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限时练13　遗传信息的转录
(时间：30分钟　分值：60分)
选择题：第1～12题，每小题3分，共36分。
【基础对点】
知识点1　RNA的结构和功能
1.(2024·河北保定高一期末)RNA分子与DNA分子均由核苷酸连接而成。DNA通过RNA指导细胞质中蛋白质的合成。下列不属于RNA作为信使条件的是(　　)
RNA和DNA一样，都能够携带遗传信息
RNA一般是单链，能通过核孔
RNA能从细胞核中转移到细胞质中与核糖体结合
RNA作为运输工具能识别密码子并携带特定氨基酸
2.(2024·广东汕头期中)下列关于DNA和RNA的相关叙述中，正确的是(　　)
所有生物中都有2种五碳糖、5种碱基
流感病毒的核酸初步水解后可得到8种核苷酸
硝化细菌的遗传物质含有5种含氮碱基
DNA与RNA不仅含有的五碳糖不同，它们的碱基种类也有区别
3.(2024·辽宁大连高一期末)如图为三种RNA示意图，下列关于它们的叙述中，错误的是(　　)
合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则
三种RNA都可通过转录形成
甲中没有碱基对，但乙和丙中含有
甲可以传递遗传信息，但乙和丙不能
4.(2024·西工大附中高一月考)乙肝病毒和艾滋病病毒的遗传物质分别是DNA和RNA。下列有关DNA和RNA的比较中，正确的是(　　)
从元素组成上，DNA和RNA的元素组成不相同
从化学组成上，DNA与RNA的碱基种类完全不同
从结构上，DNA多为双链结构，RNA通常为单链结构
从分布上，真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中，RNA全部存在于细胞质中
知识点2　遗传信息的转录
5.(2024·广东惠州一中高一质检)在遗传信息传递过程中，若模板DNA的部分碱基序列是5′—TGCAGT—3′，则由它转录形成的mRNA的碱基序列是(　　)
3′—ACGTCA—5′ 3′—ACGUCA—5′
3′—ACUGCA—5′ 3′—ACTGCA—5′
6.(2024·河北秦皇岛月考改编)如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法错误的是(　　)
①链的碱基U与②链的碱基A互补配对
②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
如果③表示酶分子，则为RNA聚合酶
转录完成后，②脱离DNA分子，DNA分子重新恢复双螺旋
7.(2024·浙江绍兴高一下期中)DNA转录过程如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)
甲处DNA正发生氢键的形成，乙处正发生氢键的破坏
丙处游离的核糖核苷酸加到RNA链5′端
产物RNA的碱基序列与A链的碱基序列相同
酶X是RNA聚合酶，该过程还需要解旋酶的参与
8.(2024·天津一中高一期中)下列关于真核细胞中RNA的叙述，错误的是(　　)
tRNA、rRNA和mRNA都是以DNA为模板合成的，需要RNA聚合酶参与
细胞核中的RNA合成后会穿过核膜到细胞质中发挥作用
同一个体的不同细胞中可以合成同种mRNA
RNA能作为信使将遗传信息从DNA传递给蛋白质
9.(2024·江苏常州高一期末)如图表示真核细胞核内某种遗传信息的流动过程，下列相关叙述正确的是(　　)
图示中核酸彻底水解的产物最多有8种
在组成成分上，图中的1和2仅仅是碱基不同
图中的4可断开氢键，也可形成氢键
哺乳动物成熟的红细胞中可发生该过程
【综合提升】
10.(2024·湖北鄂南高中月考改编)科学家研究发现，TATAbox是多数真核生物基因的一段DNA序列，位于基因转录起始点上游，其碱基序列为TATAATAAT，RNA聚合酶与TATAbox牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述正确的是(　　)
TATAbox被彻底水解后共得到6种小分子
mRNA中含有与TATAbox相对应的碱基序列
RNA聚合酶与TATAbox结合后才催化脱氧核苷酸链的形成
该研究为人们主动“关闭”某个异常基因提供了思路
11.(2024·湖南怀化高一期末)如图为真核细胞内某遗传信息传递的部分过程，下列关于该过程的叙述，错误的是(　　)
可出现A与U配对，T与A配对，G与C、C与G配对
5是位于非模板链上的胸腺嘧啶脱氧核苷酸
在解旋酶的作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来
e链是新合成的mRNA，可通过核孔转移到细胞质中
12.(2024·安徽淮北一中高一质检)如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，丙为其中部分片段的放大示意图。下列有关分析正确的是(　　)
图中酶1和酶2是同一种酶
图丙中b链可能是构成核糖体的成分
