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新教材2023年高中生物第4章基因的表达过关检测新人教版必修2
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这是一份新教材2023年高中生物第4章基因的表达过关检测新人教版必修2，共9页。
第4章过关检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分)
1.下列关于DNA分子的复制、转录、翻译的比较,错误的是 ( )
A.都遵循碱基互补配对原则
B.都只发生在细胞分裂前的间期
C.原核细胞和真核细胞中都能发生
D.都需要模板、原料、特定的酶和能量
答案B
解析三者都遵循碱基互补配对原则,保证了遗传信息的准确传递和表达,A项正确。真核生物中DNA分子的复制发生在细胞分裂前的间期,而转录和翻译在细胞任何时期都能发生,B项错误。原核细胞和真核细胞都有DNA、RNA与核糖体,都能发生DNA分子的复制、转录、翻译,C项正确。从条件上看,DNA分子的复制、转录和翻译都需要模板、原料、酶和能量,D项正确。
2.人体细胞中的RNA有3种,分别是mRNA、tRNA和rRNA。这3种RNA( )
A.都分布在细胞核中
B.都由脱氧核苷酸组成
C.都由DNA分子转录而成
D.都能识别特定的氨基酸
答案C
解析3种RNA都主要是在细胞核内通过DNA转录形成的,主要分布在细胞质中,A项错误,C项正确。3种RNA的基本组成单位都是核糖核苷酸,B项错误。tRNA能识别特定的氨基酸,并将其运输到核糖体,其他2种RNA则不能,D项错误。
3.下图表示发生在细胞内的tRNA与氨基酸的结合过程。下列有关该过程的叙述,正确的是( )
A.不受温度影响
B.必须由线粒体供能
C.需要酶的参与
D.只发生在细胞质中的核糖体上
答案C
解析温度会通过影响酶的活性来影响该过程,A项错误。在细胞质基质中进行的细胞呼吸的第一阶段也可以产生少量的ATP,B项错误。tRNA与氨基酸的结合过程需要酶的参与,C项正确。该过程发生在细胞质基质中,不发生在核糖体上,D项错误。
4.下列关于表观遗传的描述,错误的是( )
A.染色体组蛋白发生甲基化会影响基因的表达
B.基因的碱基发生甲基化会影响基因的表达
C.吸烟者精子活力下降与精子DNA甲基化有关
D.表观遗传现象只发生在真核生物的生命过程中
答案D
解析表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
5.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细胞的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸的结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么物质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病毒的逆转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
答案C
6.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,存在如下图所示的配对方式(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
解析由题图分析可知,I与U、C、A均能配对,因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子,A项正确。密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则,碱基之间通过氢键结合,B项正确。由题图可知,tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成,C项错误。由于密码子的简并,mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变,从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出,D项正确。
7.下列关于下图的说法,正确的是( )
A.图中①③⑤的元素组成相同,①③中有5种碱基,8种核苷酸
B.图中遗传信息只能从DNA传递到RNA
C.图中所示的过程都要遵循碱基互补配对原则,且碱基配对方式都相同
D.该图可表示原核生物的基因表达过程,不能表示真核生物核基因的表达过程
答案D
解析题图中①③分别是DNA和RNA,⑤是肽链,它们的元素组成不同。DNA和RNA含有C、H、O、N、P,肽链含有C、H、O、N,有的还可能含有S、P。①③中共含有5种碱基,8种核苷酸。题图中的遗传信息可以从DNA传递到RNA,再由RNA传递到蛋白质。转录和翻译都要遵循碱基互补配对原则,但配对方式不完全相同,转录过程中有A—T配对,翻译过程中有A—U配对。原核生物的转录、翻译可同时进行,但真核生物不行。
8.根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链
T
T
G
mRNA
tRNA反密码子
A
氨基酸
