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    2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练七遗传的分子基础

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    2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练七遗传的分子基础

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    这是一份2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练七遗传的分子基础,共12页。试卷主要包含了单选题,六倍体突变,属于染色体数目变异等内容,欢迎下载使用。
    1.(2023·广东校联考二模)肠粉是广东的传统特色美食之一。猪肉、牛肉或鲜虾仁等馅料在薄且光滑的粉皮下隐约可见,淋上以豉油为主的酱汁,色泽诱人,味道鲜香,口感爽滑。下列有关叙述正确的是( )
    A.猪肉细胞的RNA主要分布在细胞核中
    B.牛肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质
    C.鲜虾仁在蒸炊过程中流失的水是结合水
    D.猪、牛和虾三种生物共用一套遗传密码
    解析:猪肉细胞的RNA主要分布在细胞质中,A项错误;牛肉细胞中含量最多的化合物是水,B项错误;鲜虾仁在蒸炊过程中流失的水是自由水,C项错误;密码子具有通用性,几乎所有生物都共用一套遗传密码,D项正确。
    答案:D
    2.(2023·广东校联考二模)鲫鱼肉质细嫩鲜美,但多肌间刺易卡喉。如图甲所示方正鲫鱼(含AABBCC 6个染色体组,称为双三倍体)和兴国红鲫(含AABB 4个染色体组,称为双二倍体)培育异育银鲫的过程。中科院桂建芳院士团队通过基因编辑技术同时敲除了异育银鲫的CgRunx2b-A和CgRunx2b-B两种基因,培育出无肌间刺的鲫鱼,如图所示下列叙述正确的是( )
    A.基因与肌间刺性状是一对一的对应关系
    B.方正鲫鱼形成卵细胞的减数分裂过程中染色体数目不减半
    C.高辐射处理精子的目的可能是使精子获能
    D.兴国红鲫产生的含AB染色体组的精子占eq \f(1,2)
    解析:异育银鲫的CgRunx2b-A和CgRunx2b-B两种基因都与肌间刺性状有关,不是一对一的对应关系,A项错误;图中方正鲫鱼产生的卵细胞染色体数目与体细胞相同,B项正确;高辐射处理是破坏精子的染色体,C项错误;兴国红鲫产生的精子均含AB染色体组,D项错误。
    答案:B
    3.(2023·广东湛江统考二模)感染烟草花叶病毒(TMV,RNA病毒)的烟草叶片会发生超敏反应。在发生超敏反应时,细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑,该病斑只特异性地在TMV入侵的部位形成。以下分析错误的是( )
    A.TMV在烟草细胞中复制增殖时需要烟草细胞提供原料、能量等
    B.TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应,不利于烟草植株的生存
    C.TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的
    D.超敏反应快速地诱导细胞死亡,可以防治或减少TMV的扩散
    解析:TMV在烟草细胞中复制增殖时将RNA注入烟草细胞,需要烟草细胞提供原料、能量等合成子代病毒,A项正确;TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应,发生超敏反应时,细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑,该病斑只特异性地在TMV入侵的部位形成,可减少病毒传播部位,有利于烟草植株的生存,B项错误;细胞的程序性死亡即细胞凋亡,TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的,C项正确;超敏反应快速地诱导细胞死亡,使病毒不能及时传播,可以防治或减少TMV的扩散,D项正确。
