专题04 基因的表达(5大猜想+真题实战)(期末复习专项训练)高一生物下学期人教版
2026-05-27
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3份
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65页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第4章 基因的表达 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.69 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 碱基诗人-小志老师 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58067243.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“5大猜想”系统整合基因表达全链条,从RNA结构到表观遗传,构建“过程-调控-应用”逻辑体系,强化生命观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|RNA与转录|12题(含不定项/填空)|基础辨析+过程图解+碱基计算|从RNA结构功能切入,衔接转录机制,体现结构与功能观|
|翻译|11题(含图表分析)|多聚核糖体模型+密码子推理|承接转录,聚焦翻译过程及效率,培养模型分析能力|
|中心法则|11题(含病毒增殖)|过程判断+药物作用机理|整合遗传信息传递路径,强化演绎推理|
|基因与性状|10题(含代谢途径)|代谢图解+性状调控分析|揭示基因通过酶/蛋白控制性状,体现因果关系|
|表观遗传|12题(含实验探究)|甲基化机制+表型分析|拓展基因表达调控,渗透进化与适应观|
内容正文:
专题04 基因的表达(5大猜想+真题实战)
5大猜想概览+真题实战
考点01 RNA的结构和功能、遗传信息的转录
考点02 遗传信息的翻译
考点03 中心法则
考点04 基因、蛋白质与性状的关系
考点05 表观遗传
真题实战·高分必刷
猜想1:RNA的结构和功能、遗传信息的转录
1.下列关于核酸的叙述,错误的是( )
A.RNA具有传递信息、催化反应、转运物质等功能
B.A、T、C、G、U 5种碱基最多可以组成8种脱氧核苷酸
C.核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的数量和排列顺序
D.念珠蓝细菌细胞内的DNA每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和一个碱基
【答案】B
【解析】 RNA具有传递信息(如mRNA传递遗传信息)、催化反应(某些酶是RNA)、转运物质(如tRNA转运氨基酸)等功能,A正确;由碱基A组成的核苷酸有2种(腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸)、由碱基G组成的核苷酸有2种(鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸)、由碱基T组成的核苷酸有1种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸)、由碱基U组成的核苷酸有1种(尿嘧啶核糖核苷酸)、由碱基C组成的核苷酸有2种(胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸),所以由碱基A、T、C、G、U组成的脱氧核苷酸种类共有4种,B错误;核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的数量和排列顺序,如DNA分子的多样性可表示为4n,n为碱基对数,C正确;双链DNA分子的绝大多数脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基,只有末端的脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基,念珠蓝细菌是原核生物,细胞内的DNA呈现环状,每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和一个碱基,D正确。
2.下列关于DNA和RNA的叙述,不合理的是( )
A.DNA双链中腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对
B.RNA中相邻两个碱基通过磷酸—核糖—磷酸相连接
C.DNA中磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成基本骨架
D.tRNA局部双链中腺嘌呤一定与尿嘧啶配对
【答案】B
【解析】 RNA中相邻两个碱基通过核糖—磷酸—核糖相连接,B不合理。
3.大肠杆菌的RNA聚合酶功能强大,可以自主解开双链DNA,并进行RNA的合成。合成出的RNA一端很快会与核糖体结合,合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图,请同学们进行评议。下列有关该图的评议,正确的是( )
A.RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5′端向3′端
B.RNA聚合酶结合的位置应该包含整个DNA的解链区
C.双链解开的区域应该在RNA合成结束后再恢复双螺旋
D.图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
【答案】B
【解析】 大肠杆菌的RNA聚合酶参与转录过程,转录时mRNA从5′端向3′端延伸,RNA聚合酶沿模板链移动的方向应是从3′端向5′端,A错误;
由题中信息可知,大肠杆菌的RNA聚合酶可以自主解开双链DNA并进行RNA的合成,故RNA聚合酶结合的位置应包含整个DNA的解链区,B正确;
合成好的一段RNA从DNA链上释放后,DNA上对应双链解开的区域即可恢复双螺旋,不需要等RNA全部合成结束后再恢复双螺旋,题图所绘制的RNA链5′端对应的DNA片段已恢复双螺旋结构,C错误;
核糖体结合到mRNA上的先后顺序不一样,先结合到mRNA上的核糖体合成的肽链最长,即越靠近转录区域的核糖体合成的肽链越长,题图所绘制的移动的3个核糖体上已合成的肽链长度无误,D错误。
4.如图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程示意图,有关叙述正确的是( )
A.图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右
B.图中RNA与a链碱基互补
C.图示RNADNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的T配对
D.DNA双螺旋解开需要解旋酶的参与,同时消耗能量
【答案】A
【解析】 依图示可知,RNA聚合酶的移动方向是从左向右,A正确;RNA与a链上碱基除U与T不同外,其他碱基相同,不能互补,B错误;图示RNADNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的U配对,C错误;RNA聚合酶本身具有解旋功能,转录不需要解旋酶的参与,D错误。
5.下列有关RNA的叙述,错误的是( )
A.核糖核苷酸是组成RNA的基本单位
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞质中没有mRNA
D.rRNA可与蛋白质结合
【答案】C
【解析】 核糖核苷酸是组成RNA的基本单位,A正确;同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生,B正确;mRNA合成后能通过核孔转移到细胞质中,所以细胞质中有mRNA,C错误;rRNA与蛋白质结合形成核糖体,D正确。
6.如图为三种RNA示意图,下列相关叙述错误的是( )
甲
乙 丙
A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则
B.三种RNA都可通过转录形成
C.甲中没有碱基对,但乙和丙中含有
D.甲可以传递遗传信息,但乙和丙不能
【答案】C
【解析】 RNA一般都是单链,甲和乙中都不含碱基对,丙中部分区段会发生碱基互补配对,含有碱基对,C错误。
7.RNA聚合酶在执行基因转录时类似高速行驶的汽车,以大约每秒50个核苷酸的速度合成RNA,当RNA聚合酶转录至终止序列时,需要从高速延伸的状态刹车,停止转录并释放RNA。下列相关说法错误的是( )
A.RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链,所以转录时不需要将DNA双链完全解开
B.一条染色体上的多个部位可同时启动转录过程,从而提高转录效率
C.在细胞周期中,mRNA的种类和含量基本没有变化
D.细胞中RNA的合成在细胞核和细胞质中均能发生
【答案】C
【解析】 RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链,所以转录时不需要将DNA双链完全解开,为边解旋边转录,A正确;一条染色体上含有多个基因,各基因可同步转录,即一条染色体上的多个部位可同时启动转录过程,从而提高转录效率,B正确;在细胞周期中,不同时期基因选择性表达,需要的酶和蛋白质不同,所以mRNA的种类和含量不断发生变化,C错误;细胞中RNA的合成主要发生在细胞核中,在细胞质的线粒体和叶绿体中也能发生,D正确。
8.(不定项)如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②可通过核膜上的转运蛋白运出细胞核
【答案】B
【解析】 由题图可知,①为转录的模板链,②为转录出的mRNA分子,①中的碱基A应与②中的碱基U互补配对,A错误;由题干可知,该图为转录过程图,则②为转录出的mRNA分子,RNA的基本组成单位是4种核糖核苷酸,因此②是以4种核糖核苷酸为原料合成的,B正确;参与转录过程的酶为RNA聚合酶,DNA聚合酶参与的是DNA复制过程,C错误;真核生物的②RNA只能通过核孔运出细胞核,D错误。
9.(不定项)如图为真核细胞内的转录过程示意图,①②表示两条多聚核苷酸链,下列叙述正确的是( )
A.①为DNA上的模板链,②链的左侧为5′端
B.②表示多聚脱氧核苷酸链
C.图中甲、乙两处圆圈内均代表腺嘌呤核糖核苷酸
D.细胞核和线粒体内均可发生该过程
答案 AD
解析 ①为DNA上的模板链,RNA聚合酶只能在3′端进行mRNA分子的延伸,故②链的右侧为3′端,左侧为5′端,A正确;②中含有U,表示多聚核糖核苷酸链,B错误;图中甲处圆圈内为腺嘌呤脱氧核苷酸,乙处为腺嘌呤核糖核苷酸,C错误。
10.某双链DNA中,G与C之和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它转录的mRNA中,U和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和18% B.34%和16%
C.16%和34% D.32%和18%
答案 B
解析 已知某双链DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的34%,则C=G=17%,A=T=50%-17%=33%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,即T1=32%、C1=18%,则该链上G1=34%-C1=16%,A1=1-32%-18%-16%=34%,根据碱基互补配对原则,则在它转录的mRNA中,U=A1=34%,C=G1=16%。
11.DNA的复制和转录是遗传信息传递的两个重要生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.两个过程均只发生在细胞分裂前的间期
B.两个过程均可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
C.两个过程均以DNA分子的两条链为模板合成其产物
D.两个过程所需要的原料相同
答案 B
解析 转录可发生在细胞整个生命活动中,A错误;细胞核中可以进行转录和DNA的复制,线粒体和叶绿体中含有DNA,也可以发生转录和DNA的复制过程,B正确;转录是在RNA聚合酶作用下,以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,C错误;DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸,转录所需要的原料是4种核糖核苷酸,D错误。
12.某些情况下,原核细胞的个别基因转录形成的mRNA分子未与DNA链分离,形成RNA-DNA杂交体,并与对应的脱氧核苷酸链共同构成R环结构(如图)。图中①②表示遗传信息传递过程。请回答下列问题:
(1)图中过程发生场所是细胞的____________,其中①过程是____________,以______________的方式进行,所需的酶2是____________。
(2)图中酶3是____________,据图推测mRNA的____________(填“左端”或“右端”)是3′端,除了mRNA外,②过程的产物还有____________________________________。
(3)①②过程都遵循____________原则,其中②过程的原料是__________________。
(4)如图所示的过程中,R环的形成会使①过程被迫停止,原因是_______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)拟核 DNA复制 半保留 解旋酶
(2)RNA聚合酶 右端 tRNA、rRNA (3)碱基互补配对 4种核糖核苷酸 (4)R环会阻碍解旋酶的解旋过程
解析 (1)图中过程发生在原核细胞中,场所为拟核;①过程为DNA复制,以DNA的两条链为模板,进行半保留复制,所需的酶2为解旋酶,解旋酶能破坏氢键,达到解旋的作用。(2)图中酶3催化mRNA的合成,为RNA聚合酶;mRNA合成方向为模板链的3′端→5′端,因此mRNA右端为3′端;②过程为转录,形成RNA,产物除mRNA外还有转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)。(3)①过程为DNA复制,②过程为转录,①②过程都遵循碱基互补配对原则;转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,RNA的基本单位为4种核糖核苷酸。(4)R环会阻碍解旋酶(酶2)的解旋过程,因此R环的形成会使①过程被迫停止。
猜想2:遗传信息的翻译
1.图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是( )
图1
图2
A.图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体
B.图1中乙的移动方向为从右向左
C.图1最终合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
D.图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
【答案】D
【解析】 图1中甲表示mRNA,乙为核糖体,每个核糖体上正在合成相同的多肽链;图2中丙为DNA,丁为RNA聚合酶,它的不断移动从而转录出多条相同的mRNA,每条mRNA单链上同时连接着多个核糖体,各自合成多肽链,A错误。根据图1中核糖体上延伸的肽链由短到长的顺序可推知,核糖体乙的移动方向是从左到右,B错误。图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板,因此最终合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同,C错误。图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,D正确。
2.如图所示为甲、乙两类细胞内遗传信息的传递过程,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞甲可表示大肠杆菌细胞内遗传信息的传递过程
B.细胞甲中多个核糖体共同完成一条肽链的翻译
C.细胞乙中①和②过程都有T—A碱基配对现象
D.细胞乙中核糖体从mRNA的3′端向5′端移动
【答案】A
【解析】 细胞甲中转录与翻译过程同时进行,是原核生物细胞,A正确;细胞甲中多个核糖体同时与一条mRNA结合,可以在短时间内大量合成相同的多条肽链,B错误;细胞乙中①为DNA转录成RNA过程,有T—A碱基配对现象,②为翻译过程,存在密码子与反密码子的配对,是RNA与RNA的配对,只含有U—A碱基配对现象,C错误;一条mRNA可同时结合多个核糖体,核糖体上合成的肽链越短说明翻译开始的越晚,细胞乙中核糖体从mRNA的5′端向3′端移动,D错误。
