞核。
(2)图中乙过程以DNA为模板合成RNA,是转录,乙过程中发生的碱基配对是DNA链上的碱基与RNA链上的碱基配对,方式除C-G、G-C、T-A外,还有A-U。
(3)图中丙过程是翻译过程,所需要的模板是mRNA。
43.(20-21高一下·湖南长沙·期中)如图表示遗传信息在细胞中的传递过程,①~④为分子。据图回答:
(1)在细胞核内,由分子①形成分子②的过程叫作______,催化该过程的酶为___________。
(2)②表示的分子是__________。它的一段碱基序列为—AUGGCU—,则其对应的DNA模板链的碱基序列是________________。
(3)在核糖体上由分子②形成分子④的过程叫作_____________,在此过程中需要③__________的参与。
【答案】转录 RNA聚合酶 mRNA -TACCGA- 翻译 tRNA
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译
【解析】1、题图表示转录和翻译过程,①表示DNA分子,②表示mRNA分子,③表示tRNA分子,④表示多肽。2、转录:以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在DNA解旋酶、RNA聚合酶等的作用下消耗能量,合成RNA的过程。3、翻译: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,消耗能量合成多肽链(蛋白质)的过程。
【详解】(1)在细胞核内,以①DNA分子的一条链为模板合成②RNA的过程叫作转录,催化该过程的酶为RNA聚合酶。
(2)②是mRNA,是翻译的模板。它的一段碱基序列为-AUGGCU-,根据碱基互补配对原则,其对应的DNA模板链的碱基序列是-TACCGA-。
(3)在核糖体上,以②RNA为模板合成④肽链的过程叫作翻译,在此过程中需要③tRNA的参与(tRNA的作用是转运氨基酸,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对,将相应的氨基酸运送到核糖体上,脱水缩合形成肽链)。
地 城
考点02
基因表达与性状
1、 单项选择题
1.(20-21高一下·湖南长沙·期中)如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述正确的是( )
A.①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,但发生在不同细胞中
B.基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律
C.生物体中一个基因只能决定一种性状
D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制蛋白质的结构,直接控制生物的性状
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因、蛋白质与性状的关系
【解析】1、基因控制性状的方式:(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,间接控制生物体的性状;(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。2、分析题图:①⑦是转录过程,②⑥是翻译过程,③是异常血红蛋白导致镰刀形细胞贫血症,④是正常血红蛋白形成正常红细胞,⑤是酶的催化作用。
【详解】A、基因控制蛋白质合成的过程叫基因的表达,包括转录和翻译过程。①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,由于基因的选择性表达,①②过程发生在红细胞中,⑥⑦过程发生在黑色素细胞中,A正确;
B、据图无法判断,基因 1 和基因 2 是否位于一条染色体上,因此无法判断它们的遗传是否遵循基因的自由组合定律,B错误;
C、基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,C错误;
D、⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,间接控制生物体的性状,D错误。
故选A。
2.(21-22高一下·湖南·期中)DNA分子中碱基上连接一个“-CH3”,称为DNA甲基化。下列说法正确的是( )
A.DNA甲基化导致基因中碱基序列发生改变
B.DNA甲基化修饰,抑制基因的表达,从而影响生物的性状
C.DNA甲基化过程仅发生在细胞核
D.DNA甲基化导致DNA聚合酶无法识别
【答案】B
【知识点】表观遗传
【分析】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。表观遗传形成的途径之一是分子内部分碱基甲基化,DNA甲基化是指在转移酶的作用下,甲基基团转移到DNA某些碱基上,因此甲基化的发生并没有改变基因或者碱基的序列,而是影响基因的表达,使生物的性状发生改变。
【详解】A、DNA甲基化不会导致基因中碱基序列发生改变,而是影响基因的表达,使生物的性状发生改变,A错误;
B、DNA甲基化修饰,抑制基因的表达,从而影响蛋白质的合成过程,影响生物的性状,B正确;
C、DNA甲基化过程发生在细胞核和细胞质中,C错误;
D、DNA甲基化导致RNA聚合酶无法识别,D错误。
故选B。
3.(21-22高一下·湖南长沙·期中)启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。启动子可被修饰,这种修饰通常不会影响启动子自身的碱基序列但可能会影响其功能。例如:真核细胞的启动子如果发生了甲基化修饰可使染色质高度螺旋化,凝缩成团。下列相关叙述正确的是( )
A.启动子可被RNA聚合酶特异性识别,说明启动子是DNA和蛋白质的复合体
B.启动子的甲基化可通过改变基因的碱基序列进而影响后代的表型
C.启动子的甲基化可通过影响基因的表达进而影响生物的性状
D.真核细胞的基因具有启动子,原核细胞的基因不具有启动子
【答案】C
【知识点】表观遗传