图丙是图甲的部分片段放大
图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生
13.(10分)(2024·湖南长沙南雅中学月考改编)如图表示真核细胞内遗传信息的转录过程，据图回答问题：
(1)(3分)该过程主要发生在________(填场所)中，编码链与mRNA相比，二者________不完全相同，________也不同。
(2)(3分)在转录过程中需要解旋，但不需要专门的解旋酶，因为________本身具有解旋作用，解旋过程中破坏的是________键。
(3)(2分)从图示可知，同一个DNA分子中，不同基因的模板链________(填“不同”或“相同”)。但mRNA的合成方向都是________(填“5′端→3′端”或“3′端→5′端”)。
(4)(2分)mRNA彻底水解的产物有_______________________________________。
14.(14分)(2024·江苏苏州高一期中)某些情况下，原核细胞的个别基因转录形成的mRNA分子未与DNA链分离，形成RNA－DNA杂交体，并与对应的脱氧核苷酸链共同构成R环结构(如图)。图中①②表示遗传信息传递过程。请回答下列问题：
(1)(4分)图中过程发生场所是细胞的________，其中①过程是________，以________的方式进行，所需的酶2是________。
(2)(4分)图中酶3是________，据图推测mRNA的________(填“左端”或“右端”)是3′端，除了mRNA外，②过程的产物还有____________________________。
(3)(3分)①②过程都遵循________原则，其中②过程的原料是______________________________________________________________________。
(4)(3分)如图所示的过程中，R环的形成会使①过程被迫停止，原因是______________________________________________________________________
________________________。
限时练13　遗传信息的转录
1.D　[RNA分子一般为单链结构，DNA分子一般为双链结构，但都能够携带遗传信息，A不符合题意；RNA分子一般是单链，能够通过核孔转移到细胞质中，B不符合题意；mRNA能从细胞核中转移到细胞质中与核糖体结合，翻译出蛋白质，C不符合题意；tRNA作为运输工具，能识别密码子并携带特定氨基酸，但这不属于RNA作为信使的条件，D符合题意。]
2.D　[病毒只含有一种核酸，DNA或者RNA，故含有1种五碳糖、4种碱基，A错误；流感病毒的核酸是RNA，RNA初步水解产物是4种核糖核苷酸，B错误；硝化细菌的遗传物质为DNA，DNA含有4种含氮碱基，C错误；DNA与RNA所含有的五碳糖不同(DNA所含的五碳糖是脱氧核糖，RNA所含的五碳糖是核糖)，碱基种类不完全相同(DNA所含的含氮碱基是A、C、G、T，RNA所含的含氮碱基是A、C、G、U)，D正确。]
3.C　[RNA一般都是单链，甲和乙中都不含碱基对，丙中部分区段会发生碱基互补配对，含有碱基对，C错误。]
4.C　[DNA和RNA的组成元素都是C、H、O、N、P，A错误；组成DNA的碱基为A、C、G、T，而组成RNA的碱基为A、C、G、U，因此两者的碱基种类不完全相同，而不是完全不同，B错误；真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，D错误。]
5.B　[DNA分子中特有的碱基是T，RNA分子中特有的碱基是U，在遗传信息传递过程中，若模板DNA的部分碱基序列是5′—TGCAGT—3′，则根据碱基互补配对原则，以该链为模板转录形成的mRNA中的碱基序列为3′—ACGUCA—5′，B正确，A、C、D错误。]
6.A　[题图表示真核生物细胞核内转录过程，图中①为DNA模板链，其上无碱基U，A错误；②为转录形成的RNA，是以4种核糖核苷酸为原料合成的，B正确；如果③表示酶分子，则为RNA聚合酶，可催化转录过程，C正确；转录完成后，RNA从DNA上释放，DNA重新恢复双螺旋，D正确。]
7.A　[从RNA的位置可知，延伸方向为从左向右，因此甲处DNA正发生氢键的形成，乙处正发生氢键的破坏，A正确；转录时，RNA链的延伸方向是5′端→3′端，因此游离的核糖核苷酸加到RNA链3′端，B错误；产物RNA的碱基序列与A链的碱基序列存在U和T的差异，C错误；酶X是RNA聚合酶，既能使DNA解旋，也能连接核糖核苷酸形成核糖核苷酸单链，D错误。]
8.B　[真核细胞中的RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)都是以DNA的一条链为模板经转录合成的，需要RNA聚合酶参与，A正确；细胞核中的RNA合成后会通过核孔进入细胞质中发挥作用，B错误；同一个体的不同细胞是由同一受精卵分裂分化而来，可以合成相同的mRNA，C正确；RNA分子具有分子量相对较小、与DNA组成类似等特点，能作为信使将遗传信息从DNA传递给蛋白质，D正确。]