3.下图表示某细胞内发生的一系列生理变化,X表示某种酶。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.X为RNA聚合酶,该酶主要在细胞核中发挥作用
B.该图中最多含5种碱基、8种核苷酸
C.过程Ⅰ仅在细胞核内进行,过程Ⅱ仅在细胞质内进行,图中X和核糖体的移动方向相同
D.b部位发生的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C
【答案】C
【解析】 图中过程Ⅰ表示转录,其中a为DNA分子,b为DNA模板链,X为RNA聚合酶。转录主要在细胞核内进行,因此RNA聚合酶主要存在于细胞核,A正确。该图中含有DNA分子和RNA分子,因此最多含5种碱基(A、C、G、T、U)和8种核苷酸,B正确。过程Ⅰ为转录,主要在真核生物的细胞核内进行,图示转录和翻译过程同时进行,过程Ⅰ发生在拟核中;过程Ⅱ为翻译,在细胞质中的核糖体上进行,图示中X和核糖体的移动方向相同,C错误。b部位表示以DNA的一条链为模板形成mRNA的过程,发生的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C,D正确。
4.生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,这是因为该种水母细胞中的DNA上存在绿色荧光蛋白基因。实验表明,转入了水母的绿色荧光蛋白基因的小鼠,在紫外线的照射下,也能像水母一样发光。下列说法正确的是( )
A.该基因中4种碱基的排列顺序直接决定氨基酸的排列顺序
B.绿色荧光蛋白的合成需要密码子和反密码子的结合
C.转入绿色荧光蛋白基因的链球菌在紫外线的照射下一定能发光
D.该基因在水母和小鼠体内都能表达的原因是密码子具有简并性
【答案】B
【解析】 基因中4种碱基的排列顺序直接决定RNA中的碱基顺序,间接决定氨基酸的排列顺序,A错误;绿色荧光蛋白的合成需要经过转录和翻译过程,在翻译过程中密码子与反密码子结合,B正确;链球菌属于原核生物,其体内只有核糖体一种细胞器,合成的多肽链未经过内质网和高尔基体的加工,不一定具有生物活性,故转入绿色荧光蛋白基因的链球菌在紫外线的照射下可能不发光,C错误;该基因在水母和小鼠体内都能表达的原因是几乎所有的生物共用一套密码子,D错误。
5.如图为某生物细胞内发生的一系列生理变化,下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞可能是蓝细菌
B.X代表的是DNA聚合酶,可连接相邻两个核苷酸间的磷酸二酯键
C.过程Ⅰ中碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C
D.过程Ⅱ中核糖体沿mRNA从右向左移动
答案 B
解析 X代表的是RNA聚合酶,作用为解开DNA的双螺旋(断裂氢键)和连接相邻核糖核苷酸间的磷酸二酯键,B错误。
6.若细胞质中tRNA1(反密码子为3′AUG5′)可转运氨基酸a,tRNA2(反密码子为3′ACG5′)可转运氨基酸b,tRNA3(反密码子为3′CAU5′)可转运氨基酸c,tRNA4(反密码子为3′GCA5′)可转运氨基酸d,tRNA5(反密码子为3′UAC5′)可转运氨基酸e,tRNA6(反密码子为3′GUA5′)可转运氨基酸f。现以DNA中一条链5′-ACGTACATG-3′为模板,指导合成蛋白质。该蛋白质中氨基酸的排列(从左往右为肽链延伸的方向)可能是( )
A.f-c-d B.a-b-c
C.e-b-a D.b-e-a
答案 A
解析 以DNA中一条链5′-ACGTACATG-3′为模板转录出的mRNA的碱基序列是3′-UGCAUGUAC-5′,翻译时核糖体从mRNA的5′端向3′端移动,依次读取的密码子是5′CAU3′,5′GUA3′、5′CGU3′,tRNA上的反密码子依次为3′GUA5′、3′CAU5′、3′GCA5′,故氨基酸的排列顺序为f-c-d,A符合题意。
7.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(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【答案】B
【解析】 图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动,A错误;该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。
8.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,发生的场所是 ,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 ,通过 转移到细胞质中,穿过 层膜, (填“需要”或“不需要”)能量。
(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)图中的氨基酸共对应 个密码子。核糖体的移动方向是 。
解析:(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,在细胞核中合成,通过核孔转移到细胞质中的核糖体上,此过程穿过0层膜,需要消耗能量。(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)图中共有7个氨基酸,对应7个密码子。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。
答案:(1)翻译 核糖体 酶和能量
(2)mRNA 细胞核 核孔 0 需要
(3)UUU 赖氨酸 (4)7 从左到右
9.回答下列有关遗传信息传递和表达的问题:下图甲表示某DNA片段遗传信息的传递过程,a、b、c表示生理过程,①-⑥表示物质或结构,图乙⑦-⑪表示物质。
(1)图甲a过程的特点是__________。(答出一点即可)若图甲①中共有500个碱基对,其中腺嘌呤占20%,则a过程连续进行2次,共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸__________个。
(2)图甲中b过程称为__________,所需的酶为__________;
(3)图甲中c过程需要的RNA有rRNA、mRNA、__________(填数字序号)。色氨酸的密码子是__________
(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成,则②中至少含有__________个碱基。
(5)图乙一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体,这样的生物学意义是__________;图乙核糖体的移动方向为__________(填“右→左”或“左→右”),图中⑧⑨⑩⑪在图甲c过程完成后结构__________(填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1) 半保留复制 900
(2) 转录 RNA聚合酶
(3) ⑤ UGG
(4)240
(5) 少量mRNA可迅速合成大量蛋白质,提高翻译效率 右→左 相同
【分析】分析图甲:①是DNA,a表示DNA的自我复制过程,需要解旋酶和DNA聚合酶;②是DNA,b表示转录过程;④是核糖体,③是多肽链,⑤是tRNA,⑥是mRNA,c表示翻译过程。
分析题图乙:图示表示细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程,其中⑦是mRNA,⑧⑨⑩⑪都是脱水缩合形成的多肽链。
【解析】(1)据图可知,①是DNA,a表示DNA的自我复制过程,其特点是半保留复制、边解旋边复制、多起点双向复制。若图甲①中共有500个碱基对,其中腺嘌呤占20%,根据两个不互补配对的碱基占所有碱基的一半,A+G=50%,因此鸟嘌呤占50%-20%=30%,则一个DNA分子中鸟嘌呤有500×2×30%=300个,则a过程连续进行2次,共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(22-1)×300=900个。
(2)图甲中b过程表示转录过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,所需的酶有RNA聚合酶。
(3)图甲中c表示翻译过程,该过程需要的RNA是⑥mRNA(作为翻译的模板)、⑤tRNA(运载氨基酸)、rRNA(组成核糖体的重要成分)。根据c中运输游离氨基酸tRNA的位置,可知翻译的方向由左向右移动,且mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,这三个碱基称为密码子,因此决定色氨酸的密码子是UGG。
(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成,mRNA上的碱基个数有40×3=120个,基因含有双链,且基因中存在不翻译氨基酸的序列,故②中至少含有120×2=240个碱基。
(5)图乙所示翻译过程,模板是⑦mRNA,一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体,这样可利用少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率。根据⑧⑨⑩⑪肽链的长度分析可知,核糖体的移动方向是从右到左。由于模板mRNA相同,因此图中⑧⑨⑩⑪在图甲c过程完成后结构相同。
10.精神分裂症与脑源性神经营养因子(BDNF)有关,BDNF是由两条肽链构成,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生。下图1为BDNF基因的表达及调控过程。请回答下列问题:
(1)图1中,甲过程需要的关键酶是________。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27%,G占25%,则DNA片段中T所占的比例为________________。
(2)图1乙过程中用到的工具tRNA的功能是___________,若反密码子序列为5'-GCU-3',则密码子的序列为____________。
(3)由题可知,miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的______阶段。请根据题意提出一种治疗精神分裂症的思路:_________________。
(4)图2所示的是真核生物中普遍存在的mRNA “可变剪接”现象,图中①~⑥为某基因编码氨基酸的不同序列。下列对该现象的相关叙述正确的是_______(填序号)。
a.mRNA前体通过可变剪接产生不同的mRNA后再继续表达
b.该现象有利于增加氨基酸的多样性
c.该现象使得一个基因可以编码不同的蛋白产物
d.“可变剪接”依赖于mRNA前体断开的磷酸二酯键位置不同
e.该现象可以使同一组织在不同发育阶段表达出不同蛋白质
【答案】(1) RNA 聚合酶 24%
(2) 识别密码子并转运氨基酸(必须答到关键词“识别”、“转运”) 5′-AGC-3′(或3′-CGA-5′)
(3) 翻译 促进 BDNF 基因的翻译或抑制 miRNA-195 基因的转录
(4)acde
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是在细胞核内,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。
【解析】(1)甲过程由BDNF基因指导RNA的合成,为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化。mRNA是由DNA模板链转录形成的,mRNA中C占27%,G占25%,根据碱基互补配对原则,DNA模板链中C+G为25%+27%=52%,整个DNA分子中C+G也是52%,那么DNA分子中A+T为1-52%=48%,DNA分子中A=T,因此DNA片段中T所占的比例为48%÷2=24%。
(2)tRNA主要作用是在细胞翻译过程中起到识别密码子和转运氨基酸的功能。mRNA上的密码子与tRA上的反密码子能碱基互补配对,若反密码子序列为5'-GCU-3',根据碱基互补配对可知,则密码子的序列为3′-CGA-5′。
(3)由图1可知:miRNA-195基因转录出的miRNA-95与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对,因而阻止了相应的mRNA的翻译过程,即miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的翻译过程。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生,此提出一种治疗精神分裂症的思路:促进 BDNF 基因的翻译或抑制 miRNA-195 基因的转录。
(4)根据图示可知:
a、mRNA前体通过可变剪接产生不同的mRNA后再继续表达,这一过程可以产生多种蛋白质产物,a正确;
b、该现象有利于增加蛋白质的多样性,而非氨基酸的多样性,b错误;
c、“可变剪接”可以使得一个基因编码不同的蛋白产物,c正确;
d、“可变剪接”可以使得一个基因编码不同的蛋白产物,依赖于内含子的切除使mRNA前体断开的磷酸二酯键位置不同,d正确;
e、“可变剪接”现象可以使同一组织在不同发育阶段表达出不同的蛋白质,e正确。
故选acde。
11.基因对生命活动的控制过程是复杂而精巧的。下图为生物体中可能发生的相关生理过程示意图(字母表示相关物质,数字表示相关过程)。
(1)a与b的基本单位在组成上的区别是_____(回答两点)。
(2)若a中含有1000个碱基,其中含腺嘌呤200个,则a第五次复制,需要胞嘧啶脱氧核苷酸_____个。
(3)若b中A+U的比例占40%,其通过④产生a,则_____(填“能”或“不能”)确定a中A和T的比例,原因是_____。
(4)中心法则包括图中_____(填数字)过程。完成②过程时,参与的RNA包括_____。
【答案】(1)a含有脱氧核糖,b含有核糖;a特有胸腺嘧啶,b特有尿嘧啶
(2)4800
(3) 能 因为碱基互补配对原则,RNA中A和U的比例与逆转录得到的DNA每条链中A和T的比例是相同的
(4) ①②④ mRNA、tRNA、rRNA
【分析】分析题图,①为转录,②为翻译,③为多肽链盘曲折叠成蛋白质,④为逆转录。
【解析】(1)如图所示,图中a和b分别代表DNA和RNA,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸,故a与b的基本单位在组成上的区别是a含有脱氧核糖,b含有核糖;a特有胸腺嘧啶,b特有尿嘧啶。
(2)a是DNA,双链结构,碱基数为1000,根据碱基互补配对,A=T,G=C,腺嘌呤(A)总数为200,则T也为200。C+G=1000- (A+T) =1000-400 = 600,因此C=G=300。DNA复制是半保留复制,第n次复制需要的新合成的DNA分子数为2n-2n-1=2n−1。第五次复制需要的新合成的DNA分子数为 24=16。每个DNA分子含胞嘧啶(C)300个,因此需要胞嘧啶脱氧核苷酸:16×300=4800。
(3)若b中A+U的比例占40%,其通过④产生a,则能确定a中A和T的比例,原因是因为碱基互补配对原则,RNA中A和U的比例与逆转录得到的DNA每条链中A和T的比例是相同的。
(4)①为转录,②为翻译,③为多肽链盘曲折叠成蛋白质,④为逆转录,中心法则包括图中①②④。②为翻译,参与的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA。
猜想3:中心法则
1.“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,如图为某过程的示意图。
下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【答案】C
【解析】 图示为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,A错误;a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基,组成一个密码子,B错误;b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C正确;该过程为逆转录,遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
2.中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律。下列叙述错误的是( )
A.①②③三个过程可在根尖分生区细胞中发生
B.①②③分别表示DNA的复制、转录和翻译过程
C.④表示逆转录,某些病毒增殖时可发生该过程
D.④⑤是虚线,表示其在生物界可能不存在
【答案】D
