高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达本章综合与测试巩固练习

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达本章综合与测试巩固练习，共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于遗传信息的翻译的叙述中正确的是( )
A.通过翻译将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列
B.生物体内合成蛋白质时,一种氨基酸只能由一种密码子决定
C.密码子有64种,每个密码子都与一个反密码子相对应
D.生物体内合成蛋白质时,一种密码子一定能决定一种氨基酸
2.如图为真核细胞细胞核中某代谢过程示意图,下列说法错误的是( )
A.此过程在线粒体中也可发生
B.①需穿过两层生物膜才能与细胞质中的核糖体结合
C.该过程是生物合成RNA的主要方式
D.①是以4种核糖核苷酸为原料合成的
3.下列有关细胞分化的叙述错误的是( )
注:“+”表示基因表达,“-”表示基因不表达。
A.细胞呼吸酶基因和rRNA基因在三种细胞中均表达
B.胰岛B细胞中不存在血红蛋白基因和抗体基因
C.上述三种细胞的mRNA和蛋白质的种类不完全相同
D.上述三种细胞的差异是基因选择性表达的结果
4.下列关于细胞中基因表达的叙述,错误的是( )
A.转录时,RNA聚合酶与DNA上的起始密码子结合
B.基因表达的产物内部可能存在碱基互补配对的部分
C.合成多肽的过程需要mRNA、tRNA和rRNA参与
D.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
5.如图为tRNA的结构示意图,有关叙述正确的有( )
①tRNA的主要作用是合成氨基酸
②每种氨基酸都只有一种tRNA与之对应
③tRNA虽然是单链,但也有碱基互补配对形成的氢键
④mRNA上密码子的一个碱基发生替换,则识别该密码子的tRNA不一定改变,氨基酸也不一定改变
⑤在原核细胞和完整的真核细胞内都有tRNA
⑥合成tRNA的结构是核糖体
A.两项B.三项C.四项D.五项
6.下列与基因表达有关的说法,不正确的是( )
A.真核生物细胞核基因表达过程中,转录和翻译在时间和空间上是分隔开的
B.转录和翻译过程中都有碱基之间的互补配对
C.根据蛋白质分子中氨基酸的排列顺序可以确定基因中唯一的碱基排列顺序
D.有丝分裂前的间期有基因的转录过程,而分裂期几乎没有
7.如图表示细胞内的两种生理过程,下列相关叙述错误的是( )
A.图1表示转录,该过程发生时模板与产物间有氢键的形成与断裂
B.图2表示翻译,该过程发生时起始密码子决定的是a氨基酸
C.图1所示过程与图2所示过程中发生的碱基配对方式不完全相同
D.图1所示过程中酶的移动方向与图2所示过程中核糖体的移动方向不同
8.在大肠杆菌细胞内,肽酰转移酶能催化蛋白质合成过程中肽键的形成,该酶是rRNA的组成部分,用核酸酶处理该酶后蛋白质的合成受阻。下列相关叙述错误的是 ( )
A.肽酰转移酶不能与双缩脲试剂产生紫色反应
B.肽酰转移酶可能在核糖体上发挥作用
C.细胞中的rRNA是DNA通过转录产生的
D.大肠杆菌的mRNA在转录结束后才与核糖体结合
9.如图为青蛙体内蛋白质的合成过程,对此描述不正确的是( )
A.图中a、b、c、d分别代表氨基酸、mRNA、tRNA、核糖体
B.该图反映的是翻译过程
C.图中a物质可直接来自该青蛙自身一些物质的水解
D.该过程不可能发生在青蛙成熟的红细胞中
10.下列甲、乙、丙三图代表着不同生物的遗传信息的传递途径,据此分析下列叙述错误的是( 深度解析 )
A.需要tRNA和核糖体同时参与的过程有2、5、9
B.甲、乙、丙三图所示的遗传信息流动可总结为:
C.原核生物遗传信息的传递方式可用甲图表示
D.可与模板链上的碱基A发生A—T配对的过程是3、7
11.三位诺贝尔化学奖获得者构筑了二维核糖体模型来显示不同的抗生素是如何抑制核糖体功能的。当今医学上很多抗生素类药物都是通过抑制病菌核糖体的功能来达到治疗目的的。根据以上材料,推测下列有关核糖体的说法中,不正确的是( )
A.治疗病菌感染所用的抗生素应该对人体核糖体的功能无抑制作用
B.可用抗生素抑制核糖体功能达到治疗甲型H1N1流感的目的
C.抗生素抑制了病菌核糖体的功能,病菌无法存活
