1、高考模拟课下达标(六) 基因的本质与表达一、选择题1如图是关于肺炎双球菌的转化实验,分析错误的是()A肺炎双球菌转化实质是一种基因重组B结果1中全部为S型肺炎双球菌C该实验证明DNA是遗传物质D结果2中全部为R型肺炎双球菌解析:选B肺炎双球菌转化的实质是基因重组,A正确;结果1中有S型细菌,也有R型细菌,因为只有部分R型细菌会转化为S型细菌,B错误;艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,C正确;S型菌的DNA被DNA酶降解后将不会使R型菌发生转化,因此,结果2中全部为R型菌,D正确。2某流感病毒是一种负链RNA病毒,侵染宿主细胞后会发生“RNARNARNA”和“RNARNA蛋白质”
2、的过程,再组装成子代流感病毒。“RNA”表示负链RNA,“RNA”表示正链RNA。下列叙述错误的是()A该流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段BRNA具有信使RNA的功能C该流感病毒由RNA形成RNA需在宿主细胞内复制2次D入侵机体的流感病毒被清除后相关浆细胞数量减少解析:选A该病毒的遗传物质是RNA,因此其基因应该是具有遗传效应的RNA片段;在RNA的复制和控制蛋白质的合成过程中,都先形成了RNA,说明RNA具有信使RNA的功能;该流感病毒侵染宿主细胞后,由RNA形成RNA的过程为“RNARNARNA”,说明其发生了2次RNA的复制;入侵机体的流感病毒被清除后,相关浆细胞、抗体的数量都会减
3、少。3如图为人体内遗传信息传递的部分图解,其中a、b、c、d表示生理过程。下列有关叙述正确的是()Aa过程需要某种蛋白质的催化,c过程需要用到某种核酸参与运输Bb过程应为RNA的加工过程,剪切掉了部分脱氧核苷酸C基因表达过程中可同时进行a过程和c过程Dd过程形成的促甲状腺激素释放激素可同时作用于垂体和甲状腺解析:选A图中a过程表示转录,需要RNA聚合酶的催化,而RNA聚合酶的本质是蛋白质。c过程表示翻译,需要用到tRNA参与转运氨基酸,A项正确;据图可知,b过程应为RNA的加工过程,剪切掉了部分核糖核苷酸,RNA中不含脱氧核苷酸,B项错误;人体细胞属于真核细胞,a过程(转录)发生在细胞核内,而
4、c过程(翻译)发生在核糖体上,转录后形成的mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译,故C项错误;促甲状腺激素释放激素只能作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,而不能直接作用于甲状腺,D项错误。4一种感染螨虫的新型病毒,研究人员利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的螨虫细胞等为材料,设计可相互印证的甲、乙两组实验,以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述,错误的是()A应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸B先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中C再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中D一定时间后离心并收集、检测病毒的放射
5、性,以确定病毒的类型解析:选A根据题干信息分析,本实验的目的是确定病毒核酸的类型是DNA还是RNA,因此应该分别标记DNA和RNA特有的碱基,即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺嘧啶;由于病毒没有细胞结构,必须寄生在活细胞中,因此先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中;再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中,病毒利用螨虫细胞原料进行增殖;一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性,以确定病毒的类型。5(2019宁德质检)真核细胞中mRNA可能和DNA模板稳定结合形成DNARNA双链,使另外一条DNA链单独存在,此三链DNARNA杂合片段称为R环。下列关
6、于R环的叙述,正确的是()A形成于DNA复制过程B嘌呤数一定等于嘧啶数C无AU、TA间的碱基互补配对D易导致某些蛋白质含量下降解析:选D由题意可知:R环形成于转录过程,A项错误;R环是三链DNARNA杂合片段,mRNA为单链结构,因此R环中的嘌呤数(A、G)不一定等于嘧啶数(C、T、U),B项错误;R环中的mRNA与DNA模板链之间存在AU、TA间的碱基互补配对,C项错误;R环结构的形成会导致mRNA不能与核糖体结合,所以易导致某些蛋白质含量下降,D项正确。6有一种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的基因组中。物质W与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不
7、抑制宿主细胞的增殖,那么物质W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病毒的反(逆)转录过程D抑制该病毒RNA的自我复制过程解析:选C由题意知,该RNA病毒需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中,真核细胞的基因是DNA,因此RNA这种病毒的转变过程是逆转录过程,又知物质W与脱氧核苷酸结构相似,不抑制宿主细胞的增殖,因此不抑制DNA分子复制,则抑制的过程是逆转录过程,故选C。7许多基因的启动子内富含CG重复序列,若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5甲基胞嘧啶,就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述,正确的是()A在一条单链上相邻的C和
