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第10章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
1.(2024贵州,7,3分)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
答案 C mRNA链碱基排列顺序和编码链一致(只是将编码链中的T替换为U),与模板链碱基
互补配对,且方向相反,核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动,再结合氨基酸的序列可推
知,mRNA碱基序列为5'-AUGCAUCCUAAG-3',故①链是转录的模板链,其左侧是3'端,右侧是
5'端,A错误;若在①链5~6号碱基间插入碱基G,则mRNA的5~6号碱基间插入一个C,变为
5'-AUGCACUCCUAAG-3',第4个密码子为终止密码子UAA,使合成的肽链变短,B错误;若在①
链1号碱基前插入一个碱基G,肽链的合成仍从起始密码子AUG开始,合成的肽链不变,C正
确;由于密码子的简并性,碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同,D错误。
2.(2024湖北,16,2分)编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互
补链是编码链。若编码链的一段序列为5'-ATG-3',则该序列所对应的反密码子是( )
A.5'-CAU-3' B.5'-UAC-3'
C.5'-TAC-3' D.5'-AUG-3'
答案 A DNA的编码链与模板链碱基互补配对,mRNA由模板链转录而来,mRNA上的密码子与
tRNA上的反密码子碱基互补配对,如图:
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故该序列对应的反密码子为5'-CAU-3',A正确。
3.(2024湖南,10,2分)非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征
的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔基体膜上先
后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活,进而启动脂肪酸合成基因(核基因)的转录。糖原合
成的中间代谢产物UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内,抑制S1蛋白水解酶的活
性,调控机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原,糖原饱和后转向脂肪酸合成
B.敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C.降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D.激活后的R1通过核孔进入细胞核,启动脂肪酸合成基因的转录
答案 C 据题意知,糖原合成的中间代谢产物UDPG通过F5蛋白进入高尔基体内,抑制S1蛋
白水解酶的活性,从而抑制蛋白R1的激活,进而抑制脂肪酸的合成,体内多余的葡萄糖在肝
细胞中优先转化为糖原,糖原饱和后转向脂肪酸合成,且敲除F5蛋白的编码基因因抑制
UDPG的转运而利于蛋白R1的激活,从而利于脂肪酸的合成,进而增加非酒精性脂肪肝的发
生率,A、B正确。UDPG进入高尔基体不利于脂肪酸的合成,降低高尔基体中UDPG量有利于
脂肪酸的合成,从而会诱发非酒精性脂肪性肝病;蛋白R1经S1、S2蛋白水解酶酶切后被激
活,进而启动脂肪酸合成基因的转录,S2蛋白失活不利于脂肪酸的合成,C错误。R1属于蛋
白质,其可通过核孔进入细胞核,D正确。
4.(2023海南,13,3分)噬菌体ФX174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。
下列有关叙述正确的是( )
A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3'
C.噬菌体ФX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
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D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,且重叠序列编码的氨基酸序列相同
答案 B 题图中的噬菌体DNA上,D基因起始区至终止区除了含有152个氨基酸的编码序列,
还包含终止密码子的编码序列,故D基因的碱基数为152×3+3=459(个),A错误;据题图可知,
E基因编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5'-GTACGC-3',根据互补DNA与原DNA反向
平行及碱基互补配对原则可知,其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3',B正确;DNA复制的原料是
4种脱氧核糖核苷酸,C错误;D基因和E基因编码区重叠但密码子的读取起点不一致,所以编
码的氨基酸序列不相同,D错误。
5.(2023湖南,12,2分)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细
菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子,也可结合非
编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细菌glg基因转录时,RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时,核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动
C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上,有利于细菌糖原合成
答案 C 启动子位于基因的上游,基因转录时,RNA聚合酶识别、结合启动子并驱动转录,A
正确;翻译时,核糖体会沿mRNA从5'端向3'端移动以合成肽链,B正确;抑制CsrB基因的转
录会减少非编码RNA分子CsrB的形成,CsrA蛋白就会更多地与glg mRNA分子结合,使glg
mRNA分子降解增多,从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成,UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关
键作用,故抑制CsrB基因的转录会使细菌糖原合成减少,C错误;由题图可知,当CsrA蛋白都
结合到CsrB上时,CsrA蛋白就不与glg mRNA分子结合,glg mRNA分子构象稳定,可翻译形
成UDPG焦磷酸化酶,有利于细菌糖原合成,D正确。
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6.(2023全国乙,5,6分)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古
细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异
的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的
tRNA甲(表示为甲-tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆
菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有
甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是( )
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤
答案 A 由题意可知,甲、tRNA甲和酶E仅在某些古细菌中含有,tRNA甲可以识别大肠杆菌
mRNA中特定的密码子,在大肠杆菌核糖体上参与肽链的合成,所以若要在大肠杆菌中合成含
有甲的肽链,需要转入甲、tRNA甲的基因和酶E的基因,ATP、RNA聚合酶和核糖体均可由大
肠杆菌提供,故选A。
知识拓展 1.本题以第22种氨基酸——吡咯赖氨酸为背景展开命题。吡咯赖氨酸是在一
种古细菌——产甲烷菌中发现的,其在其他古细菌中也含有,对应的密码子为UAG,该密码子
在其他生物体内为终止密码子,其对应的tRNA吡咯赖氨酸在其他生物细胞内不存在。2.在细胞
内有几十种氨酰tRNA合成酶,每一种可以同时识别特定的tRNA和氨基酸,并将二者结合形
成氨基酸-tRNA用于翻译,不同的氨酰tRNA合成酶与相应的tRNA和氨基酸是一一对应的。
题中的酶E是催化吡咯赖氨酸和tRNA吡咯赖氨酸结合的氨酰tRNA合成酶,大肠杆菌中不存在吡
咯赖氨酸,所以该种酶在大肠杆菌细胞内也不存在。因此要在大肠杆菌细胞内合成含有吡咯
赖氨酸的肽链,需将吡咯赖氨酸、酶E的基因和tRNA吡咯赖氨酸的基因转入大肠杆菌细胞内。
7.(2023浙江6月选考,4,2分)叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列
过程可直接被AZT阻断的是( )
A.复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
答案 D AZT能与逆转录酶结合阻断逆转录过程,D正确。
8.(2023浙江1月选考,15,2分)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多
个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合
成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚
核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
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A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
答案 B 根据核糖体上的肽链的长度(肽链长的翻译在前),可判断核糖体从mRNA的5'端
向3'端移动,A错误;翻译过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,B正确;
由题干可知,图中核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译,图中5
