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【人教版2019】2023届高中生物分层训练—专题11 基因的表达(较易)
满分:100分
一、单选题(共8题;共16分)
1.(2分)RNA有三种,它们分别是信使RNA,转运RNA和核糖体RNA,能携带氨基酸的是( )
A.转运RNA B.信使RNA C.核糖体RNA D.都能携带
2.(2分)如图是细胞内某些重要物质的合成过程,相关叙述错误的是( )
A.参与图示过程的RNA有3种类型
B.②与③基本骨架的组成成分有差异
C.⑤的形成过程有水产生
D.③在④上移动合成⑤
3.(2分)下图表示细胞内遗传信息的传递和表达过程。下列叙述正确的是( )
A.过程①表示DNA通过复制表达遗传信息
B.过程②需要DNA解旋酶将DNA双螺旋解开
C.过程③表示翻译的方向为b→a
D.①②③过程中碱基互补配对方式不完全相同
4.(2分)下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的是( )
A.不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同
B.纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状
C.后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离
D.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
5.(2分)(2022高一下·湖州期末)下图是某tRNA的结构示意图,在翻译过程中该 tRNA 搬运的丝氨酸对应的密码子为( )
A.GCT B.TCG C.AGC D.CGA
6.(2分)(2022高二下·深圳期末)阿奇霉素与红霉素在抗菌机理上具有相似性,均通过与细菌细胞中的细胞器结合,阻碍其生理过程,达到抗菌作用。阿奇霉素和红霉素影响的生理过程主要是( )
A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.RNA复制
7.(2分)某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代.在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花.下列说法不正确的是( )
A.不同温度条件下基因型相同的植株花色可能不同,说明环境能影响生物的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行杂交实验
C.在25℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株
8.(2分)(2022高二下·丽水期末)红光对植物体内SSU蛋白前体合成的促进机理如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.有活性的RP与SSU基因启动子结合后阻碍SSU基因的转录
B.在红光作用下,SSU基因以编码链为模板合成SSU mRNA
C.核糖体在mRNA上由左向右移动,合成SSU蛋白前体
D.红光通过影响RP蛋白的活性进而调节基因的表达过程
二、多选题(共3题;共12分)
9.(4分)(2022高二上·横峰开学考)表观遗传现象是生命活动中普遍存在的现象,下列关于表观遗传的说法,错误的是( )
A.表观遗传现象不可能改变生物体基因的碱基序列
B.表观遗传现象是可以遗传给后代的
C.基因是否表达与DNA甲基化有关,但表达量与DNA甲基化无关
D.吸烟会使体细胞内DNA甲基化水平提高从而提高患癌症的概率,因此DNA甲基化对机体是不利的
10.(4分)蜂群中蜂王和工蜂的基因组成一致,但蜂王寿命较长且具有生殖能力而工蜂寿命很短且不具有生殖能力。其区别在于蜂群中大多数幼虫以花粉和花蜜为食,将发育成工蜂。少数幼虫一直以蜂王浆为食,将发育成蜂王。下图所示为某科研团队针对蜂王的发育所做的研究,下列有关叙述正确的是( )
A.蜂王浆可能会影响幼虫体内基因的表达从而使其具有生殖能力
B.DNMT3蛋白可能是一种酶
C.DNA甲基化后其碱基序列发生了改变
D.从分子层面分析幼虫能否发育为蜂王的关键是幼虫是否具有特定基因
11.(4分)(2022高一下·南京期末)图甲为基因表达过程,图乙为中心法则,①~⑤表示生理过程。下列叙述不正确的是( )
A.图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程,需要多种酶参与
B.红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,故影响基因的转录过程
C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D.图乙中③④过程碱基配对方式相同
三、综合题(共3题;除特殊说明外,每空2分,共56分)
12.(18分)下图为真核生物基因表达过程示意图。请据图回答:
(1)过程②是以 为模板合成mRNA的过程,这一过程称为 ;该过程需要 作为原料,主要发生在 。
(2)过程③是以 为模板合成具有一定 顺序的多肽的过程,称为 ,发生的场所是 。
(3)多肽经内质网和 加工、分类与包装后可形成具有一定活性的蛋白质。
13.(24分)下图三个过程分别表示人体细胞中三种生物大分子的合成过程。回答下列问题:
