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【人教版2019】2023届高考生物分层训练—专题11 基因的表达(标准)
满分:100分
一、单选题(共10题;共20分)
1.(2分)下列有关基因表达的叙述,错误的是( )
A.不同物种的生物共用一套遗传密码
B.每个密码子都能决定氨基酸
C.基因的遗传信息最终决定了蛋白质的结构
D.基因表达的过程中有水的生成
2.(2分)一条多肽链中有500个氨基酸,则作为合成该多肽链的mRNA分子和用来转录mRNA的DNA分子至少有碱基多少个( )
A.1500个和1500个 B.500个和1000个
C.1000个和2000个 D.1500个和3000个
3.(2分)下列有关生物科学史的叙述,正确的是( )
A.孟德尔提出“生物性状是由基因决定”的假说
B.摩尔根用荧光标记法证明基因在染色体上
C.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质
D.克里克提出遗传信息传递的一般规律——中心法则
4.(2分)病毒 EV71为单股正链 RNA(+RNA)病毒,下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下面说法不合理的是( )
A.+RNA 上至多含有 64 种密码子
B.物质 M的合成场所是宿主细胞的核糖体
C.过程①、②分别是指逆转录和转录
D.若EV71的+RNA含有1000个碱基,其中碱基C和G占 400 个,以该+RNA为模板合成一条子代+RNA 的过程共需要碱基 A 和 U1200 个
5.(2分)(2022高二下·赣州期中)图为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述不正确的是( )
A.图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体
B.镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因突变
C.白化病患者由于基因不正常,酪氨酸酶活性降低,而表现出白化症状
D.囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症都可以体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
6.(2分)(2023高三上·永州模拟)水毛莨在水中和在空气中生长的叶形不同,在水中水毛莨的叶为针叶形,而在空气中却生长为宽叶形。下列有关叙述错误的是( )
A.水毛莨出现针叶形与宽叶形的差异是基因突变的结果
B.水毛莨在不同环境下的叶形不同体现了生物的适应现象
C.同一株水毛莨中叶形的差异与基因的选择性表达有关
D.这一事例说明了生物的性状并不完全是由基因决定的
7.(2分)下列关于蛋白质和核酸的叙述,错误的是( )
A.高温处理的蛋白质易被消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构
B.酶的基本单位都至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一碳原子上
C.在原核细胞中,DNA与特定的蛋白质结合才能行使相应功能
D.mRNA,tRNA和rRNA三种RNA都参与了蛋白质的生物合成
8.(2分)(2022高二上·浙江期中)生物分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A.激素与受体结合后都能调控基因表达
B.RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录
C.RNA与蛋白质结合物在细胞中普遍存在
D.递质与受体的结合引起突触后膜去极化
9.(2分)人的体细胞中含有23对染色体,基因大约有2.6万个。其中编码蛋白质的碱基序列占碱基总数的比例不超过2%,98%的为非编码序列。研究发现,基因与基因之间的间隔区序列能转录出tRNA、rRNA(构成核糖体的RNA)等,科学家将这样的非编码序列称为"RNA基因"。下列叙述正确的是( )
A.每条染色体上均有多个基因,每个基因转录时的模板链不变
B.正常情况下,减数分裂时同源染色体分离,非等位基因自由组合
C.编码蛋白质的基因与"RNA基因"的碱基种类不完全相同
D.编码蛋白质的基因、"RNA基因"不都与蛋白质的合成有关
10.(2分)(2022·广州模拟)遗传物质为单链DNA的某种噬菌体,其DNA进入宿主细胞后,先形成双链DNA,再以此为模板,控制合成病毒单链DNA和蛋白质,组装成子代噬菌体。下图示该病毒DNA片段中D基因和E基因的部分碱基序列及其编码氨基酸的情况(Met、Glu等表示不同的氨基酸)。下列叙述正确的是( )
A.两种基因的终止密码子有所不同,这体现了密码子具有简并性
B.该噬菌体蛋白质的翻译过程需要宿主细胞的DNA聚合酶的参与
C.该DNA序列的一个碱基发生变化,可能引起两种病毒蛋白质结构发生改变
D.子代噬菌体的蛋白质中可能含有宿主细胞内不存在的氨基酸
二、多选题(共5题;共20分)