【分析】甲基化,是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程,可形成各种甲基化合物,或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内,甲基化是经酶催化的,这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸加工。
【详解】A、启动子是一段DNA序列,不含有蛋白质,A错误;
B、启动子的甲基化不影响启动子自身的碱基序列但可能会影响其功能,B错误;
C、启动子是用于DNA的转录,启动子的甲基化可影响DNA的转录来影响基因的表达进而影响生物的性状,C正确;
D、原核细胞的基因也具有启动子,D错误。
故选C。
4.(20-21高一下·湖南·期中)多组黄色小鼠()与黑色小鼠(aa)杂交,中小鼠表现出不同的体色,是介于黄色和黑色之间的一些过渡类型、经研究,不同体色小鼠的基因中碱基序列相同,但其上二核苷酸胞嘧啶(CpG)有不同程度的甲基化现象。甲基化程度越高,基因的表达受到的抑制越明显。下列推测错误的是( )
A.无法用孟德尔的遗传定律解释基因的甲基化现象
B.甲基化通过改变基因的碱基序列,从而影响生物性状
C.基因的甲基化程度越高,小鼠体色的颜色就越深
D.基因的甲基化可能阻止RNA聚合酶与该基因的结合
【答案】B
【知识点】表观遗传
【分析】基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期.基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
【详解】A、基因的甲基化现象不遵循孟德尔的遗传定律,A正确;
B、基因的甲基化没有改变基因的碱基序列,B错误;
C、基因的甲基化程度越高,基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体色的颜色就越深,C正确;
D、基因的甲基化可能阻止RNA聚合酶与该基因的结合,抑制基因的表达,D正确。
故选B。
5.(24-25高一下·湖南长沙·期中)下列关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是( )
A.基因都是有遗传效应的DNA片段
B.性染色体上基因控制的性状,在遗传时总是和性别相关联
C.相同环境下,表现型相同,基因型一定相同
D.受精时,雌雄配子之间的随机结合体现了自由组合定律的实质
【答案】B
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、基因的结构及功能、伴性遗传的遗传规律及应用、基因自由组合定律的实质和应用
【分析】1、同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因,叫等位基因。
2、杂合子自交,F1代显现出的性状叫做显性性状,F1代未显现出的性状叫做隐性性状。
【详解】A、对于细胞生物和DNA病毒的遗传物质都是DNA,则基因是有遗传效应的DNA片段。 然而,对于RNA病毒,其遗传物质是RNA,基因则是有遗传效应的RNA片段,并非都是DNA片段,A错误;
B、性染色体决定性别,其性染色体上基因控制的性状,在遗传时总是和性别相关联,B正确;
C、表现型是基因型和环境共同作用的结果。 在相同环境下,表现型相同,基因型不一定相同,例如在完全显性的情况下,AA和Aa两种不同的基因型,表现型相同,C错误;
D、自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 受精时雌雄配子之间的随机结合并不体现自由组合定律的实质,D错误。
故选B。
6.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)兔的毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定,黑色素分为黑色的真黑素和褐色的褐黑素两类,细胞中色素合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状
B.基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同
C.图中A、B基因的表达产物分别是A酶和B酶
D.图中信息表明基因与性状是——对应的关系
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】基因控制生物性状的两种方式:一是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;二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、据图可知,A、B、T基因分别控制不同酶的合成,不同酶控制不同反应的发生。因此,图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状,A正确;
BC、据图可知,A基因控制A酶合成,则a基因不能控制A酶合成,所以AA与Aa体现的毛色相同;T基因控制酪氨酸酶合成,则t基因不能控制酪氨酸酶合成,所以TT与Tt体现的毛色相同;综合以上分析,基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同,BC正确;
D、据图可知,A/a、B/b及T/t这三对基因都与兔的毛色有关,因此,图中信息表明,基因与性状不是一一对应的关系,D错误。
故选D。
7.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)珙桐有“植物界活化石”之称,是我国特有的世界著名观赏植物。珙桐遗传信息的传递和表达过程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.①②③过程都在细胞核中进行
B.①②过程中碱基配对方式相同
C.DNA甲基化会使①②过程的产物发生改变
D.珙桐成熟的叶肉细胞中不能进行①过程,但可进行②过程
【答案】D
