【高频考点】基因的表达 专题练(含解析)-2026年高考生物一轮复习备考

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名称 【高频考点】基因的表达 专题练(含解析)-2026年高考生物一轮复习备考
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2025-10-23 16:33:07

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基因的表达 高频考点 专题练
2026年高考生物一轮复习备考
一、单选题
1.被噬菌体侵染时,某细菌以一特定RNA片段为重复单元,逆转录成串联重复DNA,再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo,如图所示。该蛋白能抑制细菌生长,从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是(  )

A.噬菌体侵染细菌时,会将核酸注入细菌内
B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成
C.串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成
D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子
2.大数据时代,全球每天产生海量数据,预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题,科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA,实现数据长期保存。下列叙述中,DNA可以作为存储介质的优点不包括(  )
A.DNA具有可复制性,有利于数据的传播
B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息
C.DNA长链中碱基排列的多样化,为大量数据的存储提供可能
D.DNA作为存储介质体积小,为数据携带和保存节约了大量空间
3.大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻,转录时共用一个启动子(P)。科研小组分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体,但该突变体能合成另一种蛋白质,此蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致,而羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。据此,科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图,并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和推测正确的是( )
A.缺失碱基数目是3的整倍数
B.缺失碱基数目是3的整倍数
C.缺失碱基数目是3的整倍数+1
D.缺失碱基数目是3的整倍数+2
4.甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
5.环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是( )
A.①可引起DNA的碱基序列改变
B.②可调节③水平的高低
C.②引起的变异不能为生物进化提供原材料
D.④可引起蛋白质结构或功能的改变
6.如图是某基因编码区部分碱基序列,在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为:甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是( )
注:AUG(起始密码子):甲硫氨酸 CAU、CAC:组氨酸 CCU:脯氨酸 AAG:赖氨酸 UCC:丝氨酸 UAA(终止密码子)
A.①链是转录的模板链,其左侧是5'端,右侧是3'端
B.若在①链5~6号碱基间插入一个碱基G,合成的肽链变长
C.若在①链1号碱基前插入一个碱基G,合成的肽链不变
D.碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同
7.下列对甲、乙、丙三个与DNA分子有关的图的说法,正确的是( )
A.丙图中RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从5'端到3'端,有4条多肽链正在合成
B.甲图②处的碱基对缺失可能导致基因突变,乙图中显示有5种核苷酸
C.甲图DNA放在含15N培养液中复制2代,子代含14N的DNA单链占总链的1/8
D.根尖细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、线粒体和叶绿体