11.(4分)科学家研究发现,TATA box是多数真核生物基因的一段DNA序列,位于基因转录起始点上游,其碱基序列为TATAATAAT。RNA聚合酶与TATA box牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.TATA box被彻底水解后共得到6种小分子
B.TATA box上可能含有起始密码子
C.RNA聚合酶与TATA box结合后才催化核糖核苷酸链延3' 到5' 方向生成
D.该研究为人们主动“关闭”某个异常基因提供了思路
12.(4分)信号肽假说认为,分泌蛋白首先在细胞质基质的游离核糖体上起始合成,当多肽链延伸至80个左右氨基酸残基时,一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合,将核糖体-新生肽引导至内质网。之后,SRP脱离,信号肽引导肽链进入内质网腔中,肽链继续合成直至结束后,核糖体脱落。在无细胞的培养液中(含核糖体),进行相关实验结果如下表。下列说法正确的是( )
实验组别 编码信号肽的mRNA SRP DP 内质网 结果
1 + - - - 产生含信号肽的完整多肽
2 + + - - 合成70-100氨基酸残基后,肽链停止延伸
3 + + + - 产生含信号肽的完整多肽
4 + + + + 信号肽切除,多肽链进入内质网
注:“+”、“-”分别代表培养液中存在(+)或不存在(-)该物质或结构
A.游离核糖体和附着在内质网上的核糖体可相互转化
B.SRP与信号肽结合后会导致翻译过程停止
C.信号肽通过与DP的特异性结合将核糖体固定在内质网上
D.内质网中具有切除信号肽相关的酶
13.(4分)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B
B.真校生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C.人的mRNA,rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
14.(4分)磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活从而使细胞进入分裂期,Cdc2的磷酸化受基因Cdc25和基因Weel调节。裂殖酵母经过自身延长后从中间断裂进行生殖,科研人员通过培养野生型、Weel突变体和Cdc25突变体裂殖酵母进行了细胞周期的研究,表现型如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.基因Cdc25表达、基因Wee1不表达时细胞才能正常分裂
B.基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化
C.正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后,核膜解体
D.基因Cdc25在分裂期表达,基因Weel在间期表达
15.(4分)(2022高二上·金溪开学考)已知幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。下列相关计算,正确的是( )
A.该编码区的氢键数目为1.5N-a个
B.该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4
C.该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量为N/6个
D.该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1a个
三、综合题(共2题;除特殊说明外,每空2分,共26分)
16.(10分)某种自花传粉植物(2n)的果皮颜色有白色、绿色和黄色三种,分别由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。下图表示控制果皮不同色素合成的生理过程。回答下列问题:
(1)果皮为白色的植株的基因型有 种。三种果皮颜色类型的植株中一定是纯合子的是果皮为 的植株。
(2)选择一果皮为白色的纯合植株和一果皮为黄色的纯合植株杂交,得到的F1的果皮为白色,让F1自交得到F2,则亲本中果皮为白色的纯合植株的基因型可能为 或BBtt,F2的表型及其比例可能为 。
(3)图中所示的基因控制生物性状的方式是基因通过控制 控制代谢过程,进而控制生物的性状。
17.(16分)下图表示细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答:
(1)图示中②过程的完成需要 酶,该酶合成部位与执行功能的部位不同,前者在 ,后者是在 。
(2)③过程称为 ,所需的原料是 。
(3)④过程完成的基础是线粒体膜具有 。
(4)⑤过程能准确进行的原因是:一方面是 提供了精确的模板;另一方面该过程遵循 原则。
四、实验探究题(共2题;除特殊说明外,每空2分,共34分)
18.(22分)矮牵牛是一种自花传粉植物,其花瓣细胞中分布有红色和蓝色两种色素,色素的合成途径如下图所示(正常情况下,黄色中间体不影响花瓣颜色),花瓣细胞中红、蓝色素混合呈紫色,缺乏色素呈白色。现以蓝花矮牵牛(EEaaBB)为母本与纯合红花矮牵牛杂交,F1自交,F1的性状比为紫花:红花:蓝花:白花=9:3:3:1。回答下列问题:
(1)矮牵牛花瓣细胞中的红色和蓝色色素分布在 (细胞器)中,基因对矮牵牛花色性状的控制是通过 实现的,基因与性状的数量关系 (是或不是)一一对应关系。
(2)杂交实验中需对亲本中蓝花矮牵牛进行 并套袋处理,套袋的目的是 。
(3)亲本中红花矮牵牛的基因型为 ,F1产生的配子有 种。若让F2中全部蓝花矮牵牛自然种植,则后代蓝花:白花=
。蓝花植株中有 (比例)的个体上可结出能发育成白花植株的种子。
(4)科研人员利用诱变育种培育出黄花矮牵牛(eeAAbb)新品种。为探究基因A、a和B、b在染色体上的位置关系,有同学设计了如下实验方案:
取F2中表现型为 的植株与该黄花植株杂交得F3,F3自交并观察F4的性状及比例。若F4中红花:黄花:白花= ,则两对基因位于两对同源染色体上;否则两对基因位于同一对同源染色体上。
19.(12分)(2022高三上·河西期中)蛋白质在游离的核糖体合成开始后,需要分选与转运到特定的功能位点,其分选途径大致分为两条:一条为后翻译转运途径,蛋白质在游离核糖体上完成翻译后进行转运;另一条为共翻译转运途径,核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔,具体过程如图所示。
(1)胰岛素合成过程的分选途径属于 (填“后翻译”或“共翻译”)转运途径,其合成和分泌过程除图中所示细胞器外,还需 (填细胞器)的参与。该过程中多种具膜细胞器之间相互协调与配合,体现了生物膜系统的作用是 。
(2)据图分析,信号肽(SP)发挥作用的过程可表述为 。核糖体合成的肽链含信号肽,而从内质网输出的蛋白质不含信号肽,原因是 。
(3)共翻译蛋白能否进入内质网腔取决于蛋白质是否有信号肽,请利用转基因技术设计实验验证上述结论,要求简要写出实验思路 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、几乎所有生物共用一套遗传密码,A正确;
B、终止密码子不决定氨基酸,B错误;
C、基因的表达过程包括转录和翻译两个过程,是基因通过转录将遗传信息(碱基对排列顺序)传递至mRNA,再通过翻译过程将mRNA上的碱基排列顺序转变成氨基酸的种类、数目和排列顺序,进而决定了蛋白质合的结构,C正确;
D、基因表达过程包括转录和翻译两个阶段,转录合成RNA的过程及翻译中的氨基酸脱水缩合过程均有水的生成,D正确。
故答案为:B。
【分析】中心法则与基因表达的关系:
2.【答案】D
【解析】【解答】基因的表达通常是指基因先通过转录形成mRNA,再通过翻译过程形成相应的蛋白质,在这个过程中存在相关数量关系是DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。
所以已知一条多肽链中有500个氨基酸,则作为合成该多肽链的mRNA分子至少含有碱基数目是500x3=1500个,用来转录mRNA的DNA分子至少要有碱基500x6=3000个。
故答案为:D。
【分析】在真核细胞内,RNA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; mRNA合成以后,通过核孔进人细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以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。因为mRNA上三个相邻的碱基能决定一个氨基酸。所以就存在相关数量关系是DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、孟德尔提出“生物性状是由遗传因子决定”的假说,没有提出基因的概念,A错误;
B、摩尔根用假说-演绎法证明基因在染色体上,B错误;
C、格里菲思并没有提出DNA是遗传物质,只是证明存在某种转化因子使R型菌转化成S型细菌,艾弗里的“肺炎链球菌的转化实验”,最早证实了DNA是遗传物质,C错误;
D、克里克指出了遗传信息传递的一般规律,称为中心法则,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、孟德尔对分离现象的解释:
(1)生物的性状有遗传因子决定的。
(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
(3)生物体在形成生殖细胞—配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2、 摩尔根的果蝇实验——基因在染色体上: ① 研究方法:假说一演绎法。 ② 理论发展:一条染色体上有多个基因;基因在染色体上呈线性排列。
3、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、密码子是由3个碱基构成的,且每个碱基都有四种可能(A、C、G、U),所以+RNA 上至多含有43= 64 种密码子,A正确;
B、病毒EV71没有细胞结构,因此不存在核糖体,物质M(多肽链)的合成场所是宿主细胞的核糖体,B正确;
C、图中①②过程都是以RNA为模板合成RNA,为RNA复制过程,C错误;
