(满分60分,40分钟完成)
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1.下图为T4噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌 DNA的杂交结果。下列叙述错误的是( )
A. 可在培养基中加入3H-尿嘧啶用以标记RNA
B. 参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物
C. 第Omin时,与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录
D. 随着侵染时间增加,噬菌体DNA的转录增加,大肠杆菌基因活动受到抑制
【答案】C
2.研究发现,mRNA与其互补序列形成双链后将不能指导蛋白质的合成。已知某基因片段以下图中乙链为模板转录致病因子,现开发出一种核酸分子药物,能成功阻止该因子在人体内的表达而大大缓解病情,这种药物成份最可能具备的结构简图是( )
【答案】A
【解析】根据碱基互补配对原则以乙链为模板转录出的mRNA碱基序列应是AUU……CCGG,根据题意该药物应是能与该mRNA碱基序列互补,故应是UAA……GGCC,A正确。B是与mRNA序列相同,故B错误。应是单链的mRNA,故C错误。D是DNA序列,故D错误。
3.下图表示人体细胞内某物质的合成过程,据图分析错误的是( )
A.方框A表示的结构为核糖体
B.这过程主要发生在细胞核内
C.该过程以核糖核苷酸为原料
D.密码子只存在于图中①链上
【答案】A
4. 丙肝病毒(HCV)的正链RNA(HCV-RNA,由a个核苷酸组成)能编码NS3等多种蛋白质,NS3参与解旋HCV-RNA分子,以协助RNA的复制。一个正链RNA复制时,先合成该RNA的互补链,再以互补链为模板合成该正链RNA。下列相关叙述正确的是( )
A. HCV的遗传物质是正链RNA,分子内可能含有氢键
B. 翻译时,转运NS3起始端氨基酸的tRNA中含有起始密码子
C. 一个正链RNA复制n次,消耗的核苷酸数为n×a
D. HCV-RNA在复制和翻译过程中遵循的碱基配对方式存在差异
【答案】A
【解析】A. HCV是RNA病毒,其遗传物质是正链RNA,RNA分子内可能含有氢键,A正确;B. 转运氨基酸的tRNA分子上携带的是反密码子,而密码子位于mRNA上,B错误;
C. 根据题意,一个正链RNA复制时,先合成该RNA的互补链,再以互补链为模板合成该正链RNA。因此,一个正链RNA复制n次,共合成出该RNA的互补链n条,再以互补链为模板合成的正链RNA也是n条,所以共消耗的核苷酸数为2n×a,C错误;D. HCV-RNA在复制和翻译过程中只有RNA,碱基配对均遵循A-U、U-A、G-C、C-G,所以遵循的碱基配对方式不存在差异,D错误。
5.下列关于DNA复制和转录的叙述错误的是( )
A.DNA分子的复制可以从多个起点开始,提高复制效率
B.两种过程都以DNA为模板,都有解旋现象
C.转录是指以DNA的两条链为模板合成mRNA的过程
D.两过程均可在细胞核、细胞质基质、线粒体、叶绿体中发生
【答案】C
6.在下列的转录简式中有( )种核苷酸。
DNA:—A—T—G—G—
RNA:—U—A—C—C—
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【答案】B
【解析】在图中DNA单链片段中有3种脱氧核苷酸,RNA中有3种核糖核苷酸,所以在整个转录简式中共有6种核苷酸,B项正确,A、C、D项错误。
7.下列有关RNA的说法,错误的是( )
A. 反密码子位于tRNA的单链区
B. 结核杆菌rRNA的合成与核仁有关
C. 有些RNA能降低反应的活化能
D. 有些RNA可以储存遗传信息
【答案】B
【解析】反密码子位于tRNA的单链区,A项正确;结核杆菌为原核生物,没有核仁,B项错误;有些RNA具有催化作用,能降低反应的活化能,C项正确;有些病毒以RNA为遗传物质,D项正确。
8.对于下列图解,说法不正确的是( )
DNA…-A-T-G-C-G-C-…
RNA…-U-A-C-G-G-G-…
A. 在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接需通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”
B. 该过程可表示一个DNA分子转录成mRNA
C. 该图中的产物穿过0层生物膜与细胞质中的核糖体结合,进行遗传信息的翻译
