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人教版高中生物必修第2册第4章基因的表达习题含答案
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这是一份人教版高中生物必修第2册第4章基因的表达习题含答案，共23页。
第4章 基因的表达
(全卷满分100分;考试用时90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.(2020山东潍坊诸城高一下期中)从单尾金鱼卵细胞中提取RNA注入双尾金鱼受精卵中,发育成的双尾金鱼中有一些出现了单尾性状,这些RNA最可能是( )
A.遗传物质 B.mRNA C.tRNA D.rRNA
2.(2020广东惠州高一下期末)下列对转运RNA的描述,正确的是( )
A.一种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
C.每种氨基酸均只有一种转运RNA能转运它
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
3.(2020山东临沂沂水高一下期中)下列关于密码子的叙述,错误的是( )
A.密码子在mRNA上
B.每种氨基酸只能对应一种密码子
C.密码子由三个相邻碱基组成
D.密码子可与tRNA上对应碱基互补配对
4.(2020北京101中学高一下期末)基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译,下列相关叙述错误的是( )
A.转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B.转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料
C.遗传信息既可以从DNA流向蛋白质,也可以从蛋白质流向DNA
D.在真核细胞中,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
5.(2020山东济宁高一下期末)表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列叙述错误的是( )
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.表观遗传现象发生在减数分裂产生配子的过程中,能遗传给后代
C.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
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
6.(2020辽宁营口第二高级中学高一下期末)下列关于基因、蛋白质和性状关系的叙述,不正确的是( )
A.生物体的性状完全由基因控制,与环境无关
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.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.有些性状是由多个基因共同决定的
7.(2020山东德州高一下期末)科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞,对这3种细胞中的mRNA进行了检测,结果如表所示,下列有关叙述正确的是( )
检测的3种细胞
卵清蛋白mRNA
珠蛋白mRNA
胰岛素mRNA
输卵管细胞
+
-
-
红细胞
-
+
-
胰岛细胞
-
-
+
说明:“+”表示检测出相应的分子,“-”表示未检测出相应的分子
A.上述3种mRNA主要分布在细胞核中
B.若检测3种细胞的ATP合成酶mRNA,则结果应均为“+”
C.3种细胞含有不同mRNA的原因是细胞内DNA不同
D.3种细胞结构和功能不同的直接原因是细胞中的mRNA不同
8.(2020湖北重点中学高一下联考)某具有逆转录功能的病毒侵入哺乳动物的呼吸道上皮细胞后,合成的某种蛋白质能诱导细胞凋亡。下列相关分析不合理的是( )
A.该蛋白质在呼吸道上皮细胞的核糖体上合成
B.该病毒遗传信息的传递途径是RNA→DNA→RNA→蛋白质
C.该蛋白质诱导呼吸道上皮细胞中某些基因的表达,进而引起细胞的凋亡
D.逆转录过程需要的逆转录酶、核糖核苷酸、ATP等都来自呼吸道上皮细胞
9.(2020广东韶关高一下期末)如图所示为某生物的基因控制蛋白质合成过程的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程中DNA分子的两条链可同时作为模板合成mRNA,以提高合成蛋白质的效率
B.核糖体沿着mRNA分子由A端向B端移动
C.①②过程都发生碱基互补配对,配对方式都只有A和U配对、G和C配对
D.不同密码子编码同种氨基酸可减小基因中碱基改变造成的影响
10.(2020北京西城高一下期末)如图为基因表达过程示意图,叙述不正确的是( )
A.以①为模板合成②的过程称为转录
B.③是合成多肽链的场所——核糖体
C.④是转运特定氨基酸的rRNA
D.④上的U与mRNA上的A配对
11.(2020辽宁沈阳第一七○中学高一下期末)如图表示某哺乳动物体内遗传信息的传递和表达,下列叙述正确的是( )
A.正常细胞内可以进行④⑤过程
B.把含14N的DNA放在含15N的培养液中进行①过程,子一代含15N的DNA占50%
C.只要是RNA病毒感染该生物,就会发生④过程
D.图中所示过程一定发生在细胞中
12.(2020北京人大附中高三月考)在25 ℃左右的环境里,喜马拉雅兔的毛色呈现“八端黑”的特点,即四肢和头部的尖端、尾巴和耳部的毛为黑色,其余部分为白色;但在>30 ℃的环境里长出的毛全为白色。如果除去躯干上一部分毛,再放到<25 ℃的环境中,新长出的毛是黑色的。关于以上现象的说法不正确的是( )
A.喜马拉雅兔的白色毛和黑色毛是一对相对性状
B.“八端黑”的出现说明白色对黑色是不完全显性
C.喜马拉雅兔其毛色表现型受环境的影响
D.不同颜色的喜马拉雅兔的基因型可能相同
13.(2020广西南宁三中高一下期末)某蛋白质分子由2条肽链组成,共有148个肽键,编码该蛋白质的mRNA中A+U=30%,则控制该蛋白质合成的基因中C+G至少有(不考虑终止密码子)( )
A.270个 B.315个 C.540个 D.630个
14.(2020山东滕州一中高一下月考)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性,但通常即使是纯合长翅品系的果蝇幼虫,在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅。下列叙述不合理的是( )
A.果蝇的长翅和残翅性状的表现与环境温度有关
B.果蝇翅的长短是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的结果