D、+RNA含有是碱基总数为A+U+C+G=1000个,其中C+G=400,可得:A+U=600,以病毒+RNA为模板合成一条子代+RNA,首先以+RNA为模板形成-RNA,此过程需要A+U=600个,再以-RNA模板形成+RNA,此过程又需要A+U=600个,所以以+RNA为模板复制成+RNA,共需要1200个碱基A 和 U,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、转录的概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,以A、U、C、G四种核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。其产物有的是mRNA,有的是tRNA,有的还是rRNA;
2、翻译的概念: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的过程;
3、RNA复制:某些RNA病毒,以RNA为模板,以A、U、C、G四种核糖核苷酸为原料,在RNA复制酶催化下完成RNA的合成;
4、逆转录过程:是以RNA为模板合成DNA的过程,即RNA指导下的DNA合成。是某些病毒的复制形式,需逆转录酶的催化。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、图中①②过程分别是转录和翻译,发生的场所分别是细胞核和核糖体,A正确;
B、镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因突变,是基因中的碱基对发生了替换,B正确;
C、人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降,导致黑色素的合成受阻,C错误;
D、囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症都是相应结构蛋白改变导致的,体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
6.【答案】A
【解析】【解答】A、同一株水毛茛,浸在水中的叶与裸露在空气中的叶形态不同,该株水毛茛的基因型没有发生改变,是环境影响了性状表现,A错误;
B、同一株水毛茛,裸露在空气中的叶与浸在水中的叶形态不同,该株水毛茛的基因型没有发生改变,是环境影响了性状表现,体现了生物对环境有一定的适应性,B正确;
C、同一株水毛莨中不同部位的细胞内基因型相同,其叶形的差异与基因的选择性表达有关,C正确;
D、同一生物不同细胞的基因型相同,但生长在不同环境中的叶形不同,说明生物的性状并不完全是由基因决定的,D正确。
故答案为:A。
【分析】表现型是生物的性状表现,性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境综合调节共同共同控制的,即表现型是基因型与环境共同作用的结果。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、高温处理的蛋白质易被消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,使肽链变得松散、伸展,易被消化酶分解,A正确;
B、酶的化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA, RNA的基本单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成,B错误;
C、在原核细胞中,DNA行使功能包括DNA复制和指导蛋白质的合成的过程,DNA的复制和转录都需要与相关酶的结合才能进行,如DNA聚合酶、RNA聚合酶,C正确;
D、mRNA是翻译的模板,tRNA是搬运氨基酸的工具,rRNA构成的核糖体是翻译的场所,所以mRNA,tRNA,rRNA都参与了蛋白质的生物合成,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
2、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
3、RNA分成 mRNA,tRNA和rRNA 三种,其中mRNA是翻译的模板,tRNA是搬运氨基酸的工具,rRNA构成的核糖体是翻译的场所。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、激素与受体结合后不是都会调控基因表达,A错误;
B、RNA聚合酶与启动子结合启动转录,B错误;
C、RNA与蛋白质结合物的是核糖体,核糖体在细胞是普通存在的,C正确;
D、递质与受体结合后会引起突触后膜的极化或去极化,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是作为信息分子随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
(2)神经递质的种类:
兴奋性递质:使下一个神经元兴奋,产生动作电位;
抑制性递质:使下一个神经元抑制,保持静息电位。
9.【答案】A
【解析】【解答】A、23对染色体上分布有2.6万个基因,因此每条染色体上含有多个基因,每个基因转录时的模板链固定不变,A项正确;
B、减数分裂时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B项错误;