D. 该图中共有7种核苷酸
【答案】D
9.下列关于生物体组成成分的叙述,错误的是( )
A. 控制不同蛋白质合成的基因中各种碱基的含量可能相同
B. 正常人体指导蛋白质合成的基因也可能是RNA片段
C. 肝脏细胞与神经细胞中的RNA和蛋白质不完全相同
D. 某些物质出入细胞需要细胞膜上载体蛋白的协助
【答案】B
【解析】不同蛋白质含有的氨基酸数目可能相同,依据在转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数=6∶3∶1可推知:控制不同蛋白质合成的基因中各种碱基的含量可能相同,A项正确;正常人体指导蛋白质合成的基因是有遗传效应的DNA片段,B项错误;肝脏细胞与神经细胞的形成都是细胞分化的结果,在细胞分化过程中由于基因的选择性表达,导致肝脏细胞与神经细胞的RNA和蛋白质不完全相同,C项正确;在物质跨膜运输的方式中,协助扩散和主动运输都需要细胞膜上载体蛋白的协助,D项正确。
10. α-鹅膏蕈碱是一种能影响RNA聚合酶活性的物质,科研人员将DNA(第44位碱基为C,1-43位无C)、RNA聚合酶、三种原料(不含G)混合后温育一段时间,使产物延伸至第43位碱基,再加入不同浓度的α-鹅膏蕈碱,处理如下图所示的时间后,加入原料G,再温育一段时间得到如下图所示的结果,下列推测不正确的是( )
A. 图中6种浓度的α-鹅膏蕈碱均能抑制RNA聚合酶活性
B. α-鹅膏蕈碱的浓度越高其抑制作用越强
C. 产物延伸需要的原料是四种核糖核苷酸
D. 长于44个碱基的产物比例可反映基因翻译的情况
【答案】D
二、非选择题(30分,每格3分)
11.(15分)如图甲、图乙表示生物体内的某些生理过程。请据图回答下列问题:
(1)不考虑线粒体、叶绿体和质粒,图甲过程一般发生在_________(填“拟核”“细胞核”或“拟核和细胞核”)中。
(2)若将图甲中的①②③④各自彻底水解,得到的相同产物有____________种;图甲中核糖体的移动方向是______________(填“从左到右”或“从右到左”)。
(3)图乙中该DNA复制的特点有_____________(答出3点即可);该过程以及转录过程在细胞分裂期很难进行,其原因是________________。
【答案】 (1) 拟核 (2) 4 从左向右 (3)多(双)起点复制、双向复制、半保留复制、边解旋边复制 染色质高度螺旋化,以染色体的形式存在,不利于DNA解旋
12.(15分)油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。浙江农科院陈锦清教授根据这一机制培养出高产油菜,产油率由原来的35%提高到58%。
(1)据图甲分析,你认为提高油菜产油量的基本思路是 ______________。
(2)图乙表示基因B,α链是转录链,陈教授及助手诱导β链也能转录,从而形成双链mRNA,试问:
①控制酶b合成的基因的单体是__________________。
②控制酶a与酶b合成的基因在结构上的本质区别是____________________。
③转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是____________________。
④为什么基因B经诱导后转录出mRNA就能提高产油量?__________。
【答案】 (1) 抑制酶b合成,促进酶a合成 (2) 脱氧核苷酸 碱基对的数量及排列顺序 mRNA中不含T含U,糖为核糖 双链mRNA不能翻译(不能与核糖体结合)形成酶b,而细胞能正常合成酶a,故生成的油脂比例高
【解析】(1)由图甲可以看出,抑制酶b的合成或促进酶a的合成,均能促进生成油脂;
(2)①基因是有遗传效应的DNA片段,基因和DNA的单体均为脱氧核苷酸;
②构成不同基因(或DNA)的碱基对的数量及排列顺序不同;
③构成DNA的单体是脱氧核苷酸,含有脱氧核糖和T,构成RNA的单体是核糖核苷酸,含有核糖和U;
1. 下列关于真核细胞中的DNA说法错误的是( )
A. 植物细胞从土壤中吸收的磷元素可以用于DNA合成
B. 转录时,RNA聚合酶催化游离核糖核苷酸与模板链的碱基互补配对和磷酸二酯键的形成
C. 细胞中DNA分子的碱基对数与所有基因的碱基对数之和不相等
D. 一个基因转录时只能以其中的一条链作为模板
【答案】B
2.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( )
A. 一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个