8.基因通过复制在亲子代间传递,通过指导蛋白质合成控制生物体的性状。研究小组检测出某基因首端的部分序列如图所示,该序列可指导编码4个氨基酸;部分氨基酸对应的密码子如表所示。研究发现图中所示序列的模板链中有3个碱基同时发生改变,导致mRNA上有3个密码子各自改变了1个碱基,但编码的氨基酸序列没有改变。下列说法错误的是( )
α……CATGTATACAGAA……
β……GTACATATGTCTT……
氨基酸 密码子 氨基酸 密码子
甲硫氨酸 AUG(起始) 苏氨酸 ACU、ACC、ACA、ACG
色氨酸 UGG 脯氨酸 CCU、CCC、CCA、CCG
谷氨酸 GAA、GAG 缬氨酸 GUU、GUC、GUA、GUG
酪氨酸 UAC、UAU 组氨酸 CAU、CAC
A.基因复制和指导蛋白质合成时,DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上
B.图中β链是转录的模板链
C.该基因编码的多肽链首端4个氨基酸是甲硫氨酸—酪氨酸—苏氨酸—谷氨酸
D.碱基改变后产生的mRNA序列有6种可能
9.如图所示,间期细胞核中构成核仁的染色质部分展开后,其DNA主要由缠绕在一起的一根长纤维组成;围绕于纤维的颗粒成分是核糖体亚基的前体。沿长纤维有一系列重复的箭头状结构单位(方框内),每个结构单位由一组从长纤维向两侧伸出的细(短)纤维组成,在短纤维和长纤维的连接处有RNA聚合酶。下列相关叙述错误的是(  )
A.核仁的大小往往与细胞中蛋白质合成的旺盛程度有关
B.细纤维可能是rRNA,不同结构单位产生的rRNA大小保持相同
C.RNA聚合酶被DNA上的启动子识别结合后利于核糖核苷酸合成rRNA
D.颗粒成分在核仁中形成,其组装成的核糖体亚基通过核孔运出细胞核
10.“在人体的DNA中有一种i-Motif结构(如图),是同一条DNA链上的胞嘧啶(C)彼此结合形成的。大多数情况下,i-Motif通常形成在DNA被积极“读取”时,倾向于出现在细胞“启动子区域”。这些变形的DNA构象对细胞中蛋白质识别其同源DNA序列并发挥其调节功能具有重要意义,下列有关说法错误的是(  )
A.i-Motif的形成可能会影响基因的开关,从而影响基因被积极“读取”
B.DNA被“读取”是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程
C.在DNA分子双螺旋区域和i-Motif中,碱基都按A—T或G—C配对
D.温度和pH的变化可能会影响i-Motif结构的形成从而影响基因的表达
11.线粒体中mRNA含量调控的一种机制是:当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT 复合物,并使CCR4-NOT复合物降解mRNA。下列推测错误的是( )
A.编码精氨酸的密码子有多个
B.不含精氨酸密码子的mRNA更容易被降解
C.CCR4-NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用
D.该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据
12.RNA甲基化是指在RNA甲基转移酶的作用下将甲基供体中的甲基基团转移至mRNA碱基上的现象。RNA去甲基酶可消除K基因mRNA的甲基化修饰,避免mRNA被降解,从而表达出K蛋白,以提高农作物抗旱性。下列有关叙述正确的是( )
A.基因转录时RNA聚合酶移动的方向是由模板链5'端到3'端
B.翻译时一个mRNA上可结合多个核糖体,同时合成多条肽链
C.RNA甲基化是一种常见的转录后修饰,提高了RNA的稳定性
D.K基因mRNA甲基化保证了K蛋白的合成以提高农作物抗旱性
13.研究发现,烟粉虱在取食烟草维管束汁液的过程中,通过唾液向植物组织释放一种microRNA(miR29-b)。该miR29-b进入烟草植物后,劫持烟草的AG01蛋白,使烟草防御基因BAG4沉默,不能正常合成BAG4蛋白进而抑制其防御反应,显著提高烟粉虱的存活和繁殖能力(部分作用机制如图所示)。下列分析正确的是( )
A.miR29-b由烟粉虱拟核区DNA的特定片段转录而来
B.miR29-b与防御基因BAG4具有相同的碱基序列
C.AGO1蛋白可能是一种核酸酶,能切割烟草的BAG4mRNA
D.烟草BAG4蛋白通过调控植物激素信号通路抑制其防御反应
14.真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后,需要剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”。这种有效遗传信息的拼接与无效遗传信息的去除,被称为RNA剪接。如图是R基因的表达过程,下列有关分析错误的是( )
A.由图可知R基因中存在一些不能翻译成多肽链的片段
B.异常mRNA经水解后的某些成分可成为合成ATP的原料
C.剪接体对信使RNA前体剪接过程中涉及磷酸二酯键的断裂和生成
D.若过程④受阻表达出了异常蛋白质而引起性状改变属于可遗传变异
15.miRNA是一类非编码单链小分子 RNA,通过与靶 mRNA结合调控基因的表达。第一个miRNA(lin-4)是在线虫细胞核中发现的,下图是线虫某细胞调控 lin-14基因表达的具体机制。下列说法正确的是( )
