解密10 基因的表达（分层训练）-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练（新教材）（解析版）

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解密10 基因的表达
A组 基础练


1．（2022·陕西西安·统考一模）如图①~③分别表示人体细胞中三种生物大分子的合成过程。下列叙述错误的是（　　）

A．①②过程所用原料都有核苷酸，参与③过程的RNA有三类
B．不同组织细胞的相同DNA分子进行过程②时的起始点不完全相同
C．③过程中1个核糖体上有2个tRNA结合位点
D．能进行②③过程的细胞都能进行①过程
【答案】D
【分析】据图分析可知，①为DNA复制过程，产生新DNA，所需原料为脱氧核苷酸；②为转录过程，以DNA为模板合成mRNA，所需原料为核糖核苷酸；③为翻译过程，以mRNA为模板，氨基酸为原料合成多肽或蛋白质。
【详解】A、核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸，①为DNA复制过程，所需原料为脱氧核苷酸，②为转录过程，所需原料为核糖核苷酸；参与③过程（翻译）的RNA有三类，分别为mRNA、tRNA和rRNA，A正确；
B、人体不同组织细胞中选择表达的基因不同，选择表达的基因不同导致同一DNA分子进行过程②（转录）时的起始点不同，B正确；
C、核糖体同时占据两个密码子位点，携带氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点，通过反密码子与密码子进行互补配对，因此1个核糖体上有2个tRNA结合位点，C正确；
D、①过程为DNA的复制，DNA的复制发生在细胞分裂间期，而一般活细胞的②转录和③翻译过程可发生在任何时间，因此能进行②③过程的细胞不一定能进行①过程，D错误。
故选D。
2．（2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考三模）科学家以人工合成mRNA为模板合成蛋白质，在翻译mRNA5'-AUGUUU-3'时，AUG编码甲酰甲硫氨酸（fMet），UUU编码苯丙氨酸（Phe），得到了fMet-Phe，其中fMet在蛋白质的氨基端，下列有关叙述错误的是（    ）
A．mRNA上信息读取方向按照5'→3'
B．该蛋白质的合成方向从氨基端向羧基端进行
C．携带苯丙氨酸（Phe）的tRNA先进入核糖体结合位点
D．蛋白质的合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
【答案】C
【分析】翻译时，以mRNA为模板，核糖体结合到起始密码子AUG处开始翻译，直至终止密码子处结束翻译。
【详解】A、该mRNA的序列为5'-AUGUUU-3'，AUG为起始密码子，是翻译的起始位点，可见mRNA上信息读取方向按照5'→3'，A正确；
B、翻译后产物为fMet-Phe，其中fMet在蛋白质的氨基端，则Phe位于羧基端，已知fMet对应的是起始密码子AUG，说明蛋白质的合成方向从氨基端向羧基端进行，B正确；
C、翻译时核糖体先从AUG开始翻译，说明携带甲酰甲硫氨酸（fMet）的tRNA先进入核糖体结合位点，C错误；
D、核糖体先从起始密码子开始翻译，说明蛋白质的合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束，D正确。
故选C。
3．（2022·全国·模拟预测）囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，该病患者体内编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基对后，导致CFTR蛋白在第508位缺失了苯丙氨酸（转运苯丙氨酸的tRNA上，反密码子是AAA或AAG），最终使肺功能严重受损。下列叙述正确的是（    ）
A．患者体内编码CFTR蛋白的基因只存在于肺泡壁细胞中
B．从上述实例可看出，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
C．基因模板链中编码苯丙氨酸的3个碱基是AAA或AAG
D．患者与正常人的mRNA上终止密码子决定的氨基酸相同
【答案】C
【分析】1、基因的表达包括转录和翻译两个过程：在细胞核中通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成mRNA过程叫作转录；游离在细胞质中的各种氨基酸，以以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质过程叫作翻译。
2、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；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
3、同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，细胞中的基因有些表达，有些不表达；在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类：一类是在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的；另一类是指在某类细胞中特异性表达的基因。
【详解】A、患者体内编码CFTR蛋白的基因存在于所有的体细胞中，但只在肺泡壁细胞中表达，A错误；
B、囊性纤维化患者编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在导致CFTR蛋白在第508位缺失了苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常，最终导致肺功能严重受损，即基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，B错误；
C、由题干知转运苯丙氨酸的tRNA上反密码子是AAA或AAG，故mRNA上决定苯丙氨酸的密码子是UUU或UUC，故基因模板链中编码苯丙氨酸的3个碱基是AAA或AAG，C正确；
D、终止密码子有三种，一般不决定氨基酸，D错误。
故选C。
4．（2022·浙江绍兴·统考一模）下图表示人体细胞某种生理过程，下列相关叙述正确的是（    ）