D.抗生素可能是通过抑制核糖体的功能抑制了翻译过程
12.人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素的研究发现,抗生素能够杀死细菌等病原体而对人体无害,其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成,而不影响人体内蛋白质的合成。人们对此现象提出了许多假设,其中最不合理的是( )
A.抗生素能阻断细菌的转录过程,而不影响人体内的转录过程
B.抗生素能阻断细菌转运RNA的功能,而不影响人体转运RNA的功能
C.抗生素能阻断细菌内核糖体的功能,而不影响人体内核糖体的功能
D.抗生素能阻断细菌线粒体的功能,而不影响人体线粒体的功能
13.如图为DNA、蛋白质与性状的关系示意图,有关说法正确的是 ( )
A.①过程与DNA复制的共同点是都以DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行
B.②过程中需要多种tRNA,不同tRNA所转运的氨基酸一定不同
C.DNA上某个碱基发生替换,一定会导致氨基酸序列改变
D.人的白化病是通过蛋白质间接表现的,囊性纤维化是通过蛋白质直接表现的
14.表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,对此现象的理解错误的是( )
A.基因前端的一段特殊的碱基序列发生了甲基化修饰属于表观遗传
B.同卵双胞胎之间的微小差异与表观遗传无关
C.细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用
D.正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传
15.与遗传信息传递有关的酶有多种,下列说法不正确的是 ( )
A.DNA复制过程中,氢键的形成需要DNA聚合酶的作用
B.细胞内DNA分子的解旋不一定都需要解旋酶参与
C.转录和翻译过程需要不同种类的酶参与
D.RNA聚合酶可在细胞核中发挥作用
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小
题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.关于如图的说法,正确的是( )
图1
图2
图3
A.图1所示过程相当于图3的⑥过程,可以发生于细胞核中
B.若图1的①中A占23%、U占25%,则对应的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中在动植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程
17.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现细胞适应氧气供应变化分子机制的科学家。当细胞缺氧时,缺氧诱导因子(HIF-1α)与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)结合,调节基因表达生成促红细胞生成素(EPO,一种促进红细胞生成的蛋白质激素);当氧气充足时,HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解,调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.HIF-1α被蛋白酶降解后可以生成多种氨基酸分子
B.HIF-1α与ARNT结合到DNA上,催化EPO基因转录
C.细胞合成EPO时,tRNA与mRNA发生碱基互补配对
D.进入高海拔地区,机体会增加红细胞数量来适应环境变化
18.大肠杆菌中发现的RNasep是一种由蛋白质和RNA组成的复合体(一种酶),某实验小组提取核心组件M1(可在一定盐离子环境下体外单独催化RNA加工过程),经蛋白酶处理后的M1仍然具有催化功能,而经RNA水解酶处理后的M1不再具备催化功能。下列说法错误的是( )
A.可用双缩脲试剂检测核心组件M1
B.M1能为tRNA的体外加工过程提供活化能
C.M1功能丧失后会中断基因表达中的转录过程
D.M1也具有高效性、专一性和作用条件温和的特点
19.孟德尔曾经研究过豌豆的圆粒和皱粒这一相对性状,并用遗传因子的假设作出了精彩的解释。现从基因控制蛋白质合成的角度阐释豌豆种子圆粒性状的产生机制,如下图所示。据图分析正确的是( )
