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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章基因的表达测试卷（Word版附解析）
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章基因的表达测试卷（Word版附解析），共10页。
第4章 基因的表达全卷满分100分 考试用时75分钟一、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.下列关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )A.反密码子位于rRNA上B.密码子位于tRNA上C.一种氨基酸只能由一种密码子编码D.密码子的种类多于反密码子的2.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,则其编码的氨基酸一定改变⑤在原核细胞和完整的真核细胞内都有tRNA⑥合成tRNA的结构是核糖体A.两项 B.三项 C.四项 D.五项3.某条肽链含有100个氨基酸。不考虑终止密码子,下列有关叙述错误的是 ( )A.合成该肽链需要的tRNA个数为100B.mRNA上的碱基个数至少为300C.双链DNA上的碱基对数至少为600D.合成该肽链时脱去的水分子数为994.下列关于DNA复制、转录和翻译的说法错误的是( )A.在所有细胞中都会发生B.需要的酶各不相同C.碱基互补配对方式不完全相同D.合成产物的原料各不相同5.如图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程,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RNA-DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的T配对D.DNA双螺旋解开不需要酶6.如图为中心法则图解,下列相关叙述不正确的是( )A.人的表皮细胞能进行①②③过程B.在RNA病毒的增殖过程中会发生④或⑤C.五个过程都需要模板、原料、酶和能量D.DNA、RNA是信息的载体,ATP为信息流提供能量7.某实验小组选取某生物不同类型的正常体细胞,检测其基因表达,结果如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )A.若基因1~8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因,则该基因最有可能是基因2B.图中7种细胞的遗传物质是相同的,但蛋白质的种类不完全相同C.图中7种细胞中细胞器的种类和数量相同D.如图可说明基因的选择性表达8.如图为中心法则中某过程的示意图,下列有关说法错误的是( )A.图中的原料通过磷酸二酯键相连B.图中过程可发生在艾滋病病毒体内C.图中的酶为逆转录酶D.图中原料是四种脱氧核苷酸9.基因的多效性是指染色体上一个或一对基因可影响生物的多种性状,又称“一因多效”,如豌豆中控制花色的基因也控制种皮的颜色和叶腋有无黑斑。下列叙述正确的是( )A.生物细胞中的基因都具有多效性B.一个或一对基因可影响生物的多种性状,但一种性状只受一个或一对基因控制C.基因与性状的关系并非简单的一一对应关系,是一个错综复杂的调控网络D.排除环境干扰,只需研究染色体上的基因,就能确定基因与性状之间的关系10.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,下列有关表观遗传的叙述错误的是( )A.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生甲基化修饰,抑制了基因的表达B.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关C.吸烟者精子中的DNA甲基化水平明显升高,导致基因碱基序列发生改变D.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11.牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的是( )A.花的颜色由多对基因共同控制B.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C.生物的性状由基因决定,也受环境影响D.若基因①不表达,则基因②和基因③也不表达12.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( )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13.呼肠孤病毒的遗传物质为双链RNA,该病毒寄生在哺乳动物体内。下图表示该病毒遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述错误的是( )A.①过程消耗的嘌呤数和③过程消耗的嘧啶数相等B.②过程会发生tRNA和mRNA之间的相互识别C.图中①②③过程碱基互补配对的方式不完全相同D.①②③过程需要的能量由宿主细胞提供14.MMP-9是一种明胶酶,能促进肿瘤细胞的浸润和转移。科研人员通过人工合成与MMP-9基因互补的双链RNA,利用脂质体转入低分化胃腺癌细胞,干扰细胞中MMP-9基因的表达(如图),从而达到治疗的目的。下列说法正确的是( )A.①过程产生mRNA需要解旋酶参与B.双链RNA通过阻止转录过程干扰MMP-9基因表达C.MMP-9基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状D.据图推测,沉默复合体可能使双链RNA解旋15.大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制如图所示,对此下列叙述正确的是( )A.色氨酸调控机制和胞内色氨酸的浓度呈正相关B.该复合物需要穿过核孔才能结合色氨酸操纵子C.该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性D.大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成色氨酸二、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.质粒是细菌拟核以外的小型DNA分子,研究人员在分离大肠杆菌的多聚核糖体时,发现核糖体与质粒及一些蛋白质复合物耦联在一起,形成复合结构,其组成如图所示。下列叙述正确的是( )A.核糖体通过mRNA与质粒发生耦联B.质粒的转录过程和翻译过程同时进行C.起始密码子和终止密码子决定了翻译的开始和终止D.在mRNA上,核糖体的移动方向为b→a17.某种小鼠的毛色受一对等位基因AVy(黄色)和a(黑色)控制,且AVy为显性基因。杂合子AVya表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,这一系列过渡类型与AVy基因的前端一段特殊碱基序列有关,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点,甲基化程度越高,AVy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深。