1、专题突破练9遗传的分子基础(基因的本质与表达)一、单项选择题1.(2020山东淄博4月一模)下图AE表示用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的过程,有关叙述正确的是()A.AE依次为吸附、注入、复制、组装和释放B.C时细菌内部分DNA分子具有放射性C.D、E时分别搅拌离心,后者上清液中放射性增强D.该实验证明DNA是T2噬菌体的主要遗传物质2.(2020山东滨州二模)新型冠状病毒(SARS-CoV-2)和埃博拉病毒(EBOV)是威胁人类健康的高致病性RNA病毒。两种病毒侵入宿主细胞后的增殖过程如下图所示。下列说法错误的是()A.两种病毒的遗传物质均为单链RNA,变异性较强B.两种病毒均需至少复制两
2、次才能获得子代病毒RNAC.两种病毒首次RNA复制所需的酶均在侵入宿主细胞后合成D.SARS-CoV-2的RNA可直接作翻译模板,EBOV的RNA需复制后才能作翻译模板3.(2020山东淄博4月一模)基因在表达过程中如有异常mRNA就会被细胞分解,下图是S基因的表达过程,有关叙述正确的是()A.过程碱基互补配对原则相同B.过程中mRNA可以同时结合多个核糖体C.过程中生成的核苷酸可以继续用于DNA复制D.S基因中存在不能转录、翻译成多肽链的片段4.(2020山东烟台6月模拟)下图是某研究小组发现染色体上抑癌基因的邻近基因能指导合成反义RNA,反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分
3、子,从而阻断抑癌基因的表达,使细胞易于癌变。下列相关叙述不正确的是()A.反义RNA不能与DNA互补结合,不能用其制作DNA探针B.若细胞中出现了杂交分子,则该细胞表达产物将减少C.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板D.若抑癌基因发生突变,该细胞不一定发生癌变5.(2020山东威海4月一模)RNA在生物的遗传和变异中发挥重要的作用。下列与RNA相关的叙述,正确的是()A.有细胞结构的生物遗传物质主要是DNA,少数是RNAB.mRNA可以沿着多个核糖体移动从而迅速合成大量蛋白质C.tRNA上的反密码子共有64种D.有细胞结构的生物参与翻译过程的多种RNA均由DNA控制合成6
4、.(2020山东枣庄、临沂6月模拟)在一个蜂群中,少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王,大多数幼虫以花粉和花蜜为食而发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将直接发育成蜂王。下列分析错误的是()A.蜂王浆可能通过抑制DNMT3基因的表达发挥作用B.胞嘧啶甲基化会影响DNA复制,干扰RNA聚合酶的结合C.DNA甲基化后不会改变遗传信息,但会改变生物性状D.敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的效果二、不定项选择题7.(2020山东潍坊4月一模)下图是细胞内遗传信息的传递过程图解,其
5、中1、2、3分别代表相关过程。据图分析,下列叙述错误的是()A.1过程的原料有四种,2、3过程碱基互补配对方式相同B.图中三种RNA在原核细胞和真核细胞内都存在C.图中的多肽一定需要经过内质网加工才具有生物活性D.不同的tRNA可能转运相同的氨基酸8.(2020山东济宁3月一模)科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列,得到其编码蛋白质的一些信息,如下图所示。据此作出的分析,正确的是()A.终止密码子位于基因的末端,使翻译终止B.图中结构能使有限的碱基携带更多的遗传信息C.一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变D.缬氨酸(Val)至少有三种密码子,表明了密码子的简并性9.(2020山东烟台4月一模
6、)科学家研究发现人体生物钟机理(部分)如下图所示,下丘脑SCN细胞中,基因表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化,周期为24 h。下列分析正确的是()A.per基因不只存在于下丘脑SCN细胞中B.过程需要解旋酶和RNA聚合酶C.过程的产物不能直接作为过程的模板D.图中的mRNA在核糖体上移动的方向是从右向左三、非选择题10.(2020山东一模)2019年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感应方面做出贡献的科学家。研究发现,合成促红细胞生成素(EPO)的细胞持续表达低氧诱导因子(HIF-1)。在氧气供应正常时,HIF-1合成后很快被降解;在氧气供应不足时,HIF-1不被降解,细胞内积累的HIF-1可促进