B. 细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率
C. 噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
D. 在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化
【答案】D
【解析】一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数小于n/2个,A错误;转录过程是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程,B错误;噬菌体增殖需要细菌提供原料和酶等,而模板由噬菌体提供,C错误;在细胞周期的不同时期基因选择表达,因此mRNA的种类和含量均不断发生变化,D正确。
3.下列关于DNA和蛋白质的有关叙述,正确的是( )
A. DNA的复制和转录与蛋白质无关
B. 同一生物体不同细胞的细胞核中DNA不同,蛋白质也不同
C. 协助扩散过程需载体蛋白的参与
D. 核糖体上合成的蛋白质都能在细胞核中发挥作用
【答案】C
【解析】DNA的复制和转录都离不开相应的酶的催化,而相应的酶的化学本质是蛋白质,A项错误;同一生物体不同细胞都是由同一个受精卵经过细胞分裂和细胞分化而形成,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,因此细胞核中DNA相同,蛋白质不完全相同,B项错误;协助扩散过程需借助载体蛋白的协助才能完成,C项正确;分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的、在细胞外发挥作用的蛋白质,D项错误。
4.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
5.癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)是人胚胎时期机体合成的两种糖蛋白,出生后其含量很快下降,但某些癌症患者血液中的CEA或AFP含量远超正常值。下列说法错误的是( )
A. CEA、AFP的合成属于吸能反应
B. CEA或AFP含量超过正常值时,可确诊为癌症
C. 体内某些细胞的大量增殖会使CEA、AFP含量升高
D. 控制CEA、AFP合成的基因,碱基排列顺序有差异
【答案】B
【解析】CEA、AFP都是蛋白质,蛋白质在细胞内的合成需要消耗ATP水解产生的能量,属于吸能反应,A项正确;由于个体差异,内环境中的每一种成分都可以在一定范围内波动,故只有CEA或AFP远超正常值才可能患癌症,要确诊还需要进一步的病理检验,B项错误;由题意可知,人胚胎时期会合成CEA、AFP,胚胎时期会进行旺盛的细胞增殖,由此说明体内某些细胞的大量增殖会使CEA、AFP含量升高,C项正确;CFA和AFP是两种不同的蛋白质,故表达出这两种蛋白质的基因的碱基顺序有差异,D项正确。
6.下图是细胞内蛋白质合成过程中遗传信息流动图解,1、2、3表示相关过程。下列有关说法正确的是( )
A. 3过程表示多个核糖体共同合成一条多肽
B. 1过程只发生在有丝分裂和减数分裂过程中
C. 1过程、2过程和3过程可以发生在线粒体中
D. 核DNA的2过程和3过程可发生在细胞周期的分裂期
【答案】C
7.乳腺上皮细胞在孕晚期数量增加,在停止哺乳后数量减少。当向体外培养乳腺组织的培养液中加入泌乳素时,乳腺组织合成的酪蛋白的量增加了20倍。测定乳腺组织中RNA的半衰期(半数RNA降解需要的时间),结果如下表。据此作出的推理不正确是( )
A. 乳腺上皮细胞的增殖能力在人体生命活动的不同阶段有所差异
B. mRNA半衰期较短,有利于细胞内蛋白质的种类和含量的调控
C. 泌乳素通过提高酪蛋白基因的转录效率来促进细胞合成更多酪蛋白
D. 肝脏细胞也含有产生酪蛋白的基因,只是没有表达
【答案】C
8.乳腺上皮细胞在孕晚期数量增加,在停止哺乳后数量减少。当向体外培养乳腺组织的培养液中加入泌乳素时,乳腺组织合成的酪蛋白的量增加了20倍。测定乳腺组织中RNA的半衰期(半数RNA降解需要的时间),结果如下表。据此作出的推理不正确是( )
A. 乳腺上皮细胞的增殖能力在人体生命活动的不同阶段有所差异
B. mRNA半衰期较短,有利于细胞内蛋白质的种类和含量的调控
C. 泌乳素通过提高酪蛋白基因的转录效率来促进细胞合成更多酪蛋白
D. 肝脏细胞也含有产生酪蛋白的基因,只是没有表达
【答案】C
