2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第5题

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名称 2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第5题
格式 zip
文件大小 3.6MB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-09-03 13:57:23

文档简介

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2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第5题
一、原题
1.(2023·全国乙卷)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲-tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是(  )
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】甲这种氨基酸只存在于某些古细菌中,所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链,必须转入②甲。同时转运氨基酸甲的tRNA只能是tRNA甲,而大肠杆菌中没有tRNA甲,所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链,必须转入⑥tRNA甲的基因,可以让大肠杆菌转录出tRNA甲。要让甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲需要酶E的催化,而大肠杆菌中没有酶E,所以必须要给大肠杆菌转入⑤酶E的基因,让该基因在大肠杆菌细胞中表达,合成出酶E。至于①ATP、③RNA聚合酶,大肠杆菌中都有,不需要转入大肠杆菌细胞中。古菌的核糖体没有特异性,与大肠杆菌中的核糖体功能是相同的,所以不需要给大肠杆菌转入④古菌的核糖体。综上所述,若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则②⑤⑥必须转入大肠杆菌细胞内,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、转录:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
转录的条件:模板(DNA)、原料(四种核糖核苷酸)、能量(ATP)、酶(解旋酶和RNA聚合酶)。
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。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
翻译的条件:模板(mRNA)、原料(氨基酸)、能量(ATP)、酶、核糖体、tRNA。
二、基础
2.(2023·浙江模拟)下图是关于真核生物中遗传信息表达的过程,a是DNA,b、c、e是RNA,d是多肽。下列叙述正确的是(  )
A.图中①过程只能在细胞核中进行
B.图中进行②过程需要e的参与
C.进行①和②过程都需要RNA聚合酶
D.图中核糖体移动方向是从右往左
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①是转录过程,在原核细胞中,该过程在细胞质基质中进行,A不符合题意;
B、②是翻译过程,e是转运RNA,翻译过程需要RNA携带氨基酸参与多肽链的合成,B符合题意;
C、①是转录过程,需要RNA聚合酶参与,而②是翻译过程,不需要RNA聚合酶参与,C不符合题意;
D、由图可知,携带氨基酸的转运RNA从核糖体右侧与mRNA结合参与多肽链的合成,则核糖体移动方向是从左往右,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析图解:①表示转录,②表示翻译,左侧转录形成mRNA,用于翻译形成多肽链,而右侧转录形成tRNA前体,再经过折叠形成成熟的tRNA,用于翻译过程中携带氨基酸参与多肽链的合成。核糖体是向着游离的携带氨基酸的tRNA一侧方向移动。
3.(2023·葫芦岛模拟)几个基因共用一段DNA序列的情况,称为基因重叠。基因重叠现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是(  )
A.重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息
B.重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等
C.基因A、B的转录是各自独立进行的
D.重叠基因在基因A、B中指导合成的氨基酸序列完全相同
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因是一段有遗传功能的DNA片段,重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,A=T,G=C,重叠基因的嘌呤碱基(A+G)数与嘧啶碱基(T+C)数相等,B正确;
C、转录是以基因的一条链(模板链)为模板合成RNA的过程,基因A、B的模板链不同,转录是各自独立进行的,C正确;
D、重叠基因在基因A、B中可能模板链不同, 因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的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;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
3、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。
4.(2023·广西模拟)下图为某生物细胞中基因X的表达过程(AUG为起始密码子且编码甲硫氨酸),下列相关叙述正确的是(  )
A.完成过程①的模板是α链
B.若此生物为原核生物,②过程可在细胞质基质中进行
C.缬氨酸的密码子是GUU
D.图中mRNA的基本组成单位是A、G、C、U四种碱基
【答案】C
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①表示转录过程,根据碱基互补配对原则可知,完成①的模板是β链,A不符合题意;
B、②表示翻译过程,原核生物的翻译场所是核糖体,B不符合题意;
C、mRNA上相邻的三个碱基构成一个密码子,决定一个氨基酸,由图可知,缬氨酸对应的密码子是GUU,C符合题意;
D、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、在真核生物中,转录在细胞核中进行,而翻译在细胞质中进行;在原核生物中,转录和翻译的场所是细胞质且同时进行。
2、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基叫作一个密码子。
3、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,而核糖核苷酸由含氮碱基(A、G、C、U)、核糖和磷酸基团三部分构成。
5.(2023·成都模拟)抑制性tRNA能识别过早出现的终止密码子,并将携带的相应氨基酸连接到正在合成的肽链中,进而合成完整的功能性蛋白。下列叙述错误的是(  )
A.终止密码子的过早出现可能是基因突变产生的结果
B.抑制性tRNA的反密码子能与终止密码子互补配对
C.抑制性tRNA在基因转录过程对基因表达进行修正
D.利用抑制性tRNA可以治疗某些类型的人类遗传病
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因突变导致基因的碱基序列发生改变 ,转录合成的mRNA上的碱基序列也发生改变,可能导致mRNA上提前出现终止密码,因此基因突变可能会导致终止密码子的提前出现,A正确;
B、抑制性tRNA能识别过早出现的终止密码子,并将携带的相应氨基酸连接到正在合成的肽链中,说明抑制性tRNA的反密码子能与终止密码子互补配对,B正确;
C、tRNA在翻译过程中,识别并转运氨基酸,因此抑制性tRNA在基因翻译过程对基因表达进行修正,C错误;
D、基因突变导致终止密码子提前,进而翻译合成的蛋白质功能不全,而抑制性tRNA可以修正此带来的功能性丧失,治疗相关疾病,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因表达过程包含转录和翻译:
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、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。
6.(2023高三下·辽宁模拟)如图为某种生物细胞内多肽合成的局部示意图。下列相关叙述错误的是(  )
A.RNA聚合酶既能使氢键断裂,也能催化磷酸二酯键的形成
B.图示显示转录和翻译同时进行,在人体细胞内也可存在该现象
C.RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,即2条DNA单链,1条RNA单链
D.DNA转录时mRNA链的延伸方向与核糖体沿mRNA移动的方向均为3′→5′
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA聚合酶在转录过程中将DNA双链解开,即使氢键断裂,同时其催化核糖核苷酸之间的连接,即促进磷酸二酯键的形成,A正确;
B、图示为转录和翻译同时进行的过程,主要发生在原核生物细胞(无核膜分隔)中,在人体细胞内的线粒体(有DNA,RNA核糖体)中也可发生类似的生理过程,B正确;
C、具有RNA聚合酶的地方发生着转录过程,RNA聚合酶具有解开DNA双链的作用,同时以其中一条链为模板转录合成一条RNA单链,即RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,C正确;