A.过程①发生在细胞核,过程②发生在细胞质
B.RISC 可以与靶 mRNA 特异性结合,促进其翻译过程
C.RISC 中的 miRNA 与 lin-14 基因的靶 mRNA 的3'端结合
D.靶 mRNA与 Pre-miRNA 的形成体现了基因的选择性表达
16.图甲是真核细胞遗传信息表达的某过程示意图,图乙是中心法则的示意图。下列相关叙述错误的是(  )
A.图甲中②为核糖体,其在mRNA上的移动方向为5′端→3′端
B.图甲对应图乙中的c,甲中①为氨基酸,结合于tRNA的3′端
C.图乙中d、e过程均存在碱基互补配对及氢键的形成和断裂
D.HIV感染人体过程的遗传信息流动途径同图乙中的a→b→c
二、多选题
17.研究表明,当萌发的幼苗处于土壤的黑暗环境中时,phyB(光敏色素)积累在细胞质;出土见光 后,phyB快速转入细胞核,与转录因子PIFs 直接互作,调控基因的表达。我国科学家发现了 控制phyB入核的“光—钙调控环路”:在光诱导下,phyB被激活导致Ca2+内流,进而激活钙依赖性蛋白激酶CPK6和CPK12,以诱导phyB进入细胞核,过程如图所示。下列分析错误的是(  )
A.phyB在植物体的各个部位均匀分布
B.萌发的幼苗出土见光后,细胞内Ca2+浓度会升高
C.phyB是一种植物激素,在转录水平上调节基因的表达
D.图中phyB吸收的红光和远红光能直接为有机物的合成提供能量
18.色氨酸作为一种必需氨基酸,广泛应用于食品、饲料和医药等领域。利用大肠杆菌发酵产生色氨酸的基因表达及调控情况如图1所示,大肠杆菌细胞内色氨酸达到一定浓度时会发生图2所示的过程。下列分析正确的是(  )
注:R为调节基因;P为启动基因;O为操纵基因;结构基因(trpE、trpD、trpC、trpB、trpA)为与合成色氨酸有关的一系列酶的基因。
A.阻遏蛋白和色氨酸合成酶的生成都需要经过转录和翻译过程
B.操纵基因O是通过抑制RNA聚合酶的生成来影响色氨酸的产量
C.由图可知,大肠杆菌细胞内存在多个基因控制一种蛋白合成的过程
D.可通过改造R基因使阻遏蛋白不能生成或生成后的活性降低来提高色氨酸的产量
19.无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子(PTC)序列的突变,导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术,招募假尿苷合成酶,准确高效地实现PTC中尿苷(U)到假尿苷(Ψ)编辑,实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图,相关叙述正确的是(  )
A.无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B.设计 Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C.ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行
D.经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质具有正常功能
三、解答题
20.实验室某小组新发现一个调控水稻种子活力的基因Oshipll,并通过基因编辑获得含有其突变基因a、b、c的三种水稻,来鉴定该基因作用机制。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),然后利用自身所含的一段20bp长度的向导RNA,与该位点5 端相连的序列互补配对,若能够互补,复合物会切割互补序列某位点,使该位点插入或丢失部分碱基,可能导致基因突变失活。下图表示相应基因的非模板链部分序列和编码的肽链的部分氨基酸序列。回答下列问题。

相应基因合成的肽链的氨基酸序列为 Oshipll MANSKSLLLCWCSLLLL……*73 a MANSKSLLLLLVLAPPP……*64 b MANSKSLLL*9 c MANSKSLLLLAAAAPPAL……*85 注:各个英文大写字母表示不同的氨基酸;*后面的数字表示肽链氨基酸个数;终止密码子为UAA、UAG、UGA
(1)该复合物与基因工程基本操作工具中 酶作用相似,作用的化学键为 。
(2)若分析基因a、b、c的突变位点,应设计 ,扩增相应基因,然后测序,并利用 分析比较得出突变位点。
(3)该复合物所含的向导RNA的序列为5 - ...-3 (只填5 端前6个碱基),b基因所编码肽链的氨基酸数目比Oshipll减少的原因是 。
(4)下图图1为携带基因Oshipll及突变基因a、b、c的水稻萌发处理后发芽率比较。图2为用不同浓度ABA浸泡5天后,携带基因Oshipll及突变基因a、b的水稻发芽指数(发芽指数可反映种子萌发的速度,发芽指数越高种子萌发速度越快)比较。从图中数据可以得出基因Oshipll对于水稻萌发的作用为 ;出现图2结果的作用机制可能是 。

参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B D C C C D C C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19