个核糖体上的肽链长度不同,故5个核糖体先后依次结合到mRNA的起始密码子端开始翻译
过程,翻译结束的时间也不同,C错误;由题干信息“多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA
的长度决定”可知,将细菌的某基因截短会影响相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目,D
错误。
9.(2023江苏,6,2分)翻译过程如图所示,其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密
码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是( )
A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D.碱基I与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性
答案 D tRNA呈三叶草结构,在局部区域存在碱基互补配对,A错误;反密码子为5'-
CAU-3'的tRNA只能与密码子5'-AUG-3'配对,只携带一种氨基酸,B错误;mRNA中的终止密码
子没有相应的tRNA来结合,C错误;由题知,在密码子第3位的碱基A、U或C皆可与反密码
子第1位的I配对,增加了密码子的容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D正确。
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10.(2023辽宁,18,3分)(不定项)DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较
小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1);如损
伤较大,修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶,“招募”多种修复因子,DNA聚合酶等
进行修复(如图2)。下列叙述正确的是 ( )
A.图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B.图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C.图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
D.图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复,方向是从n到m
答案 ABD 从图1可以看出DNA的一条链损伤,该DNA复制后,以损伤链为模板复制的子代
DNA含有突变基因,即图1所示DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因,A正
确;图1所示,损伤的DNA转录时掺入腺嘌呤核糖核苷酸后,mRNA未发生改变或mRNA改变区
域对应的氨基酸不变(密码子的简并性),则指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变,B正确;
图2所示的转录过程是沿着模板链(损伤链)的3'端到5'端进行的,所以m是3'端,n是5'端,
图2 DNA聚合酶催化DNA损伤链修复,方向是从5'端到3'端,即从n到m,C错误,D正确。
11.(2022广东,7,2分)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野
生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于 ( )
A.细胞核 B.细胞质
C.高尔基体 D.细胞膜
答案 A HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。mRNA主要在细胞核内合
成,通过核孔进入细胞质中,若HPR1蛋白功能缺失,则mRNA不能转移出细胞核。故在HPR1
蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于细胞核,故选A。
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12.(2022湖南,14,4分)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,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合
位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.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
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 D 大肠杆菌是原核生物,没有核膜包被的细胞核,可以边转录边翻译,D错误。
13.(2022浙江6月选考,16,2分)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的
示意图如图。
下列叙述正确的是 ( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
答案 C 图示为以RNA为模板合成DNA的逆转录过程,逆转录过程需要逆转录酶,A错误;翻
译形成多肽的mRNA上可决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为密码子,该RNA是逆转录的模
板,不是翻译的模板,B错误;b链为单链DNA,单链DNA分子中两个相邻的脱氧核苷酸之间通
过磷酸二酯键相连,C正确;逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
14.(2022辽宁,16,3分)(不定项)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中,在
DNA甲基转移酶催化下,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶,使视网膜细胞
线粒体DNA碱基甲基化水平升高,可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确
的是 ( )
A.线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达
B.高血糖环境中,线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
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答案 ABD 高血糖环境中,视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高,可引起视网膜细胞
线粒体损伤和功能异常,据此可推测线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达,A
正确;高血糖环境引起的甲基化修饰指在DNA甲基转移酶催化下,部分胞嘧啶加上活化的甲
基,这并未改变患者线粒体DNA碱基序列,线粒体DNA在复制时仍遵循碱基互补配对原则,B
正确,C错误;患者线粒体DNA碱基甲基化若发生在配子中,则可能遗传给后代,D正确。
15.(2022河北,9,2分)关于中心法则相关酶的叙述,错误的是 ( )
A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
答案 C RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程,逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程,两
过程均遵循碱基互补配对原则,且反应过程中互补配对的碱基之间形成氢键,A正确;DNA聚
合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都是蛋白质,由核酸编码,合成场所是核糖体,B正确;转录过程
不需要解旋酶,C错误;酶能降低化学反应的活化能,在体内外适宜条件下均可发挥作用,D正
确。
16.(2021浙江1月选考,22,2分)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨
基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸
AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
答案 B 题图中①对应的密码子为AUU,因此①为异亮氨酸,A错误;根据肽链的延伸情况和
mRNA 5'→3'的方向指示,可判断题图中结构②(核糖体)沿着mRNA从右向左移动,B正
确;tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对与分离的过程中涉及氢键的形成和
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断裂,C错误;该过程为 翻译过程 , 可发生在线粒体基质中 ,但不发生在细胞核基质中,D错
误。
17.(2021辽宁,17,3分)脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-
23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷
酸(图中R所示)和一个配对的嘧啶核苷酸(图中Y所示)之间,图中字母均代表由相应碱基构
成的核苷酸。下列有关叙述错误的是( )
A.脱氧核酶的作用过程受温度的影响
B.图中Y与两个R之间通过氢键相连
C.脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种
D.利用脱氧核酶切割 mRNA可以抑制基因的转录过程
答案 BCD 脱氧核酶具有催化活性,属于酶类,发挥作用时需要适宜的温度,温度会影响酶
的活性,A正确;图中R与Y分别代表的是嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸,一条RNA链相邻的核苷
酸之间靠磷酸二酯键相连,而不是氢键,B错误;脱氧核酶的化学本质是DNA,与靶RNA结合时
进行碱基互补配对的方式有A-U、T-A、C-G,C错误;mRNA是翻译的模板,利用脱氧核酶切割
mRNA,可以抑制基因的翻译过程,D错误。
18.(2021广东,7,2分)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的