C.纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下培养成的残翅性状不能遗传
D.根据35 ℃条件下发育成残翅子代的性状无法确定亲本的基因型
15.(2020河北沧州一中高一下月考)在寒冷水域和温暖水域中生活的章鱼,二者K+通道的基因序列相同,但在相同强度的刺激下,K+通道灵敏度有很大差异。有关此现象做出的推测错误的是( )
A.二者K+通道蛋白质结构不相同
B.基因在进行转录和翻译后,产生的蛋白质会被加工
C.K+通道灵敏度的差异是基因作用的结果
D.蛋白质功能的多样性利于生物适应环境
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.(2020山东临沂高一下期末)2020年,“新冠肺炎”疫情导致全国性的居家隔离。引发该病的新型冠状病毒是一种外层有冠状刺突蛋白的单链RNA病毒,下列关于该病毒的叙述错误的是( )
A.该病毒遗传信息的传递过程不遵循中心法则
B.该病毒的遗传物质彻底水解可得到四种碱基
C.该病毒可在空气中自我复制,因此具有极强的传染性
D.核酸检测所需携带该病毒遗传信息的DNA可通过逆转录合成
17.(2020山东安丘实验中学高一下期末)下列有关图中的生理过程的叙述中,不正确的是( )
A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B.遗传信息由③传递到⑤需要tRNA作工具
C.①链中(A+T)/(G+C)的值与②链中此值相等
D.一种细菌的③由480个核苷酸组成,它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸
18.(2020河南南阳高一下期末)如图为真核细胞内发生的某生理过程,下列相关叙述正确的是( )
A.②的碱基总数与其模板链上碱基总数一致
B.图示为翻译,核糖体在②上从右向左移动
C.随核糖体移动,①将读取mRNA上的密码子
D.该过程中既有氢键的形成,也有氢键的断裂
19.(2020山东菏泽一中高一下期中)如图表示生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。下列说法错误的是( )
A.能特异性识别信使RNA上密码子的分子所携带的物质是氨基酸
B.a~e过程各阶段都遵循碱基互补配对原则
C.在细胞生物中,a和b过程发生的场所都是细胞核
D.a过程发生在真核细胞分裂间期,RNA病毒一定有d过程发生
20.(2020湖南教育联合体高一下联考)图1为生物体内某生理过程示意图,图2为生物体遗传信息传递示意图。下列叙述正确的是( )
图1
图2
A.共有两种RNA参与图1所示过程
B.噬菌体和酵母菌均可发生图1所示过程
C.图2中①不只发生在细胞有丝分裂前的间期
D.图2中①②③④⑤过程碱基互补配对方式不完全相同
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)(2020山东烟台高一下期末)DNA是一种多聚体,其单体为脱氧核苷酸。图2中的●■▲表示不同种类的氨基酸。
图1
图2
(1)在图1给出的四种脱氧核苷酸的基础上,绘出完整的双链DNA分子片段的平面结构示意图,所有的键用横线“—”表示。
(2)图2所表示的生理过程中核糖体的移动方向是 (选填“→”“←”),若想要知道图中氨基酸▲的种类,应查阅的密码子是 ,一个氨基酸有几个密码子的现象称作 。
(3)在豌豆的叶肉细胞中,转录、翻译过程都能发生的场所有 。豌豆子叶颜色是黄色还是绿色,与叶绿素的合成有关,那么从基因表达产物与性状关系的角度分析,子叶黄色的原因是 。
22.(10分)(2020河南开封高一下期末)白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的遗传病。前者不能由酪氨酸合成黑色素;后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液中含有尿黑酸,遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的一系列生化过程。
(1)上述事实说明:一些基因是通过控制 的合成来控制 过程,从而控制生物性状的。
(2)基因控制酶B在皮肤细胞内的合成,直接涉及的细胞器是 。
(3)由图可见:若控制酶A合成的基因发生了变异,会引起多个性状改变;黑尿症与图中 个基因都有代谢联系。这说明基因与性状并不是简单的 关系。
23.(10分)(2020山东聊城高一下期末)人体中的促红细胞生成素(EPO)是由肾皮质、肾小管周围间质细胞和肝脏分泌的一种激素样物质,能够促进红细胞生成。当机体缺氧时,低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素基因(EPO)的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使EPO基因表达加快,促进EPO的合成,过程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①是 ,需要 酶的催化;过程②中,除mRNA外,还需要的RNA有 。
(2)请用中心法则表示上图中HIF合成过程中遗传信息的传递方向: 。
(3)HIF基因的本质是 ,其独特的 可为复制提供精确的模板。HIF在 (填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。
(4)癌细胞因迅速增殖往往会造成肿瘤附近局部供氧不足,但可通过提高HIF基因的表达,刺激机体产生红细胞,为肿瘤提供更多氧气和养分。根据上述机制,请简述一种治疗癌症的措施: 。
24.(14分)(2020河北石家庄二中高一下期末)如图为真核细胞中RNA参与蛋白质合成的翻译过程示意图。回答下列问题。
(1)在翻译过程中,①上的 与③上的 可以识别并配对。
(2)根据给出的密码子判断,图中①所携带的氨基酸为 。该过程中合成的多肽链共有 个肽键。
(3)很多多肽链合成时第一个氨基酸是甲硫氨酸,然而细胞中大部分蛋白质的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是因为很多多肽链要在 (细胞器)处进行加工、修饰。
(4)若以③为模板合成一条多肽链需要的时间是1 s,但在2 s内③却指导合成了数条同种多肽链,可能的原因是 。
25.(11分)(2020福建高一下期末)SARS-CoV-2是一种单股(+)RNA病毒,能特异性侵染人体肺部细胞,进而引起新型冠状肺炎。该病毒在宿主细胞内的增殖过程如图所示,a~d表示相应的生理过程。
请回答:
(1)a过程称为 ,该过程中(+)RNA相当于 。
(2)b、c过程遵循 原则,所需的原料是 ,由 提供。
(3)根据SARS-CoV-2在宿主细胞内的增殖过程,尝试提出治疗新型冠状肺炎的建议: 。
