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必修二第四章 基因的表达
一、单选题
1.(2025·浙江·高考真题)多种多样的生物通过遗传信息控制性状,并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( )
A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸
2.(2025·山东·高考真题)关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A.三个过程均存在碱基互补配对现象
B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
3.(2025·安徽·高考真题)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述,正确的是( )
A.高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工
B.核糖体中有相应的酶,可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端
C.溶酶体内含有多种水解酶,仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D.叶绿体中的ATP合成酶,可将光能直接转化为ATP中的化学能
4.(2015·海南·高考真题)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )
A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上
B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上
C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上
D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上
5.(2025·河北·高考真题)M和N是同一染色体上两个基因的部分序列,其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是( )
编号 M的转录产物 编号 N的转录产物
① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-AGCUGU-3'
② 5'-UGUAGA-3' ④ 5'-ACAGCU-3'
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.(2024·福建·高考真题)人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A.5'-TTG-3' B.5'-ATT-3' C.5'-GTT-3' D.5'-TTA-3'
7.(2023·江苏·高考真题)翻译过程如图所示,其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是( )
A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D.碱基I与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性
8.(2023·海南·高考真题)噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。
下列有关叙述正确的是( )
A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,且重叠序列编码的氨基酸序列相同
9.(2023·山东·高考真题)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是( )
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
10.(2023·湖南·高考真题)南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是( )
A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B.帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D.雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
11.(2022·河北·高考真题)关于中心法则相关酶的叙述,错误的是( )
A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
12.(2022·湖南·高考真题)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
13.(2021·海南·高考真题)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是( )
A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B.该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
14.(2021·浙江·高考真题)某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是( )
A.+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
15.(2008·江苏·高考真题)下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中正确的是
A.图中表示4条多肽链正在合成
B.转录尚未结束,翻译即已开始
C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D.一个基因在短时间内不可能表达出多条多肽链
16.(2011·上海·高考真题)甲状腺的滤泡细胞分泌甲状腺素,C细胞分泌32肽的降钙素,下列表述正确的是( )
A.滤泡细胞和C细胞内含有不同的基因
B.控制降钙素合成的基因长度至少为192对碱基
C.在降钙素溶液中加入适量的双缩脲试剂,溶液呈橘红色
D.滤泡细胞和C细胞内RNA种类不同
17.(2014·江苏·高考真题)研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。 依据中心法则(下图),下列相关叙述错误的是
A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
C.通过④形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 DNA 上
D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
18.(2021·浙江·高考真题)下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
19.(2020·天津·高考真题)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大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是( )
A.上图所示过程可发生在有丝分裂中期
B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
20.(2024·吉林·高考真题)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
21.(2022·天津·高考真题)小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是( )
A.Avy基因的碱基序列保持不变
B.甲基化促进Avy基因的转录
C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D.甲基化修饰不可遗传
22.(24-25高一下·四川成都·期末)蛋白Y(甲基化读取蛋白)可识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①中,RNA聚合酶沿着DNA模板链的3′→5′移动,使DNA双链解开,并将游离的核糖核苷酸连接
B.过程②中,核糖体识别mRNA中的起始密码并与之结合,沿mRNA的5′→3′移动,该过程还需tRNA参与