过程是( )
A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
答案 C DNA复制是以DNA为模板合成DNA的过程,不涉及tRNA与mRNA的结合,A不符合题
意;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,依据题意分析可知金霉素没有抑制转录
过程,B不符合题意;tRNA与mRNA结合发生在翻译过程中,金霉素的作用直接影响的过程是
翻译,C符合题意;逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,此过程中不涉及tRNA与mRNA的
结合,D不符合题意。
19.(2021湖南,13,4分)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的
是 ( )
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A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B
B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
答案 ABC 图中①和②过程分别表示转录和翻译,真核生物核基因的转录和翻译分别发生
在细胞核和细胞质中,B正确;与基因B相比,基因A转录合成的mRNA数量以及等量mRNA翻
译合成的蛋白质分子数量明显较多,说明基因A的表达效率高于基因B,A正确;人体内与翻
译过程有关的3种RNA都是转录的产物,C正确;反密码子位于tRNA上,可与mRNA上的密码
子互补配对,D错误。
20.(2021河北,8,2分)关于基因表达的叙述,正确的是( )
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
答案 C 真核生物和原核生物基因表达过程中用到的RNA与蛋白质均由DNA编码,但某些
RNA病毒可以通过RNA复制出来的mRNA进行翻译,此时的mRNA不是由DNA编码的,A错误;转
录时,RNA聚合酶移动到终止子时停止转录,B错误;翻译过程中,mRNA与tRNA通过密码子和
反密码子的相互识别保证了遗传信息传递的准确性,C正确;翻译时,核糖体沿着mRNA移动,
当核糖体读取到mRNA的终止密码子时,肽链的合成终止,mRNA终止密码子以后的序列不再
被读取,D错误。
21.(2020课标全国Ⅲ,1,6分)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是( )
A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质
B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
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答案 B 真核生物的遗传物质是DNA,因此真核生物的遗传信息贮藏在DNA中,遗传信息的
传递遵循中心法则,即遗传信息可以从DNA流向DNA,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白
质,A正确;细胞中一个DNA分子中含有多个基因,而每个基因都具有独立性,因此以DNA的一
条单链为模板转录出的RNA可以是mRNA(可编码多肽),也可以是tRNA或rRNA,B错误、D正
确;由于基因通常是具有遗传效应的DNA片段,在DNA分子中还存在没有遗传效应的片段,因
此细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等,C正确。
22.(2020课标全国Ⅲ,3,6分)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤
(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表
示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
答案 C 由题图可知,位于tRNA上的反密码子CCI可以识别mRNA上的GGU、GGC、GGA三
种不同的密码子,A正确;密码子和反密码子的碱基之间通过氢键且按照碱基互补配对的原
则结合,B正确;tRNA和mRNA分子均由一条链组成,其中tRNA链经过折叠形成三叶草的叶形,
其一端是携带氨基酸的部位,另一端是三个相邻的碱基构成的反密码子,反密码子与mRNA上
的密码子结合,C错误;由题图可知,mRNA上的三种密码子GGU、GGC、GGA决定的氨基酸均为
甘氨酸,所以mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变,D正确。
23.(2020天津,3,4分)对于基因如何指导蛋白质合成,克里克认为要实现碱基序列向氨基酸
序列的转换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来
被发现是( )
A.DNA B.mRNA C.tRNA D.rRNA
答案 C tRNA比mRNA小得多,分子结构也很特别,RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,
其一端携带氨基酸,另一端有3个特殊的碱基,每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密
码子互补配对,所以tRNA是一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子,C正确。
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24.(2020江苏单科,9,2分)某膜蛋白基因在其编码区的5'端含有重复序列
CTCTTCTCTTCTCTT,下列叙述正确的是( )
A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
答案 C 基因内部碱基对的增添、缺失或替换都会导致基因结构改变,引起基因突变,A错
误。双链DNA分子中,A=T,C=G,嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,B错误。CTCTT重复序列转录出
来的mRNA不含起始密码子AUG或GUG,不改变起始密码子后对应的氨基酸序列,C正确。若
基因碱基总数不变,重复序列越多,可编码的氨基酸碱基序列越短,编码的蛋白质相对分子质
量越小;若基因碱基总数因重复序列的增多而增多,但重复序列中不含起始密码子,编码的氨
基酸序列可能不变;若因重复序列的增多而影响了基因的表达,编码的氨基酸序列变短;以上
几种情况都不可能使基因编码的蛋白质相对分子质量变大,D错误。
25.(2019课标全国Ⅲ,2,6分)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是( )
A.细胞中的染色质存在于细胞核中
B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D.细胞核内遗传物质的合成需要能量
答案 B 本题借助细胞核的结构与功能,考查考生理解所学知识,作出合理判断的能力;试
题通过基础判断的形式体现了生命观念素养中的结构与功能观要素。真核细胞的DNA与蛋
白质等结合形成染色质,存在于细胞核中,A正确;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是
DNA复制和转录的主要场所,翻译的场所是核糖体,B错误,C正确;细胞核内DNA的复制(遗传
物质的合成)需要消耗能量,D正确。
26.(2019海南单科,4,2分)某种抗生素可以阻止tRNA与mRNA 结合,从而抑制细菌生长。据
此判断,这种抗生素可直接影响细菌的( )
A.多糖合成 B.RNA合成
C.DNA复制 D.蛋白质合成
答案 D 本题通过抗生素直接影响细菌的什么生理过程分析考查了科学思维素养中的演绎
与推理要素。多糖合成不需要经过tRNA与mRNA结合,A不符合题意;RNA合成可以通过转录
或RNA复制的方式,均不需要tRNA与mRNA结合,B不符合题意;DNA复制需要经过DNA与相关
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酶结合,不需要经过tRNA与mRNA结合,C不符合题意;翻译过程需要经过tRNA与mRNA结合,
故该抗生素可能通过作用于翻译过程影响蛋白质合成,D符合题意。
27.(2019海南单科,20,2分)下列关于蛋白质合成的叙述错误的是( )
A.蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
B.携带肽链tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
C.携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
D.最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸
答案 C 蛋白质合成过程中,翻译的模板是mRNA,翻译的起点和终点通常分别是起始密码
子和终止密码子,A正确;核糖体与mRNA的结合部位有2个携带氨基酸(或多肽键)的tRNA结
合位点,C错误;最先进入核糖体(位点1)的tRNA携带的氨基酸与位点2的tRNA携带的氨基
酸反应形成肽键,位点1上的tRNA脱掉氨基酸并离开核糖体,原位点2的tRNA(携带肽链)进
入位点1,B、D正确。
28.(2019浙江4月选考,22,2分)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
答案 A 一个DNA分子可包含多个基因,其转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板,
A正确;转录过程中,RNA聚合酶有解开DNA双螺旋结构的功能,B错误;多个核糖体可相继结
合在一个mRNA分子上合成多条相同的多肽链,C错误;编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相
邻的核糖核苷酸组成,D错误。
29.(2018课标全国Ⅰ,2,6分)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 真、原核细胞DNA复制时,与DNA结合的蛋白质可能是解旋酶和DNA聚合酶,故真
核细胞的染色体、染色质和原核细胞的拟核中均可能含有DNA-蛋白质复合物,A正确,B错
误;若复合物中的某蛋白质参与DNA复制,则该蛋白质可能是解旋酶或DNA聚合酶,C正