甲基化修饰如图。下列相关说法不正确的是( )A.这种DNA甲基化修饰可以造成基因的碱基序列发生改变,并遗传给后代,使后代出现同样的表型B.AVya个体与AVya个体进行相互交配,后代有三种表型C.研究表明,环境可以影响AVy基因的甲基化程度,说明基因和环境共同影响生物的性状D.在小鼠的肝细胞中,不存在AVy或a基因18.1981年底,我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸,标志着我国具有了人工合成核酸的能力,下图各试管中通过人工合成产物,有关叙述不正确的是( )A.①④、②③产物分别相同B.①④、②③生理过程相同C.①②③④的进行都需要模板、原料、能量和酶D.每个生物都必须要进行①②③④所有生理过程19.牛的毛色有黑色和栗色两种表型,毛色的形成与真黑素和褐黑素的合成有关,而这两种色素的合成受体内酪氨酸酶的含量的影响,下图表示体内酪氨酸酶的合成途径与A、B基因的关系。下列分析正确的是( )A.由图可知,生物的一对性状只受一对基因控制B.A基因和B基因表达的场所均为细胞核C.B基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢过程进而控制生物的性状D.细胞膜上X受体和X激素特异性结合,体现了细胞膜信息交流的功能20.研究者诱导体外培养的骨髓间质干细胞向肝细胞分化,检测诱导培养过程中转录因子4基因(Oct4)和白蛋白基因(Alb)的表达水平,以及Oct4基因启动子甲基化(DNA在相关酶的作用下,将甲基转移到特定的碱基上)水平,结果如图1、2。下列相关叙述正确的是( )A.骨髓间质干细胞在有丝分裂基础上分化成肝细胞B.在分化形成肝细胞的过程中Alb基因表达量升高C.Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关D.结果表明Oct4基因表达产物可促进Alb基因的转录三、非选择题(本题共5小题,共55分。)21.(11分)根据遗传物质的复制和表达的过程,结合图一和图二,回答下列问题。(1)图一所示全过程叫 ,其中⑤需要 酶参与。 (2)图二所示的酶甲是 酶;酶乙是 酶,催化的过程对应图一的 ;酶丙是 酶。 (3)结构丁是 ,它沿着mRNA移动的方向是 (选填“左→右”或“右→左”)。 (4)tRNA上的反密码子可以识别mRNA上的密码子,将氨基酸转移到相应位点上。反密码子为ACC的tRNA携带的氨基酸是 。(ACC—苏氨酸、UCC—丝氨酸、UGG—色氨酸、GGU—甘氨酸)。 (5)下列细胞中可以发生图二生理过程的是 。 A.根尖成熟区细胞 B.胰岛A细胞C.人体成熟的红细胞 D.大肠杆菌22.(12分)家鸽具有自带指南针属性的“方向感”,主要是因其含有被称为“第六感”的磁觉——即生物利用地磁场准确寻找正确的方向。科学研究发现,蛋白质A和蛋白质B可形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列,家鸽视网膜细胞中编码这两种蛋白的基因A和基因B共同表达。如图为基因A在家鸽视网膜细胞中表达的示意图。回答下列问题:(1)图中信使RNA是以 (填数字)为模板合成的,此过程需要 作为原料。图中可以识别并转运氨基酸的物质是 (填数字)。 (2)信使RNA通过 进入细胞质,该过程 (选填“需要”或“不需要”)消耗能量。 (3)图中细胞核内存在的核苷酸种类共有 种,图中涉及的遗传信息的传递方向为 。 (4)某研究小组推测,若基因A、基因B失去功能,家鸽将无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体,可能导致家鸽失去“方向感”。请设计实验验证该推测,简要写出你的实验思路。23.(12分)人体中基因对性状的控制过程如图甲;在较高浓度的葡萄糖环境下,某些细菌通过SgrSRNA进行调控,能够减少摄入葡萄糖从而解除高浓度葡萄糖对细菌代谢和生长的抑制作用,如图乙。回答下列问题:(1)图甲中b和图乙中②表示 过程,最终形成不同蛋白质的根本原因是 。 (2)图甲中基因1是通过 控制红细胞的形态。若基因2不能正常表达,则人会患 ,原因是 。 (3)图乙中过程②需要tRNA的参与,从tRNA的结构角度分析,作用是 。 (4)简述细菌通过SgrSRNA调控减少对葡萄糖摄入的机制: (写出两点即可)。 24.(9分)2017年,三位科学家因发现生物昼夜节律的分子机制而获得诺贝尔生理学或医学奖。请回答问题:(1)1984年,科学家首次成功分离出节律基因(PER)。PER基因控制合成PER蛋白的过程称为基因的 。该过程在细胞的细胞核中,以该基因的一条链为模板,以四种 为原料转录出mRNA,进而在核糖体上 出PER蛋白。 (2)CLK-CYC复合物能激活PER基因转录,PER蛋白与TIM蛋白结合后才能进入细胞核。白天PER蛋白在细胞质中降解,晚上PER蛋白在细胞核中积累,周期约为24小时,表现出昼夜节律,其分子调节机制如图所示。①白天,在光下被激活的CRY蛋白与TIM蛋白结合,引起TIM蛋白降解,PER蛋白与DBT蛋白结合后被降解,导致 ,PER蛋白进入细胞核受阻。 ②夜晚,TIM蛋白与PER蛋白结合后,经 进入细胞核,使核内的PER蛋白含量升高,同时 PER基因转录。 (3)生物节律与人类健康息息相关,节律紊乱会引发一系列健康问题。上述研究对于我们健康文明的生活方式有哪些启示? 。 25.(11分)表观遗传学主要研究基因碱基序列不变,但表型改变的现象。这种表型改变可能通过多种机制,包括DNA甲基化、遗传印记、X染色质失活和非编码RNA调控等。回答下列问题:(1)柳穿鱼是一种园林花卉,其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同,植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因由于被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基),开花时不能表达,从而导致A、B植株的花明显不同。试分析植株B的Lcyc基因高度甲基化后不能表达的原因可能是 。 (2)小鼠正常发育需要一种蛋白质——胰岛素样生长因子-2(生长调节素A),当控制合成该蛋白质的基因Igf2突变为Igf2m时,小鼠缺乏该种蛋白质而个体矮小。科学家研究发现,该对等位基因位于常染色体上,遗传时会出现“遗传印记”现象,即子代中来自双亲的基因中只有一方能表达,另一方被“印记”而不表达。基因型为Igf2Igf2、Igf2Igf2m、Igf2mIgf2m的小鼠的表型分别为 、 、 (填“正常型”“矮小型”或“不能确定”)。选取基因型为Igf2Igf2、Igf2mIgf2m的雌雄小鼠进行正交和反交,结果子代小鼠的表型总是与父本一致,说明 。 (3)已知雌性动物(XX)的两条X染色体中随机的一条X染色体失活,而雄性(XY)中单条X染色体保持活性。根据该理论,请分析抗维生素D佝偻病的男性患者与女性患者的发病程度是否相似? 。 (4)非编码RNA是指不能翻译为蛋白质的功能性RNA分子。近年来大量研究表明,非编码RNA在表观遗传学的调控中扮演了越来越重要的角色。其中一种机制是RNA干扰,即该非编码RNA能特异性地与mRNA结合,抑制mRNA的功能。科学家利用RNA干扰技术可应用于研究某个基因的功能,分析其作用原理是 。 