A.a过程形成的三种主要产物可同时出现在核糖体中
B.完成b过程的条件包括mRNA、核糖核苷酸、核糖体、能量
C.皱粒豌豆细胞内淀粉含量低,蔗糖含量高,味道更甜美
D.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
20.磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物,在两对独立遗传的基因(A和a、B和b)的控制下,可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA干扰的方式获得了产油率更高的品种,基本原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B.图示中过程①与过程②所需要的嘧啶碱基数量一定相同
C.该研究通过抑制基因B表达过程中的翻译阶段来提高产油率
D.图示表明基因是通过控制蛋白质和脂质的合成来控制性状的
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(9分)如图甲表示某细胞中遗传信息传递的部分过程,图乙为图甲中①的放大图。请据图回答:
图甲
(1)图甲中涉及中心法则中的 和 过程。
(2)图甲中碱基互补配对发生在DNA分子和mRNA分子、 分子和 分子之间。
(3)能特异性识别密码子的分子是 ,该分子也是由特定的DNA转录而来的。
(4)图乙中下一个将要加入肽链的氨基酸将是 ,相关密码子见下表:
(5)图甲正在同时合成 种多肽链,该多肽链可以加工折叠成哪种蛋白质 。
A.人体胰岛素B.细菌有氧呼吸酶
C.血红蛋白D.抗体
(6)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21~23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补形成局部双链。由此可以推断这些miRNA抑制基因表达的分子机制可能是 。
A.阻断rRNA装配成核糖体
B.妨碍DNA分子的解旋
C.干扰tRNA识别密码子
D.影响DNA分子的转录
22.(11分)一般情况下,心肌细胞不能增殖,基因ARC在心肌细胞中的特异性表达,能抑制其凋亡,以维持正常数量。细胞中另一些基因通过转录形成前体RNA,再经过加工会产生许多非编码RNA,如miR-223(链状),HRCR(环状)。结合图示回答问题:
(1)启动过程①时, 酶需识别并与基因前端的一段碱基序列结合。进行过程②的场所是 ,该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序 (填“相同”或“不同”),翻译的方向是 (填“从左到右”或“从右到左”)。
(2)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mRNA特定序列通过 原则结合,形成核酸杂交分子1,使凋亡抑制因子无法合成,最终导致心力衰竭。与基因ARC相比,核酸杂交分子1中特有的碱基对是 。
(3)根据题意,RNA除了可为蛋白质的合成提供模板外,还具有 功能(写出一种即可)。 易错
(4)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,原因是 。
23.(11分)DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶(DNMT)的作用下将甲基(—CH3)选择性地添加在DNA上的过程,是一种基本的表观遗传学修饰。在不改变DNA序列的前提下控制基因的表达,在多个生物学过程中发挥重要作用。DNA异常甲基化与肿瘤的发生、发展、细胞癌变有着密切的联系。回答下列问题:
(1)在DNMT的催化下,DNA中的C—G中的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,5-甲基胞嘧啶脱氨基生成胸腺嘧啶,与正常DNA分子相比,变化后的DNA的稳定性 (填“低”或“高”)。若一个DNA分子中的一个C—G中的胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过N次复制后,所产生的子代DNA分子中正常的DNA占 。
