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第4章　基因的表達
課時作業（十）　基因指導蛋白質的合成
[基礎鞏固練]
1.有的時候，攜帶丙氨酸的tRNA上反密碼子中某個堿基改變，對丙氨酸的攜帶和轉運不產生影響。相關說法正確的是（　　）
A.tRNA可作為蛋白質翻譯的模板
B.tRNA的反密碼子直接與氨基酸結合
C.決定丙氨酸的密碼子只有一種
D.tRNA上結合氨基酸的位點在反密碼子外
解析：翻譯的模板是mRNA，tRNA是翻譯時運載氨基酸的工具，A錯誤；密碼子具有簡并性，由題意可知決定丙氨酸的密碼子不只有一種，C錯誤；tRNA上結合氨基酸的位點在tRNA的3'端，反密碼子與mRNA上的密碼子通過堿基互補配對結合，即tRNA上結合氨基酸的位點在反密碼子外，B錯誤，D正確。
答案：D
2.下列關于核酸的敘述中，正確的是（　　）
A.DNA和RNA中的五碳糖種類相同
B.組成DNA與磷脂的元素種類不同
C.2019－nCoV的遺傳信息儲存在DNA中
D.DNA特有的堿基是T，RNA特有的堿基是U
解析：組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，組成RNA的五碳糖是核糖，A錯誤；組成DNA和磷脂的元素都是C、H、O、N、P 5種元素，B錯誤；2019－nCoV的遺傳信息儲存在RNA中，C錯誤；DNA特有的堿基是T，RNA特有的堿基是U，D正確。
答案：D
3.（多選）（2024·山東泰安第二中學高一期末）關于圖甲、乙、丙的說法，正確的是（　　）
A.圖甲所示過程相當于圖丙的⑥過程，主要發生于細胞核中
B.若圖甲的①中A占23％、U占25％，則對應DNA片段中A占24％
C.圖乙所示過程相當于圖丙的⑨過程，所需原料是氨基酸
D.正常情況下，人的神經細胞中不會發生的只有⑦⑧過程
解析：圖甲所示過程是轉錄，圖丙的⑥過程也是轉錄，轉錄主要發生于細胞核中，A正確；若圖甲的①中A占23％、U占25％，則對應DNA片段中A＋T＝23％＋25％＝48％，可知A＝T＝24％，B正確；圖乙所示過程為翻譯，圖丙的⑨過程也為翻譯，翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質（多肽）的過程，所需原料是氨基酸，C正確；人的神經細胞屬于高度分化的細胞，正常情況下，人的神經細胞中不會發生的也包括⑤DNA復制過程，D錯誤。
答案：ABC
4.抗生素P能有效抑制細胞內蛋白質的合成，原因是其具有與tRNA結構中“結合氨基酸部位”類似的結構。在進行試管內翻譯時，將足量抗生素P加到反應試管內，可能會觀察到的現象是（　　）
A.試管內翻譯的最終產物為不完整蛋白質
B.攜帶氨基酸的tRNA可與mRNA發生T－A、G－C、C－G、A－T的配對
C.mRNA無法與核糖體結合
D.抗生素P會影響基因轉錄形成相應的mRNA
解析：分析題意可知，抗生素P會與tRNA競爭結合氨基酸，因此會抑制蛋白質的合成，導致合成的蛋白質不完整，A正確；攜帶氨基酸的tRNA可與mRNA發生U－A、G－C、C－G、A－U的配對，B錯誤；抗生素P不會影響mRNA與核糖體的結合，C錯誤；抗生素P不會影響基因轉錄形成相應的mRNA，D錯誤。
答案：A
5.某生物基因表達過程如圖所示，下列敘述與該圖相符的是（　　）
A.該過程發生在真核細胞中
B.DNA－RNA雜交區域中A應與T配對
C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈
D.在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開
解析：圖示轉錄和翻譯過程是同時進行的，發生在原核細胞中，A錯誤；DNA－RNA雜交區域中A應與U配對，B錯誤；一個mRNA可相繼結合多個核糖體同時進行翻譯過程，得到多條肽鏈，C錯誤；轉錄過程中，在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開，D正確。
答案：D
6.如圖所示為細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程，相關敘述正確的是（　　）
A.①是DNA的復制，②是轉錄，③是翻譯，三個過程中堿基配對情況不完全相同
B.②③過程發生的場所可能相同，③以DNA為模板合成具有一定氨基酸順序的肽鏈
C.①②過程所需要的原料相同
D.③過程中不同核糖體合成的是同一種肽鏈，核糖體的移動方向是由右向左
解析：①是DNA的復制，②是轉錄，③是翻譯，DNA復制過程中堿基配對方式為A－T、C－G、G－C、T－A，轉錄過程中堿基配對方式為A－U、C－G、G－C、T－A，翻譯過程中堿基配對方式為A－U、C－G、G－C、U－A，可見這三個過程中堿基配對情況不完全相同，A正確；②是轉錄過程，主要發生在細胞核中，此外還可以發生在線粒體和葉綠體中；③是翻譯過程，發生在核糖體上，也能發生在線粒體和葉綠體中，該過程以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的肽鏈，B錯誤；①②過程所需要的原料不同，①過程所需要的原料是脫氧核苷酸，②過程所需要的原料是核糖核苷酸，C錯誤；③過程中不同核糖體合成的是同一種肽鏈，核糖體的移動方向是由左向右，D錯誤。
答案：A
[能力提升練]