【知识点】表观遗传、遗传信息的翻译、遗传信息的转录、DNA分子的复制过程、特点及意义
【分析】根据题意和图示分析可知:图①是DNA复制过程,图②是转录过程,在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的过程,图③是翻译过程,在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、图①是DNA复制过程,图②是转录过程,两者都主要在细胞核内进行,图③是翻译过程,是在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,A错误;
B、图①是DNA复制过程,碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C,②是转录过程,其碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,碱基配对方式不完全相同,B错误;
C、DNA甲基化会使②过程的产物发生改变:如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,但是DNA复制不会改变,C错误;
D、珙桐成熟的叶肉细胞属于分化的细胞,不能再分裂,不能进行①过程,但可进行②转录过程,D正确。
故选D。
8.(22-23高一下·湖南·期中)下列有关基因型、表型和环境的叙述,错误的是( )
A.高茎豌豆自交的子代出现的性状分离比,是基因自由组合的结果
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化可能是环境影响造成的
C.表型相同的个体,基因型不一定相同
D.“牝鸡司晨”现象表明性别受遗传物质和环境因素的共同影响
【答案】A
【知识点】性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因、孟德尔一对相对性状的杂交实验
【分析】基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
【详解】A、基因型决定表型,高茎豌豆自交的子代出现3:1的性状分离比,是由遗传因素决定的,基因分离定律的结果,A错误;
B、 某植物的表型发生了变化,这种变化不一 定是由基因型改变造成的,可能是环境改变引起的,某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化可能是环境影响造成的,B正确;
C、表型由基因型决定,还受环境影响,所以两株株高相同的豌豆,二者的基因型可能相同,也可能不相同,C正确;
D、牝鸡司晨”是指下过蛋的母鸡,变成有鲜艳羽毛会鸣啼的公鸡,该现象表明性别受遗传物质和环境因素共同影响,D正确;
故选A。
二、不定项选择题
9.(21-22高一下·湖南长沙·期中)下列关于基因表达与生物性状的关系说法正确的是( )
A.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
B.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C.细胞分化的本质就是不同细胞中的基因不同
D.生物体的性状是基因、基因表达产物、环境共同作用的结果
【答案】ABD
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系
【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】AB、基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,也可以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,AB正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,同一生物体不同细胞内的基因相同,C错误;
D、生物体的性状是基因、基因表达产物、环境共同作用的结果,D正确。
故选ABD。
10.(20-21高一下·湖南长沙·期中)下列关于基因、性状以及二者关系的叙述正确的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列,基因的前端有起始密码子,末端有终止密码子
B.基因能够通过复制实现遗传信息在亲代细胞和子代细胞之间的传递
C.生物的性状受基因控制同时受环境因素的影响
D.表现型相同的生物,基因型一定相同
【答案】BC
【知识点】基因的结构及功能、基因、蛋白质与性状的关系
【解析】基因的功能:储存、传递和表达遗传信息。基因中脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,基因通过复制实现遗传信息在亲代细胞和子代细胞之间的传递,基因通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。生物的性状受基因控制,也受环境条件的影响,表现型=基因型+环境。
【详解】A、基因在染色体上呈线性排列,基因的首端有启动子,尾端有终止子,密码子在mRNA上,A错误;
B、DNA复制是以亲代DNA分子的两条链为模板,通过碱基互补配对原则合成与模板链互补的子链,最后母链和对应的子链形成子代DNA分子。亲代DNA和复制形成的子代DNA分子具有相同的碱基序列,储存着相同的遗传信息。故基因能够通过复制实现遗传信息在亲代细胞和子代细胞之间的传递,,B正确;
C、生物的性状受基因控制,也受环境条件的影响,表现型=基因型+环境,C正确;
D、表型相同的生物,基因型不一定相同,如DD和Dd都表现为高茎豌豆,D错误。
故选BC。
11.(23-24高一下·湖南益阳·期中)下列关于遗传学的基本概念的叙述中不正确的是( )
A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子杂交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子
C.表现型相同的生物,遗传因子组成不一定相同