    答案:B
    4.(2023·广东佛山统考二模)西兰花的可食用部位是花球,其开花前需要经历一段时间的春化作用。研究表明,西兰花开花时间与相关基因的甲基化水平有关,且细胞中可溶性蛋白含量增多促进花芽分化。5-氮胞苷是一种DNA去甲基化试剂。为研究5-氮胞苷对不同品种西兰花春化作用及花芽分化的影响,研究人员进行了相关实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
    A.基因序列或者基因甲基化水平不同可能是不同品种开花时间不同的原因
    B.与根施相比,叶面喷施5氮胞苷能更有效促进西兰花开花
    C.在春化作用过程中,西兰花细胞中可溶性蛋白含量增加
    D.5-氮胞苷可能是通过降低可溶性蛋白合成基因去甲基化水平影响西兰花开花的时长
    解析:不同品种的花的遗传物质不同(基因序列不同),由表格可知,施用5-氮胞苷组与不用5-氮胞苷处理组对比,施用5-氮胞苷组花芽分化的时间短,由于5-氮胞苷是一种DNA去甲基化试剂,故基因序列或者基因甲基化水平不同可能是不同品种开花时间不同的原因,A项正确;叶面喷施5-氮胞苷组花芽分化时长比根施5-氮胞苷花芽分化时长短,故与根施相比,叶面喷施5-氮胞苷能更有效促进西兰花开花,B项正确;细胞中可溶性蛋白含量增多促进花芽分化,而西兰花开花前需要经历一段时间的春化作用。故在春化作用过程中,西兰花细胞中可溶性蛋白含量增加,C项正确;5-氮胞苷是一种DNA去甲基化试剂,5-氮胞苷可能是通过降低可溶性蛋白合成基因的甲基化水平影响西兰花开花的时长,D项错误。
    答案:D
    5.(2023·广东统考)我国科学家通过基因编辑技术改变了小鼠未受精卵母细胞的基因甲基化情况,模拟正常受精卵中来自父亲和母亲的基因组状态,成功制备孤雌胚胎。通过胚胎工程相关技术,最终获得存活且可正常生殖的小鼠。下列有关基因甲基化说法正确的是( )
    A.孤雌生殖使小鼠生殖方式转变为无性生殖
    B.人工改变的基因甲基化情况可能遗传给后代
    C.通过孤雌生殖产下的小鼠体细胞中只含有1个染色体组
    D.甲基化修饰改变了基因的碱基排列顺序导致小鼠表现型发生改变
    解析:科学家从卵泡中取出未受精卵母细胞,改变小鼠的基因甲基化状况,模拟正常受精卵中来自父亲和母亲的基因组状态,进行早期胚胎培养、胚胎移植等,最终获得孤雌小鼠,小鼠生殖方式仍为有性生殖,A项错误;基因甲基化是基因中的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响,可以遗传给后代,B项正确;孤雌生殖产下的小鼠是未受精卵母细胞发育而来的,故孤雌生殖产下的小鼠体细胞中含有2个染色体组,C项错误;甲基化的基因中的碱基序列保持不变,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响,D项错误。
    答案:B
    6.(2023·广东一模)基因中某个碱基的替换并不改变对应的氨基酸,这种突变称为同义突变。近期有研究发现,酵母细胞中有超过eq \f(3,4)的同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量,对酵母菌显著有害。下列相关推断合理的是( )
    A.同义突变的基因中碱基之和“A+G”≠“C+T”
    B.同义突变对应的氨基酸可能有两种以上的密码子
    C.同义突变不改变对应的氨基酸,也不改变生物性状
    D.同义突变对酵母菌有害是因为其直接抑制了翻译过程
    解析:酵母细胞中的基因是有遗传效应的双链DNA片段,遵循碱基互补配对原则,即A和T配对,C和G配对,故碱基数量关系为A=T,C=G,所以A+G=C+T,A项错误;同义突变的基因中某个碱基的替换并不改变对应的氨基酸,说明和突变前相比,mRNA的序列改变了,即密码子种类有变化,但对应的氨基酸没有改变,可能这些氨基酸有两种以上的密码子,B项正确;同义突变不改变对应的氨基酸,则不改变蛋白质的结构,但同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量,会改变生物性状,C项错误;同义突变对酵母菌有害是因为减少了突变基因对应的mRNA的数量,而非直接抑制翻译过程,D项错误。
