高考生物专题突破训练
第14练 遗传信息的传递和表达
1.(2022·浙江6月选考,16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
答案 C
解析 图示为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,A错误;a(RNA)链上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫做1个密码子,B错误;b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,C正确;该过程为逆转录,遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
2.(2020·全国Ⅲ,3)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
答案 C
解析 由于某些tRNA分子的反密码子中含有I,可使一种反密码子识别不同的密码子,例如题图中的一种反密码子可以识别三种不同的密码子,A正确;密码子与反密码子的结合是遵循碱基互补配对原则的,碱基之间通过氢键连接,B正确;tRNA和mRNA都是单链,tRNA分子可通过盘曲折叠形成三叶草形结构,C错误;由于密码子具有简并性,所以mRNA中碱基改变前后所编码的可能是同一种氨基酸,不一定造成所编码氨基酸的改变,图中信息也可以说明,虽然密码子不同,但是对应的都是甘氨酸,D正确。
3.(2021·湖南,13改编)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述错误的是( )
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.真核生物核基因表达的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
答案 D
解析 基因的表达包括转录和翻译两个过程,图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子,说明基因A表达的效率高于基因B,A正确;核基因的转录是以DNA的一条链为模板转录出RNA的过程,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,翻译的场所为细胞质中的核糖体,B正确;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错误。
4.(2022·浙江6月选考,13)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
答案 C
解析 在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B错误;DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,C正确;DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D错误。
5.(2021·河北,8)关于基因表达的叙述,正确的是( )
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
答案 C
解析 一些RNA病毒的蛋白质由病毒自身的遗传物质RNA编码合成,A错误;DNA双链解开,RNA聚合酶与启动子结合进行转录,移动到终止子时停止转录,B错误;翻译过程中,核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性,C正确;没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对,故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息,D错误。
6.(2020·全国Ⅱ,29)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。请回答下列问题:
(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是________、________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是______________,作为mRNA执行功能部位的是________;作为RNA聚合酶合成部位的是________,作为RNA聚合酶执行功能部位的是________。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是__________________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为______________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
答案 (1)rRNA tRNA (2)细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 (3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸 UAUGAGCACUGG
解析 (1)以mRNA为模板翻译合成蛋白质时,还需要tRNA作为氨基酸的运载工具,另外,rRNA参与构成的核糖体为蛋白质的合成场所。(2)mRNA在细胞核中合成后,需经过核孔进入细胞质中与核糖体结合,执行翻译功能。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,是在细胞质中的核糖体上合成的,其合成后需经过核孔进入细胞核中参与转录过程。(3)小肽的编码序列为mRNA的碱基序列,其上有决定氨基酸的密码子,因此编码序列中的UAC对应的氨基酸是酪氨酸,GAA对应的氨基酸是谷氨酸,CAU对应的氨基酸是组氨酸,UGG对应的氨基酸是色氨酸。因谷氨酸、酪氨酸和组氨酸不仅仅对应一种密码子,故若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则对照已知的密码子表,可判断是该小肽对应的mRNA上编码序列由UACGAACAUUGG变为UAUGAGCACUGG。
