(人教通用版)2020版高考生物新探究大一輪復習 第21講 基因的表達檢測(含解析)
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1、基因的表達 1.(2019·福建莆田期中)下列有關遺傳信息、密碼子和反密碼子的敘述,錯誤的是( ) A.DNA中的遺傳信息通過轉錄傳遞給mRNA B.一種密碼子在不同細胞中決定不同種氨基酸 C.不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼子的容錯性 D.反密碼子是tRNA中與mRNA堿基互補配對的三個堿基 解析:選B。DNA中的遺傳信息通過轉錄傳遞給 mRNA,然后再由mRNA翻譯給蛋白質;密碼子具有通用性,生物界共用一套遺傳密碼;不同密碼子編碼同種氨基酸,在基因突變或其他原因導致mRNA上密碼子出錯時,生物性狀可以不改變,所以可以增強密碼子的容錯性;反密碼子是指tRNA上的三個堿基,
2、這三個堿基可以與mRNA上的密碼子堿基互補配對。 2.如圖是基因指導蛋白質合成的某個過程示意圖,據圖分析下列說法錯誤的是( ) A.合成多肽鏈的第二步是攜帶氨基酸的tRNA進入A位 B.1為tRNA上的密碼子,可與mRNA進行堿基互補配對 C.合成多肽鏈的第三步主要是P位的氨基酸轉移到A位的tRNA上 D.2是由DNA轉錄而來的,2中不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸 解析:選B。翻譯時,合成多肽鏈的第二步是與mRNA上第二個密碼子互補配對的tRNA攜帶氨基酸進入A位,A正確。密碼子存在于mRNA上,tRNA上的為反密碼子,B錯誤。合成多肽鏈的第三步是在相關酶的作用下,P位的氨基酸與A
3、位的氨基酸經脫水縮合形成肽鍵而轉移到A位的tRNA上,C正確。2表示mRNA,mRNA上不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸,D正確。 3.(2019·河北保定高三摸底)若細胞質中tRNA1(AUU)可轉運氨基酸a,tRNA2(ACG)可轉運氨基酸b,tRNA3(UAC)可攜帶氨基酸c,以DNA鏈……—T—G—C—A—T—G—T—……的互補鏈為模板合成蛋白質,則該蛋白質基本組成單位的排列可能是( ) A.a—b—c B.c—b—a C.b—c—a D.b—a—c 解析:選C。以DNA鏈……—A—C—G—T—A—C—A—……為模板轉錄形成的mRNA的堿基序列為……—U—G—C—
4、A—U—G—U—……,其中第一個密碼子(UGC)對應的反密碼子為ACG,編碼的氨基酸為b;第二個密碼子(AUG)對應的反密碼子為UAC,編碼的氨基酸為c;最后一個密碼子編碼的氨基酸可能為a。所以該蛋白質基本組成單位的排列可能是b—c—a,C正確。 4.(2019·山西運城空港新區(qū)一中月考)如圖所示為某生物的基因表達過程。下列相關敘述不正確的是( ) A.該過程發(fā)生在真核細胞內,在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開 B.若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子,則該條肽鏈中至少含有102個氧原子 C.RNA與DNA的雜交區(qū)域中既有A-T又有U-A之間的配對 D.該基因翻譯時所需tR
5、NA與氨基酸的種類數不一定相等 解析:選A。圖中轉錄和翻譯過程在同一時空進行,故發(fā)生在原核細胞中,A項錯誤;若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子,則形成100個肽鍵,每個肽鍵中含有1個氧原子,同時每條肽鏈至少含有1個游離的羧基,因此該條肽鏈中至少含有100+2=102個氧原子,B項正確;RNA與DNA的雜交區(qū)域中堿基配對方式為A-T、U-A、C-G,C項正確;一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA來轉運,因此該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數不一定相等,D項正確。 5.(2019·廣東揭陽高三模擬)核糖體RNA( rRNA)在核仁中通過轉錄形成,與核糖核蛋白組裝成核糖體前體,再通過核孔進