(1)三个过程发生的主要场所依次是 , 和 。
(2)过程①是DNA的复制,由图可看出该过程的特点有 , ,并且复制的方向是 的。
(3)过程②中的α链是一一个mRNA分子,有x个碱基,其中A+U有y个;由α链合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子对应片段的G+C数目为 个,合成蛋白质时脱去的水分子数最多为 个(不考虑终止密码)。
(4)如果过程①和②的DNA分子是同一个DNA分子,那么过程①的产物长度比过程②的产物长度更 ,因为 。
(5)过程③中核糖体的移动方向是 。据过程③的图可看出,肽链中的肽键是 形成的(填“同时”或“先后”)。
14.(14分)(2021高二上·靖远期末)下图表示动物细胞内基因表达的过程。回答下列问题:
(1)上图所示的生理过程合成的物质④是 ,发生的场所是 。酶②是 。
(2)结构⑤是 ,合成物质⑥需要的原料是氨基酸, 将氨基酸转运至结构⑤合成多肽链。
(3)图中多个结构⑤结合到物质④上,其生物学意义是 ,合成的物质⑥ (填相同或不同)。
四、实验探究题(共1题;共16分)
15.(16分)DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式,能影响表现型,也能遗传给子代。在蜂群中,雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现,DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,如图所示。回答下列问题:
(1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生过程①的场所是 ,若以基因的β链为模板,则虚线框中合成的RNA的碱基序列顺序为 。过程②需要的原料是 。
(2)DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上,则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合,进而抑制基因的表达。据图可知,DNA甲基化 (填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列。在转录时,RNA聚合酶的功能是 。在细胞内,少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,原因是 。
(3)已知注射DNMT3siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默,蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂的,请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。实验思路: 。
实验现象: 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、转运RNA能识别密码子并搬运氨基酸,A正确;
B、信使RNA是翻译的模板,不能搬运氨基酸,B错误;
C、核糖体RNA是构成核糖体的物质,不能搬运氨基酸,C错误;
D、信使RNA和核糖体RNA不能携带氨基酸,D错误。
故答案为:A。
【分析】RNA可分为3种:
(1)mRNA:是翻译过程的模板;
(2)tRNA:能识别密码子并转运相应的氨基酸;
(3)rRNA:是组成核糖体的重要成分,而核糖体翻译的场所。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、参与图示过程的RNA有3种类型,分别是mRNA,rRNA和tRNA,A正确;
B、②DNA的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替链接组成,③RNA的基本骨架是磷酸和核糖交替链接组成,B正确;
C、⑤表示多肽链,多肽链的合成是由多个氨基酸脱水缩合而成,所以有水的生成,C正确;
D、④核糖体在③mRNA上移动合成⑤多肽链,D错误。
故答案为:D。
【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.【答案】D
【解析】【解答】A、据图分析,过程①为DNA分子复制过程,而遗传信息的表达包括转录和翻译,A错误;
B、过程②为转录过程,该过程中DNA双螺旋解开是在RNA聚合酶的作用下完成的,B错误;
C、根据肽链的长短可知,过程③表示翻译的方向为a→b,C错误;
D、①②③过程即DNA复制、转录和翻译过程中,碱基互补配对方式不完全相同,如①过程中有A-T的配对,而②③过程均无该配对关系,D正确。
故答案为:D。
【分析】据图分析,图中①为DNA分子复制,②是转录过程,③是翻译过程。据此分析作答。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、表现型=基因型+环境,因此不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同,A正确;
B、显性性状的纯合子和隐性性状的纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状,B错误;
C、人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫做性状分离,C错误;