7.(2022·江苏泰州高三调研)叶绿体DNA分子上有两个复制起点,同时在起点处解旋并复制,其过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.脱氧核苷酸链的合成不需要RNA引物
B.新合成的两条脱氧核苷酸链的序列相同
C.两起点解旋后均以两条链为模板合成子链
D.子链合成后需DNA连接酶催化连接成环状
答案 D
解析 DNA复制需要引物,故脱氧核苷酸链的合成即子链的合成需要引物,A错误;新合成的两条脱氧核苷酸链的序列互补,方向相反,B错误;由题图可以看到,两起点解旋后均以一条链为模板合成子链,C错误;DNA连接酶能连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键,故子链合成后需DNA连接酶催化连接成环状,D正确。
8.(2022·江苏省苏锡常镇四市一模)如图表示细胞内遗传信息的传递过程,下列有关叙述错误的是( )
A.相较于过程②和③,过程①特有的碱基配对方式是A—T
B.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工
C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b
D.催化过程②的酶是解旋酶
答案 D
解析 过程②的碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、T—A,过程③的碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、U—A,过程①的碱基配对方式为A—T、C—G、G—C、T—A,故相较于过程②和③,过程①特有的碱基配对方式是A—T,A正确;过程②为转录过程,真核细胞由转录形成的mRNA和tRNA都需要加工才具有活性,B正确;核糖体在mRNA上的移动方向为从短肽链到长肽链,故过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b,C正确;催化过程②(转录)的酶是RNA聚合酶,D错误。
9.(2022·江苏省苏北名校一模)miRNA是一类非编码RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内该miRNA的形成及其发挥作用的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质中用于翻译
C.由于基因的选择性表达,部分细胞内会出现miRNA控制合成的蛋白质
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过miRNA直接与W基因mRNA结合所致
答案 B
解析 miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合,而起始密码子在mRNA上,A错误;miRNA是一类非编码RNA,细胞内不会出现miRNA控制合成的蛋白质,C错误;miRNA抑制W蛋白的合成,是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合完成的,D错误。
10.(2022·江苏泰州高三期末)将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,通过密度梯度离心技术将15N/15N-DNA、14N/14N-DNA、15N/14N-DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线,用紫外光源照射离心管,透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。假定1个DNA分子共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,下列相关叙述正确的是( )
A.通常第2次复制后感光胶片上仍有15N15N-DNA的条带
B.感光胶片上记录DNA条带的位置是因15N具有放射性
C.第n次复制需要消耗游离的胞嘧啶的数目是2n-2(m-2a)
D.复制后的DNA分配到两个子细胞时遵循基因分离定律
答案 C
解析 第2次复制后,最初的两条被15N标记的DNA单链分别进入两个子代大肠杆菌,故只剩14N/14N-DNA和15N/14N-DNA,A错误;15N不具有放射性,B错误;一个DNA分子中共有m个碱基,a个胸腺嘧啶,所以含有胞嘧啶(m/2-a)个,第n次复制需要消耗游离的胞嘧啶的数目是2n-1×(m/2-a)=2n-2(m-2a),C正确;大肠杆菌为原核生物,不遵循基因分离定律,D错误。
11.(2022·江苏省新高考基地学校高三模拟联考)科学家在人体活细胞内发现了新的DNA结构i-Motif如图所示,i-Motif由同一DNA链上的胞嘧啶在细胞周期的G1期(主要进行RNA和蛋白质的生物合成)相互结合而成,主要出现在一些启动子区域和染色体端粒中,此时期DNA正被积极地“读取”,下列说法错误的是( )
A.i-Motif由单链构成,局部四链胞嘧啶间形成氢键
B.DNA被“读取”是以两条链为模板合成DNA的过程
C.i-Motif的形成影响基因转录,进而影响蛋白质合成
D.研究i-Motif有助于理解DNA结构变化与衰老的关系
答案 B
解析 i-Motif由同一DNA链上的胞嘧啶在细胞周期的G1期相互结合而成,故i-Motif由单链构成,局部四链胞嘧啶间形成氢键,A正确;细胞周期的G1期进行有关蛋白质的合成,故DNA被“读取”是以一条链为模板合成RNA的过程,B错误;i-Motif的局部四链胞嘧啶间形成氢键,其形成影响基因转录,进而影响蛋白质合成,C正确;i-Motif主要出现在一些启动子区域和染色体端粒中,其形成影响基因转录,故研究i-Motif有助于理解DNA结构变化与衰老的关系,D正确。