D.麂的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
【答案】ABD
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、性状与相对性状、纯合子与杂合子、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
【分析】1、相对性状是指同一生物的同种性状的不同表现类型,具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的性状是显性性状,不表现出的性状是隐性性状;
2、纯合子自交后代仍然是纯合子,不会发生性状分离,杂合子自交后代会发生性状分离,能产生纯合子和杂合子;
3、表现型是基因型和环境共同作用的结果。
【详解】A、性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的个体的现象,A错误;
B、纯合子杂交后代可能是杂合子,如AA×aa→Aa;杂合子自交后代也会出现纯合子,如Aa×Aa→AA、Aa、aa, B错误;
C、表现型是基因型和环境共同作用的结果,所以不同环境下,表现性状相同,遗传因子组成不一定相同,C正确;
D、麂的白毛与黑毛属于相对性状,狗的长毛和卷毛不属于相对性状,D错误。
故选ABD。
12.(24-25高一下·湖南长沙·期中)在人群中,有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致的,人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.缺乏酶⑤会导致人患白化病,缺乏酶③会导致人患尿黑酸症
B.苯丙酮尿症患者可通过摄取不含苯丙氨酸的食物来缓解症状
C.由图推测基因可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
D.控制上述6种酶的基因只存在于正常人的皮肤细胞中
【答案】ABC
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、人类遗传病的类型及实例
【分析】题图分析:图示为人体内苯丙氨酸的代谢途径图解,其中酶①可将苯丙氨酸转化为酪氨酸,酶②可将酪氨酸转化为尿黑酸,酶③将尿黑酸转化为乙酰乙酸,酶④将乙酰乙酸分解为二氧化碳和水,酶⑤可将酪氨酸转化为黑色素,酶⑥能将苯丙氨酸转化为苯丙酮酸。由此可见,基因通过控制酶的合成来控制新陈代谢,进而控制生物的性状。
【详解】A、结合题图:酪氨酸在酶⑤的催化下会生成黑色素,若缺乏酶⑤,人体细胞不能正常合成黑色素,会导致人患白化病;尿黑酸在酶③的催化下会分解成乙酰乙酸,进一步代谢出去,若缺乏酶③,会导致尿黑酸无法正常分解,会导致人患尿黑酸症,A正确;
B、苯丙酮尿症是由于人体内苯丙氨酸代谢途径中的酶缺陷,导致苯丙氨酸(人体必需的一种氨基酸)代谢异常,使苯丙氨酸不能转变成酪氨酸,导致苯丙氨酸及其代谢产物,从尿中大量排出,是一种先天性遗传代谢性疾病,据题图:苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸, 而在酶⑥的催化下生成苯丙酮酸,从尿中大量排出,故苯丙酮尿症患者可通过摄取不含苯丙氨酸的食物来缓解症状,减少苯丙酮酸的产生,B正确;
C、题图中苯丙氨酸可以通过一系列相应酶转化成相关物质从而表现出相应性状,即基因可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,C正确;
D、控制上述6种酶的基因存在于人体的几乎所有细胞中,因为人体细胞是由同一个受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的,有丝分裂产生的子细胞遗传物质不变,细胞分化过程中遗传物质也不发生改变,只是基因进行了选择性表达,D错误。
故选ABC。
三、非选择题
13.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)BDNF是中枢神经系统内的脑源性神经营养因子,其主要作用是影响神经的可塑性和认知功能,神经营养因子缺乏是引起抑郁症的重要因素。个体发育的不同阶段会产生不同的miRNA,miRNA-195是一种长链非编码RNA,该物质能和mRNA互补配对,从而导致互补的mRNA降解,BDNF基因的表达和调控过程如图1所示。回答下列问题:
(1)①过程表示___过程,人体细胞内发生该过程的场所可能有___。据图分析,miRNA-195通过影响BDNF基因的___过程来调控该基因的表达。
(2)过程③中多个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列___(填“相同”或“不相同”),原因是___。
(3)BDNF基因甲基化的过程如图2所示,该过程会导致机体出现抑郁症,试阐述其原因:___。
(4)试结合以上信息,提出一条避免机体出现抑郁症的有效策略:___。
【答案】(1)转录 细胞核和线粒体 翻译
(2)相同 翻译的模板链相同
(3)BDNF基因甲基化导致BDNF基因表达受阻,从而导致BDNF合成不足,引起抑郁症
(4)开发BDNF类似物作为药物(或抑制细胞内miRNA-195的产生)
【知识点】表观遗传、基因的表达综合、遗传信息的翻译、遗传信息的转录
【分析】表观遗传指DNA中碱基序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的变异,如DNA的甲基化。DNA的甲基化是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,抑制了基因表达,进而对表型产生影响。
【详解】(1)由图可知,过程①是合成单链RNA,故①过程表示转录,人体细胞内细胞核和线粒体中存在DNA,故发生转录的场所可能有细胞核和线粒体。据图分析,miRNA-195通过与BDNF基因的mRNA结合,从而抑制BDNF基因的翻译。
(2)过程③中多个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列相同,原因是翻译的模板链相同。