D、兔的白毛和黑毛,狗的长毛和短毛是相对性状, 狗的直毛和卷毛是相对性状 ,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、生物体的性状也不完全由基因决定,环境对性状也有重要的影响。
2、性状分离是指具有一对相对性状的亲本杂交,F1代全部个体都表现为显性性状,F1自交得到F2代,F2中同时显现出显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
3、相对性状是指同种生物的相同性状的不同表现类型。
5.【答案】C
【解析】【解答】图是某tRNA的结构示意图,其上的反密码子为UCG,反密码子与密码子碱基互补,对应的密码子为AGC,因此该 tRNA 搬运的丝氨酸对应的密码子为AGC,C正确。
故答案为:C。
【分析】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。
6.【答案】C
【解析】【解答】分析题意可知,阿奇霉素与红霉素均通过与细菌细胞中的细胞器结合,阻碍其生理过程,则该过程应是翻译过程,翻译过程中核糖体与mRNA结合起作用,而阿奇霉素与红霉素通过与核糖体结合抑制了翻译过程,从而达到抗菌作用。
故答案为:C。
【分析】原核细胞没有像真核细胞那样的细胞器,只具有一种细胞器核糖体。游离在细胞质中的各种氨基酸,在核糖体上以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。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、基因型是AA和Aa的该植物在25℃条件下都开红花,而在30℃条件下均开白花,说明环境能影响生物的性状,A正确;
B、探究一株该植物的基因型是AA、Aa还是aa,最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交,并在25℃的条件下培养后代,如果后代全部是红花植株,说明该植植株的基因型为AA;如果都开花,说明该植株的基因型为aa;如果既有开白花的植株,也有开红花的植株,则说明该植株的基因型为Aa,B错误;
C、在25℃的条件下生长的白花植株的基因型是aa,此种基因型的个体自交后代的基因型仍为aa,表现为白花,后代中不会出现红花植株,C正确;
D、在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花,所以在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生物的性状受遗传物质(基因)的控制,但也会受生活环境的影响;生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。2、由题干,该植物“在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花”,说明该植物花色的性状受基因的控制;由题干“但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花”,可知该植物花色的性状也受环境(温度)的影响。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、由图可知,有活性的RP与SSU基因启动子结合有利于RNA聚合酶发挥作用,有利于SSU基因的转录,A错误;
B、双链DNA中,不能进行转录的那一条DNA链叫编码链,在红光作用下,SSU基因以模板链为模板合成SSU mRNA,B错误;
C、由图可知,左边核糖体上多肽链长度大于右边核糖体上多肽链长度,所以核糖体在mRNA上由右向左移动,合成SSU蛋白前体,C错误;
D、由图可知,在红光的照射下,无活性的RP转变为有活性的RP,有活性的RP进入细胞核与SSU蛋白基因的启动子结合,促进SSU基因的转录转录形成的SSUmRNA,故红光通过影响RP蛋白的活性进而调节基因的表达过程,D正确。
故答案为:D。
【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:
9.【答案】C,D
【解析】【解答】AB、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型却发生了改变,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,AB正确;
C、基因是否表达与DNA甲基化有关,表达量与DNA甲基化也有关,C错误;
D、DNA甲基化对机体有利也有害,D错误。
故答案为:CD。
【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合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
10.【答案】A,B
【解析】【解答】A、蜂王和工蜂的基因组成是相同的,幼虫发育方向的不同主要是由食物决定的,而蜂王具有生殖能力工蜂不具有生殖能力,所以蜂王浆可能会影响幼虫基因的表达从而使蜂王具有生殖能力,A正确;
B、DNMT3基因表达的结果是产生DNMT3蛋白,该蛋白可使特定基因甲基化,意味着该蛋白可能是一种酶,催化了特定基因的甲基化,B正确;
C、基因的甲基化修饰可影响个体的表型但基因本身碱基序列不发生改变,C错误;
D、工蜂和蜂王的基因组成是相同的,所以从分子层面分析,幼虫能否发育为蜂王的关键是特定基因能否表达,D错误。
故答案为:AB。
【分析】表观遗传:
(1)概念:生物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。
(2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
11.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,图甲表示原核生物的基因表达过程,而原核生物没有染色体,A错误;
B、红霉素影响核糖体在mRNA上的移动,故影响的是基因的翻译过程,B错误;
C、图甲是基因控制蛋白质的合成过程,即转录和翻译,为图乙中的②转录、③翻译过程,C错误;
D、图乙③表示翻译过程,④表示RNA的复制过程,两个过程都涉及到RNA与RNA的碱基互补配对,因此两个过程遵循的碱基互补配对方式相同,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、中心法则:
(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制。
(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
(3)后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。后两个过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中。
12.【答案】(1)DNA的一条链;转录;4种核糖核苷酸;细胞核
(2)mRNA;氨基酸;翻译;核糖体
(3)高尔基体
【解析】【解答】(1)据分析可知,②为DNA转录为RNA的过程,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,该过程需要4种核糖核苷酸作为原料;主要发生在细胞核,还可以发生在线粒体和叶绿体中。
(2)据分析可知,③为翻译过程,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的多肽,发生在核糖体上。
(3)过程④为多肽盘曲折叠形成复杂空间结构的蛋白质,需要经内质网和高尔基体的加工、分类与包装,才可形成具有一定活性的蛋白质。
【分析】1、转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
转录和翻译:
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
2、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质一内质网进行粗加工一内质网“出芽“形成囊泡一高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质一高尔基体“出芽“形成囊泡一细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
13.【答案】(1)细胞核;细胞核;(细胞质中的)核糖体
(2)半保留复制;边解旋边复制;双向
(3)2x- 2y;x/3- 2
(4)长;基因是DNA分子上有遗传效应的片段,所以基因转录的RNA长度应该比整个DNA分子更短
(5)从左向右;先后
【解析】【解答】(1)复制,转录和翻译的主要场所分别是细胞核,细胞核和核糖体。
故答案为:细胞核;细胞核;(细胞质中的)核糖体。
(2)由图可以看出,新的DNA分子,一条链是原来的母链,一条是新合成的子链,所以可以看出半保留复制的特点;还可以看出解旋还在继续进行,新子链在不断延长,所以还能看出第二个特点:边解旋边复制。半保留复制是DNA复制的方式,也是DNA复制的主要的特点之一。从图中可以看出,DNA复制的方向是双向的。
故答案为:半保留复制;边解旋边复制;双向。
(3)因为mRNA有x个碱基,所以对应的模板DNA分子为2x个碱基。mRNA上A+U有y个,所以DNA每条链也有y个A+T。G+C的数目就等于总数减去所有的A+T,所以等于2x-2y。合成蛋白质的时候,如果不考虑终止密码子,那么x个碱基的mRNA翻译的肽链应该有x/3个氨基酸。脱水数=氨基酸个数一肽链条数。所以答案为x/3-2(两条肽链是题干中的信息给出的)。
故答案为:2x-2y;x/3-2。
(4)因为过程①表示复制,过程②表示转录,复制的产物长度,就是原来的DNA的长度。但是转录时,仅把DNA的基因片段进行转录,所以产物长度就小于复制的产物的长度。
故答案为:长;基因是DNA分子上有遗传效应的片段,所以基因转录的RNA长度应该比整个DNA分子更短。
(5)由图可知,在核糖体的左侧有一个tRNA离开核糖体,但是在右侧有一个tRNA运输了一个氨基酸到达核糖体,所以核糖体是向右移动的。由图可知,已经形成了一条肽链,暂时有8个氨基酸,随着右侧的tRNA不断运输氨基酸到达核糖体,会使肽链的氨基酸个数不断增加,会继续形成长度更长的肽链。所以肽链的肽键是先后形成的,不是同时形成的。
故答案为:从左向右;先后。
【分析】1、DNA复制的场所主要是细胞核。复制开始时,在解旋酶的作用下,DNA双链打开,游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则配对,然后DNA聚合酶将配上对的脱氧核苷酸将子链连接起来。在DNA复制过程中需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制、双向复制等;
