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2026人教版高中生物学必修2
第4章　基因的表达
全卷满分100分　考试用时75分钟
一、选择题(本题共16小题,共40分。其中1~12小题,每小题2分;13~16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题目要求。)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列叙述中,不属于RNA功能的是(　　)
A.细胞质中的遗传物质　　　　　　B.作为某些病毒的遗传物质
C.具有生物催化作用　　　　　　D.参与核糖体的组成
2.如图为细菌细胞内某基因表达的电子显微照片,箭头指向的是RNA聚合酶,a是DNA分子,b是与核糖体结合的RNA分子,下列相关叙述不正确的是(　　)
A.图中基因只有一条链作为转录的模板
B.该基因转录尚未结束,翻译已经开始
C.b结合的多个核糖体共同合成一条肽链
D.b结合的核糖体移动的方向是自下向上
3.表格中列举了3种常见的抗菌药物以及它们的抗菌机制;如图表示遗传信息传递的一般规律,其中序号表示某些生理过程。以下分析正确的是(　　)
抗菌药物 抗菌机制
环丙沙星 抑制细菌DNA的复制
红霉素 能与核糖体结合,抑制肽链的延伸
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性
A.环丙沙星可抑制细菌的④过程　　　　　　 B.红霉素抑制细菌的⑤过程
C.利福平抑制细菌的②和③过程　　　　　　 D.正常的人体细胞只能发生②⑤过程
4.甲型流感病毒是一种负链RNA(-RNA)病毒,其增殖过程如图所示。相关叙述错误的是(　　)
A.图中①②③④过程均遵循相同的碱基互补配对方式
B.②过程所需的嘧啶数与④过程所需的嘌呤数相等
C.-RNA可直接与宿主细胞的核糖体结合翻译子代病毒蛋白质
D.艾滋病病毒(HIV)和甲型流感病毒的遗传信息传递途径不相同
5.人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示,黑色素的缺乏会导致人患白化病,尿黑酸的积累会使人患尿黑酸症,苯丙酮酸过多会使人患苯丙酮尿症。下列分析正确的是(　　)
A.导致苯丙酮尿症的直接原因是患者体细胞中缺少酶⑥
B.由苯丙氨酸合成黑色素的过程可能需要多个基因控制
C.该图说明基因可通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
D.缺乏酶⑤会导致人患白化病,缺乏酶②会使人患尿黑酸症
6.选择性剪接是指一个基因的转录产物可通过不同的拼接方式形成不同的mRNA的过程。如图表示鼠的降钙素基因的表达过程。下列叙述错误的是(　　)
注:CGRP表示降钙素基因相关肽;外显子是真核生物基因编码区中编码蛋白质的序列。
A.过程①需要解旋酶断开氢键,RNA聚合酶沿着模板链3'→5'移动
B.成熟的mRNA比前体RNA相对分子质量低
C.过程①、选择性剪接、过程②均有水分子产生
D.过程②至少需要三种RNA
7.下表是三种基因及这些基因编码的蛋白质在三种不同细胞中的存在情况:
细胞种类 FSP-1 SOX-2 K12
基因 蛋白质 基因 蛋白质 基因 蛋白质
成纤维细胞 + + + - + -
iPS细胞 + - + + + -
角膜细胞 + - + - + +
注:“+”表示有,“-”表示无。
科研人员拟诱导成纤维细胞得到iPS细胞,再将iPS细胞诱导为角膜细胞。下列叙述错误的是(　　)
A.将成纤维细胞诱导为iPS细胞的过程中,需要抑制FSP-1基因的表达
B.让成纤维细胞中的SOX-2基因正常表达是其转变为iPS细胞的必要条件
C.欲将iPS细胞诱导为角膜细胞,需要关闭SOX-2基因或抑制其表达
D.抑制iPS细胞中与K12基因结合的RNA聚合酶的活性,可将iPS细胞诱导成角膜细胞
8.珠蛋白是血红蛋白的组成成分,研究人员进行了两组实验,实验甲:将来自非洲爪蟾红细胞的珠蛋白mRNA以及放射性标记的氨基酸注射到非洲爪蟾的卵细胞中;实验乙:将来自非洲爪蟾红细胞的珠蛋白mRNA的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸注射到非洲爪蟾的卵细胞中。检测到实验结果如图所示,下列分析不正确的是(　　)