答案全解全析
1.B
2.B
3.B
4.C
5.B
6.A
7.B
8.D
9.D
10.C
11.D
12.B
13.D
14.B
15.C
16.AC
17.D
18.D
19.CD
20.CD
1.B 金鱼的遗传物质是DNA,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序列的蛋白质,蛋白质可体现相应的性状,B符合题意。
2.B 每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸,A错误;转运RNA能识别信使RNA上的密码子,转运RNA上的3个碱基为反密码子,可以与mRNA上的密码子互补配对,B正确;每种氨基酸有一种或多种转运RNA能转运它,C错误;翻译的场所是核糖体,转运RNA转运氨基酸到核糖体上,D错误。
3.B mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,A、C正确;每种氨基酸对应一种或多种密码子,B错误;密码子与tRNA上相应的反密码子互补配对,D正确。
4.C 转录和翻译都遵循碱基互补配对原则,配对方式不完全相同,A正确;转录以核糖核苷酸为原料合成RNA,翻译以氨基酸为原料合成蛋白质,B正确;结合中心法则图解可知,遗传信息可以从DNA经RNA流向蛋白质,目前尚未发现遗传信息从蛋白质流向DNA,C错误;在真核细胞中,由于核膜的存在,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的,D正确。
5.B 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。柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,A正确;表观遗传由于基因型未发生改变,故不通过减数分裂遗传给后代,B错误;同卵双胞胎之间的基因型相同,他们之间的微小差异与表观遗传有关,C正确;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,D正确。
6.A 生物体的性状不完全是由基因决定的,环境对性状也有重要影响,A错误;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,B正确;基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C正确;有些性状是由多个基因共同决定的,D正确。
7.B 题述3种mRNA主要在细胞核中合成,主要分布在细胞质中,A错误;细胞呼吸能产生ATP,因此每种细胞都能合成ATP,若检测3种细胞的ATP合成酶mRNA,则结果应均为“+”,B正确;3种细胞含有不同mRNA的原因是细胞内基因选择性表达,C错误;3种细胞结构和功能不同的直接原因是细胞中的蛋白质种类不同,D错误。
8.D 蛋白质的合成场所是核糖体,因此该病毒侵入哺乳动物的呼吸道上皮细胞后,合成该蛋白质的场所是呼吸道上皮细胞的核糖体,A正确;该病毒为逆转录病毒,因此其遗传信息的传递途径是RNA→DNA→RNA→蛋白质,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,再结合题干信息“合成的某种蛋白质能诱导细胞凋亡”可知,该蛋白质诱导呼吸道上皮细胞中某些基因的表达,进而引起细胞的凋亡,C正确;逆转录过程需要的逆转录酶来自病毒自身,且逆转录的原料是脱氧核糖核苷酸,不是核糖核苷酸,D错误。
9.D ①过程为转录,只能以DNA分子的一条链为模板进行转录,A错误;根据肽链的长短可判断,核糖体沿着mRNA分子由B端向A端移动,B错误;①②两处都发生碱基互补配对,①处配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G,②处配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G,C错误;密码子具有简并性,不同密码子编码同种氨基酸可减小基因中碱基改变造成的影响,D正确。
10.C 据图分析可知,①是DNA,②是mRNA,③是核糖体,④是tRNA。以DNA为模板合成RNA的过程称为转录,A正确;核糖体是合成多肽链的场所,B正确;tRNA能识别并转运氨基酸,而rRNA是核糖体的组成成分,C错误;tRNA上具有反密码子,其可与密码子互补配对,故tRNA上的U能与mRNA上的A配对,D正确。
11.D 图示为生物体内遗传信息的传递和表达过程,其中①是DNA的复制过程;②是转录过程;③是翻译过程;④是逆转录过程,需要逆转录酶;⑤是RNA的自我复制过程;⑥是翻译过程。逆转录和RNA复制只能发生在被某些病毒侵染的细胞中,A错误;把含14N的DNA放在含15N的培养液中进行复制过程,新形成的子代DNA一条链含有15N,另一条链含有14N,故子一代含15N的DNA占100%,B错误;只有RNA病毒中的逆转录病毒感染该生物后,才会发生逆转录过程,C错误;遗传信息的传递和表达过程均发生在细胞内,D正确。
12.B 喜马拉雅兔的白色毛和黑色毛是一对相对性状,A正确;“八端黑”的出现说明环境影响基因的表达,B错误;结合题干信息可知,喜马拉雅兔的毛色表现型受环境的影响,C正确;结合题干中“放到<25 ℃的环境中,新长出的毛是黑色的”和“在>30 ℃的环境里长出的毛全为白色”可以判断,不同颜色的喜马拉雅兔的基因型可能相同,D正确。
13.D 蛋白质分子由2条肽链组成,共有148个肽键,由于形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数,则氨基酸共有150个。不考虑终止密码子,DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶蛋白质中的氨基酸个数=6∶3∶1,则DNA中碱基共有900个。编码该蛋白质的mRNA中A+U=30%,根据碱基互补配对原则,基因中A+T=30%,C+G至少有900×70%=630(个)。
14.B 结合题干信息,长翅为显性性状,通常纯合长翅品系的幼虫,在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅,由此可以推出,此时残翅的出现是受环境条件影响的,基因并未发生改变,A、C正确;纯合长翅品系的幼虫,在35 ℃条件下长成残翅,说明长翅和残翅是由基因型+环境温度决定的,并不能体现基因通过控制蛋白质的结构来控制性状,B错误;根据35 ℃条件下发育成残翅子代的性状无法确定亲本的基因型,D正确。
15.C 由于基因的选择性表达,蛋白质的结构是与功能相适应的,故二者K+通道蛋白质结构不相同,A正确;基因经转录和翻译后产生蛋白质,需要经过加工,B正确;结合题干信息可说明K+通道灵敏度的差异是基因和环境共同作用的结果,C错误;蛋白质是生命活动的主要承担者,其功能的多样性利于生物适应不同的环境,D正确。