A．该过程中RNA聚合酶从图示的左侧向右侧移动
B．RNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到RNA链末端
C．该过程结束后可形成1个DNA-RNA杂交分子
D．该过程得到的RNA不一定作为翻译的模板
【答案】D
【分析】图示为转录过程，转录结束后可形成一个RNA分子。
【详解】A、由图中RNA的延伸方向可以看出，RNA聚合酶从图示的右侧向左侧移动，A错误；
B、RNA聚合酶将游离的核糖核苷酸连接到RNA链末端，B错误；
C、该过程中可形成1个DNA-RNA杂交分子，该过程结束后RNA分子与DNA分子脱离，无杂交分子，C错误；
D、该过程得到的RNA可能为rRNA、tRNA等，不一定作为翻译的模板，D正确。
故选D。
5．（2022·福建·一模）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可与自身mRNA分子上的核糖体结合位点相结合而产生翻译抑制。下列叙述正确的是（    ）
A．在DNA转录时，大肠杆菌中核酸和蛋白质形成复合物，组成成分与核糖体相同
B．一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多种肽链
C．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数目上的平衡
D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
【答案】C
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录的条件：模板（DNA的一条链)、原料（核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶）和能量；翻译过程的条件：模板(mRNA)、原料（氨基酸)、酶、tRNA和能量。
【详解】A、DNA转录时，RNA聚合酶会结合DNA的一条链作为转录模板，形成DNA和蛋白质的复合物，核糖体由rRNA和蛋白质组成，核酸种类不同，A错误；
B、一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，最终合成多条相同肽链，B错误；
C、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；
D、大肠杆菌为原核生物，编码该核糖体蛋白的基因边转录生成mRNA边与核糖体结合进行翻译，D错误。
故选C。
6．（2020·上海·模拟预测）如图为中心法则及其发展示意图，其中数字代表各生理过程，下列叙述错误的是（    ）

A．①过程需要脱氧核苷酸作为原料
B．③和④过程能发生在正常原核生物中
C．细胞核是进行②过程的主要场所
D．①～⑤过程都涉及碱基互补配对
【答案】B
【分析】图示为中心法则示意图，其中①为DNA分子的复制，②为转录，③为翻译，④为逆转录，⑤为RNA分子的复制，其中逆转录和RNA分子的复制过程只发生在被某些RNA病毒侵染的细胞中。
【详解】A、①过程是DNA分子复制，需要以脱氧核苷酸作为原料，A正确；
B、③是逆转录过程，④是RNA的自我复制过程，能进行逆转录和RNA复制的只有少数病毒，它们在寄主细胞中进行逆转录和RNA复制，B错误；
C、②过程是转录，进行的主要场所是细胞核，C正确；
D、①～⑤过程都涉及碱基互补配对，且都遵循碱基互补配对原则，D正确。
故选B。
7．（2022·江苏连云港·统考模拟预测）乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成，科学家将该基因的反义基因导入番茄细胞内，培育转基因延熟番茄，下列说法错误的是（    ）