A.注入珠蛋白mRNA后,卵细胞用于合成自身蛋白质的核糖体数量减少
B.注入卵细胞的多聚核糖体能保持活性,以珠蛋白mRNA为模板进行翻译
C.若未注入珠蛋白mRNA,卵细胞内的珠蛋白生成速率将略低于甲组和乙组
D.内质网和高尔基体中检测到放射性,并不能确定卵细胞是否合成珠蛋白
9.组蛋白H3是组成染色体的重要蛋白,其修饰方式不同可影响胚胎发育。我国科研人员进行体细胞核移植时,向重构胚细胞中注入去甲基化酶的mRNA,同时用酶抑制剂TSA处理,可改变组蛋白H3的修饰,“唤醒”相关基因的表达,成功培育出了第一批灵长类动物——食蟹猴,相关机理如图所示。下列分析正确的是(　　)
A.组蛋白H3甲基化可以“唤醒”相关基因的表达
B.组蛋白H3乙酰化引起的表型改变不属于表观遗传
C.去甲基化酶的mRNA进入重构胚细胞的细胞核起作用
D.酶抑制剂TSA的作用可能是抑制去乙酰化酶的活性
10.酵母丙氨酸转移核糖核酸(酵母tRNAAla)是从酵母中提取出来的运送丙氨酸的转运RNA。中国科学院利用化学和酶促相结合的方法,在世界上首次人工合成了整分子的酵母tRNAAla,人工合成酵母tRNAAla后,需对其部分进行折叠,以形成三叶草形tRNA分子,进而使其具有完整生物活性。下列相关叙述错误的是(　　)
A.酵母tRNAAla中存在反密码子,其一端接受丙氨酸
B.酵母tRNAAla是单链,因此其分子内部不存在碱基对
C.人工合成酵母tRNAAla时,需要用到的物质有核糖核苷酸、酶、ATP等
D.1个核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
11.miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与P基因的mRNA特异性结合并使其降解。circRNA是细胞内一种单链闭合环状RNA,可特异性局部结合miRNA使其难以与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。研究表明,P基因表达的蛋白质增多可促进细胞凋亡。下列有关叙述正确的是(　　)
A.P基因的任意一条单链均可作为mRNA的转录模板
B.circRNA含有游离的磷酸基团和游离的碱基
C.circRNA和mRNA通过与miRNA的竞争性结合调节P基因的表达
D.细胞内circRNA含量的减少或miRNA含量升高都能促进细胞凋亡
12.哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记,以标明该染色体源自父母中的哪一方。DNA甲基化是标记的主要方式,这些标记区域称为印记控制区。在Igf-2基因和H19基因之间有一印记控制区(ICR),ICR区域甲基化后不能结合增强子阻遏蛋白CTCF,进而影响基因的表达。该印记控制区对Igf-2基因和H19基因的控制如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.被甲基化的印记控制区ICR可以向后代遗传
B.父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序相同
C.图中相同的基因,来自父方或母方产生的遗传效应不同
D.Igf-2基因只能在雄性中表达,H19基因只能在雌性中表达
13.剂量补偿效应是指在XY型性别决定生物中,两性间X染色体数量不同,但基因表达水平基本相同的现象。导致该现象发生的机制主要有:①“2-1=1”模式,如猫胚胎发育时两条X染色体中的一条会随机固缩失活形成巴氏小体,其上的绝大部分基因被关闭;②“2÷2=1”模式,如含有2条X染色体的线虫,每条X染色体上的基因转录率减半。下列说法错误的是(　　)
A.剂量补偿效应并不是在所有物种中都能发生
B.剂量补偿效应与染色体上基因的表达水平有关
C.可通过观察巴氏小体的有无来区分猫的性别
D.雌性线虫X染色体的总转录水平低于雄性线虫
14.研究者诱导体外培养的骨髓间质干细胞向肝细胞分化,检测诱导培养过程中转录因子4基因(Oct4)和白蛋白基因(Alb)的表达水平,以及Oct4基因启动子甲基化(DNA在相关酶的作用下,将甲基转移到特定的碱基上)水平,结果如图1、2。下列相关叙述错误的是(　　)
　
A.骨髓间质干细胞在有丝分裂基础上分化成肝细胞
B.在分化形成肝细胞的过程中Alb基因表达量升高