D、DNA转录时mRNA链的延伸方向与核糖体沿RNA移动的方向相同,均为5′→3′,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)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)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)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
7.(2023·浙江模拟)大肠杆菌在乳糖诱导下使控制乳糖水解酶的基因(其编码链上的3个碱基是5’-AGT-3’)表达,从而将乳糖水解,可为大肠杆菌的生命活动供能。下列叙述正确的是(  )
A.其转录出的RNA经剪切成为成熟的mRNA
B.翻译时核糖体在mRNA上由3’移向5’
C.对应的tRNA上的反密码子的3个碱基是3’-UCA-5’
D.经乳糖水解酶催化产生的单糖,进一步在细胞溶胶和线粒体内氧化分解生成ATP供能
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、原核生物转录出的RNA不需要经过剪切等加工过程,直接可以翻译,A错误;
B、翻译时核糖体在mRNA上由5'移向3',B错误;
C、控制乳糖水解酶的基因编码链上3个碱基是5’-AGT-3’,所以转录的mRNA上的密码子是5’-AGU-3’,则tRNA上的反密码子是3’-UCA-5’,C正确;
D、经乳糖水解酶催化产生的单糖是葡萄糖和半乳糖,大肠杆菌没有线粒体,只能在细胞质中将其分解,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、遗传信息的转录 (1)转录的定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 (5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶(6)信息传递方向: DNA→信使RNA (7)转录的产物: 信使RNA。
2、遗传信息的翻译:(1)遗传信息流动: mRNA—蛋白质(2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。(3)翻译的场所:细胞质的核糖体上; (4)翻译的模板:mRNA;(5)翻译的原料:21种氨基酸; (6)运载工具:tRNA(7)翻译的产物:多肽链(蛋白质);时间:只要有蛋白质合成就有转录和翻译。
3、原核生物的转录、翻译同时同地进行,边转录边翻译;真核生物的转录在细胞核中,翻译在细胞质中,先转录后翻译。
8.(2023·辽宁模拟)正常情况下﹒下列有关细胞内RNA的叙述,正确的是(  )
A.细胞内的RNA大部分位于细胞核中,少数在线粒体和叶绿体中
B.RNA具有储存遗传信息、运输、参与组成细胞结构等功能,但无催化功能
C.RNA片段彻底水解后得到的碱基中嘌呤的数量和嘧啶的数量相等
D.翻译过程至少需要3种RNA参与
【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、细胞内的RNA大部分位于细胞质中,且主要在线粒体和叶绿体中,A错误;
B、细胞中的mRNA具有传递遗传信息的作用;tRNA具有运输氨基酸的作用;某些酶的本质为RNA,具有催化化学反应的作用,B错误;
C、RNA片段通常为单链结构,其彻底水解后得到的碱基中嘌呤的数量和嘧啶的数量未必相等,C错误;
D、翻译过程至少需要3种RNA参与,分别需要mRNA作为翻译的模板,tRNA作为运输氨基酸的工具,核糖体作为翻译的模板,其中核糖体的组成成分中有rRNA,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、RNA是核糖核酸的简称,主要分布于细胞质中,主要包括mRNA、tRNA、rRNA;RNA具有多种功能,如催化、运输氨基酸,作为翻译的模板、构成核糖体等,也可以作为某些病毒的遗传物质。
2、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。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。
9.(2023·浙江模拟)遗传信息的翻译过程包括起始、延伸和终止。在延伸过程中,偶尔会出现核糖体一次移动的不是三个碱基的“距离”,而是两个或者四个碱基的“距离”,此现象称为“核糖体移框”。下列关于该现象的推断,错误的是(  )
A.移框属于基因翻译水平的调控,基因的结构未发生改变
B.可能导致mRNA上的起始密码子的位置发生改变
C.可能导致mRNA上的终止密码子提前或者延后出现
D.可能导致翻译出的多肽链的氨基酸顺序发生改变
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、“核糖体移框”在翻译过程中出现,故属于基因翻译水平的调控,也不影响基因的结构,A正确;
B、 “核糖体移框”发生在延伸过程中,作为模板的mRNA中的碱基序列不会发生改变,故起始密码子的位置不会发生变化,B错误;
C、 由于核糖体移动的距离有变化,则可能会导致mRNA上提前或者延后出现终止密码子,C正确;
D、由于核糖体移动的距离有变化,从而导致肽链相应位置上的氨基酸的种类发生改变,即氨基酸的顺序发生改变,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、关于转录,考生可以从以下几方面把握:
(1)转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(2)转录的主要场所:细胞核。
(3)转录的条件:模板:DNA分子的一条链;转录的原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与“A”配对,不含“T”);与转录有关的酶:RNA聚合酶;能量:ATP。
(4)转录的产物:mRNA、tRNA、rRNA。
2、关于tRNA,考生可以从以下几方面把握:
(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只能携带一种氨基酸,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。
三、提高
10.(2023·天津市模拟)研究人员在线虫细胞中发现了一种只由21个核苷酸组成的 RNA,命名为lin4。lin4本身不能指导蛋白质的合成,但是可以通过碱基互补配对与M基因转录出的mRNA 结合,抑制M蛋白的合成。下列相关说法错误的是(  )
A.lin4与M基因的mRNA可形成氢键
B.翻译过程中 tRNA 可读取 mRNA 上的全部碱基
C.lin4通过抑制M基因的翻译过程抑制M蛋白的产生
D.若编码lin4的基因发生突变,则细胞中M蛋白的含量可能会上升
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、lin4能与M基因转录出的mRNA结合,说明二者存在碱基互补配对序列,可形成氢键,A正确;
B、翻译过程中 tRNA 可读取 mRNA 上的碱基,但不是全部碱基,因为终止密码子不能被翻译成氨基酸,不与 tRNA配对,B错误;
C、lin4通过抑制M基因的翻译过程,进而抑制M蛋白的合成,C正确;
D、若lin4的基因发生突变,可能会导致该基因与M基因转录出的mRNA不能结合,减少对M蛋白合成的抑制作用,M蛋白的含量可能上升,D正确。
故答案为:B。
【分析】通过碱基互补配对的核苷酸链之间会形成氢键,lin4能与M基因转录出的mRNA结合,抑制M蛋白的合成,说明二者存在能碱基互补配对序列,通过影响M基因的翻译的过程抑制M蛋白的合成。
11.(2023·深圳模拟)下表是两种抗菌药物的作用机制,红霉素和利福平这两种药物直接影响的过程分别是(  )
抗菌药物 抗菌机制
红霉素 能与核糖体结合,抑制其功能
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性
A.DNA复制和转录 B.翻译和DNA复制
C.翻译和转录 D.逆转录和翻译
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由表格可知,红霉素与核糖体结合,组织了蛋白质的翻译过程;利福平通过抑制RNA聚合酶的活性,即抑制了转录过程;
综上所述,A、B、D错误;C正确;
故答案为:C
【分析】DNA复制、转录和翻译的对比:
  复制 转录 翻译
时间 细胞分裂前的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体
模板 DNA的两条链 DNA中的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
能量 细胞提供的能量 细胞提供的能量 细胞提供的能量
酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 翻译相关的多种酶
产物 两个双链DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 多肽(蛋白质)
特点 半保留复制,边解旋边复制 仅解旋需要转录的基因 原核生物可以边转录边翻译;一个mRNA上结合多个核糖体提高翻译效率
意义 使遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性 表达遗传信息,是生物表现出各种性状
12.(2023·枣庄模拟)已知某段肽链为“一甲硫氨酸一组氨酸一色氨酸一”,下图表示决定该段肽链的密码子和反密码子的配对情况。密码子和反密码子配对的“摆动假说”认为,反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动,如当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤(Ⅰ)时,密码子上对应的碱基可能是U,C或A。下列说法错误的是(  )