A．有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录产生
B．乙烯是乙烯生物合成酶基因表达的产物，可促进果实成熟
C．乙烯生物合成酶基因模板链序列与反义基因模板序列互补
D．转基因番茄能够延熟是因乙烯生物合成酶的mRNA不能与核糖体结合无法进行翻译
【答案】B
【分析】分析题图：乙烯生物合成酶基因转录形成的是有意义mRNA，反义基因转录形成的是反义mRNA，有意义mRNA和反义mRNA能互补配对，这样可以导致翻译无法进行，进而导致乙烯生物合成酶无法合成。
【详解】A、mRNA是以基因的一条链为模板转录形成的，因此有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的，A正确；
B、乙烯生物合成酶基因的表达产物是乙烯生物合成酶，不是乙烯，B错误；
C、乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的是互补的，因此这两种基因转录形成的mRNA也是互补的，C正确；
D、因为mRNA形成双链后无法与核糖体结合无法进行翻译，所以无乙烯生物合成酶生成，转基因番茄能够延熟，D正确。
故选B。
8．（2022·江苏·一模）关于细胞衰老有不同的观点，衰老基因学说认为生物的寿命主要取决于遗传物质。DNA上存在一些长寿基因或衰老基因来决定个体的寿命，如在人的1号、4号及X染色体上发现一些衰老相关基因（SAG），这些基因在细胞衰老时，其表达水平显著高于年轻细胞。秀丽隐杆线虫是一种多细胞真核生物，平均寿命为3.5天，其体内的age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。请判断下列相关说法正确的是（    ）
A．在人的1号，4号及X染色体上发现SAG基因，说明基因只存在于染色体上
B．线虫体内的单基因突变就能提高个体的寿命，说明一种性状就是由一个基因控制的
C．在人体和线虫体内都存在细胞衰老和细胞凋亡，它们都是基因选择性表达的结果
D．衰老基因学说能够用来解释人体的细胞衰老，不能解释线虫的细胞衰老
【答案】C
【分析】1、基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
3、基因和遗传信息的关系：基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息。
【详解】A、人体细胞中，线粒体DNA上也存在基因，A错误；
B、性状和基因不是简单的一一对应的关系，有些性状由多个基因控制，有些单个基因可以控制多种性状，B错误；
C、细胞衰老和细胞凋亡是细胞正常的生命历程，是基因选择性表达的结果，C正确；
D、人体的细胞衰老和线虫的细胞衰老都是由遗传物质决定的，D错误。
故选C。
9．（2022·辽宁葫芦岛·统考二模）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异的现象。其原因之一是碱基甲基化影响基因表达。下列叙述错误的是（   ）
A．碱基甲基化不会改变基因储存的遗传信息
B．碱基甲基化可能会影响RNA聚合酶的识别
C．由于碱基甲基化而引起的变异属于基因突变
D．若双链DNA分子中C全部甲基化且占30%，则单链中A占比不超过40%
【答案】C
【分析】表观遗传学的主要特点：
1、可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传。
2、可逆性的基因表达调节，也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。
3、没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
【详解】A、遗传信息储存在基因的碱基序列中，甲基化没有改变碱基序列，因此不会改变基因储存的遗传信息，A正确；
B、基因表达时，需要RNA聚合酶识别DNA序列并启动转录，因此碱基甲基化可能会影响RNA聚合酶的识别，B正确；
C、甲基化不改变基因中碱基序列，因此由于碱基甲基化而引起的变异不属于基因突变，C错误；
D、若DNA分子中C占30%，则G=C=30%，A+T=1－30%×2=40%，A=T=20%，则一条DNA单链上A最多占40%，因此若DNA分子中C甲基化且占30%，则单链中A占比不超过40%，D正确。
故选C。
10．（2022·全国·模拟预测）如图表示某种植物DNA片段遗传信息的传递过程，①~④表示物质或结构。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示生理过程。请据图回答下列问题：(可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)