7.（多選）（2024·江蘇蘇州高三統考開學考試）核糖體由大、小兩個亞基組成，其上有3個供tRNA結合的位點，其中A位點是新進入的tRNA結合位點，P位點是肽鏈延伸過程中的tRNA結合位點，E位點是空載的tRNA釋放位點，如下圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A.翻譯過程中，tRNA的移動順序是A位點→P位點→E位點
B.核糖體與mRNA的結合部位通常會形成2個tRNA的結合位點
C.P位點結合的tRNA上的反密碼子是5'－CUG－3'
D.反密碼子與終止密碼子的堿基互補配對使得肽鏈的延伸終止
解析：根據題干信息A位點是新進入的tRNA結合位點，P位點是延伸中的tRNA結合位點，E位點是空載tRNA結合位點可知，tRNA的移動順序是A位點→P位點→E位點，A正確；核糖體由大、小兩個亞基組成，其上有3個供tRNA結合的位點，其中A位點是新進入的tRNA結合位點，P位點是肽鏈延伸過程中的tRNA結合位點，E位點是空載的tRNA釋放位點，因此，核糖體與mRNA的結合部位通常會形成2個tRNA的結合位點，B正確；P位點結合的tRNA上的反密碼子是5'－CUG－3'和密碼子互補配對，C正確；由于終止密碼子不決定氨基酸，當核糖體遇到終止密碼子時，翻譯過程會終止，沒有相應的反密碼子與終止密碼子堿基互補配對，D錯誤。
答案：ABC
8.（2024·河北邢臺高三統考期末）科學家在體外進行蛋白質合成時，向每個試管中分別加入一種氨基酸，再加入除去DNA和mRNA的細胞提取液及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，結果只有加入苯丙氨酸的試管中出現了多聚苯丙氨酸的肽鏈。下圖為蛋白質體外合成示意圖。已知部分密碼子及對應氨基酸：UAU和UAC對應酪氨酸；UUU和UUC對應苯丙氨酸；AGU和AGC對應絲氨酸；AAA和AAG對應賴氨酸。下列有關說法正確的是（　　）
A.細胞提取液中有核糖體、合成蛋白質的模板等
B.該過程對溫度沒有嚴格要求，可以在高溫條件下進行
C.若在試管中加入的是多聚腺嘌呤核苷酸，則④號試管中會出現肽鏈
D.為了使實驗更加準確，有必要向試管中加入tRNA
解析：圖示實驗中加入的細胞提取液應除去細胞原有的DNA和mRNA，防止對實驗結果的影響，即加入的細胞提取液中應該不含有合成蛋白質的模板等，A錯誤；該過程需要相關酶的催化，而酶需要適宜的溫度，因此該過程不可以在高溫條件下進行，B錯誤；若在試管中加入的是多聚腺嘌呤核苷酸，則④號試管中會出現肽鏈，該肽鏈應該是由賴氨酸脫水縮合形成的，C正確；該實驗模擬的是翻譯過程，翻譯過程中需要tRNA作為運載氨基酸的工具，而細胞提取液中含有tRNA，因此不需要額外添加tRNA，D錯誤。
答案：C
9.（2024·重慶高二校聯考期末）下圖1所示為某種生物細胞內進行的部分生理活動，圖2表示中心法則，圖中字母代表具體過程。下列敘述正確的是（　　）
A.圖1所示過程可在真核細胞的細胞核中進行，其轉錄和翻譯過程可同時進行
B.圖1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯鍵，而酶丙則催化磷酸二酯鍵的水解
C.圖2中過程c和d的產物不同，但涉及的堿基配對方式完全相同
D.圖2中過程d和e可分別發生在煙草花葉病毒和HIV體內
解析：圖1進行了DNA復制、轉錄和翻譯，且圖中轉錄和翻譯過程同時進行，原核細胞中轉錄和翻譯同時進行，真核細胞的細胞核中轉錄和翻譯不能同時進行，A錯誤；酶甲DNA聚合酶和酶乙RNA聚合酶催化形成磷酸二酯鍵，而酶丙解旋酶則催化氫鍵的斷裂，B錯誤；圖2中，各過程均遵循堿基互補配對原則，c過程是翻譯，產物是蛋白質，d過程是RNA復制，產物是RNA，c和d都以RNA為模板，都是A－U、U－A、G－C、C－G配對，堿基配對的方式完全相同，C正確；圖2中的d過程是RNA復制，產物是RNA，e是逆轉錄過程，產物是DNA，煙草花葉病毒在宿主細胞內可以發生d過程，HIV是逆轉錄病毒，e過程只能在宿主細胞內發生，D錯誤。
答案：C
10.如圖為某基因的表達過程示意圖，相關敘述正確的是（　　）
A.①是DNA，其雙鏈均可作為②的轉錄模板
B.一個mRNA分子相繼結合多個核糖體，形成多條不同肽鏈
C.③是核糖體，翻譯過程③由5'向3'方向移動
D.④是tRNA，單鏈結構，因此不含氫鍵
解析：根據圖示可知①為DNA，在轉錄過程中，只以其中的一條單鏈為模板，A錯誤；一個mRNA分子相繼結合多個核糖體，由于是同一條信使RNA作模板翻譯的，故形成多條肽鏈都是相同的，B錯誤；③是核糖體，由④轉運RNA（tRNA）的移動方向可知，翻譯過程③由5'向3'方向移動，C正確；④是tRNA，單鏈結構，但含有氫鍵維持其特有的結構，D錯誤。
答案：C
11.（多選）miRNA是一種小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質（W蛋白）的合成。某真核細胞內形成該miRNA及其發揮作用的過程示意圖如下。
下列敘述錯誤的是（　　）
A.miRNA基因轉錄時，RNA聚合酶與該基因的起始密碼子相結合
B.W基因轉錄形成的mRNA在細胞核內加工后，進入細胞質用于翻譯
C.miRNA與W基因mRNA結合遵循堿基互補配對原則，即A與T、C與G配對
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通過雙鏈結構的miRNA直接與W基因mRNA結合所致