答案与解析第4章 基因的表达1.D 密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上,A、B错误;一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码,C错误;终止密码子不编码氨基酸,没有相对应的反密码子,因此密码子的种类多于反密码子的,D正确。2.A tRNA的主要作用是转运氨基酸,①错误;一种氨基酸可能有一种或多种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。3.C 双链DNA上的碱基数至少为600,碱基对数至少为300,C错误。4.A DNA复制只发生在能进行细胞分裂的细胞中,A错误;三个过程需要的酶各不相同,DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,翻译也需要相应的酶,B正确;DNA复制时碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C,转录时碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,翻译时碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,C正确;DNA复制所需原料是脱氧核苷酸,转录所需原料是核糖核苷酸,翻译所需原料是氨基酸,D正确。5.A 分析图示,DNA双链由左向右解旋,转录方向是从左向右,因此RNA聚合酶的移动方向是从左向右,A正确;分析图示,转录的模板链是b链,故RNA与b链碱基互补,B错误;图示RNA-DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的U配对,C错误;DNA双螺旋解开需要RNA聚合酶,RNA聚合酶具有解旋功能,D错误。6.A 图中①表示DNA复制过程,②表示转录过程,③表示翻译过程,④表示逆转录过程,⑤表示RNA复制过程,五个过程都需要模板、原料、酶和能量,但模板、原料和酶有区别,C正确。人的表皮细胞属于高度分化的细胞,不再分裂,不能进行①过程,A错误。7.C 控制核糖体蛋白质合成的基因在所有细胞中都能表达,最有可能是基因2,A正确;由于7种细胞是取自同种生物不同类型的正常体细胞,由同一个受精卵分裂分化而来,它们的遗传物质是相同的,由于基因的选择性表达,蛋白质的种类不完全相同,B正确;图中7种细胞中所表达的蛋白质种类不完全相同,说明这7种细胞功能不同,故细胞器的种类和数量不同,C错误;图中7种细胞中基因的表达情况有差异,可说明细胞分化的实质——基因的选择性表达,D正确。8.B 题图是以RNA为模板合成DNA的过程,表示逆转录过程。逆转录的原料是4种脱氧核苷酸,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连,所需的酶为逆转录酶,A、C、D正确;艾滋病病毒属于逆转录病毒,必须寄生在宿主细胞内,故题图过程可发生在被艾滋病病毒侵染的活细胞内,B错误。9.C 基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系,一个性状可以由多个基因控制,一个基因也可以与多个性状有关,是一个错综复杂的调控网络,生物细胞中的基因不都具有多效性,A、B错误,C正确;基因除了位于染色体上,还位于线粒体、叶绿体等中,D错误。10.C 柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生甲基化修饰,可抑制该基因的表达,A正确;同卵双胞胎的基因型相同,其所具有的微小差异与表观遗传有关,B正确;DNA甲基化不会改变基因的碱基序列,但可影响基因的表达,C错误。11.D 根据题图信息可知,花的颜色由多对基因共同控制,A不符合题意;由题图可知,花青素的合成需要多种酶的参与,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不符合题意;花青素的合成受多个基因控制,且在不同条件(酸、碱)下显现不同颜色,说明生物的性状由基因决定,也受环境影响,C不符合题意;基因之间具有独立性,基因①是否表达不影响基因②和基因③的表达,且从图中也不能得出若基因①不表达,则基因②和基因③也不能表达的结论,D符合题意。12.D 图1中甲表示mRNA,乙表示核糖体,图2中丙表示DNA,丁表示RNA聚合酶,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,乙核糖体的移动方向是从左向右,B错误;图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板,因此合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同,C错误。13.C 由题图可知,①表示以-RNA为模板得到+RNA的过程,③表示以①得到的+RNA为模板得到-RNA并共同构成子代RNA的过程,①过程合成的+RNA和③过程合成的-RNA互补,因此①消耗的嘌呤数和③消耗的嘧啶数相等,A正确;②为翻译过程,会发生tRNA和mRNA之间的相互识别,B正确;图中①②③都是RNA之间的碱基互补配对,因此碱基互补配对的方式完全相同,C错误;病毒没有细胞结构,①②③过程需要的能量由宿主细胞提供,D正确。14.D ①过程产生mRNA需要RNA聚合酶参与,RNA聚合酶具有解旋功能,A错误;由图可知,双链RNA在沉默复合体的作用下形成单链,该单链与MMP-9基因转录出的mRNA互补配对,阻止翻译过程,B错误,D正确;MMP-9是一种明胶酶,能促进肿瘤细胞的浸润和转移,由此可知MMP-9基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状,C错误。15.C 据图分析,当色氨酸不足时,阻遏蛋白失活,色氨酸合成;当色氨酸足量时,色氨酸与阻遏蛋白形成的复合物与色氨酸操纵子结合,阻止RNA聚合酶与色氨酸操纵子结合,从而导致色氨酸操纵子的转录受抑制,故色氨酸调控机制和胞内色氨酸的浓度不是呈正相关,A错误;大肠杆菌是原核生物,没有核孔,B错误;该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性,C正确;大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成的是mRNA,D错误。16.ABC 根据核糖体上肽链的长短可知,在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b,D错误。17.ABD 由图可知,这种DNA甲基化修饰并没有改变基因的碱基序列,A错误;AVya个体与AVya个体进行相互交配,后代有三种基因型,比例为1∶2∶1,由题可知,杂合子AVya表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,因此后代不一定有三种表型,B错误;在小鼠的肝细胞中存在AVy或a基因,只是该基因不在肝细胞中表达,D错误。18.BD ①中以DNA为模板,原料为脱氧核苷酸,其过程为DNA复制,产物为DNA;②中以DNA为模板,原料为核糖核苷酸,其过程为转录,产物为RNA;③中以RNA为模板,原料为核糖核苷酸,其过程为RNA复制,产物为RNA;④中以RNA为模板,原料为脱氧核苷酸,其过程为逆转录,产物为DNA,A正确,B错误;并非每个生物都必须要进行①②③④所有生理过程,如④逆转录只发生在被逆转录病毒侵染的生物中,D错误。