3年高考2年模拟1年备战2019高考生物专题19+基因的表达及对性状的控制

专题19　基因的表达及对性状的控制
1．（2018海南卷，10）下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是（　　）
A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子
B．合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量
C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键
D．转录时有DNA双链解开和恢复的过程
【答案】B
2．（2018江苏卷，3）下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是（　　）
A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物
B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
【答案】D
【解析】原核细胞内DNA的合成需要RNA为引物，A错误；真核细胞中的DNA和RNA的合成主要发生在细胞核中，此外线粒体和叶绿体中也能合成DNA和RNA，B错误；肺炎双球菌的体内转化实验说明了转化因子的存在，体外转化试验证明了其遗传物质是DNA，C错误；真核细胞和原核细胞中基因的表达过程都包括转录和翻译两个过程，都需要DNA和RNA的参与，D正确。
3．（2018全国Ⅰ卷，2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（　　）
A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶
D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶
【答案】B
4．（2018海南卷，13）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（　　）
A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA
B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
【答案】C
【解析】逆转录和DNA复制的产物都是DNA，A正确；转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶，B正确；转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸，C错误；细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。　　
5．（2018浙江卷，25）miRNA是一种小分子RNA．某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质（W蛋白）的合成．某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。
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，进入细胞质用于翻译
C．miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对
D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
【答案】B
6．（2017新课标Ⅲ卷，1）下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（　　）
A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B．同一细胞中两种RNA和合成有可能同时发生
C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
【答案】C
【解析】根据中心法则，RNA都是以DNA的一条链为模板转录而来，A正确；根据转录过程中的碱基配对原则，不同RNA形成过程中所用的模板DNA是不同的，所以两种RNA的合成可以同时进行，互不干扰，B正确；真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，其中也会发生RNA的合成，C错误；转录产生RNA的过程是遵循碱基互补配对原则的，因此产生的RNA链可以与相应的模板链互补，D正确。
7．（2017海南卷，25）下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是（　　）
A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子
B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
【答案】B
8．（2017江苏卷，3）在体外用14C 标记半胱氨酸-tRNA 复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys－tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸（Ala），得到*Ala－tRNACys（见下图，tRNA不变）。如果该*Ala－tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是（　　）
　　　　　　
A．在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C 标记的多肽链