(3)BDNF基因甲基化的过程如图2所示,该过程会导致机体出现抑郁症,其原因是BDNF基因甲基化导致BDNF基因表达受阻,从而导致BDNF合成不足,引起抑郁症。
(4)由于BDNF基因表达受阻,导致BDNF合成不足会引起抑郁症,故可以开发BDNF类似物作为药物(或抑制细胞内miRNA-195的产生)来避免机体出现抑郁症。
14.(23-24高一下·湖南怀化·期中)根据如图回答问题:
(1)此图表示遗传信息的传递规律,在遗传学上称为_____法则。
(2)图中标号①表示_____过程;⑤表示_____过程。
(3)基因对性状的控制有两条途径:一是通过控制_____来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;二是通过控制_____直接控制生物体的性状。
【答案】(1)中心
(2) DNA复制 RNA复制
(3) 酶的合成 蛋白质的结构
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、中心法则及其发展
【分析】图中①代表DNA复制,②代表转录过程,③代表翻译过程,④代表逆转录过程,⑤代表RNA复制过程。
【详解】(1)中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程,也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程,这是所有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病毒等)和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程(某些致癌病毒)是对中心法则的补充和发展。此图表示遗传信息的传递规律,在遗传学上称为中心法则。
(2)图示为中心法则,其中①代表DNA复制,②代表转录过程,③代表翻译过程,④代表逆转录过程,⑤代表RNA复制过程。
(3)基因控制性状的途径分间接途径和直接途径。间接途径是基因通过控制酶的合成,来控制代谢过程,进而控制生物的性状;直接途径是基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物体的性状。
15.(24-25高一下·湖南长沙·期中)人视网膜上的视锥细胞有三种,分别对红、绿、蓝三种不同波长的光敏感。控制蓝色视锥细胞中视色素合成的基因(用A/a表示)如果发生突变,就可能导致蓝色视锥细胞功能异常,引发蓝色盲。红绿色盲由B/b基因控制。下图为两种色盲的遗传系谱图,回答下列问题(不考虑X、Y染色体同源区段)。
(1)蓝色盲的遗传方式是___________,判断的依据是___________。
(2)提取Ⅰ-3、I-4、II-7、II-8的 DNA,对红绿色盲、蓝色盲的相关基因1、2、3、4进行检测,DNA 凝胶电泳结果如下图。若个体在对应基因位置含有条带,说明该个体含有该基因,例如I-3含有基因2、3、4。则蓝色盲致病基因为基因___________,红绿色盲致病基因为基因___________。Ⅲ - 11与I-3条带相同的概率为___________。
(3)Ⅱ-6和Ⅱ-7再生育一个色盲后代的概率是___________。科研人员确定了蓝色盲相关基因(基因A)在染色体上的位置,并进行测序,结果如图2所示。据图分析,蓝色盲发生的原因是:___________。
【答案】(1) 常染色体显性遗传 1-1和I-2均患蓝色盲而Ⅱ-6正常,所以为显性遗传。若为伴X染色体显性遗传,Ⅱ-6会获得I-1的致病基因并患病,所以蓝色盲为常染色体显性遗传
(2) 1 3 1/2
(3) 5/8 蓝色盲基因A上决定Gln的一个碱基对发生了替换,导致决定 Gln的密码子变为终止密码子,翻译提前终止
【知识点】电泳鉴定、遗传信息的翻译、遗传系谱图中遗传方式的判定及应用、伴性遗传的遗传规律及应用
【分析】I-1和I-2均患蓝色盲,而Ⅱ-6是女孩且不患蓝色盲,可知蓝色盲为显性遗传病。若蓝色盲为伴X染色体显性,I-1患病则Ⅱ-6是女孩一定患病,不符合题意,因此蓝色盲是常染色体显性遗传病。
【详解】(1)I-1和I-2均患蓝色盲,而Ⅱ-6是女孩且不患蓝色盲,可知蓝色盲为显性遗传病。若蓝色盲为伴X染色体显性,I-1患病则Ⅱ-6是女孩一定患病,不符合题意,因此蓝色盲是常染色体显性遗传病。
(2)单独考虑蓝色盲,蓝色盲是常染色体显性遗传病,I-4患病,Ⅱ-9正常,故I-4为杂合子。单独考虑红绿色盲,由于I-3 和I-4正常而Ⅱ-8患病,所以红绿色盲为隐性遗传病。若红绿色盲为常染色体隐性遗传,则I-4为杂合子,则I-4四个基因都有,电泳结果应当为4个条带,结果只有3个。综合以上分析,红绿色盲为伴X染色体隐性遗传,则I-4蓝色盲基因为杂合子 Aa,红绿色盲基因为纯合子XBY,电泳结果为3个条带。则I-3基因型为aaXBXb,I-4基因型为 AaXBY,Ⅱ-8基因型为 AAXbY或AaXbY,但Ⅱ-8电泳结果为3个条带,所以Ⅱ-8基因型为 AaXbY。则Ⅱ-8不含基因B,基因2为B。I-3和I-4都含aXB,则基因4为a,I-3含有的另一个基因3就为b,则基因1为 A。则蓝色盲致病基因为基因1,红绿色盲致病基因为基因 3。由于Ⅱ-6正常,且生下Ⅲ-10惠红绿色盲,则Ⅱ-6基因型为 aaXBXb,Ⅱ-7患蓝色盲,则基因型为 AaXBY,Ⅲ-11 正常,基因型 aaX BXb或 aaXBXB。与I-3条带相同的概率为 1/2。
(3)由于Ⅱ-6正常,且生下III-10患红绿色盲,II-6基因型为 aaXBXb,Ⅱ-7患蓝色盲,则基因型为 AaXBY。Ⅱ-6和Ⅱ-7生育的子代关于蓝色盲的情况是:1/2患病、1/2 正常。单独考虑红绿色盲,Ⅱ-6和Ⅱ-7生育的子代关于红绿色盲的情况是:正常 3/4、患病 1/4。综合以上分析,Ⅱ-6和Ⅱ-7再生育一个色盲后代的概率可以用1—健康概率表示,后代健康概率为:1/2×3/4=3/8,则患色盲概率为 5/8。据图分析,蓝色盲基因A上决定 Gln的一个碱基对发生了替换,导致决定 Gln 的密码子 CAA 变为终止密码子 UAA,翻译提前终止。