19.CD 由图可知,A、B基因同时控制真黑素和褐黑素的合成,从而控制牛的毛色的形成,即生物的一对性状可以受多对基因控制,A错误;A基因和B基因的表达包括转录和翻译,转录的场所是细胞核,而翻译的场所是细胞质中的核糖体,B错误。20.ABC 细胞分裂是细胞分化的基础,因此骨髓间质干细胞向肝细胞分化的过程是在有丝分裂基础上进行的,A正确;由图1可知,在分化形成肝细胞的过程中Alb基因的表达量升高,Oct4基因的表达量逐渐下降,说明Oct4基因表达产物与Alb基因的转录呈负相关,B正确,D错误;由图2可知,在分化形成肝细胞的过程中Oct4基因启动子的甲基化水平逐渐升高,而其表达量逐渐下降,这说明Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关,C正确。21.答案 (除标记外,每空1分)(1)中心法则 逆转录 (2)DNA聚合 RNA聚合 ② 解旋 (3)核糖体 左→右 (4)色氨酸 (5)D(2分)解析 (1)(2)图一是中心法则图解,①表示DNA复制,需要解旋酶和DNA聚合酶(对应图二中的酶丙和酶甲);②表示转录,需要RNA聚合酶(对应图二中的酶乙);③表示翻译;④表示RNA复制;⑤表示逆转录,需要逆转录酶。(4)tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,反密码子为ACC,则密码子为UGG,对应的是色氨酸。(5)图二中存在DNA复制、转录和翻译过程,且转录和翻译同时进行,符合原核生物中遗传信息的复制和表达过程。根尖成熟区细胞、胰岛A细胞都是真核细胞,人体成熟的红细胞没有细胞核也没有DNA,大肠杆菌是原核生物,可以发生图二生理过程,D正确。22.答案 (除标记外,每空1分)(1)① 核糖核苷酸 ③④⑤ (2)核孔 需要 (3)8 DNA→RNA→蛋白质(2分) (4)将一定数量的健康且生理状态相同的家鸽均分为4组,甲组去除A基因,乙组去除B基因,丙组同时去除A基因和B基因,丁组不去除基因(对照组);分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体,如果有,进一步测定含量,然后在同一条件下放飞4组家鸽,观察它们的定向运动能力。(4分)解析 (1)根据碱基互补配对原则可知,信使RNA是以DNA的①为模板合成的。(3)图中细胞核中含有DNA和RNA两种核酸,DNA含有4种脱氧核糖核苷酸,RNA中含有4种核糖核苷酸,因此细胞核内存在的核苷酸种类共有8种。图中涉及的遗传信息的传递有转录和翻译,可表示为:DNA→RNA→蛋白质。(4)若基因A、基因B失去功能,家鸽将无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体,可能导致家鸽失去“方向感”,可通过减法原理——去除相关基因来设计实验进行验证。23.答案 (除标记外,每空1分)(1)翻译 基因中碱基序列不同 (2)控制蛋白质的结构直接 白化病 人体会缺乏酪氨酸酶,酪氨酸不能转化成黑色素,导致白化病(2分) (3)一端能够识别并转运特定氨基酸,另一端能精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对(2分) (4)一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G的mRNA的降解,导致葡萄糖载体蛋白G的合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少(4分)解析 (1)图甲中b和图乙中②都合成了蛋白质,都表示翻译,最终形成不同蛋白质的根本原因是基因中碱基序列不同。(2)血红蛋白为结构蛋白,可见,图甲中基因1是通过控制蛋白质的结构直接控制红细胞形态的。若基因2不能正常表达,人体会缺乏酪氨酸酶,酪氨酸不能转化成黑色素,导致白化病。(3)从tRNA的结构角度分析,tRNA在翻译过程中的作用是一端能够识别并转运特定氨基酸,另一端能精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。24.答案 (除标注外,每空1分)(1)表达 核糖核苷酸 翻译 (2)①PER蛋白与TIM蛋白结合产物减少(2分) ②核孔 抑制(2分) (3)规律作息,保持良好生活习惯等解析 (1)基因控制蛋白质合成的过程称为基因的表达,故PER基因控制合成PER蛋白的过程称为基因的表达。基因的表达过程包括转录和翻译两步,前者主要发生在细胞核中,而后者发生在细胞质中的核糖体上,据此分析,PER基因控制合成PER蛋白的过程在细胞的细胞核中,以该基因的一条链为模板,以四种核糖核苷酸为原料转录出mRNA,进而在核糖体上翻译出PER蛋白。(2)根据题目信息可知,白天PER蛋白在细胞质中降解,晚上PER蛋白在细胞核中积累,据此作答:①结合图示可知,白天,在光下被激活的CRY蛋白与TIM蛋白结合,引起TIM蛋白降解,PER蛋白与DBT蛋白结合后被降解,故PER蛋白与TIM蛋白结合产物减少,PER蛋白进入细胞核受阻。②核孔主要是大分子物质出入细胞核的通道,故可推测,夜晚,TIM蛋白与PER蛋白结合后,经核孔进入细胞核,使核内的PER蛋白含量升高,同时抑制PER基因转录。(3)如果生活不规律,就会引发由节律紊乱导致的一系列健康问题。因此为了身体的健康,我们需要规律作息,保持良好生活习惯等。25.答案 (除标记外,每空2分)(1)Lcyc基因不能转录(或RNA聚合酶不能与甲基化后的基因结合) (2)正常型(1分) 不能确定(1分) 矮小型(1分) 被“印记”而不表达的基因来自母方 (3)当女性患者是纯合子时,其与男性患者的发病程度相似;当女性患者是杂合子时,其与男性患者的发病程度可能相似,也可能不发病 (4)RNA干扰技术干扰生物体本身的mRNA,导致相应蛋白质无法合成,从而使特定基因沉默解析 (1)基因的表达包括转录和翻译过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶结合在DNA上,故植株B的Lcyc基因高度甲基化后不能表达的原因可能是RNA聚合酶不能与甲基化后的基因结合,该基因不能进行转录。(2)由题意可知,Igf2基因控制合成的蛋白质对小鼠正常发育具有重要作用,基因Igf2突变为Igf2m后,小鼠缺乏该种蛋白质而个体矮小,子代中来自双亲的基因只有一方表达,另一方被“印记”而不表达。无论双亲哪一方的基因不表达,基因型为Igf2Igf2的个体均表现为正常型,基因型为Igf2mIgf2m的个体均表现为矮小型,基因型为Igf2Igf2m的个体不能确定是Igf2基因不表达还是Igf2m基因不表达,因此其表型不能确定。基因型为Igf2Igf2、Igf2mIgf2m的雌雄小鼠进行正反交,杂交子代基因型均为Igf2Igf2m,但表型总是与父本一致,因此被“印记”而不表达的基因来自母方。(3)假设相关基因用D、d表示,抗维生素D佝偻病女性患者的基因型是XDXD、XDXd,男性患者的基因型是XDY。由题意“雌性动物(XX)的两条X染色体中随机的一条X染色体失活,而雄性(XY)中单条X染色体保持活性”可知,如果XDXD失活一条X染色体,还留下一个致病基因,则发病程度与男性患者一致。如果XDXd失活一条X染色体,保持活性的是XD,则发病程度与男性患者一致;如果保持活性的是Xd则不发病。 1.D2.A3.C4.A5.A6.A7.C8.B9.C10.C11.D12.D13.C14.D15.C16.ABC17.ABD18.BD19.CD20.ABC