(2)大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶,且甲基化位点可随DNA的复制而遗传,这是因为DNA复制后, 可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化,从而控制基因的正常表达。
(3)如图表示控制DNMT的基因内部和周围的DNA片段情况。图中数字表示千碱基对(单位:kb),已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间对应的区域会被加工切除,而成为成熟的mRNA。图中起始密码子对应位点 (填“是”或“不是”)RNA聚合酶结合的位点,由该基因控制合成的DNMT是由 个氨基酸脱水缩合形成的。
24.(11分)人体细胞中P21蛋白可抑制细胞的恶性增殖。科研人员发现,与P21基因起始部位某段序列互补的RNA分子(saRNA)对P21基因的表达有影响。请分析回答问题:
(1)P21基因控制P21蛋白合成包括 和 两个阶段。
(2)P21基因的起始部位有 酶的识别与结合位点。
(3)研究发现,P21基因起始部位合成的RNA能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程,当saRNA转入细胞后,经处理并活化,活化的saRNA能与上述RNA结合,使转录过程的抑制作用 ,从而增强P21基因的表达,由此为癌症的治疗提供了新的思路和方法。
(4)脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有 层分子结构的球形囊泡,可与细胞膜融合,将物质送入细胞内部。为验证上述科研成果,研究人员将包裹了人工合成的 的脂质体转入人胆囊癌细胞中,同时设置对照,对照组将包裹了 (选填“能”或“不能”)与P21基因起始部位某段序列互补的RNA分子的脂质体转入同种细胞。一段时间后,检测P21基因的mRNA生成量及胆囊癌细胞的存活率,结果如图所示。图示说明,saRNA能显著降低癌细胞存活率的直接原因是 。
25.(13分)回答下列病毒的遗传学问题:
(1)为研究某病毒的致病过程,某同学在实验室中做了如图所示的模拟实验。
①从病毒中分离得到物质A,已知A是单链的生物大分子,其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是 过程。
②将提纯的产物X加入试管乙,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子,则产物Y是 。
③将提纯的产物Y加入试管丙中,反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z是 。
(2)若该病毒侵染了小鼠上皮细胞,则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自 。若该病毒除侵染小鼠外,还能侵染其他哺乳动物,则这些生物共用一套 。该病毒遗传信息的传递过程为 。
(3)如图表示三种病毒合成自身蛋白质和核酸的过程。
①该过程中碱基序列更容易发生改变的是病毒 ,原因是 。
②7过程需要的原料是 ,需要的酶是 。
答案全解全析
1.A 在翻译过程中mRNA中的碱基序列决定了蛋白质的氨基酸序列,A正确;密码子具有简并性,一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定,B错误;密码子有64种,但终止密码子不编码氨基酸,故不与反密码子相对应,C、D错误。
2.B 据图分析可知:图示过程为以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,是转录过程。真核细胞的线粒体中也可发生转录过程,A正确;细胞核内形成的①RNA,在细胞核内完成加工后穿过核孔进入细胞质,该过程不穿膜,B错误;转录是RNA合成的主要方式,C正确;①RNA的基本组成单位为4种核糖核苷酸,D正确。
3.B 由题表可知,细胞呼吸酶基因和rRNA基因在三种细胞中均表达,A正确;胰岛B细胞中存在血红蛋白基因和抗体基因,只是这两种基因在胰岛B细胞中不表达,B错误;由于基因的选择性表达,题述三种细胞的mRNA和蛋白质的种类不完全相同,C正确;题述三种细胞的差异是细胞分化的结果,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,D正确。