苏氨酸
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
答案C
解析反密码子与密码子互补,所以苏氨酸的密码子的第三个碱基为U,且密码子由mRNA上的碱基组成,不含碱基T。根据mRNA 与DNA中模板链互补可推知苏氨酸的密码子为ACU。
9.下图表示真核细胞中发生的某一过程。下列叙述正确的是( )
A.该过程表示翻译,模板是核糖体
B.该图所示过程也可以发生在原核细胞中
C.启动和终止此过程的是起始密码子和终止密码子,都不对应氨基酸
D.图中没有酶,因为该过程不需要酶的参与
答案B
解析该过程表示翻译,模板是mRNA,场所是核糖体,原料是游离的氨基酸,同时需要酶、tRNA和ATP的参与。启动和终止此过程的是起始密码子和终止密码子,起始密码子对应氨基酸,终止密码子不对应氨基酸。原核生物中也含核糖体,也可进行翻译过程。
10.密码子的简并对生物体生存发展的意义是( )
A.使少量的基因控制合成大量的蛋白质
B.以少量的mRNA分子为模板就可以合成大量的蛋白质
C.简并的密码子对应相同的反密码子
D.增强容错性,保证翻译速度
答案D
解析密码子的简并对生物体生存发展的意义是增强容错性,即当转录形成的mRNA上某个密码子出现差错时,其对应的氨基酸可能不变;还可以保证翻译速度。
11.下列关于转录和翻译的叙述,正确的是( )
A.1个mRNA分子只能结合1个核糖体进行翻译
B.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
C.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列
D.真核细胞转录只发生在细胞核内
答案C
解析1个mRNA分子可以先后结合多个核糖体进行翻译,A项错误。核糖体沿着mRNA移动翻译出肽链,B项错误。转录时,RNA聚合酶可识别DNA中特定的碱基序列,催化转录的进行,C项正确。真核细胞转录主要发生在细胞核中,线粒体和叶绿体中也可发生,D项错误。
12.在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则。下面有关这个过程的说法,错误的是( )
A.在细胞的一生中,DNA一般是不变的,RNA和蛋白质分子是变化的
B.DNA→RNA主要是在细胞核中完成的,RNA→蛋白质主要是在细胞质中完成的
C.DNA→RNA会发生碱基互补配对,RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对
D.RNA是蛋白质翻译的直接模板,DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
答案C
13.细胞分化是基因选择性表达的结果。下列关于基因选择性表达的叙述,正确的是( )
A.不同的体细胞中表达的基因全不相同
B.基因的“沉默”可能与转录、翻译有关
C.去除细胞中不表达的基因,不影响细胞的全能性
D.在受精卵中,所有的基因都处于表达状态
答案B
解析不同的体细胞中表达的基因可能相同,如细胞呼吸酶基因都表达,A项错误。基因的“沉默”影响基因的转录、翻译,B项正确。细胞具有全能性的原因是细胞中含有该生物体内的全套遗传物质,如去除部分基因,则影响细胞的全能性,C项错误。在受精卵中,并非所有的基因都处于表达状态,如血红蛋白基因在受精卵中不表达,D项错误。
14.人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病,下图表示人体产生这两类疾病的代谢过程。由图不能得出的结论是( )
①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 ②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 ③一个基因只能控制一种性状 ④一个性状可以由多个基因控制
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
答案B
解析由题图可知,苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的代谢与酶的合成直接相关,而酶的合成是由基因控制的。基因1若发生变化,则多巴胺和黑色素的合成都受影响;多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。
15.下图是细胞内蛋白质合成过程中的遗传信息流动图解,①②③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肽链
B.①过程只发生在有丝分裂和减数分裂前的间期
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
解析图示为真核细胞蛋白质合成过程中的遗传信息流动图解,其中①表示DNA复制过程,②表示转录过程,③表示翻译过程。③过程表示多个核糖体共同合成多条相同的肽链。①为DNA复制过程,在无丝分裂时也会发生。线粒体中含有少量的DNA,能发生①DNA复制过程和②转录过程,同时线粒体中还有核糖体,也能进行③翻译过程。②为转录过程,只能发生在细胞分裂前的间期。