答案 B B C D C D ACD AD BC
1.C
【分析】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。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。
【详解】A、噬菌体侵染细菌时,会将自身的核酸注入细菌内,而蛋白质外壳留在外面,这是噬菌体侵染细菌的特点,A正确;
B、细菌有核糖体,蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质,所以在细菌的核糖体中合成,B正确;
C、在转录过程中,以DNA的一条链为模板合成mRNA,进而指导蛋白质的合成,而不是双链DNA的两条链都作为模板指导蛋白Neo合成,C错误;
D、因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo,说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子,若有终止密码子就会提前终止翻译,不能形成含多个串联重复肽段的蛋白,D正确。
故选C。
2.B
【分析】DNA独特的双螺旋结构构成了DNA分子的稳定性;DNA分子由于碱基对的数量不同,碱基对的排列顺序千变万化,因而构成了DNA分子的多样性;不同的每个DNA分子的碱基对都有特定的排列顺序,特定的遗传信息,从而使DNA分子具有特异性。遗传信息就储存在DNA分子碱基对(脱氧核苷酸)的排列顺序中。
【详解】A、DNA通过半保留复制可快速扩增数据,便于传播,A不符合题意;
B、DNA储存数据时,信息读取依赖测序技术而非转录翻译(后者为生物体内表达遗传信息的过程),与数据存储无关,B符合题意;
C、DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息,是存储优势,C不符合题意;
D、DNA分子结构紧凑,单位体积存储密度极高,节省空间,D不符合题意;
故选B。
3.B
【分析】碱基替换发生的位置不同引起的效应不一样。如果碱基的替换发生在基因的编码区,可引起密码子改变,对应的氨基酸改变,蛋白质功能改变;但由于密码子的简并性,基因发生碱基替换后,其编码的蛋白质的氨基酸序列也可能不变;碱基替换还可能会导致起始密码子和终止密码子的位置改变,使得氨基酸序列改变,数目改变,相应蛋白质功能也改变。如果碱基的替换发生在基因的非编码区,则对蛋白质无影响。
【详解】已知突变体合成的蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致,羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。这说明转录是以Z基因起始 ,然后连接到Y基因进行转录的,所以野生型菌株中基因的排列顺序应该是Z基因在前,Y基因在后,且共用一个启动子P ,转录时,模板链的方向是 3'→5' ,因此图示的方向应为3'- P - Z - Y-5',符合该特征的是BC选项的图示,由于该蛋白质氨基端有Z蛋白的部分序列,羧基端有Y蛋白的部分序列,说明缺失突变后,转录形成的mRNA依然可以编码氨基酸,没有造成移码突变(移码突变会导致突变位点后的氨基酸序列全部改变 )。因为一个氨基酸由mRNA上的一个密码子(3个相邻碱基 )决定,所以缺失的碱基数目应该是3的整倍数,这样才不会改变后续的阅读框,保证氨基端和羧基端的氨基酸序列分别与Z、Y蛋白部分序列一致,综上,B正确,ACD错误。
故选B。
4.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、观察可知,甲基化是发生在 mRNA 上,不是抑制转录过程,而是影响 mRNA 的翻译或稳定性来调控基因表达,A 错误;
B、由图可知甲基化发生在 mRNA 上,mRNA 是核糖核苷酸链,不是脱氧核糖核苷酸链,B 错误;
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D。
5.C
【分析】基因与性状的关系:(1)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状,细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的;(2)基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系:①一个性状可以受多个基因的影响;②一个基因也可以影响多个性状;③生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。
【详解】A、①诱变可引起DNA的碱基序列改变,产生新基因,A正确;
B、②甲基化修饰DNA的启动子,RNA聚合酶不能结合在启动子,使③转录过程无法进行,故②可调节③水平的高低,B正确;
C、②引起的变异为DNA甲基化,属于表观遗传,是可遗传变异,能为生物进化提供原材料,C错误;