解析：RNA聚合酶與啟動子結合參與基因轉錄形成RNA，起始密碼子是翻譯開始的信號，A錯誤；真核細胞內W基因轉錄形成的mRNA在細胞核內加工后，進入細胞質用于翻譯，B正確；miRNA與W基因mRNA結合遵循堿基互補配對原則，A與U、C與G配對，C錯誤；據圖可知，miRNA抑制W蛋白的合成是通過單鏈結構的miRNA與蛋白質結合形成的miRNA蛋白質復合物與W基因的mRNA結合所致，D錯誤。
答案：ACD
12.圖中甲、乙、丙分別表示真核細胞內三種物質的合成過程，回答有關問題。
（1）圖示甲、乙、丙過程分別表示　　　　、轉錄和翻譯的過程。其中甲、乙過程可以發生在細胞核中，也可以發生在　　　　及
　　　　中。
（2）生物學中，經常使用3H－TdR（3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷）研究甲過程的物質合成情況，原因是　　　　　　　。
（3）轉錄時，與DNA中起點結合的酶是　　　　　。一個細胞周期中，乙過程在每個起點可起始多次，而細胞核中的甲過程在每個起點一般起始　　　　次。
（4）丙過程在核糖體中進行，通過　　　　上的反密碼子來識別mRNA上的堿基，將氨基酸轉移到相應位點上。AUG是甲硫氨酸的密碼子，又是肽鏈合成的起始密碼子，但某種分泌蛋白的第一個氨基酸并不是甲硫氨酸，這是新生肽鏈經　　　　和　　　　加工修飾的結果。
答案：（1）DNA復制　線粒體　葉綠體　（2）3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根據放射性強度變化來判斷DNA合成情況　（3）RNA聚合酶　一　（4）tRNA　內質網　高爾基體
課時作業（十一）　基因表達與性狀的關系
[基礎鞏固練]
1.人類白化病和苯丙酮尿癥是由代謝異常引起的疾病，如圖表示在人體代謝中產生這兩類疾病的過程。由圖中不能得出的結論是（　　）
A.基因可以通過控制蛋白質的結構來控制生物體的性狀
B.基因可以通過控制酶的合成來控制生物體的性狀
C.一個基因可以控制多種性狀
D.一個性狀可以由多個基因控制
解析：由圖可知苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的異常與酶的合成有密切的關系，而酶的合成是由基因控制的，A符合題意，B不符合題意；若基因1發生變化，則多巴胺和黑色素的合成都受影響，C不符合題意；多巴胺和黑色素的合成也都受多個基因的控制，D不符合題意。
答案：A
2.（多選）如圖表示同一生物體內不同體細胞的基因表達狀況，據圖判斷下列說法中正確的是（　　）
A.圖中黑色方框表示表達的基因
B.圖中白色方框表示“沉默”的基因
C.圖中三種細胞的基因組成具有特異性
D.圖解可說明細胞的分化是基因選擇性表達的結果
解析：由題意可知，黑色方框表示表達的基因，圖中白色方框表示“沉默”的基因，A、B正確；圖中的3種細胞的形態、結構和功能具有明顯的差異，但三種細胞的基因組成相同，C錯誤；圖中胰島素基因只在胰島B細胞中表達，眼晶狀體蛋白基因只在眼晶狀體細胞中表達，說明細胞的分化是基因選擇性表達的結果，D正確。
答案：ABD
3.許多基因的啟動子（轉錄起始位點）內富含CG重復序列，若其中的部分胞嘧啶（C）被甲基化成為5－甲基胞嘧啶，就會抑制基因的轉錄。下列與之相關的敘述中，正確的是（　　）
A.在一條單鏈上相鄰的C和G之間通過氫鍵連接
B.胞嘧啶甲基化導致表達的蛋白質結構改變
C.胞嘧啶甲基化會阻礙RNA聚合酶與啟動子結合
D.基因的表達水平與基因的甲基化程度無關
解析：在一條脫氧核苷酸單鏈上相鄰的C和G之間不是通過氫鍵連接的，而是通過“－脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖－”連接的，A錯誤；胞嘧啶甲基化導致的是表達過程中基因轉錄被抑制，對已經表達的蛋白質結構沒有影響，B錯誤；根據題意“胞嘧啶甲基化會抑制基因的轉錄”可推知，抑制的實質就是阻礙RNA聚合酶與啟動子結合，C正確；由于基因的表達水平與基因的轉錄有關，所以基因的表達水平與基因的甲基化程度有關，D錯誤。
答案：C
4.如圖為人體內基因對性狀的控制過程，據圖分析正確的是（　　）
A.人體成熟的紅細胞中只進行①②過程，而不進行③④過程
B.X1與X2的區別主要是脫氧核苷酸排列順序的不同
C.人體衰老引起白發的原因是③④過程不能完成
D.如圖反映了基因通過控制蛋白質的結構及酶的合成來控制生物的性狀
解析：圖中①③為轉錄過程，②④為翻譯過程，X1和X2為轉錄形成的mRNA。人體成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器，①②③④過程均不能進行，A錯誤；X1與X2為轉錄形成的RNA，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，故X1與X2的區別主要是核糖核苷酸排列順序的不同，B錯誤；人體衰老引起白發的原因是酪氨酸酶活性降低，不是酪氨酸酶不能合成，C錯誤；圖示反映了基因通過控制蛋白質的結構及酶的合成來控制生物的性狀，D正確。
答案：D
5.下列關于基因、蛋白質與性狀關系的描述中，錯誤的是（　　）
A.中心法則總結了遺傳信息在細胞內的基因（DNA）、RNA和蛋白質間的傳遞規律
B.基因與基因之間可以相互作用
C.基因控制性狀，基因改變則性狀也一定隨之改變
D.基因型完全相同的兩個個體也可能由于表觀遺傳現象而存在性狀差異
解析：中心法則體現了遺傳信息在細胞內的基因（DNA）、RNA和蛋白質之間的傳遞規律，A正確；基因與基因之間是可以相互作用的，一個基因的表達有可能影響另一個基因的表達，B正確；基因控制性狀，但基因改變性狀不一定改變，如AA變為Aa，還比如，密碼子具有簡并性，基因變了，可能編碼的氨基酸沒有變，性狀沒有變，C錯誤；基因型完全相同的兩個個體也可能由于表觀遺傳現象而存在性狀差異，D正確。
