届二轮 基因的表达 专题卷全国通用.docx
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届二轮基因的表达专题卷全国通用
基因的表达
1.如图为基因表达过程中相关物质间的关系图,下列叙述错误的是( )
A.过程①②中均发生碱基互补配对
B.在原核细胞中,过程①②同时进行
C.c上的密码子决定其转运的氨基酸种类
D.d可能具有生物催化作用
解析:
选C。
过程①②分别为转录和翻译,均发生碱基互补配对,A正确;在原核细胞中,转录和翻译同时进行,B正确;密码子在mRNA上,tRNA有反密码子,C错误;d可能是具有生物催化作用的酶,D正确。
2.人的线粒体DNA能够进行自我复制,并在线粒体中通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,下列说法正确的是( )
A.线粒体DNA复制时需要以核糖核苷酸作为原料
B.线粒体DNA进行转录时需要DNA聚合酶的参与
C.线粒体中存在识别并能转运特定氨基酸的tRNA
D.线粒体DNA发生突变后可通过父亲遗传给后代
解析:
选C。
DNA复制的原料是脱氧核糖核苷酸,A错误;转录需要的酶是RNA聚合酶,B错误;线粒体是半自主细胞器,能进行DNA复制和基因表达,因此含有识别并能转运特定氨基酸的tRNA,C正确;线粒体DNA发生突变后需要通过母亲遗传给后代,具有母系遗传特点,D错误。
3.如图表示细胞中某些生理过程,下列说法正确的是( )
A.①表示酶,①与②的移动方向相同
B.图1中核糖核苷酸之间通过氢键连接
C.图示过程中均存在碱基互补配对,但配对方式不完全相同
D.图2中多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间
解析:
选C。
①表示RNA聚合酶,①的移动方向是从左向右,②的移动方向是从右向左,A错误;图1中核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成RNA单链,B错误;图示过程中均存在碱基互补配对,但配对方式不完全相同,图1中转录过程存在T—A的配对,图2中翻译过程有U—A的配对,没有T—A的配对,C正确;图2中多聚核糖体可以同时进行多条肽链的合成,但是每条肽链合成的时间并没有缩短,D错误。
4.胰腺癌曾夺走了乔布斯的生命,近来发现胰腺癌患者血液中的一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA),这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记,用于胰腺癌的早期诊断,下列有关叙述正确的是( )
A.这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后,均可得到6种终产物
B.核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出
C.作为胰腺癌生物标记的RNA,其翻译成的蛋白质中一般含20种氨基酸
D.这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成
解析:
选A。
RNA彻底水解后有6种产物,包括4种碱基、核糖和磷酸,A正确;细胞内的蛋白质和RNA并非自由出入核孔,核孔具有选择透过性,不是自由地出入细胞核,B错误;这种可作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA,不能翻译形成蛋白质,C错误;这种特殊的非编码RNA(HSATⅡ)可能是在细胞核中转录形成的,也可能是在细胞质的线粒体中转录形成的,D错误。
5.从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(LmRNA和PmRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(LcDNA和PcDNA)。
其中,能与LcDNA互补的PmRNA以及不能与PcDNA互补的LmRNA分别含有编码( )
①核糖体蛋白的mRNA ②胰岛素的mRNA ③抗体蛋白的mRNA ④血红蛋白的mRNA
A.①③ B.①④
C.②③D.②④
解析:
选A。
由题意知,能与LcDNA互补的PmRNA是在两种细胞中均表达的基因转录的mRNA,不能与PcDNA互补的LmRNA是由在浆细胞中表达在胰岛B细胞中不表达的基因转录的mRNA,故选A。
6.研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。
依据中心法则(下图),下列相关叙述错误的是( )
A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
C.通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上
D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
解析:
选B。
依图可知,生理过程①为DNA复制,②为转录,③为翻译,④为逆转录,⑤为RNA复制。