16.AC 该病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则,发生在被病毒感染的宿主细胞内,A错误;该病毒是单链RNA病毒,遗传物质RNA彻底水解可得到A、U、C、G四种碱基,B正确;病毒必须寄生在活细胞中增殖,故该病毒不能在空气中自我复制,C错误;以该病毒RNA为模板可通过逆转录合成携带病毒遗传信息的DNA,D正确。
17.D 图示表示遗传信息的转录和翻译过程,A正确;遗传信息由③传递到⑤的翻译过程需要tRNA作工具,B正确;根据碱基互补配对原则,DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的值等于其互补链和整个DNA分子中该比的值,C正确;mRNA上3个相邻的碱基为一个密码子,编码一个氨基酸,但终止密码子不编码氨基酸,因此一种细菌的③由480个核苷酸组成,则它所编码的蛋白质的长度一定小于160个氨基酸,D错误。
18.D 由图可知,②为mRNA,其由DNA分子一条链转录而来,DNA上存在一些非基因片段,故②的碱基总数比其模板链上碱基总数少,A错误;图示为翻译过程,该过程中核糖体从左向右移动,B错误;翻译过程中核糖体沿着mRNA移动,核糖体读取密码子,C错误;该过程中有密码子与反密码子之间的互补配对和tRNA与mRNA的分离,因此该过程有氢键的形成和断裂,D正确。
19.CD 分析题图可知:a表示DNA分子的复制,b表示转录过程,c表示翻译过程,d表示逆转录过程,e表示RNA分子的复制。tRNA能识别并转运特定氨基酸,tRNA上存在反密码子,其通过碱基互补配对与mRNA上的密码子相互识别,A正确。图中a~e过程表示DNA分子的复制、转录、翻译、逆转录、RNA分子的复制过程,各阶段均遵循碱基互补配对原则,B正确。a表示DNA分子的复制,b表示转录过程,在真核生物中两者发生的场所主要是细胞核(细胞质中也可发生);原核生物中无细胞核,可在拟核发生,C错误。a过程可发生在真核细胞的分裂间期,也可发生在原核细胞内;只有逆转录病毒才有d过程(逆转录)发生,D错误。
20.CD 图1表示转录和翻译过程,共有三种RNA参与其中,A错误;噬菌体属于病毒,自身不能发生转录和翻译,B错误;图2中①DNA分子的复制还可以发生在减数第一次分裂前的间期,C正确;图2中①②③④⑤过程均发生碱基互补配对,但配对方式不完全相同,D正确。
21.答案 (除标明外,每空1分)(1)(2分)
(2)→ AUG 密码子的简并
(3)叶绿体、线粒体 基因通过控制酶的合成来控制叶绿素合成的过程,进而控制子叶黄色的形成(4分)
解析 (1)根据碱基互补配对原则可知,A和T配对,通过2个氢键连接,G和C配对,通过3个氢键连接,详见答案。(2)依据图2中tRNA的转运方向可知,核糖体的移动方向是→。密码子在mRNA上,由图可知,氨基酸▲所对应的密码子是AUG。一个氨基酸有几个密码子的现象称作密码子的简并。(3)在豌豆的叶肉细胞中,线粒体和叶绿体中含有少量DNA,同时也存在核糖体,可以进行转录和翻译。豌豆子叶颜色是黄色还是绿色,与叶绿素的合成有关,从基因表达产物与性状关系的角度分析,子叶黄色的原因是基因通过控制酶的合成来控制叶绿素合成的过程,进而控制子叶黄色的形成。
22.答案 (每空2分)(1)酶 代谢
(2)核糖体
(3)3 线性
解析 (1)结合题意“白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的遗传病。前者不能由酪氨酸合成黑色素;后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液中含有尿黑酸,遇空气后氧化变黑”可知,基因可以通过控制酶的合成来控制细胞代谢,进而间接控制生物的性状。(2)蛋白质的合成场所是核糖体,故基因控制酶B在皮肤细胞内的合成,直接涉及的细胞器是核糖体。(3)结合图示可知,黑尿症与图中酶A、酶C、酶D都有关系,故该病与3个基因都有代谢联系,这说明基因与性状并不是简单的线性关系。
23.答案 (除注明外,每空1分)(1)转录 RNA聚合 rRNA、tRNA
(2)HIF基因RNAHIF(2分)
(3)具有遗传效应的DNA片段 双螺旋结构 转录
(4)可以通过抑制HIF基因的表达来达到治疗癌症目的(2分)
解析 (1)由图可知,过程①表示转录,需要RNA聚合酶的催化;过程②表示翻译,mRNA作为翻译的模板,tRNA运输氨基酸,rRNA和蛋白质组成核糖体,核糖体是翻译的场所。(2)图中遗传信息的传递包括转录和翻译,则遗传信息的传递方向为HIF基因RNAHIF。(3)在人体中,基因是具有遗传效应的DNA片段,其独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板。HIF在转录水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。(4)癌细胞迅速增殖往往会造成肿瘤附近局部供氧不足,但可通过提高HIF蛋白的表达,刺激机体产生红细胞,为肿瘤提供更多氧气和养分。因此可以通过抑制HIF基因的表达来达到治疗癌症目的。
24.答案 (除注明外,每空2分)(1)反密码子 密码子
(2)脯氨酸 8
(3)内质网和高尔基体
(4)一个③可以相继结合多个核糖体,同时进行多条相同多肽链的合成(4分)
解析 (1)在翻译过程中,参与的RNA分别为①转运RNA(识别密码子并转运相应的氨基酸)、③信使RNA(翻译的模板)和②中的核糖体RNA(参与核糖体的组成),①上的反密码子与③上的密码子可以识别并配对。(2)图中①上的反密码子是GGC,其对应的密码子是CCG,编码的是脯氨酸,即图中①所携带的氨基酸为脯氨酸。编码甲硫氨酸的密码子为起始密码子,进而推测该过程中核糖体沿着mRNA向右移动;根据起始密码子和终止密码子(不编码氨基酸)可知,该过程合成的多肽链有9个氨基酸,多肽链中含9-1=8(个)肽键。(3)很多多肽链合成时第一个氨基酸都是甲硫氨酸,但多肽链合成后要在内质网中加工、折叠和在高尔基体中进一步修饰加工,因此细胞中大部分蛋白质的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸。(4)通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此会出现以③为模板合成一条多肽链需要的时间是1 s,但在2 s内③却指导合成了数条同种多肽链的情况。
25.答案 (除注明外,每空2分)(1)翻译 模板(mRNA)
(2)碱基互补配对(1分) 四种游离的核糖核苷酸 人体肺部细胞
(3)可以通过抑制RNA复制酶的合成来治疗新型冠状肺炎
解析 (1)由图可知,a过程表示以(+)RNA为模板合成蛋白质的过程,其中(+)RNA作为模板,相当于mRNA。(2)b、c过程为RNA的复制,遵循碱基互补配对原则,原料为四种游离的核糖核苷酸,由宿主细胞也就是人体肺部细胞提供。(3)由图可知,入侵的(+)RNA需要先经过复制才能进一步增殖,故可以通过抑制RNA复制酶的合成来治疗新型冠状肺炎。