B．反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定
C．新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala
D．新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys
【答案】AC
【解析】多聚核糖体是指一条mRNA上同时结合多个核糖体，可同时合成多条被14C 标记的多肽链，A正确；反密码子与密码子按碱基互补原则进行配对，与tRNA携带的氨基酸无关，B错误；由于该tRNA携带的氨基酸由Cys替换成Ala，则新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换成Ala，C正确；该tRNA本应运输Cys，则Ala的位置不会替换为Cys，D错误。
9．（2016海南卷，13）某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是（　　）
A．抑制该病毒RNA的转录过程
B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C．抑制该RNA病毒的反转录过程
D．抑制该病毒RNA的自我复制过程
【答案】C
【解析】RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形式成DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。
10．（2016新课标Ⅱ卷，2）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
11．（2016江苏卷，18）近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见右图）。下列相关叙述错误的是（　　）
　　　　　　　　　
A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成
B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则
C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成
D．若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……
则相应的识别序列为……UCCACAAUC……
【答案】C
【解析】蛋白质由相应指导在核糖体中合成，A正确；向导RNA中双链间遵循碱基互补配对原则，B正确；向导RNA可通过转录形成，逆转录酶以RNA为模板合成DNA，C错误；由于α链与识别序列的互补序列相同，故两链碱基相同，只是其中T与U互换，D正确。
12．（2018江苏卷，27）长链非编码RNA（lncRNA）是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：
（1）细胞核内各种RNA的合成都以＿＿＿＿为原料，催化该反应的酶是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是＿＿＿＿＿＿＿＿，此过程中还需要的RNA有＿＿＿＿＿＿。
（3）lncRNA前体加工成熟后，有的与核内＿＿＿＿＿＿（图示①）中的DNA结合，有的能穿过＿＿＿（图示②）与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。
（4）研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的＿＿＿＿＿＿，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）四种核糖核苷酸 RNA聚合酶
（2）mRNA（信使RNA） tRNA和rRNA（转运RNA和核糖体RNA）
（3）染色质 核孔
（4）分化 增强人体的免疫抵御能力
（3）根据以上分析可知，lncRNA前体加工成熟后，可以与染色质上的DNA分子结合，也可以通过核孔与细胞质中的蛋白质和RNA结合。
（4）根据题意分析，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合后，血液中产生了单核细胞、中性粒细胞等多种吞噬细胞，说明其调控了造血干细胞的分化；吞噬细胞属于免疫细胞，因此该调控过程的主要生理意义是增强人体的免疫抵御能力。
【考点定位】
考纲内容
考纲解读
1．基因控制蛋白质的合成（Ⅱ）；
2．基因与性状的关系（Ⅱ）。
1．理解基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成过程。
2．理解基因与性状的关系。
【学科素养】
（1）生命观念：通过掌握遗传信息的传递，能够从分子水平阐述生命的延续性，从而理解生命的延续和发展规律。
（2）科学思维：通过掌握遗传信息传递过程中碱基数目、氨基酸数等数量关系，提升分析与计算能力。
（3）科学探究：通过模拟中心法则各过程实验，提升对实验结果的分析能力。
（2）社会责任：通过掌握抗菌药物机理及有关中心法则内容，形成关注社会、关注人体健康的理念。
【命题预测】
纵观近三年高考题，本专题主要考查基因控制蛋白质的合成即转录和翻译过程、中心法则的全过程及应用等，预测2019年高考仍将以选择题或非选择题的形式考查以上知识点。
【基础梳理】
一、遗传信息的转录和翻译
1．RNA的组成、结构与类型
（1）RNA与DNA的区别
①分布情况：DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中。
②分子链数：DNA多为双链，RNA多为单链。
③碱基种类：DNA中有T（胸腺嘧啶）无U（尿嘧啶），RNA中有U（尿嘧啶）无T（胸腺嘧啶）。
④染色情况：甲基绿－吡罗红混合染色剂可将DNA染成绿色，将RNA染成红色。