16.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。下列有关叙述错误的是( )
A.植酸酶氨基酸序列不变
B.植酸酶mRNA序列改变
C.编码植酸酶的DNA热稳定性升高
D.配对的反密码子为UCU
答案C
解析由题意可知,密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,翻译形成的氨基酸仍然是精氨酸,故植酸酶氨基酸序列不变。密码子仅存在于mRNA上,由于密码子CGG改变为AGA,故植酸酶mRNA序列改变。DNA分子中A—T之间形成2个氢键,G—C之间形成3个氢键,氢键的数量越多,DNA分子结构越稳定,密码子CGG改变为AGA,则DNA中GCC变为TCT,即DNA中所含的氢键数量减少,故编码植酸酶的DNA热稳定性降低。翻译时,密码子与反密码子配对,密码子CGG改变为AGA,则配对的反密码子由GCC变为UCU。
17.果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。但是,当长翅品系的幼虫在35 ℃温度条件下培养(正常培养温度为25 ℃),长成的成体果蝇也是残翅的。这种现象称为“表型模拟”。现有一只残翅果蝇,要判断它是属于纯合残翅(vv),还是“表型模拟”,则应选用的配种方案和培养温度条件分别是( )
A.该残翅果蝇与异性正常残翅果蝇、35 ℃
B.该残翅果蝇与异性正常长翅果蝇、35 ℃
C.该残翅果蝇与异性正常残翅果蝇、25 ℃
D.该残翅果蝇与异性正常长翅果蝇、25 ℃
答案C
解析如果该果蝇是“表型模拟”现象,该果蝇的基因型是VV或Vv,让该果蝇与异性正常残翅果蝇(vv)杂交,子代的基因型是Vv或Vv和vv,在25℃条件下培养,表型是长翅或长翅和残翅;如果该果蝇是纯合残翅,基因型为vv,与异性正常残翅果蝇(vv)杂交,子代的基因型是vv,在25℃条件下培养,都表现为残翅。
18.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。下列有关表观遗传的叙述,错误的是( )
A.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达
B.表观遗传现象发生在配子的形成过程中,能够遗传给后代
C.同卵双胞胎之间具有的微小差异与表观遗传有关
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达
答案B
解析表观遗传现象发生在亲代的生命活动过程中,通过DNA序列以外的方式遗传给后代,不通过配子遗传,B项错误。
19.下图是真核细胞中三种生命活动的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.只有①③过程遵循碱基互补配对
B.①②③过程都有酶参与催化
C.只有②过程一定发生在细胞质中
D.①②③过程一定都需要消耗能量
答案A
解析由题图可知,①为DNA复制过程,②为翻译过程,③为转录过程。DNA复制、转录和翻译过程都遵循碱基互补配对原则,A项错误。DNA复制、翻译、转录过程都需要相关酶的催化,B项正确。真核细胞中DNA复制、转录主要发生在细胞核内,翻译只发生在细胞质中,C项正确。DNA复制、转录和翻译都需要消耗能量,D项正确。
20.下列关于基因、环境、性状之间的关系的描述,正确的是 ( )
A.基因与性状呈线性关系,即一种性状由一个基因控制
B.生物有些性状可以由多个基因决定,但一个基因不会与多个性状有关
C.生物的性状表现(表型)是生物的基因型和环境条件共同作用的结果
D.基因型不同,环境条件相同,性状表现(表型)不可能相同
答案C
解析基因与性状的关系较复杂,一种性状可能由一个基因控制,也可能由多个基因控制。在生物体内,有的基因与多个性状有关。生物的性状表现(表型)既受基因型的控制,也受环境条件的影响。显性纯合子与杂合子(如基因型为DD与Dd的个体)在相同的环境条件下,性状表现(表型)相同。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21.(5分)蛋白质是生命活动的主要承担者。基因通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状。下图是蛋白质合成过程示意图,其中①②③分别代表3种物质。据图回答下列问题。
(1)蛋白质合成过程包括转录和翻译2个阶段。从图中可以看出,转录的场所是 ,翻译的场所是 。
(2)图中①和③分别表示转录和翻译的产物,①的名称是 。
(3)在DNA分子的甲、乙2条链中,作为①的模板链的是 。
(4)在翻译过程中,物质①上的密码子和物质②上的反密码子相互配对时遵循的是 原则。
答案(1)细胞核 核糖体 (2)mRNA (3)甲 (4)碱基互补配对
解析(1)由题图可知,转录的场所是细胞核,翻译的场所是核糖体。(2)题图中①和③分别表示转录和翻译的产物,①表示mRNA,③表示肽链。(3)由于转录过程中遵循碱基互补配对原则,即产生的mRNA与DNA分子上的模板链碱基互补配对,因此根据mRNA上的碱基序列CUUUCUU等,可判断作为①的模板链的是甲。(4)在翻译过程中,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子相互配对时遵循的是碱基互补配对原则。
22.(14分)据图回答有关中心法则的问题。