【解析】 据题图分析可知,①表示DNA分子的复制过程,②表示转录过程,③表示翻译过程,根尖分生区细胞能进行有丝分裂,细胞分裂前的间期发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,基因的表达通过转录和翻译过程合成蛋白质,A、B正确;④表示逆转录,某些RNA病毒(如HIV病毒)增殖时可发生该过程,C正确;④逆转录过程和⑤RNA分子复制过程可发生在被某些病毒侵染的细胞中,D错误。
3.变形虫是遗传物质为DNA的单细胞生物,主要生活在清水池塘中,或在水流缓慢、藻类较多的浅水中,亦可寄生在其他生物体内。当变形虫寄生于其他生物体内时,其遗传信息传递过程可表示为下图中的( )
【答案】A
【解析】 变形虫是遗传物质为DNA的单细胞生物,其遗传信息的传递包括DNA的复制、转录和翻译过程,逆转录和RNA的复制发生在少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息传递过程中,A符合题意。
4.(不定项)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒(HCV)的三位科学家,HCV是一种单股正链RNA(+RNA)病毒,如图为丙型肝炎病毒在肝细胞中的增殖过程。下列叙述错误的是( )
A.过程①代表翻译,所需的原料和能量均来自肝细胞
B.通过②和③完成+RNA复制时,需RNA复制酶的催化
C.过程②所需的嘌呤比例与过程③所需的嘧啶比例不同
D.+RNA和-RNA可以随机与宿主细胞内的核糖体结合
【答案】CD
【解析】 图中①表示翻译,②表示以+RNA为模板合成-RNA,③表示以-RNA为模板合成+RNA。病毒进行翻译所需的原料和能量均来自宿主细胞(肝细胞),A正确;通过②和③完成+RNA复制时,合成的产物是RNA,该过程需RNA复制酶的催化,B正确;根据碱基互补配对原则可知,过程②所需的嘌呤比例与过程③所需的嘧啶比例相同,C错误;该病毒翻译的模板是+RNA,-RNA不能与宿主细胞内的核糖体结合,D错误。
5.下列关于中心法则的叙述,正确的是( )
A.肽链的合成一定以rRNA为模板,以氨基酸为原料
B.RNA的合成一定以RNA为模板,以核糖核苷酸为原料
C.DNA的合成一定以DNA为模板,以脱氧核苷酸为原料
D.中心法则揭示了遗传信息在生物大分子之间的传递过程
答案 D
解析 肽链的合成是以mRNA为模板的,A错误;RNA的合成可能以DNA或RNA为模板,B错误;DNA的合成可能以DNA或RNA为模板,C错误。
6.如图表示“中心法则”的内容,图中①~⑤分别表示相关过程。下列说法正确的是( )
A.人体造血干细胞中可以进行过程①②③
B.人体口腔上皮细胞内只能进行过程①②
C.乳酸菌可以发生过程①④
D.过程④和⑤需要的原料相同
答案 A
解析 人体造血干细胞可以进行①DNA复制、②转录和③翻译,A正确;人体口腔上皮细胞是高度分化的细胞,不能进行①DNA复制,B错误;乳酸菌的遗传物质是DNA,在乳酸菌中可以发生过程①②③,但不能进行过程④RNA复制,C错误;过程④RNA复制需要的原料是核糖核苷酸,过程⑤逆转录需要的原料是脱氧核苷酸,二者需要的原料不同,D错误。
7.某冠状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。下列说法正确的是( )
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.可利用抗生素类药物抑制该冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.该冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
答案 B
解析 由图示可知,+RNA上含有决定氨基酸的密码子,-RNA上不含决定氨基酸的密码子,A错误;过程②通过碱基互补配对得到-RNA,过程④再通过碱基互补配对得到+RNA,所以过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数,B正确;抗生素具有抑菌或杀菌作用,但对病毒通常不起作用,C错误;该冠状病毒增殖过程需要RNA复制酶,但HIV为逆转录病毒,其增殖过程需要逆转录酶,但不需要RNA复制酶,D错误。
8.结合图表进行分析,下列有关说法正确的是( )
抗菌药物
抗菌机理
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星
抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)
红霉素
能与核糖体结合
利福平
抑制RNA聚合酶的活性
A.环丙沙星和红霉素可分别抑制细菌的①和③过程
B.青霉素和利福平都能抑制DNA的复制
C.结核杆菌的④和⑤过程都发生在细胞质中
D.①~⑤过程可发生在人体健康细胞中
答案 A
解析 环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性,抑制DNA的解旋过程,从而抑制①DNA复制;红霉素能与核糖体结合,使mRNA不能与核糖体结合,从而抑制③翻译过程,A正确。青霉素抑制细菌细胞壁的合成,不影响DNA复制过程;利福平抑制RNA聚合酶的活性,因此会抑制细菌的转录和RNA复制,不会抑制DNA复制过程,B错误。结核杆菌中无④RNA的复制和⑤逆转录过程,C错误。分析题图中心法则的内容可知,在人体健康细胞中一般不发生④⑤过程,D错误。
9.下列有关中心法则的叙述,正确的是( )
A.HIV病毒可在病毒内自主合成逆转录酶
B.正常人体细胞中的RNA来源于过程②和③
C.②与③过程相比,特有的碱基配对方式是T-A
D.神经细胞中发生的遗传信息的传递过程有①②③
【答案】C
【解析】A、病毒没有细胞结构,不能独立进行生命活动,必须寄生在活细胞中,因此HIV病毒不能在病毒内自主合成逆转录酶,需在宿主细胞合成,A错误;
B、正常人体细胞中的 RNA 来源于过程②即转录,B错误;
C、图中②表示转录过程,其碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,③表示翻译过程,其碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,因此,与③相比②过程特有的碱基配对方式是T-A,C正确;
D、神经细胞是高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,因此细胞中核DNA不再进行DNA复制,能进行转录和翻译,即图中②③过程,D错误。
10.中心法则揭示了遗传信息传递的规律,下列相关叙述错误的是( )
A.过程①与过程③所需的模板、原料和酶相同
B.过程⑤所需要的RNA不一定由过程②合成
C.遵循碱基互补配对原则的过程有①②③④⑤
D.过程⑤中可有多个核糖体同时合成多条肽链
【答案】A
【分析】题图分析:①是DNA复制,②是转录,③是逆转录,④是RNA复制,⑤是翻译。
【解析】A、过程①为DNA复制,过程③为逆转录过程,二者的产物均为DNA,因此这两个过程需要的原料是相同的,但所需的模板和酶不同,A错误;
B、过程⑤为翻译,该过程所需要的RNA不一定由过程②转录合成,也可由过程④合成,B正确;
C、①是DNA复制,②是转录,③是逆转录,④是RNA复制,⑤是翻译,以上过程中均涉及碱基互补配对原则,C正确;
D、⑤是翻译,发生在核糖体上,该过程可有多个核糖体同时合成多条肽链,进而提高了蛋白质合成的效率,D正确。
11.脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA(+RNA)病毒(由RNA和蛋白质组成),能与人体口、咽和肠道等上皮细胞膜上的受体结合,整个病毒通过包膜的形式进入人体细胞。病毒进入人体细胞后的复制途径如图所示。回答下列问题:
(1)脊髓灰质炎病毒进入人体细胞的方式为 ,当病毒的+RNA进入宿主细胞后,开始合成RNA复制酶,该过程的场所是宿主细胞的 (填细胞器)。
(2)人体细胞中的RNA一般以单链的形式存在,当形成双链时,容易被细胞内的酶降解。科研人员发现,脊髓灰质炎病毒在宿主细胞内的增殖主要在囊泡内进行,推测原因可能是
。
(3)实验室常将人体癌细胞用作实验材料, (填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法,通过用脊髓灰质炎病毒侵染某癌细胞系来探究脊髓灰质炎病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质,其原因是 。
解析:(1)由题干信息“整个病毒通过包膜的形式进入人体细胞”可以推出,脊髓灰质炎病毒进入人体细胞的方式为胞吞。RNA复制酶(一种蛋白质)的合成场所是宿主细胞的核糖体。(2)脊髓灰质炎病毒复制时,+RNA与-RNA会形成双链结构,在囊泡内进行复制,可以避免被宿主细胞内的酶降解。(3)脊髓灰质炎病毒侵入人体癌细胞的方式是胞吞,病毒的蛋白质和RNA会一起进入人体癌细胞,导致无法确定放射性是来源于RNA还是蛋白质,与噬菌体侵染细菌(只有病毒的DNA进入细胞)不同。
答案:(1)胞吞 核糖体 (2)脊髓灰质炎病毒复制时,+RNA与-RNA会形成双链结构,在囊泡内进行复制,可以避免被宿主细胞内的酶降解 (3)不能 脊髓灰质炎病毒侵入人体癌细胞时,整个病毒(RNA和蛋白质)会一起进入人体癌细胞,无法确定放射性来源,无法区别RNA和蛋白质
猜想4:基因、蛋白质与性状的关系
1.豌豆的圆粒和皱粒是由R、r基因控制的一对相对性状,当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如下图所示。下列分析错误的是( )
A.R基因插入一段800个碱基对的DNA片段导致R基因被破坏
B.图示说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
C.过程①需RNA聚合酶参与,能发生A—U、C—G、T—A配对
D.参与过程②的mRNA上每三个相邻碱基都能决定一个氨基酸
【答案】D
【解析】 根据题意可知,当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因,该变异属于基因突变,A正确;图示表明,基因能够通过控制酶的合成,从而间接控制生物性状,B正确;①表示转录过程中,以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下合成RNA,该过程发生A—U、C—G、T—A碱基互补配对,C正确;mRNA上三个相邻的碱基构成一个密码子,共有64种,其中有3种终止密码子不能编码氨基酸,因此mRNA上三个相邻的碱基不都能决定一个氨基酸,D错误。
2.(不定项)如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
B.图中过程①需要RNA聚合酶的催化,过程②不需要tRNA的协助
C.过程④⑤的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同
D.过程①②③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
【答案】CD
【解析】 人体细胞由同一个受精卵增殖、分化而来,基因1和基因2可出现在同一细胞中,A错误;图中过程①为转录,需要RNA聚合酶的催化,过程②为翻译,需要tRNA的协助,B错误。
3.下列关于基因控制生物性状的叙述,错误的是( )
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,如白化病的发病机理
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,如豌豆的圆粒和皱粒的形成
C.基因中碱基排列顺序不发生改变也可能会导致生物体性状的改变
D.生物体的性状除了受基因控制外,还受环境的影响
【答案】B
【解析】 豌豆的圆粒和皱粒的形成,体现了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,B错误。
4.现代科学对皱粒豌豆形成的解释如下图,下列说法错误的是( )
A.皱粒豌豆是基因直接控制生物体性状的结果
B.皱粒豌豆中含有较多游离的蔗糖
C.淀粉分支酶活性降低不利于淀粉的合成
D.皱粒豌豆的形成可能是相关基因翻译过程异常所致
【答案】A
【解析】 编码淀粉分支酶的基因序列被打乱,导致豌豆淀粉分支酶异常,淀粉合成受阻,进而导致豌豆失水而皱缩,说明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,A错误;皱粒豌豆中淀粉分支酶异常,影响了蔗糖向淀粉的转化,故其游离的蔗糖较多,B正确;由题图可知,淀粉分支酶活性降低不利于淀粉的合成,C正确;当编码淀粉分支酶的相关基因翻译过程异常时,可能导致淀粉分支酶活性降低,进而形成皱粒豌豆,D正确。
5.豌豆种子有圆粒和皱粒两种,如图为圆粒种子形成机制的示意图,下列相关说法不正确的是( )
A.图中显示了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
B.当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,细胞内淀粉的含量会上升
C.皱粒种子中蔗糖含量相对更高,味道更甜美
D.图中①②过程中碱基互补配对的方式有差异
【答案】B
【解析】 当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,会导致淀粉分支酶异常,其活性大大降低,从而使细胞内淀粉的含量下降,B错误。
6.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。下列相关叙述不正确的是( )
A.图中3种基因通过控制酶的合成控制兔的毛色性状
B.图中A、B基因的表达产物分别是真黑素和褐黑素
C.基因型分别为ttAAbb和ttaaBB的兔毛色性状相同
D.TtAabb与TTAAbb个体毛色相同与酶的高效性有关
【答案】B
【解析】 据图可知,图中3种基因分别控制合成酪氨酸酶、A酶和B酶,说明图中3种基因通过控制酶的合成控制兔的毛色性状,是基因对性状的间接控制途径,A正确;图中A、B基因的表达产物分别是A酶、B酶,B错误;基因型分别为ttAAbb和ttaaBB的兔毛色性状相同,C正确;TtAabb与TTAAbb个体毛色相同,则Tt和TT效果相同,Aa和AA效果相同,与酶的高效性有关,D正确。
7.人的白化症状和皱粒豌豆的形成是受到相关基因调控的结果,下列关于基因、蛋白质和性状之间的关系的叙述,错误的是( )
A.基因通过控制相关蛋白质的合成控制生物体的性状,如囊性纤维化的发病机理
B.蛋白质通过行使特定的功能来控制生物体的性状
C.豌豆豆荚的饱满与豌豆种子的皱缩是一对相对性状
D.老年人头发变白和白化病患者头发变白的根本原因不同
【答案】C
【解析】 一种生物的同一性状的不同表现类型,叫作相对性状,豌豆豆荚的性状与豌豆种子的性状不是同一性状,所以豌豆豆荚的饱满与豌豆种子的皱缩不是一对相对性状,C错误。
8.(不定项)下图表示人体内部分基因对性状的控制过程。相关叙述正确的是( )
A.基因1和基因2存在于人体的所有细胞中且都表达
B.图中X1与X2的不同之处在于其核糖核苷酸的排列顺序
C.②和⑤过程产物不同的根本原因是其基因的碱基序列不同
D.图示过程表明基因能通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物体的性状
【答案】BCD
【分析】由图可知,①④表示转录,②⑤表示翻译,X表示mRNA。
【解析】A、人体所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成的,所以基因1和基因2存在于人体的几乎所有细胞中,但由于基因的选择性表达,基因1和2只在某些细胞中表达,A错误;
B、图中X1与X2是不同的 mRNA,mRNA是由DNA转录形成的,其不同之处在于核糖核苷酸的排列顺序,B正确;
C、②和⑤过程的产物分别是不同的蛋白质,蛋白质是由基因控制合成的,产物不同的根本原因是基因的碱基序列不同,C正确;
D、①②③过程中基因通过控制酪氨酸酶的合成来影响黑色素的形成,这表明基因能通过控制酶的合成间接控制生物体的性状,D正确。
9.牵牛花的颜色主要由花青素决定。下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图,相关分析正确的是( )
A.牵牛花颜色是由基因和环境共同决定的
B.牵牛花颜色与基因的关系是一一对应的
C.图中体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
D.若基因①不表达,则基因②和基因③也都不能表达
【答案】A
【解析】A、从图中可知,花青素的合成受基因①②③控制,同时花青素在酸性条件下显红色,在碱性条件下显蓝色,这表明牵牛花颜色不仅受基因控制,还受环境(pH 值)影响,是由基因和环境共同决定的,A 正确;
B、由图可见,牵牛花的颜色由基因①②③等多个基因共同控制,并非一一对应关系,B 错误;
C、图中基因①②③是通过控制酶 1、酶 2、酶 3 的合成来控制花青素的合成代谢过程,从而间接控制生物性状,而不是通过控制蛋白质的结构直接控制性状,C 错误;