D、④环境因素如温度、pH可影响蛋白质空间结构,结构决定功能,功能也会随之改变,D正确。
故选C。
6.C
【分析】转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程,由于起始密码子是AUG,故①链是转录的模板链,转录时模板链读取的方向是3'→5',即左侧是3'端,右侧是5'端,A错误;
B、在①链5~6号碱基间插入一个碱基G,将会导致终止密码子提前出现,故合成的肽链变短,B错误;
C、若在①链1号碱基前插入一个碱基G,在起始密码子之前加了一个碱基,不影响起始密码子和终止密码子之间的序列,故合成的肽链不变,C正确;
D、由于mRNA是翻译模板,但由于密码子的简并性,故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同,D错误。
故选C。
7.C
【分析】分析图甲:①为磷酸二酯键,是限制酶的作用位点;②为碱基对。
分析图乙:图乙表示以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程或以RNA合成DNA的逆转录过程。
分析图丙:图丙表示转录和翻译过程。
【详解】A、丙图中RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从3'端到5'端,有4条mRNA正在合成,A错误;
B、甲图②处的碱基对缺失可能导致基因突变,乙图中含有DNA和RNA,分别含4种核苷酸,所以共有8种核苷酸,B错误;
C、DNA进行半保留复制,亲代DNA只有一条链含14N,原料是15N,复制2代共产生4个DNA、8条DNA单链,只有原来的一条亲代链含14N,故子代含14N的DNA单链占总链的1/8,C正确;
D、根尖细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、线粒体,根尖细胞没有叶绿体,D错误。
故选C。
8.D
【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。
【详解】A、基因复制的产物是DNA,而指导蛋白质合成过程中需要通过转录过程以DNA的一条链为模板合成RNA,前者需要DNA聚合酶催化,后者需要RNA聚合酶催化,可见二者结合位点均是DNA,A正确;
B、根据题干信息:研究小组检测出某基因首端的部分序列,而AUG为起始密码,因此,题图中的α链不是转录的模板链,模板链是β链,转录出的mRNA中的碱基序列为CAUGUAUACAGAA,B正确;
C、根据B项分析可知,题图转录出的mRNA中的碱基序列为CAUGUAUACAGAA,起始密码为AUG,此后的密码子依次为UAU、ACA、GAA,根据密码子表可知该基因编码的多肽链首端4个氨基酸是甲硫氨酸-酪氨酸-苏氨酸-氨酸,C正确;
D、题中显示,研究发现题图所示序列的模板链中有3个碱基同时发生改变,导致mRNA上有3个密码子各自改变了1个碱基,但编码的氨基酸序列没有改变,结合表格可知,UAU可变成UAC(1种可能)、ACA可变成ACU、ACG、ACC(3种可能)、GAA可变成GAG(1种可能),可见,碱基改变后产生的mRNA序列有1×3×1=3种可能,D错误。
9.C
【分析】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。
【详解】A、细胞中蛋白质合成的旺盛的核仁往往比较大,A正确;
B、重复的箭头状结构单位中细纤维可能是rRNA,不同结构单位产生的rRNA大小相同,B正确;
C、RNA聚合酶识别启动子,启动转录,有利于核糖核苷酸合成rRNA,C错误;
D、核仁是核糖体形成的场所,颗粒成分是核糖体亚基,所以颗粒成分在核仁中形成,其组装成的核糖体亚基通过核孔运出细胞核,D正确。
故选C。
10.C
【分析】i-Motif结构存在于DNA中,由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成,该结构存在于启动子部位,会影响基因的转录。DNA的转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
【详解】A、结合题干倾向于出现在细胞“启动子区域”(启动子是RNA聚合酶识别并结合启动转录的位点)可知,i-Motif的形成可能会影响基因的开关,从而影响基因被积极“读取”,A正确;
B、DNA被“读取”是转录的过程,是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,B正确;
C、在DNA分子双螺旋区域碱基按照A—T或G—C配对,而结合题干可知,i-Motif中是同一条DNA链上的胞嘧啶(C)彼此结合形成的,存在C—C配对,C错误;
D、变形的DNA构象对细胞中蛋白质识别其同源DNA序列并发挥其调节功能具有重要意义,故温度和pH的变化可能会影响i-Motif结构的形成从而影响基因的表达,D正确。
故选C。
11.B
【分析】密码子具有多样性、通用性和简并性。
【详解】A、密码子具有简并性,所以编码精氨酸的密码子有多个,A正确;