(1)图中所示的遗传信息流动称为 ,RNA-DNA杂交链内有 种碱基,分别是 。
(2)图中的酶能将游离的 从RNA的 (填“3'-端”或“5'-端”)连接到RNA链上。
(3)请写出较为完善的中心法则(用图解表示)。
(4)正常人体内,中心法则内的遗传信息流动均不能发生的是 细胞(活细胞)。
答案(1)转录 5 A、T、G、C、U
(2)核糖核苷酸 3'-端
(3)
(4)成熟红
解析(1)由题图可知,该图的遗传信息的流向是从DNA传递到RNA,即转录过程;RNA-DNA杂交链内有5种碱基,分别是A、T、G、C、U。(2)题图表示转录过程,需要的原料是4种游离的核糖核苷酸,4种游离的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下从RNA的3'-端连接到RNA链上。(3)中心法则完善后的内容包括遗传信息从DNA流向DNA,进而流向mRNA和蛋白质,从RNA流向RNA和DNA,图解是。(4)人体的成熟红细胞内没有细胞核及各种细胞器,所以中心法则内的遗传信息流动均不能发生。
23.(11分)下图甲、乙表示2种不同类型的生物基因的表达过程。请回答下列问题。
(1)图甲所示细胞由于 ,所以转录、翻译可同时发生在同一空间内,参与翻译的RNA分子有 。图甲中的A表示 。
(2)翻译时1个mRNA分子可以结合多个核糖体,一般来说,每个核糖体合成的肽链长度 (填“相同”或“不同”),每个核糖体完成翻译时的时间 (填“相同”或“不同”)。图乙中,核糖体沿着mRNA移动的方向是 (填“a→b”或“b→a”)。
(3)甲、乙两图所示的遗传信息的流动方向都是 (用文字和箭头的形式表示)。
(4)若图乙所合成的蛋白质为血红蛋白,则体现了基因通过 来控制生物的性状。
答案(1)没有以核膜为界限的细胞核 mRNA、tRNA、rRNA RNA聚合酶 (2)相同 相同 a→b (3)DNA→mRNA→蛋白质 (4)控制蛋白质的结构
解析(1)图甲细胞中转录、翻译同时发生在同一空间内,可知该细胞是原核细胞,没有以核膜为界限的细胞核;参与翻译过程的RNA分子有3种,即mRNA、tRNA、rRNA;图甲中的A为RNA聚合酶。(2)翻译时1个mRNA分子可以结合多个核糖体,由于模板mRNA相同,因此一般来说,每个核糖体合成的肽链长度相同,且每个核糖体完成翻译时的时间也相同。根据图乙中3个核糖体形成的肽链的长度分析可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是a→b。(3)图甲和图乙中发生的遗传信息的传递过程都是转录和翻译,因此甲、乙两图所示的遗传信息的流动方向都是DNA→mRNA→蛋白质。(4)基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;也可以通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状。若图乙所合成的蛋白质为血红蛋白,则体现了基因通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状。
24.(20分)RNA病毒分为单链RNA病毒和双链RNA病毒,其中RNA合成mRNA的方式如下图所示。根据图示回答有关问题。
(1)脊髓灰质炎病毒属于正链RNA[(+)RNA]病毒,RNA进入寄主细胞,可直接作为mRNA翻译出所编码的蛋白质。该蛋白质的合成场所是 。该病毒重新合成(+)RNA的过程可用图中 (填图中序号)过程表示。
(2)流感病毒含负链RNA单链[(-)RNA],RNA进入寄主细胞后不能直接作为mRNA,而是先以(-)RNA为模板合成 ,再以这个新合成的RNA作为mRNA翻译出相关的蛋白质,并且可以以 为模板合成更多的负链RNA,负链RNA与蛋白质组装成新的子代病毒。
(3)HIV是逆转录RNA单链病毒,其中逆转录过程可用图中 (填序号)过程表示,此过程是以RNA为模板,在 酶的作用下合成 ,此过程所需原料为 。若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU,则经此过程形成的产物对应片段中含胞嘧啶脱氧核苷酸 个,含嘌呤碱基 个。
答案(1)寄主细胞的核糖体 ①② (2)与负链RNA互补的RNA 正链RNA(或产生的互补RNA) (3)⑥⑦ 逆转录 DNA 游离的4种脱氧核苷酸 3 6
解析(1)脊髓灰质炎病毒只由RNA和蛋白质组成,没有独立的代谢能力,因此合成蛋白质时,以它的(+)RNA为模板,在寄主细胞的核糖体上进行翻译,其中RNA重新合成(+)RNA的过程如题图中的①②过程所示。(2)(-)RNA进入寄主细胞后不能直接作为模板进行翻译,根据图示可知,应首先以(-)RNA为模板合成出(+)RNA,然后再以(+)RNA作为mRNA翻译出相关的蛋白质。此外,还可以(+)RNA为模板再合成更多的(-)RNA作为子代病毒的遗传物质,与翻译出的有关蛋白质组装成新的子代病毒。(3)HIV的遗传物质RNA通过逆转录可以产生双链DNA,因此包括题图中的⑥⑦过程。在逆转录酶的催化下,以RNA为模板逆转录产生DNA,需要4种脱氧核苷酸作为原料。根据病毒RNA片段的碱基序列,按照碱基互补配对原则可以推断产物DNA中的碱基比例。RNA片段含C和G共3个,则逆转录产生的DNA中含C和G共6个,则胞嘧啶脱氧核苷酸有3个。由于单链RNA有6个碱基,其中有3个为嘌呤,则产生的DNA有12个碱基,其中嘌呤碱基总数为6个。