D、基因①②③的表达具有相对独立性,基因①不表达,不影响基因②和基因③自身的表达调控,基因②和基因③仍可能表达,D 错误。
10.(不定项)某种大肠杆菌在有无色氨酸的条件下都能生存,该种大肠杆菌体内的色氨酸操纵子能控制色氨酸的合成,色氨酸操纵子由启动基因、操纵基因和结构基因构成。图1、2分别表示培养基中无色氨酸和有色氨酸时大肠杆菌体内色氨酸操纵子的表达情况。下列叙述错误的是( )
注:P为启动基因;O为操纵基因;结构基因(trpE、trpD、trpC、trpB、trpA)为编码色氨酸合成酶的有关基因;阻遏蛋白单独存在时没有活性。
A.该调节机制体现了微生物在利用环境资源和适应生存环境方面的灵活性
B.色氨酸阻止阻遏蛋白与操纵基因结合,从而导致色氨酸合成酶基因无法转录
C.该实例体现的基因对生物性状的控制途径与囊性纤维化对应的途径相同
D.该调节机制反映了基因与基因、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
【答案】BC
【解析】A、图1,当培养液中没有色氨酸时,阻遏蛋白不能阻止RNA聚合酶与启动子区域结合,色氨酸合成酶能被合成;图2,当培养液中有色氨酸时,阻遏蛋白与色氨酸结合,该复合物与基因中的某一区域结合,从而导致色氨酸合成酶不能合成。该调节机制体现了微生物在利用环境资源和适应生存环境方面的灵活性,A正确;
B、当培养液中有色氨酸时,阻遏蛋白与色氨酸结合,该复合物与基因中的某一区域结合,从而导致色氨酸合成酶不能合成,B错误;
C、色氨酸的合成需要色氨酸合成酶的催化,所以色氨酸的合成体现了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,囊性纤维病体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,二者的途径不同,C错误;
D、阻遏蛋白基因的表达产物阻遏蛋白可以与与色氨酸结合,该复合物与基因中的某一区域结合,从而导致色氨酸合成酶不能合成,该调节机制反映了基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,D正确。
猜想5:表观遗传
1.蜜蜂蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的。幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王,食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂。研究发现工蜂细胞中有近600个基因被甲基化了,而蜂王细胞中没有,下列有关叙述错误的是( )
A.DNA甲基化引起的表观遗传是不可以遗传的
B.蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化的酶起作用
C.甲基化的基因的碱基序列保持不变
D.以上实例说明生物的性状也会受到环境影响
【答案】A
【解析】 表观遗传是指DNA的碱基序列不发生变化,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型却发生了改变,如DNA的甲基化,A错误,C正确;结合题干“幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王,食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂,研究发现工蜂细胞中有近600个基因被甲基化了,而蜂王细胞中没有”推测蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化的酶起作用,B正确;据题干信息“幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王,食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂。”因此说明生物的性状也会受到环境影响,D正确。
2.纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,子一代小鼠却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,H基因上有一段特殊的碱基序列,该序列有多个位点可发生甲基化修饰(如图所示)。当没有发生甲基化时,H基因可正常表达,小鼠为黄色。反之,H基因表达就受到抑制,且发生甲基化的位点越多,基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息,下列叙述错误的是( )
A.纯种黄色体毛(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh
B.基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑)
C.甲基化修饰导致H基因的碱基的排列顺序发生改变,产生了不同的等位基因
D.此实验表明:基因型与表型之间,并不是简单的一一对应关系
【答案】C
【解析】 纯种黄色体毛(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh,A正确;基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑),B正确;据题干信息可知,甲基化修饰只是导致H基因的表达受到抑制,H基因的碱基的排列顺序没有发生改变,C错误;此实验表明:基因型与表型之间,并不是简单的一一对应关系,D正确。
3.(不定项)柳穿鱼和小鼠中都存在表观遗传现象,该现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。下列有关叙述正确的是( )
A.表观遗传可遗传,且其遗传遵循基因的分离定律
B.柳穿鱼花出现不同的形态结构是表观遗传导致基因选择性表达的结果
C.控制小鼠毛色的Avy基因甲基化程度越高,小鼠体毛的颜色越深
D.DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上,抑制基因表达
【答案】BC
【解析】 表观遗传可遗传,其遗传不遵循基因的分离定律,A错误;柳穿鱼花出现不同的形态结构是因为甲基化导致基因选择性表达,B正确;小鼠体毛的黄色由基因Avy控制,黑色由基因a控制,而甲基化会抑制Avy基因的表达,即基因Avy的甲基化程度越高,小鼠体毛的颜色就越深,C正确;在转录过程中,RNA聚合酶需结合到DNA双链的特定部位(启动子),使DNA解旋,DNA甲基化可能导致RNA聚合酶的结合受到影响,引起转录异常,D错误。
4.已知小鼠体毛的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,如图所示,A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控。P序列在形成精子时会去甲基化,在形成卵细胞时被甲基化。下列有关叙述正确的是( )
A.P序列被甲基化后相关的碱基序列发生改变,导致基因表达异常
B.小鼠配子形成过程中的甲基化和去甲基化是基因选择性表达的结果
C.该小鼠种群中的褐色鼠杂交,子代一定为褐色鼠
D.基因型为Aa的小鼠杂交,子代为褐色鼠的概率为1/4
【答案】B
【解析】 基因的甲基化主要抑制基因的转录过程,不影响DNA的碱基序列,A错误;P序列在形成精子时去甲基化,在形成卵细胞时被甲基化,该过程是基因选择性表达的结果,B正确;由题图分析可知,褐色鼠的基因型为Aa(A基因来自母本)或aa,若两只褐色鼠的基因型均为Aa,则杂交子代会出现灰色小鼠,C错误;基因型为Aa的小鼠杂交,产生的雌、雄配子基因型及比例均为A∶a=1∶1,但雌配子中A基因不能表达,故子代为褐色鼠的概率为1/2,D错误。
5.DNA甲基化会抑制相关基因的表达。在细胞分化过程中,细胞内的DNA甲基化水平会明显提高。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化不改变基因的碱基序列,故不能遗传给后代
B.细胞分化过程中,其形态、结构和生理功能均会发生改变
C.细胞可通过改变DNA的甲基化水平实现基因的选择性表达
D.受精卵中可能存在去甲基化酶,以降低DNA的甲基化水平
【答案】A
【解析】 DNA甲基化是表观遗传的一种,该过程不改变基因的碱基序列,但属于可遗传变异,能遗传给后代,A错误;细胞分化过程中,会发生基因的选择性表达,其形态、结构和生理功能均会发生改变,使细胞种类增多,功能趋向于专门化,B正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,甲基化可以调控基因的选择性表达,进而调控分化细胞的功能,C正确;酶具有专一性,受精卵中可能存在去甲基化酶,以降低DNA的甲基化水平,D正确。
6.研究发现,许多基因的上游富含CG重复序列,若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶,从而导致某些基因表达受抑制,如图所示。下列说法正确的是( )
A.胞嘧啶甲基化会改变DNA复制过程中碱基互补配对的方式
B.DNA的甲基化不改变基因的碱基序列,不能产生可遗传变异
C.胞嘧啶甲基化可能会阻碍DNA聚合酶与DNA结合,影响基因的转录
D.基因组成相同的同卵双胞胎表型的轻微差异可能与胞嘧啶甲基化有关
【答案】D
【解析】A、DNA复制过程中碱基互补配对的方式是固定的,即A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对。胞嘧啶甲基化只是在胞嘧啶上添加了甲基基团,并没有改变DNA复制过程中碱基互补配对的方式,A错误;
B、DNA的甲基化虽然不改变基因的碱基序列,但它可以影响基因的表达,并且这种甲基化状态可以在细胞分裂过程中被保留和传递,属于表观遗传变异,是可遗传变异的一种,B错误;
C、胞嘧啶甲基化可能会导致RNA聚合酶与DNA结合受阻,进而影响基因的转录过程,而不是DNA聚合酶。DNA聚合酶主要用于DNA复制过程,催化脱氧核苷酸聚合形成DNA链,C错误;
D、同卵双胞胎由同一个受精卵发育而来,基因组成相同。他们表型的轻微差异可能是由于在个体发育过程中,某些基因发生了胞嘧啶甲基化,导致基因表达情况不同,从而使表型出现差异,D正确。
7.甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.甲基化通过抑制翻译过程调控基因表达
B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
【答案】BC
【解析】A、观察可知,甲基化是发生在 mRNA 上,通过是影响 mRNA 的翻译或稳定性来调控基因表达,A 正确;
B、由图可知甲基化发生在 mRNA 上,mRNA 是核糖核苷酸链,不是脱氧核糖核苷酸链,B 错误;
C、从图中可以甲基化的 mRNA 会降解,而蛋白 Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达,说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进表达,C 错误;
D、表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起,若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应,D 正确。
8.细胞中控制PeG蛋白合成的基因发生突变,会使染色质结构变得松散,促细胞分裂蛋白基因过量表达,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列叙述错误的是( )
A.推测PeG蛋白对染色质的收缩起重要作用
B.PcG蛋白能抑制促细胞分裂蛋白基因表达
C.肿瘤细胞中PcG蛋白基因的碱基序列可能发生了改变
D.染色质结构变得松散不利于促细胞分裂蛋白基因的转录
【答案】D
【解析】A、PcG蛋白基因突变导致染色质结构松散,说明正常情况下PcG蛋白可能通过维持染色质紧密结构抑制基因表达,A正确;
B、题干指出PcG蛋白基因突变后促细胞分裂蛋白基因过量表达,表明PcG蛋白具有抑制该基因表达的作用,B正确;
C、细胞中控制PcG蛋白的基因发生突变,会导致细胞增殖失控形成肿瘤,则肿瘤细胞中PcG蛋白基因的碱基序列可能发了改变,C正确;
D、染色质结构松散时,DNA更易解旋,有利于RNA聚合酶结合启动转录,因此该状态会促进促细胞分裂蛋白基因的转录,D错误。
9. Schaaf-Yang综合征是一种罕见的单基因显性遗传病,由MAGEL2基因突变引起。若致病基因来自父亲,则子代患病;但若致病基因来自母亲,则致病基因会由于发生甲基化修饰而不表达,子代不患病。下列叙述错误的是( )
A.因甲基化修饰导致基因不表达的现象属于表观遗传
B.虽然某人是该病的患者,但其父母的表型可能均正常
C.某正常个体一定不会是MAGEL2致病基因的携带者
D.通过基因检测等手段能有效降低该病患儿出生的概率
【答案】C
【分析】Schaaf-Yang综合征为单基因显性遗传病,致病基因的父源或母源来源决定是否表达。
【解析】A、甲基化修饰导致基因不表达属于表观遗传,未改变DNA序列但影响基因表达,A正确;
B、若患者致病基因来自父亲,而父亲自身携带的致病基因可能为母源(被甲基化未表达),因此父亲表型可能正常;母亲若未携带致病基因,则父母表型均可能正常,B正确;
C、正常个体可能携带来自母源的致病基因(因母源基因甲基化不表达),因此可以是携带者,C错误;
D、基因检测可识别致病基因,帮助判断子代患病风险,从而降低患儿出生概率,D正确。
10.表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的过程中,下列叙述错误的是( )
A.表观遗传不是基因的脱氧核苷酸序列发生变化造成的
B.DNA甲基化使基因的转录过程受到抑制,影响细胞的分化
C.表观遗传现象遵循基因分离定律和基因自由组合定律
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达
【答案】C
【解析】A、表观遗传是指DNA的基因序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。因此表观遗传不是基因的脱氧核苷酸序列发生变化造成的,A正确;
B、细胞分化是基因选择性表达的结果,DNA甲基化使基因的转录过程受到抑制,从而影响细胞分化,B正确;
C、表观遗传更多地与环境有关,在遗传过程中不遵循基因分离定律和基因自由组合定律,C错误;
D、组蛋白的甲基化或乙酰化修饰会改变染色质结构,进而调控基因表达,属于表观遗传机制,D正确。
11.研究发现,喂食高脂饮食的肥胖小鼠可通过生殖细胞相关基因甲基化或精子富集miRNA(能与mRNA结合的一种单链RNA分子),将脂质积累信息传递给后代并导致肥胖。下列叙述错误的是( )
A.基因甲基化后其碱基序列改变导致表型发生变化
B.精子富集miRNA会使翻译过程因缺乏模板而受阻
C.基因甲基化后其转录过程受阻从而影响基因的表达
D.该研究为预防肥胖和开发治疗肥胖的新药物提供了思路
【答案】A
【解析】A、DNA甲基化是在不改变DNA碱基序列的情况下,对某些区域的DNA进行化学修饰,这种修饰可以影响基因的表达,A错误;
B、miRNA是一种单链RNA分子,参与转录后调控,可与mRNA结合,使翻译过程因缺乏模板而受阻,B正确;
C、基因甲基化这种修饰会影响RNA聚合酶与基因的结合等,进而使转录过程受阻,基因的表达包括转录和翻译,转录受阻就会影响基因的表达,C正确;
D、该研究揭示了高脂饮食导致肥胖并传递给后代的一种机制,基于此机制可以为预防肥胖和开发治疗肥胖的新药物提供思路,比如针对基因甲基化或miRNA相关途径进行干预等,D正确。
12.基因表达过程中存在着复杂的调控机制。下列有关基因表达与性状的关系叙述错误的是( )
A.不同生物细胞的形态、结构和功能往往不同,其根本原因 DNA 不同
B.人的身高是由多个基因决定的,同时后天的营养和体育锻炼对身高也有影响
C.吸烟可能会导致人体细胞DNA甲基化水平升高,但不会影响染色体上组蛋白
D.小鼠Aγ基因的部分碱基发生甲基化修饰,抑制基因的表达,进而对表型产生影响
【答案】C
【分析】基因对性状的控制:基因通过控制酶的合成控制代谢,进而间接控制生物性状。如白化病、豌豆的粒形;基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。如囊性纤维病、镰状细胞贫血症。
【解析】A、不同生物的细胞形态、结构和功能差异的根本原因是遗传物质(DNA)的不同,这属于物种间差异的本质,A正确;
B、身高由多对等位基因共同控制(多基因遗传),同时受后天环境因素(如营养、锻炼)影响,体现性状的“基因与环境共同作用”,B正确;
C、吸烟可能引起DNA甲基化水平升高(表观遗传),而组蛋白的乙酰化或甲基化修饰同样属于表观遗传调控机制,吸烟可能通过影响组蛋白修饰改变基因表达,C错误;
D、DNA甲基化(如基因启动子区域甲基化)会阻碍RNA聚合酶结合,抑制基因转录,导致表型变化,D正确。