答案：C
[能力提升練]
6.（多選）ACC合成酶是植物體內乙烯合成的限速酶，下表是科學家以番茄ACC合成酶基因為探針，研究番茄果實不同成熟階段及不同組織中該基因的表達情況。下列分析錯誤的是（　　）
果實成熟的不同階段 葉片 雌蕊 雄蕊 根
綠果 變紅 桃紅 橙紅 亮紅 紅透
－ ＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋　 － － ＋ －
注：“－”表示該基因不表達，“＋”表示該基因表達，“＋”的數目越多表示表達水平越高。
A.該基因的表達水平在不同的組織和果實成熟的不同階段無差異
B.橙紅和亮紅的果實細胞中該基因轉錄產物可能相對較多
C.綠果、雌蕊、葉片和根中無該基因及其轉錄產物，體現了細胞的基因選擇性表達
D.果實中該基因表達水平高于葉片，說明前者的分化程度高于后者
解析：該基因的表達水平在不同的組織和果實成熟的不同階段具有顯著差異，A錯誤；綠果、雌蕊、葉片和根中含有該基因，只是未表達，C錯誤；該基因表達水平的高低不能用于果實與葉片分化程度高低的比較，D錯誤。
答案：ACD
7.（2024·新疆烏魯木齊高三統考期末）小鼠常染色體上的A基因與生長發育有關，其無法表達會造成小鼠個體瘦小。A基因的表達受其前端P序列的影響（如下圖）。研究人員用正常雌鼠（AA）與瘦小雄鼠（aa）雜交，F1全表現為個體瘦小。下列敘述正確的是（　　）
A.P序列甲基化使堿基序列發生改變從而影響后代表型的現象屬于表觀遺傳
B.上述實驗結果說明基因可通過控制酶的合成來控制小鼠的性狀
C.上述實驗結果可能是卵細胞中A基因前端的P序列甲基化造成的
D.F1雌雄小鼠相互交配，F2出現瘦小小鼠的原因均是A基因前端的P序列甲基化
解析：P序列甲基化會影響A基因的表達，進而影響后代表型，該現象屬于表觀遺傳，該現象不改變堿基序列，A錯誤；P序列甲基化后導致A基因無法表達，小鼠個體瘦小，但不能確定基因是通過直接途徑還是間接途徑控制小鼠的性狀，B錯誤；研究人員用正常雌鼠（AA）與瘦小雄鼠（aa）雜交，F1的基因型為Aa，全表現為個體瘦小，說明F1中的A基因不表達，A基因來自親代雌鼠，所以可能是卵細胞中A基因前端的P序列甲基化造成的，C正確；F1雌雄小鼠相互交配，產生的F2中雌雄小鼠的基因型有AA、Aa、aa，F2出現瘦小小鼠的原因有的是不含A基因，有的是A基因前端的P序列甲基化，D錯誤。
答案：C
8.（多選）如圖為基因的作用與性狀的表現流程示意圖，關于該流程的敘述不正確的是（　　）
A.①過程發生在細胞分裂前的間期，以DNA的兩條鏈為模板合成 mRNA
B.②過程中需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成
C.某段DNA上發生了堿基的改變，則形成的mRNA、蛋白質一定會改變
D.基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物體的性狀
解析：①過程是轉錄，它是以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成mRNA的過程，可以發生在細胞發育的各個時期，A錯誤；②過程中除了需要mRNA、氨基酸、核糖體、ATP、酶外，還需要 tRNA，B錯誤；某段DNA上發生了堿基的改變，則相應基因形成的mRNA會發生改變，但由于密碼子具有簡并性，其控制合成的蛋白質不一定會改變，C錯誤；基因通過控制酶的合成來控制代謝過程從而間接控制生物體的性狀，D正確。
答案：ABC
9.已知果蠅的長翅與殘翅是一對相對性狀，且長翅（V）對殘翅（v）為顯性，但遺傳學家在不同溫度下培養長翅果蠅幼蟲，得到不同的結果，如下表，請結合所學知識回答問題。
實驗材料 實驗處理 結果
長翅果蠅 幼蟲A 25 ℃條件培養 長翅果蠅
長翅果蠅 幼蟲B 35～37 ℃處理 6～24 h培養 殘翅果蠅
（1）請針對出現殘翅果蠅的原因提出假說，并進行解釋。　　　　　　
　　　　　　　。
（2）這個實驗說明基因與性狀是怎樣的關系？　　　　　　　。
（3）果蠅B的殘翅性狀能否遺傳？　　　　　　　。
原因是　　　　　　　　　　　　。
（4）人們將果蠅B的殘翅性狀稱為表型模擬，若現有一殘翅果蠅，如何判斷它是否為表型模擬？請設計鑒定方案。
①方法步驟：　　　　　　　　　　　　　。
②結果分析：a.若后代均為殘翅果蠅，　　　　　　　　　。
b.若后代有長翅果蠅出現，　　　　　　　。
解析：（1）性狀不僅受基因的控制，還受環境的影響，如酶的活性受溫度的影響，而酶是在基因指導下合成的，翅的發育需要經過一系列酶的催化作用。（2）這個實驗說明表型＝基因型＋環境。（3）果蠅B殘翅的形成是環境改變引起的，不是遺傳物質改變引起的，屬于不可遺傳的變異。（4）可讓該個體與常溫下發育成的異性殘翅果蠅（vv）交配，并讓其后代在常溫下發育，若后代均為殘翅，說明該果蠅為純合子（vv），不是表型模擬；若后代有長翅出現，則該果蠅為表型模擬。
答案：（1）假說：溫度升高，酶的活性改變，通過影響代謝從而影響性狀。解釋：翅的發育過程需要酶的催化，而酶是在基因指導下合成的，酶的活性受溫度條件的影響　（2）基因控制生物的性狀，而性狀的形成同時還受到環境的影響　（3）不能遺傳　這種殘翅性狀是單純由環境條件的改變而引起的，其遺傳物質（基因型）并沒有發生改變　（4）①讓這只殘翅果蠅與多只在正常溫度條件下發育成的異性殘翅果蠅（基因型為vv）交配；使其后代在正常溫度條件下發育　②a.則該果蠅為純合子（vv），它不是表型模擬　b.則該果蠅為表型模擬
