2023人教版高中生物必修2 遗传与进化 第4章 基因的表达 专题强化练5 遗传信息的传递和表达

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专题强化练5　遗传信息的传递和表达1.(2022山东烟台期末)非编码RNA是一大类不编码蛋白质但在细胞中起着调控作用的环状RNA分子,其调控失衡与一系列重大疾病的发生、发展相关。科学家开发出一项新的血液检测技术,能检测出胰腺癌患者血液中一种名为HSATⅡ的非编码RNA,可作为胰腺癌的生物标记,用于胰腺癌的早期诊断。下列表述一定错误的是              (　　)A.HSATⅡ是在胰腺癌患者细胞的细胞核内合成的B.胰腺细胞癌变后细胞膜上糖蛋白减少,癌细胞代谢活动减弱C.HSATⅡ不能编码蛋白质是因为它缺乏起始密码子D.非编码RNA通过调控基因表达中的翻译过程来控制疾病的发生2.(2022山东枣庄期末)如图示细胞内某生理过程中发生的部分碱基互补配对情况,下列叙述错误的是              (　　)A.若表示DNA复制,①为模板,则②表示子链在DNA聚合酶的作用下向右延伸B.若表示翻译,①为模板,则核糖体从左向右读取其上的密码子C.若表示转录,图示片段共含有4种核苷酸、9个氢键D.若表示病毒RNA复制,原料为4种核糖核苷酸,场所在细胞内3.(2022河南焦作期中)在生命的演化过程中,高等植物共形成了五种RNA聚合酶。RNA聚合酶Ⅳ必须得到“RDR2”蛋白质的支持才可以连续高效地合成双链RNA,从而帮助植物细胞顺利完成后续的生理活动,其过程如图所示。结合中心法则对图示信息进行分析,下列相关叙述正确的是              (　　)A.①②表示利用相同的原料依次发生了转录、逆转录B.①②过程消耗的能量主要来自高等植物细胞中细胞核的有氧呼吸C.①过程中有氢键的形成和断裂,②过程中新形成的只有氢键D.图示信息说明DNA和RNA都可与蛋白质形成复合体4.(2022山东济宁二模)操纵子是基因表达调控的一段序列,它由调节基因(I)、启动子(P,RNA聚合酶的结合位点)、操纵基因(O,不编码蛋白质)、结构基因等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中乳糖代谢所需酶(结构基因lacZ、lacY、lacA编码)的合成及调控过程。图甲表示环境中没有乳糖时,结构基因的表达被“关闭”的调节机制;图乙表示环境中有乳糖时,结构基因的表达被“打开”的调节机制。下列叙述正确的是(　　)图甲图乙A.图甲中阻遏蛋白的mRNA在细胞核中转录形成B.图乙体现了一个mRNA上只有一个起始密码子C.图乙中RNA聚合酶通过碱基互补配对与启动子准确结合D.上述调节机制说明环境条件可影响基因的选择性表达5.(2022河北保定唐县一中月考)真核细胞合成某种分泌蛋白,其氨基一端有一段长度为30个氨基酸的疏水性序列,能被内质网上的受体识别,通过内质网膜进入囊腔中,接着合成的多肽链其余部分随之而入。在囊腔中经过一系列的加工和高尔基体再加工,最后通过细胞膜向外排出。乙图为甲图中1的局部放大示意图。请回答问题:甲乙(1)乙图所示过程中所涉及的RNA种类有　　　　　　　　　。据图乙判断决定色氨酸的密码子是　　　　　　　　。 (2)根据甲图判断,核糖体合成多肽链时在mRNA上移动的方向是　　　　(填“5'→3'”或“3'→5'”),一个mRNA上可结合多个核糖体,这有利于　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)科研人员发现有些功能蛋白的分子量变小了,经测序表明这些分子前端氨基酸序列是正确的,但从某个半胱氨酸开始,该半胱氨酸及以后的所有氨基酸序列全部丢失,因此推测转录该功能蛋白的基因模板链上相应位置的1个碱基发生了变化,这个变化是　　　　　　。(已知半胱氨酸的密码子:UGU、UGC,终止密码子:UAA、UAG、UGA) 6.(2021安徽六安一中期末改编)遗传印记是一种因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子形成过程中获得的,雄性小鼠形成配子时印记重建为基因去甲基化,雌性小鼠形成配子时印记重建为基因甲基化。如图为遗传印记对小鼠基因表达和传递影响的示意图,被甲基化的基因不能表达。(1)雌配子中印记重建后,A基因碱基序列　　　　　　　　,表达水平发生可遗传变化的现象叫作　　　　　　　　。 (2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的　　　　(填“父方”“母方”或“不确定”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是　　　　　　　　　。 (4)亲代雌、雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为　　　　　　　　。     