1.(2025·哈尔滨高一阶段检测)图甲和图乙表示在人体某细胞的细胞核中发生的两个过程,下列叙述错误的是( )
A.该细胞可能是胚胎干细胞,不可能是口腔上皮细胞
B.酶3作用的化学键名称包含酶1和酶2作用的化学键
C.图甲过程形成产物的长度与图乙形成的大致相同
D.基因1与基因2转录的模板链可能不在DNA的一条单链上
答案 C
解析 DNA复制的结果是产生与亲本DNA相同的DNA,转录以DNA分子上的某个基因为单位,得到的产物是基因对应的RNA,基因通常是有遗传效应的DNA片段,故同一个DNA复制得到的DNA长度要比该DNA上基因转录得到的RNA长,C错误。
2.(不定项)(2025·沈阳高一质检)CHD1L基因与肝癌的发生密切相关,其在肝癌细胞中的表达远高于正常细胞。研究发现,CHD1L基因的转录产物LINC00624能与CHD1L基因的转录阻遏复合体结合,加速转录阻遏复合体的降解,具体过程如图所示(启动子为启动DNA转录的一段碱基序列)。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,以β链为模板进行转录时,转录方向为从左到右
B.CHD1L基因的α链右端有一个游离的磷酸基团
C.LINC00624的形成过程中存在氢键的形成和断裂,不存在A—U之间的配对
D.LINC00624的过量表达会促进肝癌的进展
答案 BC
解析 该过程为转录,启动子在CHD1L基因的左侧,故转录方向为从左到右,转录时mRNA是从5′→3′合成,与β链互补,因此β链右端为5′,α链与β链反向平行,α链右端是3′端,左端为5′端,含有一个游离的磷酸基团,A正确,B错误;LINC00624是CHD1L基因的转录产物,是一种RNA,它形成过程中存在氢键的形成和断裂,存在A—U之间的配对,C错误;由题意可知,LINC00624过量表达后会与CHD1L的转录阻遏复合体结合,加速转录阻遏复合体的降解,从而使CHD1L基因过量表达,促进肝癌的进展,D正确。
3.(2025·长春高一质检)中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径,如图为中心法则的图解。下列相关说法正确的是( )
A.1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B.图中③④过程均有碱基互补配对,且配对方式不完全相同
C.图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶,②过程是RNA聚合酶
D.在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
答案 A
解析 1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①DNA复制过程、②转录过程和③翻译过程,A正确;图中③过程是翻译,④过程是RNA复制,碱基配对方式都是A—U、U—A、G—C、C—G,B错误;图中①过程是DNA复制,需要DNA聚合酶和解旋酶;⑤过程是逆转录,需要逆转录酶;②过程是转录,需要RNA聚合酶,C错误;由于①DNA复制过程只能在具有分裂能力的细胞中发生,而人体心肌细胞已高度分化,不能再分裂增殖,D错误。
4.(2025·大庆高一期末)下列对遗传信息、密码子、反密码子的理解,错误的是( )
A.遗传信息蕴藏在DNA或RNA分子的4种碱基的排列顺序中
B.mRNA分子中3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这3个碱基就是1个密码子
C.tRNA的一端有3个相邻碱基可与密码子互补配对,这3个碱基就是反密码子
D.一种氨基酸可能由多种密码子决定,每种密码子也都能决定多种氨基酸
答案 D
解析 一种氨基酸可能由多种密码子决定,一般来说,一种密码子只能决定一种氨基酸,D错误。
5.(2025·济南高一期中)如图表示真核细胞内基因表达的过程,下列相关叙述错误的是( )
DNARNA蛋白质
A.①过程需要RNA聚合酶的参与
B.②过程中,一个mRNA分子上可结合多个核糖体
C.①②过程均遵循碱基互补配对原则
D.若mRNA分子的碱基发生改变,合成的蛋白质的结构一定改变
答案 D
解析 由于密码子的简并,mRNA分子的碱基发生改变,合成的蛋白质的结构不一定改变,D错误。
6.(2025·济宁高一期中)如图甲、乙分别表示真核细胞内物质的合成过程,下列相关叙述错误的是( )
A.图中甲、乙过程可以发生在线粒体和叶绿体中
B.图中甲过程的产物都是乙过程的模板
C.图甲过程中的酶为RNA聚合酶,其结合位点在DNA上
D.乙过程中mRNA的5′端在左侧
答案 B
解析 图中甲过程表示以DNA的一条链为模板转录出RNA,RNA包括mRNA、rRNA、tRNA,乙过程表示以mRNA为模板翻译出蛋白质,因此甲过程的产物并不都是乙过程的模板,B错误。
7.(24-25高一下·安徽宣城·期末)图甲表示真核细胞中某前体蛋白的合成过程,①~③表示生理过程。微小RNA(miRNA)是一类由内源基因编码的非编码单链小分子RNA,研究表明miRNA可导致基因“沉默”,是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图乙表示miRNA的产生和作用机制。请据图回答问题。
(1)图甲中②表示______过程,过程③的原料是______。与过程③相比,过程②特有的碱基配对方式是________。
(2)图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为______(填“从左到右”或“从右到左”);过程③中不同核糖体合成的蛋白质中氨基酸序列______(填“相同”或“不同”)。
(3)如果图甲RNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占46%,则可得出与其对应的DNA片段中胞嘧啶占______。
(4)图乙中miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的miRNA能与______发生碱基互补配对,进而阻止了基因表达的_______过程继续进行。图乙靶基因发生miRNA调控时,靶基因转录的mRNA水平和翻译的蛋白质水平的变化分别是______、______(填“升高”或“不变”或“降低”)。
【答案】(1) 转录 氨基酸 T—A
(2) 从右到左 相同
(3)27%
(4) 靶基因mRNA 翻译 不变 降低
【分析】在图乙中,④为在细胞核内进行的转录过程,其产物发夹结构的RNA被加工成miRNA前体。⑤表示miRNA前体被转运出细胞核到达细胞质。⑥表示miRNA前体被Dicer酶剪切成为成熟miRNA。成熟miRNA随即被整合进RNA沉默复合体,参与有关生理过程的调控。
【解析】(1)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,因此图甲中属于转录过程的是②。
③表示翻译过程,原料是氨基酸。转录过程发生的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G,翻译时发生的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G,因此过程②特有的碱基配对方式是T—A。
(2)过程③是翻译,左边的核糖体上的肽链最长,右边核糖体上的肽链最短,因此图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为从右到左。过程③中不同核糖体结合的是同一条mRNA,因此翻译出的蛋白质中的氨基酸序列相同。
(3)图甲的mRNA上的尿嘧啶U和腺嘌呤A之和占46%,则其中C+G=1-46%=54%,根据碱基互补配对原则可知,对应的DNA中C+G=54%,故其中C占27%。
(4)根据图乙的信息可知:沉默复合体中的miRNA能与靶基因mRNA发生碱基互补配对,进而阻止了基因表达的翻译过程继续进行(缺少翻译的模板mRNA)。这个基因沉默过程只影响翻译不影响转录,只影响翻译过程,因此图乙靶基因发生miRNA调控时,靶基因转录的mRNA水平不变,翻译的蛋白质水平降低。
8.(24-25高一下·四川泸州三校联盟·期末)心肌细胞不能增殖,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)。请结合下图回答问题:
(1)启动过程①时,________酶需识别并结合基因上的一段序列,使双链DNA解开。过程②中核糖体移动的方向是________(选填字母:A:从左到右;B:从右到左)。
(2)当心肌缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA特定序列通过________原则结合形成________,使过程②因缺少模板而被抑制,使ARC无法合成,最终导致心力衰竭。
(3)HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA,以达到清除它们的目的。链状的miRNA长度________(选填“越短”或“越长”),特异性越差,越容易与HRCR结合。
(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) RNA聚合 A
(2) 碱基互补配对 核酸杂交分子1
(3)越短
(4)HRCR通过与miR-223互补配对结合,吸附并清除miR-223,使ARC基因的表达增加进而抑制心肌细胞的死亡
【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。其中mRNA可与miR-223结合形成核酸杂交分子1,进而减少了凋亡抑制因子的合成过程,促进细胞凋亡,而miR-223可与HRCR结合形成核酸杂交分子2,进而使凋亡抑制因子合成正常,细胞凋亡过程被抑制。
【解析】(1)过程①是转录,启动转录时,RNA聚合酶需识别并结合基因上的启动子序列,使双链DNA解开。过程②是翻译,根据正在合成的多肽链的长度,长的多肽链先合成,所以核糖体移动的方向是从左到右(A)。
(2)当心肌缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与基因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,使翻译过程(过程②)因缺少模板而被抑制,使ARC无法合成,最终导致心力衰竭。
(3)HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA,以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短,特异性越差,越容易通过碱基互补配对原则与HRCR结合,因而越容易被吸附,因而可以缓解心力衰竭。
(4)结合图示可以看出,HRCR通过与miR-223互补配对,吸附并清除miR-223,进而解除了miR-223对基因ARC表达的抑制作用,使细胞中凋亡抑制因子正常表达,即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。
9.(24-25高一下·内蒙古呼和浩特和林格尔县民族中学·期末)如图为某生物体内与基因表达过程有关的示意图。据图回答下列问题。图甲中原DNA分子有a和d两条链,A、B代表物质,Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶,将图甲中某一片段放大后如图甲中图所示。请分析回答下列问题:
(1)图甲中,Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶,其中Ⅱ能催化磷酸二酯键形成,则Ⅱ是__________酶。在绿色植物根尖分生区细胞中进行图乙过程的场所有________。
(2)图甲的图所示结构中,其基本骨架由________(用图中序号表示)交替连接构成,④的名称是_______。它复制的方式是__________ ,两条链 __________ ,盘旋成双螺旋结构。
(3)图乙中B可作为翻译的模板,其代表的物质为________,基本单位是________,B中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基称为________。
(4)若一分子的A中含有300个碱基对,则转录形成的B中最多含有________个碱基。由B翻译成的蛋白质最多含有________种氨基酸(不考虑终止密码子)。
(5)图丙中核糖体移动方向是________(用图中字母及箭头表示),图中的三个核糖体合成的肽链是否相同?________(填“是”或“否”)。
【答案】(1) DNA聚合 线粒体和细胞核
(2) ②和③ 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 半保留复制 反向平行
(3) mRNA 核糖核苷酸 一个密码子
(4) 300 21
(5) a→b 是
【分析】据图分析:甲是复制,乙是转录,丙是翻译。Ⅰ是解旋酶,Ⅱ是DNA聚合酶。①是胸腺嘧啶,②是脱氧核糖,③是磷酸,④则是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑤是腺嘌呤。
【解析】(1)图甲中,Ⅰ是解旋酶,在DNA复制过程中,Ⅱ能催化磷酸二酯键形成,Ⅱ是DNA聚合酶。 图乙表示转录过程,在绿色植物根尖分生区细胞中,没有叶绿体,转录的场所是细胞核和线粒体。
(2)图甲的图所示结构为DNA片段,其基本骨架由③磷酸和②脱氧核糖交替连接构成。④的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA复制的方式是半保留复制。两条链反向平行,盘旋成双螺旋结构。
(3)图乙中B可作为翻译的模板,B代表的物质为mRNA(信使RNA),其基本单位是核糖核苷酸。 mRNA中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基称为密码子。
(4)若一分子的A(DNA)中含有300个碱基对,由于转录是以DNA的一条链为模板,所以转录形成的B(mRNA)中最多含有300个碱基。组成蛋白质的氨基酸约有21种,所以由B翻译成的蛋白质最多含有21种氨基酸。
(5) 根据图丙中肽链的长短可知,核糖体移动方向是a→b。 因为模板mRNA相同,所以图中的三个核糖体合成的肽链是相同的。
10.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期末)R环结构包含2条DNA链、1条RNA链,即转录形成的mRNA分子与模板链结合难以分离,形成RNA-DNA杂交体
(1)图甲过程可能发生于以下哪些部位______。
a.神经细胞的细胞核中 b.骨髓造血干细胞的细胞核中 c.大肠杆菌的拟核中
(2)图甲过程③中,核糖体移动方向为______(“从左到右”或“从右到左”),和过程①相比,过程③特有的碱基配对方式为______;若过程③合成的蛋白质由60个氨基酸构成,则控制合成该蛋白质的基因至少含______个碱基对。
(3)图甲中的过程①、②、③分别对应图乙中的过程______(用图乙中字母表示)。
(4)过程③的所示结构的意义是:______。
(5)图甲中酶A、酶B、酶C分别是_________、_________、______。
【答案】(1)c
(2) 从右到左 A-U、U-A 180
(3)a、b、c
(4)少量的mRNA迅速合成大量的蛋白质
(5) DNA聚合酶 解旋酶 RNA聚合酶
【分析】分析题图可知,图甲左侧形成两个子代DNA分子,完成DNA复制,右侧显示的是基因的表达,且转录和翻译同时进行,图中酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶;酶C表示RNA聚合酶;过程①是DNA复制,过程②是转录,过程③是翻译;图乙中a表示DNA复制,b表示转录,c表示翻译,d表示RNA复制,e表示逆转录。
【解析】(1)a.神经细胞是高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,即细胞内DNA不复制,a错误;
b.骨髓造血干细胞属于真核细胞,细胞核内先转录,然后在细胞质内发生翻译,不是同时发生的,图甲显示的转录和翻译是边转录边翻译,b错误;
c.大肠杆菌是原核细胞,可以进行DNA复制,也能发生转录和翻译过程,且转录和翻译可以同时进行,c正确。故选c。
(2)图甲中核糖体的移动方向为从右向左,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前,短的翻译在后。过程①是DNA的复制,碱基的配对方式是A-T、T-A、G-C,C-G。过程③是翻译,碱基配对是G-C、C-G、A-U、U-A,可见过程③特有的碱基配对方式为A-U、U-A。基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目=参加转运的tRNA数目=1/3mRNA的碱基数目=1/6基因中的碱基数。若③过程合成的蛋白质由60个氨基酸构成,则控制合成该蛋白质的基因至少含60×3=180个碱基对。
