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解密10 基因的表达
1.(2022·陕西西安·统考一模)如图①~③分别表示人体细胞中三种生物大分子的合成过程。下列叙述错
误的是( )
A.①②过程所用原料都有核苷酸,参与③过程的RNA 有三类
B.不同组织细胞的相同DNA 分子进行过程②时的起始点不完全相同
C.③过程中1 个核糖体上有2 个tRNA 结合位点
D.能进行②③过程的细胞都能进行①过程
【答案】D
【分析】据图分析可知,①为DNA 复制过程,产生新DNA,所需原料为脱氧核苷酸;②为转录过程,以
DNA 为模板合成mRNA,所需原料为核糖核苷酸;③为翻译过程,以mRNA 为模板,氨基酸为原料合成
多肽或蛋白质。
【详解】A、核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸,①为DNA 复制过程,所需原料为脱氧核苷酸,②为转
录过程,所需原料为核糖核苷酸;参与③过程(翻译)的RNA 有三类,分别为mRNA、tRNA 和rRNA,
A 正确;
B、人体不同组织细胞中选择表达的基因不同,选择表达的基因不同导致同一DNA 分子进行过程②(转
录)时的起始点不同,B 正确;
C、核糖体同时占据两个密码子位点,携带氨基酸的tRNA 会先后占据核糖体的2 个tRNA 结合位点,通过
反密码子与密码子进行互补配对,因此1 个核糖体上有2 个tRNA 结合位点,C 正确;
D、①过程为DNA 的复制,DNA 的复制发生在细胞分裂间期,而一般活细胞的②转录和③翻译过程可发
生在任何时间,因此能进行②③过程的细胞不一定能进行①过程,D 错误。
故选D。
A 组 基础练
1
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2.(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考三模)科学家以人工合成mRNA 为模板合成蛋白质,在翻译
mRNA5'-AUGUUU-3'时,AUG 编码甲酰甲硫氨酸(fMet),UUU 编码苯丙氨酸(Phe),得到了fMet-
Phe,其中fMet 在蛋白质的氨基端,下列有关叙述错误的是( )
A.mRNA 上信息读取方向按照5'→3'
B.该蛋白质的合成方向从氨基端向羧基端进行
C.携带苯丙氨酸(Phe)的tRNA 先进入核糖体结合位点
D.蛋白质的合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
【答案】C
【分析】翻译时,以mRNA 为模板,核糖体结合到起始密码子AUG 处开始翻译,直至终止密码子处结束
翻译。
【详解】A、该mRNA 的序列为5'-AUGUUU-3',AUG 为起始密码子,是翻译的起始位点,可见mRNA 上
信息读取方向按照5'→3',A 正确;
B、翻译后产物为fMet-Phe,其中fMet 在蛋白质的氨基端,则Phe 位于羧基端,已知fMet 对应的是起始密
码子AUG,说明蛋白质的合成方向从氨基端向羧基端进行,B 正确;
C、翻译时核糖体先从AUG 开始翻译,说明携带甲酰甲硫氨酸(fMet)的tRNA 先进入核糖体结合位点,
C 错误;
D、核糖体先从起始密码子开始翻译,说明蛋白质的合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束,D 正
确。
故选C。
3.(2022·全国·模拟预测)囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病,该病患者体内编码CFTR 蛋白
的基因缺失3 个碱基对后,导致CFTR 蛋白在第508 位缺失了苯丙氨酸(转运苯丙氨酸的tRNA 上,反密
码子是AAA 或AAG),最终使肺功能严重受损。下列叙述正确的是( )
A.患者体内编码CFTR 蛋白的基因只存在于肺泡壁细胞中
B.从上述实例可看出,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
C.基因模板链中编码苯丙氨酸的3 个碱基是AAA 或AAG
D.患者与正常人的mRNA 上终止密码子决定的氨基酸相同
【答案】C
【分析】1、基因的表达包括转录和翻译两个过程:在细胞核中通过RNA 聚合酶以DNA 的一条链为模板
合成mRNA 过程叫作转录;游离在细胞质中的各种氨基酸,以以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序
的蛋白质过程叫作翻译。
2
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2、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;基因还能通过控制蛋白质的结构直