A.决定该段肽链中色氨酸的基因模板链的碱基顺序是5'—CCA—3'
B.根据摆动假说,反密码子的种类应少于62种
C.携带组氨酸的tRNA上的反密码子不可能是3'—GUI—5'
D.密码子和反密码子的碱基互补配对发生在核糖体
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、翻译是核糖体沿mRNA从5'向3'方向移动,因此色氨酸的密码子为5'-UGG-3',基因模板链3'-ACC-5',即基因模板链的碱基顺序是5'-CCA-3',A正确;
B、根据摆动假说,在密码子与反密码子的配对中,反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动,可以“摆动”,因而使某些tRNA的反密码子可以识别1个以上的密码子,因此反密码子的种类应少于62种,B正确;
C、据图可知,组氨酸的密码子为5'-CAC-3',当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤(Ⅰ)时,密码子上对应的碱基可能是U,C或A,因此携带组氨酸的tRNA上的反密码子可能是3'—GUI—5',C错误;
D、翻译的场所是核糖体,故密码子与反密码子的碱基配对发生在核糖体上,D正确。
故答案为:C。
【分析】转录与翻译的比较:
  转录 翻译
时间 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 核糖体
模板 DNA中的一条链 mRNA
原料 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
能量 细胞提供的能量 洗标提供的能量
酶 RNA聚合酶等 翻译相关的多种酶
产物 mRNA、tRNA、rRNA 多肽、蛋白质
特点 仅解旋需要转录的基因 原核生物可以边转录边翻译;一个mRNA上结合多个核糖体提供翻译效率
方向 新链从5'端向3'端延伸 从mRNA的5'端向3'端延伸
意义 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
13.(2023·沈阳模拟)在雌性哺乳动物体细胞核中,除一条X染色体外,另一条X染色体常浓缩成染色较深的染色质体,即“巴氏小体”。研究表明,在胚胎发育早期,X染色体上许多基因的启动子发生甲基化,但Xist基因未发生甲基化并强烈表达产生非编码XistRNA,生成的Xist RNA“招募”了许多能使相关基因表达“沉默”的蛋白质,包裹了该条X染色体,使其失活形成了巴氏小体。下列相关叙述错误的是(  )
A.可通过显微镜观察细胞中是否存在巴氏小体鉴别胚胎性别
B.巴氏小体上的基因发生了甲基化,但基因的碱基序列不变
C.生成Xist RNA的过程中,RNA聚合酶与Xist基因的启动子结合
D.X染色体上的Xist基因表达出的相关“沉默"蛋白使X染色体失活
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;表观遗传
【解析】【解答】A、分析题意可知,巴氏小体出现在雌性哺乳动物体细胞核中,是一条浓缩的染色较深的染色质体,故可通过显微镜观察细胞中是否存在巴氏小体鉴别胚胎性别,A正确;
B、基因的甲基化是表观遗传的一种,表观遗传基因的碱基序列不变,B正确;
C、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,生成Xist RNA的过程中,RNA聚合酶与Xist基因的启动子结合,导致该基因不能正常转录,C正确;
D、分析题意可知,Xist基因未发生甲基化并强烈表达产生非编码XistRNA,生成的Xist RNA“招募”了许多能使相关基因表达“沉默”的蛋白质,最终导致巴氏小体形成,而非Xist基因表达出的相关“沉默"蛋白使X染色体失活,D错误。
故答案为:D。
【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,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
14.(2023·杭州模拟)研究人员在分离大肠杆菌的多聚核糖体时,发现核糖体与DNA及一些蛋白质复合物耦连在一起,形成复合结构,其组成如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连
B.大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行
C.在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b
D.启动子和终止子决定了翻译的开始和终止
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知:核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连,A正确;
B、图中转录形成的mRNA没有与质粒DNA的模板链分离,就有多个核糖体与mRNA结合,说明大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行,B正确;
C、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,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此分析图示可知:在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b,C正确;
D、启动子的作用是驱动基因转录出mRNA,终止子起到终止转录的作用,起始密码子和终止密码子决定了翻译的开始和终止,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)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)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)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
15.(2023·浙江模拟)如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述正确的是(  )
A.进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
B.图中酶的作用具有专一性,都参与磷酸二酯键的形成或断裂
C.过程③确保少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质
D.复制、转录、翻译时都是沿着模板链3'→5'方向进行
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示可知,①表示的生理过程是DNA复制,环状DNA在真核细胞中存在于线粒体、叶绿体中,不在细胞核,A错误;
B、图中酶的作用具有专一性,酶B和酶C不参与磷酸二酯键的形成或断裂,B错误;
C、由图可知,过程③是翻译,由于一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,故少量mRNA分子可迅速合成出大量蛋白质,C正确;
D、翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、据图分析,表示DNA复制、转录和翻译同时进行,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶,酶C表示RNA聚合酶;过程①表示DNA复制,过程②表示转录,过程③表示翻译。
2、DNA复制在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
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来转运氨基酸。
16.(2023·深圳模拟)细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合。下列叙述正确的是(  )
A.SD序列很可能与转录过程的起始有关
B.SD序列突变以后产生的多肽链会变长
C.mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子
D.一条mRNA结合多个核糖体就表明有多个SD序列
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、SD碱基序列可使翻译能准确从起始密码子开始,推测SD序列很可能与翻译过程的起始有关,A错误;
B、SD碱基序列与翻译过程的起始有关,SD序列突变后,不会启动翻译过程,因此不会产生肽链,B错误;
C、由题意“细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合”可知,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列的可以作为起始密码子,因此mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子,C正确;
D、一条mRNA结合多个核糖体,多个核糖体可能是从一个位点结合的,并不能表明一条mRNA上有多个SD序列,D错误。
故答案为:C。
【分析】 1、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、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。
17.(2023·浙江模拟)控制DNA甲基化转移酶(Dnmt)合成的基因内部碱基组成及其表达过程中的对应关系如图所示。图中数字的单位为千碱基对(kb),基因长度共8kb,已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间相对应的区域会被切除,而成为成熟的mRNA。下列叙述正确的是(  )