(3) 图乙中 a是DNA复制,b是转录,c是翻译,d是RNA复制,e是逆转录,图甲中①、②、③分别DNA复制、转录、翻译,因而分别对应图乙中的a、b、c。
(4)过程③是翻译,有多个核糖体结合在同一个mRNA上,其意义是利用少量的mRNA迅速合成大量的蛋白质,提高了蛋白质合成的效率。
(5) 图甲中①是DNA复制,酶A、酶B分别是DNA聚合酶、解旋酶。过程②是转录,酶C是RNA聚合酶。
11.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)新冠病毒包膜表面的S-刺突糖蛋白被宿主细胞表面的受体识别,然后病毒包膜与宿主细胞膜融合,病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,完成感染过程。新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,以+RNA为模板翻译出RNA复制酶,该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制,形成全长的—RNA和大小不等的—RNA,再以—RNA为模板合成大量的+RNA。
(1)该病毒侵入宿主细胞后,最先进行______(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。
(2)写出上述新冠病毒增殖过程中遗传信息的传递途径(标明+RNA或—RNA以及发生的过程):________、________。
(3)用35S标记的新冠病毒侵染未被标记的宿主细胞,假设宿主细胞没有裂解,且所有病毒都已侵染,那么最后检测到________(填“沉淀物”“上清液”或“沉淀物和上清液”)存在放射性。
(4)阿兹夫定是针对新冠病毒的一种特效药,其能特异性作用于RNA复制酶,阻断病毒RNA的复制。HIV同样是RNA病毒,阿兹夫定_______(填“可以”或“不可以”)用于艾滋病治疗,并说明原因:________________。
【答案】(1)翻译
(2) +RNA-RNA+RNA +RNA蛋白质
(3)沉淀物
(4) 不可以 阿兹夫定能特异性作用于RNA复制酶,但HIV是逆转录病毒,其繁殖过程不会涉及RNA复制过程
【分析】新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,以+RNA为模板翻译出RNA复制酶,该酶可以使病毒的核酸(+RNA)在宿主细胞内大量复制,形成全长的-RNA和大小不等的-RNA,再以-RNA为模板合成大量的+RNA。
【解析】(1)新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,由题图可知,该病毒侵入宿主细胞后,最先以+RNA为模板翻译出RNA复制酶。
(2)新冠病毒增殖过程中(包括遗传物质的复制和以+RNA为模板进行的蛋白质的合成),因此遗传信息的传递途径有+RNA-RNA+RNA,+RNA蛋白质。
(3)由于新型冠状病毒侵染宿主细胞时,病毒核衣壳蛋白和核酸通过胞吞作用一起进入宿主细胞,所以仅沉淀物中含放射性。
(4)阿兹夫定能特异性作用于RNA复制酶,但HIV是逆转录病毒,其繁殖过程不会涉及RNA复制过程,阿兹夫定不可以用于艾滋病治疗。
12.(24-25高一下·山东日照·期末)色氨酸操纵子是大肠杆菌中调控色氨酸合成代谢的功能单位,具体机制如下图所示,其中①~④为相应的生理过程。阻遏蛋白激活后会抑制操纵基因(能控制邻近单个基因或基因群的转录)的功能。
(1)参与过程①的酶是______。与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是______。
(2)过程②的开始和终止分别与mRNA上的______有关。分析过程③④可以得出,基因可以通过从而控制色氨酸的______合成。
(3)研究发现,当图中的调节基因发生突变时,其编码的mRNA长度不变,但过程②产生的阻遏蛋白肽链会明显缩短,分析其原因是______。
(4)结合上述信息,请简要阐释环境中色氨酸含量过多会抑制大肠杆菌合成色氨酸的原因:______。
【答案】(1) RNA聚合酶 T-A
(2) 起始密码子和终止密码子 控制酶的合成来控制代谢过程
(3)调节基因突变导致终止密码子提前出现,翻译提前终止
(4)色氨酸与阻遏蛋白结合使其激活,激活的阻遏蛋白抑制操纵基因功能,阻止色氨酸合成相关基因的转录
【分析】分析题图:过程①③是转录过程,转录是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化下,按照碱基互补配对原则(A-U、T-A、C-G、G-C)合成RNA的过程。过程②④翻译,翻译是 以mRNA为模板,在核糖体上,tRNA携带氨基酸按照密码子与反密码子的互补配对关系,合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。转录是遗传信息从DNA传递到RNA的过程,翻译是遗传信息从RNA传递到蛋白质的过程,两者共同完成基因的表达。
【解析】(1)过程①是转录过程,参与转录的酶是RNA聚合酶,过程①转录是DNA与RNA碱基互补配对,碱基配对方式有A - U、T - A、C - G、G - C;过程②翻译是mRNA与tRNA碱基互补配对,碱基配对方式有A - U、U - A、C - G、G - C。所以与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是T - A。
(2) 过程②是翻译过程,翻译的开始与mRNA上的起始密码子有关,终止与mRNA上的终止密码子有关。密码子是指mRNA(信使RNA)上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。 分析过程③④可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制色氨酸的合成。
(3) 调节基因突变后,编码的mRNA长度不变,但阻遏蛋白肽链明显缩短,原因可能是基因突变导致mRNA上的终止密码子提前出现,使得翻译提前终止。
(4) 环境中色氨酸含量过多时,色氨酸会与阻遏蛋白结合使其激活,激活后的阻遏蛋白会抑制操纵基因的功能,进而抑制色氨酸合成相关基因的转录,使大肠杆菌合成色氨酸的过程受到抑制。
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专题04 基因的表达(5大猜想+真题实战)
5大猜想概览+真题实战
考点01 RNA的结构和功能、遗传信息的转录
考点02 遗传信息的翻译
考点03 中心法则
考点04 基因、蛋白质与性状的关系
考点05 表观遗传
真题实战·高分必刷
猜想1:RNA的结构和功能、遗传信息的转录
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
B
B
A
C
C
C
B
AD
B
B
12.【答案】(1) 拟核;DNA复制;半保留;解旋酶 (2) RNA聚合酶;右端;tRNA、rRNA (3) 碱基互补配对;4种核糖核苷酸 (4) R环会阻碍解旋酶的解旋过程
猜想2:遗传信息的翻译
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
A
C
B
B
A
B
8.【答案】(1) 翻译;核糖体;酶和能量 (2) mRNA;细胞核;核孔;0;需要 (3) UUU;赖氨酸 (4) 7;从左到右
9.【答案】(1) 半保留复制(边解旋边复制);900 (2) 转录;RNA聚合酶 (3) ⑤;UGG (4) 240 (5) 少量mRNA可迅速合成大量蛋白质,提高翻译效率;右→左;相同
10.【答案】(1) RNA聚合酶;24% (2) 识别密码子并转运氨基酸;5′-AGC-3′(或3′-CGA-5′) (3) 翻译;促进BDNF基因的翻译或抑制miRNA-195基因的转录 (4) acde
11.【答案】(1) a含脱氧核糖、特有胸腺嘧啶,b含核糖、特有尿嘧啶 (2) 4800 (3) 能;RNA中A和U的比例与逆转录得到的DNA每条链中A和T的比例相同 (4) ①②④;mRNA、tRNA、rRNA
猜想3:中心法则
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
CD
D
A
B
A
C
A
11.【答案】(1) 胞吞;核糖体 (2) 脊髓灰质炎病毒复制时,+RNA与-RNA会形成双链结构,在囊泡内进行复制,可以避免被宿主细胞内的酶降解 (3) 不能;脊髓灰质炎病毒侵入人体癌细胞时,整个病毒(RNA和蛋白质)会一起进入人体癌细胞,无法确定放射性来源,无法区别RNA和蛋白质
猜想4:基因、蛋白质与性状的关系
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
CD
B
A
B
B
C
BCD
A
BC
猜想5:表观遗传
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
C
BC
B
A
D
BC
D
C
C
A
C
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
BC
A
D
D
B
7.【答案】(1) 转录;氨基酸;T—A (2) 从右到左;相同 (3) 27% (4) 靶基因mRNA;翻译;不变;降低
8.【答案】(1) RNA聚合;A (2) 碱基互补配对;核酸杂交分子1 (3) 越短 (4) HRCR通过与miR-223互补配对结合,吸附并清除miR-223,使ARC基因的表达增加进而抑制心肌细胞的死亡
9.【答案】(1) DNA聚合;线粒体和细胞核 (2) ②和③;胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸;半保留复制;反向平行 (3) mRNA;核糖核苷酸;一个密码子 (4) 300;21 (5) a→b;是
10.【答案】(1) c (2) 从右到左;A-U、U-A;180 (3) a、b、c (4) 少量的mRNA迅速合成大量的蛋白质 (5) DNA聚合酶;解旋酶;RNA聚合酶
11.【答案】(1) 翻译 (2) +RNA→-RNA→+RNA;+RNA→蛋白质 (3) 沉淀物 (4) 不可以;阿兹夫定能特异性作用于RNA复制酶,但HIV是逆转录病毒,其繁殖过程不会涉及RNA复制过程
12.【答案】(1) RNA聚合酶;T-A (2) 起始密码子和终止密码子;控制酶的合成来控制代谢过程 (3) 调节基因突变导致终止密码子提前出现,翻译提前终止 (4) 色氨酸与阻遏蛋白结合使其激活,激活的阻遏蛋白抑制操纵基因功能,阻止色氨酸合成相关基因的转录
试卷第1页,共3页
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专题04 基因的表达(5大猜想+真题实战)
5大猜想概览+真题实战
考点01 RNA的结构和功能、遗传信息的转录
考点02 遗传信息的翻译
考点03 中心法则
考点04 基因、蛋白质与性状的关系
考点05 表观遗传
真题实战·高分必刷
猜想1:RNA的结构和功能、遗传信息的转录
1.下列关于核酸的叙述,错误的是( )
A.RNA具有传递信息、催化反应、转运物质等功能
B.A、T、C、G、U 5种碱基最多可以组成8种脱氧核苷酸
C.核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的数量和排列顺序
D.念珠蓝细菌细胞内的DNA每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和一个碱基
2.下列关于DNA和RNA的叙述,不合理的是( )
A.DNA双链中腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对
B.RNA中相邻两个碱基通过磷酸—核糖—磷酸相连接
C.DNA中磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成基本骨架
D.tRNA局部双链中腺嘌呤一定与尿嘧啶配对
3.大肠杆菌的RNA聚合酶功能强大,可以自主解开双链DNA,并进行RNA的合成。合成出的RNA一端很快会与核糖体结合,合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图,请同学们进行评议。下列有关该图的评议,正确的是( )
A.RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5′端向3′端
B.RNA聚合酶结合的位置应该包含整个DNA的解链区
C.双链解开的区域应该在RNA合成结束后再恢复双螺旋
D.图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
4.如图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程示意图,有关叙述正确的是( )
A.图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右
B.图中RNA与a链碱基互补
C.图示RNADNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的T配对
D.DNA双螺旋解开需要解旋酶的参与,同时消耗能量
5.下列有关RNA的叙述,错误的是( )
A.核糖核苷酸是组成RNA的基本单位
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞质中没有mRNA
D.rRNA可与蛋白质结合
6.如图为三种RNA示意图,下列相关叙述错误的是( )
甲
乙 丙
A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则
B.三种RNA都可通过转录形成
C.甲中没有碱基对,但乙和丙中含有
D.甲可以传递遗传信息,但乙和丙不能
7.RNA聚合酶在执行基因转录时类似高速行驶的汽车,以大约每秒50个核苷酸的速度合成RNA,当RNA聚合酶转录至终止序列时,需要从高速延伸的状态刹车,停止转录并释放RNA。下列相关说法错误的是( )
A.RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链,所以转录时不需要将DNA双链完全解开
B.一条染色体上的多个部位可同时启动转录过程,从而提高转录效率
C.在细胞周期中,mRNA的种类和含量基本没有变化
D.细胞中RNA的合成在细胞核和细胞质中均能发生
8.(不定项)如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②可通过核膜上的转运蛋白运出细胞核
9.(不定项)如图为真核细胞内的转录过程示意图,①②表示两条多聚核苷酸链,下列叙述正确的是( )
A.①为DNA上的模板链,②链的左侧为5′端
B.②表示多聚脱氧核苷酸链
C.图中甲、乙两处圆圈内均代表腺嘌呤核糖核苷酸
D.细胞核和线粒体内均可发生该过程
10.某双链DNA中,G与C之和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它转录的mRNA中,U和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和18% B.34%和16%
C.16%和34% D.32%和18%
11.DNA的复制和转录是遗传信息传递的两个重要生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.两个过程均只发生在细胞分裂前的间期
B.两个过程均可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
C.两个过程均以DNA分子的两条链为模板合成其产物
D.两个过程所需要的原料相同
12.某些情况下,原核细胞的个别基因转录形成的mRNA分子未与DNA链分离,形成RNA-DNA杂交体,并与对应的脱氧核苷酸链共同构成R环结构(如图)。图中①②表示遗传信息传递过程。请回答下列问题:
(1)图中过程发生场所是细胞的____________,其中①过程是____________,以______________的方式进行,所需的酶2是____________。
(2)图中酶3是____________,据图推测mRNA的____________(填“左端”或“右端”)是3′端,除了mRNA外,②过程的产物还有____________________________________。
(3)①②过程都遵循____________原则,其中②过程的原料是__________________。
(4)如图所示的过程中,R环的形成会使①过程被迫停止,原因是_______________
________________________________________________________________________。
猜想2:遗传信息的翻译