（2）基本单位：核糖核苷酸，由1分子核糖、1分子磷酸和1分子磷酸构成。
（3）种类及功能：
①信使RNA（mRNA）：蛋白质合成的模板；
②转运RNA（tRNA）：识别并转运氨基酸；
③核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成部分。
2．转录的过程
（1）解旋：DNA双链解开，暴露碱基。
（2）配对：原则――碱基互补配对原则；模板――解开的DNA双链中的一条链；原料――游离的核糖核苷酸。
（3）连接：酶――RNA聚合酶；结果――形成一个RNA。
（4）释放：合成的RNA从DNA上释放，DNA双链恢复成双螺旋结构。
3．翻译的过程
（1）起始：核糖体与mRNA结合，tRNA上的反密码子识别起始密码子并配对。
（2）运输：tRNA识别mRNA上的密码子，并将携带的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运输相应的氨基酸回到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体）。
（4）停止：当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成停止。
（5）脱离：肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离。
4．转录和翻译的比较?
项目
转录
翻译
场所
真核细胞主要是细胞核
核糖体
条件
模板：DNA的一条链
原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶等
模板：mRNA
原料：20种氨基酸
能量：ATP
酶：多种酶
搬运工具：tRNA
原则
碱基互补配对原则（A－U、T－A、C－G、G－C）
碱基互补配对原则（A－U、U－A、C－G、G－C）
产物
mRNA、tRNA、rRNA
多肽链或蛋白质
二、中心法则及基因与性状的关系
1．中心法则及其发展
①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤逆转录。
2．基因对性状控制的方式（实例）
【要点解读】
1．转录、翻译过程中的四个易错点
（1）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。
（2）翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。
（3）转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。
（4）并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。
2．“二看法”判断遗传信息的传递过程
（1）“一看”模板
①如果模板是DNA，该生理过程可能是DNA复制或转录。
②如果模板是RNA，该生理过程可能是RNA复制、RNA逆转录或翻译。
（2）“二看”原料
①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，该生理过程可能是DNA复制或逆转录。
②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，该生理过程可能是转录或RNA复制。
③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质（或多肽），该生理过程是翻译。
3．理顺基因表达中的相关数量关系
DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。
　　　　　　　　　
4．关注计算中“最多”和“最少”问题
（1）mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
（2）DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍多。
（3）不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
1．（广西钦州市2018届高三第三次质量检测试卷理科生物试题）下列有关DNA复制、转录和翻译过程的叙述，错误的是（　　）
A．三个过程都属于“中心法则”的内容
B．三个过程都需要消耗能量
C．DNA复制和转录只能在细胞核中进行，而翻译在细胞质中进行
D．某段DNA有600个碱基，由它控制合成的多肽链最多含氨基酸100个
【答案】C
【解析】DNA复制、转录和翻译都涉及遗传信息的在细胞内的传递，所以三个过程都属于“中心法则”的内容，A正确；DNA复制、转录、翻译三个过程都需要消耗细胞内代谢产生的能量，B正确；DNA复制和转录主要在细胞核中进行，还可以在线粒体、叶绿体等细胞器中进行，C错误；一段DNA含有600个碱基，转录后形成的信使RNA最多含有300个碱基，由它控制合成的多肽链则最多含100个氨基酸，D正确。
2．（重庆市2018届高三学业质量调研抽测（第三次）理综生物试题）中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径，途径如图所示。对它的相关说法，正确的是（　　）
A．1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B．图中③④过程均有碱基互补配对，且配对方式不完全相同
C．图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶，②过程是RNA聚合酶
D．在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
【答案】A