4.A 起始密码子在mRNA上,不在DNA上,A错误;基因的表达包括转录和翻译两个过程,其中转录的产物中的tRNA分子的内部,存在碱基互补配对部分,B正确;合成多肽的过程需要mRNA作为模板、tRNA运输氨基酸、核糖体作为场所,而rRNA是核糖体的组成成分之一,C正确;一个DNA分子转录一次,可生成一个或多个mRNA,即可形成一个或多个合成多肽链的模板,D正确。
5.A tRNA的主要作用是运输氨基酸,①错误;每种氨基酸有一种或多种tRNA与之对应,②错误;根据题图可知,tRNA虽然是单链,但也有碱基互补配对形成的氢键,③正确;mRNA上密码子的一个碱基发生替换,则识别该密码子的tRNA一定改变,但其编码的氨基酸不一定改变,④错误;在原核细胞和完整的真核细胞内都有tRNA,参与翻译过程,⑤正确;细胞内合成tRNA的主要场所是细胞核,核糖体是蛋白质合成的场所,⑥错误。
6.C 由于真核细胞有核膜,所以细胞核基因表达过程中,转录和翻译在时间和空间上是分隔开的,A正确;转录和翻译过程中都有碱基之间的互补配对,转录过程存在DNA的一条链和mRNA的配对,翻译过程存在mRNA和tRNA的配对,B正确;由于密码子有简并性,所以不能根据氨基酸的排列顺序确定基因中唯一的碱基排列顺序,C错误;有丝分裂前的间期有基因的转录过程,而分裂期由于染色质螺旋加粗形成染色体,所以几乎没有转录过程,D正确。
7.D 题图1表示转录过程,该过程发生时模板上碱基与游离的核糖核苷酸配对形成氢键,合成的RNA离开模板链时,需要将形成的氢键断裂,A正确。图2表示翻译,根据图中tRNA移动方向判断肽链中氨基酸的顺序是a—b—c—…,所以该过程发生时起始密码子决定的氨基酸是a氨基酸,B正确。图1所示过程中发生的碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G;图2所示过程中发生的碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C—G,二者不完全相同,C正确。图1所示过程中酶的移动方向是从左向右,图2所示过程中核糖体的移动方向也是从左向右,D错误。
8.D 肽酰转移酶是rRNA的组成部分,即肽酰转移酶的本质是RNA,故其不能与双缩脲试剂发生紫色反应,A正确;肽酰转移酶是rRNA的组成部分,而rRNA是核糖体的重要组成成分,因此肽酰转移酶可能在核糖体上发挥作用,B正确;细胞中的rRNA是以DNA的一条链为模板,通过转录产生的,C正确;大肠杆菌是原核生物,其细胞中不存在核膜,因此转录和翻译过程会同时进行,即转录还未结束,mRNA就会与核糖体结合,D错误。
9.D 题图中a代表氨基酸,b代表mRNA,c代表tRNA,d代表核糖体,A正确;题图反映的是以mRNA为模板进行的翻译过程,B正确;题图中a氨基酸可直接来自该青蛙自身一些物质如蛋白质的水解,C正确;青蛙成熟的红细胞内含细胞核和细胞器,故该过程可以发生在青蛙成熟的红细胞中,D错误。
10.B tRNA和核糖体参与的是翻译过程,即图中2、5、9,A正确;题图所示的遗传信息流动可总结为:,B错误;原核生物遗传信息的传递方式可用甲图表示,C正确;可与模板链上的碱基A发生A—T配对的过程是3(DNA复制)、7(逆转录),D正确。
归纳总结
“三看”法判断与中心法则有关的模拟实验
(1)“一看”模板:①如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或转录。②如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制、逆转录或翻译。
(2)“二看”原料:①如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录。②如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,生理过程可能是转录或RNA复制。③如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译。
(3)“三看”产物:①如果产物为DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录。②如果产物为RNA,生理过程可能是RNA复制或转录。③如果产物是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译。