第4章 基因的表达
(全卷满分100分;考试用时90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.(2020山东潍坊诸城高一下期中)从单尾金鱼卵细胞中提取RNA注入双尾金鱼受精卵中,发育成的双尾金鱼中有一些出现了单尾性状,这些RNA最可能是( )
A.遗传物质 B.mRNA C.tRNA D.rRNA
2.(2020广东惠州高一下期末)下列对转运RNA的描述,正确的是( )
A.一种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
C.每种氨基酸均只有一种转运RNA能转运它
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
3.(2020山东临沂沂水高一下期中)下列关于密码子的叙述,错误的是( )
A.密码子在mRNA上
B.每种氨基酸只能对应一种密码子
C.密码子由三个相邻碱基组成
D.密码子可与tRNA上对应碱基互补配对
4.(2020北京101中学高一下期末)基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译,下列相关叙述错误的是( )
A.转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B.转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料
C.遗传信息既可以从DNA流向蛋白质,也可以从蛋白质流向DNA
D.在真核细胞中,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
5.(2020山东济宁高一下期末)表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列叙述错误的是( )
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.表观遗传现象发生在减数分裂产生配子的过程中,能遗传给后代
C.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
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
6.(2020辽宁营口第二高级中学高一下期末)下列关于基因、蛋白质和性状关系的叙述,不正确的是( )
A.生物体的性状完全由基因控制,与环境无关
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.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.有些性状是由多个基因共同决定的
7.(2020山东德州高一下期末)科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞,对这3种细胞中的mRNA进行了检测,结果如表所示,下列有关叙述正确的是( )
检测的3种细胞
卵清蛋白mRNA
珠蛋白mRNA
胰岛素mRNA
输卵管细胞
+
-
-
红细胞
-
+
-
胰岛细胞
-
-
+
说明:“+”表示检测出相应的分子,“-”表示未检测出相应的分子
A.上述3种mRNA主要分布在细胞核中
B.若检测3种细胞的ATP合成酶mRNA,则结果应均为“+”
C.3种细胞含有不同mRNA的原因是细胞内DNA不同
D.3种细胞结构和功能不同的直接原因是细胞中的mRNA不同
8.(2020湖北重点中学高一下联考)某具有逆转录功能的病毒侵入哺乳动物的呼吸道上皮细胞后,合成的某种蛋白质能诱导细胞凋亡。下列相关分析不合理的是( )
A.该蛋白质在呼吸道上皮细胞的核糖体上合成
B.该病毒遗传信息的传递途径是RNA→DNA→RNA→蛋白质
C.该蛋白质诱导呼吸道上皮细胞中某些基因的表达,进而引起细胞的凋亡
D.逆转录过程需要的逆转录酶、核糖核苷酸、ATP等都来自呼吸道上皮细胞
9.(2020广东韶关高一下期末)如图所示为某生物的基因控制蛋白质合成过程的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程中DNA分子的两条链可同时作为模板合成mRNA,以提高合成蛋白质的效率
B.核糖体沿着mRNA分子由A端向B端移动
C.①②过程都发生碱基互补配对,配对方式都只有A和U配对、G和C配对
D.不同密码子编码同种氨基酸可减小基因中碱基改变造成的影响
10.(2020北京西城高一下期末)如图为基因表达过程示意图,叙述不正确的是( )
A.以①为模板合成②的过程称为转录
B.③是合成多肽链的场所——核糖体
C.④是转运特定氨基酸的rRNA
D.④上的U与mRNA上的A配对
11.(2020辽宁沈阳第一七○中学高一下期末)如图表示某哺乳动物体内遗传信息的传递和表达,下列叙述正确的是( )
A.正常细胞内可以进行④⑤过程
B.把含14N的DNA放在含15N的培养液中进行①过程,子一代含15N的DNA占50%
C.只要是RNA病毒感染该生物,就会发生④过程
D.图中所示过程一定发生在细胞中
12.(2020北京人大附中高三月考)在25 ℃左右的环境里,喜马拉雅兔的毛色呈现“八端黑”的特点,即四肢和头部的尖端、尾巴和耳部的毛为黑色,其余部分为白色;但在>30 ℃的环境里长出的毛全为白色。如果除去躯干上一部分毛,再放到<25 ℃的环境中,新长出的毛是黑色的。关于以上现象的说法不正确的是( )
A.喜马拉雅兔的白色毛和黑色毛是一对相对性状
B.“八端黑”的出现说明白色对黑色是不完全显性
C.喜马拉雅兔其毛色表现型受环境的影响
D.不同颜色的喜马拉雅兔的基因型可能相同
13.(2020广西南宁三中高一下期末)某蛋白质分子由2条肽链组成,共有148个肽键,编码该蛋白质的mRNA中A+U=30%,则控制该蛋白质合成的基因中C+G至少有(不考虑终止密码子)( )
A.270个 B.315个 C.540个 D.630个
14.(2020山东滕州一中高一下月考)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性,但通常即使是纯合长翅品系的果蝇幼虫,在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅。下列叙述不合理的是( )
A.果蝇的长翅和残翅性状的表现与环境温度有关
B.果蝇翅的长短是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的结果
C.纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下培养成的残翅性状不能遗传
D.根据35 ℃条件下发育成残翅子代的性状无法确定亲本的基因型