第4章过关检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分)
1.下列关于DNA分子的复制、转录、翻译的比较,错误的是 ( )
A.都遵循碱基互补配对原则
B.都只发生在细胞分裂前的间期
C.原核细胞和真核细胞中都能发生
D.都需要模板、原料、特定的酶和能量
答案B
解析三者都遵循碱基互补配对原则,保证了遗传信息的准确传递和表达,A项正确。真核生物中DNA分子的复制发生在细胞分裂前的间期,而转录和翻译在细胞任何时期都能发生,B项错误。原核细胞和真核细胞都有DNA、RNA与核糖体,都能发生DNA分子的复制、转录、翻译,C项正确。从条件上看,DNA分子的复制、转录和翻译都需要模板、原料、酶和能量,D项正确。
2.人体细胞中的RNA有3种,分别是mRNA、tRNA和rRNA。这3种RNA( )
A.都分布在细胞核中
B.都由脱氧核苷酸组成
C.都由DNA分子转录而成
D.都能识别特定的氨基酸
答案C
解析3种RNA都主要是在细胞核内通过DNA转录形成的,主要分布在细胞质中,A项错误,C项正确。3种RNA的基本组成单位都是核糖核苷酸,B项错误。tRNA能识别特定的氨基酸,并将其运输到核糖体,其他2种RNA则不能,D项错误。
3.下图表示发生在细胞内的tRNA与氨基酸的结合过程。下列有关该过程的叙述,正确的是( )
A.不受温度影响
B.必须由线粒体供能
C.需要酶的参与
D.只发生在细胞质中的核糖体上
答案C
解析温度会通过影响酶的活性来影响该过程,A项错误。在细胞质基质中进行的细胞呼吸的第一阶段也可以产生少量的ATP,B项错误。tRNA与氨基酸的结合过程需要酶的参与,C项正确。该过程发生在细胞质基质中,不发生在核糖体上,D项错误。
4.下列关于表观遗传的描述,错误的是( )
A.染色体组蛋白发生甲基化会影响基因的表达
B.基因的碱基发生甲基化会影响基因的表达
C.吸烟者精子活力下降与精子DNA甲基化有关
D.表观遗传现象只发生在真核生物的生命过程中
答案D
解析表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
5.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细胞的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸的结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么物质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病毒的逆转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
答案C
6.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,存在如下图所示的配对方式(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
解析由题图分析可知,I与U、C、A均能配对,因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子,A项正确。密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则,碱基之间通过氢键结合,B项正确。由题图可知,tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成,C项错误。由于密码子的简并,mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变,从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出,D项正确。
7.下列关于下图的说法,正确的是( )
A.图中①③⑤的元素组成相同,①③中有5种碱基,8种核苷酸
B.图中遗传信息只能从DNA传递到RNA
C.图中所示的过程都要遵循碱基互补配对原则,且碱基配对方式都相同
D.该图可表示原核生物的基因表达过程,不能表示真核生物核基因的表达过程
答案D
解析题图中①③分别是DNA和RNA,⑤是肽链,它们的元素组成不同。DNA和RNA含有C、H、O、N、P,肽链含有C、H、O、N,有的还可能含有S、P。①③中共含有5种碱基,8种核苷酸。题图中的遗传信息可以从DNA传递到RNA,再由RNA传递到蛋白质。转录和翻译都要遵循碱基互补配对原则,但配对方式不完全相同,转录过程中有A—T配对,翻译过程中有A—U配对。原核生物的转录、翻译可同时进行,但真核生物不行。
8.根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链
T
T
G
mRNA
tRNA反密码子
A
氨基酸
苏氨酸
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
答案C
解析反密码子与密码子互补,所以苏氨酸的密码子的第三个碱基为U,且密码子由mRNA上的碱基组成,不含碱基T。根据mRNA 与DNA中模板链互补可推知苏氨酸的密码子为ACU。