HIV属于逆转录病毒,其遗传物质RNA进入细胞后,在逆转录酶催化作用下合成DNA,然后转录出相应的mRNA进而合成新的蛋白质外壳,A正确;宿主细胞无逆转录酶,因此HIV侵染过程中遗传物质RNA和逆转录酶一同进入宿主细胞,B错误;HIV遗传物质RNA在逆转录酶催化作用下合成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,C正确;通过药物抑制逆转录酶即可抑制HIV的繁殖,D正确。
7.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,由此发生的变化不包括( )
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
解析:
选A。
本题考查遗传信息传递相关知识。
改变后的密码子仍然对应精氨酸,氨基酸的种类和序列没有改变,A项错误;由于密码子改变,植酸酶mRNA序列改变,B项正确;由于密码子改变后C(G)的比例下降,DNA热稳定性降低,C项正确;反密码子与密码子互补配对,为UCU,D项正确。
【能力题组】
8.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
解析:
选B。
QβRNA的复制不需要经历一个逆转录过程,需翻译出相关的RNA复制酶,并在该酶的催化下复制QβRNA,故A错误;利用复制酶复制QβRNA,与模板QβRNA形成双链RNA,故B正确;据图可知,一条QβRNA至少能翻译出3种多肽链,故翻译出的肽链不止一条,C错误;复制酶基因在QβRNA复制之前进行表达,故D错误。
9.医学上常使用抗生素治疗由细菌所引起的疾病。
下图中①~⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况,a~c表示遗传信息的传递过程。
下列说法不正确的是( )
A.①表示促进细菌细胞壁的形成
B.④表示抑制细菌DNA的转录
C.c过程中,mRNA部分碱基序列不能编码氨基酸
D.将N个细菌的F用32P标记,放在含31P的培养液中连续分裂m次,含31P标记的细菌有N·2m个
解析:
选A。
由题意可知,①表示抑制细菌细胞壁的形成,A项错误;④表示抑制转录过程,B项正确;c表示遗传信息的翻译过程,mRNA上终止密码子的碱基序列不能编码氨基酸,C项正确;细菌的F为质粒,化学本质为双链环状DNA分子,将N个细菌的F用32P标记,放在含31P的培养液中连续分裂m次,共形成N·2m个细菌,依据DNA分子的半保留复制,每个DNA分子都含有31P,所以含31P标记的细菌有N·2m个,D项正确。
10.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(见下图)。
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……
解析:
选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。
11.在某反应体系中,用固定序列的核苷酸聚合物(mRNA)进行多肽的合成,实验的情况及结果如下表所示。
实验序号
重复的mRNA序列
生成的多肽中含有的氨基酸种类
实验一
(UUC)n,即UUCUUC……
丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸
实验二
(UUAC)n,即UUACUUAC……
亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸
根据表中的两个实验结果,判断下列说法不正确的是( )
A.上述反应体系中应加入细胞提取液,但必须除去其中的DNA和mRNA
B.实验一和实验二的密码子可能有UUC、UCU、CUU和UUA、UAC、ACU、CUU
C.通过实验二的结果推测:
mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸
D.通过实验一和实验二的结果,能够推测出UUC为亮氨酸的密码子
解析:
选D。
根据题意可知,多肽合成时需要以固定序列的核苷酸聚合物(mRNA)作为模板,同时需要tRNA、核糖体、酶、ATP和游离的氨基酸等,所以反应体系中需要加入细胞提取液,如果细胞提取液中含有DNA和mRNA,会对实验结果造成影响,所以必须除去其中的DNA和mRNA,A项正确;密码子是指mRNA上能决定氨基酸的三个相邻的碱基,实验一中的(UUC)n序列中可能含有三种密码子UUC、UCU和CUU,实验二中的(UUAC)n序列中可能含有四种密码子UUA、UAC、ACU、CUU,B项正确;实验二中的(UUAC)n序列中可能含有四种密码子,而合成的多肽中所含有的氨基酸只有亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸三种,说明mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸,C项正确;实验二的密码子中没有UUC,根据实验一和实验二中共同含有的密码子是CUU、实验一和实验二中合成的多肽中共同含有的氨基酸是亮氨酸,可推测出CUU为亮氨酸的密码子,D项错误。
12.图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程,回答有关问题:
(1)图示甲、乙、丙过程分别表示________、转录和翻译的过程。