15.(2020河北沧州一中高一下月考)在寒冷水域和温暖水域中生活的章鱼,二者K+通道的基因序列相同,但在相同强度的刺激下,K+通道灵敏度有很大差异。有关此现象做出的推测错误的是( )
A.二者K+通道蛋白质结构不相同
B.基因在进行转录和翻译后,产生的蛋白质会被加工
C.K+通道灵敏度的差异是基因作用的结果
D.蛋白质功能的多样性利于生物适应环境
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.(2020山东临沂高一下期末)2020年,“新冠肺炎”疫情导致全国性的居家隔离。引发该病的新型冠状病毒是一种外层有冠状刺突蛋白的单链RNA病毒,下列关于该病毒的叙述错误的是( )
A.该病毒遗传信息的传递过程不遵循中心法则
B.该病毒的遗传物质彻底水解可得到四种碱基
C.该病毒可在空气中自我复制,因此具有极强的传染性
D.核酸检测所需携带该病毒遗传信息的DNA可通过逆转录合成
17.(2020山东安丘实验中学高一下期末)下列有关图中的生理过程的叙述中,不正确的是( )
A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B.遗传信息由③传递到⑤需要tRNA作工具
C.①链中(A+T)/(G+C)的值与②链中此值相等
D.一种细菌的③由480个核苷酸组成,它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸
18.(2020河南南阳高一下期末)如图为真核细胞内发生的某生理过程,下列相关叙述正确的是( )
A.②的碱基总数与其模板链上碱基总数一致
B.图示为翻译,核糖体在②上从右向左移动
C.随核糖体移动,①将读取mRNA上的密码子
D.该过程中既有氢键的形成,也有氢键的断裂
19.(2020山东菏泽一中高一下期中)如图表示生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。下列说法错误的是( )
A.能特异性识别信使RNA上密码子的分子所携带的物质是氨基酸
B.a~e过程各阶段都遵循碱基互补配对原则
C.在细胞生物中,a和b过程发生的场所都是细胞核
D.a过程发生在真核细胞分裂间期,RNA病毒一定有d过程发生
20.(2020湖南教育联合体高一下联考)图1为生物体内某生理过程示意图,图2为生物体遗传信息传递示意图。下列叙述正确的是( )
图1
图2
A.共有两种RNA参与图1所示过程
B.噬菌体和酵母菌均可发生图1所示过程
C.图2中①不只发生在细胞有丝分裂前的间期
D.图2中①②③④⑤过程碱基互补配对方式不完全相同
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)(2020山东烟台高一下期末)DNA是一种多聚体,其单体为脱氧核苷酸。图2中的●■▲表示不同种类的氨基酸。
图1
图2
(1)在图1给出的四种脱氧核苷酸的基础上,绘出完整的双链DNA分子片段的平面结构示意图,所有的键用横线“—”表示。
(2)图2所表示的生理过程中核糖体的移动方向是 (选填“→”“←”),若想要知道图中氨基酸▲的种类,应查阅的密码子是 ,一个氨基酸有几个密码子的现象称作 。
(3)在豌豆的叶肉细胞中,转录、翻译过程都能发生的场所有 。豌豆子叶颜色是黄色还是绿色,与叶绿素的合成有关,那么从基因表达产物与性状关系的角度分析,子叶黄色的原因是 。
22.(10分)(2020河南开封高一下期末)白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的遗传病。前者不能由酪氨酸合成黑色素;后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液中含有尿黑酸,遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的一系列生化过程。
(1)上述事实说明:一些基因是通过控制 的合成来控制 过程,从而控制生物性状的。
(2)基因控制酶B在皮肤细胞内的合成,直接涉及的细胞器是 。
(3)由图可见:若控制酶A合成的基因发生了变异,会引起多个性状改变;黑尿症与图中 个基因都有代谢联系。这说明基因与性状并不是简单的 关系。
23.(10分)(2020山东聊城高一下期末)人体中的促红细胞生成素(EPO)是由肾皮质、肾小管周围间质细胞和肝脏分泌的一种激素样物质,能够促进红细胞生成。当机体缺氧时,低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素基因(EPO)的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使EPO基因表达加快,促进EPO的合成,过程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①是 ,需要 酶的催化;过程②中,除mRNA外,还需要的RNA有 。
(2)请用中心法则表示上图中HIF合成过程中遗传信息的传递方向: 。
(3)HIF基因的本质是 ,其独特的 可为复制提供精确的模板。HIF在 (填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。
(4)癌细胞因迅速增殖往往会造成肿瘤附近局部供氧不足,但可通过提高HIF基因的表达,刺激机体产生红细胞,为肿瘤提供更多氧气和养分。根据上述机制,请简述一种治疗癌症的措施: 。
24.(14分)(2020河北石家庄二中高一下期末)如图为真核细胞中RNA参与蛋白质合成的翻译过程示意图。回答下列问题。
(1)在翻译过程中,①上的 与③上的 可以识别并配对。
(2)根据给出的密码子判断,图中①所携带的氨基酸为 。该过程中合成的多肽链共有 个肽键。
(3)很多多肽链合成时第一个氨基酸是甲硫氨酸,然而细胞中大部分蛋白质的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是因为很多多肽链要在 (细胞器)处进行加工、修饰。
(4)若以③为模板合成一条多肽链需要的时间是1 s,但在2 s内③却指导合成了数条同种多肽链,可能的原因是 。
25.(11分)(2020福建高一下期末)SARS-CoV-2是一种单股(+)RNA病毒,能特异性侵染人体肺部细胞,进而引起新型冠状肺炎。该病毒在宿主细胞内的增殖过程如图所示,a~d表示相应的生理过程。
请回答:
(1)a过程称为 ,该过程中(+)RNA相当于 。
(2)b、c过程遵循 原则,所需的原料是 ,由 提供。
(3)根据SARS-CoV-2在宿主细胞内的增殖过程,尝试提出治疗新型冠状肺炎的建议: 。
答案全解全析
1.B
2.B
3.B
4.C
5.B
6.A
7.B
8.D
9.D
10.C
11.D
12.B
13.D
14.B
15.C
16.AC
17.D
18.D
19.CD
20.CD