接控制生物的性状。
3、同一生物体中不同类型的细胞,基因都是相同的,细胞中的基因有些表达,有些不表达;在不同类型
的细胞中,表达的基因大致可以分为两类:一类是在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是维持
细胞基本生命活动所必须的;另一类是指在某类细胞中特异性表达的基因。
【详解】A、患者体内编码CFTR 蛋白的基因存在于所有的体细胞中,但只在肺泡壁细胞中表达,A 错误;
B、囊性纤维化患者编码CFTR 蛋白的基因缺失了3 个碱基,导致CFTR 蛋白在导致CFTR 蛋白在第508 位
缺失了苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使CFTR 转运氯离子的功能出现异常,最终导致肺功能严重受损,
即基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,B 错误;
C、由题干知转运苯丙氨酸的tRNA 上反密码子是AAA 或AAG,故mRNA 上决定苯丙氨酸的密码子是
UUU 或UUC,故基因模板链中编码苯丙氨酸的3 个碱基是AAA 或AAG,C 正确;
D、终止密码子有三种,一般不决定氨基酸,D 错误。
故选C。
4.(2022·浙江绍兴·统考一模)下图表示人体细胞某种生理过程,下列相关叙述正确的是( )
A.该过程中RNA 聚合酶从图示的左侧向右侧移动
B.RNA 聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到RNA 链末端
C.该过程结束后可形成1 个DNA-RNA 杂交分子
D.该过程得到的RNA 不一定作为翻译的模板
【答案】D
【分析】图示为转录过程,转录结束后可形成一个RNA 分子。
【详解】A、由图中RNA 的延伸方向可以看出,RNA 聚合酶从图示的右侧向左侧移动,A 错误;
B、RNA 聚合酶将游离的核糖核苷酸连接到RNA 链末端,B 错误;
C、该过程中可形成1 个DNA-RNA 杂交分子,该过程结束后RNA 分子与DNA 分子脱离,无杂交分子,C
错误;
D、该过程得到的RNA 可能为rRNA、tRNA 等,不一定作为翻译的模板,D 正确。
3
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故选D。
5.(2022·福建·一模)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,核糖体蛋白可与自身mRNA 分子上的核糖体结合位点相结合而产生翻译抑制。下列
叙述正确的是( )
A.在DNA 转录时,大肠杆菌中核酸和蛋白质形成复合物,组成成分与核糖体相同
B.一个核糖体蛋白的mRNA 分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多种肽链
C.核糖体蛋白对自身mRNA 翻译的抑制维持了RNA 和核糖体蛋白数目上的平衡
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
【答案】C
【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、DNA 转录时,RNA 聚合酶会结合DNA 的一条链作为转录模板,形成DNA 和蛋白质的复合
物,核糖体由rRNA 和蛋白质组成,核酸种类不同,A 错误;
B、一个核糖体蛋白的mRNA 分子上可相继结合多个核糖体,最终合成多条相同肽链,B 错误;
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,编码该核糖体蛋白的基因边转录生成mRNA 边与核糖体结合进行翻译,D 错误。
故选C。
6.(2020·上海·模拟预测)如图为中心法则及其发展示意图,其中数字代表各生理过程,下列叙述错误的
是( )
A.①过程需要脱氧核苷酸作为原料
B.③和④过程能发生在正常原核生物中
C.细胞核是进行②过程的主要场所
D.①~⑤过程都涉及碱基互补配对
【答案】B
【分析】图示为中心法则示意图,其中①为DNA 分子的复制,②为转录,③为翻译,④为逆转录,⑤为
RNA 分子的复制,其中逆转录和RNA 分子的复制过程只发生在被某些RNA 病毒侵染的细胞中。
4
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【详解】A、①过程是DNA 分子复制,需要以脱氧核苷酸作为原料,A 正确;
B、③是逆转录过程,④是RNA 的自我复制过程,能进行逆转录和RNA 复制的只有少数病毒,它们在寄