6、入細胞質中進一步成熟,成為翻譯的場所。翻譯時rRNA催化肽鍵的連接。下列相關敘述錯誤的是( ) A.rRNA的合成需要DNA做模板 B.rRNA的合成及核糖體的形成與核仁有關 C.翻譯時,rRNA的堿基與tRNA上的反密碼子互補配對 D.rRNA可降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能 解析:選C。rRNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄形成的,因此rRNA的合成需要DNA做模板,A正確;核仁與某種RNA(rRNA)的合成及核糖體的形成有關,B正確;翻譯時,mRNA的堿基與tRNA上的反密碼子互補配對,C錯誤;rRNA能催化肽鍵的連接,可見其具有催化功能,即可降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能
7、,D正確。 6.(2019·河南南陽一中高三模擬)下列關于基因控制蛋白質合成過程的相關敘述,正確的是( ) A.圖中①②③所遵循的堿基互補配對原則相同 B.①②③能在線粒體、葉綠體和原核細胞中進行 C.tRNA、rRNA和mRNA分子中都含有氫鍵 D.一條mRNA可與多個核糖體結合共同合成一條肽鏈,加快翻譯速率 解析:選B。①表示DNA分子的復制過程,該過程中的堿基配對方式為A—T、T—A、C—G、G-C;②表示轉錄過程,該過程中的堿基配對方式為A—U、T—A、C—G、G—C;③表示翻譯過程,該過程中的堿基配對方式為A—U、U—A、C—G、G—C,A錯誤;線粒體、葉綠體和原核
8、細胞中都含有DNA和核糖體,因此①②③能在線粒體、葉綠體和原核細胞中進行,B正確;mRNA為單鏈且無折疊區(qū),因此分子中不含氫鍵,C錯誤;一條mRNA可與多個核糖體結合同時合成多條相同的肽鏈,加快翻譯速率,D錯誤。 7.(2019·山東實驗中學高三診斷)真核生物細胞內存在著種類繁多、長度為21~23個核苷酸的小分子RNA(簡稱miRNA),它們能與相關基因轉錄出來的mRNA互補形成局部雙鏈。由此可以推斷這些miRNA抑制基因表達的分子機制可能是( ) A.阻斷rRNA裝配成核糖體 B.妨礙DNA分子的解旋 C.干擾tRNA識別密碼子 D.影響DNA分子的轉錄 解析:選C。根據題意分
9、析可知,miRNA是與相關基因轉錄出來的mRNA互補,形成局部雙鏈的,與rRNA裝配成核糖體無關,A錯誤;miRNA是與相關基因轉錄出來的mRNA互補,并沒有與雙鏈DNA分子互補,所以不會妨礙雙鏈DNA分子的解旋,B錯誤;miRNA是與相關基因轉錄出來的mRNA互補,則mRNA就無法與核糖體結合,也就無法與tRNA配對了,C正確;miRNA是與相關基因轉錄出來的mRNA互補,只是阻止了mRNA發(fā)揮作用,并不能影響DNA分子的轉錄,D錯誤。 8.(2019·黑龍江大慶高三質檢)如圖是較為完善的“中心法則”,據圖分析,下列相關敘述正確的是( ) A.圖中轉錄過程都會出現胸腺嘧啶與腺嘌呤配
10、對現象 B.圖中翻譯過程需要催化劑RNA聚合酶和搬運工具tRNA C.圖中DNA的復制和RNA的復制都遵循堿基互補配對原則 D.病毒能進行的遺傳信息流只有虛線對應的部分 解析:選C。圖中DNA轉錄形成mRNA的過程中會出現胸腺嘧啶與腺嘌呤配對現象,但RNA轉錄形成mRNA的過程中不會出現胸腺嘧啶與腺嘌呤配對現象,A錯誤;圖中轉錄過程需要催化劑RNA聚合酶,翻譯過程需要搬運工具tRNA,B錯誤;圖中DNA的復制和RNA的復制都遵循堿基互補配對原則,C正確;有些RNA病毒的遺傳物質也可以進行自我復制,D錯誤。 9.(2019·浙江寧波十校期末)Rous肉瘤病毒體內含有逆轉錄酶,感染人細胞
11、后可將其基因組整合進入人的基因組。下列敘述錯誤的是( ) A.Rous肉瘤病毒可誘發(fā)人的細胞癌變 B.該病毒體內的逆轉錄酶可進入宿主細胞 C.逆轉錄過程需要利用宿主細胞中的脫氧核苷酸 D.該病毒的發(fā)現使中心法則補充了遺傳信息從RNA流向RNA的途徑 解析:選D。Rous肉瘤病毒是一種致癌因子可誘發(fā)人細胞癌變,A正確;Rous肉瘤病毒無細胞結構,在人細胞內利用自己的遺傳物質RNA為模板,利用人細胞的原料,在自己的酶系統(tǒng)作用下完成逆轉錄過程,B正確;逆轉錄過程需要的原料是脫氧核苷酸,由人細胞提供,C正確;該病毒的發(fā)現使中心法則補充了遺傳信息從RNA流向DNA的途徑,D錯誤。 10.(