7、EPO的合成,使红细胞增多以适应低氧环境,相关机理如下图所示。此外,该研究可为癌症等诸多疾病的治疗提供新思路。(1)如果氧气供应不足,HIF-1进入细胞核,与其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调控序列结合,增强该基因的,使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干细胞,使其,生成大量红细胞,从而提高氧气的运输能力。(2)正常条件下,氧气通过的方式进入细胞,细胞内的HIF-1在脯氨酰羟化酶的作用下被羟基化,最终被降解。如果将细胞中的脯氨酰羟化酶基因敲除,EPO基因的表达水平会(填“升高”或“降低”),其原因是。(3)一些实体肿瘤(如肝癌)中的毛细血管生成滞后,限制了肿瘤的快速发展。研究发
8、现,血管内皮生长因子能促进血管内皮细胞增殖和毛细血管的生成。假设血管内皮生长因子的合成与EPO合成的调节途径类似,且途径有两个:途径相当于图中HIF-1的降解过程,途径相当于HIF-1对EPO合成的调控过程。为了限制肿瘤快速生长,可以通过调节途径和途径来实现,进行调节的思路是。参考答案专题突破练9遗传的分子基础(基因的本质与表达)1.A解析据图分析,AE依次为吸附、注入、复制、组装和释放,A项正确;35S标记的T2噬菌体的蛋白质外壳,细菌内DNA分子合成的模板不含放射性,原料不具有放射性,则子代噬菌体的DNA不含放射性,B项错误;应该在D时搅拌离心,上清液中放射性强,E时培养时间过长,搅拌离心
9、,子代噬菌体已经释放,但不影响上清液的放射性,即两者上清液中放射性相同,C项错误;实验不能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,因为缺乏用32P标记噬菌体DNA的对照实验,D项错误。题图分析图示表示噬菌体侵染细菌的过程:A是吸附;B是注入,只有噬菌体的DNA注入细菌;C是合成,合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳;D是组装;E是释放,子代噬菌体与亲代噬菌体相同。2.C解析图中显示两种病毒的遗传物质均为单链RNA,单链结构稳定性差,因此变异性较强,A项正确;由图可以看出,两种病毒均需至少复制两次才能获得子代病毒RNA,B项正确;SARS-CoV-2的RNA复制所需的酶是在宿主细胞内合成的,而EBOV的
10、RNA复制酶在侵入宿主细胞之前就已存在,C项错误;图中显示SARS-CoV-2的RNA可直接作翻译模板,合成RNA复制酶,而EBOV的RNA需复制后形成的mRNA才能作翻译模板,D项正确。题图分析新型冠状病毒的+RNA中带有RNA复制酶基因,且在宿主细胞内可以直接作为翻译的模板,合成RNA复制酶,然后在RNA复制酶的催化下复制出-RNA,同时进一步合成+RNA,并且-RNA还能转录出多种病毒蛋白的mRNA指导病毒蛋白的合成,然后与+RNA组装成子代病毒;埃博拉病毒的+RNA利用自身的RNA复制酶合成自身的+RNA,同时,+RNA可以转录出多种病毒蛋白的mRNA并指导相应蛋白的合成,然后蛋白质与
11、+RNA组装成新的子代病毒。3.D解析图中所示的为转录,其中碱基配对方式为AU、TA、CG、GC,而为翻译过程,其中碱基配对方式为AU、UA、CG、GC,A项错误;表示RNA前体形成mRNA的过程,该过程中RNA前体不会结合核糖体,过程中mRNA可以同时结合多个核糖体,B项错误;过程中生成的核苷酸为核糖核苷酸,而DNA复制需要的是脱氧核苷酸,C项错误;根据图中过程可知,S基因中存在不能转录、翻译成多肽链的片段,D项正确。题图分析图示是S基因的表达过程,表示转录过程,表示RNA前体形成mRNA的过程,表示正常mRNA翻译形成正常蛋白质的过程,表示异常mRNA由于含有未“剪尽”的片段,被细胞检测出