主细胞中进行逆转录和RNA 复制,B 错误;
C、②过程是转录,进行的主要场所是细胞核,C 正确;
D、①~⑤过程都涉及碱基互补配对,且都遵循碱基互补配对原则,D 正确。
故选B。
7.(2022·江苏连云港·统考模拟预测)乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成,科学家将该基因的反义
基因导入番茄细胞内,培育转基因延熟番茄,下列说法错误的是( )
A.有意义mRNA 和反义mRNA 是通过相应基因转录产生
B.乙烯是乙烯生物合成酶基因表达的产物,可促进果实成熟
C.乙烯生物合成酶基因模板链序列与反义基因模板序列互补
D.转基因番茄能够延熟是因乙烯生物合成酶的mRNA 不能与核糖体结合无法进行翻译
【答案】B
【分析】分析题图:乙烯生物合成酶基因转录形成的是有意义mRNA,反义基因转录形成的是反义
mRNA,有意义mRNA 和反义mRNA 能互补配对,这样可以导致翻译无法进行,进而导致乙烯生物合成
酶无法合成。
【详解】A、mRNA 是以基因的一条链为模板转录形成的,因此有意义mRNA 和反义mRNA 是通过相应基
因转录而来的,A 正确;
B、乙烯生物合成酶基因的表达产物是乙烯生物合成酶,不是乙烯,B 错误;
C、乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的是互补的,因此这两种基因转录形成的mRNA 也是
互补的,C 正确;
D、因为mRNA 形成双链后无法与核糖体结合无法进行翻译,所以无乙烯生物合成酶生成,转基因番茄能
够延熟,D 正确。
故选B。
8.(2022·江苏·一模)关于细胞衰老有不同的观点,衰老基因学说认为生物的寿命主要取决于遗传物质。
5
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DNA 上存在一些长寿基因或衰老基因来决定个体的寿命,如在人的1 号、4 号及X 染色体上发现一些衰老
相关基因(SAG),这些基因在细胞衰老时,其表达水平显著高于年轻细胞。秀丽隐杆线虫是一种多细胞
真核生物,平均寿命为3.5 天,其体内的age-1 单基因突变,可提高平均寿命65%,提高最大寿命110%。
请判断下列相关说法正确的是( )
A.在人的1 号,4 号及X 染色体上发现SAG 基因,说明基因只存在于染色体上
B.线虫体内的单基因突变就能提高个体的寿命,说明一种性状就是由一个基因控制的
C.在人体和线虫体内都存在细胞衰老和细胞凋亡,它们都是基因选择性表达的结果
D.衰老基因学说能够用来解释人体的细胞衰老,不能解释线虫的细胞衰老
【答案】C
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA 片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
3、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。
【详解】A、人体细胞中,线粒体DNA 上也存在基因,A 错误;
B、性状和基因不是简单的一一对应的关系,有些性状由多个基因控制,有些单个基因可以控制多种性状,
B 错误;
C、细胞衰老和细胞凋亡是细胞正常的生命历程,是基因选择性表达的结果,C 正确;
D、人体的细胞衰老和线虫的细胞衰老都是由遗传物质决定的,D 错误。
故选C。
9.(2022·辽宁葫芦岛·统考二模)表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表现型发生可
遗传变异的现象。其原因之一是碱基甲基化影响基因表达。下列叙述错误的是( )
A.碱基甲基化不会改变基因储存的遗传信息
B.碱基甲基化可能会影响RNA 聚合酶的识别
C.由于碱基甲基化而引起的变异属于基因突变
D.若双链DNA 分子中C 全部甲基化且占30%,则单链中A 占比不超过40%
【答案】C
【分析】表观遗传学的主要特点:
1、可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。
2、可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。
3、没有DNA 序列的改变或不能用DNA 序列变化来解释。
【详解】A、遗传信息储存在基因的碱基序列中,甲基化没有改变碱基序列,因此不会改变基因储存的遗
传信息,A 正确;
6
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B、基因表达时,需要RNA 聚合酶识别DNA 序列并启动转录,因此碱基甲基化可能会影响RNA 聚合酶的
识别,B 正确;
C、甲基化不改变基因中碱基序列,因此由于碱基甲基化而引起的变异不属于基因突变,C 错误;