16.(24-25高一下·湖南·期中)高盐胁迫是制约农业生产的重要环境问题。耐盐植物滨藜可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其机制如图。进一步探究发现,转录因子TSR1可激活耐盐相关基因NCL1编码转运蛋白C的表达,强化耐盐机制。为综合评估植物耐盐能力,科研团队对滨藜、柑橘及基因编辑改良后的新型耐盐柑橘(过表达TSR1)开展研究,部分数据如表。请结合图机制和表数据回答问题:
植物类型
NaCl浓度(mmol/L)
离子稳态指数
抗氧化酶活性(U/g)
滨藜
200
0.8
120
柑橘
200
1.5
80
改良柑橘
200
1.0
100
(注:离子稳态指数——反映细胞内Na+/K+比值;抗氧化酶活性——反映抗胁迫损伤能力)
(1)图中,Ca2+通过转运蛋白B进入细胞的方式是________。转运蛋白C借助H+浓度梯度将Na+运出细胞,该过程体现了细胞膜_______的功能。
(2)根据图中植物抗盐胁迫的机制,农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有:_______(答出一点即可)。
(3)根据题干及表滨藜、柑橘与改良柑橘的数据,推测过表达TSR1提升耐盐能力的可能原因:_______。
(4)有人提出,改良柑橘耐盐能力比柑橘高是因为改良柑橘根部细胞的细胞液浓度比柑橘根部细胞的细胞液浓度高。现提供蔗糖溶液,请利用质壁分离实验的方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路):_______。
【答案】(1) 协助扩散 控制物质进出
(2)适当增施钙肥/增加土壤Ca2+浓度
(3)过表达TSR1,增强基因NCL1编码转运蛋白C的表达,促进Na+运出细胞;降低离子稳态指数,提高抗氧化酶活性,降低胁迫损伤
(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取改良柑橘根部成熟区细胞和柑橘根部成熟区细胞进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
【知识点】质壁分离及其复原实验、基因、蛋白质与性状的关系、物质出入细胞的方式综合
【分析】H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量,属于主动运输;膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程,Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助,属于主动运输;在盐胁迫下,盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫,即顺浓度梯度进行,Na+进入细胞时需要载体蛋白协助,故其运输方式是协助扩散。
【详解】(1)因为图中显示Ca2+运输不需要能量,且需要转运蛋白B的协助,所以是协助扩散。转运蛋白C借助H+浓度梯度将Na+运出细胞,该过程体现了细胞膜的物质运输功能。
(2)据图1分析,在高盐胁迫下,胞外Ca2+直接抑制转运蛋白A,从而使进入胞内的Na+量减少;胞外Ca2+促进转运蛋白B将Ca2+转运入细胞内,促进转运蛋白C将Na+排到胞外,降低细胞内Na+浓度。农业上促进盐化土壤中耐盐植物增产可采取适当增施钙肥(或增加土壤Ca2+浓度)的措施。
(3)过表达TSR1,增强基因NCL1编码转运蛋白C的表达,离子稳态指数在改良型中更低,减少细胞内Na+的积累,从而维持细胞内离子平衡。改良型的抗氧化酶活性显著提高,清除细胞内的活性氧,减轻氧化损伤。从而提升耐盐能力。
(4)改良柑橘根部成熟区细胞的细胞液浓度比柑橘根部成熟区细胞的细胞液浓度高,实验设计时遵循对照原则和单一变量原则,利用质壁分离实验方法设计实验进行验证,可以通过设置一系列不同浓度的外界溶液,去培养各自的根细胞,观察比较每一浓度下发生质壁分离的情况,从而得出结论。
17.(23-24高一下·湖南·期中)蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王(2n=32)、雄蜂(n=16)、工蜂(2n=32)等个体组成。蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程中会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如下图所示,其中①~⑤代表过程,a~e代表细胞。请回答下列问题:
(1)②过程中,a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,a细胞中不会发生______。④过程中,与蜂王的体细胞有丝分裂后期相比,d细胞发生的染色体的相同变化是______。
(2)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a),且该等位基因位于常染色体上。一只白眼的雄蜂与正常眼蜂王杂交,部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼。则______性状受隐性基因控制,蜂王的基因型是______。
(3)以花粉、花蜜为食的蜜蜂幼虫将会发育成工蜂,幼虫发育成工蜂的机理如图所示。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王。
①Dnmt3基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制______来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
②科学研究发现蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,推测其机理是______。
【答案】(1) 同源染色体分离 着丝粒分裂(或姐妹染色单体分离)
(2) 正常眼 aa
(3) 酶的合成 蜂王浆可抑制Dnmt3基因表达出Dnmt3蛋白,使DNA甲基化程度降低