【解析】题干信息告知乳腺上皮细胞在孕晚期数量增加,在停止哺乳后数量减少,说明乳腺上皮细胞的增殖能力在生命活动的不同阶段有差异,A正确;蛋白质的合成需要模板mRNA,若mRNA 的降解时间短,更利于通过调控转录的强弱,调控蛋白质的种类和含量,B正确;通过题中图表获知,有无泌乳素刺激,mRNA 半衰期有明显差异,据此推知泌乳素通过提高酪蛋白基因的翻译效率来促进细胞合成更多酪蛋白,C错误;肝脏细胞也含有产生酪蛋白的基因,只是没有表达,D正确。
9.下图表示人体基因Y的表达,①~④表示过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①是转录,过程②是翻译
B. 过程④在核糖体中进行
C. 过程③中有2种RNA参与
D. ②过程是RNA的加工,发生在细胞核内
【答案】D
10.真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA(简称miR),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链.由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是( )
A. 干扰tRNA和mRNA的结合 B. 阻断rRNA装配成核糖体
C. 妨碍双链DNA分子的解旋 D. 影响tRNA对氨基酸的转运
【答案】A
【解析】根据题意分析已知,miR是与相关基因转录出来的mRNA互补,则mRNA就无法与核糖体结合,也就无法与tRNA配对了,A正确,选择A。
11.关于生物体内化合物的叙述,错误的是( )
A. ATP的含量在细胞中相对稳定,为生命活动直接供能
B. 淀粉、肝糖原、纤维素彻底水解后,得到的产物相同
C. 肽链在核糖体合成后需经内质网和高尔基体加工才具备特定功能
D. RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能
【答案】C
【解析】ATP在细胞内含量少但相对稳定,能为细胞的多数生命活动提供能量,A正确;淀粉、纤维素和肝糖原都是多糖,基本组成单位都是葡萄糖,它们彻底水解后,得到的产物都是葡萄糖,B正确;肽链在核糖体上合成后,有的需要在内质网和高尔基体中加工,有的不需要,C错误;mRNA具有信息传递功能,少数RNA酶具有催化功能,tRNA具有转运氨基酸的功能,D正确。
12.如图为真核细胞内某基因结构示意图,共由1 000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%.下列说法正确的是( )
A. 该基因一定存在于细胞核内DNA上
B. 该基因转录时需要解旋酶、DNA聚合酶
C. DNA解旋酶只作用于①部位
D. 该基因复制3次,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4200个
【答案】D
13.关于下图说法错误的是( )
A. 可在培养基中加入3H-尿嘧啶用以标记RNA
B. 参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物
C. 第0min时,与DNA杂交的RNA来自噬菌体及细菌DNA的转录
D. 随着感染时间增加,噬菌体DNA的转录增加,细菌DNA转录受到抑制
【答案】C
【解析】可在培养基中加入3H-尿嘧啶用以标记RNA,A项正确;由图中信息可知,参与分子杂交的放射性RNA为噬菌体转入细菌后相应DNA的转录产物,B项正确;第0min时,噬菌体刚侵入细菌,还没有进行转录过程,与DNA杂交的RNA来自细菌DNA的转录,C项错误;随着感染时间增加,与噬菌体DNA杂交的放射性RNA含量增加,而与细菌DNA杂交的放射性RNA含量减少,说明噬菌体DNA的转录增加,细菌DNA转录受到抑制,D项正确。
14.基因转录出的初始RNA,经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA。某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与。大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成,不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。下列判断不正确的是( )
A. 某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成
B. 一个基因可以指导多种蛋白质的合成