C.Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关
D.结果表明Oct4基因表达产物可促进Alb基因的转录
15.AAA重复序列RNA(AAAAAAAAA……)和AAG重复序列RNA(AAGAAGAAG……)均可指导合成多聚赖氨酸。研究发现,三个相连的核糖核苷酸(三核苷酸)能够像mRNA一样,促使携带特定氨基酸的tRNA与核糖体结合。为探究赖氨酸的密码子,科研人员将不同的三核苷酸和携带赖氨酸的tRNA(赖氨酰-tRNA)与核糖体混合,检测结合赖氨酰-tRNA的核糖体数量,结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.AAG重复序列RNA可能会指导合成其他种类的特定氨基酸多聚体
B.①表示的三核苷酸为AGA或GAA,③表示的三核苷酸为AAA
C.AAA和AAG两种密码子均可编码赖氨酸,可保证翻译的速度并增强密码子容错性
D.与反密码子为3'-UUC-5'的tRNA相比,反密码子为3'-UUU-5'的tRNA与核糖体结合能力低
16.某真菌能通过图1途径合成色氨酸,而其突变菌株不能合成色氨酸导致繁殖受阻。将突变菌株trpX、trpY、trpZ(每一种突变菌株只有图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量真菌生长增殖,继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述错误的是(　　)
　　
A.图2所示的培养基在接种前含有少量色氨酸
B.色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外
C.trpY菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅰ区域的一端
D.trpX、trpY、trpZ三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
二、非选择题(本题共5小题,共60分。)
17.(12分)图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是　　　　　　　　。图乙中决定缬氨酸的密码子是　　　　。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链　　　　(填“相同”或“不相同”),原因是　　　　　　　　　　　　。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体干扰　　　　识别密码子,进而阻止基因表达的　　　　过程继续进行。
18.(10分)酿酒酵母的基因GAL1、GAL7、GAL10编码的三种酶为半乳糖转变为葡萄糖-1-磷酸的代谢途径中的关键酶,三种基因的表达受环境中半乳糖的调控。图1表示三种基因在染色体上的位置,箭头表示转录方向。图2表示半乳糖对三种基因表达的影响,GAL3p、GAL80p为该过程的调控蛋白。据图分析回答:
图2
(1)由图1可知,基因　　　　　　是以a链为模板链进行转录的。
(2)存在半乳糖的情况下,GAL3p与半乳糖、ATP结合,其　　　　　发生改变,在此状态下GAL3p可与　　　　　　结合,从而将其保留在细胞质中。在细胞核中,GAL4P蛋白的一个结合位点与UAS结合,另一个位点募集转录复合体,从而使GAL基因转录。
(3)科研人员发现了一种GAL80p缺失酿酒酵母突变体,推测该突变体上述三种基因表达的情况是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)野生型酿酒酵母可根据外界环境中是否存在半乳糖来调节基因表达情况,这种调节机制的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.(14分)在某种小鼠中,毛色的灰色为显性(E),白色为隐性(e)。如图两项交配中,亲代小鼠A、B、P、Q均为纯合子,子代小鼠在不同环境下成长,其毛色如图所示,请据图分析回答。
　　　　第一项交配:　　　　　　　　　　　第二项交配:
(1)小鼠C与小鼠D的表型不同,说明表型是　　　　共同作用的结果。
(2)现有一些基因型都相同的白色小鼠(雌雄均有),但不知是基因控制的,还是温度影响的结果。请设计实验确定它们的基因型,简要写出你的实验设计思路、可能出现的结果及相应的基因型。