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确;RNA聚合酶催化转录过程,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,D正确。
知识归纳 生物体内DNA存在形式的对比
真核细胞核中的DNA与蛋白质结合在一起形成染色体;细胞质DNA(如线粒体、叶绿体中的
DNA)、原核细胞中的DNA及病毒DNA均不与蛋白质结合形成染色体。
30.(2018浙江4月选考,25,2分)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图。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 转录时RNA聚合酶与该基因的某一启动部位相结合,起始密码在mRNA上,A错
误;miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与U、C与G配对,C错误;miRNA
蛋白质复合物与W基因mRNA直接结合,D错误。
31.(2018天津理综,6,6分)某生物基因型为AA,A 和A 的表达产物N 和N 可随机组合形成
1 2 1 2 1 2
二聚体蛋白,即NN、NN、NN 三种蛋白。若该生物体内A 基因表达产物的数量是A 的2
1 1 1 2 2 2 2 1
倍,则由A 和A 表达产物形成的二聚体蛋白中,NN 型蛋白占的比例为( )
1 2 1 1
A.1/3 B.1/4
C.1/8 D.1/9
答案 D 本题以基因的表达为载体,考查概率的计算,体现了科学思维素养中的分析与推断
要素。由题意可知,基因型为AA 的生物体内基因的表达产物N 与N 的数量比为1∶2,且表
1 2 1 2
1 1 1
达产物N 与N 又可随机组合形成二聚体蛋白,因此N 与N 结合的概率为 × ,即 。
1 2 1 1 3 3 9
32.(2017课标全国Ⅲ,1,6分)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的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
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D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
答案 C 根据中心法则,正常真核细胞中的tRNA、rRNA和mRNA都以DNA的某一条链为模
板转录而来,A正确;不同RNA形成过程中所用的DNA模板链可能是不同的,所以两种RNA的
合成可以同时进行,互不干扰,B正确;真核细胞中的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,线
粒体DNA与叶绿体DNA在基因表达过程中也会合成RNA,C错误;转录产生RNA的过程遵循碱
基互补配对原则,因此转录出的RNA链可以与模板链的相应区域碱基互补,D正确。
解题关键 本题主要考查基因表达过程中的转录等相关知识,熟知真核细胞中基因表达的过
程以及遵循的原则是正确解答该题的关键。
33.(2017江苏单科,23,3分)(多选)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),得到水
*Ala-tRNACys(见图,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 本题主要考查翻译的特点及从新情境中获取信息解决问题的能力。在一个mRNA
分子上可以先后结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,A正确;反密码子与密码子的配对
遵循碱基互补配对原则,是由密码子决定的,B错误;依据题干信息可知,用无机催化剂镍将
*Cys-tRNACys中的半胱氨酸还原成丙氨酸时,tRNA不变,由此推测与其配对的密码子也未变,
但所决定的氨基酸由半胱氨酸转变为丙氨酸,新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为
14C标记的Ala,C正确,D错误。
疑难突破 本题解题的关键是审清题干,从题干中获得有效解题信息。突破点是*Cys-
tRNACys转变为*Ala-tRNACys时,“tRNA未变”这一关键信息。
34.(2016海南单科,25,2分)依据中心法则,若原核生物中的DNA编码序列发生变化后,相应
蛋白质的氨基酸序列不变,则该DNA序列的变化是( )
A.DNA分子发生断裂
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B.DNA分子发生多个碱基增添
C.DNA分子发生碱基替换
D.DNA分子发生多个碱基缺失
答案 C 由于密码子的简并性,DNA分子发生碱基替换可能使蛋白质的氨基酸序列不变,C
正确;DNA编码序列的碱基增添或缺失均会导致氨基酸序列改变。
35.(2016江苏单科,18,2分)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(如图)。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链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……
则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……
答案 C Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中
的双链区遵循碱基(互补)配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA,C项错误;α
链与向导RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。
方法技巧 该题属于高起点、低落点题型,该类题需利用教材相关知识,具体分析、处理相
应问题,不必过分关注新背景信息。
36.(2016江苏单科,22,5分)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将
原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,由此发生的变化有( )
A.植酸酶氨基酸序列改变
B.植酸酶mRNA序列改变
C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低
D.配对的反密码子为UCU
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答案 BCD 密码子CGG与AGA均编码精氨酸,故A错误。将基因中 序列改造为
序列,使mRNA中原来的CGG序列改造为AGA序列,故植酸酶mRNA序列发生了改变;
配对的反密码子也由GCC变为UCU,故B、D正确。因G—C对间的氢键数多于A—T对间的氢
键数,故改造后的基因的热稳定性降低,故C正确。
知识归纳 若基因碱基序列发生变化,相应的mRNA碱基序列一定变化,对应的反密码子一定
变化,但控制合成蛋白质的氨基酸序列不一定改变。
37.(2015课标全国Ⅰ,5,6分)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。
PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变
为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是( )
A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
答案 C 根据题干信息知,朊粒为蛋白质,不可能整合到宿主的基因组中,A错误;由题干可
知,朊粒的增殖是通过诱导更多的PrPc的空间结构改变实现的,而肺炎双球菌的增殖方式为
二分裂,B错误;蛋白质功能发生变化的一个重要原因是空间结构发生改变,C正确;遗传信息
的翻译过程是指在核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质的过程,而PrPc转变为PrPsc的过程是
空间结构的改变,不符合上述特点,D错误。
易错提醒 PrPc的本质是蛋白质,不是DNA。
38.(2015课标全国Ⅱ,2,6分,0.447)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以
自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
答案 C 原核生物不具有染色体,不含端粒,A项错误,C项正确;由题意可知,端粒酶可以自
身的RNA为模板合成DNA的一条链,故其中的蛋白质为逆转录酶,B项错误;正常体细胞的端
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粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,故正常体细胞的端粒DNA随着细胞分裂次数的增
加而变短,D项错误。
知识拓展 端粒由简单的DNA高度重复序列组成,用于保持染色体的完整性和控制细胞周期。
DNA分子每次分裂复制,端粒就缩短一点,一旦端粒消耗殆尽,细胞将会立即激活凋亡机制,
即细胞走向凋亡。所以端粒的长度反映细胞复制史及复制潜能,被称为细胞寿命的“有丝分
裂钟”。
39.(2015海南单科,20,2分)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )
A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上
B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上
C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上
D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上
答案 A mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子(终止
密码子除外);tRNA上一端的3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子,A项正确。
40.(2015江苏单科,12,2分,0.53)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下
列叙述正确的是( )
A.图中结构含有核糖体RNA
B.甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置
C.密码子位于tRNA的环状结构上