第4章 基因的表达全卷满分100分 考试用时75分钟一、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.下列关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )A.反密码子位于rRNA上B.密码子位于tRNA上C.一种氨基酸只能由一种密码子编码D.密码子的种类多于反密码子的2.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,则其编码的氨基酸一定改变⑤在原核细胞和完整的真核细胞内都有tRNA⑥合成tRNA的结构是核糖体A.两项 B.三项 C.四项 D.五项3.某条肽链含有100个氨基酸。不考虑终止密码子,下列有关叙述错误的是 ( )A.合成该肽链需要的tRNA个数为100B.mRNA上的碱基个数至少为300C.双链DNA上的碱基对数至少为600D.合成该肽链时脱去的水分子数为994.下列关于DNA复制、转录和翻译的说法错误的是( )A.在所有细胞中都会发生B.需要的酶各不相同C.碱基互补配对方式不完全相同D.合成产物的原料各不相同5.如图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程,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RNA-DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的T配对D.DNA双螺旋解开不需要酶6.如图为中心法则图解,下列相关叙述不正确的是( )A.人的表皮细胞能进行①②③过程B.在RNA病毒的增殖过程中会发生④或⑤C.五个过程都需要模板、原料、酶和能量D.DNA、RNA是信息的载体,ATP为信息流提供能量7.某实验小组选取某生物不同类型的正常体细胞,检测其基因表达,结果如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )A.若基因1~8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因,则该基因最有可能是基因2B.图中7种细胞的遗传物质是相同的,但蛋白质的种类不完全相同C.图中7种细胞中细胞器的种类和数量相同D.如图可说明基因的选择性表达8.如图为中心法则中某过程的示意图,下列有关说法错误的是( )A.图中的原料通过磷酸二酯键相连B.图中过程可发生在艾滋病病毒体内C.图中的酶为逆转录酶D.图中原料是四种脱氧核苷酸9.基因的多效性是指染色体上一个或一对基因可影响生物的多种性状,又称“一因多效”,如豌豆中控制花色的基因也控制种皮的颜色和叶腋有无黑斑。下列叙述正确的是( )A.生物细胞中的基因都具有多效性B.一个或一对基因可影响生物的多种性状,但一种性状只受一个或一对基因控制C.基因与性状的关系并非简单的一一对应关系,是一个错综复杂的调控网络D.排除环境干扰,只需研究染色体上的基因,就能确定基因与性状之间的关系10.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,下列有关表观遗传的叙述错误的是( )A.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生甲基化修饰,抑制了基因的表达B.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关C.吸烟者精子中的DNA甲基化水平明显升高,导致基因碱基序列发生改变D.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11.牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的是( )A.花的颜色由多对基因共同控制B.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C.生物的性状由基因决定,也受环境影响D.若基因①不表达,则基因②和基因③也不表达12.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( )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13.呼肠孤病毒的遗传物质为双链RNA,该病毒寄生在哺乳动物体内。下图表示该病毒遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述错误的是( )A.①过程消耗的嘌呤数和③过程消耗的嘧啶数相等B.②过程会发生tRNA和mRNA之间的相互识别C.图中①②③过程碱基互补配对的方式不完全相同D.①②③过程需要的能量由宿主细胞提供14.MMP-9是一种明胶酶,能促进肿瘤细胞的浸润和转移。科研人员通过人工合成与MMP-9基因互补的双链RNA,利用脂质体转入低分化胃腺癌细胞,干扰细胞中MMP-9基因的表达(如图),从而达到治疗的目的。下列说法正确的是( )A.①过程产生mRNA需要解旋酶参与B.双链RNA通过阻止转录过程干扰MMP-9基因表达C.MMP-9基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状D.据图推测,沉默复合体可能使双链RNA解旋15.大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制如图所示,对此下列叙述正确的是( )A.色氨酸调控机制和胞内色氨酸的浓度呈正相关B.该复合物需要穿过核孔才能结合色氨酸操纵子C.该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性D.大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成色氨酸二、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.质粒是细菌拟核以外的小型DNA分子,研究人员在分离大肠杆菌的多聚核糖体时,发现核糖体与质粒及一些蛋白质复合物耦联在一起,形成复合结构,其组成如图所示。下列叙述正确的是( )A.核糖体通过mRNA与质粒发生耦联B.质粒的转录过程和翻译过程同时进行C.起始密码子和终止密码子决定了翻译的开始和终止D.在mRNA上,核糖体的移动方向为b→a17.某种小鼠的毛色受一对等位基因AVy(黄色)和a(黑色)控制,且AVy为显性基因。杂合子AVya表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,这一系列过渡类型与AVy基因的前端一段特殊碱基序列有关,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点,甲基化程度越高,AVy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深。甲基化修饰如图。下列相关说法不正确的是( )A.这种DNA甲基化修饰可以造成基因的碱基序列发生改变,并遗传给后代,使后代出现同样的表型B.AVya个体与AVya个体进行相互交配,后代有三种表型C.