其中甲、乙过程可以发生在细胞核中,也可以发生在________和________中。
(2)生物学中,经常使用3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸)研究甲过程的物质合成情况,原因是________________________。
(3)转录时,与DNA中起点结合的酶是________。
一个细胞周期中,乙过程在每个起点可起始多次,甲过程在每个起点一般起始________次。
(4)丙(翻译)过程在核糖体中进行,通过________上的反密码子与mRNA上的碱基识别,将氨基酸转移到肽链上。
AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子,某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经________和________加工修饰的结果。
(5)已知某基因片段的碱基序列为
,由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG;甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)。
①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________(填“①”或“②”)链转录的。
②若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”,则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是________。
解析:
(1)图甲是以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程,即DNA复制;DNA存在于细胞核、叶绿体和线粒体中,所以在叶绿体和线粒体中也可发生DNA复制和转录。
(2)3H-TdR是DNA合成的原料之一,所以可根据放射性强度的变化来判断DNA的合成情况。
(3)转录时与DNA中启动子结合的酶是RNA聚合酶;一个细胞周期中,核DNA只复制一次,而基因可进行多次表达。
(4)反密码子存在于tRNA上;AUG是起始密码子,新合成的多肽链首端应是甲硫氨酸,但某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这说明新生肽链经过内质网和高尔基体的加工修饰后,甲硫氨酸被切除。
(5)①由翻译得到的肽链中的氨基酸的密码子可以看出,转录是以②链为模板,得到的序列为—CCUGAAGAGAAG—;若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸序列变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”,则对应的mRNA链变成了—CCUGAAGGGAAG—,其模板链上的一个碱基变化是T→C。
答案:
(1)DNA复制 线粒体 叶绿体
(2)3H-TdR是DNA的合成的原料之一,可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况
(3)RNA聚合酶 1 (4)tRNA 内质网 高尔基体 (5)② T→C
13.三百年前,人类发现绵羊和小山羊感染朊病毒会患“瘙痒症”,其病理特征是脑组织空泡化呈海绵状,蛋白质形态异常。
近年来,科学家发现朊病毒的致病机理如图所示,其中⑥表示一种朊病毒,请分析回答:
(1)图甲中①的形成过程需要以________为模板,①能准确获取其模板所携带的遗传信息,依赖于________。
(2)分析图甲可知,②③的结合物作为________识别⑤并与之结合,从而中断④的合成,由此推测,⑤最可能为________。
(3)图甲所示过程需tRNA作为运载工具,因tRNA有特殊的结构一端有________的部位,另一端有________可与①上碱基发生互补配对。
因此,直接决定④中氨基酸种类的是________。
(4)由图乙可知,该种朊病毒的作用机理是干扰了基因表达的________过程,从而使④变为⑦。
与④相比,⑦的改变是________,这是引起瘙痒症患羊蛋白质形态异常的原因之一。
解析:
(1)图甲中①表示mRNA,形成过程需要以DNA的一条链为模板,①能准确获取其模板所携带的遗传信息,依赖于严格的碱基互补配对原则。
(2)分析图甲可知,②③的结合物作为信息分子识别⑤并与之结合,从而中断④肽链的合成,由此推测,⑤最可能为终止密码子。
(3)tRNA有特殊的结构一端有携带氨基酸的部位,另一端有三个碱基形成反密码子,可与①mRNA上碱基发生互补配对,因此,直接决定④中氨基酸种类的是①mRNA上的密码子。
(4)由图乙可知,该种朊病毒的作用机理是干扰了基因表达的翻译过程。
与④相比,由于终止密码子不能与信号分子结合,⑦的氨基酸数量增加,这是引起瘙痒症患羊蛋白质形态异常的原因之一。
答案:
(1)DNA的一条链 碱基互补配对原则
(2)信号分子 终止密码子 (3)携带氨基酸 三个碱基 ①上的密码子 (4)翻译 多肽链延长(或多肽链含有更多的氨基酸)
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