11.B 抗生素类药物是通过抑制病菌核糖体的功能来达到治疗目的的,治疗过程应不影响人体正常生命活动,故A正确;甲型H1N1流感病毒无核糖体,无法通过抑制核糖体功能治疗甲型H1N1流感,B错误;很多抗生素类药物都是通过抑制病菌核糖体的功能来达到治疗目的的,抗生素抑制了病菌核糖体的功能,进而抑制了翻译过程,病菌无法存活,C、D正确。
12.D 抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成,而不影响人体内蛋白质的合成,可能是抗生素能阻断细菌的转录过程,而不影响人体内的转录过程;可能是抗生素能阻断细菌转运RNA的功能,而不影响人体转运RNA的功能;也可能是抗生素能阻断细菌内核糖体的功能,而不影响人体内核糖体的功能,A、B、C合理;细菌是原核生物,其细胞中不含线粒体,D不合理。
13.D ①是转录过程,转录以DNA的一条链为模板,DNA复制时,DNA的两条链分别为模板,DNA复制在DNA聚合酶的作用下进行,转录在RNA聚合酶的作用下进行,A错误。一种氨基酸可由一种或多种密码子编码,因此多种tRNA可能转运同一种氨基酸,B错误。由于DNA上的非编码区不编码氨基酸且密码子具有简并性,DNA上碱基的替换不一定会导致氨基酸序列改变,C错误。白化病的病因是编码酪氨酸酶的基因异常,进而导致酪氨酸不能转变为黑色素,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物性状;囊性纤维化体现了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D正确。
14.B 基因前端的一段特殊的碱基序列发生了甲基化修饰,基因中脱氧核苷酸的排列顺序不变,但基因表达发生异常,属于表观遗传,A正确;同卵双胞胎之间的微小差异与表观遗传有关,B错误;细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用,C正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,已经分化的细胞的遗传物质通常没有改变,正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传,D正确。
15.A DNA复制过程中,氢键的形成不需要DNA聚合酶的作用,DNA聚合酶作用的是磷酸二酯键,A错误;RNA聚合酶也可以使细胞内的DNA分子解旋,B正确;转录和翻译过程需要不同种类的酶参与,C正确;在真核细胞的细胞核中可进行转录过程,RNA聚合酶参与转录过程,因此,RNA聚合酶可以在细胞核中发挥作用,D正确。
16.ABC 题图1所示过程表示转录,对应图3的⑥过程,主要发生于细胞核中,A正确;若图1的①中A占23%、U占25%,则对应DNA片段的模板链中A占25%,非模板链中A占23%,该DNA片段中A占(23%+25%)÷2=24%,B正确;图2所示过程表示翻译,对应图3的⑨过程,所需原料是氨基酸,C正确;正常情况下,图3中在动植物细胞中都不可能发生的是⑦逆转录和⑧RNA复制过程,D错误。
17.ACD HIF-1α羟基化后可被蛋白酶降解,故其化学本质为蛋白质,HIF-1α被蛋白酶降解后可生成多种氨基酸分子,A正确;由题干信息知:缺氧诱导因子(HIF-1α)与ARNT结合,调节(而非催化)基因表达生成促红细胞生成素,B错误;细胞合成EPO时,需要经过转录和翻译过程,故会发生tRNA与mRNA的碱基互补配对,C正确;在高海拔环境中,人体易缺氧,故机体会增加红细胞的数量适应环境的变化,D正确。
18.ABC 经蛋白酶处理后的M1仍然具有催化功能,而经RNA水解酶处理后的M1不再具备催化功能,说明核心组件M1的本质是RNA,不能用双缩脲试剂检测,A错误;酶不能为反应提供能量,而是降低反应所需的活化能,B错误;由题干信息可知,M1可在一定盐离子环境下体外单独催化RNA加工过程,可见M1的功能丧失后会影响RNA的加工,可能影响翻译,但不影响转录,C错误;核心组件M1是具有催化功能的酶,酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点,D正确。