(1)过程Ⅰ的特点是__________________________和______________________，Ⅱ、Ⅲ的名称分别是______________________。①~④结构中________（填序号）存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中_________（填序号）中含有核糖结构，另外上图___________中也含有核糖结构。
(3)由图可知，④所携带的氨基酸为_________________。
(4)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程Ⅲ合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸，则该基因的这个碱基对替换情况是 ____________________。
(5)若由于（4）所述的替换使得某植株表现为罕见的红花性状，而其自交后代中只有部分植株具有红花性状，则其原因最可能是__________________________________。将自交后代中的红花植株连续自交3次，并逐代淘汰白花性状个体，则最终获得的红花植株中纯合子的比例为__________。
【答案】(1)     半保留复制     边解旋边复制     转录、翻译     ①和④
(2)     ②和④     核糖体
(3)苯丙氨酸
(4)T//A替换为G//C（或A//T替换为C//G）
(5)     红花性状属于显性突变，亲本是杂合子，自交有性状分离     15/17
【分析】分析题图可知：图示表示某种植物DNA片段遗传信息的传递过程，其中Ⅰ表示DNA分子复制过程；Ⅱ表示转录过程；Ⅲ表示翻译过程；①为DNA分子；②为mRNA分子；③为氨基酸分子；④为tRNA。
(1)题图显示Ⅰ是DNA分子复制，复制过程的特点是半保留复制和边解旋边复制，Ⅱ是转录，Ⅲ是翻译。在结构①~④中双链DNA中的碱基互补配对形成氢键，tRNA中局部也存在碱基互补配对形成氢键的现象。
(2)在结构①~④中mRNA和tRNA均属于RNA，含有核糖；转录的场所主要在细胞核，翻译的场所是核糖体，核糖体中含有rRNA，故也含有核糖。
(3)④是tRNA，其一端的碱基AAG是反密码子，能与密码子UUC碱基配对，密码子UUC对应的氨基酸是苯丙氨酸。
(4)肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸，即mRNA中第三个密码子由UCU变为GCU，可见是mRNA中的U变成了G，根据转录过程中的碱基配对原则，可知该基因的这个碱基对替换情况是T//A替换为G//C。
(5)该红花植株自交后子代只有部分植株具有红花性状，可推出自交后代发生性状分离，且该红花为杂合子，红花性状是显性突变的结果。自交后代中的红花植株基因型及其比例为AA∶Aa＝1∶2，子代红花植物自交第1次，得到子代的基因型及比例为1/2AA、1/3Aa、1/6aa，淘汰其中不开红花的基因型aa植株，子代红花植物第1次自交结果为红花基因型AA∶Aa＝3∶2；继续让第1次自交产生的子代红花植物自交第2次，得到7/10AA、2/10Aa、1/10aa，淘汰不开红花的aa植株，子代红花植物自交第2次结果为红花基因型AA∶Aa＝7∶2；继续让第2次自交产生的子代红花植物自交第3次，得到15/18AA、2/18Aa、1/18aa，淘汰不开红花的aa植株，子代红花植物自交第3次结果为红花基因型AA∶Aa＝15∶17(15/17)
【点睛】本题考查基因突变、基因表达及分离定律的应用等相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
B组 提升练






1．（2023·浙江·校联考一模）下图为细胞核DNA遗传信息的传递过程，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是（    ）

A．①和②过程DNA都需要解旋，都需要解旋酶催化
B．②过程将整个DNA分子的遗传信息传递到RNA分子中
C．细胞中进行①过程时，DNA聚合酶催化相邻核苷酸之间形成氢键
D．细胞内一个DNA分子进行①和②过程的场所是相同的
【答案】D
【分析】如图为中心法则内容，①为DNA复制，②为转录过程。
【详解】A、①和②过程DNA均需要解旋，但②过程不需要另外的解旋酶催化，A错误；
B、过程②为转录，不是沿着整个DNA分子进行的，而是以基因为单位进行的，B错误；
C、DNA 复制时氢键是自发形成的，DNA聚合酶是催化磷酸二酯键的形成，C错误；
D、细胞内一个DNA分子进行①和②过程都是以DNA为模板，发生场所是相同的，主要都发生在细胞核，D正确。
故选D。
2．（2022·全国·校联考一模）DNA甲基化调控主要是通过调节DNA甲基化转移酶（DNMTs）的活性和表达水平而实现的，DNA甲基化可能使抑癌基因无法表达，从而促使癌症的发生和恶化，如下图所示。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，属于表观遗传。研究表明萝卜硫素具有抗肿瘤作用。以下有关叙述正确的是（　　）

A．神经细胞已经高度分化，一般不再分裂，故DNA不存在甲基化
B．萝卜硫素可能通过抑制DNMTs活性，抑制肿瘤细胞增殖，从而发挥抗肿瘤作用
C．甲基化若发生在构成染色体的组蛋白上，则不会影响基因表达
D．DNA甲基化会改变DNA的空间结构，影响DNA聚合酶的作用，使DNA无法复制
【答案】B
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、神经细胞已经高度分化，一般不再分裂，但DNA甲基化并非发生在DNA复制过程中，且能遗传给后代，即DNA甲基化与细胞是否分裂无关，A错误；
B、由题干信息“DNA甲基化可能使抑癌基因无法表达，从而促使癌症的发生”，可推出萝卜硫素的抗肿瘤作用可能是通过抑制DNMTs活性，抑制肿瘤细胞增殖来实现的，B正确；
C、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达”，进而影响相关性状，C错误；
D、根据表观遗传概念可知，DNA甲基化不影响DNA的复制，D错误。
故选B。
3．（2022·浙江·模拟预测）通常分泌蛋白的氨基端（N端）上有长度约为30个氨基酸的一段疏水性序列，能被内质网上的受体识别，之后通过内质网膜进入囊腔，在囊腔中经过一系列加工形成蛋白质产物。如图表示某种分泌蛋白合成中的某些阶段。下列说法错误的是（    ）