C、基因与"RNA基因"均指DNA上的序列,组成他们的碱基种类均包括A、T、G、C四种类型,C项错误;
D、无论是编码蛋白质的基因还是"RNA基因"都与蛋白质的合成有关,D项错误。
故选A。
【分析】染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成;DNA是遗传信息的载体,主要存在于细胞核中,DNA分子为双螺旋结构,像螺旋形的梯子;DNA上决定生物性状的小单位,叫基因。基因决定生物的性状.一条染色体有一个DNA分子组成,一个DNA分子上有许多个基因。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、密码子存在于mRNA,在基因(DNA)上没有密码子,A错误;
B、DNA聚合酶催化DNA的合成,不能催化多肽的合成(翻译)过程,B错误;
C、由于D基因和E基因共用一段序列进行转录,所以如果该DNA序列的一个碱基发生变化,导致可能引起两种病毒蛋白质结构发生改变 ,C正确;
D、病毒没有独立生存能力,只能依赖于宿主细胞才能生存,合成蛋白质的原料全部来自于宿主,所以子代噬菌体的蛋白质中不可能含有宿主细胞内不存在的氨基酸,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译: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的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;(3)特点:a、密码子的简并性,一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;b、密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。tRNA:(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只能携带一种氯基酸,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。
11.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A、据题意可知,TATA box是一段DNA序列,且只含有A和T两种碱基,其彻底水解后产生腺嘌呤、胸腺嘧啶、脱氧核糖、磷酸4种小分子,A错误;
B、起始密码子位于mRNA上,而TATA box是一段DNA序列,B错误;
C、RNA聚合酶与TATA box结合后才催化核糖核苷酸链延5' 到3' 方向生成,C错误;
D、若改变TATA box的序列影响RNA聚合酶的结合,可影响基因的表达,因此该研究为主动“关闭”某个异常基因提供了思路,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】转录和翻译的比较:
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
12.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、由题意可知,分泌蛋白首先在细胞质基质的游离核糖体上起始合成,然后核糖体-新生肽会附着至内质网,肽链继续合成直至结束后,核糖体脱落,所以游离核糖体和附着在内质网上的核糖体可相互转化,A正确。
B、对比表格中的实验组1和2,SRP的存在会使肽链延伸停止,也即是SRP与信号肽结合后会导致翻译过程停止,B正确;
C、与DP的特异性结合将核糖体固定在内质网上的是SRP而不是信号肽,C错误;
D、对比表格中的实验组3和4,3没有内质网,多肽上含信号肽,故内质网可以使信号肽被切除,可推测出内质网中具有切除信号肽相关的酶,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】1、游离核糖体和附着核糖体的化学本质一样,结合题意中的信号肽假说中:游离核糖体合成肽链长度以及SRP脱离等信息,进行推测。
2、实验组别1和2进行对比,自变量是SRP有无,因变量是是否合成完整信号肽,进行推测实验结论。
3、SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合,将核糖体-新生肽引导至内质网。
13.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A、基因的表达包括转录和翻译两个过程,图中过程①是转录,过程②是翻译,基因A转录的mRNA数和mRNA翻译的蛋白质分子数明显比基因B多,则基因A的表达效率高于基因B,A符合题意;
B、在真核细胞中核基因的转录发生的场所为细胞核,翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链,翻译的场所发生在细胞质中的核糖体,B符合题意;
C、人的mRNA,rRNA,tRNA都是以DNA中的一条链为模板转录而来的,C符合题意;
D、反密码子位于tRNA上,rRNA是构成核糖体的成分,不含有反密码子,D不符合题意。
故答案为:ABC
【分析】1.转录:RNA是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成的,这一过程称为转录。