19.ACD 分析题图:图示表示豌豆种子圆粒性状的产生机制,其中a表示转录过程,模板是DNA的一条链,原料是核糖核苷酸;b表示翻译过程,模板是mRNA,形成淀粉分支酶(蛋白质),原料是氨基酸;淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉,淀粉具有较强的吸水能力。根据分析可知,图中a表示转录过程,该过程的三种主要产物是mRNA、rRNA、tRNA,翻译过程中,mRNA为模板,tRNA转运氨基酸,而rRNA是核糖体的重要组成成分,故它们可同时出现在核糖体中,A正确;b表示翻译过程,不需要核糖核苷酸,B错误;由图可知,皱粒豌豆蔗糖含量高,淀粉含量低,味道更甜美,C正确;该事实说明基因能够通过控制酶的合成,从而间接控制生物体的性状,D正确。
20.ABD 据题图可得,产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为A_bb、aaB_,A错误。图示中过程①与过程②的模板分别是基因B中的链1、链2,所需要的嘧啶碱基数量不一定相同,B错误。诱导基因B的链1转录形成的RNA可与链2正常转录得到的mRNA形成双链,从而抑制翻译合成酶b,PEP在酶a的催化下形成油脂,提高了作物的产油率,C正确。图示表明基因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的,D错误。
21.答案 (1)转录 翻译 (2)mRNA tRNA (3)tRNA (4)赖氨酸 (5)1 B (6)C
解析 分析题图:甲图表示细胞中遗传信息的转录和翻译过程,其中①是核糖体正在执行翻译过程;乙图为图甲中①的放大图。(1)根据分析:图甲中涉及中心法则中的转录和翻译过程。(2)图甲转录过程中碱基互补配对发生在DNA和mRNA之间,翻译过程中碱基互补配对发生在mRNA和tRNA之间。(3)能特异性识别密码子的分子是tRNA,tRNA上的反密码子可以和mRNA上的密码子配对。(4)由图可知,图乙中编码下一个将要加入肽链的氨基酸的密码子是AAA,对比密码子表可知,该氨基酸是赖氨酸。(5)图甲中虽然有两条肽链正在同时合成,但由于模板是相同的,因此这两条肽链种类相同。图甲中转录和翻译同时进行,而人体胰岛素、血红蛋白和抗体合成过程中的转录和翻译不能同时进行,有氧呼吸酶可在原核细胞中合成,合成过程中的转录和翻译可同时进行。故选B。(6)mRNA是翻译的模板,miRNA能与相关基因转录出来的mRNA互补形成局部双链,这样会干扰tRNA识别mRNA上的密码子,进而影响翻译过程。故选C。
22.答案 (除标注外,每空1分)(1)RNA聚合 核糖体 相同 从左到右 (2)碱基互补配对 A—U (3)形成核酸杂交分子,调控基因的表达(2分) (4)HRCR可与miR-223碱基互补配对,(1分)从而清除miR-223,(1分)使基因ARC的表达增加,抑制心肌细胞的凋亡(1分)(共3分)
解析 分析题图:图中①为转录过程,②为翻译过程,其中mRNA可与miR-223结合形成核酸杂交分子1,miR-223可与HRCR结合形成核酸杂交分子2。(1)①是转录过程,催化该过程的酶是RNA聚合酶,启动过程①时,RNA聚合酶需识别并与基因前端的一段碱基序列结合。②是翻译过程,其场所是核糖体,由于控制合成三条多肽链的模板是同一个mRNA,所以最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同。根据肽链长短推测,翻译的方向应该为从左到右。(2)当心肌缺血、缺氧时,某些基因过度表达产生过多的miR-223,miR-223与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,导致凋亡抑制因子合成受阻,最终导致心力衰竭。与基因ARC相比,核酸杂交分子1中特有的碱基对是A—U。(3)根据题意,RNA除了可为蛋白质的合成提供模板外,还具有形成核酸杂交分子,调控基因的表达的功能。(4)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,其依据是HRCR可与miR-223碱基互补配对,从而清除miR-223,使基因ARC的表达增加,抑制心肌细胞的凋亡。
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RNA是核酸的一种,其功能有多种,有的RNA可作为某些病毒的遗传物质,如HIV病毒;有的RNA是构成某些细胞器的成分,如核糖体;有的RNA具有催化功能;有的RNA可调控基因表达;有的RNA可运输氨基酸,如转运RNA;有的RNA可作为翻译的模板,如mRNA。