9.A　[图示过程为转录，即由DNA指导合成RNA的过程，因此图中核酸彻底水解的产物最多有8种，分别为脱氧核糖、核糖、磷酸和5种碱基，A正确；图中的1表示DNA，2表示RNA，在组成成分上，二者除了碱基不完全相同外，五碳糖的种类也不同，B错误；图中的4为RNA聚合酶，不仅可断开氢键，还能催化磷酸二酯键的形成，但不能催化氢键的形成，C错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，因而不能发生图示过程，D错误。]
10.D　[据题意可知，TATAbox是一段DNA序列，且只含有A和T两种碱基，其彻底水解后产生腺嘌呤、胸腺嘧啶、脱氧核糖、磷酸4种小分子，A错误；TATAbox位于基因转录起始点上游，mRNA中不含该区域对应的碱基序列，B错误；根据题干，RNA聚合酶与TATAbox牢固结合之后才能开始转录，说明其催化形成的是核糖核苷酸链，C错误。]
11.C　[图示过程表示转录，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，可出现A与U配对，T与A配对，G与C、C与G配对，A正确；转录过程中DNA双链的解开由RNA聚合酶完成，不需要解旋酶参与，C错误。]
12.B　[图甲所示过程是DNA的复制，其中酶1为DNA聚合酶；图乙所示过程是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，即转录，其中酶2为RNA聚合酶，A错误；图丙中a链含有碱基T，属于DNA链，b链含有碱基U，属于RNA链。核糖体由蛋白质和rRNA组成，所以b链可能是构成核糖体的成分，B正确；图丙中一条链为DNA链，一条链为RNA链，而图甲所示为DNA的复制过程，因此图丙不是图甲的部分片段放大，C错误；转录在高度分化的细胞中仍会发生，因为细胞内的成分在不停更新，需要RNA和蛋白质，D错误。]
13.(1)细胞核　碱基　五碳糖
(2)RNA聚合酶　氢
(3)不同　5′端→3′端
(4)磷酸、核糖和4种含氮碱基
解析　(1)转录主要发生在细胞核中；DNA与mRNA相比，DNA特有的碱基是T，五碳糖为脱氧核糖，mRNA特有的碱基是U，五碳糖为核糖。(2)当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，即RNA聚合酶具有解旋作用，转录过程中不需要专门的解旋酶。解旋过程的本质是打开DNA双链，故破坏的是氢键。(3)从图示可知，同一个DNA分子中，基因1和基因2的模板链不同，但mRNA的合成方向都是5′端→3′端。(4)mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，其彻底水解产物为磷酸、核糖和4种含氮碱基。
14.(1)拟核　DNA复制　半保留　解旋酶
(2)RNA聚合酶　右端　tRNA、rRNA
(3)碱基互补配对　4种核糖核苷酸
(4)R环会阻碍解旋酶的解旋过程
解析　(1)图中过程发生在原核细胞中，场所为拟核；①过程为DNA复制，以DNA的两条链为模板，进行半保留复制，所需的酶2为解旋酶，解旋酶能破坏氢键，达到解旋的作用。(2)图中酶3催化mRNA的合成，为RNA聚合酶；mRNA合成方向为模板链的3′端→5′端，因此mRNA右端为3′端；②过程为转录，形成RNA，产物还有转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)。(3)①过程为DNA复制，②过程为转录，①②过程都遵循碱基互补配对原则；转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，RNA的基本单位为4种核糖核苷酸。(4)R环会阻碍解旋酶(酶2)的解旋过程，因此R环的形成会使①过程被迫停止。限时练14　遗传信息的翻译和中心法则
(时间：30分钟　分值：60分)
选择题：第1～12题，每小题4分，共48分。
【基础对点】
知识点1　遗传信息的翻译
1.(2024·四川成都高一期末)下列有关tRNA的分析，错误的是(　　)
tRNA具有识别并转运氨基酸的功能
tRNA上的反密码子会与mRNA上相应的密码子互补配对
一般情况下，一种氨基酸只能被一种tRNA携带
tRNA一般是单链结构，但会存在氢键
2.(2024·广东珠海一中高一质检)下列关于如图所示生理过程的描述，最合理的是(　　)
该生理过程可能发生于硝化细菌细胞内
表示噬菌体体内的转录和翻译过程
图中现象也可能出现在人体细胞核基因的表达过程中
图中两核糖体合成的肽链不同
3.(2024·河北石家庄高一期中)如图为tRNA的结构示意图，下列有关叙述正确的是(　　)
tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
一种tRNA只可以转运一种氨基酸
图中b处上下链中间的结构为磷酸二酯键