D、若DNA 分子中C 占30%,则G=C=30%,A+T=1-30%×2=40%,A=T=20%,则一条DNA 单链上A 最
多占40%,因此若DNA 分子中C 甲基化且占30%,则单链中A 占比不超过40%,D 正确。
故选C。
10.(2022·全国·模拟预测)如图表示某种植物DNA 片段遗传信息的传递过程,①~④表示物质或结构。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示生理过程。请据图回答下列问题:(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、
AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)
(1)过程Ⅰ的特点是__________________________和______________________,Ⅱ、Ⅲ的名称分别是
______________________。①~④结构中________(填序号)存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中_________(填序号)中含有核糖结构,另外上图___________中也含有核糖结构。
(3)由图可知,④所携带的氨基酸为_________________。
(4)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程Ⅲ合成的肽链中第3 位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸,则该
基因的这个碱基对替换情况是 ____________________。
(5)若由于(4)所述的替换使得某植株表现为罕见的红花性状,而其自交后代中只有部分植株具有红花性
状,则其原因最可能是__________________________________。将自交后代中的红花植株连续自交3 次,
并逐代淘汰白花性状个体,则最终获得的红花植株中纯合子的比例为__________。
【答案】(1) 半保留复制 边解旋边复制 转录、翻译 ①和④
(2) ②和④ 核糖体
(3)苯丙氨酸
(4)T//A 替换为G//C(或A//T 替换为C//G)
(5) 红花性状属于显性突变,亲本是杂合子,自交有性状分离 15/17
【分析】分析题图可知:图示表示某种植物DNA 片段遗传信息的传递过程,其中Ⅰ表示DNA 分子复制过
程;Ⅱ表示转录过程;Ⅲ表示翻译过程;①为DNA 分子;②为mRNA 分子;③为氨基酸分子;④为
7
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tRNA。
(1)题图显示Ⅰ是DNA 分子复制,复制过程的特点是半保留复制和边解旋边复制,Ⅱ是转录,Ⅲ是翻译。
在结构①~④中双链DNA 中的碱基互补配对形成氢键,tRNA 中局部也存在碱基互补配对形成氢键的现象。
(2)在结构①~④中mRNA 和tRNA 均属于RNA,含有核糖;转录的场所主要在细胞核,翻译的场所是核糖
体,核糖体中含有rRNA,故也含有核糖。
(3)④是tRNA,其一端的碱基AAG 是反密码子,能与密码子UUC 碱基配对,密码子UUC 对应的氨基酸是
苯丙氨酸。
(4)肽链中第3 位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸,即mRNA 中第三个密码子由UCU 变为GCU,可见是mRNA
中的U 变成了G,根据转录过程中的碱基配对原则,可知该基因的这个碱基对替换情况是T//A 替换为
G//C。
(5)该红花植株自交后子代只有部分植株具有红花性状,可推出自交后代发生性状分离,且该红花为杂合子,
红花性状是显性突变的结果。自交后代中的红花植株基因型及其比例为AA∶Aa=1∶2,子代红花植物自
交第1 次,得到子代的基因型及比例为1/2AA、1/3Aa、1/6aa,淘汰其中不开红花的基因型aa 植株,子代
红花植物第1 次自交结果为红花基因型AA∶Aa=3∶2;继续让第1 次自交产生的子代红花植物自交第2
次,得到7/10AA、2/10Aa、1/10aa,淘汰不开红花的aa 植株,子代红花植物自交第2 次结果为红花基因型
AA∶Aa=7∶2;继续让第2 次自交产生的子代红花植物自交第3 次,得到15/18AA、2/18Aa、1/18aa,淘
汰不开红花的aa 植株,子代红花植物自交第3 次结果为红花基因型AA∶Aa=15∶17(15/17)
【点睛】本题考查基因突变、基因表达及分离定律的应用等相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要