B、依据题干信息:“当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT 复合物,并使CCR4-NOT复合物降解mRNA”,所以不含精氨酸密码子的mRNA更难被降解,B错误;
C、CCR4-NOT复合物能降解mRNA,mRNA是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,所以具有降解mRNA功能的CCR4-NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用,C正确;
D、线粒体中mRNA含量调控的机制可以反映基因的表达状况,所以该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据,D正确。
故选B。
12.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。
【详解】A、基因转录时,RNA 聚合酶移动的方向是由模板链的 3' 端到 5' 端,这样才能按照碱基互补配对原则从 5' 端向 3' 端合成 RNA,A错误;
B、翻译时一个 mRNA 上可结合多个核糖体,同时进行多条相同肽链的合成,这样可以提高翻译的效率,B正确;
C、由题干可知 RNA 去甲基酶可避免 mRNA 被降解,说明 RNA 甲基化会使 mRNA 更易被降解,降低了 RNA 的稳定性,C错误;
D、K 基因 mRNA 甲基化会使 mRNA 被降解,不能保证 K 蛋白的合成,RNA 去甲基酶消除甲基化修饰有利于 K 蛋白合成以提高农作物抗旱性,D错误。
故选B。
13.C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、烟粉虱是动物,动物细胞没有拟核,A错误;
B、miR29-b是RNA,含有碱基U,不含碱基T,防御基因BAG4是DNA,含有碱基T,不含U,二者碱基序列不相同,B错误;
C、AG01蛋白能切割烟草的BAG4mRNA,可能是一种切割核酸的酶,即核酸酶,C正确;
D、据图可知BAG4蛋白调控植物激素信号通路促进防御反应,D错误。
故选C。
14.D
【分析】分析图示可知,①表示转录,②表示mRNA前体的加工,③表示翻译,④表示异常mRNA的降解。
【详解】A、由图中②过程RNA前体→mRNA变短可知,R基因中存在一些不能翻译成多肽链的片段,A正确;
B、异常mRNA经水解后的成分中含有腺嘌呤核糖核苷酸,这可成为合成细胞中ATP的原料,B正确;
C、RNA的基本单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,剪接体能将前体mRNA剪切拼接后得到成熟mRNA,此过程涉及切断磷酸二酯键,也涉及磷酸二酯键的形成,C正确;
D、变异分为可遗传变异和不可遗传变异,前者是遗传物质发生改变,后者是遗传物质没有改变,只是环境改变导致的变异,从题意可知,异常蛋白质虽然使生物体性状改变了,但其遗传物质没有改变,所以不属于可遗传变异,D错误。
故选D。
15.C
【分析】①观察题图可得,过程①物质变化为lin-14基因 靶mRNA,为转录过程,过程②物质变化为lin-14基因 lin-14基因,为DNA复制过程,过程③为核糖体与靶mRNA结合合成肽链,为翻译过程;
②基因的选择性表达是指:针对多细胞生物而言,其体内不同的细胞有许多蛋白质不同,是不同的细胞选择表达不同基因的结果。
【详解】A、观察题图可得,过程①物质变化为lin-14基因 靶mRNA,为转录过程,过程②物质变化为lin-14基因 lin-14基因,为DNA复制过程,均发生在细胞核,A错误;
B、据图可知,RISC可以与靶mRNA结合,阻止翻译过程发生,B错误;
C、翻译过程是从mRNA的5'开始,根据图中肽链的长短可判断A端为5',B端为3',因此RISC中的miRNA与lin-14基因的靶mRNA的3'端结合,C正确;
D、基因的选择性表达是指不同的细胞选择表达不同基因,线虫某细胞通过miRNA与靶 mRNA结合调控 lin-14基因表达,不属于基因的选择性表达,D错误。
故选C。
16.D
【分析】图甲表示发生在核糖体上的翻译过程,其中①指合成多肽链的原料氨基酸,②指核糖体;图乙表示中心法则,其中a表示DNA复制,b表示转录,c表示翻译,d表示逆转录,e表示RNA的自我复制。
【详解】A、翻译的场所是核糖体如图甲中结构②,翻译时,核糖体沿着mRNA移动,由图可知,核糖体移动方向是从右到左,即核糖体在mRNA上的移动方向为5′端→3′端,A正确;
B、图甲表示翻译过程,以mRNA为模板合成蛋白质,对应图乙中过程c,图甲中①指蛋白质合成的原料氨基酸,在翻译过程中被tRNA转运至核糖体,tRNA上的3'端为tRNA的结合氨基酸的部位,B正确;
C、据图可知,过程d过程表示逆转录,过程中以RNA为模板,通过碱基互补配对合成DNA,e过程表示RNA复制,以RNA为模板,通过碱基互补配对合成RNA,两个过程中均伴随氢键的形成和断裂,C正确;
D、逆转录病毒HIV侵染宿主细胞后,先发生逆转录,合成DNA,整合到宿主细胞的DNA上,随宿主细胞的DNA一起复制、转录和翻译,所以遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c,D错误。