研究表明,环境可以影响AVy基因的甲基化程度,说明基因和环境共同影响生物的性状D.在小鼠的肝细胞中,不存在AVy或a基因18.1981年底,我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸,标志着我国具有了人工合成核酸的能力,下图各试管中通过人工合成产物,有关叙述不正确的是( )A.①④、②③产物分别相同B.①④、②③生理过程相同C.①②③④的进行都需要模板、原料、能量和酶D.每个生物都必须要进行①②③④所有生理过程19.牛的毛色有黑色和栗色两种表型,毛色的形成与真黑素和褐黑素的合成有关,而这两种色素的合成受体内酪氨酸酶的含量的影响,下图表示体内酪氨酸酶的合成途径与A、B基因的关系。下列分析正确的是( )A.由图可知,生物的一对性状只受一对基因控制B.A基因和B基因表达的场所均为细胞核C.B基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢过程进而控制生物的性状D.细胞膜上X受体和X激素特异性结合,体现了细胞膜信息交流的功能20.研究者诱导体外培养的骨髓间质干细胞向肝细胞分化,检测诱导培养过程中转录因子4基因(Oct4)和白蛋白基因(Alb)的表达水平,以及Oct4基因启动子甲基化(DNA在相关酶的作用下,将甲基转移到特定的碱基上)水平,结果如图1、2。下列相关叙述正确的是( )A.骨髓间质干细胞在有丝分裂基础上分化成肝细胞B.在分化形成肝细胞的过程中Alb基因表达量升高C.Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关D.结果表明Oct4基因表达产物可促进Alb基因的转录三、非选择题(本题共5小题,共55分。)21.(11分)根据遗传物质的复制和表达的过程,结合图一和图二,回答下列问题。(1)图一所示全过程叫 ,其中⑤需要 酶参与。 (2)图二所示的酶甲是 酶;酶乙是 酶,催化的过程对应图一的 ;酶丙是 酶。 (3)结构丁是 ,它沿着mRNA移动的方向是 (选填“左→右”或“右→左”)。 (4)tRNA上的反密码子可以识别mRNA上的密码子,将氨基酸转移到相应位点上。反密码子为ACC的tRNA携带的氨基酸是 。(ACC—苏氨酸、UCC—丝氨酸、UGG—色氨酸、GGU—甘氨酸)。 (5)下列细胞中可以发生图二生理过程的是 。 A.根尖成熟区细胞 B.胰岛A细胞C.人体成熟的红细胞 D.大肠杆菌22.(12分)家鸽具有自带指南针属性的“方向感”,主要是因其含有被称为“第六感”的磁觉——即生物利用地磁场准确寻找正确的方向。科学研究发现,蛋白质A和蛋白质B可形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列,家鸽视网膜细胞中编码这两种蛋白的基因A和基因B共同表达。如图为基因A在家鸽视网膜细胞中表达的示意图。回答下列问题:(1)图中信使RNA是以 (填数字)为模板合成的,此过程需要 作为原料。图中可以识别并转运氨基酸的物质是 (填数字)。 (2)信使RNA通过 进入细胞质,该过程 (选填“需要”或“不需要”)消耗能量。 (3)图中细胞核内存在的核苷酸种类共有 种,图中涉及的遗传信息的传递方向为 。 (4)某研究小组推测,若基因A、基因B失去功能,家鸽将无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体,可能导致家鸽失去“方向感”。请设计实验验证该推测,简要写出你的实验思路。23.(12分)人体中基因对性状的控制过程如图甲;在较高浓度的葡萄糖环境下,某些细菌通过SgrSRNA进行调控,能够减少摄入葡萄糖从而解除高浓度葡萄糖对细菌代谢和生长的抑制作用,如图乙。回答下列问题:(1)图甲中b和图乙中②表示 过程,最终形成不同蛋白质的根本原因是 。 (2)图甲中基因1是通过 控制红细胞的形态。若基因2不能正常表达,则人会患 ,原因是 。 (3)图乙中过程②需要tRNA的参与,从tRNA的结构角度分析,作用是 。 (4)简述细菌通过SgrSRNA调控减少对葡萄糖摄入的机制: (写出两点即可)。 24.(9分)2017年,三位科学家因发现生物昼夜节律的分子机制而获得诺贝尔生理学或医学奖。请回答问题:(1)1984年,科学家首次成功分离出节律基因(PER)。PER基因控制合成PER蛋白的过程称为基因的 。该过程在细胞的细胞核中,以该基因的一条链为模板,以四种 为原料转录出mRNA,进而在核糖体上 出PER蛋白。 (2)CLK-CYC复合物能激活PER基因转录,PER蛋白与TIM蛋白结合后才能进入细胞核。白天PER蛋白在细胞质中降解,晚上PER蛋白在细胞核中积累,周期约为24小时,表现出昼夜节律,其分子调节机制如图所示。①白天,在光下被激活的CRY蛋白与TIM蛋白结合,引起TIM蛋白降解,PER蛋白与DBT蛋白结合后被降解,导致 ,PER蛋白进入细胞核受阻。 ②夜晚,TIM蛋白与PER蛋白结合后,经 进入细胞核,使核内的PER蛋白含量升高,同时 PER基因转录。 (3)生物节律与人类健康息息相关,节律紊乱会引发一系列健康问题。上述研究对于我们健康文明的生活方式有哪些启示? 。 25.(11分)表观遗传学主要研究基因碱基序列不变,但表型改变的现象。这种表型改变可能通过多种机制,包括DNA甲基化、遗传印记、X染色质失活和非编码RNA调控等。回答下列问题:(1)柳穿鱼是一种园林花卉,其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同,植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因由于被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基),开花时不能表达,从而导致A、B植株的花明显不同。试分析植株B的Lcyc基因高度甲基化后不能表达的原因可能是 。 (2)小鼠正常发育需要一种蛋白质——胰岛素样生长因子-2(生长调节素A),当控制合成该蛋白质的基因Igf2突变为Igf2m时,小鼠缺乏该种蛋白质而个体矮小。科学家研究发现,该对等位基因位于常染色体上,遗传时会出现“遗传印记”现象,即子代中来自双亲的基因中只有一方能表达,另一方被“印记”而不表达。基因型为Igf2Igf2、Igf2Igf2m、Igf2mIgf2m的小鼠的表型分别为 、 、 (填“正常型”“矮小型”或“不能确定”)。选取基因型为Igf2Igf2、Igf2mIgf2m的雌雄小鼠进行正交和反交,结果子代小鼠的表型总是与父本一致,说明 。 (3)已知雌性动物(XX)的两条X染色体中随机的一条X染色体失活,而雄性(XY)中单条X染色体保持活性。根据该理论,请分析抗维生素D佝偻病的男性患者与女性患者的发病程度是否相似? 。 (4)非编码RNA是指不能翻译为蛋白质的功能性RNA分子。近年来大量研究表明,非编码RNA在表观遗传学的调控中扮演了越来越重要的角色。其中一种机制是RNA干扰,即该非编码RNA能特异性地与mRNA结合,抑制mRNA的功能。科学家利用RNA干扰技术可应用于研究某个基因的功能,分析其作用原理是 。 答案与解析第4章 基因的表达1.D 密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上,A、B错误;一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码,C错误;终止密码子不编码氨基酸,没有相对应的反密码子,因此密码子的种类多于反密码子的,D正确。