1.图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是( )
图1
图2
A.图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体
B.图1中乙的移动方向为从右向左
C.图1最终合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
D.图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
2.如图所示为甲、乙两类细胞内遗传信息的传递过程,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞甲可表示大肠杆菌细胞内遗传信息的传递过程
B.细胞甲中多个核糖体共同完成一条肽链的翻译
C.细胞乙中①和②过程都有T—A碱基配对现象
D.细胞乙中核糖体从mRNA的3′端向5′端移动
3.下图表示某细胞内发生的一系列生理变化,X表示某种酶。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.X为RNA聚合酶,该酶主要在细胞核中发挥作用
B.该图中最多含5种碱基、8种核苷酸
C.过程Ⅰ仅在细胞核内进行,过程Ⅱ仅在细胞质内进行,图中X和核糖体的移动方向相同
D.b部位发生的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C
4.生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,这是因为该种水母细胞中的DNA上存在绿色荧光蛋白基因。实验表明,转入了水母的绿色荧光蛋白基因的小鼠,在紫外线的照射下,也能像水母一样发光。下列说法正确的是( )
A.该基因中4种碱基的排列顺序直接决定氨基酸的排列顺序
B.绿色荧光蛋白的合成需要密码子和反密码子的结合
C.转入绿色荧光蛋白基因的链球菌在紫外线的照射下一定能发光
D.该基因在水母和小鼠体内都能表达的原因是密码子具有简并性
5.如图为某生物细胞内发生的一系列生理变化,下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞可能是蓝细菌
B.X代表的是DNA聚合酶,可连接相邻两个核苷酸间的磷酸二酯键
C.过程Ⅰ中碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C
D.过程Ⅱ中核糖体沿mRNA从右向左移动
6.若细胞质中tRNA1(反密码子为3′AUG5′)可转运氨基酸a,tRNA2(反密码子为3′ACG5′)可转运氨基酸b,tRNA3(反密码子为3′CAU5′)可转运氨基酸c,tRNA4(反密码子为3′GCA5′)可转运氨基酸d,tRNA5(反密码子为3′UAC5′)可转运氨基酸e,tRNA6(反密码子为3′GUA5′)可转运氨基酸f。现以DNA中一条链5′-ACGTACATG-3′为模板,指导合成蛋白质。该蛋白质中氨基酸的排列(从左往右为肽链延伸的方向)可能是( )
A.f-c-d B.a-b-c
C.e-b-a D.b-e-a
7.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(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
8.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,发生的场所是 ,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 ,通过 转移到细胞质中,穿过 层膜, (填“需要”或“不需要”)能量。
(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)图中的氨基酸共对应 个密码子。核糖体的移动方向是 。
9.回答下列有关遗传信息传递和表达的问题:下图甲表示某DNA片段遗传信息的传递过程,a、b、c表示生理过程,①-⑥表示物质或结构,图乙⑦-⑪表示物质。
(1)图甲a过程的特点是__________。(答出一点即可)若图甲①中共有500个碱基对,其中腺嘌呤占20%,则a过程连续进行2次,共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸__________个。
(2)图甲中b过程称为__________,所需的酶为__________;
(3)图甲中c过程需要的RNA有rRNA、mRNA、__________(填数字序号)。色氨酸的密码子是__________
(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成,则②中至少含有__________个碱基。
(5)图乙一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体,这样的生物学意义是__________;图乙核糖体的移动方向为__________(填“右→左”或“左→右”),图中⑧⑨⑩⑪在图甲c过程完成后结构__________(填“相同”或“不相同”)。
10.精神分裂症与脑源性神经营养因子(BDNF)有关,BDNF是由两条肽链构成,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生。下图1为BDNF基因的表达及调控过程。请回答下列问题:
(1)图1中,甲过程需要的关键酶是________。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27%,G占25%,则DNA片段中T所占的比例为________________。
(2)图1乙过程中用到的工具tRNA的功能是___________,若反密码子序列为5'-GCU-3',则密码子的序列为____________。
(3)由题可知,miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的______阶段。请根据题意提出一种治疗精神分裂症的思路:_________________。
(4)图2所示的是真核生物中普遍存在的mRNA “可变剪接”现象,图中①~⑥为某基因编码氨基酸的不同序列。下列对该现象的相关叙述正确的是_______(填序号)。
a.mRNA前体通过可变剪接产生不同的mRNA后再继续表达
b.该现象有利于增加氨基酸的多样性
c.该现象使得一个基因可以编码不同的蛋白产物
d.“可变剪接”依赖于mRNA前体断开的磷酸二酯键位置不同
e.该现象可以使同一组织在不同发育阶段表达出不同蛋白质
11.基因对生命活动的控制过程是复杂而精巧的。下图为生物体中可能发生的相关生理过程示意图(字母表示相关物质,数字表示相关过程)。
(1)a与b的基本单位在组成上的区别是_____(回答两点)。
(2)若a中含有1000个碱基,其中含腺嘌呤200个,则a第五次复制,需要胞嘧啶脱氧核苷酸_____个。
(3)若b中A+U的比例占40%,其通过④产生a,则_____(填“能”或“不能”)确定a中A和T的比例,原因是_____。
(4)中心法则包括图中_____(填数字)过程。完成②过程时,参与的RNA包括_____。
猜想3:中心法则
1.“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,如图为某过程的示意图。
下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
2.中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律。下列叙述错误的是( )
A.①②③三个过程可在根尖分生区细胞中发生
B.①②③分别表示DNA的复制、转录和翻译过程
C.④表示逆转录,某些病毒增殖时可发生该过程
D.④⑤是虚线,表示其在生物界可能不存在
3.变形虫是遗传物质为DNA的单细胞生物,主要生活在清水池塘中,或在水流缓慢、藻类较多的浅水中,亦可寄生在其他生物体内。当变形虫寄生于其他生物体内时,其遗传信息传递过程可表示为下图中的( )
4.(不定项)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒(HCV)的三位科学家,HCV是一种单股正链RNA(+RNA)病毒,如图为丙型肝炎病毒在肝细胞中的增殖过程。下列叙述错误的是( )
A.过程①代表翻译,所需的原料和能量均来自肝细胞
B.通过②和③完成+RNA复制时,需RNA复制酶的催化
C.过程②所需的嘌呤比例与过程③所需的嘧啶比例不同
D.+RNA和-RNA可以随机与宿主细胞内的核糖体结合
5.下列关于中心法则的叙述,正确的是( )
A.肽链的合成一定以rRNA为模板,以氨基酸为原料
B.RNA的合成一定以RNA为模板,以核糖核苷酸为原料
C.DNA的合成一定以DNA为模板,以脱氧核苷酸为原料
D.中心法则揭示了遗传信息在生物大分子之间的传递过程
6.如图表示“中心法则”的内容,图中①~⑤分别表示相关过程。下列说法正确的是( )
A.人体造血干细胞中可以进行过程①②③
B.人体口腔上皮细胞内只能进行过程①②
C.乳酸菌可以发生过程①④
D.过程④和⑤需要的原料相同
7.某冠状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。下列说法正确的是( )
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.可利用抗生素类药物抑制该冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.该冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
8.结合图表进行分析,下列有关说法正确的是( )
抗菌药物
抗菌机理
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星
抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)
红霉素
能与核糖体结合
利福平
抑制RNA聚合酶的活性
A.环丙沙星和红霉素可分别抑制细菌的①和③过程
B.青霉素和利福平都能抑制DNA的复制
C.结核杆菌的④和⑤过程都发生在细胞质中
D.①~⑤过程可发生在人体健康细胞中
9.下列有关中心法则的叙述,正确的是( )
A.HIV病毒可在病毒内自主合成逆转录酶
B.正常人体细胞中的RNA来源于过程②和③
C.②与③过程相比,特有的碱基配对方式是T-A
D.神经细胞中发生的遗传信息的传递过程有①②③
10.中心法则揭示了遗传信息传递的规律,下列相关叙述错误的是( )
A.过程①与过程③所需的模板、原料和酶相同
B.过程⑤所需要的RNA不一定由过程②合成
C.遵循碱基互补配对原则的过程有①②③④⑤
D.过程⑤中可有多个核糖体同时合成多条肽链
11.脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA(+RNA)病毒(由RNA和蛋白质组成),能与人体口、咽和肠道等上皮细胞膜上的受体结合,整个病毒通过包膜的形式进入人体细胞。病毒进入人体细胞后的复制途径如图所示。回答下列问题:
(1)脊髓灰质炎病毒进入人体细胞的方式为 ,当病毒的+RNA进入宿主细胞后,开始合成RNA复制酶,该过程的场所是宿主细胞的 (填细胞器)。
(2)人体细胞中的RNA一般以单链的形式存在,当形成双链时,容易被细胞内的酶降解。科研人员发现,脊髓灰质炎病毒在宿主细胞内的增殖主要在囊泡内进行,推测原因可能是
。
(3)实验室常将人体癌细胞用作实验材料, (填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法,通过用脊髓灰质炎病毒侵染某癌细胞系来探究脊髓灰质炎病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质,其原因是 。
猜想4:基因、蛋白质与性状的关系
1.豌豆的圆粒和皱粒是由R、r基因控制的一对相对性状,当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如下图所示。下列分析错误的是( )
A.R基因插入一段800个碱基对的DNA片段导致R基因被破坏
B.图示说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
C.过程①需RNA聚合酶参与,能发生A—U、C—G、T—A配对
D.参与过程②的mRNA上每三个相邻碱基都能决定一个氨基酸
2.(不定项)如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
B.图中过程①需要RNA聚合酶的催化,过程②不需要tRNA的协助
C.过程④⑤的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同
D.过程①②③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
3.下列关于基因控制生物性状的叙述,错误的是( )
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,如白化病的发病机理
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,如豌豆的圆粒和皱粒的形成
C.基因中碱基排列顺序不发生改变也可能会导致生物体性状的改变
D.生物体的性状除了受基因控制外,还受环境的影响
4.现代科学对皱粒豌豆形成的解释如下图,下列说法错误的是( )
A.皱粒豌豆是基因直接控制生物体性状的结果
B.皱粒豌豆中含有较多游离的蔗糖
C.淀粉分支酶活性降低不利于淀粉的合成
D.皱粒豌豆的形成可能是相关基因翻译过程异常所致
5.豌豆种子有圆粒和皱粒两种,如图为圆粒种子形成机制的示意图,下列相关说法不正确的是( )
A.图中显示了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
B.当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,细胞内淀粉的含量会上升
C.皱粒种子中蔗糖含量相对更高,味道更甜美
D.图中①②过程中碱基互补配对的方式有差异
6.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。下列相关叙述不正确的是( )
A.图中3种基因通过控制酶的合成控制兔的毛色性状
B.图中A、B基因的表达产物分别是真黑素和褐黑素
C.基因型分别为ttAAbb和ttaaBB的兔毛色性状相同
D.TtAabb与TTAAbb个体毛色相同与酶的高效性有关
7.人的白化症状和皱粒豌豆的形成是受到相关基因调控的结果,下列关于基因、蛋白质和性状之间的关系的叙述,错误的是( )
A.基因通过控制相关蛋白质的合成控制生物体的性状,如囊性纤维化的发病机理
B.蛋白质通过行使特定的功能来控制生物体的性状
C.豌豆豆荚的饱满与豌豆种子的皱缩是一对相对性状
D.老年人头发变白和白化病患者头发变白的根本原因不同
8.(不定项)下图表示人体内部分基因对性状的控制过程。相关叙述正确的是( )
A.基因1和基因2存在于人体的所有细胞中且都表达
B.图中X1与X2的不同之处在于其核糖核苷酸的排列顺序
C.②和⑤过程产物不同的根本原因是其基因的碱基序列不同
D.图示过程表明基因能通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物体的性状
9.牵牛花的颜色主要由花青素决定。下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图,相关分析正确的是( )
A.牵牛花颜色是由基因和环境共同决定的
B.牵牛花颜色与基因的关系是一一对应的
C.图中体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
D.若基因①不表达,则基因②和基因③也都不能表达
10.(不定项)某种大肠杆菌在有无色氨酸的条件下都能生存,该种大肠杆菌体内的色氨酸操纵子能控制色氨酸的合成,色氨酸操纵子由启动基因、操纵基因和结构基因构成。图1、2分别表示培养基中无色氨酸和有色氨酸时大肠杆菌体内色氨酸操纵子的表达情况。下列叙述错误的是( )
注:P为启动基因;O为操纵基因;结构基因(trpE、trpD、trpC、trpB、trpA)为编码色氨酸合成酶的有关基因;阻遏蛋白单独存在时没有活性。
A.该调节机制体现了微生物在利用环境资源和适应生存环境方面的灵活性
B.色氨酸阻止阻遏蛋白与操纵基因结合,从而导致色氨酸合成酶基因无法转录
C.该实例体现的基因对生物性状的控制途径与囊性纤维化对应的途径相同
D.该调节机制反映了基因与基因、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
猜想5:表观遗传