答案与分层梯度式解析1.B　HSATⅡ是非编码RNA,是在胰腺癌患者细胞的细胞核内经过转录合成的,A正确;胰腺细胞癌变后能无限增殖,癌细胞代谢活动增强,B错误;mRNA作为翻译的模板,翻译从起始密码子开始至终止密码子结束,故HSATⅡ不能编码蛋白质,可能是因为它缺乏起始密码子,C正确;非编码RNA是一大类不编码蛋白质但在细胞中起着调控作用的环状RNA分子,其可能通过调控翻译过程进而控制疾病的发生,D正确。2.B　DNA复制中,新合成DNA子链的延伸方向是5'→3',因此若①为模板,则②表示子链在DNA聚合酶的作用下向右延伸,A正确;翻译时,核糖体在mRNA上的移动方向是5'→3',若①为翻译的模板,则核糖体从右向左读取其上的密码子,B错误;转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,若表示转录,图示片段中含有胞嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸,G和C间存在三个氢键,因此共有4种核苷酸、9个氢键,C正确;RNA是核糖核苷酸的聚合物,RNA病毒没有独立存活的能力,因此复制的场所在细胞内,D正确。3.D　①是以DNA为模板合成RNA的过程,表示转录,②是以单链RNA为模板合成双链RNA的过程,表示RNA复制,A错误。高等植物细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,B错误。①转录过程中,DNA解旋有氢键的断裂,此后恢复双链有氢键的形成;②过程合成了双链RNA,有氢键的形成,也有磷酸二酯键的形成,C错误。4.D　题图分析:环境中无乳糖时,调节基因控制合成的阻遏蛋白与操纵基因结合,使RNA聚合酶不能与启动子结合,转录无法开启;环境中存在乳糖时,阻遏蛋白与乳糖结合,RNA聚合酶可以顺利与启动子结合,开启转录。大肠杆菌为原核生物,细胞中没有核膜包被的细胞核,A错误。图乙中一个mRNA可指导合成三种蛋白质,说明一个mRNA上含有不止一个起始密码子,B错误。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,其结构中不存在碱基,因此,图乙中RNA聚合酶不是通过碱基互补配对与启动子准确结合的,C错误。图甲表示环境中没有乳糖时,结构基因的表达被“关闭”;图乙表示环境中有乳糖时,结构基因的表达被“打开”,这种调节机制的存在说明环境条件可影响基因的选择性表达,D正确。5.答案　(1)mRNA、tRNA、rRNA　UGG　(2)5'→3'　少量的mRNA分子迅速合成大量的蛋白质　(3)A→T或G→T解析　(1)图乙所示翻译过程涉及三种RNA:mRNA、tRNA、rRNA。色氨酸的反密码子为ACC,因此密码子为UGG。(2)根据甲图中多肽链的长度可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是5'→3';一个mRNA上结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,有利于少量的mRNA分子迅速合成大量的蛋白质。(3)半胱氨酸的密码子为UGU、UGC,终止密码子为UAA、UAG、UGA,据题意分析可知,若半胱氨酸的密码子UGU改变为终止密码子UGA,对应基因模板链上的碱基改变为A→T;若半胱氨酸的密码子UGC改变为终止密码子UGA,对应基因模板链上的碱基改变为G→T。6.答案　(1)保持不变　表观遗传　(2)父方　雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化,亲代雌鼠的A基因未甲基化　(3)体细胞中甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因不能表达　(4)生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1解析　(1)由题可知,雌配子中印记重建后,A基因碱基序列保持不变,但表达水平发生可遗传变化,这种现象叫作表观遗传。(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制可知,雄配子中印记重建使A基因去甲基化,雌配子中印记重建使A基因甲基化,亲代雌鼠的A基因未甲基化,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方。(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是体细胞里甲基化的等位基因不同,甲基化的基因不能表达。(4)亲代雌鼠基因型为Aa,产生的配子为甲基化A'∶甲基化a'=1∶1,亲代雄鼠基因型为Aa,产生的配子为未甲基化A∶未甲基化a=1∶1,子代小鼠基因型及比例为AA'(生长正常鼠)∶Aa'(生长正常鼠)∶A'a(生长缺陷鼠)∶aa'(生长缺陷鼠)=1∶1∶1∶1,即子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1。