重难点强化练(六) 基因的传递与表达
1.D [解析] 过程①为DNA复制,过程②为转录,两个过程中DNA都需要解开双螺旋,A正确;过程②的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,过程③的碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、U—A,B正确;根据肽链的长短可知,过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是从a到b,C正确;图示tRNA的3'-端与氨基酸结合后发挥转运功能,D错误。
2.C [解析] 根据中心法则可知,遗传信息可以从核酸流向蛋白质,但不能从蛋白质流向核酸,A正确;翻译的过程中mRNA作为模板,合成蛋白质,所以一种多聚体的序列能被用作合成另一种多聚体的模板,B正确;线粒体和叶绿体中的遗传信息可以从DNA流向RNA,从RNA流向蛋白质,遗传信息的传递遵循中心法则,C错误;表观遗传不改变碱基序列,也不改变中心法则中遗传信息的流向,D正确。
3.D [解析] ②是多肽链,在核糖体上合成,甲细胞为原核细胞,无内质网和高尔基体,A错误;据合成的肽链的长短,可判断乙细胞中核糖体移动的方向是a→b,B错误;乙细胞中,mRNA上结合了多个核糖体,由于模板相同,能快速形成多条相同的肽链,C错误;转录过程中双链DNA需要解旋,然后以DNA的一条链为模板合成RNA,因此涉及氢键的断裂和形成,翻译过程中tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子之间的互补配对,涉及氢键的形成,tRNA将氨基酸放到相应的位置发生反应后离开核糖体时,涉及氢键的断裂,D正确。
4.B [解析] 逆转录过程中遗传信息从RNA流向DNA,碱基配对的方式为A-T、U-A、G-C、C-G,而DNA复制过程中遗传信息从DNA流向DNA,碱基配对的方式为A-T、T-A、G-C、C-G,A错误;mRNA为单链结构,因此,该mRNA片段经逆转录产生DNA的过程不需要解旋酶参与,B正确;该mRNA的碱基序列为5'-UUUACGCGU-3',由该mRNA片段翻译产生的肽链的氨基酸序列为苯丙氨酸—苏氨酸—精氨酸,该过程中运输苏氨酸的tRNA上的反密码子可能是5'-CGU-3',C、D错误。
5.D [解析] 过程①表示转录,过程②表示翻译,二者的碱基互补配对方式不完全相同,A正确;从图中可以看出,一个基因转录后通过剪切、拼接产生不同的mRNA,翻译后产生不同的多肽链,即可以产生不同的蛋白质,这些蛋白质可能控制着不同的性状,B正确;逆转录是利用RNA产生DNA的过程,由于前体mRNA和成熟mRNA在序列上有所不同,它们作为模板逆转录所得到的DNA也不同,C正确;基因的选择性表达是指在不同细胞类型或不同发育阶段,特定基因被激活或抑制,从而产生不同的蛋白质,多肽链1与多肽链2空间结构的不同可能是由于同一基因转录后经过不同的剪切方式产生的mRNA不同,不属于基因的选择性表达,D错误。
6.A [解析] 硒代半胱氨酸是非必需氨基酸,人体细胞可以合成,A错误; mRNA中存在不翻译的序列,如终止密码子,所以 mRNA 中的碱基数量与其指导合成的肽链中的氨基酸数量的比值大于3,B 正确; UGA 既可以编码硒代半胱氨酸,又可以作为终止密码子,所以硒蛋白 mRNA 中可能含有两个 UGA 序列,但功能不同,C正确;从图中可以看出,mRNA(含S序列) 与 tRNA 分子内部都可能形成氢键, D 正确。
7.D [解析] DNA甲基化是表观遗传的重要手段之一,引起的表型变化可以遗传给后代,A错误;玉米细胞中DNA发生甲基化,其遗传信息没有发生改变,只是影响了基因的表达,B错误;胞嘧啶和5'-甲基胞嘧啶虽然都可与鸟嘌呤配对,但甲基化后会影响RNA聚合酶的识别和结合,从而影响转录过程,C错误;生物体的性状除了受基因控制外,还受环境因素的影响,因此玉米产量除了受基因影响,还受病虫害、高温、盐碱等生物和非生物因素影响,D正确。
8.B [解析] 新型冠状病毒侵入宿主细胞后,需要在自身遗传物质的作用下先合成RNA复制酶,然后才可以进行RNA的复制,A正确;②④过程属于RNA的复制过程,需要RNA复制酶的参与,b过程为转录,需要RNA聚合酶的参与,B错误;克里克提出的中心法则内容包括DNA复制、转录和翻译过程,即图乙中的a、b和c过程,C正确;(+)RNA与(-)RNA是互补的单链RNA,根据碱基互补配对原则,过程②消耗的嘧啶数和过程④消耗的嘌呤数相等,D正确。