1.B 金鱼的遗传物质是DNA,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序列的蛋白质,蛋白质可体现相应的性状,B符合题意。
2.B 每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸,A错误;转运RNA能识别信使RNA上的密码子,转运RNA上的3个碱基为反密码子,可以与mRNA上的密码子互补配对,B正确;每种氨基酸有一种或多种转运RNA能转运它,C错误;翻译的场所是核糖体,转运RNA转运氨基酸到核糖体上,D错误。
3.B mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,A、C正确;每种氨基酸对应一种或多种密码子,B错误;密码子与tRNA上相应的反密码子互补配对,D正确。
4.C 转录和翻译都遵循碱基互补配对原则,配对方式不完全相同,A正确;转录以核糖核苷酸为原料合成RNA,翻译以氨基酸为原料合成蛋白质,B正确;结合中心法则图解可知,遗传信息可以从DNA经RNA流向蛋白质,目前尚未发现遗传信息从蛋白质流向DNA,C错误;在真核细胞中,由于核膜的存在,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的,D正确。
5.B 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。柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,A正确;表观遗传由于基因型未发生改变,故不通过减数分裂遗传给后代,B错误;同卵双胞胎之间的基因型相同,他们之间的微小差异与表观遗传有关,C正确;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,D正确。
6.A 生物体的性状不完全是由基因决定的,环境对性状也有重要影响,A错误;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,B正确;基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C正确;有些性状是由多个基因共同决定的,D正确。
7.B 题述3种mRNA主要在细胞核中合成,主要分布在细胞质中,A错误;细胞呼吸能产生ATP,因此每种细胞都能合成ATP,若检测3种细胞的ATP合成酶mRNA,则结果应均为“+”,B正确;3种细胞含有不同mRNA的原因是细胞内基因选择性表达,C错误;3种细胞结构和功能不同的直接原因是细胞中的蛋白质种类不同,D错误。
8.D 蛋白质的合成场所是核糖体,因此该病毒侵入哺乳动物的呼吸道上皮细胞后,合成该蛋白质的场所是呼吸道上皮细胞的核糖体,A正确;该病毒为逆转录病毒,因此其遗传信息的传递途径是RNA→DNA→RNA→蛋白质,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,再结合题干信息“合成的某种蛋白质能诱导细胞凋亡”可知,该蛋白质诱导呼吸道上皮细胞中某些基因的表达,进而引起细胞的凋亡,C正确;逆转录过程需要的逆转录酶来自病毒自身,且逆转录的原料是脱氧核糖核苷酸,不是核糖核苷酸,D错误。
9.D ①过程为转录,只能以DNA分子的一条链为模板进行转录,A错误;根据肽链的长短可判断,核糖体沿着mRNA分子由B端向A端移动,B错误;①②两处都发生碱基互补配对,①处配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G,②处配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G,C错误;密码子具有简并性,不同密码子编码同种氨基酸可减小基因中碱基改变造成的影响,D正确。
10.C 据图分析可知,①是DNA,②是mRNA,③是核糖体,④是tRNA。以DNA为模板合成RNA的过程称为转录,A正确;核糖体是合成多肽链的场所,B正确;tRNA能识别并转运氨基酸,而rRNA是核糖体的组成成分,C错误;tRNA上具有反密码子,其可与密码子互补配对,故tRNA上的U能与mRNA上的A配对,D正确。
11.D 图示为生物体内遗传信息的传递和表达过程,其中①是DNA的复制过程;②是转录过程;③是翻译过程;④是逆转录过程,需要逆转录酶;⑤是RNA的自我复制过程;⑥是翻译过程。逆转录和RNA复制只能发生在被某些病毒侵染的细胞中,A错误;把含14N的DNA放在含15N的培养液中进行复制过程,新形成的子代DNA一条链含有15N,另一条链含有14N,故子一代含15N的DNA占100%,B错误;只有RNA病毒中的逆转录病毒感染该生物后,才会发生逆转录过程,C错误;遗传信息的传递和表达过程均发生在细胞内,D正确。
12.B 喜马拉雅兔的白色毛和黑色毛是一对相对性状,A正确;“八端黑”的出现说明环境影响基因的表达,B错误;结合题干信息可知,喜马拉雅兔的毛色表现型受环境的影响,C正确;结合题干中“放到<25 ℃的环境中,新长出的毛是黑色的”和“在>30 ℃的环境里长出的毛全为白色”可以判断,不同颜色的喜马拉雅兔的基因型可能相同,D正确。
13.D 蛋白质分子由2条肽链组成,共有148个肽键,由于形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数,则氨基酸共有150个。不考虑终止密码子,DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶蛋白质中的氨基酸个数=6∶3∶1,则DNA中碱基共有900个。编码该蛋白质的mRNA中A+U=30%,根据碱基互补配对原则,基因中A+T=30%,C+G至少有900×70%=630(个)。
14.B 结合题干信息,长翅为显性性状,通常纯合长翅品系的幼虫,在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅,由此可以推出,此时残翅的出现是受环境条件影响的,基因并未发生改变,A、C正确;纯合长翅品系的幼虫,在35 ℃条件下长成残翅,说明长翅和残翅是由基因型+环境温度决定的,并不能体现基因通过控制蛋白质的结构来控制性状,B错误;根据35 ℃条件下发育成残翅子代的性状无法确定亲本的基因型,D正确。
15.C 由于基因的选择性表达,蛋白质的结构是与功能相适应的,故二者K+通道蛋白质结构不相同,A正确;基因经转录和翻译后产生蛋白质,需要经过加工,B正确;结合题干信息可说明K+通道灵敏度的差异是基因和环境共同作用的结果,C错误;蛋白质是生命活动的主要承担者,其功能的多样性利于生物适应不同的环境,D正确。
16.AC 该病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则,发生在被病毒感染的宿主细胞内,A错误;该病毒是单链RNA病毒,遗传物质RNA彻底水解可得到A、U、C、G四种碱基,B正确;病毒必须寄生在活细胞中增殖,故该病毒不能在空气中自我复制,C错误;以该病毒RNA为模板可通过逆转录合成携带病毒遗传信息的DNA,D正确。