A.设计思路:
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
②观察子代小鼠的毛色。
B.可能出现的结果及相应的基因型:
①若子代小鼠都是　　　　,则亲代白色小鼠的基因型为　　　　;
②若子代小鼠　　　　　,则亲代白色小鼠的基因型为EE;
③若子代小鼠　　　　　　　,则亲代白色小鼠的基因型为　　　　。
20.(14分)表观遗传是指DNA序列不改变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。启动子是DNA上位于基因上游的碱基序列,控制转录的开始。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CpG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5'-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。(说明:甲基为—CH3)
　
(1)由上述材料可知,DNA甲基化　　　(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是　　　　　　,所以其产物都是　　　(填“全”或“半”)甲基化的,因此过程②必须经过　　　　　的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)研究发现,启动子中“CpG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制　　　　　　。
(4)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在　　　过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CpG岛”中的　　　竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
21.(10分)在较高浓度的葡萄糖环境下,某些细菌通过SgrSRNA进行调控,能够减少摄入葡萄糖从而解除高浓度葡萄糖对细菌代谢和生长的抑制作用,如图。回答下列问题:
(1)图中②表示　　　　过程,最终形成不同蛋白质的根本原因是　　　　　　　　　　　。
(2)图中过程②需要tRNA的参与,从tRNA的结构角度分析,其作用是　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
(3)简述细菌通过SgrSRNA调控减少对葡萄糖摄入的机制:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两点即可)。
答案全解全析
1.A 2.C 3.B 4.C 5.B 6.A 7.D 8.C
9.D 10.B 11.C 12.D 13.D 14.D 15.D 16.C
1.A　具有细胞质的生物,都以DNA作为遗传物质,A符合题意;某些病毒如烟草花叶病毒,以RNA作为遗传物质,B不符合题意;酶是生物催化剂,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,C不符合题意;核糖体主要由蛋白质和rRNA组成,D不符合题意。
2.C　结合图示可知,该基因边转录边翻译,B正确;b结合的多个核糖体独立完成多条肽链的合成,C错误;翻译的起点在b的下端,b结合的核糖体移动的方向是自下向上,D正确。
3.B　图中①表示DNA复制;②表示转录;③表示逆转录,只能发生在被逆转录病毒侵染的宿主细胞中;④表示RNA复制,只能发生在被RNA自我复制型病毒侵染的宿主细胞中;⑤表示翻译。正常的人体细胞,如干细胞,能进行细胞分裂,能发生DNA复制,即①过程,D错误。
抗菌药物 抗菌机制 分析
环丙沙星 抑制细菌DNA的复制 环丙沙星抑制细菌的①过程,A错误
红霉素 能与核糖体结合,抑制肽链的延伸 核糖体参与翻译过程,故红霉素抑制细菌的⑤过程,B正确
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性 RNA聚合酶参与转录过程,故利福平抑制细菌的②过程,C错误