D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
答案 A 本题主要考查翻译的相关知识。核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所,核糖体由
核糖体RNA和蛋白质构成,A正确;甲硫氨酸是第一个氨基酸,位于ⓐ的左边,B错误;密码子
位于mRNA上,tRNA的环状结构上有反密码子,C错误;由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变
不一定改变肽链中氨基酸的种类,D错误。
易错警示 密码子是mRNA上三个相邻的决定氨基酸的碱基(终止密码子除外),反密码子位
于tRNA上。由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不一定改变氨基酸的种类。
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41.(2015安徽理综,4,6分)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染
大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然
后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是( )
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
答案 B 单链QβRNA的复制过程:先以该RNA为模板合成一条互补RNA,再以互补RNA为模
板合成子代的QβRNA,故此过程中不需要逆转录,但可形成双链RNA,A项错误,B项正确;由
图知以该RNA为模板合成了多种蛋白质,故一条单链QβRNA可翻译出多条肽链,C项错误;由
题干信息可知,侵染大肠杆菌后,QβRNA可立即作为模板翻译出RNA复制酶,D项错误。
42.(2015四川理综,6,6分)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使
mRNA增加了一个三碱基序列AAG,表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是( )
A.M基因突变后,参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加
B.在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D.在突变基因的表达过程中,最多需要64种tRNA参与
答案 C 在基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基配对,基因发生插入突变后,嘌呤碱基数仍会等于嘧
啶碱基数,故A错误;在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,B错误;若AAG
插入点在密码子之间,突变前后编码的两条肽链,只有1个氨基酸不同,若AAG插入点在某一
密码子中,则突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同,故C正确;因与决定氨基酸
的密码子配对的反密码子共有61种,故基因表达过程中,最多需要61种tRNA参与,D错误。
43.(2015海南单科,7,2分)下列过程中,由逆转录酶催化的是( )
A.DNA→RNA B.RNA→DNA
C.蛋白质→蛋白质 D.RNA→蛋白质
答案 B 逆转录是在逆转录酶的催化下以RNA为模板合成DNA的过程,B正确。
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知识拓展 逆转录酶具有三种功能:一是以RNA为模板,催化合成DNA单链;二是催化合成的
cDNA与模板RNA形成杂交分子;三是以反转录合成的第一条DNA单链为模板,再合成第二条
DNA单链,形成双链DNA。
44.(2023全国乙,32,10分)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中
所含色素种类决定的,红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1
催化,第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有
甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了
甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
实验二:确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是
(答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的
。
(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色 ,推测可能的原因是
。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ,乙的基因型是 ;若只将乙的
细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是 。
答案 (1)高效性、专一性、作用条件较温和 空间结构 (2)甲和乙的白花性状是由A或
B基因单独突变引起的,且二者的突变基因不同 (3)AAbb aaBB 白色
解析 (1)与无机催化剂相比,酶具有高效性、专一性和作用条件较温和的特性。过酸、过
碱或温度过高都会破坏酶的空间结构,使酶永久失活。(2)由题干可推知红色色素的形成途
径:
白色底物 X 红色色素(X指第1步反应的生成物)。甲、乙两种细胞研磨液在室温下
静置后均无颜色变化,但将其充分混合后变成红色,推测甲、乙细胞中分别合成酶1、酶
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2(或酶2、酶1),当两种细胞研磨液混合后,白色底物可经酶1和酶2的催化形成红色色素,
甲和乙是由A或B基因单独突变引起的,且二者的突变基因不同。(3)甲、乙为两种不同的
白花纯合子,将甲的细胞研磨液煮沸(相关酶变性失活),冷却后与乙的细胞研磨液混合变成
了红色,说明甲细胞中含有第1步反应的生成物,乙细胞中含第2步反应的酶,故可推知甲的
基因型为AAbb,乙的基因型为aaBB。只将乙的细胞研磨液煮沸,催化第2步反应的酶2失去
了催化作用,故混合液呈现白色。
45.(2023广东,17,10分)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心
脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调
控机制见图。miRNA 是细胞内一种单链小分子 RNA,可与 mRNA 靶向结合并使其降解。
circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高
mRNA的翻译水平。
回答下列问题:
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等
多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA 表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是
。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路
。
答案 (1)自由基 (2)RNA聚合 miRNA (3)部分miRNA与P基因mRNA结合,使P蛋白不
能合成或合成减少 (4)增多circRNA的量或促进P蛋白的合成或加入细胞凋亡抑制剂
解析 (1)辐射以及有害物质入侵会刺激细胞产生自由基,自由基可以攻击和破坏细胞内各
种执行正常功能的生物分子,当攻击生物膜的磷脂分子时会产生新的自由基,这些新产生的
自由基又会去攻击其他的分子,导致放射性心肌损伤。(2)前体mRNA通过转录产生,转录以
DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化作用下完成。由题意知,miRNA可与mRNA靶向结
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合并使其降解,而circRNA可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,故circRNA和mRNA在细
胞质中通过对miRNA的竞争性结合调节基因表达。(3)由图可知,P基因mRNA指导合成的P
蛋白会抑制细胞凋亡,miRNA表达量升高时,部分miRNA与P基因mRNA结合后,使P基因mRNA
降解,不能合成P蛋白,而促进细胞凋亡过程。(4)由题意知,放射性心脏损伤是由电离辐射
诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病,减少凋亡的心肌细胞的数目就可以治疗该病。由
图可知,P蛋白会抑制细胞凋亡,circRNA会竞争性结合 miRNA,从而减少miRNA与P基因
mRNA的结合,减弱miRNA对P蛋白表达的抑制作用,使P蛋白维持对细胞凋亡的抑制作用。
故可通过增多细胞质中的circRNA的量或促进P蛋白的合成或加入细胞凋亡抑制剂来治疗
放射性心脏损伤。
46.(2022江苏,21,12分)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防。图中①~④示意
4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。
(1)细胞核内RNA转录合成以 为模板,需要 的催化。前体mRNA需
加工为成熟的mRNA,才能转运到细胞质中发挥作用,说明 对大分子物质的转运具有
选择性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生 ,
提前产生终止密码子,从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,
使其与51外显子转录产物结合形成 ,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而
合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液
中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9 mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9 mRNA被剪断,从而
抑制细胞内 的合成,治疗高胆固醇血症。