    答案:B
    7.(2023·广东模拟预测)20世纪末人们发现的一种能诱发羊瘙痒症的朊粒,对下图所示的中心法则提出了挑战。研究发现,羊细胞核中的基因编码产生的正常糖蛋白PrPC一旦遇到PrPSC(朊粒),其构象就会转变为PrPSC,从而使朊粒增殖。而PrPSC在神经细胞中沉积,最终就会引发羊瘙痒症。下列相关叙述正确的是( )
    A.图中表示的5个遗传信息流动方向遵循了相同的碱基互补配对原则
    B.不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程的生物,其遗传物质可能是RNA
    C.羊心肌细胞中的遗传信息流动过程可表示为
    D.朊粒的发现,使中心法则可修正为
    解析:分析题图可知:DNA复制的碱基配对方式为A—T、T—A、G—C和C—G,转录的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C和C—G,所以中心法则所示的5个遗传信息流动方向的碱基互补配对原则不同,A项错误;病毒不能独立代谢,必须寄生在宿主活细胞内才能生存和繁殖,即不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程,而且病毒的遗传物质可能是DNA或是RNA,B项正确;羊心肌细胞为高度分化的细胞,其通常不具有细胞分裂的能力,一般不再进行DNA复制,所以羊心肌细胞的遗传信息流动过程为DNA转录形成RNA,RNA翻译形成蛋白质,C项错误;分析题意所得:朊粒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具有感染性的因子,且朊粒是正常蛋白质的空间构象发生变异而形成的,而中心法则是对生物遗传物质和性状关系的概括,所以朊粒的发现并未使中心法则有任何调整,D项错误。
    答案:B
    8.(2023·广东校联考)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法错误的是( )
    A.TOM2A的合成需要游离核糖体
    B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
    C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
    D.TMV侵染后,TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
    解析:从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”,可知TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,A项正确;由题干信息可知,与易感病烟草相比,品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,并且被TMV侵染后的表现不同,说明品种TI203发生了基因突变,所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同,B项正确;烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA,所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA(核糖核酸)的合成,C项正确;TMV侵染后,TI203品种无感病症状,也就是叶片上没有出现花斑,推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少,D项错误。
    答案:D
    9.(2023·广东模拟预测)果蝇F基因在成体头部细胞中转录时存在可变剪接的现象,即相同的mRNA前体可通过剪接将不同外显子对应的mRNA序列组合成不同的成熟mRNA。下图是雌雄成体头部细胞中剪接形成的五种成熟mRNA序列示意图。