8、G之间通过氢键连接B胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变C胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合D基因的表达水平与基因的甲基化程度无关解析:选C在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接;胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制,对已经表达的蛋白质结构没有影响;根据题意可推知,抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合;由于基因的表达水平与基因的转录有关,所以基因的表达与甲基化程度有关。8RAS基因是肺癌细胞内位于染色体上的一种癌基因,科学家利用基因工程技术向肺癌细胞内导入let7基因并得以表达,结果发现肺癌细胞的增殖受到抑制,其作用机理如图所示。下列相关叙
9、述错误的是()ARAS基因转录和翻译的场所不同B基因中的遗传信息都能以氨基酸序列的方式呈现出来Clet7基因能抑制RAS基因的翻译DRAS mRNA能与tRNA之间发生碱基互补配对解析:选B据题意知,RAS基因为真核细胞内的癌基因,其转录和翻译的场所不同,转录的场所是细胞核,翻译的场所是核糖体;真核细胞基因的编码区包括内含子和外显子,其中内含子不编码氨基酸,因此基因中的遗传信息不都能以氨基酸序列的方式呈现出来;let7基因转录形成的RNA可与RAS mRNA形成双链,从而阻止RAS基因的翻译过程;RAS mRNA能与tRNA之间发生碱基互补配对。9B基因在人肝脏细胞中的表达产物是含100个氨基
10、酸的100蛋白,而在人小肠细胞中的表达产物48蛋白是由100蛋白的前48个氨基酸构成的。研究发现,小肠细胞中B基因转录出的mRNA中某一“CAA”密码子上的C被编辑成了U。以下判断正确的是()A肝脏和小肠细胞中B基因的结构有差异B组成100蛋白和48蛋白的化学元素不同C100蛋白与48蛋白的空间结构相同D小肠细胞中编辑后的mRNA第49位密码子是终止密码UAA解析:选D肝脏细胞和小肠细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的,含有相同的基因;由于不知道100蛋白和48蛋白的氨基酸种类是否相同,也就无法判断二者是否含有相同的化学元素;100蛋白和48蛋白由于氨基酸数量不同,空间结构也不同;小肠细胞中
11、B基因转录出的mRNA靠近中间位置某一“CAA”密码子上的C被编辑成了U,导致形成48蛋白,可见,编辑后的mRNA第49位密码子是终止密码UAA。10用15N标记含有100个碱基对的DNA分子片段,碱基间的氢键共有260个。该DNA分子在14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个。下列叙述正确的是()A该DNA片段中共有腺嘌呤60个,复制多次后含有14N的DNA分子占7/8B若一条链中(AG)/(TC)1;DNA两条单链之间由于碱基互补配对,若一条链中ATGC1234,则其互补链中该比例为2143;该DNA片段中嘌呤类碱基共100个,设经n次复制后共消耗游离的嘌呤类
12、碱基1 500个,则100(2n1)1 500,解得n4(次),即该DNA经多次复制后产生了16个DNA分子。11(2018赣州一模)如图表示DNA及相关的生理活动,下列叙述错误的是()A过程a、b、c均可在胰岛B细胞细胞核中发生Bf和g过程可能通过反馈调节实现C过程a、b、c、d、e与碱基配对有关D某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达解析:选A胰岛B细胞已经高度分化,不再分裂,因此不会发生DNA的复制过程(a);f和g过程可能通过反馈调节实现;过程a、b、c、d、e都遵循碱基互补配对原则;某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达。12某哺乳动物的毛色由位于常染色体上、独立遗传的3对等位基
13、因控制,其控制过程如下图所示。下列分析正确的是()A发生一对同源染色体之间的交叉互换,一个基因型为ddAaBb的精原细胞可产生4种精子B基因型为ddAaBb的雌雄个体相互交配,子代的表现型及比例为黄色褐色133C图示说明基因通过控制酶的合成来控制该生物的所有性状D图示说明基因与性状之间是一一对应的关系解析:选A据题意可知,一个基因型为ddAaBb的精原细胞如果不发生交叉互换可产生dAB、dab(或daB、dAb)两种类型的精子,如果发生一对同源染色体之间的交叉互换,会产生dAB、dAb、daB、dab四种类型的精子;由控制色素合成的图解可知,黄色个体的基因型为D_ _ _ _ _、ddaaB_
14、、ddaabb,褐色个体的基因型为ddA_bb,黑色个体的基因型为ddA_B_。基因型为ddAaBb的雌雄个体相互交配,其后代的基因型及比例为ddA_B_ddA_bbddaaB_ddaabb9331,子代的表现型及比例为黑色褐色黄色934;基因可通过控制蛋白质分子结构直接控制性状或通过控制酶的合成来影响细胞代谢进而间接控制生物的性状,图示为基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢直接控制生物体的性状,这一方式不能控制生物的所有性状;基因与性状之间并不是简单的一一对应关系,有些性状是由多个基因共同决定的,有的基因可决定或影响多种性状,图示说明动物的体色由三对等位基因控制。二、非选择题13(2019安庆