2.翻译: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。
3.密码子:mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码子:与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基。
14.【答案】A,D
【解析】【解答】A、基因Cdc25和基因Wee1正常表达时细胞才能正常分裂,即野生型体内基因Cdc25和基因Weel正常表达,A错误;
B、Weel突变体能正常分裂,只不过细胞体积变小,说明突变后的基因Weel能促进Cdc2的去磷酸化,即基因Weel抑制Cdc2的去磷酸化,而基因Cdc25突变体细胞分裂过程被抑制,说明基因Cdc25促进了Cdc2的去磷酸化,B正确;
C、正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后,细胞进入分裂期,此时核膜、核仁消失,即核膜解体,C正确;
D、细胞处于分裂期时,染色体高度螺旋化,缩短变粗,无法解旋,因此基因Cdc25和基因Weel在间期完成表达,D错误。
故答案为:AD。
【分析】 通过对比培养野生型、Weel突变体和Cdc25突变体裂殖酵母的分裂情况,推测Weel基因可能与细胞缢裂、变小有关,Cdc25基因可能与细胞延长、变大有关。这两种基因正常表达,细胞则正常分裂。正常细胞分裂,细胞将缢裂,不会变长,推测哪种基因促进Cdc2发生去磷酸化 。
15.【答案】A,D
【解析】【解答】A、已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤a个,即A=T=a个,则C=G=(N-2a)/2,由于A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键,因此该基因中含有氢键数目为 ,A正确;
B、基因是两条脱氧核苷酸链组成的,转录形成RNA的模板链中嘧啶数量是不一定的,则转录得到的mRNA中的嘌呤之和也不一定,B错误;
C、幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,形成的信使RNA中碱基N/3,但是可能有终止密码子的存在,不决定任何氨基酸,形成的蛋白质中的氨基酸数量应该少于N/6个,C错误;
D、根据分析,该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1a个,D正确。
故答案为:AD。
【分析】(1)一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)xm个, 一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1xm个。
(2)mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子。
(3) 基因中的碱基数目: mRNA中的碱基数目:蛋白质中的氨基酸数目=6:3:1。
16.【答案】(1)6;绿色
(2)BBTT;白色果皮:黄色果皮=3:1或白色果皮:黄色果皮:绿色果皮=12:3:1
(3)酶的合成
【解析】【解答】(1)题图中显示果皮绿色的基因型为bbtt,果皮黄色的基因型为bbT_,白色的植株的基因型B_ _ _,白色植物的基因型分别是BBTT、BBTt、BbTT、BbTt、BBtt、Bbtt,因此共有6种,三种果皮颜色类型的植株中一定是纯合子的是果皮为绿色的植株(bbtt)。
(2)选择一果皮为白色的纯合植株(BBTT或BBtt)和一果皮为黄色的纯合植株(bbTT)杂交,得到的F1的果皮为基因型为BbTT或BbTt,均表现为白色,让F1自交得到F2,分两种情况分析 :①假设F1基因型为BbTT,则F2的基因型及比例为B_TT:bbTT=3:1,即白色:绿色=3:1;②假设F1基因型为BbTt,则F2的基因型及比例为bbtt:bbT_:B_ _ _=1:3:12,即白色:黄色:绿色=12:3:1。
(3)由题图可知,两对等位基因通过控制酶的合成控制细胞代谢,进而间接控制生物的性状,因此图中所示的基因控制生物性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状。
【分析】 根据题意和图示分析可知:果皮的颜色由两对等位基因控制,且2对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此在遗传过程中遵循基因的自由组合定律。两对等位基因通过控制酶的合成控制细胞代谢,进而间接控制生物的性状,图中显示B基因存在时表现为白色,B不存在、T存在时表现为黄色,B、T都不存在表现为绿色。
17.【答案】(1)RNA聚合酶;核糖体;细胞核
(2)翻译;氨基酸
(3)(一定的)流动性
(4)DNA分子独特的双螺旋结构;碱基互补配对
【解析】【解答】(1)过程②为转录,与转录有关的酶为RNA聚合酶。RNA聚合酶的化学本质为蛋白质,该酶合成部位与执行功能的部位不同,合成部位在(细胞质中的)核糖体,执行功能的部位在细胞核。