23.答案 (1)低 1/2 (2)DNA甲基转移酶(DNMT) (3)不是 299
解析 (1)根据题中信息分析可知,题述变化过程中“C”变为“T”,因此基因中C—G减少、T—A增加,又因C—G由三个氢键连接、T—A由两个氢键连接,且氢键越多DNA越稳定,因此变化后的DNA稳定性降低。变化后的DNA分子的一条链是正常的,另一条链中的C变为T,复制时以正常链为模板所得到的子代DNA均正常,而以异常链为模板所得到的子代的DNA均异常,由此得出题述DNA经过N次复制后,所产生的子代DNA分子中正常的DNA占1/2。(2)根据题干信息可判断DNA甲基转移酶可以使DNA甲基化。(3)RNA聚合酶能够识别转录起点对应的DNA位点并与之结合,不与起始密码子对应的位点结合。翻译时由起始密码子对应位点开始,到终止密码子对应位点结束,除去d段,共有(2.0-1.7)+(5.8-5.2)=0.9(kb)个碱基,即900个碱基,由于一个密码子由相邻3个碱基构成,且终止密码子不编码氨基酸,故得出该酶由900÷3-1=299(个)氨基酸脱水缩合而成。
24.答案 (1)转录 翻译 (2)RNA聚合 (3)减弱 (4)双 saRNA 不能 增强P21基因的转录(或提高P21mRNA的生成)
解析 (1)P21蛋白合成包括转录和翻译两个阶段。(2)P21基因的起始部位有RNA聚合酶结合的位点。(3)P21基因起始部位合成的RNA能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程,而活化的saRNA能与这种RNA结合,这样可使转录过程的抑制作用减弱,从而增强P21基因的表达。(4)脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有双层分子结构的球形囊泡,可与细胞膜融合,将物质送入细胞内部。实验设计需要遵循对照原则,实验组将包裹了人工合成的saRNA的脂质体转入人胆囊癌细胞中,则对照组将包裹了不能与P21基因起始部位某段序列互补的RNA分子的脂质体转入同种细胞中。根据实验结果可知saRNA可增强P21基因的表达且使癌细胞存活率降低,故saRNA能显著降低癌细胞存活率的直接原因是增强P21基因的转录(或提高P21mRNA的生成)。
25.答案 (除标注外,每空1分)(1)①逆转录 ②mRNA ③多肽或蛋白质 (2)小鼠上皮细胞 密码子
(2分) (3)①乙和丙(2分) 这两种病毒的遗传物质是单链RNA,结构不稳定(2分) ②脱氧核苷酸 逆转录酶
解析 (1)①A是单链的生物大分子,且含有碱基U,应为RNA分子;产物X含有碱基T,应为DNA分子,因此,试管甲中模拟的是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程。②产物X为DNA分子,产物Y是能与核糖体结合的单链大分子,为mRNA,因此试管乙模拟的是以DNA为模板合成mRNA的转录过程。③病毒的外壳是蛋白质,而产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z为多肽或蛋白质,在该试管中发生的是翻译过程。(2)病毒侵染小鼠上皮细胞后,以自身的核酸(RNA)为模板控制子代病毒的合成,而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮细胞提供。自然界几乎所有的生物都共用一套密码子。根据题意可知,该病毒是RNA病毒,其遗传信息的传递过程见答案。(3)根据题图可知,病毒甲的遗传物质是DNA,病毒乙、丙的遗传物质是单链RNA。因为单链RNA结构比较不稳定,所以以单链RNA为遗传物质的病毒乙和病毒丙更容易发生变异。7过程是逆转录过程,逆转录的产物为DNA,该过程的原料是脱氧核苷酸,需要逆转录酶。
基因
红细胞
浆细胞
胰岛B细胞
细胞呼吸酶基因
+
+
+
rRNA基因
+
+
+
血红蛋白基因
+
-
-
抗体基因
-
+
-
胰岛素基因
-
-
+
氨基酸
丙氨酸
谷氨酸
赖氨酸
色氨酸
密码子
GCA、GCG、GCU
GAA、GAG
AAA、AAG
UGG
1.A
2.B
3.B
4.A
5.A
6.C
7.D
8.D
9.D
10.B
11.B
12.D
13.D
14.B
15.A
16.ABC
17.ACD
18.ABC
19.ACD
20.ABD