图中c处表示密码子，可以与mRNA碱基互补配对
4.(2024·河南平顸山开学考)若细胞质中tRNA1(AGU)可转运氨基酸a，tRNA2(ACG)可转运氨基酸b，tRNA3(UAC)可转运氨基酸c，DNA模板链的一段碱基序列为3′—TACACGAGT—5′，与此对应的蛋白质上氨基酸的排列是(　　)
acb cba bca bac
5.(2024·江苏泰州高一检测)如图表示动物细胞中遗传信息表达的某一过程，下列相关叙述正确的是(　　)
结构②转运的氨基酸为赖氨酸
物质③以协助扩散的方式跨膜进入细胞质
结构④可存在于线粒体中
图中核糖体移动的方向为从右到左
知识点2　中心法则及其发展
6.(2024·山东泰安新泰一中期中改编)下列关于DNA复制和转录的叙述，错误的是(　　)
DNA复制过程中，核苷酸到达指定位置不需要搬运工具
转录过程中与模板链上碱基配对的碱基中没有胸腺嘧啶
DNA复制和转录时，都遵循A与T配对、G与C配对的方式
能进行DNA复制的细胞一定能进行转录
7.(2024·湖南雅礼中学质检)下图是有关真核细胞中DNA分子的复制、基因表达的示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
甲、乙过程仅发生在细胞核内，丙过程发生在核糖体上
丙过程需要三种RNA参与，其中只有mRNA来自乙过程
甲、乙、丙过程遵循的碱基互补配对方式相同
甲、乙、丙过程所需原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
8.(2024·合肥高一期末)下列关于蛋白质合成的叙述，错误的是(　　)
蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸
【综合提升】
9.(2024·广东深圳高一调研)如图为真核细胞中某生理过程示意图，下列与该过程有关的说法，正确的是(　　)
图示过程在内质网、线粒体和叶绿体中都能够进行
转运肽链起始端氨基酸的tRNA中含有起始密码子
转运肽链最末端氨基酸的tRNA能识别终止密码子
一条mRNA可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链
10.(2024·江西吉安遂川中学月考改编)下列有关tRNA的叙述正确的有几项(　　)
①合成tRNA的场所是核糖体　②每种氨基酸都只有一种tRNA与之对应　③tRNA虽然是单链，但也有碱基互补配对形成的氢键　④tRNA分子上只有3个碱基　⑤tRNA的3′端是携带氨基酸的部位
两项 三项 四项 五项
11.(2024·安徽淮北一中高一质检)某DNA分子共有1 200个碱基对，其中A＋T占46%，其中一条链中G和T分别占22%和28%，则由该链转录的mRNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是(　　)
32%、400个 32%、200个
18%、200个 22%、400个
12.(2024·河北石家庄高一质检)图1表示真核细胞的翻译过程，图2表示原核细胞的转录和翻译过程，下列有关说法错误的是(　　)
②③④⑤最终形成的蛋白质氨基酸的种类、数目及排列顺序是相同的
图1中①是翻译的模板，⑥是核糖体，翻译的方向是从右向左的
图2中⑦是转录的模板链，⑧⑨⑩ 表示正在合成的4条肽链
图2中每条mRNA上有多个核糖体同时进行翻译，翻译的方向是自下而上的
13.(12分)(2024·山西运城高一期末)图甲表示某细胞中遗传信息传递的部分过程，图乙为图甲中④的放大图。请据图回答下列问题。
(1)(5分)图甲所示的过程发生于____________(填“原核细胞”或“真核细胞细胞核”)中，判断的理由是_________________________________________________。
图甲中四个核糖体完成翻译过程合成的肽链相同，原因是_____________________________________________________________________。
(2)(4分)图乙所示的过程中有________种RNA参与，其中含有氢键的RNA是图中的________(填字母)，图中正在配对的密码子和反密码子分别是________、________。
(3)(3分)如果有一段合成的多肽链，根据其中的氨基酸序列以及密码子是否一定能推出表达出这段多肽链的基因中的碱基序列？___________________________，
理由是_______________________________________________________________。
限时练14　遗传信息的翻译和中心法则
1.C　[mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为一个密码子，可编码氨基酸，tRNA上的反密码子会与mRNA上相应的密码子互补配对，tRNA具有识别并转运氨基酸的功能，A、B正确；翻译过程中，由于密码子的简并，一种氨基酸可以由一种或多种密码子编码，因此一种氨基酸可以由一种或多种tRNA携带，C错误；tRNA一般为单链结构，但tRNA看上去像三叶草的叶形，tRNA中存在碱基对和氢键，D正确。]