12、2019·黑龍江哈爾濱三中驗收)人體內的多種生理生化過程都表現出一定的晝夜節(jié)律,研究表明,下丘腦SCN細胞中PER基因的表達與此有關,該基因的表達產物的濃度呈周期性變化。圖1為該基因表達過程示意圖,圖2和圖3是對其部分過程的放大圖。請據圖回答下列問題: (1)PER基因________(填“是”或“否”)存在于垂體細胞中,其表達產物的濃度變化周期約為________小時。 (2)據圖1中的過程③可知,PER蛋白的合成調節(jié)機制為________________。該圖過程②中核糖體的移動方向是________。 (3)圖2和圖3分別對應于圖1中的________過程(填寫數字序號),圖2
13、中堿基配對方式與圖3中不同的是________。 (4)圖2過程的進行需要________酶催化,圖3中決定氨基酸“天”的密碼子是________。 (5)長期營養(yǎng)不良,會影響人體晝夜節(jié)律,并使睡眠質量降低。據圖3分析,可能的原因是體內氨基酸水平較低,部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA,空載tRNA進入核糖體,導致____________________終止,而影響人體晝夜節(jié)律。 解析:(1)由于細胞的全能性,PER基因存在于包括下丘腦SCN細胞在內的所有正常細胞中。由于該基因的表達產物與晝夜節(jié)律有關,因此PER基因表達產物的濃度變化周期約為24小時。(2)據圖1中的過程③
14、可知,PER蛋白的合成調節(jié)機制為(負)反饋調節(jié)。根據多肽鏈的長短,可判斷核糖體在圖中移動的方向是從右向左。(3)圖2表示轉錄,對應于圖1中的過程①,圖3表示翻譯,對應于圖1中的過程②,圖2中轉錄的堿基配對方式與圖3中翻譯不同的是T-A。(4)轉錄過程進行需要RNA聚合酶催化;密碼子是mRNA上的三個相鄰的堿基,因此圖3中決定氨基酸“天”的密碼子是GAC。(5)長期營養(yǎng)不良,會影響人體晝夜節(jié)律,并使睡眠質量降低。據圖3分析,可能的原因是體內氨基酸水平較低,部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA,空載tRNA進入核糖體,導致PER蛋白的合成終止,而影響人體晝夜節(jié)律。 答案:(1)是 2
15、4 (2)(負)反饋調節(jié) 由右向左 (3)①② T-A (4)RNA聚合 GAC (5)PER蛋白的合成 11.(2019·四川雅安中學高三期中)凋亡抑制基因存活素(survivin)的表達是衡量肝癌發(fā)生程度的一項重要指標。實驗分析表明,在二乙基亞硝胺(DEN)誘導的小鼠原發(fā)性肝癌中,survivin表達升高。下列關于survivin基因的表達情況,敘述錯誤的是( ) A.抑制該基因的表達,可促進癌細胞的凋亡 B.該基因的表達水平與癌變程度呈正相關 C.該基因表達加強,細胞凋亡加強 D.該基因表達水平高低,可通過檢測survivin mRNA來體現 解析:選C。由題意“凋亡
16、抑制基因存活素(survivin)的表達是肝癌發(fā)生程度的一項重要指標”可推知,該基因的表達水平與癌變程度呈正相關,抑制該基因的表達,可促進癌細胞的凋亡,A、B正確;該基因表達加強,肝癌發(fā)生程度加強,C錯誤;基因表達包括轉錄和翻譯,轉錄的產物是mRNA,所以該基因表達水平高低,可通過檢測survivin mRNA來體現,D正確。 12.(2019·湖南張家界高三模擬)如圖所示某種病毒在宿主細胞內的繁殖過程。據圖分析,下列敘述錯誤的是( ) A.該病毒為逆轉錄病毒,其遺傳物質為RNA B.過程①為逆轉錄過程,需要逆轉錄酶和RNA聚合酶 C.cDNA可導致宿主細胞產生可遺傳的變異 D
17、.cDNA隨染色體DNA復制和表達,產生新病毒 解析:選B。由圖可知該病毒經①過程,合成了cDNA,說明①過程為逆轉錄,不需要RNA聚合酶,該病毒的遺傳物質為RNA,A項正確,B項錯誤;cDNA與宿主細胞的染色體DNA發(fā)生基因重組,C項正確;由③轉錄過程合成病毒的RNA,經④翻譯出蛋白質外殼并產生新病毒,D項正確。 13.油菜的中間代謝產物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運輸到種子后有兩條轉變途徑,如圖所示(已知酶a能被蛋白酶水解)??蒲腥藛T根據這一機制培育出了高油油菜,其產油率由原來的35%提高到了58%。下列說法正確的是( ) A.酶a和酶b結構的區(qū)別是氨基酸的種類、數目、排列順序和