点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
1.(2023·浙江·校联考一模)下图为细胞核DNA 遗传信息的传递过程,其中①和②表示过程。下列叙述
正确的是( )
B 组 提升练
8
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A.①和②过程DNA 都需要解旋,都需要解旋酶催化
B.②过程将整个DNA 分子的遗传信息传递到RNA 分子中
C.细胞中进行①过程时,DNA 聚合酶催化相邻核苷酸之间形成氢键
D.细胞内一个DNA 分子进行①和②过程的场所是相同的
【答案】D
【分析】如图为中心法则内容,①为DNA 复制,②为转录过程。
【详解】A、①和②过程DNA 均需要解旋,但②过程不需要另外的解旋酶催化,A 错误;
B、过程②为转录,不是沿着整个DNA 分子进行的,而是以基因为单位进行的,B 错误;
C、DNA 复制时氢键是自发形成的,DNA 聚合酶是催化磷酸二酯键的形成,C 错误;
D、细胞内一个DNA 分子进行①和②过程都是以DNA 为模板,发生场所是相同的,主要都发生在细胞核,
D 正确。
故选D。
2.(2022·全国·校联考一模)DNA 甲基化调控主要是通过调节DNA 甲基化转移酶(DNMTs)的活性和表
达水平而实现的,DNA 甲基化可能使抑癌基因无法表达,从而促使癌症的发生和恶化,如下图所示。这种
DNA 甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,属于表观遗传。研究表明萝卜硫素具有抗肿瘤
作用。以下有关叙述正确的是( )
A.神经细胞已经高度分化,一般不再分裂,故DNA 不存在甲基化
B.萝卜硫素可能通过抑制DNMTs 活性,抑制肿瘤细胞增殖,从而发挥抗肿瘤作用
C.甲基化若发生在构成染色体的组蛋白上,则不会影响基因表达
D.DNA 甲基化会改变DNA 的空间结构,影响DNA 聚合酶的作用,使DNA 无法复制
【答案】B
【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、神经细胞已经高度分化,一般不再分裂,但DNA 甲基化并非发生在DNA 复制过程中,且能
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遗传给后代,即DNA 甲基化与细胞是否分裂无关,A 错误;
B、由题干信息“DNA 甲基化可能使抑癌基因无法表达,从而促使癌症的发生”,可推出萝卜硫素的抗肿
瘤作用可能是通过抑制DNMTs 活性,抑制肿瘤细胞增殖来实现的,B 正确;
C、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达”,进而影响相关性状,C 错误;
D、根据表观遗传概念可知,DNA 甲基化不影响DNA 的复制,D 错误。
故选B。
3.(2022·浙江·模拟预测)通常分泌蛋白的氨基端(N 端)上有长度约为30 个氨基酸的一段疏水性序列,
能被内质网上的受体识别,之后通过内质网膜进入囊腔,在囊腔中经过一系列加工形成蛋白质产物。如图
表示某种分泌蛋白合成中的某些阶段。下列说法错误的是( )
A.翻译结束后,核糖体解体成大、小亚基
B.游离的核糖体与附着型核糖体可以相互转化
C.编码疏水性序列的遗传密码位于图中mRNA 的前导序列区段
D.核糖体移动的方向是从5'到3',最终合成的多肽的氨基酸序列相同
【答案】C
【分析】1、RNA 是在细胞核中,通过RNA 聚合酶以DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
对于真核细胞来说,转录发生的场所除了细胞核,还有线粒体和叶绿体。
2、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,这一过程叫作翻
译。翻译的实质是将mRNA 的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
【详解】A、从图中可以看出,翻译结束后,核糖体解体成大、小亚基,A 正确;
B、游离的核糖体与附着型核糖体可以相互转化,B 正确;
C、由题图可知,核糖体是从左向右移动的,而左侧第一个核糖体上还没有疏水性序列,故编码疏水性序
列的遗传密码可能位于图中“1”处,C 错误;
D、核糖体移动的方向是从5'到3',最终合成的多肽的氨基酸序列相同,因为模板链mRNA 相同,D 正确。
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故选C。
4.(2022·陕西汉中·统考一模)细胞中的核酶是一类具有催化功能的RNA,其可降解特定RNA。说法正
确的是( )
A.核酶的形成需要经过转录过程