A．翻译结束后，核糖体解体成大、小亚基
B．游离的核糖体与附着型核糖体可以相互转化
C．编码疏水性序列的遗传密码位于图中mRNA的前导序列区段
D．核糖体移动的方向是从5'到3'，最终合成的多肽的氨基酸序列相同
【答案】C
【分析】1、RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。对于真核细胞来说，转录发生的场所除了细胞核，还有线粒体和叶绿体。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。翻译的实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
【详解】A、从图中可以看出，翻译结束后，核糖体解体成大、小亚基，A正确；
B、游离的核糖体与附着型核糖体可以相互转化，B正确；
C、由题图可知，核糖体是从左向右移动的，而左侧第一个核糖体上还没有疏水性序列，故编码疏水性序列的遗传密码可能位于图中“1”处，C错误；
D、核糖体移动的方向是从5'到3'，最终合成的多肽的氨基酸序列相同，因为模板链mRNA相同，D正确。
故选C。
4．（2022·陕西汉中·统考一模）细胞中的核酶是一类具有催化功能的RNA，其可降解特定RNA。说法正确的是（    ）
A．核酶的形成需要经过转录过程
B．核酶为催化的化学反应提供活化能
C．核酶的作用特性不具有专一性
D．核酶与蛋白酶的组成元素相同
【答案】A
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
2、酶的作用机理是降低化学反应的活化能。
3、酶的作用特性包括专一性、高效性、作用条件温和。
【详解】A、核酶是RNA，其形成需要经过转录过程，A正确；
B、核酶降低了化学反应所需要的活化能，B错误；
C、核酶也具有专一性、高效性和作用条件温和的特性，C错误；
D、核酶是RNA组成元素是C、H、O、N、P，蛋白酶的组成元素是C、H、O、N，D错误。
故选A。
5．（2022·浙江金华·校联考三模）某tRNA（结构示意图如下）转运的氨基酸为丝氨酸，下列叙述正确的是（　　）

A．tRNA中的碱基数量关系符合卡伽夫法则
B．图示tRNA的反密码子为3'UCG5'
C．丝氨酸连接在tRNA的B端
D．a表示磷酸二酯键
【答案】B
【分析】分析题图：图示为tRNA的结构示意图，关于 tRNA，考生可以从以下几方面把握：
(1)结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；
(2)种类：61种(3种终止密码子没有对应的 tRNA)；
(3)特点：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；
(4)作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。
【详解】A、tRNA中的碱基由于没有完全形成碱基对，其数量关系不符合卡伽夫法则，A错误；
B、图示tRNA的反密码子为3'UCG5'，B正确；
C、丝氨酸连接在tRNA的A端，C错误；
D、a表示氢键，D错误。
故选B。
6．（2022·浙江·模拟预测）如图为采用实时荧光定量PCR技术检测新型冠状病毒核酸的基本流程，1~2h内即可得到检测结果。其基本原理是在DNA的复制过程中加入与特定模板链互补的荧光探针，这样每新合成一条DNA单链，就会产生一个荧光分子，通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关叙述错误的是（    ）