4.C　①为-RNA→mRNA,②④为RNA复制,③为翻译,①②③④过程碱基互补配对方式相同,均为A—U、U—A、G—C、C—G,A正确。②的产物为+RNA,④的产物为-RNA,+RNA与-RNA可互补配对,即形成+RNA(②过程)需要的嘧啶数=形成-RNA(④过程)需要的嘌呤数,B正确。由图可知,-RNA需要先经过①过程合成mRNA,才能与宿主细胞的核糖体结合翻译子代病毒蛋白质,C错误。艾滋病病毒属于逆转录病毒,有RNA→DNA的逆转录过程,与甲型流感病毒的遗传信息传递途径不同,D正确。
5.B　如果人体细胞中缺少酶①,致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸,只能转变为苯丙酮酸,苯丙酮酸积累,会患苯丙酮尿症,A错误。该图说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,C错误。酪氨酸在酶⑤的作用下转化为黑色素,缺乏酶⑤会导致人患白化病;尿黑酸在酶③的作用下转化为乙酰乙酸,缺乏酶③会导致人患尿黑酸症,D错误。
6.A　过程①是转录,转录时RNA聚合酶可以断开氢键,解螺旋,不需要解旋酶,RNA聚合酶沿着模板链3'→5'移动并合成前体RNA,A错误;图示前体RNA经过选择性剪接形成成熟mRNA,该过程中相对分子质量降低,B正确;①转录过程中核糖核苷酸脱水缩合产生水,选择性剪接过程中相邻外显子转录对应片段之间通过磷酸二酯键连接,形成磷酸二酯键产生水,②翻译过程中氨基酸脱水缩合产生水,C正确。
7.D　三种细胞都含有FSP-1、SOX-2、K12基因,但根据三种细胞中这三种基因编码的蛋白质的存在情况可知,这三种基因在三种细胞中表达情况不同:在成纤维细胞中表达FSP-1基因、未表达SOX-2和K12基因;在iPS细胞中表达SOX-2基因、未表达FSP-1和K12基因;在角膜细胞中表达K12基因、未表达FSP-1和SOX-2基因。要将成纤维细胞诱导为iPS细胞,需让SOX-2基因表达,同时需要关闭FSP-1基因或抑制其表达,A、B正确;要将iPS细胞诱导为角膜细胞,需让K12基因表达,同时需要关闭SOX-2基因或抑制其表达,C正确,D错误。
8.C　由图甲可知,注入珠蛋白mRNA后,卵细胞自身蛋白质合成量减少,推测其用于合成自身蛋白质的核糖体数量减少,A正确;由图乙可知,注入多聚核糖体后,珠蛋白合成量较多,说明注入卵细胞的多聚核糖体具有活性,以珠蛋白mRNA为模板进行翻译,B正确;珠蛋白是血红蛋白的组成成分,由于基因的选择性表达,卵细胞内不会合成珠蛋白,C错误;由于放射性氨基酸也可用于合成其他蛋白质,因此内质网和高尔基体中检测到放射性,并不能确定卵细胞是否合成珠蛋白,D正确。
9.D　由图可知,组蛋白H3甲基化会抑制相关基因的表达,A错误;组蛋白H3乙酰化引起的表型改变属于表观遗传,B错误;mRNA作为翻译的模板,在细胞质中起作用,C错误;由图可知,酶抑制剂TSA的作用可能是抑制去乙酰化酶的活性,“唤醒”相关基因的表达,D正确。
10.B　酵母tRNAAla是运送丙氨酸的转运RNA,一端接受丙氨酸,A正确;酵母tRNAAla为单链结构,经过折叠形成三叶草形,部分区域碱基配对,故存在碱基对,B错误;RNA是通过转录合成的,该过程需要酶、模板、原料(核糖核苷酸)和能量等,因此,人工合成酵母tRNAAla时,需要用到的物质有核糖核苷酸、酶、ATP等,C正确。
11.C　P基因中特定的一条链作为mRNA的转录模板,A错误;circRNA是一种环状RNA,分子中不含游离的磷酸基团,B错误;circRNA能与miRNA局部结合,mRNA也能与miRNA结合,可见circRNA和mRNA可通过与miRNA的竞争性结合调节P基因的表达,C正确;细胞内circRNA含量减少或miRNA含量升高,都会导致更多的miRNA与mRNA结合,使得P基因表达的蛋白质减少,从而抑制细胞凋亡,D错误。
12.D　甲基化修饰不改变ICR区域的碱基排列顺序,可以遗传给子代,A、B正确。相同的基因如Igf-2基因,来自父方的Igf-2基因能表达,来自母方的Igf-2基因不能表达,即来自父方或母方相同的基因产生的遗传效应不同,C正确。来源于雄性的Igf-2基因和来源于雌性的H19基因可以在子代中表达,而不是Igf-2基因只能在雄性中表达,H19基因只能在雌性中表达,D错误。
13.D　
题干信息 选项分析
剂量补偿效应发生在XY型性别决定生物中 ZW型等生物不存在该现象,A正确