2、DNA转录时,编码蛋白质的一段DNA双链解开,双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,形成一个mRNA分子。转录发生的场所主要是细胞核;
3、翻译的过程:mRNA进入细胞质,与核糖体结合。tRNA携带氨基酸通过碱基互补配对进入正确的位点,另一个tRNA也携带氨基酸进入另一个位点。两个氨基酸在核糖体的作用下脱水缩合连接在一起。接着,核糖体移动一个位点,新的tRNA携带氨基酸再次进入位点,如此下去,肽链得以延长。
14.【答案】(1)mRNA;细胞核和线粒体;RNA聚合酶
(2)核糖体;tRNA
(3)提高蛋白质的合成效率,在短时间内合成大量的蛋白质;相同
【解析】【解答】(1)上图所示为转录过程,④是mRNA,主要发生在细胞核,线粒体中也可以进行,酶②是催化转录的酶,RNA聚合酶。(2)结构⑤是核糖体,翻译过程中tRNA将氨基酸转运至结核糖体合成多肽链。(3)图中多个核糖体连到同一条mRNA上,可以提高蛋白质的合成效率,在短时间内合成大量的蛋白质,由于模板相同,所以合成的物质⑥多肽链相同。
【分析】1、转录:(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;(2)场所:真核细胞主要在细胞核,原核细胞主要在细胞质;(3)条件:①模板:DNA的一条链(模板链);②原料:游离核糖核苷酸;③能量:ATP;④酶:RNA聚合酶;⑤原则:碱基互补配对原则(A=U、T=A、C=G、G=C);(4)产物:mRNA、tRNA和rRNA等。
2、翻译:(1)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。(2)核糖体:①核糖体为无膜结构细胞器。②核糖体是蛋白质合成的场所,主要成分由蛋白质和rRNA组成。(3)mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子,科学家将64个密码子编制成了密码子表。(4)密码子的特点:①三联体密码。②简并性:绝大多数氨基酸都有几个密码子。③通用性:说明生物有共同起源。④连续性:密码子无逗号,紧挨读完,均要翻译。⑤密码子不重叠。⑥方向性:翻译从mRNA的5'-3'。(5)条件:①模板:mRNA;②原料:氨基酸;③能量:ATP、GTP;④酶:各种酶;⑤原则:碱基互补配对原则(A=U、U=A、C=G、G=C);⑥搬运工具:tRNA。
3、图中@是DNA分子,Q是RNA聚合酶,④是DNA模板链,④是mRNA,④是核糖体,⑥是多肽链,图中为转录和翻译的过程。
15.【答案】(1)细胞核;CUUGCCAGC;氨基酸
(2)不会;使DNA解螺旋、催化游离的核糖核苷酸聚合生成RNA;一个mRNA分子可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
(3)取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,均分为A、B两组;A组不作处理,B组注射适量的DNMT3siRNA,其他条件相同且适宜;用花粉和花蜜饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况;A组发育成工蜂,B组发育成蜂王
【解析】【解答】(1)过程①是转录过程,其中DNMT3基因是核基因,因此过程①发生在细胞核内,根据碱基互补配对原则,若以基因的β链为模板,则虚线框中合成的RNA的碱基序列顺序为—CUUGCCAGC—;过程②为翻译过程,发生在核糖体中,需要的原料为21种氨基酸。
(2)分析题图可知,基因甲基化不改变基因的碱基序列,但会影响转录,从而影响基因的表达。在转录时,RNA聚合酶的作用是使DNA解螺旋、催化游离的核糖核苷酸聚合生成RNA;在细胞质中,翻译是一个快速而高效的过程,通常一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链,并且最终的产物相同,因此,少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。
(3)根据题干可知DNMT3siRNA能与DNMT3基因转录出的RNA结合,阻碍翻译过程,从而抑制DNMT3基因表达,进而降低基因的甲基化水平,据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,均分为A、B两组;A组不作处理,B组注射适量的DNMT3siRNA,其他条件相同且适宜;用花粉和花蜜饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂,B组发育成蜂王,则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。
【分析】1、DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化,那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由DNA甲基化转移酶来控制的,如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用,蜜蜂幼虫就会发育成蜂王,和喂它蜂王浆的效果是一样的。
2、由题干可以推理出:DNMT3基因转灵某种mRNA翻译DNMT3蛋白作用DNA某些区域甲基化结果发育成工蜂。
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