1.蜜蜂蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的。幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王,食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂。研究发现工蜂细胞中有近600个基因被甲基化了,而蜂王细胞中没有,下列有关叙述错误的是( )
A.DNA甲基化引起的表观遗传是不可以遗传的
B.蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化的酶起作用
C.甲基化的基因的碱基序列保持不变
D.以上实例说明生物的性状也会受到环境影响
2.纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,子一代小鼠却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,H基因上有一段特殊的碱基序列,该序列有多个位点可发生甲基化修饰(如图所示)。当没有发生甲基化时,H基因可正常表达,小鼠为黄色。反之,H基因表达就受到抑制,且发生甲基化的位点越多,基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息,下列叙述错误的是( )
A.纯种黄色体毛(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh
B.基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑)
C.甲基化修饰导致H基因的碱基的排列顺序发生改变,产生了不同的等位基因
D.此实验表明:基因型与表型之间,并不是简单的一一对应关系
3.(不定项)柳穿鱼和小鼠中都存在表观遗传现象,该现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。下列有关叙述正确的是( )
A.表观遗传可遗传,且其遗传遵循基因的分离定律
B.柳穿鱼花出现不同的形态结构是表观遗传导致基因选择性表达的结果
C.控制小鼠毛色的Avy基因甲基化程度越高,小鼠体毛的颜色越深
D.DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上,抑制基因表达
4.已知小鼠体毛的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,如图所示,A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控。P序列在形成精子时会去甲基化,在形成卵细胞时被甲基化。下列有关叙述正确的是( )
A.P序列被甲基化后相关的碱基序列发生改变,导致基因表达异常
B.小鼠配子形成过程中的甲基化和去甲基化是基因选择性表达的结果
C.该小鼠种群中的褐色鼠杂交,子代一定为褐色鼠
D.基因型为Aa的小鼠杂交,子代为褐色鼠的概率为1/4
5.DNA甲基化会抑制相关基因的表达。在细胞分化过程中,细胞内的DNA甲基化水平会明显提高。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化不改变基因的碱基序列,故不能遗传给后代
B.细胞分化过程中,其形态、结构和生理功能均会发生改变
C.细胞可通过改变DNA的甲基化水平实现基因的选择性表达
D.受精卵中可能存在去甲基化酶,以降低DNA的甲基化水平
6.研究发现,许多基因的上游富含CG重复序列,若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶,从而导致某些基因表达受抑制,如图所示。下列说法正确的是( )
A.胞嘧啶甲基化会改变DNA复制过程中碱基互补配对的方式
B.DNA的甲基化不改变基因的碱基序列,不能产生可遗传变异
C.胞嘧啶甲基化可能会阻碍DNA聚合酶与DNA结合,影响基因的转录
D.基因组成相同的同卵双胞胎表型的轻微差异可能与胞嘧啶甲基化有关
7.甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.甲基化通过抑制翻译过程调控基因表达
B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
8.细胞中控制PeG蛋白合成的基因发生突变,会使染色质结构变得松散,促细胞分裂蛋白基因过量表达,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列叙述错误的是( )
A.推测PeG蛋白对染色质的收缩起重要作用
B.PcG蛋白能抑制促细胞分裂蛋白基因表达
C.肿瘤细胞中PcG蛋白基因的碱基序列可能发生了改变
D.染色质结构变得松散不利于促细胞分裂蛋白基因的转录
9. Schaaf-Yang综合征是一种罕见的单基因显性遗传病,由MAGEL2基因突变引起。若致病基因来自父亲,则子代患病;但若致病基因来自母亲,则致病基因会由于发生甲基化修饰而不表达,子代不患病。下列叙述错误的是( )
A.因甲基化修饰导致基因不表达的现象属于表观遗传
B.虽然某人是该病的患者,但其父母的表型可能均正常
C.某正常个体一定不会是MAGEL2致病基因的携带者
D.通过基因检测等手段能有效降低该病患儿出生的概率
10.表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的过程中,下列叙述错误的是( )
A.表观遗传不是基因的脱氧核苷酸序列发生变化造成的
B.DNA甲基化使基因的转录过程受到抑制,影响细胞的分化
C.表观遗传现象遵循基因分离定律和基因自由组合定律
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达
11.研究发现,喂食高脂饮食的肥胖小鼠可通过生殖细胞相关基因甲基化或精子富集miRNA(能与mRNA结合的一种单链RNA分子),将脂质积累信息传递给后代并导致肥胖。下列叙述错误的是( )
A.基因甲基化后其碱基序列改变导致表型发生变化
B.精子富集miRNA会使翻译过程因缺乏模板而受阻
C.基因甲基化后其转录过程受阻从而影响基因的表达
D.该研究为预防肥胖和开发治疗肥胖的新药物提供了思路
12.基因表达过程中存在着复杂的调控机制。下列有关基因表达与性状的关系叙述错误的是( )
A.不同生物细胞的形态、结构和功能往往不同,其根本原因 DNA 不同
B.人的身高是由多个基因决定的,同时后天的营养和体育锻炼对身高也有影响
C.吸烟可能会导致人体细胞DNA甲基化水平升高,但不会影响染色体上组蛋白
D.小鼠Aγ基因的部分碱基发生甲基化修饰,抑制基因的表达,进而对表型产生影响
1.(2025·哈尔滨高一阶段检测)图甲和图乙表示在人体某细胞的细胞核中发生的两个过程,下列叙述错误的是( )
A.该细胞可能是胚胎干细胞,不可能是口腔上皮细胞
B.酶3作用的化学键名称包含酶1和酶2作用的化学键
C.图甲过程形成产物的长度与图乙形成的大致相同
D.基因1与基因2转录的模板链可能不在DNA的一条单链上
2.(不定项)(2025·沈阳高一质检)CHD1L基因与肝癌的发生密切相关,其在肝癌细胞中的表达远高于正常细胞。研究发现,CHD1L基因的转录产物LINC00624能与CHD1L基因的转录阻遏复合体结合,加速转录阻遏复合体的降解,具体过程如图所示(启动子为启动DNA转录的一段碱基序列)。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,以β链为模板进行转录时,转录方向为从左到右
B.CHD1L基因的α链右端有一个游离的磷酸基团
C.LINC00624的形成过程中存在氢键的形成和断裂,不存在A—U之间的配对
D.LINC00624的过量表达会促进肝癌的进展
3.(2025·长春高一质检)中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径,如图为中心法则的图解。下列相关说法正确的是( )
A.1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B.图中③④过程均有碱基互补配对,且配对方式不完全相同
C.图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶,②过程是RNA聚合酶
D.在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
4.(2025·大庆高一期末)下列对遗传信息、密码子、反密码子的理解,错误的是( )
A.遗传信息蕴藏在DNA或RNA分子的4种碱基的排列顺序中
B.mRNA分子中3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这3个碱基就是1个密码子
C.tRNA的一端有3个相邻碱基可与密码子互补配对,这3个碱基就是反密码子
D.一种氨基酸可能由多种密码子决定,每种密码子也都能决定多种氨基酸
5.(2025·济南高一期中)如图表示真核细胞内基因表达的过程,下列相关叙述错误的是( )
DNARNA蛋白质
A.①过程需要RNA聚合酶的参与
B.②过程中,一个mRNA分子上可结合多个核糖体
C.①②过程均遵循碱基互补配对原则
D.若mRNA分子的碱基发生改变,合成的蛋白质的结构一定改变
6.(2025·济宁高一期中)如图甲、乙分别表示真核细胞内物质的合成过程,下列相关叙述错误的是( )
A.图中甲、乙过程可以发生在线粒体和叶绿体中
B.图中甲过程的产物都是乙过程的模板
C.图甲过程中的酶为RNA聚合酶,其结合位点在DNA上
D.乙过程中mRNA的5′端在左侧
7.(24-25高一下·安徽宣城·期末)图甲表示真核细胞中某前体蛋白的合成过程,①~③表示生理过程。微小RNA(miRNA)是一类由内源基因编码的非编码单链小分子RNA,研究表明miRNA可导致基因“沉默”,是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图乙表示miRNA的产生和作用机制。请据图回答问题。
(1)图甲中②表示______过程,过程③的原料是______。与过程③相比,过程②特有的碱基配对方式是________。
(2)图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为______(填“从左到右”或“从右到左”);过程③中不同核糖体合成的蛋白质中氨基酸序列______(填“相同”或“不同”)。
(3)如果图甲RNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占46%,则可得出与其对应的DNA片段中胞嘧啶占______。
(4)图乙中miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的miRNA能与______发生碱基互补配对,进而阻止了基因表达的_______过程继续进行。图乙靶基因发生miRNA调控时,靶基因转录的mRNA水平和翻译的蛋白质水平的变化分别是______、______(填“升高”或“不变”或“降低”)。
8.(24-25高一下·四川泸州三校联盟·期末)心肌细胞不能增殖,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)。请结合下图回答问题:
(1)启动过程①时,________酶需识别并结合基因上的一段序列,使双链DNA解开。过程②中核糖体移动的方向是________(选填字母:A:从左到右;B:从右到左)。
(2)当心肌缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA特定序列通过________原则结合形成________,使过程②因缺少模板而被抑制,使ARC无法合成,最终导致心力衰竭。
(3)HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA,以达到清除它们的目的。链状的miRNA长度________(选填“越短”或“越长”),特异性越差,越容易与HRCR结合。
(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________。
9.(24-25高一下·内蒙古呼和浩特和林格尔县民族中学·期末)如图为某生物体内与基因表达过程有关的示意图。据图回答下列问题。图甲中原DNA分子有a和d两条链,A、B代表物质,Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶,将图甲中某一片段放大后如图甲中图所示。请分析回答下列问题:
(1)图甲中,Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶,其中Ⅱ能催化磷酸二酯键形成,则Ⅱ是__________酶。在绿色植物根尖分生区细胞中进行图乙过程的场所有________。
(2)图甲的图所示结构中,其基本骨架由________(用图中序号表示)交替连接构成,④的名称是_______。它复制的方式是__________ ,两条链 __________ ,盘旋成双螺旋结构。
(3)图乙中B可作为翻译的模板,其代表的物质为________,基本单位是________,B中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基称为________。
(4)若一分子的A中含有300个碱基对,则转录形成的B中最多含有________个碱基。由B翻译成的蛋白质最多含有________种氨基酸(不考虑终止密码子)。
(5)图丙中核糖体移动方向是________(用图中字母及箭头表示),图中的三个核糖体合成的肽链是否相同?________(填“是”或“否”)。
10.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期末)R环结构包含2条DNA链、1条RNA链,即转录形成的mRNA分子与模板链结合难以分离,形成RNA-DNA杂交体
(1)图甲过程可能发生于以下哪些部位______。
a.神经细胞的细胞核中 b.骨髓造血干细胞的细胞核中 c.大肠杆菌的拟核中
(2)图甲过程③中,核糖体移动方向为______(“从左到右”或“从右到左”),和过程①相比,过程③特有的碱基配对方式为______;若过程③合成的蛋白质由60个氨基酸构成,则控制合成该蛋白质的基因至少含______个碱基对。
(3)图甲中的过程①、②、③分别对应图乙中的过程______(用图乙中字母表示)。
(4)过程③的所示结构的意义是:______。
(5)图甲中酶A、酶B、酶C分别是_________、_________、______。
11.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)新冠病毒包膜表面的S-刺突糖蛋白被宿主细胞表面的受体识别,然后病毒包膜与宿主细胞膜融合,病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,完成感染过程。新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,以+RNA为模板翻译出RNA复制酶,该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制,形成全长的—RNA和大小不等的—RNA,再以—RNA为模板合成大量的+RNA。
(1)该病毒侵入宿主细胞后,最先进行______(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。
(2)写出上述新冠病毒增殖过程中遗传信息的传递途径(标明+RNA或—RNA以及发生的过程):________、________。
(3)用35S标记的新冠病毒侵染未被标记的宿主细胞,假设宿主细胞没有裂解,且所有病毒都已侵染,那么最后检测到________(填“沉淀物”“上清液”或“沉淀物和上清液”)存在放射性。
(4)阿兹夫定是针对新冠病毒的一种特效药,其能特异性作用于RNA复制酶,阻断病毒RNA的复制。HIV同样是RNA病毒,阿兹夫定_______(填“可以”或“不可以”)用于艾滋病治疗,并说明原因:________________。
12.(24-25高一下·山东日照·期末)色氨酸操纵子是大肠杆菌中调控色氨酸合成代谢的功能单位,具体机制如下图所示,其中①~④为相应的生理过程。阻遏蛋白激活后会抑制操纵基因(能控制邻近单个基因或基因群的转录)的功能。
(1)参与过程①的酶是______。与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是______。
(2)过程②的开始和终止分别与mRNA上的______有关。分析过程③④可以得出,基因可以通过从而控制色氨酸的______合成。
(3)研究发现,当图中的调节基因发生突变时,其编码的mRNA长度不变,但过程②产生的阻遏蛋白肽链会明显缩短,分析其原因是______。
(4)结合上述信息,请简要阐释环境中色氨酸含量过多会抑制大肠杆菌合成色氨酸的原因:______。
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