9.(1)RNA聚合酶 转录
(2)miRNA与所调控基因的mRNA碱基互补配对,通过抑制翻译过程来调控基因的表达
(3)1/2 低 异常DNA分子中由原来的C—G碱基对变成了T—A碱基对,而C—G碱基对中氢键的数目多
(4)设法影响BDNF表观遗传(降低该基因的甲基化水平),抑制miRNA-195的合成
[解析] (1)RNA聚合酶参与转录过程,转录时,RNA聚合酶与DNA分子结合。(2)由图可知,miRNA与所调控基因的mRNA碱基互补配对,通过抑制翻译过程来调控基因的表达。(3)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C—G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,该变化发生在DNA分子的一条链中,则以发生改变的单链为模板经过复制产生的子代DNA分子均发生异常,而以正常的单链为模板复制产生的子代DNA分子均正常,据此可推测该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为1/2。异常DNA分子中由原来的C—G碱基对变成了T—A碱基对,且C—G碱基对中氢键的数目多,因此与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性低。(4)BDNF为脑源性神经营养因子,BDNF基因的正常表达有利于缓解抑郁,因此设法影响BDNF表观遗传(降低该基因的甲基化水平),抑制miRNA-195的合成可作为治疗抑郁症的可行性方案。重难点强化练(六) 基因的传递与表达
一、选择题
1.[2024·四川成都期中] 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.过程①和②DNA都需要解开双螺旋
B.相较于过程②,过程③特有的碱基配对方式为U—A
C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是从a到b
D.图示tRNA的5'-端与氨基酸结合后发挥转运功能
2.生物遗传信息传递的一般规律可用中心法则表示,下列叙述错误的是 ( )
A.遗传信息可以从核酸流向蛋白质,不能从蛋白质流向核酸
B.一种多聚体的序列能被用作合成另一种多聚体的模板
C.线粒体和叶绿体中的遗传信息传递不遵循中心法则
D.表观遗传未改变中心法则中遗传信息的流向
3.[2024·湖南邵阳月考] 关于下图基因表达过程的叙述,正确的是 ( )
A.②是多肽链,在核糖体上合成后都需经内质网和高尔基体加工
B.乙细胞中核糖体移动的方向是b→a
C.乙细胞中,同一mRNA上可结合多个核糖体,能快速形成多条不同肽链
D.转录和翻译过程均涉及氢键的断裂和形成
4.现有某mRNA分子的一个片段,其逆转录产生的DNA的碱基序列为5'-ACGCGTAAA-3',部分密码子与氨基酸的对应关系如下:5'-ACG-3'(苏氨酸),5'-CGU-3'(精氨酸),5'-UGC-3'(半胱氨酸),5'-GCA-3'(丙氨酸),5'-AAA-3'(赖氨酸),5'-UUU-3'(苯丙氨酸)。下列相关叙述正确的是( )
A.逆转录和DNA复制过程中碱基配对的方式相同
B.该mRNA片段产生DNA的过程不需要解旋酶参与
C.翻译该mRNA片段时,运输苏氨酸的tRNA上的反密码子可能是5'-UGC-3'
D.该mRNA片段翻译产生的肽链氨基酸序列为半胱氨酸—丙氨酸—苯丙氨酸
5.[2024·江苏南京月考] 真核细胞内某基因的表达过程如图所示,数字表示相应生理过程。下列叙述错误的是 ( )
A.过程①与过程②的碱基互补配对方式不完全相同
B.图示过程可体现一个基因可同时控制不同的性状
C.以前体mRNA、成熟mRNA1为模板逆转录所得DNA不同
D.多肽链1与多肽链2空间结构的不同与基因选择性表达有关
6.硒代半胱氨酸(Sec)参与硒蛋白合成,硒蛋白mRNA中存在一个呈折叠环状的硒代半胱氨酸引导插入序列(S序列),该序列对Sec参与多肽链合成的过程至关重要。如图表示真核细胞Sec的翻译机制,图中AUG是起始密码子,并编码甲硫氨酸;UGA是终止密码子,但在特殊情况下,可以编码硒代半胱氨酸。下列说法错误的是 ( )