綜合微評（二）
一、單選題（本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一個選項符合題意）
1.下列關于遺傳物質的說法，錯誤的是（　　）
①真核生物的遺傳物質是DNA　②原核生物的遺傳物質是RNA　③細胞核的遺傳物質是DNA　④細胞質的遺傳物質是RNA
⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質是DNA或RNA　⑥噬菌體的遺傳物質是DNA
A.②④⑤ B.②③④ C.②④⑥ D.①②⑤
解析：凡具有細胞結構的生物的遺傳物質都是DNA，如果細胞質也存在遺傳物質，則細胞質的遺傳物質是DNA，甲型H1N1流感病毒的遺傳物質是RNA，故選A。
答案：A
2.1962年，美國生物學家沃森、英國物理學家克里克和英國物理學家威爾金斯因為《核酸的分子結構——脫氧核糖核酸的一個結構模型》共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。如圖是DNA分子結構模式圖，下列敘述正確的是（　　）
A.圖中2鏈上從3'－端到5'－端，堿基排列順序是－ACGTCAG－
B.圖中3是一個鳥嘌呤脫氧核苷酸
C.圖中4部位的碳與磷酸基團相連，為3'碳
D.此類DNA分子的堿基（A＋T）/（G＋C）都是1
解析：根據堿基互補配對原則，在DNA雙鏈結構中，A與T配對，C與G配對，圖中2鏈上從3'－端到5'－端，堿基排列順序是－ACGTCAG －，A正確；一個完整的脫氧核苷酸包含一個含氮堿基、一個脫氧核糖和與脫氧核糖的5'－碳相連的磷酸基團，圖中3不是一個鳥嘌呤脫氧核苷酸，B錯誤；五碳糖中與含氮堿基相連的是1'－碳，沿順時針方向數，圖中4部位的碳與磷酸基團相連，為5'－碳，C錯誤；DNA結構遵循堿基互補配對原則，A與T配對，C與G配對，A＝T，C＝G，因此DNA分子的堿基（A＋G）/（T＋C）＝1，（A＋T）/（G＋C）的值不一定是1，D錯誤。
答案：A
3.下列關于噬菌體侵染細菌的實驗敘述，錯誤的是（　　）
A.用32P標記的噬菌體侵染細菌時，保溫時間過短或過長，都會使上清液放射性含量升高
B.用35S標記的噬菌體侵染細菌后，上清液放射性很高，但不能直接證明蛋白質不是遺傳物質
C.該實驗說明了DNA能自我復制并能指導蛋白質的合成
D.該實驗的結果與肺炎鏈球菌轉化實驗的結果都能說明它們發生了可遺傳的變異
答案：D
4.“肺炎鏈球菌的轉化實驗”證明了DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質，得出這一結論的關鍵是（　　）
A.用S型活菌和加熱殺死后的S型菌分別對小白鼠進行注射，并形成對照
B.用殺死的S型菌與無毒的R型菌混合后注射到小鼠體內，小鼠死亡
C.從死亡小鼠體內分離獲得了S型菌
D.將S型菌的各種物質分離并分別加入各培養基中，培養R型菌，觀察是否發生轉化
解析：A項只能說明活的S型菌有毒性，能使小鼠死亡，A項錯誤；B項小鼠死亡的原因不清楚，B項錯誤；C項說明小鼠死亡是由有毒性的S型菌造成的，C項錯誤；將S型菌的各種物質分離并分別加入含R型菌的培養基中共同培養，只有加入S型菌DNA的培養基中出現了S型菌落，這說明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質，D項正確。
答案：D
5.關于DNA雙螺旋結構，下列敘述正確的是（　　）
A.雙螺旋結構以及堿基間的氫鍵使DNA分子具有較強的特異性
B.DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以氫鍵連接
C.DNA的一條單鏈5'－端具有游離的磷酸基團，3'－端具有游離的羥基（－OH）
D.對于任意雙鏈DNA而言，（A＋C）/（T＋G）的值在兩條鏈中相等
解析：DNA分子的特異性指的是其堿基的特定排列順序，A錯誤；DNA分子兩條鏈之間的堿基以氫鍵相連，而一條鏈上的兩個相鄰堿基之間以“－脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖－”相連，B錯誤；對于任意雙鏈DNA而言，（A＋C）/（T＋G）的值在兩條鏈中互為倒數，D錯誤。
答案：C
6.下列關于科學史中研究方法和生物實驗方法的敘述中，錯誤的是（　　）
A.噬菌體侵染細菌實驗——放射性同位素標記法
B.證明基因位于染色體上的實驗——假說－演繹法
C.DNA雙螺旋結構的研究——模型構建法
D.DNA半保留復制方式的研究方法——差速離心法
解析：赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，用35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA，即采用了放射性同位素標記法，A正確；摩爾根證明基因位于染色體上利用了假說－演繹法，B正確；DNA雙螺旋結構的研究利用了模型構建的方法，C正確；DNA半保留復制方式的研究利用了同位素標記法、密度梯度離心法和假說－演繹法，D錯誤。
答案：D
7.DNA的穩定性與堿基對之間的氫鍵數目有關。下列關于生物體內DNA中（A＋T）/（G＋C）與（A＋C）/（G＋T）兩個值的敘述，正確的是（　　）
A.堿基序列不同的雙鏈DNA，后一值不同
B.前一個值越大，雙鏈DNA的穩定性越高
C.當兩個值相同時，可判斷這個DNA是雙鏈