9.下图表示真核细胞中发生的某一过程。下列叙述正确的是( )
A.该过程表示翻译,模板是核糖体
B.该图所示过程也可以发生在原核细胞中
C.启动和终止此过程的是起始密码子和终止密码子,都不对应氨基酸
D.图中没有酶,因为该过程不需要酶的参与
答案B
解析该过程表示翻译,模板是mRNA,场所是核糖体,原料是游离的氨基酸,同时需要酶、tRNA和ATP的参与。启动和终止此过程的是起始密码子和终止密码子,起始密码子对应氨基酸,终止密码子不对应氨基酸。原核生物中也含核糖体,也可进行翻译过程。
10.密码子的简并对生物体生存发展的意义是( )
A.使少量的基因控制合成大量的蛋白质
B.以少量的mRNA分子为模板就可以合成大量的蛋白质
C.简并的密码子对应相同的反密码子
D.增强容错性,保证翻译速度
答案D
解析密码子的简并对生物体生存发展的意义是增强容错性,即当转录形成的mRNA上某个密码子出现差错时,其对应的氨基酸可能不变;还可以保证翻译速度。
11.下列关于转录和翻译的叙述,正确的是( )
A.1个mRNA分子只能结合1个核糖体进行翻译
B.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
C.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列
D.真核细胞转录只发生在细胞核内
答案C
解析1个mRNA分子可以先后结合多个核糖体进行翻译,A项错误。核糖体沿着mRNA移动翻译出肽链,B项错误。转录时,RNA聚合酶可识别DNA中特定的碱基序列,催化转录的进行,C项正确。真核细胞转录主要发生在细胞核中,线粒体和叶绿体中也可发生,D项错误。
12.在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则。下面有关这个过程的说法,错误的是( )
A.在细胞的一生中,DNA一般是不变的,RNA和蛋白质分子是变化的
B.DNA→RNA主要是在细胞核中完成的,RNA→蛋白质主要是在细胞质中完成的
C.DNA→RNA会发生碱基互补配对,RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对
D.RNA是蛋白质翻译的直接模板,DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
答案C
13.细胞分化是基因选择性表达的结果。下列关于基因选择性表达的叙述,正确的是( )
A.不同的体细胞中表达的基因全不相同
B.基因的“沉默”可能与转录、翻译有关
C.去除细胞中不表达的基因,不影响细胞的全能性
D.在受精卵中,所有的基因都处于表达状态
答案B
解析不同的体细胞中表达的基因可能相同,如细胞呼吸酶基因都表达,A项错误。基因的“沉默”影响基因的转录、翻译,B项正确。细胞具有全能性的原因是细胞中含有该生物体内的全套遗传物质,如去除部分基因,则影响细胞的全能性,C项错误。在受精卵中,并非所有的基因都处于表达状态,如血红蛋白基因在受精卵中不表达,D项错误。
14.人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病,下图表示人体产生这两类疾病的代谢过程。由图不能得出的结论是( )
①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 ②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 ③一个基因只能控制一种性状 ④一个性状可以由多个基因控制
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
答案B
解析由题图可知,苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的代谢与酶的合成直接相关,而酶的合成是由基因控制的。基因1若发生变化,则多巴胺和黑色素的合成都受影响;多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。
15.下图是细胞内蛋白质合成过程中的遗传信息流动图解,①②③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肽链
B.①过程只发生在有丝分裂和减数分裂前的间期
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
解析图示为真核细胞蛋白质合成过程中的遗传信息流动图解,其中①表示DNA复制过程,②表示转录过程,③表示翻译过程。③过程表示多个核糖体共同合成多条相同的肽链。①为DNA复制过程,在无丝分裂时也会发生。线粒体中含有少量的DNA,能发生①DNA复制过程和②转录过程,同时线粒体中还有核糖体,也能进行③翻译过程。②为转录过程,只能发生在细胞分裂前的间期。
16.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。下列有关叙述错误的是( )
A.植酸酶氨基酸序列不变
B.植酸酶mRNA序列改变
C.编码植酸酶的DNA热稳定性升高
D.配对的反密码子为UCU
答案C