B.核酶为催化的化学反应提供活化能
C.核酶的作用特性不具有专一性
D.核酶与蛋白酶的组成元素相同
【答案】A
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
2、酶的作用机理是降低化学反应的活化能。
3、酶的作用特性包括专一性、高效性、作用条件温和。
【详解】A、核酶是RNA,其形成需要经过转录过程,A 正确;
B、核酶降低了化学反应所需要的活化能,B 错误;
C、核酶也具有专一性、高效性和作用条件温和的特性,C 错误;
D、核酶是RNA 组成元素是C、H、O、N、P,蛋白酶的组成元素是C、H、O、N,D 错误。
故选A。
5.(2022·浙江金华·校联考三模)某tRNA(结构示意图如下)转运的氨基酸为丝氨酸,下列叙述正确的
是( )
A.tRNA 中的碱基数量关系符合卡伽夫法则
B.图示tRNA 的反密码子为3'UCG5'
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C.丝氨酸连接在tRNA 的B 端
D.a 表示磷酸二酯键
【答案】B
【分析】分析题图:图示为tRNA 的结构示意图,关于 tRNA,考生可以从以下几方面把握:
(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;
(2)种类:61 种(3 种终止密码子没有对应的 tRNA);
(3)特点:专一性,即一种tRNA 只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA 来转运;
(4)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
【详解】A、tRNA 中的碱基由于没有完全形成碱基对,其数量关系不符合卡伽夫法则,A 错误;
B、图示tRNA 的反密码子为3'UCG5',B 正确;
C、丝氨酸连接在tRNA 的A 端,C 错误;
D、a 表示氢键,D 错误。
故选B。
6.(2022·浙江·模拟预测)如图为采用实时荧光定量PCR 技术检测新型冠状病毒核酸的基本流程,1~2h
内即可得到检测结果。其基本原理是在DNA 的复制过程中加入与特定模板链互补的荧光探针,这样每新
合成一条DNA 单链,就会产生一个荧光分子,通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关叙述错
误的是( )
A.由①②过程可知,合成DNA 的酶,可以是逆转录酶,也可以是DNA 聚合酶
B.新型冠状病毒在人体细胞中的繁殖过程所需要的酶不都是由病毒RNA 控制合成的
C.若①过程产生1 个DNA,②过程进行n 次复制后,可以产生
个荧光分子
D.若样本RNA 含100 个碱基,C 和U 占18%,则每个DNA 中含有58 个A
【答案】D
【分析】 DNA 复制:复制开始时,在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA 双螺旋的两条链解开,然后
DNA 聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4 种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原
则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸,同时,
每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、合成DNA 的过程有逆转录和DNA 复制,所以合成DNA 的相关酶可以是逆转录酶,也可以是
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DNA 聚合酶,A 正确;
B、新型冠状病毒是RNA 复制病毒,在人体细胞中的繁殖过程所需要的酶一部分由病毒RNA 控制合成
(如RNA 聚合酶),一部分由人体细胞提供,B 正确;
C、1 个DNA 分子经过n 次复制后,产生2n个DNA 分子,则有2n+1条单链,减去亲代DNA 的2 条链,新
的单链均带有荧光探针,因此可以产生(2n+1-2)个荧光分子,C 正确;
D、若样本RNA 含100 个碱基,C 和U 占18%,则DNA 的一条单链中G+A=82%,由于A 和G 并不互补,
所以无法求出每个DNA 中含碱基A 的个数,D 错误。
故选D。
7.(2022·浙江·模拟预测)有关基因表达的说法,错误的是( )
A.DNA 存储的信息能否被读取,还与DNA 甲基化的状况和组蛋白乙酰化的程度有关
B.tRNA 输送到核糖体上的氨基酸是由tRNA 上的反密码子决定的