3．（北京市海淀区2018届高三二模理综生物试题）许多基因的启动子（转录起始位点）内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶（C）被甲基化成为5-甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述中，正确的是（　　）
A．在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接
B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变
C．胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合
D．基因的表达水平与基因的甲基化程度无关
【答案】C
【解析】在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接，A错误；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合，C正确；由于基因的表达水平与基因的转录有关，所以与基因的甲基化程度有关，D错误。
4．（四川省成都经济开发区实验中学2017-2018学年度2018届高考模拟考试理科综合生物试题）关于生物体内遗传信息传递的叙述，正确的是（　　）
A．翻译时，每种密码子都有与之对应的反密码子
B．没有外界因素干扰时，DNA分子的复制也可能出错
C．转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的起始密码结合
D．翻译时，一个核糖体上结合多条mRNA分子，有利于加快翻译的速度
【答案】B
5．（辽宁省朝阳市普通高中2018届高三第三次模拟考试理综生物试题）如图为人体内遗传信息传递的部分图解，其中a、b、c、d表示生理过程。下列有关叙述正确的是（　　）
A．a过程需要某种蛋白质的催化，c过程需要用到某种核酸参与运输
B．b过程应为RNA的加工过程，剪切掉了部分脱氧核苷酸
C．基因表达过程中可同时进行a过程和c过程
D．d过程形成的促甲状腺激素释放激素可同时作用于垂体和甲状腺
【答案】A
【解析】图中a过程表示转录，需要RNA聚合酶的催化，而RNA聚合酶的本质是蛋白质。c过程表示翻译，需要用到tRNA参与转运氨基酸，A项正确；据图可知，b过程应为RNA的加工过程，剪切掉了部分核糖核苷酸，RNA中不含脱氧核苷酸，B项错误；人体细胞属于真核细胞，a过程（转录）发生在细胞核内，而c过程（翻译）发生在核糖体上，转录后形成的mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译，故C项错误；促甲状腺激素释放激素只能作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素，而不能直接作用于甲状腺，D项错误。
6．（辽宁省大连市2018届高三第二次模拟考试理科综合生物试题）下列关于中心法则的叙述，正确的是（　　）
A．亲代DNA能通过自我复制在亲子代之间表达遗传信息
B．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
C．基因的转录既可发生在细胞核中又可发生在线粒体内
D．在烟草花叶病毒颗粒内可以合成自身的RNA和蛋白质
【答案】C
7．（2018?天津月考）基因在表达过程中如有异常mRNA就会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是（　　）
　　　　
A．异常mRNA的出现是基因突变的结果
B．图中所示的①为转录，②为翻译过程
C．图中②过程使用的酶是逆转录酶
D．S基因中存在不能控制翻译成多肽链的片段
【答案】D
【解析】由图可以直接看出异常mRNA出现是对前体RNA剪切出现异常造成的，不是基因突变的结果；图示②为对前体RNA剪切的过程，不需要逆转录酶；S基因转录形成的RNA前体需经过剪切才能指导蛋白质合成，说明S基因中存在不能控制翻译多肽的序列。
8．（四川省2015级高三全国Ⅲ卷冲刺演练（一）理科综合生物试题）下图表示细胞内蛋白质的合成过程，下列叙述正确的是（　　）
A．图示中的物质甲为DNA解旋酶
B．图示过程主要发生在真核细胞中
C．氨基酸转运过程中有磷酸生成
D．核糖体沿着mRNA从左向右移动
【答案】C
9．（2018?泉州一模）如图表示RNA病毒M、N遗传信息传递的部分过程，下列有关叙述正确的是（　　）
　　　　　　　　
A．过程①、②所需的酶相同
B．过程③、④产物的碱基序列相同
C．病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNA
D．病毒N的遗传信息不能从RNA流向蛋白质
【答案】C
【解析】①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶，②为DNA的合成过程，该过程需要DNA聚合酶；过程③、④产物的碱基序列互补，不相同；从图中看出病毒M先形成DNA，然后再由DNA形成RNA，因此其遗传信息还能从DNA流向RNA；病毒N的遗传信息也能控制蛋白质的合成，因此也能从RNA流向蛋白质。
10．（福建省漳州市2018届高三考前模拟考试（一）理科综合生物试题）下图为人体细胞内血红蛋白合成的相关生理过程，下列分析不正确的是（　　）
A．若图中核糖体上合成的肽链最长，则同时进行翻译的其它核糖体都位于近b端
B．合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程有水分子参与
C．红细胞内合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果
D．镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程
【答案】A