2.A　[由图示可以看出，转录和翻译同时进行，一般发生在原核生物中，故该生理过程可能发生于硝化细菌细胞内，A正确；噬菌体是非细胞结构的生物，不能独立进行代谢过程，B错误；人体细胞核基因的表达过程为先转录后翻译，与图示不符，C错误；图中两核糖体以同一条mRNA为模板，合成的肽链相同，D错误。]
3.B　[tRNA是由许多个核糖核苷酸连接成的单链分子，A错误；tRNA是转运氨基酸的工具，一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，B正确；图中b处上下链中间的结构表示氢键，C错误；图中c处表示反密码子，可与mRNA上的密码子发生碱基互补配对，D错误。]
4.B　[DNA模板链的一段碱基序列为3′－TACACGAGT－5′，按照碱基互补配对原则，mRNA上对应的碱基序列为5′－AUGUGCUCA－3′，翻译时tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对，因此蛋白质上对应的氨基酸的排列是cba。]
5.C　[结构②为tRNA，其反密码子为3′－AAG－5′，对应的密码子为5′－UUC－3′，则其转运的氨基酸为苯丙氨酸，A错误；结构③为mRNA，mRNA在细胞核内合成后，通过核孔进入细胞质，不是协助扩散，B错误；结构④为核糖体，线粒体内能发生翻译过程，所以含有核糖体，C正确；根据tRNA的移动方向可知，翻译方向(即核糖体移动方向)为从左到右，D错误。]
6.C　[在DNA复制过程中，DNA聚合酶在模板的指导下，将单个游离的脱氧核苷酸加到新合成的DNA链上，与前一个脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，该过程不需要搬运工具，A正确；转录过程碱基配对的方式是A—U、T—A、G—C、C—G，与模板链上碱基配对的碱基中没有胸腺嘧啶，而DNA复制过程碱基配对的方式为A—T、T—A、G—C、C—G，B正确，C错误；能进行DNA复制的细胞是有分裂能力的活细胞，一定能进行转录，D正确。]
7.D　[甲、乙、丙所示过程分别为DNA复制、转录、翻译，在真核细胞中，DNA复制与转录主要发生在细胞核内(线粒体、叶绿体中也能发生)，翻译发生在核糖体上，A错误；丙(翻译)过程需要三种RNA参与，三种RNA均来自乙(转录)过程，B错误；甲、乙、丙过程都遵循碱基互补配对原则，但是碱基互补配对的方式不完全相同，C错误；甲过程的产物是子代DNA分子，需要脱氧核苷酸为原料，乙过程的产物是RNA，需要核糖核苷酸为原料，丙过程的产物是蛋白质(多肽链)，需要氨基酸为原料，D正确。]
8.C　[翻译开始后，携带甲硫氨酸的tRNA进入位点1，携带第2个氨基酸的tRNA进入位点2。]
9.D　[题图所示过程为翻译过程，线粒体和叶绿体中可进行翻译，而内质网中不进行翻译，A错误；密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，而在转运肽链起始端氨基酸的tRNA中含有的是识别起始密码子的反密码子，B错误；终止密码子只表示翻译的终止，一般不决定氨基酸，因此一般没有反密码子与之对应，C错误；一条mRNA可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链，这样可以使少量的mRNA在短时间内合成大量相同的蛋白质(肽链)，D正确。]
10.A　[tRNA由DNA转录而来，其合成场所主要为细胞核，而核糖体是蛋白质的合成场所，①错误；每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸有一种或多种tRNA与之对应，②错误；tRNA虽然是单链，但存在局部双链结构，故也有碱基互补配对形成的氢键，③正确；tRNA上的反密码子由3个碱基组成，但tRNA上的碱基不止3个，④错误；tRNA的3′端是结合氨基酸的部位，⑤正确。]
11.A　[已知DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的46%，根据碱基互补配对原则，A＝T、C＝G，所以A＝T＝23%，则C＝G＝27%。又已知其中一条链中G和T分别占22%和28%，即G1＝22%，则在双链DNA分子中，G＝(G1＋G2)/2，则G2＝32%，由该链转录形成的mRNA中，G的比例最多为32%。该DNA分子共有1 200个碱基对，则翻译产物中含氨基酸的数目最多为1 200÷3＝400(个)。]
12.C　[图1中②③④⑤是以同一条mRNA为模板合成的多肽链，因此它们最终形成的蛋白质氨基酸的种类、数目及排列顺序是相同的，A正确；图1中①是翻译的模板(mRNA)，⑥是核糖体，根据多肽链长度确定核糖体沿mRNA移动的方向是从右向左的，B正确；图2中⑦是DNA，是转录的模板链，⑧⑨⑩ 表示正在合成的4条mRNA，C错误；图2中每条mRNA上有多个核糖体同时进行翻译，根据mRNA的合成方向确定翻译的方向是自下而上的，D正确。]