A.起始密码子对应位点是RNA聚合酶识别和结合的位点
B.成熟的mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成
C.由该基因控制合成的Dnmt由300个氨基酸脱水缩合形成
D.控制Dnmt合成的基因彻底水解的产物最多有四种
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中转录的起点,即启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,起始密码子位于信使RNA上,A错误;
B、翻译时,成熟的mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条相同肽链的合成,从而加快蛋白质合成的速度,B正确;
C、该基因参与控制蛋白质合成的碱基数目为2.0-1.7+5.8-5.2=0.9kb,根据基因中碱基数目∶由该基因转录的mRNA中碱基的数目∶控制合成的多肽链中氨基酸的数目=6∶3∶1,可推测控制合成的Dnmt由900÷3-1=299个氨基酸脱水缩合形成,C错误;
D、基因彻底水解产物最多有6种(脱氧核糖、磷酸和4种碱基),D错误。
故答案为:B。
【分析】转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
18.(2023·舟山模拟)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体亚基的合成、组装及运输过程示意图。在核糖体中,rRNA是起主要作用的结构成分,是结构和功能核心,如其具有肽酰转移酶的活性。下列有关分析错误的是(  )
A.由图可知,核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
B.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
C.rRNA是rDNA和核仁外DNA的表达产物
D.核糖体亚基为mRNA提供了结合部位
【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析图解:图中在核仁中转录形成rRNA,然后形成的rRNA与进入细胞核的蛋白质结合分别形成大亚基和小亚基,再通过核孔进入细胞质,大亚基和小亚基结合再形成核糖体。
A、蛋白质合成的场所是核糖体,核糖体蛋白合成的场所也是核糖体,rRNA合成的主要场所是核仁,A错误;
B、据图知,位于核仁中的rDNA经过转录形成了rRNA前体物质,核糖体蛋白从核孔进入细胞核后,和rRNA前体结合,一部分生成了核糖体小亚基,另一部分和核仁外DNA转录形成的5S rRNA结合生成核糖体大亚基,都从核孔进入细胞质,B正确;
C、rRNA是rDNA的表达产物,核仁外DNA的表达产物是5S rRNA,故rDNA和核仁外DNA的表达产物都是rRNA,C正确;
D、翻译时,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、RNA的组成、结构与功能
2、归纳细胞核的结构及相应功能
名称 特点 功能
核膜和核孔 ①核膜是双层膜,外膜与内质网相连,且有核糖体附着;
②在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建;
③核膜和核孔对物质的进出都具有选择性 ①化学反应的场所,核膜上有酶附着,利于多种化学反应的进行;
②选择性地控制物质出入细胞核,其中大分子物质通过核孔出入细胞核
核仁 ①折光性强,易与其他结构区分;
②在有丝分裂中周期性地消失和重现 参与某种RNA的合成及核糖体的形成
染色质 染色体=染色质=DNA+蛋白质 遗传物质的主要载体
四、培优
19.(2023高三下·湖南模拟)人类的基因包含外显子和内含子,外显子是基因中在mRNA剪切后保留的片段,内含子为基因中在mRNA剪切时切除的部分。脊髓性肌肉萎缩症(SMA)致病机理如图所示。正常人的SMN1基因可表达全长度的SMN1蛋白,其表达量足以维持运动神经元的正常功能,而SMA患者中SMN1基因的第7外显子突变,导致机体只能产生10%的全长度SMN2蛋白,但数量太少无法让运动神经元存活,从而导致肌肉萎缩和功能障碍。下列叙述正确的是(  )
A.RNA聚合酶在过程①中可破坏氢键,也可催化化学键形成
B.SMN基因上碱基对的数量是其mRNA碱基数量的三倍
C.过程②在进行时,每种tRNA可携带一种或多种氨基酸
D.对SMN2基因突变处外显子进行诱变处理可治疗SMA
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是转录,该过程中RNA聚合酶会破坏基因的氢键而使DNA解开单链,然后会以基因的一条链为模板,将单个的核糖核苷酸连接成mRNA链,此过程会形成磷酸二酯键,A正确;
B、由图可知,形成mRNA是将基因的外显子转录出的RNA片段连接起来的,在此过程会剪切掉内含子,基因外显子上1个碱基对对应mRNA上1个碱基,因而SMN基因上碱基对的数量比mRNA上碱基数量的一倍要多一些,无法确定其具体的倍数,B错误;
C、程②是翻译,在该过程中,tRNA会携带氨基酸进入核糖体,而每种tRNA只能携带一种氨基酸,C错误;
D、SMN2基因突变处外显子进行诱变处理会导致基因发生突变,而基因突变是随机的,不一定能将突变部位错误的碱基修改成正确的碱基,因而也不一定能获得正常数量的全长度的SMN2蛋白,所以不一定能达到治疗SMA的病情,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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:
①解旋:打开氢键,双链解开,暴露碱基;
②配对:原则——碱基互补配对原则(A-U、T-A、G-C、C-G);模板——解开的DNA的一条链;原料——四种核糖核苷酸;
③连接:利用RNA聚合酶形成一个RNA;
④释放:合成的RNA从DNA链上释放,DNA双链恢复.
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:
①起始:mRNA与核糖体结合;
②运输:tRNA携带氨基酸置于特定位置;
③延伸:核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子,由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上;
④停止:当核糖体读取到mRNA上的终止密码子时,合成终止;
⑤脱离:肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离.
20.(2023·浙江模拟)如图为真核细胞的基因转录形成成熟mRNA的示意图。剪接体(由一些蛋白质和小型RNA构成)内部的小型RNA可分别结合前体RNA的相应位点,最终可切除前体RNA上内含子转录的片段并使之快速水解,外显子则相互连接形成成熟mRNA,如图所示(注:RNA与DNA对应的片段都称为外显子与内含子序列)。下列说法错误的是(  )
A.图中形成成熟mRNA的过程中剪接体能降低反应的活化能
B.剪接体内部小型RNA的碱基序列一定相同
C.外显子区域连接的过程中形成了磷酸二酯键
D.图示RNA剪接机制有利于翻译过程的正常进行
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、据图可知,剪接体可以切除内含子并使之快速水解,说明其具有催化功能,能降低反应的活化能,A正确;
B、剪接体内部的小型RNA可结合前体RNA的不同片段,说明小型RNA的碱基序列很可能不同,B错误;
C、RNA的单体为核糖核苷酸,相邻的核糖核苷酸以及同一个核苷酸的核糖和磷酸之间形成了磷酸二酯键,C正确;
D、内含子不编码氨基酸序列,若不剪切去除,可能会影响翻译过程的正常进行,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
21.(2023·淮北模拟)鸡输卵管细胞中卵清蛋白基因的编码区中有表达序列(外显子)和非表达序列(内含子),卵清蛋白基因完成转录后,外显子在 mRNA 中有对应序列而内含子在 mRNA中无对应序列。下图为鸡卵清蛋白对应的 mRNA 与卵清蛋白基因杂交的结果,图中3'和5'表示 mRNA 的方向,A~G表示未与mRNA 配对的 DNA序列,1~8表示能与 mRNA 配对的 DNA 序列。下列叙述正确的是(  )
A.图中 A~G表示卵清蛋白基因中的外显子,1~8 表示卵清蛋白基因中的内含子
B.图中甲端为 DNA转录模板链的5'端,图中DNA与mRNA杂交区形成碱基对
C.据图推测卵清蛋白中氨基酸数目应小于卵清蛋白基因中碱基对数目的1/3
D.从鸡肝细胞中提取的 mRNA 也能与卵清蛋白基因发生上述杂交结果
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、A~G表示未与mRNA 配对的 DNA序列,故A~G表示卵清蛋白基因中的内含子,1~8表示能与 mRNA 配对的 DNA 序列,故1~8表示卵清蛋白基因中的外显子,A错误;
B、图中3'(位于乙端)和5'(位于甲端)表示 mRNA 的方向,mRNA与DNA转录模板链的碱基互补,故图中甲端为DNA转录模板链的3′端,B错误;
C、由于卵清蛋白基因中有相当部分序列不编码蛋白质,在转录后被切除,因此蛋白质中氨基酸个数少于基因中碱基对的1/3,C正确;
D、鸡肝细胞中存在卵清蛋白基因,但不表达,转录形成的mRNA中不会有相应的mRNA,故从鸡肝细胞中提取的 mRNA 也能与卵清蛋白基不会发生上述杂交结果,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
2、真核生物的基因结构是由编码区和非编码区构成的,编码区又由外显子和内含子构成。真核生物细胞基因中编码区能编码蛋白质的序列被不能编码蛋白质的序列分隔开。能编码蛋白质的序列叫外显子,不能编码蛋白质的序列叫内含子。在控制蛋白质合成时,外显子和内含子同时转录,形成初级转录物,初级转录物在细胞核内进行加工,即将内含子转录部分剪切,将外显子转录部分拼接,形成成熟的信使RNA,信使RNA离开细胞核,进入细胞质内与核糖体结合,进行翻译,合成蛋白质。