11．（贵州省2018届普通高等学校招生适应性考试理科综合能力测试生物试题）2017年11月我国爆发了较严重的流感。某流感病毒是一种负链RNA病毒，侵染宿主细胞后会发生-RNA→+RNA→-RNA和-RNA→+RNA→蛋白质的过程，再组装成子代流感病毒。“-RNA”表示负链RNA，“+RNA”表示正链RNA。下列叙述错误的是（　　）
A．该流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段
B．+RNA具有信使RNA的功能
C．该流感病毒由-RNA形成-RNA需在宿主细胞内复制2次
D．入侵机体的流感病毒被清除后相关浆细胞数量减少
【答案】A
【解析】根据题意分析可知，该病毒的遗传物质是-RNA，因此其基因应该是具有遗传效应的RNA片段，A错误；根据题意分析可知，在-RNA的复制和控制蛋白质的合成过程中，都先形成了+RNA，说明+RNA具有信使RNA的功能，B正确；该流感病毒侵染宿主细胞后，由-RNA形成-RNA的过程为“-RNA→+RNA→-RNA”，说明其发生了2次RNA的复制，C正确；入侵机体的流感病毒被清除后，相关浆细胞、抗体的数量都会减少，D正确。
12．（四川省广安、眉山、内江、遂宁2018届高三第三次诊断性考试理科综合生物试题）人体生物钟与下丘脑SCN细胞中PER蛋白浓度呈周期性变化有关，与PER蛋白浓度变化有关的生理过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．由per基因两条模板链转录成的mRNA碱基排列顺序不同
B．图中②过程的mRNA在核糖体上移动的方向是从右向左的
C．SCN细胞通过③过程调节PER蛋白浓度的机制是反馈调节
D．下丘脑能够调控生物节律是因为SCN细胞中含有per基因
【答案】C
13．（2018年衡阳八中月考生物试题）利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达，如图为反向导入的目的基因的作用过程，下列叙述正确的是（　　）
　　　　　　　　　
A．过程①和②中目的基因以同一条链为模板进行转录
B．过程①和②都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料
C．mRNA1和mRNA2上的A＋U占全部碱基的比例是相同的
D．反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程
【答案】C
14．（安徽省“皖南八校”2018届高三第三次联考理科综合生物试题）下图表示某哺乳动物体细胞内合成某种分泌蛋白的过程，其中①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题：
（1）图中，②过程所需酶催化反应的底物是_________；③过程可发生在有丝分裂的_________时期；④过程进行的场所有_________（填细胞器）。
（2）一个mRNA上结合多个核糖体叫作多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是________________。
（3）拟构建②过程模板的物理模型，若仅用订书钉将五碳糖、磷酸、碱基连为一体并构建—个含12对碱基（C有5个）的片段，那么使用的订书钉个数为_________个。
【答案】（1）核糖核苷酸　　所有（或各）　　内质网和高尔基体
（2）在短时间内能合成较多肽链（少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质）
（3）99
（3）②过程的模板是DNA，构建DNA分子的物理模型时，每个脱氧核苷酸的三部分间需2个订书钉，每条链上的12个脱氧核苷酸间需11个订书钉，两条链间的5对G—C碱基对需要3×5＝15个订书钉，两条链间的7对A—T碱基对需要2×7＝14个订书钉，故构建该DNA片段共需订书钉数量为2×24＋2×11＋15＋14＝99个。
15．（北京市丰台区2018年高三二模理综生物试题）基因敲除是一种基因工程操作技术，该技术针对某个序列已知但功能未知的基因，改变其结构，使其功能丧失，进而推测出该基因的生物学功能。
（1）将基因敲除杂合子小鼠雌雄互交，剪取子代小鼠尾尖，提取得到鼠尾组织基因组DNA，使用特定的引物，采用_________方法进行扩增并电泳，得到如图结果。图中WT所对应的是野生型小鼠，KO和HET对应的分别是_________。对所有子代鼠的电泳结果进行统计，WT、HET、KO的数量比例约为1∶2∶1，说明该基因的遗传符合_________定律。
　　　　　　　　　　　
（2）敲除基因的纯合子往往生活力和繁殖力低，甚至会在胚胎期死亡，妨碍了对该基因在成年动物体内功能的研究。需要重新设计实验程序，使基因的敲除发生在成年动物特定组织和特定时间内。
①在肾脏集合管细胞中，AQP2启动子特异性地与_________结合，开始转录并产生水通道蛋白，这被称为基因的_________。
②研究人员找到了一段被称为loxP位点的DNA序列，该序列是酶C的作用位点，如下图所示，当基因X位于_________时，在酶C的作用下被敲除。
　　　　　　　
③采用基因工程等方法获得在某基因两侧插入LoxP序列的纯合小鼠A。一般情况下，小鼠A的表现型与野生型小鼠_________（相同/不同）。
④另外获得一种转基因小鼠B，在转入的酶C基因前插入_________序列，可以使酶C在肾脏集合管处表达。
（3）请根据以上材料，设计实验程序获得只在肾脏集合管处进行基因敲除的小鼠：_________。
【答案】（1）PCR　　基因敲除纯合子和杂合子　　基因的分离
（2）RNA聚合酶　　选择性表达　　两个方向相同的loxP位点之间　　相同　　AQP2基因启动子
（3）①让小鼠A和B杂交，子代自交，②通过PCR扩增和核酸分子杂交等方法鉴定和选择，③获得含有LoxP序列和连接AQP2启动子的酶C基因的纯合子小鼠
②据图可知，当基因X位于两个方向相同的loxP位点之间时，能在酶C的作用下被敲除。