2.A tRNA的主要作用是转运氨基酸,①错误;一种氨基酸可能有一种或多种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。3.C 双链DNA上的碱基数至少为600,碱基对数至少为300,C错误。4.A DNA复制只发生在能进行细胞分裂的细胞中,A错误;三个过程需要的酶各不相同,DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,翻译也需要相应的酶,B正确;DNA复制时碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C,转录时碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,翻译时碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,C正确;DNA复制所需原料是脱氧核苷酸,转录所需原料是核糖核苷酸,翻译所需原料是氨基酸,D正确。5.A 分析图示,DNA双链由左向右解旋,转录方向是从左向右,因此RNA聚合酶的移动方向是从左向右,A正确;分析图示,转录的模板链是b链,故RNA与b链碱基互补,B错误;图示RNA-DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的U配对,C错误;DNA双螺旋解开需要RNA聚合酶,RNA聚合酶具有解旋功能,D错误。6.A 图中①表示DNA复制过程,②表示转录过程,③表示翻译过程,④表示逆转录过程,⑤表示RNA复制过程,五个过程都需要模板、原料、酶和能量,但模板、原料和酶有区别,C正确。人的表皮细胞属于高度分化的细胞,不再分裂,不能进行①过程,A错误。7.C 控制核糖体蛋白质合成的基因在所有细胞中都能表达,最有可能是基因2,A正确;由于7种细胞是取自同种生物不同类型的正常体细胞,由同一个受精卵分裂分化而来,它们的遗传物质是相同的,由于基因的选择性表达,蛋白质的种类不完全相同,B正确;图中7种细胞中所表达的蛋白质种类不完全相同,说明这7种细胞功能不同,故细胞器的种类和数量不同,C错误;图中7种细胞中基因的表达情况有差异,可说明细胞分化的实质——基因的选择性表达,D正确。8.B 题图是以RNA为模板合成DNA的过程,表示逆转录过程。逆转录的原料是4种脱氧核苷酸,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连,所需的酶为逆转录酶,A、C、D正确;艾滋病病毒属于逆转录病毒,必须寄生在宿主细胞内,故题图过程可发生在被艾滋病病毒侵染的活细胞内,B错误。9.C 基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系,一个性状可以由多个基因控制,一个基因也可以与多个性状有关,是一个错综复杂的调控网络,生物细胞中的基因不都具有多效性,A、B错误,C正确;基因除了位于染色体上,还位于线粒体、叶绿体等中,D错误。10.C 柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生甲基化修饰,可抑制该基因的表达,A正确;同卵双胞胎的基因型相同,其所具有的微小差异与表观遗传有关,B正确;DNA甲基化不会改变基因的碱基序列,但可影响基因的表达,C错误。11.D 根据题图信息可知,花的颜色由多对基因共同控制,A不符合题意;由题图可知,花青素的合成需要多种酶的参与,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不符合题意;花青素的合成受多个基因控制,且在不同条件(酸、碱)下显现不同颜色,说明生物的性状由基因决定,也受环境影响,C不符合题意;基因之间具有独立性,基因①是否表达不影响基因②和基因③的表达,且从图中也不能得出若基因①不表达,则基因②和基因③也不能表达的结论,D符合题意。12.D 图1中甲表示mRNA,乙表示核糖体,图2中丙表示DNA,丁表示RNA聚合酶,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,乙核糖体的移动方向是从左向右,B错误;图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板,因此合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同,C错误。13.C 由题图可知,①表示以-RNA为模板得到+RNA的过程,③表示以①得到的+RNA为模板得到-RNA并共同构成子代RNA的过程,①过程合成的+RNA和③过程合成的-RNA互补,因此①消耗的嘌呤数和③消耗的嘧啶数相等,A正确;②为翻译过程,会发生tRNA和mRNA之间的相互识别,B正确;图中①②③都是RNA之间的碱基互补配对,因此碱基互补配对的方式完全相同,C错误;病毒没有细胞结构,①②③过程需要的能量由宿主细胞提供,D正确。14.D ①过程产生mRNA需要RNA聚合酶参与,RNA聚合酶具有解旋功能,A错误;由图可知,双链RNA在沉默复合体的作用下形成单链,该单链与MMP-9基因转录出的mRNA互补配对,阻止翻译过程,B错误,D正确;MMP-9是一种明胶酶,能促进肿瘤细胞的浸润和转移,由此可知MMP-9基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状,C错误。15.C 据图分析,当色氨酸不足时,阻遏蛋白失活,色氨酸合成;当色氨酸足量时,色氨酸与阻遏蛋白形成的复合物与色氨酸操纵子结合,阻止RNA聚合酶与色氨酸操纵子结合,从而导致色氨酸操纵子的转录受抑制,故色氨酸调控机制和胞内色氨酸的浓度不是呈正相关,A错误;大肠杆菌是原核生物,没有核孔,B错误;该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性,C正确;大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成的是mRNA,D错误。16.ABC 根据核糖体上肽链的长短可知,在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b,D错误。17.ABD 由图可知,这种DNA甲基化修饰并没有改变基因的碱基序列,A错误;AVya个体与AVya个体进行相互交配,后代有三种基因型,比例为1∶2∶1,由题可知,杂合子AVya表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,因此后代不一定有三种表型,B错误;在小鼠的肝细胞中存在AVy或a基因,只是该基因不在肝细胞中表达,D错误。18.BD ①中以DNA为模板,原料为脱氧核苷酸,其过程为DNA复制,产物为DNA;②中以DNA为模板,原料为核糖核苷酸,其过程为转录,产物为RNA;③中以RNA为模板,原料为核糖核苷酸,其过程为RNA复制,产物为RNA;④中以RNA为模板,原料为脱氧核苷酸,其过程为逆转录,产物为DNA,A正确,B错误;并非每个生物都必须要进行①②③④所有生理过程,如④逆转录只发生在被逆转录病毒侵染的生物中,D错误。19.CD 由图可知,A、B基因同时控制真黑素和褐黑素的合成,从而控制牛的毛色的形成,即生物的一对性状可以受多对基因控制,A错误;A基因和B基因的表达包括转录和翻译,转录的场所是细胞核,而翻译的场所是细胞质中的核糖体,B错误。