C. mRNA的产生和降解与个体发育的阶段有关
D. 初始RNA的剪切、加工在核糖体内完成
【答案】D
15.下图为RNA的形成过程示意图,请据图判断下列说法正确的是( )
A. 图中存在一段DNA-RNA杂合双链区
B. 图中①正处于解旋状态,②处螺旋重新形成
C. 图中④是编码链,能够编码合成多肽链
D. 图中⑤处以游离的脱氧核苷酸为原料
【答案】A
【解析】A、图示为转录过程,图中存在一段DNA-RNA杂合双链区,A正确;B、图中①处螺旋重新形成,②正处于解旋状态,B错误;C、图中④是模板链,C错误;D、图中⑤处以游离的核糖核苷酸为原料,D错误。学科@网
16.图为真核细胞细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中1对碱基改变)。下列有关叙述错误的是( )
A. 该基因1链中的每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接
B. RNA聚合酶进入细胞核参加转录过程,能催化mRNA的形成
C. 基因突变导致新基因中(A+T)/(G+C)的值减小,而(A+G)/(T+C)的值不变
D. 基因复制过程中1链和2链均为模板,复制后形成的两个基因中遗传信息一般相同
【答案】A
一、RNA的结构与分类
【知识点讲解】
(1)RNA与DNA的区别
物质组成
结构特点
五碳糖
特有碱基
DNA
脱氧核糖
T(胸腺嘧啶)
一般是双链
RNA
核糖
U(尿嘧啶)
通常是单链
(2)基本单位:核糖核苷酸。
(3)种类及功能
【方法点拨】DNA和RNA的区分技巧
(1)DNA和RNA的判断
①含有碱基T或脱氧核糖?DNA;
②含有碱基U或核糖?RNA。
(2)单链DNA和双链DNA的判断
①若:?一般为双链DNA;
②若:嘌呤≠嘧啶?单链DNA。
(3)DNA和RNA合成的判断
用放射性同位素标记T或U,可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推断正发生DNA的合成;若大量利用U,可推断正进行RNA的合成。
【典型例题】
(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
【解析】线粒体和叶绿体中都含有少量的DNA和RNA分子,A正确;真核细胞内合成核酸的酶促反应过程,需消耗细胞代谢产生的能量,B错误;DNA由双链构成,RNA一般由单链构成,两者都含有磷酸二酯键,C正确;转录时有DNA双链解开和恢复的过程,D正确。
【变式训练】
经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物体内的核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判断( )
A.此生物体内的核酸一定是DNA
B.该生物一定不含DNA而只含RNA
C.若此生物只含DNA,则一定是单链的
D.若此生物含DNA,则一定是双链的
【答案】C
二、遗传信息的转录
【知识点讲解】
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)过程(见下图)
【方法点拨】DNA复制、转录的比较
DNA功能
传递遗传信息(复制)
表达遗传信息
转录
时间
有丝分裂间期;减Ⅰ前的间期
生长发育的连续过程中
场所
真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体和叶绿体;原核细胞在细胞质或核区
真核细胞主要在细胞核;原核细胞在细胞质或核区
原料
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
条件
解旋酶、DNA聚合酶、能量
解旋酶、RNA聚合酶、能量
碱基配对
A-T,T-A,C-G,G-C
A-U,T-A,C-G,G-C
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
恢复原样,与非模板链重新形成双螺旋结构
特点
边解旋边复制;半保留复制
边解旋边转录,DNA双链全保留
产物
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状
【典型例题】
(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
【变式训练】
(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