15、高三质检)科学家发现致癌的RNA病毒感染人体细胞后,将其基因组整合到人的基因组中,从而诱发人的细胞癌变。回答下列问题:(1)RNA病毒进入人体细胞后,以自身的RNA作为模板,通过_酶,合成DNA片段。在此过程中,存在的碱基互补配对方式有_,其原料为宿主细胞提供的_。(2)若该DNA片段插入到宿主细胞的原癌基因和抑癌基因上,可发生_,从而导致细胞的癌变。除此以外,引起细胞癌变的致癌因子还包括_致癌因子。(3)若将人体胰岛B细胞和浆细胞的全部mRNA分别提取出来,通过相关的酶反应分别获得多段DNA单链,通过碱基测序发现两份DNA单链的序列_(填“相同”“不同”或“不完全相同”);说明人体胰岛B细胞
16、和浆细胞的基因表达具有_。解析:(1)以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录,在此过程中,存在的碱基互补配对方式有AT、UA、CG、GC;DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,因此逆转录过程的原料为宿主细胞提供的4种脱氧核苷酸。(2)细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变;导致细胞癌变的致癌因子有:物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(3)由于基因的选择性表达,人体胰岛B细胞和浆细胞的全部的mRNA不完全相同,故由mRNA合成的DNA不完全相同。答案:(1)逆(反)转录AT、UA、CG、GC4种脱氧核苷酸(2)基因突变物理和化学(3)不完全相同选择性14(2019南通模拟)当某
17、些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNADNA杂交体,这时非模板链、RNADNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。下图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。分析回答:(1)酶C是_。与酶A相比,酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化_断裂。(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,R环中含有碱基G的核苷酸有_,富含G的片段容易形成R环的原因是_。对这些基因而言,R环的是否出现可作为_的判断依据。(3)研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向而行时,如果转录形
18、成R环,则DNA复制会被迫停止,这是由于_。R环的形成会降低DNA的稳定性,如非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶,经_次DNA复制后开始产生碱基对CG替换为_的突变基因。解析:(1)酶C是RNA聚合酶。酶C催化氢键断裂的同时,也能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键。(2)R环包括DNA链和RNA链,含有碱基G的核苷酸有鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸,富含G的片段模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,mRNA不易脱离模板链,容易形成R环。R环的是否出现可作为基因是否转录(或表达)的判断依据。(3)若转录形成R环,R环会阻碍解旋酶(酶B)的移动,使DNA复制被迫停止。DNA的复制为半保留复制,如果非模板链
19、上胞嘧啶转化为尿嘧啶,经第一次复制该位点碱基对变为UA,经第二次复制该位点碱基对变为TA。答案:(1)RNA聚合酶氢键(2)鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,mRNA不易脱离模板链基因是否转录(或表达)(3)R环阻碍解旋酶(酶B)的移动2TA15(2019盐城期中)植物体内的转录因子OrERF是一类蛋白质,在植物抵抗逆境,如干旱、低温和高盐时发挥重要作用。科研人员对水稻OrERF基因进行系列研究。(1)科研人员对水稻OrERF基因中的转录非模板链上游部分进行测序,结果如图1所示:基因转录时需要启动子,其基本组成单位是_,OrERF基因转录出的mRNA中的起
20、始密码子是_。各个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下,导致此基因表达出不同的OrERF蛋白,以适应高盐、干旱、低温环境,此现象说明基因的表达受_影响。(2)实验检测OrERF基因在高盐条件下的表达水平,结果如图2。实验结果表明,自然条件下OrERF基因的表达能力_,高盐处理后_小时,OrERF基因的表达显著增加。(3)植物感受外界干旱、高盐、低温等信号,通过一系列信息传递合成转录因子。转录因子OrERF对下游基因调节过程如图3。转录因子OrERF合成的场所是_,发挥作用的场所是_。它通过与_结合,激活RNA聚合酶与启动子结合,启动转录的过程。解析:(1)启动子在基因中,其基本组成单位是
21、脱氧核苷酸;非模板链中与起始密码子对应的碱基序列是ATG,则模板链中转录成起始密码子的碱基序列为TAC,根据碱基互补配对原则,起始密码子是AUG;三个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下,导致此基因表达出不同的OrERF蛋白,以适应高盐、干旱、低温环境,此现象说明基因的表达受环境影响。(2)实验结果表明,自然条件下(盐浓度为0时)水稻中OrERF基因的表达较低,高盐处理后12小时OrERF基因的表达显著增加。(3)转录因子OrERF是一类蛋白质,其合成场所是细胞质中的核糖体;转录因子OrERF作用于转录过程,而转录的主要场所是细胞核,因此转录因子OrERF作用的场所是细胞核;由图可知,转录因子OrERF通过与RNA聚合酶结合,激活RNA聚合酶,启动转录的过程。答案:(1)脱氧核苷酸 AUG 环境(2)较低 12(3)细胞质中的核糖体 细胞核RNA聚合酶