剂量补偿效应发生的主要机制:①“2-1=1”模式,如猫胚胎发育时两条X染色体中的一条会随机固缩失活形成巴氏小体,其上的绝大部分基因被关闭;②“2÷2=1”模式,如含有2条X染色体的线虫,每条X染色体上的基因转录率减半 剂量补偿效应与染色体上基因的表达水平有关,B正确
雌猫有两条X染色体,其中一条可形成巴氏小体; 必备知识:雄猫只有一条X染色体,无巴氏小体 可通过观察巴氏小体的有无来区分猫的性别,C正确
剂量补偿效应是指在XY型性别决定生物中,两性间X染色体数量不同,但基因表达水平基本相同的现象 雌性线虫X染色体的总转录水平等于雄性线虫,D错误
14.D　细胞分裂是细胞分化的基础,因此骨髓间质干细胞向肝细胞分化的过程是在有丝分裂基础上进行的,A正确;由图1可知,在分化形成肝细胞的过程中Alb基因的表达量升高,Oct4基因的表达量逐渐下降,说明Oct4基因表达产物可抑制Alb基因的转录,B正确,D错误;由图2可知,在分化形成肝细胞的过程中Oct4基因启动子的甲基化水平逐渐升高,而其表达量逐渐下降,这说明Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关,C正确。
15.D　AAG重复序列RNA有三种可能的阅读方式:AAG、AGA、GAA,可能会指导合成其他种类的特定氨基酸多聚体,A正确。由图可知,③促使结合赖氨酰-tRNA的核糖体数量最多,说明③对应的三核苷酸是编码赖氨酸的最有效密码子,已知AAA重复序列RNA和AAG重复序列RNA均可指导合成多聚赖氨酸,所以③表示的三核苷酸为AAA;①促使结合赖氨酰-tRNA的核糖体数量较少,结合选项A中AAG重复序列RNA的阅读方式,可知①表示的三核苷酸为AGA或GAA,B正确。AAA和AAG两种密码子均可编码赖氨酸,体现了密码子的简并性,其意义如下:一方面保证了翻译的速度(当某种氨基酸使用频率较高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度);另一方面增强了密码子容错性(当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸),C正确。反密码子为3'-UUC-5'的tRNA对应的密码子是AAG,反密码子为3'-UUU-5'的tRNA对应的密码子是AAA,由图可知,AAA促使结合赖氨酰-tRNA的核糖体数量多于AAG,则反密码子为3'-UUU-5'的tRNA与核糖体结合能力强于反密码子为3'-UUC-5'的tRNA,D错误。
16.C　由题干信息“培养短时间内三个区域均有少量真菌生长增殖”可知,培养基在接种前含有少量色氨酸,A正确。由题干信息“继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖”可知,突变菌株能将积累的中间产物分泌到细胞外,使其他突变体得以生存,B正确。假设①过程受阻的为真菌1(不分泌中间产物),②过程受阻的为真菌2(只分泌中间产物邻氨基苯甲酸),③过程受阻的为真菌3(分泌中间产物邻氨基苯甲酸、吲哚)。将这三种真菌按照题图方式接种培养:
由上述分析可知,trpX、trpY、trpZ三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻,trpY菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅲ区域的一端,C错误,D正确。
17.答案　(每空2分)(1)细胞核、线粒体(答出任意一项计1分,答出2项计2分)　GUC　(2)相同　翻译的模板链相同　(3)tRNA　翻译
解析　(1)决定氨基酸的密码子位于mRNA上,则图乙中决定缬氨酸的密码子为GUC。(3)题干信息:miRNA可组装进沉默复合体,识别特定mRNA,结合教材知识:mRNA是翻译的模板,tRNA识别mRNA上的密码子→miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程。
18.答案　(每空2分)(1)GAL7、GAL10(答不全不得分)　(2)空间结构(或结构)　GAL80p　(3)不管半乳糖是否存在,三种基因都能表达　(4)只有半乳糖存在时基因才会表达、合成相应的酶,减少物质和能量的浪费(合理即可)