12.关于DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的有几项( )
①一含有m个腺嘌呤的DNA分子复制n次,共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸(2n-1)·m个 ②双链DNA分子,G+C占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M% ③细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有32P标记 ④DNA双链被32P标记后,在含31P的培养液中复制n次,子代DNA中有32P标记的占1/2n
A.0项 B.1项 C.2项 D.3项
答案 C
解析 含有m个腺嘌呤的DNA分子经n次复制,根据DNA半保留复制方式,共需要(2n-1)·m个腺嘌呤脱氧核苷酸,①正确;在一个双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,由于两条链中G+C的数目是相等的,那么该DNA分子的每条链中G+C所占比例就相当于分子、分母各减半,其比例是不变的,②正确;细胞内全部DNA被32P标记后,在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,在有丝分裂后期,着丝点分开后形成的每条染色体随机分配到两极,第2次分裂产生的每个子细胞染色体不一定一半有32P标记,③错误;DNA双链被32P标记后,不管复制多少次,都只有2个DNA带有标记,所以复制n次,子代DNA中有32P标记的占2/2n,④错误。
13.(2022·江苏徐州高三期末)真核细胞内染色体外环状DNA(eccDNA)是游离于染色体基因组外的DNA,DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成。下图中途径1、2分别表示真核细胞中DNA复制的两种情况,a、b、a′和b′表示子链的两端,①~④表示生理过程。请据图回答下列问题:
(1)途径1中酶2为____________,途径2中④过程需要____________酶的作用。
(2)观察过程①③可推测DNA复制采用了__________________等方式,极大地提升了复制速率。eccDNA能自我复制的原因是__________________________。
(3)下列属于eccDNA形成的可能的原因有________。
A.DNA发生双链断裂
B.染色体片段丢失
C.染色体断裂后重新连接
D.DNA中碱基互补配对
(4)eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在,肿瘤细胞分裂时,因eccDNA无____________(填结构),而无法与______________连接,导致不能平均分配到子细胞中。由此可见,eccDNA的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
答案 (1)DNA聚合酶 DNA连接 (2)双向、多起点 eccDNA上有复制原点 (3)ABC (4)着丝点 纺锤丝 不遵循
解析 (1)途径1为DNA复制过程,该过程中的酶1为解旋酶,酶2为DNA聚合酶,途径2为环状DNA复制的过程,过程④为损伤DNA形成环状DNA的过程,该过程需要DNA连接酶的作用。(2)观察过程①③可推测,DNA复制过程中表现出双向复制和多起点复制的特点,该特点极大地提升了复制速率。eccDNA上有复制原点,因而eccDNA能自我复制。(3)DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成,而DNA发生双链断裂、染色体片段丢失、染色体断裂等都是DNA损伤的表现,因此,A、B、C符合题意。(4)eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在,肿瘤细胞分裂时,eccDNA无着丝点,无法与纺锤丝连接,只能随机分配到子细胞中。由于eccDNA不能均等分配到子细胞中,因此,eccDNA的遗传不遵循孟德尔遗传规律。
14.下图表示的是遗传信息在生物体内各种物质之间的传递过程。分析并回答有关问题:
(1)人体肝脏可以进行②④⑤过程,其中②过程的特点是_____________________________(至少写出两点)。
(2)密码子位于mRNA上,其中可被tRNA识别的密码子有________种。
(3)基因对性状的控制,可以通过控制______________________,进而控制生物体的性状,还可以通过控制蛋白质的结构来直接影响性状。
(4)以RNA为遗传物质的病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述并辅以文字说明):
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(5)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是________________________________________________________________________________
________________________。
答案 (1)边解旋边复制和半保留复制 (2)61 (3)酶的合成来控制代谢过程
(4)①
② (5)短时间内能合成较多的肽链
解析 (2)密码子是位于mRNA上的能够决定氨基酸的三个相邻的碱基,密码子共有64种,其中可被tRNA识别的密码子有61种,因为有三种是终止密码,不决定氨基酸。(3)基因对性状的控制方式有两种:基因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,如白化病、豌豆的粒形;还可以通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(4)以RNA为遗传物质的病毒的遗传信息传递与表达的途径有:逆转录病毒,如HIV的遗传信息流向:
。
如烟草花叶病毒的遗传信息流向:
。
(5)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,能够在短时间内合成大量的蛋白质,提高了蛋白质合成的效率。
【练后讲评与反思】
考情分析 1.考查题型:选择题。2.呈现形式:文字题、流程图题等。常考生物学史、遗传学研究方法、遗传信息的转录和翻译。
考向一 DNA的结构与复制
练后反馈
题目 4 7 10 12 13
正误
错题整理:
核心归纳
1.熟记DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
2.DNA复制
(1)DNA复制时间:发生于细胞分裂间期和DNA病毒繁殖时。
(2)DNA复制场所:并非只发生在细胞核中,在叶绿体、线粒体、拟核和质粒等处也可发生。
考向二 基因的表达
练后反馈
题目 2 3 5 6 8 9 11
正误
错题整理:
核心归纳
1.转录
2.翻译
3.有关转录和翻译的归纳总结
(1)转录的场所:就真核生物而言,不仅有细胞核,还有线粒体和叶绿体;原核生物的转录主要在拟核中进行。
(2)转录发生的时期:就个体而言,转录可发生在个体生长发育的任何时期。但从细胞周期分析,转录主要发生在分裂间期,分裂期由于染色质高度螺旋化形成染色体,因此基因不能转录。
(3)转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息。3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。tRNA上有很多碱基,并非只有3个,只是构成反密码子的碱基数量是3个。
(4)真、原核生物中转录和翻译的比较:真核生物核基因的转录和翻译是在不同的场所中进行的,先在细胞核内转录得到mRNA,mRNA通过核孔进入细胞质后才能进行翻译;原核生物由于没有成形的细胞核,没有核膜的阻隔,所以可以边转录边翻译。
(5)转录、翻译中的碱基配对方式:转录中T—A、A—U、G—C和C—G;翻译过程中有A—U、G—C、U—A、C—G。
考向三 中心法则
练后反馈
题目 1 14
正误
错题整理:
核心归纳
1.中心法则的两种常考类型
(1)图解类:“三看法”判断中心法则的过程
“一看”模板:若是DNA,则可能为DNA复制或转录;若是RNA,则可能是RNA复制、逆转录或翻译。
“二看”原料:若为脱氧核糖核苷酸,则可能为DNA复制或逆转录;若为核糖核苷酸,则可能为转录或RNA复制;若为氨基酸,则一定为翻译。
“三看”产物:若为DNA,则可能为DNA复制或逆转录;若为RNA,则可能为转录或RNA复制;若为多肽(或蛋白质),则为翻译。
(2)模拟实验类:分析实验所提供的模板、原料、酶的种类等相关条件,再结合上述分析判断所属过程。
2.有关病毒中心法则的2点分析
(1)发生场所:所有病毒的遗传信息的复制、转录和翻译都发生在宿主细胞内。
(2)RNA病毒产生RNA的过程,并不是都经过RNA复制。逆转录病毒产生RNA的途径为先经过逆转录过程产生DNA,然后DNA经过转录过程产生RNA。
【校正提分强化训练】
1.(2022·江苏南通高三调研)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是( )
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍
B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
答案 C
解析 某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能打开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因此会阻碍DNA分子的复制,阻碍转录和抑制细胞增殖,A、B、D正确;因为DNA分子的复制发生在间期,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C错误。
2.(2022·山东淄博高三一模)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡,每个复制泡的两端有2个复制叉,复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动,下列说法错误的是( )
A.图中DNA的复制为双向半保留复制
B.多起点复制加快了DNA的复制速度
C.复制泡3的DNA复制早于复制泡1
D.子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同
答案 D
解析 根据复制泡的大小可以看出,复制泡3的DNA复制早于复制泡1,C正确;DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动,而图中复制叉的推进方向是双向的,因此子链的延伸方向与复制叉的推进方向不一定相同,D错误。
3.(2022·江苏省南通市海门中学高三期末)MMP-9是一种能促进癌细胞浸润和转移的酶。科研人员合成与MMP-9基因互补的双链RNA,将其转入胃腺癌细胞中,干扰MMP-9基因表达,从而达到一定的疗效,部分过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架
B.沉默复合体中蛋白质的作用可能与双链RNA解旋为单链有关
C.与过程①相比,过程③特有的碱基互补配对方式是U-A
D.人造RNA干扰了MMP-9基因的转录和翻译,使MMP-9含量降低
答案 D