【知识点】表观遗传、基因、蛋白质与性状的关系、基因自由组合定律的实质和应用
【分析】蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,没有同源染色体;雌蜂是由受精卵发育而成的,含有同源染色体。蜜蜂的性别是 由染色体数目决定的,没有性染色体。
【详解】(1)由于雄蜂细胞内没有同源染色体,蜂王细胞内有同源染色体,所以a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,图中②过程中的a细胞不会发生同源染色体分离。蜂王体细胞有丝分裂后期发生着丝粒的分裂,d细胞中染色体数量加倍,也发生着丝粒的分裂。
(2)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a)。一只白眼的雄蜂与正常眼色蜂王杂交部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼,由于雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来,工蜂由受精卵发育而来,工蜂全是白眼,则说明白眼为显性性状,正常眼为隐性性状,蜂王的基因型为aa。
(3)①Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,所以Dnmt3基因控制生物性状的方式说明基因可以通过控制酶的合成,进而控制生物的性状。
②发育成工蜂的蜜蜂体内含有Dnmt3基因,该基因能表达出Dnmt3蛋白,能使DNA某些区域添加甲基基团,影响基因表达,使幼虫发育成工蜂。由题可知,若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王,而食用蜂王浆的幼虫也可以发育成蜂王,推测蜂王浆可抑制Dnmt3基因表达出Dnmt3蛋白,减少了DNA甲基化程度。
18.(23-24高一下·湖南邵阳·期中)豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性。将纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆杂交,产生的F1全是圆粒;然后让F1自交,获得的F2中圆粒∶皱粒≈3∶1(第一个实验);再将F1与皱粒豌豆杂交(第二个实验)。回答下列问题。
(1)上述实验中第一个实验是杂交实验,第二个实验是_____实验。
(2)观察第一个实验,由此提出的问题是_____。
(3)第二个实验得到的结果是_____。
(4)孟德尔研究分离定律使用的方法是_____;分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,_____的分离而分离,独立地随配子遗传给后代。
(5)某生物小组种植的纯种高茎豌豆,在自然状态下却出现了矮茎后代。为探究出现矮茎豌豆的原因,将这些矮茎豌豆在自然状态下种植,若是受环境影响表型改变,则其后代_____。
【答案】(1)测交
(2)为什么F2中出现性状分离且性状分离比为3:1
(3)圆粒:皱粒=1:1
(4) 假说—演绎法 等位基因随同源染色体
(5)全是高茎
【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、基因分离定律的实质和应用、孟德尔一对相对性状的杂交实验
【分析】分析题干:圆粒的基因型为RR、Rr,皱粒的基因型为rr。基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分开。
【详解】(1)将F1与皱粒豌豆(隐性个体)杂交属于测交,所以第二个实验是测交实验。
(2)观察第一个实验(然后让F1自交,获得的F2中圆粒∶皱粒≈3∶1),由此提出的问题是为什么F2中出现性状分离和3:1的性状分离比。
(3)将F1(Rr)与皱粒豌豆(rr)杂交,子代圆粒(Rr):皱粒(rr)=1:1。
(4)研究分离定律的方法是假说—演绎法,分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程等位基因会随同源染色体的分开而分离,独立地随配子遗传给后代。
(5)某生物小组种植的纯种高茎豌豆,在自然状态下却确出现了矮茎后代,为探究导致矮茎豌豆出现的原因,将矮茎种子在良好的环境条件下培养再自花传粉,若为环境影响,则其后代全为高茎;若为基因突变,则后代全为矮茎。
19.(20-21高一下·湖南长沙·期中)果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表一),现在用6只果蝇进行三组杂交实验(如表二),其中雄性亲本②④⑥在室温(20℃)长大,分析表格相关信息回答下列问题:
表一:
饲喂条件/基因型
AA
Aa
aa
室温(20℃)
正常翅
正常翅
残翅
低温(0℃)
残翅
残翅
残翅
表二:
组别
雌性亲本
雄性亲本
子代饲喂条件
子代表现及数量
I
①残翅
②残翅
低温(0℃)
全部残翅
II
③正常翅
④残翅
室温(20℃)
正常翅91残翅 89
III
⑤残翅
⑥正常翅
室温(20℃)
正常翅152残翅49
(1)亲代雌果蝇中____________(填表二中序号)一定是在低温(0℃)的条件下饲养的;亲代果蝇中③的基因型一定是__________________________。
(2)果蝇翅型的遗传说明了生物性状是________________________________________共同调控的。
(3)为确定亲本①的基因型,请完善某生物兴趣小组设计的实验思路并预测实验结果得出结论。将第I组的子代进行随机自由交配得F2,把F2幼体放在__________的条件下饲喂,观察统计F2表现型及比例。预测结果及结论是:
若F2_________________________________,则果蝇①的基因型为Aa;
若F2_________________________________,则果蝇①的基因型为AA;
若F2_________________________________,则果蝇①的基因型为aa。