(2)过程③为翻译过程,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,因此翻译所需的原料是氨基酸。
(3)④为蛋白质通过胞吞方式进入线粒体的过程,④过程完成的基础是线粒体膜具有(一定的)流动性。
(4)⑤为线粒体DNA复制过程。⑤过程能准确进行的原因是:一方面是DNA分子(独特的)双螺旋结构提供了精确的模板;另一方面是该过程遵循碱基互补配对原则。
【分析】转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
3、DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程: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。
18.【答案】(1)液泡;控制酶的合成来控制代谢过程;不是
(2)去雄;防止外来花粉干扰,影响实验结果的可靠性
(3)eeAABB;4;5:1;2/3
(4)白花;9:3:4
【解析】【解答】(1)花青素主要存在于液泡中,光合色素主要存在于叶绿体,矮牵牛花瓣细胞中的红色和蓝色色素分布在液泡中,基因对矮牵牛花色性状的控制是通过控制酶的合成来控制代谢过程实现的,基因与性状的数量关系不是一一对应关系,如红色的形成跟基因A、B、e均有关
(2)杂交实验中需对亲本中蓝花矮牵牛进行去雄并套袋处理,套袋的目的是防止外来花粉干扰,影响实验结果的可靠性。
(3)亲本中红花矮牵牛的基因型为eeAABB,F1(EeAaBB)产生的配子有ABE、ABe、aBE、aBe4种。若让F2中全部蓝花矮牵牛(E_aabb)自然种植,则后代白花eeaabb中的比例为2/3 1/4=1/6,则后代蓝花的比例为1-1/6=5/6,则蓝花(E_aabb):白花(eeaabb)=5:1。蓝花植株中Eeaabb的个体上可结出能发育成白花植株的种子,蓝花植株中1/3EEaabb的个体上不能结出能发育成白花植株的种子,2/3的个体上可结出能发育成白花植株的种子。
(4)为探究基因A、a和B、b在染色体上的位置关系,则不考虑E基因,探究两对基因的染色体的位置关系可用自交法或测交,故可用取F2中表现型为白色的植株eeaaBB与该黄花植株eeAAbb杂交得F3,F3(eeAaBb)自交并观察F4的性状及比例。若F4中红花(eeA_B_):黄花(eeA_bb):白花(eeaa_)=9:3:4,则两对基因位于两对同源染色体上;否则两对基因位于同一对同源染色体上。
【分析】1、成熟植物细胞液泡,液泡单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等),可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺。
2、基因是控制生物性状的基本单位,特定的基因控制特定的性状。基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;@基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。基因与性状之间并不是简单的一—对应关系。有些性状是由多个基因共同决定的,有的基因可决定或影响多种性状。一般来说,性状是基因与环境共同作用的结果。
3、不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫做父本,接受花粉的植株叫做母本。孟德尔在做杂交实验时,先除去未成熟花的全部雄蕊,这叫做去雄。然后,套上纸袋。待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊的桂头上,再套上纸袋。
4、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
19.【答案】(1)共翻译;线粒体、高尔基体;物质运输
(2)核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔;信号肽在内质网被切除
(3)敲除信号肽基因后,在细胞外检测分泌蛋白
【解析】【解答】(1)由图可知,核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔,为共翻译转运途径。其合成和分泌过程除图中所示细胞器外,还需高尔基体和线粒体的参与。生物膜的三大功能为:物质运输、信息传递、能量转换,结合题中信息可知,体现了生物膜系统的作用是物质运输。
(2)据图分析,信号肽(SP)发挥作用的过程可表述为:核糖体中合成一小段肽链后,SRP与信号肽结合,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔。核糖体合成的肽链含信号肽,而从内质网输出的蛋白质不含信号肽,由图可知,是因为信号肽在内质网被切除。
(3)实验思路为:利用转基因技术敲除信号肽基因后,在细胞外检测分泌蛋白,若原本能分泌的蛋白变为不能分泌,说明共翻译蛋白能否进入内质网腔取决于蛋白质是否有信号肽。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
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