解析 核糖核苷酸脱水缩合形成RNA,核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架,A正确;据图所知,人造双链RNA与沉默复合体结合后变为单链RNA,故推测沉默复合体中蛋白质的作用与双链RNA解旋为单链有关,B正确;过程①是以DNA的一条链为模板转录合成RNA的过程,碱基配对方式有T—A、A—U、C—G、G—C,过程③表示单链RNA与mRNA碱基互补配对,碱基配对方式有U—A、A—U、C—G、G—C,因此与过程①相比,过程③特有的碱基互补配对方式是U—A,C正确;据图可知,MMP-9基因的转录正常,过程③表示单链RNA与mRNA互补配对,形成的双链RNA干扰了MMP-9基因的翻译过程,使MMP-9含量降低,D错误。
4.(2022·江苏盐城高三调研)纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交,子一代小鼠却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,H基因上有一段特殊的碱基序列,该序列有多个位点可发生甲基化修饰(如图所示)。当没有发生甲基化时,H基因可正常表达,小鼠为黄色。反之,H基因表达受到抑制,且发生甲基化的位点越多,基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息,下列叙述错误的是( )
A.此实验表明基因型与表现型之间的关系,并不是简单的一一对应关系
B.甲基化修饰导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变,产生了不同的等位基因
C.基因型是Hh的小鼠的体毛颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑)
D.纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色小鼠杂交,正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh
答案 B
解析 此实验表明,基因型与表现型之间的关系并不是简单的一一对应关系,基因对性状的控制实际上是通过基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用,形成了一个错综复杂的网络,精细地控制着生物体的性状,A正确;由题图可知,甲基化修饰没有导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变,不产生等位基因,B错误;基因型是Hh的小鼠,随H基因发生甲基化的位点的增多,基因表达被抑制的效果越明显,h基因越能表达,其体毛颜色越深(黑),C正确。
5.(2022·山东淄博高三三模)将细菌从营养丰富的培养基转移到缺少氨基酸的培养基上培养时,细菌会发生“严谨反应”:由于细胞内没有结合氨基酸的空载tRNA增加,结合有氨基酸的负载tRNA减少,导致mRNA的含量急剧下降。下列说法错误的是( )
A.一个核糖体上有1个tRNA的结合位点
B.空载tRNA的增加可能会抑制相关基因的转录
C.空载tRNA进入核糖体的结合位点后可能会终止肽链的延伸
D.发生“严谨反应”时细菌的生长和繁殖速率下降
答案 A
解析 一个核糖体上有2个tRNA的结合位点,A错误;由题意可知,细胞内空载tRNA增加,负载tRNA减少,导致mRNA的含量急剧下降,据此推测空载tRNA增加可能会抑制相关基因的转录,B正确;发生“严谨反应”时细菌中基因的表达受到抑制,因而细菌的生长和繁殖速率下降,D正确。
6.(2022·江苏苏州高三期末)转铁蛋白受体(TR)参与细胞对Fe3+的吸收。下图是细胞中Fe3+含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而不能与铁反应元件结合,导致转铁蛋白受体mRNA易水解;反之,转铁蛋白受体mRNA难水解。请据图回答下列问题:
(1)转铁蛋白受体mRNA的合成需____________________的催化,其被彻底水解的产物是__________________________。
(2)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失,则合成的肽链可能会____________________。
(3)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是mRNA中有____________________。
(4)据图可知,铁反应元件能形成茎环结构的原因是_________________________________。这种茎环结构________(填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列,理由是________________________________________________________________________。
(5)当细胞中Fe3+不足时,转铁蛋白受体mRNA将难被水解,其生理意义是______________。反之,转铁蛋白受体mRNA将易被水解。这种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内____________________的浪费。
答案 (1)RNA聚合酶 磷酸、核糖、(4种)含氮碱基(或A、U、G、C) (2)变长或变短或不变 (3)大量不翻译的碱基序列 (4)该片段存在能自身互补配对的碱基序列 不能 茎环结构位于(mRNA)终止密码之后(或茎环结构不在编码序列中) (5)指导合成更多的转铁蛋白受体(TR),有利于吸收更多的Fe3+ 物质和能量
解析 (2)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失,可能导致mRNA上终止密码子提前或者延后出现,进而使翻译形成的肽链变短或变长;也可能缺失位置不在编码区,故肽链长短不变。(4)转铁蛋白受体中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA中终止密码子后的茎环凸起,从图中可以看出茎环结构含有氢键,又富含A、U碱基,因此形成茎环结构的原因是该片段含有丰富的碱基A和U,能够互补配对形成局部双链结构。因为这种茎环结构在转铁蛋白受体的终止密码之后,所以不影响转铁蛋白受体的氨基酸序列。