故选D。
17.ACD
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,A错误;
B、依题意,在光诱导下,phyB被激活导致Ca2+内流,故萌发的幼苗出土见光后,细胞内Ca2+浓度会升高,B 正确;
C、光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),主要接受红光和远红光的刺激,是一种光信号受体。依题意,phyB进入细胞核后与转录因子PIFs 直接互作,故phyB在转录水平上调控基因的转录,C错误;
D、phyB吸收红光和远红光后,通过信号转导调控基因表达,而不是直接为有机物合成提供能量。光合色素吸收的光能才是为有机物合成提供能量,D错误。
故选ACD。
18.AD
【分析】分析题意可知,色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成,它的激活与否完全根据培养基中有无色氨酸而定。当培养基中有足够的色氨酸时,该操纵子自动关闭,色氨酸缺少时,操纵子被打开。色氨酸在此过程中起到阻遏的作用,因为被称为辅阻遏分子。
【详解】A、由图可知,阻遏蛋白和色氨酸合成酶都是蛋白质,两者的合成需要经过转录过程产生mRNA,再翻译生成阻遏蛋白和色氨酸合成酶,A正确;
B、阻遏蛋白和色氨酸与操纵基因O结合,可抑制RNA聚合酶与启动基因P结合,来抑制色氨酸合成酶的生成,从而影响色氨酸的产量,B错误;
C、图中色氨酸合成酶为一系列的酶,因此并未体现多个基因控制一种蛋白质合成的过程,C错误;
D、若通过改造R基因,使其不能合成阻遏蛋白或合成的阻遏蛋白的活性降低,可提高色氨酸的产量,D正确。
故选AD。
19.BC
【分析】转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。
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。
密码子:mRNA上三个相邻的碱基可以决定一个氨基酸,像这样的三个碱基叫作一个密码子。
【详解】A、无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子(PTC)序列的突变,所以基因中的碱基替换不一定只发生第1位碱基的替换,A错误;
B、据图可知,设计 Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列,B正确;
C、ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行,C正确;
D、依据题干信息,经过无义突变产生的是截短的无功能蛋白,设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术,招募假尿苷合成酶,准确高效地实现PTC中尿苷(U)到假尿苷(Ψ)编辑,实现全长蛋白质的表达,所以可推知,经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质不一定具有正常功能,D错误。
故选BC。
20.(1) 限制酶 磷酸二酯键
(2) 特异性引物 序列比对工具(BLAST)
(3) GCAGAG 基因b的基因编辑位点增加了一个碱基,使终止密码子提前出现,翻译出多肽链变短
(4) 提高了发芽率,缩短了发芽时间 Oshipll抵抗ABA的作用来促进萌发
【分析】限制性核酸内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
【详解】(1)由题意可知,CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,会切割互补序列某位点,与基因工程中限制酶作用相似,作用的化学键为磷酸二酯键。
(2)PCR技术可以特异性地扩增目的基因。若分析基因a、b、c的突变位点,应设计特异性引物,扩增相应基因,然后测序,并利用序列比对工具(如BLAST)等分析比较得出突变位点。
(3)CRISPR/Cas9复合体含有的向导RNA定位目标序列的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),与该位点5 端相连的序列互补配对,故向导RNA的序列为5 -GCAGAG-3 ,对比Oshipll和突变基因b的序列可知,基因b的基因编辑位点增加了一个碱基A,使终止密码子提前出现,导致翻译提前终止,翻译出多肽链变短。
(4)由图1可知,携带基因Oshipll水稻的发芽率高于携带突变基因a、b、c的水稻。由图2可知,在3种ABA浓度下,携带基因Oshipll水稻的发芽指数高于携带突变基因a、b的水稻,即种子萌发速度快。综上所述,基因Oshipll对于水稻萌发的作用为提高水稻种子的发芽率和发芽速率,缩短了发芽时间。图2中,携带突变基因a、b的水稻随着ABA浓度升高,发芽指数下降程度大于携带基因Oshipll水稻,可能是由于基因Oshipll抵抗ABA的作用来促进萌发。
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