(4)若第II组的亲本③与亲本④杂交,子代在室温(20℃)的条件下饲喂,子代只有两只果蝇成活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率是____________________。
【答案】 ⑤ Aa 基因与环境 室温(20℃) 正常翅与残翅的比例为7:9 正常翅与残翅的比例为3:1 全为残翅 3/4
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因、蛋白质与性状的关系
【分析】分析表一:果蝇的翅型由位于常染色体上的基因(A、a)决定。在室温条件下,基因型为A_的果蝇均表现为正常翅,而在低温条件下,果蝇的翅型均表现为残翅,这说明生物的性状是由基因和环境共同调控的。
分析表二:杂交Ⅱ后代正常翅:残翅=1:1,属于测交类型,说明亲本的基因型为Aa和aa;杂交组合Ⅲ中,在室温条件下,子代果蝇出现正常翅:残翅=3:1的性状分离比,说明亲本的基因型均为Aa。
【详解】(1)根据⑤残翅与⑥正常翅杂交,后代在室温条件下,子代果蝇出现正常翅:残翅=3:1的性状分离比,说明亲本的基因型均为Aa。因此亲代雌果蝇中⑤一定是在低温(0℃)的条件下饲养的。由于亲代果蝇中 ③是正常翅,与④残翅杂交后代正常翅:残翅=1:1,说明亲本为测交类型,所以其基因型一定是Aa。
(2)基因型Aa的个体在室温条件下表现为正常翅,而在低温条件下表现为残翅,说明生物性状是基因与环境共同调控的。
(3)亲代①为残翅,其子代又在低温条件下饲喂,所以无法直接判断其基因型,所以可能是AA、Aa、aa。可将实验组Ⅰ的子代进行自由交配,且把F2放在(20℃)的条件下饲喂,最后观察并统计子代翅型的表现型及比例。由于“雄性亲本均在室温(20℃)条件下饲喂”,因此②残翅的基因型为aa,若①残翅的基因型为Aa,则子代基因型和比例为Aa:aa=1:1,A配子1/4,a配子为3/4,故子二代中aa占3/4×3/4=9/16,则A_占1-9/16=7/16,把F2幼体放在室温(20℃)的条件下饲喂,表现型和比例为正常翅:残翅=7:9。若 ①的基因型为AA,则子一代基因型均为Aa,子一代自由交配得到的子二代为A-:aa=3:1,室温条件下培养后表现为正常翅与残翅的比例为3:1。若①的基因型为aa,则子一代基因型均为aa,子一代自由交配得到的子二代均为aa,室温条件下培养后均表现为残翅。
(4)若第Ⅱ组的亲本③Aa与亲本④aa杂交,子代在室温(20℃)的条件下饲喂,后代正常翅:残翅=1:1。如果子代只有两只果蝇成活,则都为正常翅的概率是1/2×1/2=1/4,出现残翅果蝇的概率是1-1/4=3/4。
20.(20-21高一下·湖南长沙·期中)以酒待客是我国的传统习俗,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸”;有的人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸”。乙醇进入人体后的代谢途径如下,请回答:
(1)“红脸”人体内只有乙醇脱氢酶(ADH),不含乙醛脱氢酶(ALDH),饮酒后乙醛含量相对较高,毛细血管扩张而引起脸红,由此说明基因可通过控制__________________,进而控制生物性状。
(2)如下图是有关喝酒“红脸”与“白脸”的部分遗传系谱图。已知I2和II9体内两种酶都不含,且都是纯合子,II7两种酶都含有。
①控制乙醇脱氢酶(ADH)的基因(A、a)与控制乙醛脱氢酶(ALDH)的基因(B、b)__________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律,其理由是____________________________________________。
②I1、I4个体基因型分别是____________、____________,II6与II7结婚后生出喝酒“红脸”儿子的概率______。
【答案】 酶的合成来控制代谢过程 遵循 两对基因分别位于4号和12号两对同源染色体上(两对基因独立遗传或两对基因在两对染色体上) Aabb AaBb 1/6
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因、蛋白质与性状的关系
【分析】根据题意和图示分析可知:若人体内缺乏乙醇脱氢酶,喝酒脸色基本不变但易醉,称为“白脸人”,基因型为aa_ _;缺乏乙醛脱氢酶,喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红,称为“红脸人”,基因型为A_B_;若上述两种酶都有,则乙醇能彻底氧化分解,就基本不会喝醉,基因型为A_bb,此种基因控制性状的方式为基因通过控制酶的合成进而控制代谢。
【详解】(1)题图显示:基因A控制乙醇脱氢酶(ADH)的合成,基因b控制乙醛脱氢酶(ALDH)的合成。“红脸”人体内只有乙醇脱氢酶(ADH),不含乙醛脱氢酶(ALDH),其体内产生的乙醛使毛细血管扩张而引起脸红,由此说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
(2)①基因的自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因在传宗接代中的传递规律。题图显示:A和a、B和b这两对基因分别位于4号和12号两对同源染色体上,因此遵循基因的自由组合定律。
②已知I2和II9体内两种酶都不含,且都是纯合子,所以I2和II9的基因型均为aaBB,在此基础上分析系谱图可知:“红脸”人II5为AaB_,“白脸”人II6为aaB_,因此“白脸”人I1的基因型是Aabb,进一步推知II6的基因型是aaBb,已知II7两种酶都含有,则II7为A_bb,而II9的基因型为aaBB,所以“红脸”人I3和I4的基因型均为AaBb,进而推知II7的基因型为AAbb和Aabb的概率依次是1/3和2/3,II6与II7结婚后生出喝酒“红脸”儿子的概率(1/3Aa+2/3×1/2Aa)×1/2Bb=1/6。
试卷第1页,共3页
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