解析由题意可知,密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,翻译形成的氨基酸仍然是精氨酸,故植酸酶氨基酸序列不变。密码子仅存在于mRNA上,由于密码子CGG改变为AGA,故植酸酶mRNA序列改变。DNA分子中A—T之间形成2个氢键,G—C之间形成3个氢键,氢键的数量越多,DNA分子结构越稳定,密码子CGG改变为AGA,则DNA中GCC变为TCT,即DNA中所含的氢键数量减少,故编码植酸酶的DNA热稳定性降低。翻译时,密码子与反密码子配对,密码子CGG改变为AGA,则配对的反密码子由GCC变为UCU。
17.果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。但是,当长翅品系的幼虫在35 ℃温度条件下培养(正常培养温度为25 ℃),长成的成体果蝇也是残翅的。这种现象称为“表型模拟”。现有一只残翅果蝇,要判断它是属于纯合残翅(vv),还是“表型模拟”,则应选用的配种方案和培养温度条件分别是( )
A.该残翅果蝇与异性正常残翅果蝇、35 ℃
B.该残翅果蝇与异性正常长翅果蝇、35 ℃
C.该残翅果蝇与异性正常残翅果蝇、25 ℃
D.该残翅果蝇与异性正常长翅果蝇、25 ℃
答案C
解析如果该果蝇是“表型模拟”现象,该果蝇的基因型是VV或Vv,让该果蝇与异性正常残翅果蝇(vv)杂交,子代的基因型是Vv或Vv和vv,在25℃条件下培养,表型是长翅或长翅和残翅;如果该果蝇是纯合残翅,基因型为vv,与异性正常残翅果蝇(vv)杂交,子代的基因型是vv,在25℃条件下培养,都表现为残翅。
18.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。下列有关表观遗传的叙述,错误的是( )
A.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达
B.表观遗传现象发生在配子的形成过程中,能够遗传给后代
C.同卵双胞胎之间具有的微小差异与表观遗传有关
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达
答案B
解析表观遗传现象发生在亲代的生命活动过程中,通过DNA序列以外的方式遗传给后代,不通过配子遗传,B项错误。
19.下图是真核细胞中三种生命活动的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.只有①③过程遵循碱基互补配对
B.①②③过程都有酶参与催化
C.只有②过程一定发生在细胞质中
D.①②③过程一定都需要消耗能量
答案A
解析由题图可知,①为DNA复制过程,②为翻译过程,③为转录过程。DNA复制、转录和翻译过程都遵循碱基互补配对原则,A项错误。DNA复制、翻译、转录过程都需要相关酶的催化,B项正确。真核细胞中DNA复制、转录主要发生在细胞核内,翻译只发生在细胞质中,C项正确。DNA复制、转录和翻译都需要消耗能量,D项正确。
20.下列关于基因、环境、性状之间的关系的描述,正确的是 ( )
A.基因与性状呈线性关系,即一种性状由一个基因控制
B.生物有些性状可以由多个基因决定,但一个基因不会与多个性状有关
C.生物的性状表现(表型)是生物的基因型和环境条件共同作用的结果
D.基因型不同,环境条件相同,性状表现(表型)不可能相同
答案C
解析基因与性状的关系较复杂,一种性状可能由一个基因控制,也可能由多个基因控制。在生物体内,有的基因与多个性状有关。生物的性状表现(表型)既受基因型的控制,也受环境条件的影响。显性纯合子与杂合子(如基因型为DD与Dd的个体)在相同的环境条件下,性状表现(表型)相同。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21.(5分)蛋白质是生命活动的主要承担者。基因通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状。下图是蛋白质合成过程示意图,其中①②③分别代表3种物质。据图回答下列问题。
(1)蛋白质合成过程包括转录和翻译2个阶段。从图中可以看出,转录的场所是 ,翻译的场所是 。
(2)图中①和③分别表示转录和翻译的产物,①的名称是 。
(3)在DNA分子的甲、乙2条链中,作为①的模板链的是 。
(4)在翻译过程中,物质①上的密码子和物质②上的反密码子相互配对时遵循的是 原则。
答案(1)细胞核 核糖体 (2)mRNA (3)甲 (4)碱基互补配对
解析(1)由题图可知,转录的场所是细胞核,翻译的场所是核糖体。(2)题图中①和③分别表示转录和翻译的产物,①表示mRNA,③表示肽链。(3)由于转录过程中遵循碱基互补配对原则,即产生的mRNA与DNA分子上的模板链碱基互补配对,因此根据mRNA上的碱基序列CUUUCUU等,可判断作为①的模板链的是甲。(4)在翻译过程中,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子相互配对时遵循的是碱基互补配对原则。
22.(14分)据图回答有关中心法则的问题。
(1)图中所示的遗传信息流动称为 ,RNA-DNA杂交链内有 种碱基,分别是 。
(2)图中的酶能将游离的 从RNA的 (填“3'-端”或“5'-端”)连接到RNA链上。
(3)请写出较为完善的中心法则(用图解表示)。