③据题干，目的基因导入前的小鼠是纯合子，导入目的基因后相当于杂合子，仍表现显性性状，即小鼠A的表现型与野生型小鼠相同。
④欲使酶C基因在肾脏集合管处表达，可在酶C基因前插入AQP2基因启动子序列。
（3）插入LoxP序列的小鼠A相当于杂合子，基因型设为Aa，连接AQP2启动子的酶C基因的小鼠B相当于杂合子，基因型设为Bb，即小鼠A、B的基因型为AaBB和AABb，要获得只在肾脏集合管处进行基因敲除的小鼠即aabb的纯合子，可将让小鼠A和B杂交，子代自交，通过PCR扩增和核酸分子杂交等方法对F2代进行鉴定和选择，获得含有LoxP序列和连接AQP2启动子的酶C基因的纯合子小鼠。
1．关于RNA的叙述，正确的是（　　）
A．75个碱基组成的tRNA，其上含有25个反密码子
B．900个碱基组成的mRNA，其上含有的密码子均决定氨基酸
C．结核杆菌的rRNA的形成与核仁密切相关
D．人体的不同细胞中，mRNA的种类不一定相同
【答案】D
2．如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。相关叙述错误的是（　　）
A．①②③④⑤⑥过程均遵循碱基互补配对原则
B．艾滋病病毒侵染宿主细胞后会进行④①②③过程
C．在硝化细菌体内②和③过程可同时进行
D．在菠菜叶肉细胞的细胞核、线粒体、叶绿体中均可进行①②③过程
【答案】D
【解析】图中所有过程都遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不同；艾滋病病毒是逆转录病毒，侵染宿主细胞后会进行④逆转录、①DNA复制、②转录、③翻译过程；硝化细菌没有成形的细胞核，体内②转录和③翻译过程可同时进行；线粒体和叶绿体中都含有DNA和核糖体，都能进行①②③过程，菠菜叶肉细胞的细胞核不能进行③翻译过程，由于叶肉细胞是高度分化的细胞，细胞核内也不能进行①复制过程。
3．一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（　　）
A．m、（m/3）－1 B．m、（m/3）－2
C．2（m－n）、（m/3）－1 D．2（m－n）、（m/3）－2
【答案】D
4．据图判断以下说法正确的是（　　）
　　　　　
A．图中①②③遵循碱基互补配对的原则相同
B．①②③能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行
C．tRNA、rRNA和mRNA分子都含有氢键
D．一条mRNA可与多个核糖体结合共同合成一条肽链，加快翻译速率
【答案】B
【解析】①表示DNA分子的复制过程，该过程中的碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C；②表示转录过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C；③表示翻译过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C。线粒体、叶绿体和原核细胞中都含有DNA和核糖体，因此①②③能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行。mRNA为单链且无折叠区，因此分子中不含氢键。一条mRNA可与多个核糖体结合共同合成多条相同的肽链，加快翻译速率。
5．下列关于图中遗传信息传递过程的叙述，正确的是（　　）
A．图中只有①③过程遵循碱基互补配对原则
B．人体正常细胞内可发生①③④过程
C．①过程可能发生基因突变和基因重组
D．基因可通过③⑤过程控制生物的性状
【答案】D
6．人的线粒体DNA能够进行自我复制，并在线粒体中通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，下列说法正确的是（　　）
A．线粒体DNA复制时需要以核糖核苷酸作为原料
B．线粒体DNA进行转录时需要DNA聚合酶的参与
C．线粒体中存在识别并能转运特定氨基酸的tRNA
D．线粒体DNA发生突变后可通过父亲遗传给后代
【答案】C
【解析】DNA复制的原料是脱氧核苷酸；DNA复制需要DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶参与；线粒体是半自主性细胞器，能够进行基因的表达，含tRNA；受精过程中进入卵细胞的是精子的头部（主要含细胞核），因此线粒体基因发生突变后不能通过父亲传给后代。
7．如图表示DNA及相关的生理活动，下列表述错误的是（　　）
A．过程a, b, c均可在胰岛B细胞核中发生
B．f和g过程可能通过反馈调节实现
C．过程a，b，c，d，e均与碱基配对有关
D．某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达
【答案】A
8．下列关于DNA分子的复制、转录和翻译的叙述，正确的是（　　）
A．DNA分子转录和翻译的模板相同
B．DNA分子复制和转录都需要DNA聚合酶
C．翻译时以mRNA为模板，tRNA携带氨基酸，进行多肽的合成
D．DNA分子复制和转录都只能在细胞核中进行，而翻译时在细胞质中进行
【答案】C
【解析】DNA分子转录的模板是一条DNA链，而翻译的模板是mRNA；DNA分子复制需要DNA聚合酶，而转录是由DNA合成mRNA，需要的是RNA聚合酶；DNA分子复制和转录不仅仅能在细胞核中进行，还可以在含有遗传物质的线粒体或叶绿体中进行。
9．如图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析，下列说法错误的是（　　）

A．①过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA
B．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变
C．③过程中需要多种tRNA，tRNA不同，所搬运的氨基酸也不相同