A．由①②过程可知，合成DNA的酶，可以是逆转录酶，也可以是DNA聚合酶
B．新型冠状病毒在人体细胞中的繁殖过程所需要的酶不都是由病毒RNA控制合成的
C．若①过程产生1个DNA，②过程进行n次复制后，可以产生个荧光分子
D．若样本RNA含100个碱基，C和U占18%，则每个DNA中含有58个A
【答案】D
【分析】 DNA复制：复制开始时，在细胞提供的能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链，随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸，同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、合成DNA的过程有逆转录和DNA复制，所以合成DNA的相关酶可以是逆转录酶，也可以是DNA聚合酶，A正确；
B、新型冠状病毒是RNA复制病毒，在人体细胞中的繁殖过程所需要的酶一部分由病毒RNA控制合成（如RNA聚合酶），一部分由人体细胞提供，B正确；
C、1个DNA分子经过n次复制后，产生2n个DNA分子，则有2n+1条单链，减去亲代DNA的2条链，新的单链均带有荧光探针，因此可以产生（2n+1-2）个荧光分子，C正确；
D、若样本RNA含100个碱基，C和U占18%，则DNA的一条单链中G+A=82%，由于A和G并不互补，所以无法求出每个DNA中含碱基A的个数，D错误。
故选D。
7．（2022·浙江·模拟预测）有关基因表达的说法，错误的是（    ）
A．DNA存储的信息能否被读取，还与DNA甲基化的状况和组蛋白乙酰化的程度有关
B．tRNA输送到核糖体上的氨基酸是由tRNA上的反密码子决定的
C．在细胞里基因转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化
D．基因表达的产物除了多肽外，还有tRNA、rRNA等非编码RNA
【答案】B
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个主要阶段：（1）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。（2）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、DNA存储的信息能否被读取与DNA甲基化的状况和组蛋白乙酰化的程度有关，A正确；
B、tRNA输送到核糖体上的氨基酸是由mRNA上的密码子决定的，而不是由tRNA上的反密码子决定的，B错误；
C、表观遗传中提到基因转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化，C正确；
D、基因表达包括转录和mRNA翻译成蛋白质的过程，有些基因表达的产物是一些非编码RNA，有些基因表达的产物是蛋白质，D正确。
故选B。
8．（2022·浙江嘉兴·统考一模）呼吸道合胞病毒（RSV）是会引起呼吸道感染疾病的一种病原体。其结构组成包括一条RNA单链、多种结构蛋白质和脂类膜（如图）。与基因组RNA互补的RNA才能作为mRNA。近日发现该病毒的一种非结构蛋白（NS1蛋白），在宿主细胞质合成后能进入宿主细胞核，改变免疫相关基因的表达来破坏细胞的抗病毒作用，但不参与子代病毒的构建。

下列关于该病毒基因组RNA的叙述，正确的是（    ）
A．基因组RNA的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
B．基因组RNA在宿主细胞内经翻译合成mRNA
C．以基因组RNA为模板合成mRNA，需要逆转录酶的催化
D．基因组RNA编码NS1蛋白，NS1蛋白在宿主细胞内合成
【答案】D
【分析】结合题意和题图可知，该病毒是以单链的RNA作为遗传物质，病毒的生活和增殖必须依赖于活细胞。病毒基因组RNA编码的NS1蛋白，在宿主细胞的核糖体上合成后能进入宿主细胞核，改变免疫相关基因的表达来破坏细胞的抗病毒作用。
【详解】A、该病毒的基因组RNA是单链结构，故嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，A错误；
B、基因组RNA在宿主细胞内经RNA的自我复制，合成与之互补的RNA作为mRNA，B错误；
C、以基因组RNA为模板合成mRNA的过程，需要RNA复制酶的催化，C错误；
D、NS1蛋白是该病毒的一种非结构蛋白，因此合成该蛋白的遗传信息位于该病毒的基因组RNA上，但合成的场所在宿主细胞的核糖体上，D正确。
故选D。
9．（2022·河南郑州·郑州外国语学校校考模拟预测）下列关于密码子和反密码子的叙述正确的是（    ）
A．mRNA 上相邻的、能够决定1个氨基酸的3个碱基构成1个密码子
B．密码子有 64 种，与 20 种氨基酸相对应
C．密码子CAU的反密码子是GTA
D．每种氨基酸都对应多种密码子，可由多种tRNA转运
【答案】A
【分析】1、遗传信息与密码子的区别：一是存在的位置不同，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，密码子是mRNA上核苷酸的排列顺序；二是作用不同，遗传信息决定着氨基酸的排列顺序，但是间接作用，而密码子则是直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序。
2、反密码子是tRNA分子上与mRNA分子中密码子互补配对的三个相邻的碱基。
【详解】A、密码子是mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基，A正确；
B、密码子有 64 种，但终止密码子不决定氨基酸,不与氨基酸对应,B错误；
C、密码子CAU的反密码子是GUA，C错误；
D、一种氨基酸可对应一种或多种密码子，可由一种或多种多种tRNA转运，D错误。
故选A。
10．（2022·北京海淀·统考二模）野生型二倍体拟南芥基因型标记为WW，不含有潮霉素抗性基因H，表现为对潮霉素敏感。转入外源H基因获得纯合的转基因植株，一部分植株表现为对潮霉素抗性，基因型标记为RR；另一部分植株表现为对潮霉素敏感，基因型标记为SS。这些植株经染色体数目加倍处理后，获得四倍体拟南芥，基因型分别标记为WWWW、RRRR和SSSS。为研究转基因拟南芥对潮霉素敏感的原因，科研人员进行相关实验。
(1)选择上述植株作为亲本进行杂交实验，获得F1，F1自交得到F2，杂交结果如下表。