C.图中的甲基化通过抑制转录过程调控基因表达,而蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制其表达
D.图中甲基化的碱基位于核糖核苷酸链上,若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
23.(2025·辽宁大连·二模)下列关于表观遗传的理解错误的是( )
A.基因的启动子区域被甲基化修饰不属于可遗传变异
B.香烟中某些化学物质会导致DNA甲基化水平升高
C.使抑癌基因沉默的表观遗传可能导致细胞发生癌变
D.同卵双胞胎性状上的微小差异可能与表观遗传有关
二、解答题
24.(2023·广东·高考真题)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题:
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是 。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
25.(17-18高一下·河北·阶段练习)如图为某生物体内与基因表达过程有关的示意图,图甲中①②代表物质。据图回答下列问题。
(1)图甲中②可作为翻译的模板,其代表的物质为 ,基本单位是 ,②中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基称为 。
(2)若一分子的①中含有300个碱基对,则转录形成的②中最多含有 个碱基。由②翻译成的蛋白质最多含有 个氨基酸(不考虑终止密码子)。
(3)图乙中核糖体移动方向是 (用图中字母及箭头表示),图中的三个核糖体合成的肽链是否相同? (填“是”或“否")。
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《必修二第四章 基因的表达》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A A C A D B B A
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C D A A B D B B D C
题号 21 22 23
答案 A C A
1.D
【分析】细胞生物中,既含有DNA,又含有RNA,DNA为遗传物质;病毒含有DNA或RNA,遗传物质为DNA或RNA。绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA,故一切生物的遗传物质为核酸。
【详解】A、S型肺炎链球菌是原核生物,其遗传物质主要分布于拟核。因此,S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代,A错误;
B、水稻、小麦和玉米三大粮食作物都是植物,都属于真核生物,真核生物的遗传物质是DNA,B错误;
C、基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程,伞藻通过复制传递遗传信息,而不是表达遗传信息,C错误;
D、烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA,其单体是脱氧核苷酸,DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸,D正确。
故选D。
2.C
【分析】DNA复制模板是DNA的两条链,原料是四种游离的脱氧核苷酸,产物是DNA;转录的模板是DNA的一条链,原料是四种游离的核糖核苷酸,产物是RNA;翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,产物是多肽。
【详解】A、DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则,因此都存在碱基互补配对现象,A正确;
B、翻译发生在细胞质基质中的核糖体上,豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核,B正确;
C、DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列,但翻译的产物是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,由于密码子具有简并性,因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列,C错误;
D、转录时需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶从模板链的3'→5',翻译时,核糖体从mRNA的5'→3',移动方向不同,D正确。
故选C。
3.A
【分析】一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。
【详解】A、高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”。从内质网运来的蛋白质(如分泌蛋白)进入高尔基体后,会经过一系列的修饰和加工,故推测高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工,A正确;
B、将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程,是由氨酰-tRNA合成酶催化的。这种酶存在于细胞质中,而不是在核糖体上,B错误;
C、溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,C错误;
D、在光合作用的光反应阶段,能量转换过程是:光能被叶绿体中的色素分子吸收后,首先转化为电能(高能电子),然后通过电子传递链转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。具体到ATP的合成,ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子(H+)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的,而不是直接利用光能。因此,光能向ATP中化学能的转化是间接的,不是直接的,D错误。
故选A。
4.A
【详解】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,因此密码子位于mRNA上;反密码子与密码子互补配对,位于tRNA上。
故选A。
【点睛】遗传信息、密码子与反密码子
遗传信息 密码子 反密码子
存在位置 在DNA上,是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 在mRNA上,是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 在tRNA上,是与密码子互补配对的3个碱基
作用 决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 与mRNA上3个碱基互补,以确定氨基酸在肽链上的位置
对应关系
5.C
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】基因转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,其中模板链的方向为3'--5',分析题图基因的转录方向可知,M基因以上面的链为模板,N基因以下面的链为模板,故M基因转录产物为5'-UGUAGA-3',N基因转录产物为5'-AGCUGU-3',②③正确,C正确。
故选C。
6.A
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸即为一个密码子。
【详解】分析题意:人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,说明该终止密码子这里原来是5'-CAA3',那么其对应的DNA模板链序列为5'-TTG-3',BCD错误,A正确。
故选A。
7.D
【分析】分析题干可知:反密码子与密码子的配对中,前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则,第三对有一定自由度,如密码子第三个碱基A、U、C都可以和反密码子第一个碱基次黄嘌呤(I)配对。
【详解】A、tRNA链存在空间折叠,局部双链之间通过碱基对相连,A错误;
B、反密码子为5'-CAU-3'的tRNA只能与密码子3'-GUA-5'配对,只能携带一种氨基酸,B错误;
C、mRNA中的终止密码子,核糖体读取到终止密码子时翻译结束,终止密码子没有相应的tRNA结合,C错误;