D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致
【答案】C
10．下面分别为DNA、tRNA的结构示意图。以下叙述错误的是（　　）
　　　　　　
A．图示DNA分子中的⑤为氢键，tRNA中的b为磷酸二酯键
B．DNA分子复制、切割目的基因片段时分别破坏的化学键为⑤⑥
C．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
D．c处表示反密码子，可以与mRNA碱基互补配对
【答案】C
【解析】左图中⑤为氢键，⑥⑦均可称为磷酸二酯键，但⑦为一个核苷酸内部脱氧核糖的5号碳原子与磷酸基团之间的连接，而⑥为两个脱氧核苷酸之间的连接，右图中b指在tRNA臂上，若代表化学键，只能是磷酸二酯键；DNA分子复制和切割目的基因片段破坏的化学键分别是⑤氢键和⑥脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键；tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的三叶草结构。
11．核细胞中的Z蛋白可促进DNA的复制，细胞中某种特异性siRNA（一种双链RNA）可以导致Z蛋白的mRNA降解。下列分析正确的是（　　）
A．Z蛋白在有丝分裂前期大量合成
B．Z蛋白的合成会受到siRNA的影响
C．siRNA会缩短细胞周期，可用于肿瘤的治疗
D．siRNA中嘌呤总数与嘧啶总数不相等
【答案】B
12．如图为人体细胞中发生的几个重要的生理过程，下列叙述错误的是（　　）
A．过程①、③发生在细胞核、线粒体、叶绿体中
B．含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制时需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n－1?a个
C．若过程②合成的物质b经加工后形成具有m条多肽链的蛋白质，在形成该蛋白质时脱去了100个水分子，则该蛋白质中至少含有100＋2m个氧原子
D．过程②最多需要61种tRNA，该过程表明细胞可以迅速合成大量的蛋白质
【答案】A
【解析】人体中不存在叶绿体。含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，其实就是有2n－1个DNA分子在复制，每个DNA分子有a个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n－1个DNA分子复制就需要2n－1?a个腺嘌呤脱氧核苷酸。合成具有m条多肽链的蛋白质时脱去了100个水分子，说明该蛋白质有100个肽键，蛋白质中的氧原子存在于肽键（100个）、羧基端（2个）和R基（可有可无）中，故该蛋白质中至少有100＋2m个氧原子。过程②表示翻译过程，此过程需要tRNA运载氨基酸，tRNA共有61种，由于mRNA可结合多个核糖体，故可以在较短的时间内合成大量的蛋白质。
13．研究人员发现某种矮生小麦细胞中存在一种小分子RNA，该RNA能抑制生长素受体基因表达。下列有关推断不合理的是（　　）
A．生长素与生长素受体能特异性结合
B．该RNA可能干扰生长素受体基因的翻译过程
C．该RNA可能与生长素受体基因转录的mRNA互补
D．施加外源生长素能使矮生小麦增高
【答案】D
14．微RNA（miRNA）是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA（lin－4）调控基因lin－14表达的相关作用机制。请回答下列问题：
　　　　
（1）过程A需要酶、________________等物质，该过程还能发生在线虫细胞内的__________中；在过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是__________。
（2）图中最终形成的②③上氨基酸序列________（填“相同”或“不同”）。图中涉及的遗传信息的传递方向为____________________________。
（3）由图可知，微RNA调控基因lin－14表达的机制是RISC－miRNA复合物抑制________过程。研究表明，线虫体内不同微RNA仅出现在不同的组织中，说明微RNA基因的表达具有________性。
【答案】（1）核糖核苷酸和ATP　　线粒体　　tRNA　
（2）相同　　DNA→RNA→蛋白质　
（3）翻译　　组织特异（或选择）
15．朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病，病理特征是脑组织空泡化呈海绵状，蛋白质形态异常。近年来，科学家发现其致病机理如图所示，请回答：

（1）图1中的物质3依次通过________（填细胞器名称）的加工和分拣形成具有一定空间构象的正常蛋白质1和2，蛋白质1和2形成的复合物可以辅助4终止密码子发挥作用，从而使________过程停止。
（2）图2中的6就是一种朊病毒，它与________结合，阻止核糖体识别4，所以与物质3相比，物质7的改变是________。
（3）上述过程中正常蛋白质1和2的作用表明，在分子水平上机体维持稳态存在________调节机制。
【答案】（1）内质网、高尔基体（顺序错不给分）　　翻译
（2）2（蛋白质）　　多肽链延长（或多肽链含有更多的氨基酸）
（3）（负）反馈
【解析】（1）核糖体形成的肽链进入内质网加工成具有一定空间结构的蛋白质，再进入高尔基体进行进一步加工。由图可知，蛋白质1和2形成的复合物可以辅助4终止密码子发挥作用，从而使翻译停止。
（2）6朊病毒能与蛋白质2结合，导致其不能和蛋白质1形成复合物，不能辅助4终止密码子发挥作用，不能使翻译停止，从而使肽链变长。
（3）在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节．上述过程中正常蛋白质1和2的作用表明，在分子水平上机体维持稳态存在（负）反馈调节机制。