杂交一
杂交二
杂交三
P
RR
SS
RRRR
WWWW
RRRR
SSSS
F1
均表现为潮霉素抗性

抗性
敏感
抗性
敏感
抗性
敏感
F2
3/4
1/4
35/36
1/36
3/4
1/4

①由杂交一结果可知，_________为显性性状。
②杂交二中，F1，植株的基因型标记为_________。杂交二的F1植株在减数分裂过程中，_________联会后平均分配，随机移向细胞两极，产生的三种生殖细胞基因型标记为_________。
③与杂交二的结果相比，杂交三的F2，中敏感型植株所占比例高于预期。为解释上述现象，提出一种假设。
假设：四倍体中，潮霉素抗性植株RRRR的H基因处于激活状态能表达，潮霉素敏感植株SSSS中位于相同位点的H基因被甲基化而处于沉默状态不能表达。甲基化的H基因可能会诱导未被甲基化的H基因发生甲基化。
请依据上述假设，在答题卡上用遗传图解的方式，解释杂交三的F2中敏感型植株占1/4。
(2)研究者设法去除SS植株中H基因的甲基化，发现DNA甲基化抑制H基因转录，得出此结论的实验结果应为_________。
(3)请结合上述研究结果和表观遗传学相关知识，谈谈你对“基因与性状关系”的认识：_______。
【答案】(1)     潮霉素抗性     RRWW     同源染色体     RR、RW、WW    
(2)与未去除H基因甲基化的SS植株相比，去除的植株H基因的转录量上升
(3)基因与基因、基因与基因表达产物和表观遗传均可影响生物的性状
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。如组蛋白乙酰化、DNA甲基化等。
（1）
①杂交一的亲本为RR（潮霉素抗性）×SS（潮霉素敏感），F1都表现为潮霉素抗性，说明潮霉素抗性为显性性状。②杂交二中，亲本为RRRR和WWWW，因此杂交二中，F1植株的基因型标记为RRWW。在减数分裂过程中，同源染色体联会（发生在减数第一次分裂前期）后平均分配，随机移向细胞两极，产生的三种生殖细胞基因型标记为RR、RW、WW，且比例为RR：RW：WW=1：4：1。③杂交二中，亲本为RRRR和SSSS，则F1植株的基因型标记为RRSS，F1自交，所产生的的雌、雄配子及比例都为1/6RR、4/6RS、1/6SS，结合题中“潮霉素抗性植株RRRR的H基因处于激活状态能表达，潮霉素敏感植株SSSS中位于相同位点的H基因被甲基化而处于沉默状态不能表达。甲基化的H基因可能会诱导未被甲基化的H基因发生甲基化”可绘制出遗传图解如下所示：

（2）
根据结论为：DNA甲基化会抑制H基因转录，则去除SS植株中H基因的甲基化，H基因的转录量会上升，因此得出此结论的实验结果应为与未去除H基因甲基化的SS植株相比，去除的植株H基因的转录量上升。
（3）
基因与性状并不是简单的一一对应的关系，一种性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状，生物体的性状也受环境的影响，生物性状由基因和环境共同决定，基因与基因、基因与基因表达产物和表观遗传均可影响生物的性状。
【点睛】本题以拟南芥为素材，考查显性性状的判断方法、减数分裂的过程、基因的分离定律、遗传图解、基因和性状的关系、表观遗传等相关知识点，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。