D.雙鏈DNA中后一值一定等于1
解析：雙鏈DNA中，A＝T、C＝G，所以（A＋C）/（G＋T）＝1，A錯誤，D正確；雙鏈DNA中的A與T之間有2個氫鍵，C與G之間有3個氫鍵，氫鍵越多，雙鏈DNA的穩定性越高，由此推測（A＋T）/（G＋C）的值越大，雙鏈DNA的穩定性越低，B錯誤；當DNA中（A＋T）/（G＋C）與（A＋C）/（G ＋T）的兩個值相同時，這個DNA可能是雙鏈也可能是單鏈，C錯誤。
答案：D
8.（2024·江蘇南通高三統考開學考試）研究發現，apo－B基因表達的蛋白質在肝腎細胞中由4 563個氨基酸組成，在小腸細胞中卻由2 153個氨基酸組成，原因是小腸細胞中的脫氨酶將apo－B的mRNA上的一個堿基C轉變成U，如圖所示。相關敘述錯誤的是（　　）
A.脫氨酶導致apo－B基因中一個堿基對由G∥C替換成A∥T
B.脫氨酶具有特異性，能識別并結合于RNA上的特定序列
C.密碼子由CAA轉變為UAA，導致翻譯提前終止
D.該機制可導致同一基因控制合成多種蛋白質
解析：分析題意，小腸細胞中的脫氨酶將apo－B的mRNA上的一個堿基C轉變成U，該過程直接作用于mRNA，不涉及基因中堿基對的改變，A錯誤；酶具有專一性，結合題意可知，小腸細胞中的脫氨酶將apo－B的mRNA上的一個堿基C轉變成U，據此推測脫氨酶具有特異性，能識別并結合于RNA上的特定序列，B正確；終止密碼子可導致翻譯的結束，apo－B基因表達的蛋白質在肝腎細胞中由4 563個氨基酸組成，在小腸細胞中卻由2 153個氨基酸組成，說明密碼子由CAA轉變為UAA，導致翻譯提前終止，C正確；圖示機制可導致人體內同一基因可以合成正常mRNA和異常mRNA，不同的mRNA可控制合成出不同的蛋白質，D正確。
答案：A
9.（2024·重慶高二校聯考期末）研究者探討了大鼠骨髓間質干細胞分化為肝細胞的過程中轉錄因子4（Oct4）啟動子甲基化的調控機制，檢測誘導培養過程中白蛋白（ALB）和Oct4基因的mRNA表達水平，以及Oct4基因啟動子甲基化水平，結果如圖1、圖2所示。下列敘述錯誤的是（　　）
A.骨髓間質干細胞分化為肝細胞體現了基因的選擇性表達
B.分化形成的肝細胞中白蛋白含量較高
C.Oct4基因表達產物可促進ALB基因的轉錄
D.Oct4基因啟動子的甲基化水平與其表達量呈負相關
解析：細胞分化的本質是基因的選擇性表達，即骨髓間質干細胞分化為肝細胞體現了基因的選擇性表達，A正確；由圖1可知，大鼠骨髓間質干細胞分化為肝細胞的過程中，ALB的mRNA高度表達，所以分化形成的肝細胞中白蛋白含量較高，B正確；根據圖1實驗結果可以看出Oct4基因表達產物下降，ALB基因的表達量上升，即Oct4基因表達產物與ALB基因的轉錄呈負相關，C錯誤；Oct4基因啟動子的甲基化水平越高，該基因的表達水平越低，即Oct4基因啟動子的甲基化水平與其表達量呈負相關，D正確。
答案：C
10.關于基因控制蛋白質合成的過程，下列敘述正確的是（　　）
A.一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子的堿基數是n/2個
B.細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉錄效率
C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上
D.在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發生變化
解析：DNA上可能有不具遺傳效應的片段，且基因會選擇性表達，所以mRNA分子的堿基數小于n/2個，A錯誤；轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的過程，B錯誤；DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上，C錯誤；在細胞周期不同時期，mRNA的種類和含量有所不同，D正確。
答案：D
11.下列關于基因、DNA與染色體的敘述，正確的是（　　）
A.細胞分裂前的間期隨著DNA的復制，染色體和基因的數目也會發生改變
B.基因即DNA的片段，所以一個DNA分子上有許多的基因
C.染色體是基因的載體，基因只分布在染色體上
D.基因中儲存著遺傳信息，基因不同的根本原因在于脫氧核苷酸的排列順序不同
解析：細胞分裂前的間期隨著DNA的復制，基因數目加倍，但染色體數目未發生改變，A錯誤；基因通常是有遺傳效應的DNA片段，B錯誤；真核生物的基因主要分布在染色體上，少數分布在細胞質中，C錯誤。
答案：D
12.遺傳信息傳遞方向可用中心法則表示。下列敘述正確的是（　　）
A.在RNA病毒中發現了逆轉錄酶，其能以蛋白質為模板合成RNA
B.煙草花葉病毒的RNA可通過復制將遺傳信息傳遞給子代
C.果蠅體細胞中核DNA分子通過轉錄將遺傳信息傳遞給子代
D.洋蔥根尖細胞中DNA聚合酶主要在分裂期通過轉錄和翻譯合成
解析：逆轉錄酶催化的是RNA逆轉錄形成DNA的過程，A錯誤；煙草花葉病毒為RNA復制病毒，其RNA可通過復制將遺傳信息傳遞給子代，B正確；果蠅體細胞中核DNA分子通過DNA復制將遺傳信息傳遞給子代，C錯誤；洋蔥根尖細胞中DNA聚合酶主要在G1期通過轉錄和翻譯合成，以便催化S期DNA的復制，D錯誤。
答案：B
二、多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分。每小題有多個選項符合題目要求）