    方框代表外显子对应的mRNA序列,c1~c5表示引物,箭头方向代表5′→3′。为验证F基因的转录存在性别差异,研究者分别提取分离成体果蝇头部细胞的基因组DNA(gDNA)和成熟mRNA,后者反转录成cDNA。选取不同模板和引物的组合,雌雄个体扩增结果不同的一组是( )
    A.gDNA c2+c5 B.cDNA cl+c5
    C.gDNA cl+c3 D.cDNA c2+c4
    解析:如果F基因的转录存在性别差异,则雌雄个体形成的mRNA就存在差异,以mRNA为模板逆转录的cDNA就不同。由图可知,c2和c4引物箭头方向相反,则会导致雌雄个体扩增结果不同,D项正确,A、B、C项错误。
    答案:D
    10.(2023·山东德州三模)果蝇正常发育的神经细胞(信号细胞)通过旁侧抑制机制抑制邻近上皮细胞(靶细胞)发育成神经细胞,其过程如下图所示:神经细胞膜上的DSL与邻近上皮细胞表面受体Ntch结合后,导致Ntch的S2位点被切割。然后Ntch受体被内吞形成内体,从而激活γ分泌酶并在S3位点被切割,产生有活性的NICD调控基因表达。下列叙述错误的是( )
    A.信号细胞内带有DSL的内体可来自于高尔基体和信号细胞的胞吞
    B.有活性的NICD可激活神经细胞特异性表达基因的转录
    C.Ntch受体S2位点被切割并发生胞吞后γ分泌酶才能被激活
    D.具有Ntch受体突变缺陷的果蝇体内易发生神经细胞瘤
    解析:信号细胞内带有DSL的内体由囊泡包裹,因此可来自于高尔基体和信号细胞的胞吞,A项正确;有活性的NICD可激活邻近上皮细胞(靶细胞)特异性表达基因的转录,而不是神经细胞,B项错误;由题干可知,Ntch受体S2位点被切割并发生胞吞后,形成内体从而激活γ分泌酶并在S3位点被切割,C项正确;具有Ntch受体突变缺陷的果蝇,上皮细胞无法与神经细胞膜上的DSL结合抑制其发育成神经细胞,因此体内易发生神经细胞瘤,D项正确。
    答案:B
    11.(2023·湖北校联考模拟预测)SE1蛋白是寒冷响应的关键分子,其表达水平与植物的耐寒能力呈正相关。入侵我国南方地区的某植物有二、四、六倍体三种类型(R2、R4、R6),对其SE1蛋白的相对表达量与SE1启动子甲基化位点的数量进行检测,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
    A.染色体倍数越高,SE1启动子甲基化位点数越多,其转录被抑制的程度越高
    B.SE1启动子甲基化改变了DNA的碱基序列,导致SE1蛋白的表达水平降低
    C.该植物二倍体的耐寒能力较强,适应我国北方较寒冷的气温,可进行大量种植
    D.该植物在入侵南方地区后产生了不耐寒的四、六倍体突变,属于染色体数目变异
    解析:染色体倍数越高,多倍体的SE1基因数量增多,SE1启动子甲基化位点数越多,SE1蛋白的相对表达量越低,说明SE1基因转录被抑制的程度越高,A项正确;由图可知,SE1启动子甲基化位点数越多导致SE1蛋白的表达水平越低,但甲基化不能改变DNA的碱基序列,B项错误;该植物二倍体耐寒能力,更适应北方较寒冷的气温,若大量种植极有可能造成生物入侵,C项错误;该入侵植物的四、六倍体类型属于染色体数目变异,但无法判断该突变是由于入侵南方地区后才产生,D项错误。
    答案:A
    12.(2023·徐州统考)X染色体上F基因的某区域存在n个CGG片段重复,形成机理如图所示,可引起脆性X染色体综合征。有关叙述正确的是( )
    A.脆性X染色体综合征是染色体结构变异的结果
    B.合成子代DNA链时子链5′端容易滑落并折叠
    C.模板链局部碱基序列的重复使用导致子链CGG重复次数增加
    D.CGG重复扩增一定会导致相应基因编码蛋白的氨基酸数量增加
    解析:脆性X染色体综合征形成机理是X染色体上F基因的某区域存在n个CGG片段重复,导致F基因结构改变,属于基因突变,A项错误;结合题图可知,以含有CGG重复序列的单链为模板合成子代DNA链时,子链3′端容易滑落并折叠,进而导致模板链局部碱基序列的重复使用,因此,随3′方向的继续延伸,会导致子链CGG重复次数增加,B项错误,C项正确;碱基的增添也可能导致终止密码子提前甚至不能编码相应的蛋白,因此,CGG重复过度扩增不一定会导致相应基因编码蛋白的氨基酸数量增加,D项错误。