20.ABC 细胞分裂是细胞分化的基础,因此骨髓间质干细胞向肝细胞分化的过程是在有丝分裂基础上进行的,A正确;由图1可知,在分化形成肝细胞的过程中Alb基因的表达量升高,Oct4基因的表达量逐渐下降,说明Oct4基因表达产物与Alb基因的转录呈负相关,B正确,D错误;由图2可知,在分化形成肝细胞的过程中Oct4基因启动子的甲基化水平逐渐升高,而其表达量逐渐下降,这说明Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关,C正确。21.答案 (除标记外,每空1分)(1)中心法则 逆转录 (2)DNA聚合 RNA聚合 ② 解旋 (3)核糖体 左→右 (4)色氨酸 (5)D(2分)解析 (1)(2)图一是中心法则图解,①表示DNA复制,需要解旋酶和DNA聚合酶(对应图二中的酶丙和酶甲);②表示转录,需要RNA聚合酶(对应图二中的酶乙);③表示翻译;④表示RNA复制;⑤表示逆转录,需要逆转录酶。(4)tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,反密码子为ACC,则密码子为UGG,对应的是色氨酸。(5)图二中存在DNA复制、转录和翻译过程,且转录和翻译同时进行,符合原核生物中遗传信息的复制和表达过程。根尖成熟区细胞、胰岛A细胞都是真核细胞,人体成熟的红细胞没有细胞核也没有DNA,大肠杆菌是原核生物,可以发生图二生理过程,D正确。22.答案 (除标记外,每空1分)(1)① 核糖核苷酸 ③④⑤ (2)核孔 需要 (3)8 DNA→RNA→蛋白质(2分) (4)将一定数量的健康且生理状态相同的家鸽均分为4组,甲组去除A基因,乙组去除B基因,丙组同时去除A基因和B基因,丁组不去除基因(对照组);分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体,如果有,进一步测定含量,然后在同一条件下放飞4组家鸽,观察它们的定向运动能力。(4分)解析 (1)根据碱基互补配对原则可知,信使RNA是以DNA的①为模板合成的。(3)图中细胞核中含有DNA和RNA两种核酸,DNA含有4种脱氧核糖核苷酸,RNA中含有4种核糖核苷酸,因此细胞核内存在的核苷酸种类共有8种。图中涉及的遗传信息的传递有转录和翻译,可表示为:DNA→RNA→蛋白质。(4)若基因A、基因B失去功能,家鸽将无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体,可能导致家鸽失去“方向感”,可通过减法原理——去除相关基因来设计实验进行验证。23.答案 (除标记外,每空1分)(1)翻译 基因中碱基序列不同 (2)控制蛋白质的结构直接 白化病 人体会缺乏酪氨酸酶,酪氨酸不能转化成黑色素,导致白化病(2分) (3)一端能够识别并转运特定氨基酸,另一端能精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对(2分) (4)一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G的mRNA的降解,导致葡萄糖载体蛋白G的合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少(4分)解析 (1)图甲中b和图乙中②都合成了蛋白质,都表示翻译,最终形成不同蛋白质的根本原因是基因中碱基序列不同。(2)血红蛋白为结构蛋白,可见,图甲中基因1是通过控制蛋白质的结构直接控制红细胞形态的。若基因2不能正常表达,人体会缺乏酪氨酸酶,酪氨酸不能转化成黑色素,导致白化病。(3)从tRNA的结构角度分析,tRNA在翻译过程中的作用是一端能够识别并转运特定氨基酸,另一端能精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。24.答案 (除标注外,每空1分)(1)表达 核糖核苷酸 翻译 (2)①PER蛋白与TIM蛋白结合产物减少(2分) ②核孔 抑制(2分) (3)规律作息,保持良好生活习惯等解析 (1)基因控制蛋白质合成的过程称为基因的表达,故PER基因控制合成PER蛋白的过程称为基因的表达。基因的表达过程包括转录和翻译两步,前者主要发生在细胞核中,而后者发生在细胞质中的核糖体上,据此分析,PER基因控制合成PER蛋白的过程在细胞的细胞核中,以该基因的一条链为模板,以四种核糖核苷酸为原料转录出mRNA,进而在核糖体上翻译出PER蛋白。(2)根据题目信息可知,白天PER蛋白在细胞质中降解,晚上PER蛋白在细胞核中积累,据此作答:①结合图示可知,白天,在光下被激活的CRY蛋白与TIM蛋白结合,引起TIM蛋白降解,PER蛋白与DBT蛋白结合后被降解,故PER蛋白与TIM蛋白结合产物减少,PER蛋白进入细胞核受阻。②核孔主要是大分子物质出入细胞核的通道,故可推测,夜晚,TIM蛋白与PER蛋白结合后,经核孔进入细胞核,使核内的PER蛋白含量升高,同时抑制PER基因转录。(3)如果生活不规律,就会引发由节律紊乱导致的一系列健康问题。因此为了身体的健康,我们需要规律作息,保持良好生活习惯等。25.答案 (除标记外,每空2分)(1)Lcyc基因不能转录(或RNA聚合酶不能与甲基化后的基因结合) (2)正常型(1分) 不能确定(1分) 矮小型(1分) 被“印记”而不表达的基因来自母方 (3)当女性患者是纯合子时,其与男性患者的发病程度相似;当女性患者是杂合子时,其与男性患者的发病程度可能相似,也可能不发病 (4)RNA干扰技术干扰生物体本身的mRNA,导致相应蛋白质无法合成,从而使特定基因沉默解析 (1)基因的表达包括转录和翻译过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶结合在DNA上,故植株B的Lcyc基因高度甲基化后不能表达的原因可能是RNA聚合酶不能与甲基化后的基因结合,该基因不能进行转录。(2)由题意可知,Igf2基因控制合成的蛋白质对小鼠正常发育具有重要作用,基因Igf2突变为Igf2m后,小鼠缺乏该种蛋白质而个体矮小,子代中来自双亲的基因只有一方表达,另一方被“印记”而不表达。无论双亲哪一方的基因不表达,基因型为Igf2Igf2的个体均表现为正常型,基因型为Igf2mIgf2m的个体均表现为矮小型,基因型为Igf2Igf2m的个体不能确定是Igf2基因不表达还是Igf2m基因不表达,因此其表型不能确定。基因型为Igf2Igf2、Igf2mIgf2m的雌雄小鼠进行正反交,杂交子代基因型均为Igf2Igf2m,但表型总是与父本一致,因此被“印记”而不表达的基因来自母方。(3)假设相关基因用D、d表示,抗维生素D佝偻病女性患者的基因型是XDXD、XDXd,男性患者的基因型是XDY。由题意“雌性动物(XX)的两条X染色体中随机的一条X染色体失活,而雄性(XY)中单条X染色体保持活性”可知,如果XDXD失活一条X染色体,还留下一个致病基因,则发病程度与男性患者一致。如果XDXd失活一条X染色体,保持活性的是XD,则发病程度与男性患者一致;如果保持活性的是Xd则不发病。 1.D2.A3.C4.A5.A6.A7.C8.B9.C10.C11.D12.D13.C14.D15.C16.ABC17.ABD18.BD19.CD20.ABC
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