(4)正常人体内,中心法则内的遗传信息流动均不能发生的是 细胞(活细胞)。
答案(1)转录 5 A、T、G、C、U
(2)核糖核苷酸 3'-端
(3)
(4)成熟红
解析(1)由题图可知,该图的遗传信息的流向是从DNA传递到RNA,即转录过程;RNA-DNA杂交链内有5种碱基,分别是A、T、G、C、U。(2)题图表示转录过程,需要的原料是4种游离的核糖核苷酸,4种游离的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下从RNA的3'-端连接到RNA链上。(3)中心法则完善后的内容包括遗传信息从DNA流向DNA,进而流向mRNA和蛋白质,从RNA流向RNA和DNA,图解是。(4)人体的成熟红细胞内没有细胞核及各种细胞器,所以中心法则内的遗传信息流动均不能发生。
23.(11分)下图甲、乙表示2种不同类型的生物基因的表达过程。请回答下列问题。
(1)图甲所示细胞由于 ,所以转录、翻译可同时发生在同一空间内,参与翻译的RNA分子有 。图甲中的A表示 。
(2)翻译时1个mRNA分子可以结合多个核糖体,一般来说,每个核糖体合成的肽链长度 (填“相同”或“不同”),每个核糖体完成翻译时的时间 (填“相同”或“不同”)。图乙中,核糖体沿着mRNA移动的方向是 (填“a→b”或“b→a”)。
(3)甲、乙两图所示的遗传信息的流动方向都是 (用文字和箭头的形式表示)。
(4)若图乙所合成的蛋白质为血红蛋白,则体现了基因通过 来控制生物的性状。
答案(1)没有以核膜为界限的细胞核 mRNA、tRNA、rRNA RNA聚合酶 (2)相同 相同 a→b (3)DNA→mRNA→蛋白质 (4)控制蛋白质的结构
解析(1)图甲细胞中转录、翻译同时发生在同一空间内,可知该细胞是原核细胞,没有以核膜为界限的细胞核;参与翻译过程的RNA分子有3种,即mRNA、tRNA、rRNA;图甲中的A为RNA聚合酶。(2)翻译时1个mRNA分子可以结合多个核糖体,由于模板mRNA相同,因此一般来说,每个核糖体合成的肽链长度相同,且每个核糖体完成翻译时的时间也相同。根据图乙中3个核糖体形成的肽链的长度分析可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是a→b。(3)图甲和图乙中发生的遗传信息的传递过程都是转录和翻译,因此甲、乙两图所示的遗传信息的流动方向都是DNA→mRNA→蛋白质。(4)基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;也可以通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状。若图乙所合成的蛋白质为血红蛋白,则体现了基因通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状。
24.(20分)RNA病毒分为单链RNA病毒和双链RNA病毒,其中RNA合成mRNA的方式如下图所示。根据图示回答有关问题。
(1)脊髓灰质炎病毒属于正链RNA[(+)RNA]病毒,RNA进入寄主细胞,可直接作为mRNA翻译出所编码的蛋白质。该蛋白质的合成场所是 。该病毒重新合成(+)RNA的过程可用图中 (填图中序号)过程表示。
(2)流感病毒含负链RNA单链[(-)RNA],RNA进入寄主细胞后不能直接作为mRNA,而是先以(-)RNA为模板合成 ,再以这个新合成的RNA作为mRNA翻译出相关的蛋白质,并且可以以 为模板合成更多的负链RNA,负链RNA与蛋白质组装成新的子代病毒。
(3)HIV是逆转录RNA单链病毒,其中逆转录过程可用图中 (填序号)过程表示,此过程是以RNA为模板,在 酶的作用下合成 ,此过程所需原料为 。若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU,则经此过程形成的产物对应片段中含胞嘧啶脱氧核苷酸 个,含嘌呤碱基 个。
答案(1)寄主细胞的核糖体 ①② (2)与负链RNA互补的RNA 正链RNA(或产生的互补RNA) (3)⑥⑦ 逆转录 DNA 游离的4种脱氧核苷酸 3 6
解析(1)脊髓灰质炎病毒只由RNA和蛋白质组成,没有独立的代谢能力,因此合成蛋白质时,以它的(+)RNA为模板,在寄主细胞的核糖体上进行翻译,其中RNA重新合成(+)RNA的过程如题图中的①②过程所示。(2)(-)RNA进入寄主细胞后不能直接作为模板进行翻译,根据图示可知,应首先以(-)RNA为模板合成出(+)RNA,然后再以(+)RNA作为mRNA翻译出相关的蛋白质。此外,还可以(+)RNA为模板再合成更多的(-)RNA作为子代病毒的遗传物质,与翻译出的有关蛋白质组装成新的子代病毒。(3)HIV的遗传物质RNA通过逆转录可以产生双链DNA,因此包括题图中的⑥⑦过程。在逆转录酶的催化下,以RNA为模板逆转录产生DNA,需要4种脱氧核苷酸作为原料。根据病毒RNA片段的碱基序列,按照碱基互补配对原则可以推断产物DNA中的碱基比例。RNA片段含C和G共3个,则逆转录产生的DNA中含C和G共6个,则胞嘧啶脱氧核苷酸有3个。由于单链RNA有6个碱基,其中有3个为嘌呤,则产生的DNA有12个碱基,其中嘌呤碱基总数为6个。
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