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2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第5题
一、原题
1.(2023·全国乙卷)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲-tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是(  )
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤
二、基础
2.(2023·浙江模拟)下图是关于真核生物中遗传信息表达的过程,a是DNA,b、c、e是RNA,d是多肽。下列叙述正确的是(  )
A.图中①过程只能在细胞核中进行
B.图中进行②过程需要e的参与
C.进行①和②过程都需要RNA聚合酶
D.图中核糖体移动方向是从右往左
3.(2023·葫芦岛模拟)几个基因共用一段DNA序列的情况,称为基因重叠。基因重叠现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是(  )
A.重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息
B.重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等
C.基因A、B的转录是各自独立进行的
D.重叠基因在基因A、B中指导合成的氨基酸序列完全相同
4.(2023·广西模拟)下图为某生物细胞中基因X的表达过程(AUG为起始密码子且编码甲硫氨酸),下列相关叙述正确的是(  )
A.完成过程①的模板是α链
B.若此生物为原核生物,②过程可在细胞质基质中进行
C.缬氨酸的密码子是GUU
D.图中mRNA的基本组成单位是A、G、C、U四种碱基
5.(2023·成都模拟)抑制性tRNA能识别过早出现的终止密码子,并将携带的相应氨基酸连接到正在合成的肽链中,进而合成完整的功能性蛋白。下列叙述错误的是(  )
A.终止密码子的过早出现可能是基因突变产生的结果
B.抑制性tRNA的反密码子能与终止密码子互补配对
C.抑制性tRNA在基因转录过程对基因表达进行修正
D.利用抑制性tRNA可以治疗某些类型的人类遗传病
6.(2023高三下·辽宁模拟)如图为某种生物细胞内多肽合成的局部示意图。下列相关叙述错误的是(  )
A.RNA聚合酶既能使氢键断裂,也能催化磷酸二酯键的形成
B.图示显示转录和翻译同时进行,在人体细胞内也可存在该现象
C.RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,即2条DNA单链,1条RNA单链
D.DNA转录时mRNA链的延伸方向与核糖体沿mRNA移动的方向均为3′→5′
7.(2023·浙江模拟)大肠杆菌在乳糖诱导下使控制乳糖水解酶的基因(其编码链上的3个碱基是5’-AGT-3’)表达,从而将乳糖水解,可为大肠杆菌的生命活动供能。下列叙述正确的是(  )
A.其转录出的RNA经剪切成为成熟的mRNA
B.翻译时核糖体在mRNA上由3’移向5’
C.对应的tRNA上的反密码子的3个碱基是3’-UCA-5’
D.经乳糖水解酶催化产生的单糖,进一步在细胞溶胶和线粒体内氧化分解生成ATP供能
8.(2023·辽宁模拟)正常情况下﹒下列有关细胞内RNA的叙述,正确的是(  )
A.细胞内的RNA大部分位于细胞核中,少数在线粒体和叶绿体中
B.RNA具有储存遗传信息、运输、参与组成细胞结构等功能,但无催化功能
C.RNA片段彻底水解后得到的碱基中嘌呤的数量和嘧啶的数量相等
D.翻译过程至少需要3种RNA参与
9.(2023·浙江模拟)遗传信息的翻译过程包括起始、延伸和终止。在延伸过程中,偶尔会出现核糖体一次移动的不是三个碱基的“距离”,而是两个或者四个碱基的“距离”,此现象称为“核糖体移框”。下列关于该现象的推断,错误的是(  )
A.移框属于基因翻译水平的调控,基因的结构未发生改变
B.可能导致mRNA上的起始密码子的位置发生改变
C.可能导致mRNA上的终止密码子提前或者延后出现
D.可能导致翻译出的多肽链的氨基酸顺序发生改变
三、提高
10.(2023·天津市模拟)研究人员在线虫细胞中发现了一种只由21个核苷酸组成的 RNA,命名为lin4。lin4本身不能指导蛋白质的合成,但是可以通过碱基互补配对与M基因转录出的mRNA 结合,抑制M蛋白的合成。下列相关说法错误的是(  )
A.lin4与M基因的mRNA可形成氢键
B.翻译过程中 tRNA 可读取 mRNA 上的全部碱基
C.lin4通过抑制M基因的翻译过程抑制M蛋白的产生
D.若编码lin4的基因发生突变,则细胞中M蛋白的含量可能会上升
11.(2023·深圳模拟)下表是两种抗菌药物的作用机制,红霉素和利福平这两种药物直接影响的过程分别是(  )
抗菌药物 抗菌机制
红霉素 能与核糖体结合,抑制其功能
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性
A.DNA复制和转录 B.翻译和DNA复制
C.翻译和转录 D.逆转录和翻译
12.(2023·枣庄模拟)已知某段肽链为“一甲硫氨酸一组氨酸一色氨酸一”,下图表示决定该段肽链的密码子和反密码子的配对情况。密码子和反密码子配对的“摆动假说”认为,反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动,如当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤(Ⅰ)时,密码子上对应的碱基可能是U,C或A。下列说法错误的是(  )
A.决定该段肽链中色氨酸的基因模板链的碱基顺序是5'—CCA—3'
B.根据摆动假说,反密码子的种类应少于62种
C.携带组氨酸的tRNA上的反密码子不可能是3'—GUI—5'
D.密码子和反密码子的碱基互补配对发生在核糖体
13.(2023·沈阳模拟)在雌性哺乳动物体细胞核中,除一条X染色体外,另一条X染色体常浓缩成染色较深的染色质体,即“巴氏小体”。研究表明,在胚胎发育早期,X染色体上许多基因的启动子发生甲基化,但Xist基因未发生甲基化并强烈表达产生非编码XistRNA,生成的Xist RNA“招募”了许多能使相关基因表达“沉默”的蛋白质,包裹了该条X染色体,使其失活形成了巴氏小体。下列相关叙述错误的是(  )
A.可通过显微镜观察细胞中是否存在巴氏小体鉴别胚胎性别
B.巴氏小体上的基因发生了甲基化,但基因的碱基序列不变
C.生成Xist RNA的过程中,RNA聚合酶与Xist基因的启动子结合
D.X染色体上的Xist基因表达出的相关“沉默"蛋白使X染色体失活
14.(2023·杭州模拟)研究人员在分离大肠杆菌的多聚核糖体时,发现核糖体与DNA及一些蛋白质复合物耦连在一起,形成复合结构,其组成如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连
B.大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行
C.在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b
D.启动子和终止子决定了翻译的开始和终止
15.(2023·浙江模拟)如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述正确的是(  )
A.进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
B.图中酶的作用具有专一性,都参与磷酸二酯键的形成或断裂
C.过程③确保少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质
D.复制、转录、翻译时都是沿着模板链3'→5'方向进行
16.(2023·深圳模拟)细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合。下列叙述正确的是(  )
A.SD序列很可能与转录过程的起始有关
B.SD序列突变以后产生的多肽链会变长
C.mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子
D.一条mRNA结合多个核糖体就表明有多个SD序列
17.(2023·浙江模拟)控制DNA甲基化转移酶(Dnmt)合成的基因内部碱基组成及其表达过程中的对应关系如图所示。图中数字的单位为千碱基对(kb),基因长度共8kb,已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间相对应的区域会被切除,而成为成熟的mRNA。下列叙述正确的是(  )
A.起始密码子对应位点是RNA聚合酶识别和结合的位点
B.成熟的mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成
C.由该基因控制合成的Dnmt由300个氨基酸脱水缩合形成
D.控制Dnmt合成的基因彻底水解的产物最多有四种
18.(2023·舟山模拟)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体亚基的合成、组装及运输过程示意图。在核糖体中,rRNA是起主要作用的结构成分,是结构和功能核心,如其具有肽酰转移酶的活性。下列有关分析错误的是(  )
A.由图可知,核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
B.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
C.rRNA是rDNA和核仁外DNA的表达产物
D.核糖体亚基为mRNA提供了结合部位
四、培优