12、并分解形成核苷酸的过程。4.A解析反义RNA能与mRNA互补结合,说明能与mRNA的DNA模板链互补结合,则反义RNA也能与邻近基因中的模板链互补配对,可用反义RNA制作DNA探针,A项错误;若细胞中出现了杂交分子,则参与翻译过程的mRNA会减少,生成的蛋白质会减少,B项正确;一个DNA分子上有很多基因,转录一次得到一条mRNA或多条mRNA,C项正确;癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变,且是多个基因累积的结果,所以若抑癌基因发生突变,该细胞不一定发生癌变,D项正确。5.D解析翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,产物是多肽,场所是核糖体。有细胞结构的生物遗传物质是DNA,A项错误;多个核糖
13、体沿着一条mRNA移动,迅速合成大量的蛋白质,B项错误;tRNA上的反密码子共有61种,C项错误;有细胞结构的生物参与翻译过程的多种RNA(mRNA、tRNA、rRNA)均由DNA控制合成,D项正确。6.B解析取食蜂王浆的幼虫和不含DNMT3的幼虫都会发育成蜂王,因此可推测蜂王浆可能抑制DNMT3基因的表达,A项正确;胞嘧啶甲基化影响了DNA分子的结构,会影响DNA分子的复制,干扰DNA聚合酶的作用而不是RNA聚合酶的作用,B项错误;DNA甲基化后并没有改变基因的序列,但会影响基因的表达过程,因此会改变生物的性状,C项正确;题干中敲出DNMT3基因与取食蜂王浆都能令幼虫发育成蜂王,因此对于幼虫
14、的发育具有相同的作用,D项正确。审题技巧DNMT3基因控制合成的DNMT3蛋白可以将DNA甲基化,进而影响基因的复制和表达,从而改变生物的性状,而不含DNMT3蛋白的幼虫直接就可以发育成蜂王。7.AC解析1过程为DNA的复制,需要的原料为四种脱氧核苷酸,2过程碱基互补配对方式为AU、TA、CG,3过程碱基互补配对方式为AU、GC,二者不完全相同,A项错误;无论真核细胞还是原核细胞,翻译过程都需要图中三种RNA的参与,B项正确;原核细胞没有内质网,则其合成的多肽不需要经过内质网加工也具有生物活性,C项错误;一种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运,因此不同的tRNA
15、可能转运相同的氨基酸,D项正确。8.BCD解析终止密码子位于mRNA的末端,使翻译终止,A项错误;从图上获取的信息可知,不同基因可以利用同一RNA的不同碱基序列作为模板,B项正确;不同的碱基可以参与不同的基因组成,故一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变,C项正确;单链DNA上与缬氨酸(Val)对应的碱基序列有GTT、GTG、GTA,则缬氨酸至少有三种密码子,表明了密码子的简并性,D项正确。9.AC解析per基因不只存在于下丘脑SCN细胞中,其他细胞也有,但在下丘脑SCN细胞中选择性表达,A项正确;过程为转录,仅需要RNA聚合酶,B项错误;真核细胞过程的产物一般需要进行加工处理才能生成成熟mR
16、NA,不能直接作为过程的模板,C项正确;翻译时核糖体沿mRNA移动,D项错误。10.答案(1)转录(或表达)增殖、分化(2)自由扩散升高脯氨酰羟化酶基因被敲除,细胞因缺乏脯氨酰羟化酶,不能降解HIF-1,HIF-1的积累促进EPO基因的表达(3)促进途径、抑制途径解析(1)由题干“在氧气供应不足时细胞内积累的HIF-1可促进EPO的合成”可知,HIF-1与ARNT一起与EPO基因上游的调控序列结合,增强该基因的表达,使其合成和分泌增强。EPO(促红细胞生成素)能刺激骨髓造血干细胞,使其进行细胞分裂、细胞分化,生成大量红细胞,从而提高氧气的运输能力。(2)正常情况下,氧气跨膜进入细胞的运输方式为
17、自由扩散;在氧气供应正常的情况时,细胞内的HIF-1在脯氨酰羟化酶的作用下被羟基化,最终被降解,但是如果细胞内的脯氨酰羟化酶基因被敲除,那么细胞中会因为缺乏脯氨酰羟化酶而使得HIF-1无法被降解,HIF-1与ARNT一起与EPO基因上游的调控序列结合,增强该基因的表达,使其合成和分泌增强,所以EPO基因的表达水平会因此而升高。(3)已知血管内皮生长因子能促进血管内皮细胞增殖和毛细血管的生成,若血管内皮生长因子的合成与EPO合成途径相似,结合图解可知,途径会降低细胞中血管内皮生长因子的含量,进而抑制毛细血管的生成,可限制肿瘤的快速生长,途径则会增加细胞中血管内皮生长因子的含量,因此采用促进途径、抑制途径的方法,可抑制血管内皮生长因子基因的表达,使血管内皮生长因子缺乏,从而抑制肿瘤中血管内皮细胞增殖和毛细血管的生成,达到限制肿瘤快速生长的目的。