13.(1)原核细胞　原核细胞中无核膜包被的细胞核，转录和翻译可同时进行　翻译的模板为同一个mRNA
(2)3　B　5′－GCU－3′　3′－CGA－5′
(3)不一定　一种氨基酸可能对应一种或几种密码子，且真核细胞的基因中存在不编码氨基酸的序列
解析　(1)图甲边转录边翻译，该过程应发生于原核细胞中，因为原核细胞中没有核膜包被的细胞核，转录与翻译可同时进行。由于图甲中四个核糖体共用一个相同的mRNA作为翻译的模板，所以四个核糖体完成翻译过程合成的肽链相同。(2)图乙为翻译过程，需要mRNA作为翻译的模板，tRNA识别密码子并转运氨基酸、rRNA构成核糖体，即翻译过程需要三种RNA共同参与。tRNA看上去像三叶草的叶形，部分碱基之间形成氢键，图乙中B为tRNA。密码子存在于mRNA上，反密码子存在于tRNA上，由图可知，图中正在配对的密码子和反密码子分别是5′－GCU－3′、3′－CGA－5′。(3)由于一种氨基酸可由一种或几种密码子来决定，且真核细胞的基因中存在不编码氨基酸的序列。所以根据其中的氨基酸序列以及密码子不一定能推出表达出这段多肽链的基因中的碱基序列。限时练15　基因表达与性状的关系
(时间：30分钟　分值：60分)
选择题：第1～12题，每小题4分，共48分。
【基础对点】
知识点1　基因表达产物与性状的关系
1.下列有关基因控制生物性状的实例分析，属于直接通过控制蛋白质的结构来控制生物体性状的是(　　)
白化病 苯丙酮尿症
囊性纤维化 豌豆粒形
2.(2024·江苏南京学情调研)如图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析，下列相关叙述正确的是(　　)
基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
图中过程①需要RNA聚合酶的催化，过程②不需要tRNA的协助
过程④⑤的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同
过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
3.(2024·漯河高中高一质检)正常人体细胞中含有酪氨酸酶基因，若某人的酪氨酸酶基因异常，则其会表现出白化症状。下列有关分析正确的是(　　)
酪氨酸酶基因表达的场所只有细胞核
酪氨酸酶基因在人体所有细胞内都能表达
老年人头发变白也与酪氨酸酶基因异常有关
囊性纤维化与白化症状的出现说明基因控制生物体性状的途径不同
知识点2　基因的选择性表达与细胞分化
4.下列关于细胞分化的叙述，正确的是(　　)
细胞分化只发生在胚胎期
不同的细胞中mRNA完全不同
细胞分化过程中，细胞内的DNA会发生改变
细胞分化是基因选择性表达的结果
5.(2024·广东汕头高一下质检)如表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是(　　)
细胞 血红蛋白基因 胰岛素基因 抗体基因 有氧呼吸酶基因
红细胞 ＋ － － ＋
胰岛B细胞 － ① － ＋
浆细胞 － － ② ③
①②③均表示“＋”
此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同
三种细胞的形态、结构和生理功能不完全相同的根本原因是核基因种类不完全相同
6.(2024·山东日照高一下期中考试)研究表明，基因M在某种鸟类的神经、皮肤、肌肉等不同细胞中均有表达，其中在骨骼肌中表达量最高，且在雌鸟和雄鸟中的表达水平有明显差异。下列叙述正确的是(　　)
基因M在骨骼肌中表达量最高，说明骨骼肌细胞中该基因数量最多
可通过检测组织细胞中基因M的表达量来确定细胞的分化程度
同一雄鸟不同细胞中DNA和RNA种类相同，蛋白质种类不同
基因M在雌雄鸟中表达水平不同可能会导致雌雄个体飞行能力不同
知识点3　表观遗传及基因与性状的对应关系
7.(2024·河南天一大联考)下列有关基因表达或表观遗传的叙述，错误的是(　　)
柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达
基因组成相同的同卵双胞胎出现某种性状差异，不一定是表观遗传
表观遗传由于碱基序列不变，不能将性状遗传给下一代
构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达
8.(2024·合肥市高一质检)表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中。下列有关叙述错误的是(　　)
表观遗传对生物种群的生存和繁衍不都是有利的
染色体的组蛋白发生乙酰化修饰也可对生物体的表型产生影响
一个蜂群中，蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关
F1黄色圆粒豌豆自交，后代中出现绿色皱粒豌豆是表观遗传的结果