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(4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。
通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是 。
(5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S
蛋白,经过 修饰加工后输送出细胞,可作为 诱导人体产生特
异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根
据人体特异性免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有
。
答案 (1)DNA的一条链 RNA聚合酶 核孔 (2)突变(碱基的替换、增添或缺失) 双链
RNA (3)PCSK9蛋白 (4)保护并把 mRNA送入细胞内,使之能够表达正常的功能蛋白 (5)
内质网和高尔基体 抗原 (6)重组新型冠状病毒疫苗作为抗原可持续刺激机体产生更多的
记忆细胞和抗体,进一步提高机体的免疫力
解析 (1)细胞核中的RNA是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化作用下合成的。
前体mRNA不能通过核孔,而成熟的mRNA可通过核孔,说明核孔对大分子物质的转运具有选
择性。(2)外显子是基因中可以编码蛋白质的脱氧核苷酸序列,外显子中碱基的替换、增添
或缺失可能导致mRNA中终止密码子提前出现,进而影响蛋白质的合成。可利用反义RNA药
物与51外显子转录的mRNA通过碱基互补配对结合为双链RNA,在对DMD前体mRNA修饰的过
程中将该异常双链区段切除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。(3)PCSK9蛋白可促
进低密度脂蛋白的内吞受体降解,导致血液中胆固醇含量偏高,可以转入与PCSK9 mRNA特异
性结合的siRNA,二者结合形成双链RNA,使PCSK9 mRNA被剪断,从而抑制PCSK9 mRNA的表
达,达到治疗疾病的目的。(4)脂质体包裹mRNA药物既可以保护mRNA药物,又能使该大分子
通过脂质体与细胞膜融合的方式进入细胞,使之表达正常的功能蛋白。(5)由图可知,mRNA
疫苗需在细胞内合成抗原蛋白,分泌到细胞外,刺激机体产生免疫应答。故该抗原蛋白的合
成、加工、分泌过程需核糖体、内质网、高尔基体和线粒体(提供能量)参与。(6)重组新冠
病毒疫苗可以具有与新冠病毒灭活疫苗相同的抗原成分,故第三次注射重组新冠病毒疫苗可
以持续刺激机体发生二次免疫反应,产生更多的抗体和记忆细胞,进一步提高免疫力。
47.(2020课标全国Ⅱ,29,10分)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短
的肽链)。回答下列问题:
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA
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GAG
UAC
酪氨酸
UAU
CAU
组氨酸
CAC
(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,
它们是 。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细
胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是 ,作为mRNA执行功能部位
的是 ;作为RNA聚合酶合成部位的是 ,作为RNA聚合酶执行功能部位的是
。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,
则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列
有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为 。
答案 (1)rRNA、tRNA (2)细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 (3)酪氨酸-谷氨酸-组氨
酸-色氨酸
UAUGAGCACUGG
解析 (1)在大豆细胞中,蛋白质的合成(翻译)是在核糖体上进行的,需要mRNA、rRNA和
tRNA的参与。该过程中,rRNA作为核糖体的重要组成成分,是核糖体行使其重要功能所必需
的;mRNA作为翻译的模板,含有密码子,行使传达DNA上遗传信息的功能;tRNA把对应的氨基
酸运送到核糖体上。(2)大豆细胞中,大多数mRNA是在细胞核中以DNA为模板转录而来的,
因细胞核中不含核糖体,细胞核中转录而来的mRNA经过加工成为成熟的mRNA后,需要通过
核孔复合体转移到细胞质中的核糖体上进行翻译;RNA聚合酶催化转录过程,其化学本质为
蛋白质,因此其合成部位是细胞质,细胞质中合成的RNA聚合酶通过核孔复合体进入细胞核,
参与转录过程。(3)已知该小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则其中含有的密码子为
UAC、GAA、CAU、UGG,根据题中提供的密码子表可知对应的氨基酸分别为酪氨酸、谷氨酸、
组氨酸、色氨酸,因此该小肽的氨基酸序列为酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。若该小肽对
应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但相应的氨基酸序列不变,即发生碱基替换后的DNA
转录而来的mRNA中相应密码子对应的氨基酸并未改变,题表中4种氨基酸除色氨酸外,都含
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有两种密码子,因此该DNA序列发生的3处碱基替换影响的只能是酪氨酸、谷氨酸、组氨酸
对应的密码子,所以此时编码小肽的RNA序列应为UAUGAGCACUGG。
48.(2018江苏单科,27,8分)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。如图表示细胞中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 (8分) (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
解析 本题以lncRNA对基因表达的调控机制图解为信息载体,考查了基因表达所需的条件
及调控特点,体现了科学思维素养中的归纳与概括要素。(1)合成RNA的原料是四种核糖核
苷酸。催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)翻译过程需要的RNA有mRNA、rRNA和tRNA,其
中mRNA是指导肽链合成的模板,tRNA识别并转运特定的氨基酸,rRNA参与组成核糖体。(3)
图中细胞核中合成的lncRNA有两种去向,一种是与核内染色质结合,另一种是通过核孔与细
胞质中的蛋白质或RNA分子结合。(4)造血干细胞核内产生的lncRNA与相应DNA片段结合
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后,可以调控相关基因的表达,使造血干细胞分裂分化形成单核细胞、中性粒细胞等吞噬细
胞。吞噬细胞数量的增加可以增强人体的免疫抵御能力。
知识拓展 具有调控作用的lncRNA
lncRNA又称长链非编码RNA,是近几年发现的具有调控细胞周期和细胞分化功能的RNA
分子,属于非编码RNA,不能被翻译成蛋白质。类似的非编码RNA还有小干涉RNA、反义RNA
等。
49.(2016北京理综,31,16分)嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,目前
也用于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄(X)作为接穗,嫁接到
叶形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上,结果见图1。
图1 图2
(1)上述嫁接体能够成活,是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成 组织后,经
形成上下连通的输导组织。
(2)研究者对X和M植株的相关基因进行了分析,结果见图2。由图可知,M植株的P基因发
生了类似于染色体结构变异中的 变异,部分P基因片段与L基因发生融合,形成P-L
基因(P-L)。以P-L为模板可转录出 ,在 上翻译出蛋白质,M植株鼠耳叶形
的出现可能与此有关。
(3)嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。为探明其原因,研究者进行了相关检测,
结果见下表。
实验材料
M植株的叶 X植株的叶 接穗新生叶
检测对象
P-L mRNA 有 无 有
P-L DNA 有 无 无
①检测P-L mRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板 出cDNA,然后用PCR技术扩
增目的片段。
②检测P-L DNA需要提取基因组DNA,然后用PCR技术对图2中 (选填序号)位点之
间的片段扩增。
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a.Ⅰ~Ⅱ b.Ⅱ~Ⅲ c.Ⅱ~Ⅳ d.Ⅲ~Ⅳ
(4)综合上述实验,可以推测嫁接体中P-L基因的mRNA 。
答案 (1)愈伤 细胞分化
(2)重复 mRNA 核糖体
(3)①反转录 ②c
(4)从砧木被运输到接穗新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态
解析 本题是一道综合能力考查题。试题情境新颖,难度不大。(1)嫁接体能够成活,是因为
嫁接部位的细胞在恢复分裂形成愈伤组织后,经细胞分化形成输导组织。(2)据图2可知:M
植株中的P基因发生了片段的重复,部分P基因片段与L基因发生融合,形成P-L基因(P-
L),以形成的P-L为模板转录出mRNA,在核糖体上翻译出蛋白质。(3)①检测P-L mRNA需先
提取总RNA,再以mRNA为模板反转录出cDNA,然后用PCR技术扩增目的片段。②检测P-L
DNA需要先提取基因组DNA,然后设计特定的引物进行扩增,能扩增出P-L目的片段,说明存
在P-L DNA,据图中信息知,应选择扩增Ⅱ~Ⅳ之间的片段,c选项正确。(4)据主题干信息
“嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的