A.硒代半胱氨酸是组成人体蛋白质的21种氨基酸之一,必须从外界环境中获取
B.mRNA中的碱基数量与其指导合成的肽链中的氨基酸数量的比值大于3
C.硒蛋白mRNA中可能含有功能不同的两个UGA序列
D.图中mRNA与tRNA分子内部都可能形成氢键
7.[2024·广东汕头期末] 玉米是重要的粮食作物和饲料作物,在保障我国粮食安全方面具有重要的战略地位。有研究表明,DNA甲基化可以调控植物基因表达进而影响植物生长发育,对玉米中DNA甲基化模式的解析将有利于提升玉米产量。如图为玉米细胞中DNA某些区域的甲基化情况,以下说法正确的是 ( )
A.DNA甲基化是表观遗传的重要手段之一,引起的表型变化不可以遗传给后代
B.玉米细胞中DNA发生甲基化,其遗传信息发生改变,从而引起玉米性状改变
C.胞嘧啶和5'-甲基胞嘧啶都可与鸟嘌呤配对,可见DNA甲基化不会影响转录过程
D.玉米产量除了受基因影响,还受病虫害、高温、盐碱等生物和非生物因素影响
8.新型冠状病毒的遗传物质是一种单链RNA——(+)RNA,其遗传信息的传递途径如图甲所示,其中(-)RNA是与(+)RNA互补的单链RNA,RNA复制酶用于RNA复制,图乙所示的中心法则揭示了生物的遗传信息传递和表达过程,下列相关叙述错误的是 ( )
A.新型冠状病毒侵入宿主细胞后,过程①比过程②先进行
B.②④过程和b过程用的酶相同
C.克里克提出的中心法则包括a、b、c过程
D.过程②消耗的嘧啶数和过程④消耗的嘌呤数相等
二、非选择题
9.[2024·广西南宁月考] 人类中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子,具有神经营养作用),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化有关。图甲为DNA甲基化机理图,图乙为BDNF基因表达及调控过程。
(1)DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,据图甲分析,BDNF基因的甲基化可能影响
与DNA结合,阻断基因的 过程。
(2)miRNA-195是miRNA中的一种,miRNA是人类细胞中具有调控功能的非编码RNA,据图乙分析,miRNA调控基因表达的机制是
。
(3)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C—G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为 。与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性 (填“低”或“高”),判断依据是 。
(4)综合上图信息,提出治疗抑郁症的可行性方案: (写2个方面)。 (共28张PPT)
重难点强化练(六) 基因的传递与表达
一、选择题
1.[2024·四川成都期中]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.过程①和 都需要解开双螺旋
B.相较于过程②，过程③特有的碱基配对方式为
C.过程③中核糖体在上的移动方向是从到
D.图示的 端与氨基酸结合后发挥转运功能
√
[解析] 过程①为 复制，过程②为转录，两个过程中 都需要解开双螺旋，A正确；过程②的碱基配对方式为、、、 ，过程③的碱基配对方式为、、、 ，B正确；根据肽链的长短可知，过程③中核糖体在上的移动方向是从到 ，C正确；图的 端与氨基酸结合后发挥转运功能，D错误。
2.生物遗传信息传递的一般规律可用中心法则表示，下列叙述错误的
是( )
A.遗传信息可以从核酸流向蛋白质，不能从蛋白质流向核酸
B.一种多聚体的序列能被用作合成另一种多聚体的模板
C.线粒体和叶绿体中的遗传信息传递不遵循中心法则
D.表观遗传未改变中心法则中遗传信息的流向
√
[解析] 根据中心法则可知，遗传信息可以从核酸流向蛋白质，但不
能从蛋白质流向核酸，A正确；翻译的过程中 作为模板，合成
蛋白质，所以一种多聚体的序列能被用作合成另一种多聚体的模板，
B正确；线粒体和叶绿体中的遗传信息可以从流向，从