C.在细胞里基因转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化
D.基因表达的产物除了多肽外,还有tRNA、rRNA 等非编码RNA
【答案】B
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个主要阶段:(1)转录:是指以DNA 的一条链为模板,按照碱基
互补配对原则,合成RNA 的过程。(2)翻译:是指以mRNA 为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋
白质的过程。
【详解】A、DNA 存储的信息能否被读取与DNA 甲基化的状况和组蛋白乙酰化的程度有关,A 正确;
B、tRNA 输送到核糖体上的氨基酸是由mRNA 上的密码子决定的,而不是由tRNA 上的反密码子决定的,
B 错误;
C、表观遗传中提到基因转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化,C 正确;
D、基因表达包括转录和mRNA 翻译成蛋白质的过程,有些基因表达的产物是一些非编码RNA,有些基因
表达的产物是蛋白质,D 正确。
故选B。
8.(2022·浙江嘉兴·统考一模)呼吸道合胞病毒(RSV)是会引起呼吸道感染疾病的一种病原体。其结构
组成包括一条RNA 单链、多种结构蛋白质和脂类膜(如图)。与基因组RNA 互补的RNA 才能作为
mRNA。近日发现该病毒的一种非结构蛋白(NS1 蛋白),在宿主细胞质合成后能进入宿主细胞核,改变
免疫相关基因的表达来破坏细胞的抗病毒作用,但不参与子代病毒的构建。
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下列关于该病毒基因组RNA 的叙述,正确的是( )
A.基因组RNA 的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
B.基因组RNA 在宿主细胞内经翻译合成mRNA
C.以基因组RNA 为模板合成mRNA,需要逆转录酶的催化
D.基因组RNA 编码NS1 蛋白,NS1 蛋白在宿主细胞内合成
【答案】D
【分析】结合题意和题图可知,该病毒是以单链的RNA 作为遗传物质,病毒的生活和增殖必须依赖于活
细胞。病毒基因组RNA 编码的NS1 蛋白,在宿主细胞的核糖体上合成后能进入宿主细胞核,改变免疫相
关基因的表达来破坏细胞的抗病毒作用。
【详解】A、该病毒的基因组RNA 是单链结构,故嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,A 错误;
B、基因组RNA 在宿主细胞内经RNA 的自我复制,合成与之互补的RNA 作为mRNA,B 错误;
C、以基因组RNA 为模板合成mRNA 的过程,需要RNA 复制酶的催化,C 错误;
D、NS1 蛋白是该病毒的一种非结构蛋白,因此合成该蛋白的遗传信息位于该病毒的基因组RNA 上,但合
成的场所在宿主细胞的核糖体上,D 正确。
故选D。
9.(2022·河南郑州·郑州外国语学校校考模拟预测)下列关于密码子和反密码子的叙述正确的是(
)
A.mRNA 上相邻的、能够决定1 个氨基酸的3 个碱基构成1 个密码子
B.密码子有 64 种,与 20 种氨基酸相对应
C.密码子CAU 的反密码子是GTA
D.每种氨基酸都对应多种密码子,可由多种tRNA 转运
【答案】A
【分析】1、遗传信息与密码子的区别:一是存在的位置不同,遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序,
密码子是mRNA 上核苷酸的排列顺序;二是作用不同,遗传信息决定着氨基酸的排列顺序,但是间接作用,
而密码子则是直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序。
2、反密码子是tRNA 分子上与mRNA 分子中密码子互补配对的三个相邻的碱基。
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【详解】A、密码子是mRNA 上决定氨基酸的三个相邻碱基,A 正确;
B、密码子有 64 种,但终止密码子不决定氨基酸,不与氨基酸对应,B 错误;
C、密码子CAU 的反密码子是GUA,C 错误;
D、一种氨基酸可对应一种或多种密码子,可由一种或多种多种tRNA 转运,D 错误。
故选A。
10.(2022·北京海淀·统考二模)野生型二倍体拟南芥基因型标记为WW,不含有潮霉素抗性基因H,表
现为对潮霉素敏感。转入外源H 基因获得纯合的转基因植株,一部分植株表现为对潮霉素抗性,基因型标
记为RR;另一部分植株表现为对潮霉素敏感,基因型标记为SS。这些植株经染色体数目加倍处理后,获