    答案:C
    二、综合题
    13.(2023·湖南联考)地中海贫血是一种单基因遗传病,包括α-地中海贫血和β-地中海贫血。下图为β-地中海贫血患者致病基因上最常见的六个突变位点,含一个突变基因为轻型地中海贫血,含两个突变基因为重型地中海贫血,其中重型地中海贫血终生需要输血且死亡率高,目前暂无有效的根治方法。回答下列问题:
    (1)六个突变位点可能由于发生了碱基的____________________而产生对应的致病基因。致病基因经过____________两个过程产生异常蛋白。
    (2)下表为两个病例的家庭情况,1号患者家庭中胎儿患上重型地中海贫血的概率为____。仅考虑这六个突变位点,一个致病基因中多个位点突变的概率极低,人群中重型地中海贫血的基因型有____种。请画出2号家庭的遗传图解(要求写出配子)。
    (注:本题中仅考虑β-地中海贫血致病基因的影响,N表示正常基因。)
    (3)试运用PCR技术,设计实验方案确定某位轻型地中海贫血患者体内突变位点类型,写出实验思路:
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    解析:(1)基因突变包括碱基的增添、缺失和替换。所以,六个突变位点可能由于发生了碱基的增添、缺失或替换而产生对应的致病基因。基因控制蛋白质的合成需要经过转录、翻译过程,所以致病基因经过转录、翻译两个过程产生异常蛋白。(2)含两个突变基因为重型地中海贫血,在1号患者家庭中,胎儿基因型为CD17/CD41时为重型地中海贫血。1号患者家庭中的父亲(CD17/N)提供含CD17的配子的概率是eq \f(1,2);1号患者家庭的母亲(CD41/N)提供含CD41的配子的概率是eq \f(1,2),所以1号患者家庭中胎儿患上重型地中海贫血(CD17/CD41)的概率为eq \f(1,2)×eq \f(1,2)=eq \f(1,4)。仅考虑这六个突变位点,一个致病基因中多个位点突变的概率极低,即只考虑这段基因上仅有一个突变位点发生突变。若来自父方的那条染色体上有“一个突变位点发生突变的致病基因”,来自母方的那条同源染色体上也有“一个突变位点发生突变的致病基因”,这个子代就会含两个突变基因,表现为重型地中海贫血。这对同源染色体上所含的突变基因可能一样,是CD28/CD28,或CD17/CD17,或CD26/CD26,或CD41/CD41,或CD71/CD71,或IVS654/IVS654,共6种;也有可能是这对同源染色体上所含的突变基因不一样,有5+4+3+2+1=15种(即CD28/CD17,CD28/CD26,CD28/CD41,CD28/CD71,CD28/IVS654;CD17/CD26,CD17/CD41,CD17/CD71,CD17/IVS654;CD26/CD41,CD26/CD71,CD26/IVS654;CD41/CD71,CD41/IVS654;CD71/IVS654)。所以重型地中海贫血的基因型有6+15=21种。2号家庭的父亲基因型是CD41/N,母亲基因型为IVS654/N,胎儿基因型为IVS654/N,遗传图解如下:
    (3)轻型地中海贫血患者体内仅有一个致病基因,可能是六个突变位点中的一个。可根据六个突变位点的DNA序列设计六种引物,且方向相同,再在基因的上游(下游)一端设计一个通用引物,与六种引物方向相反。患者体内仅有一个位点突变,会产生特定长度的PCR产物,可通过电泳确定DNA分子,即可确定患者体内突变位点类型。
    答案:(1)增添、缺失或替换 转录、翻译
    (2)eq \f(1,4) 见解析图 21
    (3)设计与六个突变位点序列互补的方向相同的六个引物和一个方向相反的位于基因一端共用引物,提取患者DNA进行PCR(或设计六种特异性引物,分别进行PCR)。电泳检测PCR产物分子大小,即可确定患者体内突变位点类型。
    14.(2023·江苏扬州模拟预测)研究表明Wnt(一种信号分子)信号途径与肿瘤发生密切相关。Wnt受体蛋白Frizzled和LRP5/6在细胞膜上以结合状态存在,启动Wnt信号途径。非编码RNA(ncRNA)在人类癌症中特异性表达,也是癌症发生发展的关键调节因子。细胞骨架调节因子RNA——CYTOR是近年发现的一种致癌性ncRNA。请据图回答:
    (1)非编码RNA是指不编码蛋白质的RNA,核糖体RNA__________(填“属于”或“不属于”)ncRNA。
    (2)CYTOR的基本单位是________,CYTOR可通过激活EGFR、__________、________等下游信号通路从而影响P21的表达,最终________(填“促进”或“抑制”)癌细胞增殖。
    (3)在异常情况下,Wnt信号通路导致细胞质中的β-catenln积累并向核内转移是该通路激活的标志,________________激活了下游基因的转录,最终促进__________________。
    (4)资料显示CYTOR高表达与多种癌症存在显著相关性。CYTOR和癌胚抗原(一种广谱肿瘤标志物)联合检测比CYTOR或癌胚抗原单独检测的准确性________,对CYTOR进行含量监测和研究可能具有的临床意义有____________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    解析:(1)非编码RNA(ncRNA)是指不编码蛋白质的RNA,核糖体RNA是组成核糖体的成分,不编码蛋白质,因此属于ncRNA。(2)CYTOR是细胞骨架调节因子RNA,本质是RNA,基本单位是核糖核苷酸。据图可知,CYTOR可通过激活EGFR、P13K、AKT等下游信号通路,抑制P21的作用,P21能抑制癌细胞的增殖,因此CYTOR最终促进癌细胞增殖。(3)据图可知,Wnt信号能激活Dvl,进而导致细胞质中的β-catenln积累,向核内转移,激活β-catenln/TCF复合体,促进下游基因的转录,最终促进癌细胞的增殖和癌细胞的转移。(4)细胞癌变过程中,细胞膜上会产生甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)等物质,CYTOR高表达与多种癌症存在显著相关性,因此细胞癌变中CYTOR高表达,产生甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA),因此CYTOR和癌胚抗原(一种广谱肿瘤标志物)联合检测比CYTOR或癌胚抗原单独检测的准确性更高。CYTOR高表达与多种癌症存在显著相关性,因此对CYTOR进行含量监测和研究可能具有的临床意义有用于临床癌症早期诊断(筛查);作为分子靶向治疗标志物,利于药物的开发研究等。
    答案:(1)属于
    (2)核糖核苷酸 PI3K AKT(pAKT或磷酸化AKT均不得分) 促进
    (3)β-catenln/TCF复合体 癌细胞增殖和转移
    (4)更高 用于临床癌症早期诊断(筛查);作为分子靶向治疗标志物,利于药物的开发研究等
    15.(2023·福建模考)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
    光控RNA结合蛋白
    RNA作为中心法则中连通DNA与蛋白质的重要物质,在细胞内特定的时间和位置表现出复杂的动态和功能,但目前相关研究比较有限。2022年我国科研团队构建出国际首个人工合成的光控RNA结合蛋白LicV,能够实现对细胞内RNA功能和代谢的光调控。图1中LicV单体是由LicT蛋白与光敏蛋白(VVD)构成的融合蛋白。当蓝光照射时,VVD迅速形成二聚体,随之LicT也发生二聚化,LicV二聚体形成。二聚化的LicV能够特异性结合RAT,阻止终止子起作用,使转录继续进行。黑暗环境下,LicV二聚体解聚,不能与RAT结合,转录终止。用不同连接子连接LicT与VVD,形成的LicV存在差异,在黑暗和蓝光照射下检测,可筛选出效果最佳的LicV。基于上述特性,融合蛋白LicV能够实现对转录的调控功能。在真核细胞中,翻译起始因子4E能够特异性地结合mRNA的5′端,启动翻译过程。将LicV-4E融合基因导入真核细胞中,表达出的融合蛋白能够实现对翻译的调控。图2为双荧光蛋白基因转录形成的mRNA序列。黑暗环境下,翻译过程遇到终止密码子UAA时核糖体离开mRNA,翻译终止;但蓝光照射时,LicV二聚体可与图中RAT结合,4E启动下游序列的翻译过程。此外,通过LicV与不同效应蛋白的融合,还可以实现光控RNA的细胞定位、剪接以及降解等。四环素能被用作传统开关调控RNA结合蛋白,但本身具有副作用,且一旦加入就会持续打开,只能等生物体将其完全代谢掉才会关闭。LicV是一种可用范围广泛的光控RNA结合蛋白,可应用于基因功能研究、细胞生命活动调控等多方面,并展现出在生命科学各研究领域的巨大潜力。