流向蛋白质，遗传信息的传递遵循中心法则，C错误；表观遗传不改
变碱基序列，也不改变中心法则中遗传信息的流向，D正确。
3.[2024·湖南邵阳月考]关于下图基因表达过程的叙述，正确的是
( )
A.②是多肽链，在核糖体上合成后都需经内质网和高尔基体加工
B.乙细胞中核糖体移动的方向是
C.乙细胞中，同一 上可结合多个核糖体，能快速形成多条不同
肽链
D.转录和翻译过程均涉及氢键的断裂和形成
√
[解析] ②是多肽链，在核糖体上合成，甲
细胞为原核细胞，无内质网和高尔基体，
A错误；据合成的肽链的长短，可判断乙
细胞中核糖体移动的方向是，B错误；乙细胞中， 上结合了
多个核糖体，由于模板相同，能快速形成多条相同的肽链，C错误；转
录过程中双链需要解旋，然后以的一条链为模板合成 ，因
此涉及氢键的断裂和形成，翻译过程中上的反密码子与 上的
密码子之间的互补配对，涉及氢键的形成， 将氨基酸放到相应的位
置发生反应后离开核糖体时，涉及氢键的断裂，D正确。
4.现有某分子的一个片段，其逆转录产生的 的碱基序列为
，部分密码子与氨基酸的对应关系如下：
(苏氨酸)，(精氨酸)，
(半胱氨酸)，(丙氨酸)， (赖氨酸)，
(苯丙氨酸)。下列相关叙述正确的是( )
A.逆转录和 复制过程中碱基配对的方式相同
B.该片段产生 的过程不需要解旋酶参与
C.翻译该片段时，运输苏氨酸的 上的反密码子可能是
D.该 片段翻译产生的肽链氨基酸序列为半胱氨酸—丙氨酸—苯
丙氨酸
√
[解析] 逆转录过程中遗传信息从流向 ，碱基配对的方式为
、、、，而复制过程中遗传信息从 流
向，碱基配对的方式为、、、 ，A错误；
为单链结构，因此，该片段经逆转录产生 的过程不
需要解旋酶参与，B正确；该 的碱基序列为
，由该 片段翻译产生的肽链的氨基酸序
列为苯丙氨酸—苏氨酸—精氨酸，该过程中运输苏氨酸的 上的
反密码子可能是 ，C、D错误。
5.[2024·江苏南京月考]真核细胞内某基因的表达过程如图所示，数
字表示相应生理过程。下列叙述错误的是( )
A.过程①与过程②的碱基互补配对方式不完全相同
B.图示过程可体现一个基因可同时控制不同的性状
C.以前体、成熟为模板逆转录所得 不同
D.多肽链1与多肽链2空间结构的不同与基因选择性表达有关
√
[解析] 过程①表示转录，过程②表
示翻译，二者的碱基互补配对方式
不完全相同，A正确；从图中可以
看出，一个基因转录后通过剪切、拼接产生不同的 ，翻译后产生
不同的多肽链，即可以产生不同的蛋白质，这些蛋白质可能控制着不同
的性状，B正确；逆转录是利用产生的过程，由于前体
和成熟在序列上有所不同，它们作为模板逆转录所得到的 也
不同，C正确；
基因的选择性表达是指在不同细胞类型或不同发育阶段，特定基因被激活或抑制，从而产生不同的蛋白质，多肽链1与多肽链2空间结构的不同可能是由于同一基因转录后经过不同的剪切方式产生的
不同，不属于基因的选择性表达，D错误。
6.硒代半胱氨酸参与硒蛋白合成，硒蛋白 中存在一个呈
折叠环状的硒代半胱氨酸引导插入序列(序列)，该序列对 参与多
肽链合成的过程至关重要。如图表示真核细胞 的翻译机制，图中
是起始密码子，并编码甲硫氨酸； 是终止密码子，但在特
殊情况下，可以编码硒代半胱氨酸。下列说法错误的是( )
A.硒代半胱氨酸是组成人体蛋白质的21种氨基酸之一，必须从外界
环境中获取
B. 中的碱基数量与其指导合成的肽链中的氨基酸数量的比值大
于3
C.硒蛋白中可能含有功能不同的两个 序列
D.图中与 分子内部都可能形成氢键
√
[解析] 硒代半胱氨酸是非必需
氨基酸，人体细胞可以合成，A
错误； 中存在不翻译的序
列，如终止密码子，所以 中的碱基数量与其指导合成的肽链中的
氨基酸数量的比值大于3，B正确； 既可以编码硒代半胱氨酸，又可
以作为终止密码子，所以硒蛋白中可能含有两个 序列，但功
能不同，C正确；从图中可以看出， (含序列) 与 分子内部
都可能形成氢键， 正确。
7.[2024·广东汕头期末]玉米是重要的粮食作物和饲料作物，在保障
我国粮食安全方面具有重要的战略地位。有研究表明， 甲基化
可以调控植物基因表达进而影响植物生长发育，对玉米中 甲基
化模式的解析将有利于提升玉米产量。如图为玉米细胞中 某些
区域的甲基化情况，以下说法正确的是( )
A. 甲基化是表观遗传的重要手段之一，
引起的表型变化不可以遗传给后代