D、由题知,在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对,这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,提高了容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D正确。
故选D。
8.B
【分析】图示重叠基因的起始和终止位点不同,对应的氨基酸序列不同;DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸;DNA分子的两条链是反向平行的规则的双螺旋结构。
【详解】A、根据图示信息,D基因编码152个氨基酸,但D基因上包含终止密码子对应序列,故应包含459个碱基,A错误;
B、分析图示信息,E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列5′-GTACGC-3′,根据DNA分子两条链反向平行,其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′,B正确;
C、DNA的基本单位是脱氧核糖核酸,噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸,C错误;
D、E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,但重叠序列编码的氨基酸序列不相同,D错误。
故选B。
9.B
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此原核细胞能合成rRNA,A错误;
B、核糖体是蛋白质合成的场所,真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成,B正确;
C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子,C错误;
D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体,核DNA无法解旋,无法转录,D错误。
故选B。
10.A
【分析】糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质,ATP是直接能源物质。
【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素,A错误;
B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程,故都有水的产生,B正确;
C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达,故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化,C正确;
D、脂肪是良好的储能物质,雄帝企鹅孵蛋期间不进食,主要靠消耗体内脂肪以供能,D正确。
故选A。
11.C
【分析】中心法则包括DNA分子的复制、转录和翻译等过程,此外还包括RNA的复制和逆转录过程。
【详解】A、RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程,逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程,两个过程中均遵循碱基互补配对原则,且存在DNA-RNA之间的氢键形成,A正确;
B、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本质都是蛋白质,蛋白质是由核酸控制合成的,其合成场所是核糖体,B正确;
C、以单链DNA为模板转录合成多种RNA是转录过程,该过程不需要解旋酶,C错误;
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,从而起催化作用,在适宜条件下,酶在体内外均可发挥作用,如体外扩增DNA分子的PCR技术中可用到耐高温的DNA聚合酶,D正确。
故选C。
12.D
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录的条件:模板(DNA的一条链)、原料(核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量;翻译过程的条件:模板(mRNA)、原料(氨基酸)、酶、tRNA和能量。
【详解】A、一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链,以提高翻译效率,A正确;
B、细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子,与rRNA分子结合,二者组装成核糖体,B正确;
C、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上,导致蛋白质合成停止,核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡,C正确;
D、大肠杆菌为原核生物,没有核膜,转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合,开始翻译过程,D错误。
故选D。
13.A
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数为蛋白质。
【详解】A、根据题意可知:该酶的化学本质为蛋白质,蛋白质的空间结构由肽链中氨基酸的排列顺序决定,A错误;
B、根据题意可知:该酶的化学本质为蛋白质,合成蛋白质要经过转录和翻译过程,mRNA、tRNA和rRNA都参与了翻译过程,因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与,B正确;
C、“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解,肽键断裂,C正确;
D、氨基酸是蛋白质的基本单位,因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用,D正确。
故选A。
14.A
【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
2、题图分析:图示①、②过程表示RNA的自我复制过程,需要RNA聚合酶,其中①是以+RNA为模板合成-RNA的过程,②表示以-RNA为模板合成+RNA的过程。③④表示以+RNA为模板翻译出蛋白质的过程。
【详解】A、结合图示可以看出,以+RNA 复制出的子代 RNA为模板合成了蛋白质,因此+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能,A正确;
B、病毒蛋白基因是RNA,为单链结构,通过两次复制过程将基因传递给子代,而不是通过半保留复制传递给子代,B错误;
C、①②过程是RNA复制,原料是4种核糖核苷酸,需要RNA聚合酶;而③过程是翻译,原料是氨基酸,不需要RNA聚合酶催化,C错误;
D、病毒不具有细胞结构,没有核糖体,过程④在宿主细胞的核糖体中进行,D错误。
故选A。
15.B
【详解】A、每个核糖体都在合成多肽链,而图中有若干个核糖体,故A错误;
B、图示转录和翻译是同时进行的,故B正确;
C、每个核糖体独立完成一条多肽链的合成,各核糖体合成的多肽链相同,故C错误;
D、一个核糖体只有完成一条多肽链的合成以后才能继续完成另一条多肽链的合成,故D错误。
故选B。
16.D
【详解】滤泡细胞和C细胞是由同一个受精卵有丝分裂而来的,细胞中含有相同的基因,A错误;
控制降钙素合成的基因长度至少为32×3=96对碱基,B错误;
在降钙素溶液中加入适量的双缩脲试剂,溶液呈紫色,C错误;
滤泡细胞和C细胞选择表达的基因不同,因此细胞中RNA和蛋白质种类有所差别,D正确。
【点睛】同一生物体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因,且每个体细胞都含有该生物全部的遗传物质,但由于细胞分化,即基因发生的选择性表达,不同细胞所含的RNA和蛋白质种类有所差别。
17.B
【详解】A、由于人类免疫缺陷病毒(HIV) 携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板,需要经过逆转录过程形成DNA,然后再通过转录和翻译过程形成蛋白质外壳,即至少要通过图中的④②③环节完成,A正确;
B、HIV是逆转录病毒,自身携带逆转录酶,本质是蛋白质,侵染细胞时,逆转录酶会进入宿主细胞内,B错误;
C、通过④逆转录过程形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,C正确;