19.(2023高三下·湖南模拟)人类的基因包含外显子和内含子,外显子是基因中在mRNA剪切后保留的片段,内含子为基因中在mRNA剪切时切除的部分。脊髓性肌肉萎缩症(SMA)致病机理如图所示。正常人的SMN1基因可表达全长度的SMN1蛋白,其表达量足以维持运动神经元的正常功能,而SMA患者中SMN1基因的第7外显子突变,导致机体只能产生10%的全长度SMN2蛋白,但数量太少无法让运动神经元存活,从而导致肌肉萎缩和功能障碍。下列叙述正确的是(  )
A.RNA聚合酶在过程①中可破坏氢键,也可催化化学键形成
B.SMN基因上碱基对的数量是其mRNA碱基数量的三倍
C.过程②在进行时,每种tRNA可携带一种或多种氨基酸
D.对SMN2基因突变处外显子进行诱变处理可治疗SMA
20.(2023·浙江模拟)如图为真核细胞的基因转录形成成熟mRNA的示意图。剪接体(由一些蛋白质和小型RNA构成)内部的小型RNA可分别结合前体RNA的相应位点,最终可切除前体RNA上内含子转录的片段并使之快速水解,外显子则相互连接形成成熟mRNA,如图所示(注:RNA与DNA对应的片段都称为外显子与内含子序列)。下列说法错误的是(  )
A.图中形成成熟mRNA的过程中剪接体能降低反应的活化能
B.剪接体内部小型RNA的碱基序列一定相同
C.外显子区域连接的过程中形成了磷酸二酯键
D.图示RNA剪接机制有利于翻译过程的正常进行
21.(2023·淮北模拟)鸡输卵管细胞中卵清蛋白基因的编码区中有表达序列(外显子)和非表达序列(内含子),卵清蛋白基因完成转录后,外显子在 mRNA 中有对应序列而内含子在 mRNA中无对应序列。下图为鸡卵清蛋白对应的 mRNA 与卵清蛋白基因杂交的结果,图中3'和5'表示 mRNA 的方向,A~G表示未与mRNA 配对的 DNA序列,1~8表示能与 mRNA 配对的 DNA 序列。下列叙述正确的是(  )
A.图中 A~G表示卵清蛋白基因中的外显子,1~8 表示卵清蛋白基因中的内含子
B.图中甲端为 DNA转录模板链的5'端,图中DNA与mRNA杂交区形成碱基对
C.据图推测卵清蛋白中氨基酸数目应小于卵清蛋白基因中碱基对数目的1/3
D.从鸡肝细胞中提取的 mRNA 也能与卵清蛋白基因发生上述杂交结果
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】甲这种氨基酸只存在于某些古细菌中,所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链,必须转入②甲。同时转运氨基酸甲的tRNA只能是tRNA甲,而大肠杆菌中没有tRNA甲,所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链,必须转入⑥tRNA甲的基因,可以让大肠杆菌转录出tRNA甲。要让甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲需要酶E的催化,而大肠杆菌中没有酶E,所以必须要给大肠杆菌转入⑤酶E的基因,让该基因在大肠杆菌细胞中表达,合成出酶E。至于①ATP、③RNA聚合酶,大肠杆菌中都有,不需要转入大肠杆菌细胞中。古菌的核糖体没有特异性,与大肠杆菌中的核糖体功能是相同的,所以不需要给大肠杆菌转入④古菌的核糖体。综上所述,若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则②⑤⑥必须转入大肠杆菌细胞内,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、转录:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
转录的条件:模板(DNA)、原料(四种核糖核苷酸)、能量(ATP)、酶(解旋酶和RNA聚合酶)。
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。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
翻译的条件:模板(mRNA)、原料(氨基酸)、能量(ATP)、酶、核糖体、tRNA。
2.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①是转录过程,在原核细胞中,该过程在细胞质基质中进行,A不符合题意;
B、②是翻译过程,e是转运RNA,翻译过程需要RNA携带氨基酸参与多肽链的合成,B符合题意;
C、①是转录过程,需要RNA聚合酶参与,而②是翻译过程,不需要RNA聚合酶参与,C不符合题意;
D、由图可知,携带氨基酸的转运RNA从核糖体右侧与mRNA结合参与多肽链的合成,则核糖体移动方向是从左往右,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析图解:①表示转录,②表示翻译,左侧转录形成mRNA,用于翻译形成多肽链,而右侧转录形成tRNA前体,再经过折叠形成成熟的tRNA,用于翻译过程中携带氨基酸参与多肽链的合成。核糖体是向着游离的携带氨基酸的tRNA一侧方向移动。
3.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因是一段有遗传功能的DNA片段,重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,A=T,G=C,重叠基因的嘌呤碱基(A+G)数与嘧啶碱基(T+C)数相等,B正确;
C、转录是以基因的一条链(模板链)为模板合成RNA的过程,基因A、B的模板链不同,转录是各自独立进行的,C正确;
D、重叠基因在基因A、B中可能模板链不同, 因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的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;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
3、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。
4.【答案】C
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①表示转录过程,根据碱基互补配对原则可知,完成①的模板是β链,A不符合题意;
B、②表示翻译过程,原核生物的翻译场所是核糖体,B不符合题意;
C、mRNA上相邻的三个碱基构成一个密码子,决定一个氨基酸,由图可知,缬氨酸对应的密码子是GUU,C符合题意;
D、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、在真核生物中,转录在细胞核中进行,而翻译在细胞质中进行;在原核生物中,转录和翻译的场所是细胞质且同时进行。
2、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基叫作一个密码子。
3、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,而核糖核苷酸由含氮碱基(A、G、C、U)、核糖和磷酸基团三部分构成。
5.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因突变导致基因的碱基序列发生改变 ,转录合成的mRNA上的碱基序列也发生改变,可能导致mRNA上提前出现终止密码,因此基因突变可能会导致终止密码子的提前出现,A正确;
B、抑制性tRNA能识别过早出现的终止密码子,并将携带的相应氨基酸连接到正在合成的肽链中,说明抑制性tRNA的反密码子能与终止密码子互补配对,B正确;
C、tRNA在翻译过程中,识别并转运氨基酸,因此抑制性tRNA在基因翻译过程对基因表达进行修正,C错误;
D、基因突变导致终止密码子提前,进而翻译合成的蛋白质功能不全,而抑制性tRNA可以修正此带来的功能性丧失,治疗相关疾病,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因表达过程包含转录和翻译:
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、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。
6.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA聚合酶在转录过程中将DNA双链解开,即使氢键断裂,同时其催化核糖核苷酸之间的连接,即促进磷酸二酯键的形成,A正确;
B、图示为转录和翻译同时进行的过程,主要发生在原核生物细胞(无核膜分隔)中,在人体细胞内的线粒体(有DNA,RNA核糖体)中也可发生类似的生理过程,B正确;
C、具有RNA聚合酶的地方发生着转录过程,RNA聚合酶具有解开DNA双链的作用,同时以其中一条链为模板转录合成一条RNA单链,即RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,C正确;
D、DNA转录时mRNA链的延伸方向与核糖体沿RNA移动的方向相同,均为5′→3′,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)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)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)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
7.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、原核生物转录出的RNA不需要经过剪切等加工过程,直接可以翻译,A错误;
B、翻译时核糖体在mRNA上由5'移向3',B错误;
C、控制乳糖水解酶的基因编码链上3个碱基是5’-AGT-3’,所以转录的mRNA上的密码子是5’-AGU-3’,则tRNA上的反密码子是3’-UCA-5’,C正确;