    (1)图1中RAT是在________酶的作用下转录形成的。DNA上的________能够使转录停止。
    (2)图1中红色荧光蛋白基因的表达所起的作用是__________________。通过比较黑暗和蓝光情况下__________________,可以从含有不同连接子的融合蛋白中筛选出效果最佳的LieV。
    (3)结合图2及文中信息分析,下列相关说法正确的有________。
    A.4E基因需要与LicV基因共用同一个启动子和终止子
    B.4E的mRNA需要与LicV的mRNA共用同一个起始密码子和终止密码子
    C.红色与绿色荧光蛋白的mRNA共用同一个起始密码子和终止密码子
    D.黑暗环境下,实验结果显示细胞中没有荧光
    E.蓝光照射下,实验结果显示细胞中有两种荧光
    (4)综合本文信息分析,与四环素作为开关调控RNA结合蛋白相比较,光调控的主要优势表现在________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    解析:(1)由题干可知,RAT是转录产物,转录需要RNA聚合酶参与。DNA上的终止子可以使转录终止。(2)由图1和题干可知,黑暗环境中,LicV二聚体解聚,不能与RAT结合,转录终止,红色荧光蛋白基因不能转录,即不能产生红色荧光蛋白,荧光强度较弱;蓝光照射时,二聚化的LicV能够特异性结合RAT,阻止终止子起作用,使转录继续进行,红色荧光蛋白基因可以转录,进而翻译产生红色荧光蛋白,荧光强度较强,因此通过比较这两种环境下红色荧光强度差异,来筛选效果最佳的LieV。(3)由题干“将LicV-4E融合基因导入真核细胞中”可知,二者为一个融合基因,共用同一个启动子和终止子,A项正确;由题干可知LicV-4E融合基因翻译出融合蛋白,因此需要共用同一个起始密码子和终止密码子,B项正确;由图2可知,黑暗环境下,翻译过程遇到终止密码子UAA时核糖体离开mRNA,翻译终止;蓝光照射时,LicV二聚体可与图中RAT结合,4E启动下游序列的翻译过程。红色与绿色荧光蛋白的mRNA并没有共用同一个起始密码子和终止密码子,C项错误;有题干可知,黑暗环境下,翻译过程遇到终止密码子UAA时核糖体离开mRNA,翻译终止,此时已经翻译形成红色荧光蛋白,因此细胞中有红色荧光,D项错误;蓝光照射时,LicV二聚体可与图中RAT结合,4E启动继续下游序列的翻译过程,也会翻译出绿色荧光蛋白,因此除了发红色荧光外,还会发绿色荧光,E项正确。综上所述,C、D项错误,A、B、E项正确。(4)有题干可知“四环素能被用作传统开关调控RNA结合蛋白,但本身具有副作用,且一旦加入就会持续打开,只能等生物体将其完全代谢掉才会关闭”,与四环素作为开关调控RNA结合蛋白相比较光调控的主要优势表现在不会产生四环素引起的副作用,并且调控更加精细(只需要调节光信号就可以)。
    答案:(1)RNA聚合 终止子
    (2)显示转录是否继续进行 红色荧光强度差异
    (3)ABE
    (4)调控更加精准;不会产生四环素引起的副作用
    处理方法
    春化作用的时长(d)
    花芽分化的时长(d)
    早熟品种
    中熟品种
    早熟品种
    中熟品种
    不用5-氮胞苷处理
    27
    37
    38
    47
    叶面喷施5-氮胞苷
    14
    25
    23
    35
    根施5-氮胞苷
    25
    36
    35
    45
    病例编号
    父亲基因型
    母亲基因型
    胎儿基因型
    1
    CD17/N
    CD41/N
    ______
    2
    CD41/N
    IVS654/N
    IVS654/N

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