9.(2024·甘肃天水高一期末)DNA甲基化通常发生在DNA的CG序列密集区，发生甲基化的DNA可以和甲基化DNA结合蛋白结合，使DNA链发生高度紧密排列，导致RNA聚合酶无法与其结合。下列说法错误的是(　　)
神经细胞中，呼吸酶基因处于非甲基化状态
结构越不稳定的DNA越容易发生甲基化
DNA甲基化可调控基因的选择性表达
对DNA去甲基化后其上的基因可以正常表达
【综合提升】
10.(2024·湖南岳阳一中高一调研)某种实验小鼠毛色的黄色和黑色分别受Avy基因和a基因控制。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，F1的毛色表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，在Avy基因前端的一段特殊的碱基序列上具有多个可发生DNA甲基化的位点，甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显。下列叙述正确的是(　　)
Avy基因和a基因在遗传中不遵循孟德尔遗传规律
甲基化使Avy基因的碱基排序发生改变，导致F1小鼠的毛色不同、基因型不同
DNA甲基化与组蛋白发生乙酰化修饰都是表观遗传，都可影响基因的表达
DNA甲基化导致的生物性状改变不能遗传给后代
11.(2024·山东潍坊高一下期末考试)家鸽体内某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，该多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因仅在家鸽的视网膜细胞中共同表达。研究表明，这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变，进而使其功能丧失。下列说法错误的是(　　)
在生物体中基因与性状是一一对应的关系
家鸽的其他体细胞中没有含铁的杆状多聚体，但都含有这两个基因
以上事例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
若要分别验证这两个基因对家鸽行为的影响，可运用减法原理设计实验
12.(2024·河南漯河高一段考)某细菌中精氨酸的合成途径如图所示，其中精氨酸是该细菌生活的必需物质，而中间产物都不是必需物质。科学家发现了三种该细菌突变体，它们分别缺失图中的一种酶，导致自己不能合成精氨酸，被统称为精氨酸缺陷型突变体。下列说法正确的是(　　)
　　 酶A　 　　酶B　　　　酶C
　 ↓　　　　 ↓　　　　 ↓
前体物→中间产物1→中间产物2→精氨酸
这三种突变体都可以在添加了精氨酸的培养基上生长
在添加中间产物2的培养基上能生长的突变体一定是酶B缺陷型
该细菌细胞中精氨酸的合成至少由三对等位基因共同控制
若酶A基因不能表达，则酶B基因、酶C基因都不能表达
13.(12分)(2024·河北沧州高一期末)基因表达调控对生物体内细胞分化、形态发生等生命过程有重要意义，RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核生物中介导基因沉默的一类重要RNA，其作用机制如图所示。回答下列问题：
(1)(4分)图中发生碱基互补配对的过程有________(填序号)，在②过程中，多个核糖体结合到同一条mRNA上的生理学意义是______________________________
_____________________________________________________________________。
(2)(4分)由题图可知，miRNA基因调控目的基因表达的机理是______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)(4分)研究发现，RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的，这________(填“属于”或“不属于”)表观遗传，理由是__________________________________
_____________________________________________________________________。
限时练15　基因表达与性状的关系
1.C　[白化病、苯丙酮尿症、豌豆粒形都属于基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，A、B、D不符合题意；囊性纤维化属于基因直接通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状，C符合题意。]
2.D　[人体细胞由同一个受精卵增殖、分化而来，基因1和基因2可出现在同一细胞中，A错误；图中过程①为转录，需要RNA聚合酶的催化，过程②为翻译，需要tRNA的协助，B错误；过程④⑤的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同，C错误。]