D、经乳糖水解酶催化产生的单糖是葡萄糖和半乳糖,大肠杆菌没有线粒体,只能在细胞质中将其分解,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、遗传信息的转录 (1)转录的定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 (5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶(6)信息传递方向: DNA→信使RNA (7)转录的产物: 信使RNA。
2、遗传信息的翻译:(1)遗传信息流动: mRNA—蛋白质(2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。(3)翻译的场所:细胞质的核糖体上; (4)翻译的模板:mRNA;(5)翻译的原料:21种氨基酸; (6)运载工具:tRNA(7)翻译的产物:多肽链(蛋白质);时间:只要有蛋白质合成就有转录和翻译。
3、原核生物的转录、翻译同时同地进行,边转录边翻译;真核生物的转录在细胞核中,翻译在细胞质中,先转录后翻译。
8.【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、细胞内的RNA大部分位于细胞质中,且主要在线粒体和叶绿体中,A错误;
B、细胞中的mRNA具有传递遗传信息的作用;tRNA具有运输氨基酸的作用;某些酶的本质为RNA,具有催化化学反应的作用,B错误;
C、RNA片段通常为单链结构,其彻底水解后得到的碱基中嘌呤的数量和嘧啶的数量未必相等,C错误;
D、翻译过程至少需要3种RNA参与,分别需要mRNA作为翻译的模板,tRNA作为运输氨基酸的工具,核糖体作为翻译的模板,其中核糖体的组成成分中有rRNA,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、RNA是核糖核酸的简称,主要分布于细胞质中,主要包括mRNA、tRNA、rRNA;RNA具有多种功能,如催化、运输氨基酸,作为翻译的模板、构成核糖体等,也可以作为某些病毒的遗传物质。
2、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。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。
9.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、“核糖体移框”在翻译过程中出现,故属于基因翻译水平的调控,也不影响基因的结构,A正确;
B、 “核糖体移框”发生在延伸过程中,作为模板的mRNA中的碱基序列不会发生改变,故起始密码子的位置不会发生变化,B错误;
C、 由于核糖体移动的距离有变化,则可能会导致mRNA上提前或者延后出现终止密码子,C正确;
D、由于核糖体移动的距离有变化,从而导致肽链相应位置上的氨基酸的种类发生改变,即氨基酸的顺序发生改变,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、关于转录,考生可以从以下几方面把握:
(1)转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(2)转录的主要场所:细胞核。
(3)转录的条件:模板:DNA分子的一条链;转录的原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与“A”配对,不含“T”);与转录有关的酶:RNA聚合酶;能量:ATP。
(4)转录的产物:mRNA、tRNA、rRNA。
2、关于tRNA,考生可以从以下几方面把握:
(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只能携带一种氨基酸,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。
10.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、lin4能与M基因转录出的mRNA结合,说明二者存在碱基互补配对序列,可形成氢键,A正确;
B、翻译过程中 tRNA 可读取 mRNA 上的碱基,但不是全部碱基,因为终止密码子不能被翻译成氨基酸,不与 tRNA配对,B错误;
C、lin4通过抑制M基因的翻译过程,进而抑制M蛋白的合成,C正确;
D、若lin4的基因发生突变,可能会导致该基因与M基因转录出的mRNA不能结合,减少对M蛋白合成的抑制作用,M蛋白的含量可能上升,D正确。
故答案为:B。
【分析】通过碱基互补配对的核苷酸链之间会形成氢键,lin4能与M基因转录出的mRNA结合,抑制M蛋白的合成,说明二者存在能碱基互补配对序列,通过影响M基因的翻译的过程抑制M蛋白的合成。
11.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由表格可知,红霉素与核糖体结合,组织了蛋白质的翻译过程;利福平通过抑制RNA聚合酶的活性,即抑制了转录过程;
综上所述,A、B、D错误;C正确;
故答案为:C
【分析】DNA复制、转录和翻译的对比:
  复制 转录 翻译
时间 细胞分裂前的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体
模板 DNA的两条链 DNA中的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
能量 细胞提供的能量 细胞提供的能量 细胞提供的能量
酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 翻译相关的多种酶
产物 两个双链DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 多肽(蛋白质)
特点 半保留复制,边解旋边复制 仅解旋需要转录的基因 原核生物可以边转录边翻译;一个mRNA上结合多个核糖体提高翻译效率
意义 使遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性 表达遗传信息,是生物表现出各种性状
12.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、翻译是核糖体沿mRNA从5'向3'方向移动,因此色氨酸的密码子为5'-UGG-3',基因模板链3'-ACC-5',即基因模板链的碱基顺序是5'-CCA-3',A正确;
B、根据摆动假说,在密码子与反密码子的配对中,反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动,可以“摆动”,因而使某些tRNA的反密码子可以识别1个以上的密码子,因此反密码子的种类应少于62种,B正确;
C、据图可知,组氨酸的密码子为5'-CAC-3',当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤(Ⅰ)时,密码子上对应的碱基可能是U,C或A,因此携带组氨酸的tRNA上的反密码子可能是3'—GUI—5',C错误;
D、翻译的场所是核糖体,故密码子与反密码子的碱基配对发生在核糖体上,D正确。
故答案为:C。
【分析】转录与翻译的比较:
  转录 翻译
时间 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 核糖体
模板 DNA中的一条链 mRNA
原料 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
能量 细胞提供的能量 洗标提供的能量
酶 RNA聚合酶等 翻译相关的多种酶
产物 mRNA、tRNA、rRNA 多肽、蛋白质
特点 仅解旋需要转录的基因 原核生物可以边转录边翻译;一个mRNA上结合多个核糖体提供翻译效率
方向 新链从5'端向3'端延伸 从mRNA的5'端向3'端延伸
意义 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
13.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;表观遗传
【解析】【解答】A、分析题意可知,巴氏小体出现在雌性哺乳动物体细胞核中,是一条浓缩的染色较深的染色质体,故可通过显微镜观察细胞中是否存在巴氏小体鉴别胚胎性别,A正确;
B、基因的甲基化是表观遗传的一种,表观遗传基因的碱基序列不变,B正确;
C、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,生成Xist RNA的过程中,RNA聚合酶与Xist基因的启动子结合,导致该基因不能正常转录,C正确;
D、分析题意可知,Xist基因未发生甲基化并强烈表达产生非编码XistRNA,生成的Xist RNA“招募”了许多能使相关基因表达“沉默”的蛋白质,最终导致巴氏小体形成,而非Xist基因表达出的相关“沉默"蛋白使X染色体失活,D错误。
故答案为:D。
【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,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
14.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知:核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连,A正确;
B、图中转录形成的mRNA没有与质粒DNA的模板链分离,就有多个核糖体与mRNA结合,说明大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行,B正确;
C、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,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此分析图示可知:在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b,C正确;