解析　(1)转录方向与RNA聚合酶沿着DNA模板链移动的方向相同,RNA聚合酶沿着DNA模板链的3'端→5'端方向移动,结合图1的箭头方向可知,基因GAL7、GAL10是以a链为模板链进行转录的,GAL1是以b链为模板链进行转录的。(2)(4)由图2中A可知,存在半乳糖的情况下,GAL3p、半乳糖、GAL80p结合,将GAL80p保留在细胞质中;在细胞核中,GAL4P蛋白的一个结合位点与UAS结合,另一个位点募集转录复合体,从而使GAL基因转录。由图2中B可知,不存在半乳糖的情况下,GAL3p不能与GAL80p结合,GAL80p进入细胞核;在细胞核中,GAL4P蛋白的一个结合位点与UAS结合,另一个结合位点与GAL80p结合,GAL基因不发生转录。由此可知,野生型酿酒酵母可根据外界环境中是否存在半乳糖来调节基因表达情况,这种调节机制的意义是只有半乳糖存在时基因才会表达、合成相应的酶,减少物质和能量的浪费。(3)GAL80p在无半乳糖时会抑制GAL基因的表达,如果GAL80p缺失,会导致上述抑制作用失效,进而导致GAL1、GAL7、GAL10基因在无半乳糖条件下也会表达。
19.答案　(每空2分)(1)基因型和环境(答不全不得分)　(2)让这些白色小鼠相互交配,在-15 ℃的温度下培养(杂交方案计1分,环境条件计1分)　①白色　ee　②都是灰色　③既有灰色又有白色　Ee
解析　(1)A的基因型是EE,B的基因型为ee,C和D的基因型都是Ee,C、D所处的环境温度不同导致C和D表型不同,说明表型是基因型与环境共同作用的结果,且在-15 ℃的环境中表型正常表现,在30 ℃的环境中表型均为白色。(2)在-15 ℃的环境中小鼠毛色正常表现,可让这些基因都相同的白色小鼠相互交配,在-15 ℃的温度下培养,观察子代小鼠的毛色。亲代白色小鼠的基因型有3种可能:EE、Ee、ee,预期实验结果及结论:①若亲代白色小鼠的基因型为ee,则子代小鼠的基因型是ee,都是白色;②若亲代白色小鼠的基因型为EE,则子代小鼠的基因型是EE,都是灰色;③若亲代白色小鼠的基因型为Ee,则子代小鼠的基因型是E_、ee,既有灰色又有白色。
20.答案　(每空2分)(1)不会　(2)半保留复制　半　维持甲基化酶　(3)基因的表达(或转录)　(4)DNA复制　胞嘧啶
解析　(2)图2中过程①的模板链都含有甲基(即全甲基化),而复制后子代DNA都只有一条链含有甲基(即半甲基化),说明进行过程①的方式是半保留复制。维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化,故过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录。研究发现,启动子中“CpG岛”的甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的结合,从而抑制基因的表达。(4)AZA可能的作用机制之一是:AZA在DNA复制过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度;胞嘧啶发生甲基化后转变成5'-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对,由此推测AZA另一种可能的作用机制是:AZA与“CpG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
21.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)翻译　基因中碱基序列不同　(2)一端能够转运特定氨基酸,另一端能精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对　(3)一方面,SgrSRNA可促进葡萄糖载体蛋白G的mRNA的降解,导致葡萄糖载体蛋白G的合成减少,使葡萄糖的摄入减少;另一方面,SgrSRNA翻译产生的SgrS蛋白可与葡萄糖载体蛋白G结合,使其失去转运功能,使葡萄糖的摄入减少(4分)
解析　(1)图中②都合成了蛋白质,都表示翻译过程,最终形成不同蛋白质的根本原因是基因中碱基序列不同。(2)从tRNA的结构角度分析,tRNA在翻译过程中的作用是一端能够转运特定氨基酸,另一端能精确地与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。
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