18、肽鏈的空間結構不同 B.油菜含油量高的原因是物質C的形成抑制了酶b合成過程中的轉錄階段 C.模板鏈轉錄出mRNA的過程中堿基互補配對的方式為A—T、G—C D.由圖可知,基因通過控制酶的合成直接控制生物的性狀 解析:選A。酶a和酶b結構的區(qū)別是氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構不同,A正確;由圖可知,基因B的模板鏈轉錄出的mRNA既可指導酶b的合成,又可參與物質C(雙鏈RNA)的合成,故油菜產油率高的原因是物質C的形成抑制了酶b合成過程中的翻譯階段,B錯誤;模板鏈轉錄出mRNA的過程中堿基互補配對的方式為A—U、G—C、T—A,C錯誤;由圖可知,基因通過控制酶的合成間接控制生
19、物的性狀,D錯誤。 14.為了探究DNA的轉錄過程,有人在實驗室中進行了如下模擬實驗,請分析回答相關問題: 實驗方案:將從大腸桿菌中提取的RNA聚合酶加入含有足量的四種核糖核苷酸的試管中,并將試管放在適宜溫度條件下培養(yǎng),一段時間后,測定其中的RNA含量。 (1)該實驗中能否檢測出RNA?________,原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)人們通過研究發(fā)現,有些抗生素能阻斷細菌細胞內蛋白質的合成,從而抑
20、制細菌的繁殖?,F發(fā)現一種新型抗生素,請你根據上述模擬實驗的方法,探究這種抗生素能否阻斷細菌和人體DNA的轉錄過程。 實驗步驟: 第一步:取A、B、C、D 4支試管,各加入足量的ATP、4種核糖核苷酸和相關的酶。 第二步:向A試管中滴加適量一定濃度的抗生素溶液,B試管中滴加______________,同時向A、B試管中加入等量且相同的細菌DNA。 第三步:__________________________________________________________。 第四步:將A、B、C、D 4支試管放在________________的條件下培養(yǎng)一段時間后,檢測4支試管中__
21、_________________________________________________________。 預期實驗結果并得出實驗結論: 該實驗有可能會出現____種實驗結果,如果出現__________________________________,則說明該抗生素只阻斷細菌DNA的轉錄,不阻斷人體DNA的轉錄。 解析:(1)由于在實驗中只有RNA聚合酶和四種核糖核苷酸,沒有DNA模板和ATP等,所以在適宜溫度條件下培養(yǎng)一段時間后,不能檢測出RNA。 (2)實驗步驟: 本實驗的目的是探究某種抗生素能否阻斷某種細菌DNA和人體DNA的轉錄過程,因此該實驗的自變量為是否加入某
22、種抗生素。 第二步:向A試管中加入適量某種抗生素溶液,向B試管中加入等量的蒸餾水,同時A、B試管中加入等量且相同的細菌DNA(作為轉錄的模板)。 第三步:向C試管滴加適量一定濃度的抗生素溶液,D試管中滴加等量的蒸餾水,同時C、D試管中加入等量且相同的人體DNA。 第四步:把A、B、C、D 4支試管放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后,檢測4支試管中有無RNA生成。 預期實驗結果并得出實驗結論:可能出現4種結果(①能阻斷細菌DNA轉錄不能阻斷人體DNA轉錄;②能阻斷細菌DNA轉錄也能阻斷人體DNA轉錄;③不能阻斷細菌DNA轉錄也不能阻斷人體DNA轉錄;④不能阻斷細菌DNA轉錄但能阻斷人體DNA轉錄)。若該抗生素只能阻斷細菌DNA的轉錄,不能阻斷人體DNA的轉錄,則A試管中無(信使)RNA的形成而B試管中有(信使)RNA的形成,C、D試管均有RNA生成。 答案:(1)不能 缺乏DNA模板和ATP(能量) (2)等量的蒸餾水 向C試管滴加適量一定濃度的抗生素溶液,D試管中滴加等量的蒸餾水,同時C、D試管中加入等量且相同的人體DNA 相同且適宜 有無RNA生成 4 A試管中無RNA生成,B試管中有RNA生成,C、D試管均有RNA生成 8
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