D、启动子的作用是驱动基因转录出mRNA,终止子起到终止转录的作用,起始密码子和终止密码子决定了翻译的开始和终止,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)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)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)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
15.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示可知,①表示的生理过程是DNA复制,环状DNA在真核细胞中存在于线粒体、叶绿体中,不在细胞核,A错误;
B、图中酶的作用具有专一性,酶B和酶C不参与磷酸二酯键的形成或断裂,B错误;
C、由图可知,过程③是翻译,由于一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,故少量mRNA分子可迅速合成出大量蛋白质,C正确;
D、翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、据图分析,表示DNA复制、转录和翻译同时进行,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶,酶C表示RNA聚合酶;过程①表示DNA复制,过程②表示转录,过程③表示翻译。
2、DNA复制在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
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来转运氨基酸。
16.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、SD碱基序列可使翻译能准确从起始密码子开始,推测SD序列很可能与翻译过程的起始有关,A错误;
B、SD碱基序列与翻译过程的起始有关,SD序列突变后,不会启动翻译过程,因此不会产生肽链,B错误;
C、由题意“细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合”可知,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列的可以作为起始密码子,因此mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子,C正确;
D、一条mRNA结合多个核糖体,多个核糖体可能是从一个位点结合的,并不能表明一条mRNA上有多个SD序列,D错误。
故答案为:C。
【分析】 1、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、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。
17.【答案】B
【知识点】DNA分子的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中转录的起点,即启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,起始密码子位于信使RNA上,A错误;
B、翻译时,成熟的mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条相同肽链的合成,从而加快蛋白质合成的速度,B正确;
C、该基因参与控制蛋白质合成的碱基数目为2.0-1.7+5.8-5.2=0.9kb,根据基因中碱基数目∶由该基因转录的mRNA中碱基的数目∶控制合成的多肽链中氨基酸的数目=6∶3∶1,可推测控制合成的Dnmt由900÷3-1=299个氨基酸脱水缩合形成,C错误;
D、基因彻底水解产物最多有6种(脱氧核糖、磷酸和4种碱基),D错误。
故答案为:B。
【分析】转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
18.【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析图解:图中在核仁中转录形成rRNA,然后形成的rRNA与进入细胞核的蛋白质结合分别形成大亚基和小亚基,再通过核孔进入细胞质,大亚基和小亚基结合再形成核糖体。
A、蛋白质合成的场所是核糖体,核糖体蛋白合成的场所也是核糖体,rRNA合成的主要场所是核仁,A错误;
B、据图知,位于核仁中的rDNA经过转录形成了rRNA前体物质,核糖体蛋白从核孔进入细胞核后,和rRNA前体结合,一部分生成了核糖体小亚基,另一部分和核仁外DNA转录形成的5S rRNA结合生成核糖体大亚基,都从核孔进入细胞质,B正确;
C、rRNA是rDNA的表达产物,核仁外DNA的表达产物是5S rRNA,故rDNA和核仁外DNA的表达产物都是rRNA,C正确;
D、翻译时,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、RNA的组成、结构与功能
2、归纳细胞核的结构及相应功能
名称 特点 功能
核膜和核孔 ①核膜是双层膜,外膜与内质网相连,且有核糖体附着;
②在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建;
③核膜和核孔对物质的进出都具有选择性 ①化学反应的场所,核膜上有酶附着,利于多种化学反应的进行;
②选择性地控制物质出入细胞核,其中大分子物质通过核孔出入细胞核
核仁 ①折光性强,易与其他结构区分;
②在有丝分裂中周期性地消失和重现 参与某种RNA的合成及核糖体的形成
染色质 染色体=染色质=DNA+蛋白质 遗传物质的主要载体
19.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是转录,该过程中RNA聚合酶会破坏基因的氢键而使DNA解开单链,然后会以基因的一条链为模板,将单个的核糖核苷酸连接成mRNA链,此过程会形成磷酸二酯键,A正确;
B、由图可知,形成mRNA是将基因的外显子转录出的RNA片段连接起来的,在此过程会剪切掉内含子,基因外显子上1个碱基对对应mRNA上1个碱基,因而SMN基因上碱基对的数量比mRNA上碱基数量的一倍要多一些,无法确定其具体的倍数,B错误;
C、程②是翻译,在该过程中,tRNA会携带氨基酸进入核糖体,而每种tRNA只能携带一种氨基酸,C错误;
D、SMN2基因突变处外显子进行诱变处理会导致基因发生突变,而基因突变是随机的,不一定能将突变部位错误的碱基修改成正确的碱基,因而也不一定能获得正常数量的全长度的SMN2蛋白,所以不一定能达到治疗SMA的病情,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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:
①解旋:打开氢键,双链解开,暴露碱基;
②配对:原则——碱基互补配对原则(A-U、T-A、G-C、C-G);模板——解开的DNA的一条链;原料——四种核糖核苷酸;
③连接:利用RNA聚合酶形成一个RNA;
④释放:合成的RNA从DNA链上释放,DNA双链恢复.
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:
①起始:mRNA与核糖体结合;
②运输:tRNA携带氨基酸置于特定位置;
③延伸:核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子,由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上;
④停止:当核糖体读取到mRNA上的终止密码子时,合成终止;
⑤脱离:肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离.
20.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、据图可知,剪接体可以切除内含子并使之快速水解,说明其具有催化功能,能降低反应的活化能,A正确;
B、剪接体内部的小型RNA可结合前体RNA的不同片段,说明小型RNA的碱基序列很可能不同,B错误;
C、RNA的单体为核糖核苷酸,相邻的核糖核苷酸以及同一个核苷酸的核糖和磷酸之间形成了磷酸二酯键,C正确;
D、内含子不编码氨基酸序列,若不剪切去除,可能会影响翻译过程的正常进行,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
21.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、A~G表示未与mRNA 配对的 DNA序列,故A~G表示卵清蛋白基因中的内含子,1~8表示能与 mRNA 配对的 DNA 序列,故1~8表示卵清蛋白基因中的外显子,A错误;
B、图中3'(位于乙端)和5'(位于甲端)表示 mRNA 的方向,mRNA与DNA转录模板链的碱基互补,故图中甲端为DNA转录模板链的3′端,B错误;
C、由于卵清蛋白基因中有相当部分序列不编码蛋白质,在转录后被切除,因此蛋白质中氨基酸个数少于基因中碱基对的1/3,C正确;
D、鸡肝细胞中存在卵清蛋白基因,但不表达,转录形成的mRNA中不会有相应的mRNA,故从鸡肝细胞中提取的 mRNA 也能与卵清蛋白基不会发生上述杂交结果,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
2、真核生物的基因结构是由编码区和非编码区构成的,编码区又由外显子和内含子构成。真核生物细胞基因中编码区能编码蛋白质的序列被不能编码蛋白质的序列分隔开。能编码蛋白质的序列叫外显子,不能编码蛋白质的序列叫内含子。在控制蛋白质合成时,外显子和内含子同时转录,形成初级转录物,初级转录物在细胞核内进行加工,即将内含子转录部分剪切,将外显子转录部分拼接,形成成熟的信使RNA,信使RNA离开细胞核,进入细胞质内与核糖体结合,进行翻译,合成蛋白质。
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