17.D 图示表示遗传信息的转录和翻译过程,A正确;遗传信息由③传递到⑤的翻译过程需要tRNA作工具,B正确;根据碱基互补配对原则,DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的值等于其互补链和整个DNA分子中该比的值,C正确;mRNA上3个相邻的碱基为一个密码子,编码一个氨基酸,但终止密码子不编码氨基酸,因此一种细菌的③由480个核苷酸组成,则它所编码的蛋白质的长度一定小于160个氨基酸,D错误。
18.D 由图可知,②为mRNA,其由DNA分子一条链转录而来,DNA上存在一些非基因片段,故②的碱基总数比其模板链上碱基总数少,A错误;图示为翻译过程,该过程中核糖体从左向右移动,B错误;翻译过程中核糖体沿着mRNA移动,核糖体读取密码子,C错误;该过程中有密码子与反密码子之间的互补配对和tRNA与mRNA的分离,因此该过程有氢键的形成和断裂,D正确。
19.CD 分析题图可知:a表示DNA分子的复制,b表示转录过程,c表示翻译过程,d表示逆转录过程,e表示RNA分子的复制。tRNA能识别并转运特定氨基酸,tRNA上存在反密码子,其通过碱基互补配对与mRNA上的密码子相互识别,A正确。图中a~e过程表示DNA分子的复制、转录、翻译、逆转录、RNA分子的复制过程,各阶段均遵循碱基互补配对原则,B正确。a表示DNA分子的复制,b表示转录过程,在真核生物中两者发生的场所主要是细胞核(细胞质中也可发生);原核生物中无细胞核,可在拟核发生,C错误。a过程可发生在真核细胞的分裂间期,也可发生在原核细胞内;只有逆转录病毒才有d过程(逆转录)发生,D错误。
20.CD 图1表示转录和翻译过程,共有三种RNA参与其中,A错误;噬菌体属于病毒,自身不能发生转录和翻译,B错误;图2中①DNA分子的复制还可以发生在减数第一次分裂前的间期,C正确;图2中①②③④⑤过程均发生碱基互补配对,但配对方式不完全相同,D正确。
21.答案 (除标明外,每空1分)(1)(2分)
(2)→ AUG 密码子的简并
(3)叶绿体、线粒体 基因通过控制酶的合成来控制叶绿素合成的过程,进而控制子叶黄色的形成(4分)
解析 (1)根据碱基互补配对原则可知,A和T配对,通过2个氢键连接,G和C配对,通过3个氢键连接,详见答案。(2)依据图2中tRNA的转运方向可知,核糖体的移动方向是→。密码子在mRNA上,由图可知,氨基酸▲所对应的密码子是AUG。一个氨基酸有几个密码子的现象称作密码子的简并。(3)在豌豆的叶肉细胞中,线粒体和叶绿体中含有少量DNA,同时也存在核糖体,可以进行转录和翻译。豌豆子叶颜色是黄色还是绿色,与叶绿素的合成有关,从基因表达产物与性状关系的角度分析,子叶黄色的原因是基因通过控制酶的合成来控制叶绿素合成的过程,进而控制子叶黄色的形成。
22.答案 (每空2分)(1)酶 代谢
(2)核糖体
(3)3 线性
解析 (1)结合题意“白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的遗传病。前者不能由酪氨酸合成黑色素;后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液中含有尿黑酸,遇空气后氧化变黑”可知,基因可以通过控制酶的合成来控制细胞代谢,进而间接控制生物的性状。(2)蛋白质的合成场所是核糖体,故基因控制酶B在皮肤细胞内的合成,直接涉及的细胞器是核糖体。(3)结合图示可知,黑尿症与图中酶A、酶C、酶D都有关系,故该病与3个基因都有代谢联系,这说明基因与性状并不是简单的线性关系。
23.答案 (除注明外,每空1分)(1)转录 RNA聚合 rRNA、tRNA
(2)HIF基因RNAHIF(2分)
(3)具有遗传效应的DNA片段 双螺旋结构 转录
(4)可以通过抑制HIF基因的表达来达到治疗癌症目的(2分)
解析 (1)由图可知,过程①表示转录,需要RNA聚合酶的催化;过程②表示翻译,mRNA作为翻译的模板,tRNA运输氨基酸,rRNA和蛋白质组成核糖体,核糖体是翻译的场所。(2)图中遗传信息的传递包括转录和翻译,则遗传信息的传递方向为HIF基因RNAHIF。(3)在人体中,基因是具有遗传效应的DNA片段,其独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板。HIF在转录水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。(4)癌细胞迅速增殖往往会造成肿瘤附近局部供氧不足,但可通过提高HIF蛋白的表达,刺激机体产生红细胞,为肿瘤提供更多氧气和养分。因此可以通过抑制HIF基因的表达来达到治疗癌症目的。
24.答案 (除注明外,每空2分)(1)反密码子 密码子
(2)脯氨酸 8
(3)内质网和高尔基体
(4)一个③可以相继结合多个核糖体,同时进行多条相同多肽链的合成(4分)
解析 (1)在翻译过程中,参与的RNA分别为①转运RNA(识别密码子并转运相应的氨基酸)、③信使RNA(翻译的模板)和②中的核糖体RNA(参与核糖体的组成),①上的反密码子与③上的密码子可以识别并配对。(2)图中①上的反密码子是GGC,其对应的密码子是CCG,编码的是脯氨酸,即图中①所携带的氨基酸为脯氨酸。编码甲硫氨酸的密码子为起始密码子,进而推测该过程中核糖体沿着mRNA向右移动;根据起始密码子和终止密码子(不编码氨基酸)可知,该过程合成的多肽链有9个氨基酸,多肽链中含9-1=8(个)肽键。(3)很多多肽链合成时第一个氨基酸都是甲硫氨酸,但多肽链合成后要在内质网中加工、折叠和在高尔基体中进一步修饰加工,因此细胞中大部分蛋白质的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸。(4)通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此会出现以③为模板合成一条多肽链需要的时间是1 s,但在2 s内③却指导合成了数条同种多肽链的情况。
25.答案 (除注明外,每空2分)(1)翻译 模板(mRNA)
(2)碱基互补配对(1分) 四种游离的核糖核苷酸 人体肺部细胞
(3)可以通过抑制RNA复制酶的合成来治疗新型冠状肺炎
解析 (1)由图可知,a过程表示以(+)RNA为模板合成蛋白质的过程,其中(+)RNA作为模板,相当于mRNA。(2)b、c过程为RNA的复制,遵循碱基互补配对原则,原料为四种游离的核糖核苷酸,由宿主细胞也就是人体肺部细胞提供。(3)由图可知,入侵的(+)RNA需要先经过复制才能进一步增殖,故可以通过抑制RNA复制酶的合成来治疗新型冠状肺炎。
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