基础研究”、(2)中“M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关”和表格中实验结果可推知:嫁
接体中P-L基因的mRNA从砧木(M)被运输到接穗(X)新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态。
50.(2015江苏单科,33,8分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针,与染色体
上对应的DNA片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题:
图1 图2
(1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示,DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的 键
从而产生切口,随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标记的 为原料,合成荧光标
记的DNA探针。
(2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中
键断裂,形成单链。随后在降温复性过程中,探针的碱基按照 原则,与染色体上
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的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有 条荧
光标记的DNA片段。
(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组,已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧
光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F 有丝分裂中期的细胞中可观察
1
到 个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到 个荧光
点。
答案 (8分)(1)磷酸二酯 脱氧核苷酸 (2)氢 碱基互补配对 4 (3)6 2和4
解析 本题主要考查DNA的结构、复制、有丝分裂和减数分裂的相关知识。(1)DNA酶Ⅰ可
使DNA分子断裂成为片段,为限制酶,其作用为切开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。合成
DNA分子的原料为4种脱氧核苷酸。(2)DNA分子受热变性,氢键断裂,解旋为单链。探针的
碱基与染色体上的特定基因序列按照碱基互补配对的原则,形成杂交分子。由于每条染色单
体含有一个DNA分子,一个DNA分子可以有2条荧光标记的片段,所以两条姐妹染色单体中
最多有4条荧光标记的片段,但只能观察到两个荧光点。(3)植物甲与植物乙的杂交后代F
1
为AABC,在有丝分裂中期已完成了DNA复制,并且A和B都可以被荧光探针标记,所以可观察
到6个荧光点。FAABC在减数第一次分裂形成的两个子细胞分别含有A、AB,因此分别可观
1
察到2和4个荧光点。
错因分析 (1)“酯键”错写为“脂键”较多;很多学生被复杂背景迷惑,填写为DNA聚合酶
或聚合酶;(2)可能由于是最后一题,部分考生来不及作答,空白较多;(3)部分考生没能正确
审题,“分别”意味着该空有两个数字,考生对于减数分裂和有丝分裂的知识迁移不够,在新
情境下不能灵活运用相关知识,对于荧光点的去向和数量搞不清楚,出现了2或4、6、3等
多种答案。
第2节 基因表达与性状的关系
1.(2024广东,10,2分)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的
合成,会启动原癌基因zfh1的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于( )
A.表观遗传 B.染色体变异
C.基因重组 D.基因突变
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答案 A 驱动题中肿瘤形成的原因是PcG蛋白的合成被抑制,进而启动原癌基因zfh1的表达,
此过程中未发生染色体变异、基因重组、基因突变,B、C、D错误;PcG蛋白具有组蛋白修饰
功能,其合成受抑制会影响组蛋白修饰,进而影响性状,属于表观遗传,A正确。
2.(2024贵州,5,3分)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型,仅细胞Ⅰ能合
成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同,但细胞Ⅱ中该基因多个碱基
被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是( )
A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C.处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
答案 D 由题意知,细胞Ⅱ不能合成催乳素的原因是细胞中催乳素合成基因的多个碱基被甲
基化,故推测甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录;由细胞Ⅱ经氮胞苷处理后再培养可合
成催乳素,推测氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化,A、B正确。处理后的细胞Ⅱ的催乳
素合成基因去甲基化可传给子代细胞,故其子代细胞能合成催乳素,C正确;该基因甲基化后
不能合成催乳素,故可根据是否合成催乳素区分细胞类型,D错误。
3.(2024黑、吉、辽,9,2分)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁
同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确
的是( )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
答案 C 酶E是甲基化酶,不催化DNA复制,A错误;DNA半保留复制的原料为四种脱氧核苷酸,
B错误;由题干“50岁同卵双胞胎间……比3岁同卵双胞胎间的差异大”可知,环境可能是
引起DNA甲基化差异的重要因素,如吸烟等会明显提高机体细胞DNA甲基化水平,C正确;DNA
甲基化虽然不改变碱基序列,但是会影响基因的表达,进而对表型产生影响,D错误。
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4.(2024江苏,15,2分)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导
致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是( )
A.PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,抑制了基因表达
B.细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起
C.DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录
D.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制
答案 D 结合题图中PcG缺失前后分析,PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,抑制了促细胞分
裂蛋白基因的表达,A正确;细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)
引起,再结合题干“基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形
成肿瘤”知,细胞增殖失控也可由染色质结构变化引起,B正确;DNA和组蛋白的甲基化修饰
属于表观遗传,都能影响细胞中基因的转录,C正确;原核细胞没有染色质,D错误。
5.(2023天津,6,4分)癌细胞来源的某种酶,比正常细胞来源的同种酶活性低,原因不可能是
( )
A.酶基因发生突变
B.酶基因启动子发生甲基化
C.酶的某个氨基酸发生了改变
D.酶在翻译后的加工发生了改变
答案 B 酶的活性是酶催化特定化学反应的能力,受自身的空间结构影响。如果酶基因突
变,酶分子的氨基酸序列可能发生改变,进而导致空间结构(特别是活性中心)发生变化,影响
酶的活性,A、C不符合题意;若翻译后的加工发生改变,也可能会影响蛋白质的空间结构,进
而影响酶的活性,D不符合题意;若酶基因启动子发生甲基化,则会影响酶分子合成的量,但
不会改变酶的活性,故B符合题意。
6.(2024·浙江1月选考·9,2分)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼
虫主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低
DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测
正确的是( )
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
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答案 D DNA甲基化酶可使DNA甲基化,降低DNA甲基化酶的表达,会使DNA甲基化程度降低,
可使工蜂发育成蜂王,与喂食蜂王浆作用相似,因此可推测蜂王浆可降低蜜蜂DNA的甲基化
程度,C错误,D正确;花蜜花粉不会降低DNA的甲基化,A错误;由题意分析,蜂王DNA的甲基
化程度低于工蜂,B错误。
7.(2023海南,11,3分)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,
二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基化,不
能表达。下列有关叙述正确的是 ( )
A.植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B.植株甲和乙的R基因的序列相同,故叶形相同
C.植株乙自交,子一代的R基因不会出现高度甲基化
D.植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同
答案 D 基因甲基化会影响基因的表达,但不改变其碱基种类与碱基序列,故植株甲、乙的
R基因的碱基种类、序列相同;植株甲R基因未甲基化,植株乙R基因高度甲基化,二者的叶
形与R基因表达直接相关,故二者叶形不同,A、B错误。甲基化修饰可以遗传给后代,使后