B.玉米细胞中 发生甲基化，其遗传信
息发生改变，从而引起玉米性状改变
C.胞嘧啶和 甲基胞嘧啶都可与鸟嘌呤配
对，可见 甲基化不会影响转录过程
D.玉米产量除了受基因影响，还受病虫害、
高温、盐碱等生物和非生物因素影响
√
[解析] 甲基化是表观遗传的重要手段
之一，引起的表型变化可以遗传给后代，A
错误；玉米细胞中 发生甲基化，其遗
传信息没有发生改变，只是影响了基因的
表达，B错误；胞嘧啶和 甲基胞嘧啶虽然都可与鸟嘌呤配对，但甲
基化后会影响 聚合酶的识别和结合，从而影响转录过程，C错误；
生物体的性状除了受基因控制外，还受环境因素的影响，因此玉米产量
除了受基因影响，还受病虫害、高温、盐碱等生物和非生物因素影响，
D正确。
8.新型冠状病毒的遗传物质是一种单链 ，其遗传信
息的传递途径如图甲所示，其中是与 互补的单链
，复制酶用于 复制，图乙所示的中心法则揭示了生物
的遗传信息传递和表达过程，下列相关叙述错误的是( )
A.新型冠状病毒侵入宿主细胞后，过程①比过程②先进行
B.②④过程和 过程用的酶相同
C.克里克提出的中心法则包括、、 过程
D.过程②消耗的嘧啶数和过程④消耗的嘌呤数相等
√
[解析] 新型冠状病毒侵入宿主细胞后，需要在自身遗传物质的作用下先合
成复制酶，然后才可以进行 的复制，A正确；②④过程属于的
复制过程，需要复制酶的参与， 过程为转录，需要聚合酶的参与，
B错误；克里克提出的中心法则内容包括 复制、转录和翻译过程，即图
乙中的、和过程，C正确； 与是互补的单链 ，根据碱
基互补配对原则，过程②消耗的嘧啶数和过程④消耗的嘌呤数相等，D正确。
二、非选择题
9.[2024·广西南宁月考] 人类中枢神经系统中有 (脑源性神经营
养因子，具有神经营养作用)，其主要作用是影响神经可塑性和认知
功能。研究表明，抑郁症与基因甲基化水平及外周血中
的含量变化有关。图甲为甲基化机理图，图乙为 基
因表达及调控过程。
(1)蛋白是一种甲基化转移酶，据图甲分析， 基因
的甲基化可能影响____________与 结合，阻断基因的______过程。
聚合酶
转录
[解析] 聚合酶参与转录过程，转录时，聚合酶与 分子
结合。
(2)是中的一种， 是人类细胞中具有调控
功能的非编码，据图乙分析， 调控基因表达的机制是___
___________________________________________________________
______________。
与所调控基因的碱基互补配对，通过抑制翻译过程来调控基因的表达
[解析] 由图可知，与所调控基因的 碱基互补配对，通
过抑制翻译过程来调控基因的表达。
(3)若抑郁症小鼠细胞中一个分子的一个 中胞嘧啶甲基化后，
又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该分子经过 次复制后，所产
生的子代分子中异常的占比为_____。与正常 分子相比，
异常 的稳定性____(填“低”或“高”)，判断依据是______________
___________________________________________________________
_________。
低
异常分子中由原来的碱基对变成了碱基对，而碱基对中氢键的数目多
[解析] 若抑郁症小鼠细胞中一个分子的一个 中胞嘧啶甲基
化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，该变化发生在 分子的一
条链中，则以发生改变的单链为模板经过复制产生的子代 分子
均发生异常，而以正常的单链为模板复制产生的子代 分子均正
常，据此可推测该分子经过次复制后，所产生的子代 分子
中异常的占比为。异常分子中由原来的 碱基对变
成了碱基对，且碱基对中氢键的数目多，因此与正常
分子相比，异常 的稳定性低。
(4)综合上图信息，提出治疗抑郁症的可行性方案：
___________________________________________________________
___________(写2个方面)。
设法影响表观遗传(降低该基因的甲基化水平)，抑制的合成
[解析] 为脑源性神经营养因子， 基因的正常表达有利于
缓解抑郁，因此设法影响 表观遗传(降低该基因的甲基化水平)，
抑制 的合成可作为治疗抑郁症的可行性方案。