得四倍体拟南芥,基因型分别标记为WWWW、RRRR 和SSSS。为研究转基因拟南芥对潮霉素敏感的原因,
科研人员进行相关实验。
(1)选择上述植株作为亲本进行杂交实验,获得F1,F1自交得到F2,杂交结果如下表。
杂交一
杂交二
杂交三
P
RR
SS
RRRR
WWWW
RRRR
SSSS
F1
均表现为潮霉素抗性
抗性
敏感
抗性
敏感
抗性
敏感
F2
3/4
1/4
35/36
1/36
3/4
1/4
①由杂交一结果可知,_________为显性性状。
②杂交二中,F1,植株的基因型标记为_________。杂交二的F1植株在减数分裂过程中,_________联会后
平均分配,随机移向细胞两极,产生的三种生殖细胞基因型标记为_________。
③与杂交二的结果相比,杂交三的F2,中敏感型植株所占比例高于预期。为解释上述现象,提出一种假设。
假设:四倍体中,潮霉素抗性植株RRRR 的H 基因处于激活状态能表达,潮霉素敏感植株SSSS 中位于相
同位点的H 基因被甲基化而处于沉默状态不能表达。甲基化的H 基因可能会诱导未被甲基化的H 基因发生
甲基化。
请依据上述假设,在答题卡上用遗传图解的方式,解释杂交三的F2中敏感型植株占1/4。
(2)研究者设法去除SS 植株中H 基因的甲基化,发现DNA 甲基化抑制H 基因转录,得出此结论的实验结
果应为_________。
(3)请结合上述研究结果和表观遗传学相关知识,谈谈你对“基因与性状关系”的认识:_______。
【答案】(1) 潮霉素抗性 RRWW 同源染色体 RR、RW、WW
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(2)与未去除H 基因甲基化的SS 植株相比,去除的植株H 基因的转录量上升
(3)基因与基因、基因与基因表达产物和表观遗传均可影响生物的性状
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:
联会,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:
同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:
核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒
分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消
失。
2、表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化,即环境变化引起的性状改变,影响基
因表达,但不改变DNA 序列。如组蛋白乙酰化、DNA 甲基化等。
(1)
①杂交一的亲本为RR(潮霉素抗性)×SS(潮霉素敏感),F1都表现为潮霉素抗性,说明潮霉素抗性为显
性性状。②杂交二中,亲本为RRRR 和WWWW,因此杂交二中,F1植株的基因型标记为RRWW。在减数
分裂过程中,同源染色体联会(发生在减数第一次分裂前期)后平均分配,随机移向细胞两极,产生的三
种生殖细胞基因型标记为RR、RW、WW,且比例为RR:RW:WW=1:4:1。③杂交二中,亲本为
RRRR 和SSSS,则F1植株的基因型标记为RRSS,F1自交,所产生的的雌、雄配子及比例都为1/6RR、
4/6RS、1/6SS,结合题中“潮霉素抗性植株RRRR 的H 基因处于激活状态能表达,潮霉素敏感植株SSSS
中位于相同位点的H 基因被甲基化而处于沉默状态不能表达。甲基化的H 基因可能会诱导未被甲基化的H
基因发生甲基化”可绘制出遗传图解如下所示:
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(2)
根据结论为:DNA 甲基化会抑制H 基因转录,则去除SS 植株中H 基因的甲基化,H 基因的转录量会上升,
因此得出此结论的实验结果应为与未去除H 基因甲基化的SS 植株相比,去除的植株H 基因的转录量上升。
(3)
基因与性状并不是简单的一一对应的关系,一种性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个
性状,生物体的性状也受环境的影响,生物性状由基因和环境共同决定,基因与基因、基因与基因表达产
物和表观遗传均可影响生物的性状。
【点睛】本题以拟南芥为素材,考查显性性状的判断方法、减数分裂的过程、基因的分离定律、遗传图解、
基因和性状的关系、表观遗传等相关知识点,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联
系,形成知识的网络结构的能力。
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