代出现同样的表型,故植株乙自交,子一代的R基因会出现高度甲基化,C错误。植株甲、乙
杂交,子一代中来自植株甲的R基因可正常表达,所以叶形与植株甲相同,与植株乙不同,D
正确。
8.(2023河北,6,2分)关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述,正确的是 ( )
A.等位基因均成对排布在同源染色体上
B.双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反
C.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达
D.一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同
答案 B 细胞内决定相对性状的等位基因绝大部分成对地排布在同源染色体上,但在具有异
型性染色体的个体细胞内,位于性染色体上的等位基因并非完全成对排布,A错误。双螺旋
DNA是由两条单链按反向平行方式盘旋构成的,且两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则一
一对应,故组成DNA双螺旋结构中的互补配对碱基所对应的单体核苷酸方向相反,B正确。
在生物表观遗传中,除了DNA甲基化,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,C错误。一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因,这样一
个物种的染色体组数与其等位基因的数目不一定相等,D错误。
9.(2023河北,7,2分)DNA中的胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变成胸腺嘧啶。下列叙述错误
的是 ( )
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A.启动子被甲基化后,可能影响RNA聚合酶与其结合
B.某些甲基化修饰可遗传给后代,使后代出现同样的表型
C.胞嘧啶的甲基化能够提高该位点的突变频率
D.基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后,不影响该基因转录产物的碱基序列
答案 D 启动子是RNA聚合酶特异性识别与结合的部位,启动子被甲基化后可能影响RNA聚
合酶的识别与结合,A正确;甲基化修饰产生的变异为可遗传变异,若发生在生殖细胞中,可
能传给后代,B正确;胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变成胸腺嘧啶,故胞嘧啶的甲基化会提高
该位点的突变频率,C正确;模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后会变为胸腺嘧啶(T),则转录
产物该位点的碱基会由G变为A,D错误。
阅读下列材料,回答两个小题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明,某植物需经春化作用才
能开花,该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5-azaC处理后,该植株开花提前,
检测基因组DNA,发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低,但DNA序列未发生改变,这种低DNA
甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
10.(2023浙江1月选考,5,2分)这种DNA甲基化水平改变引起表型改变,属于( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体变异 D.表观遗传
答案 D 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作
表观遗传,比如DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。
11.(2023浙江1月选考,6,2分)该植物经5-azaC去甲基化处理后,下列各项中会发生显著
改变的是( )
A.基因的碱基数量 B.基因的碱基排列顺序
C.基因的复制 D.基因的转录
答案 D 由题意可知,基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默,故该植物经5-
azaC去甲基化处理后,其基因的转录水平会升高,D正确。
12.(2022重庆,18,2分)研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达,能影响另一基因
inr的表达(如图),导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是( )
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A.lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用
B.提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大
C.降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大
D.果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果
答案 A 与野生型果蝇幼虫(WT)相比,降低lint基因表达后的幼虫(lintRi)体内inr基因
的相对表达量显著上升,说明lint基因的表达对inr基因的表达有抑制作用,A错误;由题意
可知,降低幼虫lint基因表达,可使inr基因的相对表达量增加,从而导致果蝇体型变小等
异常,说明提高幼虫lint基因表达或降低inr基因表达可能使果蝇体型变大,B、C正确;由
题意知,果蝇体型大小与lint、inr基因的表达情况有关,说明果蝇体型大小是多个基因共
同作用的结果,D正确。
13.(2022天津,5,4分)小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导
致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是( )
A.Avy基因的碱基序列保持不变
B.甲基化促进Avy基因的转录
C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D.甲基化修饰不可遗传
答案 A Avy基因的上游发生了不同程度的甲基化修饰,并没有改变Avy基因的碱基序列,Avy
基因的碱基序列保持不变,A正确;Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同
程度抑制,说明甲基化抑制Avy基因的转录,B错误;因为Avy基因的碱基序列不变,所以Avy基
因编码的蛋白质结构不变,小鼠表型变化是由于甲基化修饰使基因表达受不同程度抑制,相
关蛋白质的表达量存在差异,C错误;通过题干中的信息“小鼠毛色发生可遗传的改变”可
推知,甲基化修饰可以遗传,D错误。
14.(2015重庆理综,5,6分)结合题图分析,下列叙述错误的是( )
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A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础
D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
答案 D 生物的遗传物质是DNA或RNA,遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A正
确;由于密码子的简并性,核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译,表达出相同的蛋白质,B
正确;DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质,性状才得以表现,C正确;基因的两条单链
间的碱基互补配对,两条单链所含遗传信息不同,D错误。
易错警示 遗传信息是指DNA或RNA的核苷酸的排列顺序,双链DNA分子的两条链的核苷酸
排列顺序不同,遗传信息不同。
15.(2017课标全国Ⅲ,6,6分)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
答案 D 本题通过基础判断的形式考查基因型、性状与环境的关系,属于对科学思维素养
的考查。控制身高的基因型完全相同的两个人,可能会因营养等环境因素的差异而身高不同,
反之,控制身高的基因型不同的两个人,可能会由于环境因素而身高相同,A正确;在黑暗的
环境中,绿色幼苗由于叶绿素合成受阻而变黄,这种变化是由环境造成的,B正确;O型血夫妇
的基因型均为ii,其后代的基因型仍为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的,C正确;高
茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,主要是由遗传物质决定的,也可能是由环境影响的,D错误。
16.(2017海南单科,23,2分)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述,正确的是( )
A.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目
B.有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定
C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
D.生物体中,一个基因决定一种性状,一种性状由一个基因决定
答案 B DNA未复制时及着丝点分裂后,一条染色体含一个DNA,间期DNA复制后,一条染色
体含两个DNA,A错误;体细胞有丝分裂产生的子细胞含有一套与母细胞相同的遗传信息,可
保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定,B正确;细胞中基因通常是有遗传效应的DNA
片段,没有遗传效应的DNA片段不是基因,故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱
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基对数之和,C错误;生物体中,一个基因可能决定多种性状,一种性状可能由多个基因决
定,D错误。
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