13.（2024·河北保定安國中學高三校聯考開學考試）校正tRNA是指某些能校正基因的有害突變的tRNA，編碼tRNA的DNA某些堿基改變后，導致反密碼子發生改變而產生。單個堿基替換導致的某種突變產生了一種攜帶精氨酸但是識別甲硫氨酸遺傳密碼的tRNA（X）。下列敘述錯誤的是（　　）
A.X由三個核糖核苷酸構成，是基因表達的產物
B.校正tRNA利用反密碼子及堿基互補配對原則來正確識別密碼子
C.X可對應兩種氨基酸，體現了密碼子的簡并性，提高了容錯率
D.X參與合成的多肽鏈中，原來精氨酸的位置可被替換為甲硫氨酸
解析：X為RNA的一種，由許多個核糖核苷酸構成，A錯誤；校正tRNA利用反密碼子及堿基互補配對原則來正確識別密碼子，B正確；一種tRNA只識別一種氨基酸，同一種氨基酸具有兩個或更多個密碼子的現象稱為密碼子的簡并性，C錯誤；X上攜帶的是精氨酸但是識別甲硫氨酸的遺傳密碼，所以，X參與合成的多肽鏈中，原來甲硫氨酸的位置可被替換為精氨酸，D錯誤。
答案：ACD
14.核酸和蛋白質結合在一起可稱為“核酸－蛋白質”復合物，真核生物核基因在表達過程中產生的異常mRNA會被細胞分解，如圖是核基因S的表達過程，下列有關敘述正確的是（　　）
A.圖中①②過程可能都存在“核酸－蛋白質”復合物
B.S基因中某些序列不編碼產物蛋白質中的氨基酸
C.與①過程相比，③過程特有的堿基互補配對方式是T－A
D.過程①和過程④中的酶均能作用于磷酸二酯鍵
解析：圖中表示S基因的表達過程，①表示轉錄，②表示mRNA前體形成mRNA的過程，③表示正常mRNA翻譯形成正常蛋白質的過程，④表示異常mRNA由于含有未“剪盡”的片段，被細胞檢測出并分解形成核苷酸的過程。圖中①轉錄和②mRNA前體形成mRNA的過程均需要酶的參與，都存在著“核酸－蛋白質”復合物，A正確；S基因包括編碼區和非編碼區，每一個不編碼蛋白質的序列稱為一個內含子，B正確；①轉錄過程的堿基互補配對方式有A－U、T－A、G－C、C－G，③翻譯過程的堿基互補配對方式有A－U、U－A、G－C、C－G，故與①過程相比，③過程特有的堿基互補配對方式是U－A，C錯誤；①轉錄經酶的催化將核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵連接起來，④中酶可催化斷裂磷酸二酯鍵分解成核苷酸，D正確。
答案：ABD
15.（2024·安徽校聯考二模）蜜蜂中的雌蜂（2N＝32）由受精卵發育而來，雄蜂（N＝16）由未受精的卵發育而來。蜜蜂中有一種DNMT3蛋白作用如圖所示。雌蜂幼蟲持續取食蜂王漿，使得部分被甲基化的dynactinp62基因去甲基化而能發育為蜂王。若敲除DNMT3基因后，雌蜂幼蟲將發育成蜂王，與取食蜂王漿有相同效果。下列關于蜂王和工蜂的發育機制的敘述，不正確的是（　　）
A.蜂王漿可能會提高雌蜂幼蟲細胞中DNMT3基因的表達水平
B.部分被甲基化的dynactinp62基因的遺傳信息發生改變
C.DNMT3基因表達的產物可能是一種DNA甲基化酶
D.DNA甲基化可能干擾了RNA聚合酶與啟動子的結合
解析：由題干信息“敲除DNMT3基因后，雌蜂幼蟲將發育成蜂王，與取食蜂王漿有相同效果”，說明蜂王漿可能會抑制雌蜂幼蟲細胞中DNMT3基因的表達，A錯誤；被甲基化的dynactinp62基因的遺傳信息沒有發生改變，B錯誤；抑制DNMT3基因表達后可以顯著降低幼蟲體內dynactinp62基因的甲基化水平，說明其表達產物可能是一種DNA甲基化酶，C正確；DNA甲基化使該基因不能表達，可能干擾了RNA聚合酶與啟動子的結合，D正確。
答案：AB
三、非選擇題（本題共3小題，共49分）
16.（15分）（2023·四川達州檢測）DNA分子雙螺旋結構模型提出之后，人們推測DNA可能通過圖1中三種方式進行復制。某生物興趣小組準備通過實驗來探究DNA復制方式，基本思路是將含14N－DNA的大腸桿菌放在含15N的培養基上讓其繁殖兩代，提取每代大腸桿菌的DNA并作相應處理，可能出現的實驗結果如圖2。
圖1
圖2
圖3
（1）該實驗將會用到的實驗技術有　　　　　　技術和密度梯度離心。若親代大腸桿菌繁殖一次，出現實驗結果1，可以說明DNA復制方式不是全保留復制，理由是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　。
（2）若親代大腸桿菌繁殖2代，出現實驗結果2，說明DNA復制方式是　　　　復制。按照此復制方式：
①親代大腸桿菌繁殖N代（N≥2），實驗結果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數量之比應為　　　　。
②圖3中DNA片段2至少需要經過　　　　次復制才能獲得DNA片段3。
解析：（1）本研究使用了15N對DNA分子進行了標記，應用了同位素標記技術，同時用密度梯度離心技術對DNA分子進行分離；若親代大腸桿菌繁殖一次，出現實驗結果1（離心后只有1條中帶），可以說明DNA分子的復制可能是半保留復制，也可能是分散復制，但可以排除全保留復制，因為若為全保留復制，則1個DNA復制一次后形成的2個DNA分子中一個只含14N，另一個只含15N，實驗結果應出現一條輕帶和一條重帶。（2）若DNA復制方式是半保留復制，則親代大腸桿菌繁殖2代，形成的4個DNA分子中，只含15N的2個，一條鏈14N另一條鏈含15N的2個，經離心出現實驗結果2，按照半保留復制方式：①親代大腸桿菌繁殖N代（N≥2），無論復制多少代，形成的2N個DNA分子中，只含14N的有0個，一條鏈含14N、另一條鏈含15N的有2個，只含15N的有2N－2個，即實驗結果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數量之比應為0∶2∶（2N－2）。②圖3中與DNA片段3相比，DNA片段2中G/U替換為了A/T，進行第一次復制時會出現A/U（模板鏈上的堿基U與A配對），進行第二次復制時會出現T與A配對；即至少需要經過2次復制，DNA片段2中G/U可替換為A/T，才能獲得DNA片段3。