3.D　[基因表达一般包括转录和翻译两个过程，真核细胞进行转录和翻译的场所分别是细胞核(主要)和核糖体(细胞质)，A错误；正常人体的所有细胞中都含有酪氨酸酶基因，但酪氨酸酶基因只在皮肤、毛发等处的细胞内表达，B错误；老年人头发变白与毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低有关，C错误；囊性纤维化是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，白化症状是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。]
4.D　[细胞分化发生在整个生命进程中，A错误；细胞分化过程中，由于基因的选择性表达，不同细胞中mRNA不完全相同，B错误；细胞分化过程中遗传物质不会发生改变，C错误。]
5.A　[胰岛B细胞能合成并分泌胰岛素，胰岛素基因能表达；浆细胞能合成、分泌抗体，抗体基因能表达；三种细胞都进行有氧呼吸，有氧呼吸酶基因都能表达，A正确；题表说明细胞分化是基因选择性表达的结果，B错误；三种细胞中有氧呼吸酶基因都能表达，因此，三种细胞中mRNA和蛋白质种类不完全相同，C错误；三种细胞是同一个体中的体细胞，核基因种类相同，只是表达的基因不完全相同，导致这三种细胞的形态、结构和生理功能不完全相同，D错误。]
6.D　[不同细胞中基因选择性表达，基因M在骨骼肌中表达量最高，不能说明骨骼肌细胞中该基因数量最多，同一个体，体内细胞所含的同一基因的数量一般相同，A错误；根据题意无法确定组织细胞中基因M的表达量与细胞分化程度的关系，B错误；由于基因的选择性表达，同一雄鸟不同细胞中DNA种类相同，RNA和蛋白质种类不完全相同，C错误；由题干信息可知，基因M在骨骼肌中表达量最高，且在雌鸟和雄鸟中的表达水平有明显差异，由于骨骼肌与飞行能力密切相关，故可推测基因M在雌雄鸟中表达水平不同可能会导致雌雄个体飞行能力不同，D正确。]
7.C　[表观遗传的碱基序列虽然不发生改变，但表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代，C错误。]
8.D　[表观遗传对生物种群的生存和繁衍可能是有利的，也可能是有害的，A正确；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，进而对生物体的表型产生影响，B正确；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传在其中发挥了重要作用，C正确；F1黄色圆粒豌豆自交，后代中出现绿色皱粒豌豆是基因自由组合的结果，D错误。]
9.B　[“DNA甲基化通常发生于DNA的CG序列密集区”，而G和C之间有三个氢键，稳定性较高，故结构越稳定的DNA越容易发生甲基化，B错误。]
10.C　[控制小鼠体色的Avy基因和a基因属于等位基因，遵循孟德尔的分离定律，A错误；甲基化修饰并未使基因的碱基排列顺序发生改变，没有产生等位基因，只是引起了基因表达和表型的改变，这种改变可以遗传给下一代，B、D错误；DNA甲基化、组蛋白乙酰化等修饰会影响基因的表达，C正确。]
11.A　[基因与性状的关系并非一一对应的关系，可有多因一效或一因多效的现象，A错误；由于基因的选择性表达，家鸽的其他体细胞中没有含铁的杆状多聚体，但都含有这两个基因，B正确；研究表明，这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变，进而使其功能丧失，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C正确；人为除去某种影响因素的称为减法原理，可以设计单独A基因表达组(除去B基因的影响)，单独B基因表达组(除去A基因的影响)，A、B基因均表达组分别验证这两个基因对家鸽行为的影响，即可运用减法原理设计实验，D正确。]
12.A　[精氨酸是该细菌生活的必需物质，这三种突变体都可以在添加了精氨酸的培养基上生长，A正确；酶A、酶B缺陷型细菌都可以在添加中间产物2的培养基上生长，因为二者体内的酶C正常，可以将中间产物2合成精氨酸，B错误；细菌是原核生物，没有等位基因，C错误；若酶A基因不能表达，酶B基因、酶C基因仍可以表达，D错误。]
13.(1)①②③　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
(2)miRNA可以和mRNA碱基互补配对结合形成核酸杂交分子，导致核糖体不能结合到mRNA上，从而抑制翻译过程
(3)属于　生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化
解析　在转录和翻译过程中可发生碱基互补配对，此外miRNA与mRNA结合过程中也发生碱基互补配对，所以图中发生碱基互补配对的过程有①②③。

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