D、由于艾滋病病毒只有经过逆转录过程形成DNA,然后在经过转录和翻译形成病毒的蛋白质外壳,因此可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来抑制艾滋病病毒的增殖进而治疗艾滋病,D正确。
故选B。
18.B
【分析】分析图示可知,图示表示遗传信息表达中的翻译过程,①表示氨基酸,②表示核糖体,图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体,空载tRNA从右侧离开核糖体,据此分析。
【详解】A、已知密码子的方向为5'→3',由图示可知,携带①的tRNA上的反密码子为UAA,与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU,因此氨基酸①为异亮氨酸,A错误;
B、由图示可知,tRNA的移动方向是由左向右,则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左,B正确;
C、互补配对的碱基之间通过氢键连接,图示过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C错误;
D、细胞核内不存在核糖体,细胞核基质中不会发生图示的翻译过程,D错误。
故选B。
19.D
【分析】图中显示出了核糖体的合成过程,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。
【详解】A、有丝分裂中核膜、核仁已经在前期解体,该过程不可能发生在有丝分裂中期,A错误;
B、rDNA上的信息主要与核糖体合成有关,不是细胞的遗传信息的主要储存载体,B错误;
C、从图中看出核仁是合成rRNA的场所,而核糖体蛋白的合成场所在核糖体,C错误;
D、从图中看出,细胞核装配好核糖体亚基后从核孔中运出,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查核糖体的合成过程,需要考生分析图示,理解图中核糖体的合成过程,结合教材转录和翻译的基本知识进行解答。
20.C
【分析】甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团,故不会发生碱基对的缺失、增加或减少,甲基化不同于基因突变。DNA甲基化后会控制基因表达,可能会造成性状改变,DNA甲基化后可以遗传给后代。
【详解】A、由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;
B、DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸,没有甲基,B错误;
C、“研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;
D、DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物个体表型,D错误。
故选C。
21.A
【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。
【详解】A、据题意可知,Avy基因上游不同程度的甲基化修饰,但它的碱基序列保持不变,A正确;
B、Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,基因表达包括转录和翻译,据此推测,应该是甲基化抑制Avy基因的转录,B错误;
C、甲基化导致Avy基因不能完成转录,对已表达的蛋白质的结构没有影响,C错误;
D、据题意可知,甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变,即可以遗传,D错误。
故选A。
22.C
【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。
【详解】A、过程①表示转录,转录方向为5′→3′,RNA聚合酶自带解旋功能,使DNA双链解开,并将游离的核糖核苷酸连接,A正确;
B、图②表示翻译,翻译过程中核糖体沿着mRNA移动,翻译的方向为5′→3′,并且需要tRNA的参与,B正确。
C、从图中可以甲基化的 mRNA 会降解,而蛋白 Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达,说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进表达,C错误;
D、表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起,若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应,D正确。
故选C。
23.A
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。DNA 甲基化是表观遗传的常见形式。
【详解】 A 、基因的启动子区域被甲基化修饰,虽然基因的碱基序列未变,但这种修饰可影响基因表达,且能遗传给后代,属于可遗传变异,A 错误;
B 、研究表明香烟中某些化学物质会导致 DNA 甲基化水平升高,B 正确;
C 、抑癌基因能抑制细胞不正常的增殖,若使抑癌基因沉默的表观遗传发生,可能导致细胞不能正常抑制增殖,进而发生癌变,C 正确;
D 、 同卵双胞胎基因相同,他们性状上的微小差异可能是由表观遗传导致的基因表达差异引起的,D 正确。
故选A。
24.(1)自由基
(2) RNA聚合 miRNA
(3)P蛋白能抑制细胞凋亡,miRNA表达量升高,与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡
(4)可通过增大细胞内circRNA的含量,靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合,从而提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡
【分析】结合题意分析题图可知,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】(1)放射刺激心肌细胞,可产生大量自由基,攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)RNA聚合酶能催化转录过程,以DNA的一条链为模板,通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知,miRNA既能与mRNA结合,降低mRNA的翻译水平,又能与circRNA结合,提高mRNA的翻译水平,故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节基因表达。
(3)P蛋白能抑制细胞凋亡,当miRNA表达量升高时,大量的miRNA与P基因的mRNA结合,并将P基因的mRNA降解,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,还能通过增大细胞内circRNA的含量,靶向结合miRNA,使其不能与P基因的mRNA结合,从而提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡。
25. mRNA 核糖核苷酸 密码子 300 100 a→b 是
【分析】分析图示:甲是转录,①是DNA分子,②是RNA。乙是翻译,ab是mRNA,翻译是由a到b。
【详解】(1)据图可知,图甲是转录过程,转录是指以DNA的一条链为模板,合成mRNA的过程。图甲中①代表DNA,②代表转录的产物mRNA,构成mRNA的基本单位是核糖核苷酸,mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为密码子。
(2)若一分子的①中有300个碱基对,由于RNA是单链的,则①控制合成的②mRNA中最多含有300个碱基;由于三个碱基构成一个密码子,一个密码子决定一种氨基酸,因此该mRNA翻译形成的蛋白质中最多含有300÷3=100(个)氨基酸(不考虑终止密码子)。
(3)由于最先与mRNA结合的核糖体上合成的肽链最长,观察肽链的长度可以推知,核糖体的移动方向是a→b。与三个核糖体结合的mRNA是一样的,具有相同的碱基序列,因此图中的三个核糖体合成的肽链是相同的。
【点睛】本题结合基因控制蛋白质的合成过程示意图,考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的概念、过程、场所、条件及产物,能准确判断图中各物质的名称,再结合所学的知识准确答题。
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