答案：（1）同位素標記　若為全保留復制，實驗結果1應只出現輕帶和重帶　（2）半保留　0∶2∶（2N－2）　2
17.（17分）如圖為人體某致病基因控制異常蛋白質合成的過程示意圖。請回答下列問題：
（1）圖中過程①是　　　　，此過程既需要　　　　　　作為原料，還需要能與基因啟動子結合的　　　　　　進行催化。
（2）物質a的基本骨架是　　　　　　　　　　　，若圖中異常肽鏈中有一段氨基酸序列為“－絲氨酸－谷氨酸－”，攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU，則物質a中模板鏈相應堿基序列為　　　　　　。
（3）圖中所揭示的基因控制性狀的方式是　　　　　　　　　　。
（4）在細胞中由少量物質b就可以短時間內合成大量的蛋白質，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　。
解析：（1）DNA分子一般是由2條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的規則的雙螺旋結構。據圖可以判斷，物質a是DNA，物質b是RNA，過程①是從DNA→RNA，為轉錄過程，過程②是核糖體沿著RNA移動，為翻譯過程，轉錄過程既需要核糖核苷酸作為原料，還需要能與基因啟動子結合的RNA聚合酶進行催化。（2）a是DNA，其基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連接排列在外側。若圖中異常肽鏈中有一段氨基酸序列為“－絲氨酸－谷氨酸－”，攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU，根據堿基互補配對原則，mRNA上的堿基序列為UCU、GAA，可以推知，物質a即DNA中模板鏈相應堿基序列為AGA、CTT。（3）據圖可以看出，該病是致病基因控制合成了異常蛋白質導致的，揭示了基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。（4）在細胞中由少量b就可以短時間內合成大量的蛋白質，從圖中可以看出其主要原因是一個mRNA分子上可結合多個核糖體同時合成多條肽鏈。
答案：（1）轉錄　核糖核苷酸　RNA聚合酶　（2）磷酸和脫氧核糖交替連接　AGA、CTT　（3）基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀　（4）同一條mRNA上可以相繼結合多個核糖體同時合成多條肽鏈
18.（17分）miRNA是一類由內源基因轉錄的不編碼氨基酸的單鏈RNA分子，其長度大多為19～25個核苷酸。在哺乳動物體內，miRNA能與某些靶基因轉錄出來的mRNA互補形成局部雙鏈，干擾其正常堿基互補配對，從而阻斷基因的正常表達。請回答下列問題。
（1）miRNA是以　　　　　　　　為模板，在　　　　酶的作用下合成的單鏈分子，其　　端具有游離的磷酸基團。與基因相比，miRNA特有的堿基名稱是　　　　。
（2）miRNA阻斷基因表達的分子機制可能是　　　　　　
　　　　　　　，
從而影響基因表達的　　　　過程。
（3）最新研究表明，miRNA在表達上具有階段性和組織特異性，在生物發育的不同階段有不同的miRNA表達，在不同的組織中表達量也不同，從而精細調控某些基因的表達，這說明miRNA可能在　　　　過程中起到重要作用。miRNA還能通過影響基因中啟動子的甲基化對靶基因進行調控，這種對靶基因的影響能遺傳，這種現象叫作　　　　　　。
解析：轉錄過程是以DNA的一條鏈為模板形成RNA的過程，翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程。在翻譯過程中，tRNA與mRNA堿基互補配對，將運載的氨基酸按一定的順序縮合成多肽。（1）miRNA是RNA分子，是由DNA的一條鏈為模板在RNA聚合酶的作用下轉錄而來的，RNA單鏈3'端具有羥基（－OH），5'端具有游離的磷酸基團。RNA與DNA相比，特有的堿基是U（尿嘧啶）。（2）miRNA能與相關基因轉錄出來的mRNA互補形成局部雙鏈，而mRNA是翻譯的模板，由此可以推斷這些miRNA抑制基因表達的分子機制可能是miRNA能與某些靶基因轉錄出來的mRNA互補形成局部雙鏈，干擾tRNA識別密碼子，進而影響翻譯過程。（3）miRNA在表達上具有階段性和組織特異性，在生物發育的不同階段有不同的miRNA表達，在不同的組織中表達量也不同，從而精細調控某些基因的表達，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，因此miRNA可能在細胞分化過程中起到重要作用。miRNA還能通過影響基因中啟動子的甲基化對靶基因進行調控，這種對靶基因的影響能遺傳，這種現象叫作表觀遺傳。
答案：（1）DNA的一條鏈　RNA聚合　5'　尿嘧啶　（2）miRNA能與某些靶基因轉錄出來的mRNA互補形成局部雙鏈，干擾tRNA識別密碼子　翻譯　（3）細胞分化　表觀遺傳
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