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同步练习9　基因的表达
时间：60分钟　分值：100分
一、选择题(本题包括18小题，每小题2.5分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．下列关于细胞中RNA的叙述，错误的是
A．主要有tRNA、mRNA、rRNA等类型
B．单体都由磷酸、碱基和核糖组成
C．有些可参与催化生物化学反应过程
D．其所含嘌呤数一般都等于嘧啶数
2．tRNA具有转运氨基酸的功能。图中tRNA携带的氨基酸(选项括号中的内容为相应氨基酸的密码子)是
A．丙氨酸(5′－GCG－3′)
B．精氨酸(5′－CGC－3′)
C．甘氨酸(5′－GGC－3′)
D．脯氨酸(5′－CCG－3′)
3．密码子的简并对生物体生存发展的意义是
A．使少量的基因控制合成大量的蛋白质
B．以少量的mRNA分子为模板就可以合成大量的蛋白质
C．简并的密码子对应相同的反密码子
D．增强容错性，保证翻译速度
4．同工tRNA是指具有不同的反密码子，但可运载同一种氨基酸的tRNA。下列关于同工tRNA的叙述，错误的是
A．由DNA通过转录形成
B．可与相同的密码子互补配对
C．可能具有某种结构上的共同性
D．能与核糖体上特定的位点结合
5．(2025·龙岩高一期中)转录时，DNA的双链中作为模板的链叫作反义链，另一条叫作有义链，如图所示。下列叙述正确的是
A．起始密码子和终止密码子均位于有义链上
B．转录时，RNA聚合酶在反义链上的移动方向为3′→5′
C．图中基因A、B、C共同控制生物的某一性状
D．图中基因A与基因B在减数分裂Ⅰ后期分离
6．(2025·泉州高一期中)下列关于DNA复制和转录过程的叙述，正确的是
A．DNA复制时，子链的合成方向都是从3′端向5′端进行
B．转录过程需要解旋酶解开DNA的双螺旋
C．DNA转录合成的RNA链的延伸方向都是从5′端向3′端
D．DNA复制和转录过程中碱基互补配对的方式完全相同
7．核糖体上有3个供tRNA结合的位点，其中A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点，E位点是空载的tRNA释放位点，如图所示(图中1～3代表氨基酸的序号)。下列叙述正确的是
A．密码子AUG和UGG分别编码了氨基酸1和氨基酸3
B．反密码子与终止密码子的碱基互补配对使得肽链的延伸终止
C．翻译过程中，核糖体沿着mRNA的移动方向是b端→a端
D．图中P位点结合的tRNA上的反密码子是5′－GUC－3′
8．(2024·成都高一期中)在基因控制蛋白质合成的过程中，下列相关叙述正确的是
A．在转录过程中，可随机选取基因的一条链作模板
B．在动物细胞中，转录可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
C．mRNA上3个密码子决定一个氨基酸
D．mRNA的核苷酸序列发生改变，蛋白质的氨基酸序列可能不变
9．(2025·北京西城区高一期中)某生物基因表达过程如图所示，下列叙述错误的是
A．该过程可能发生在原核细胞中
B．RNA聚合酶催化DNA转录
C．DNA－RNA杂交区有A—U、C—G 2种配对方式
D．一个mRNA分子上可结合多个核糖体同时合成多条肽链
10．(2024·新余高一期中)中心法则概括了遗传信息传递的一般规律。下列叙述正确的是
A．DNA、RNA和蛋白质都是遗传信息的载体
B．图中c、e过程中碱基互补配对的方式完全相同
C．图中d、e过程可分别发生在HIV和烟草花叶病毒体内
D．图中a、d过程所需的原料不同，b、e过程所需的原料相同
11．(2024·新泰一中高一月考)现有某mRNA分子的一个片段，其逆转录产生的cDNA的碱基序列为5′－ACGCGTAAA－3′，部分密码子与氨基酸的对应关系如下。下列相关叙述正确的是
5′－ACG－3′(苏氨酸)　5′－CGU－3′(精氨酸)
5′－UGC－3′(半胱氨酸)　5′－GCA－3′(丙氨酸)
5′－AAA－3′(赖氨酸)　5′－UUU－3′(苯丙氨酸)
A．逆转录和DNA复制过程中碱基配对的方式相同
B．该mRNA片段产生cDNA的过程不需要解旋酶参与
C．翻译该mRNA片段时，运输丙氨酸的tRNA上的反密码子可能是5′－CGU－3′
D．该mRNA片段翻译产生的肽链氨基酸序列为半胱氨酸—丙氨酸—苯丙氨酸
12．(2024·南京高一期中)狂犬病是狂犬病毒所致的急性传染病，人兽共患，人多因被病兽咬伤而感染，死亡率极高。如图为狂犬病毒的增殖方式，下列叙述正确的是
A．狂犬病毒增殖的过程与劳氏肉瘤病毒(逆转录病毒)相同
B．①②③④过程的碱基互补配对方式不完全相同
C．＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与(－)RNA中的相等
D．狂犬病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则
13．据图分析，下列相关叙述正确的是
A．①过程实现了遗传信息的传递和表达
B．③过程只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP就能完成
C．人的囊性纤维化体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D．基因控制生物体的性状都是通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体性状的
14．(2024·九江高一期中)如图表示某核DNA片段中的胞嘧啶已被甲基化，下列叙述错误的是
A．胞嘧啶和甲基化的胞嘧啶在DNA分子中均可与鸟嘌呤配对
B．DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域
C．DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列未改变的变异
D．DNA甲基化更易暴露转录模板链的碱基序列使之被识别
15．(2024·淄博高一期中)操纵组是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子(启动基因转录)、结构基因(编码蛋白基因)、终止子(终止转录)等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关叙述错误的是
A．过程①中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
B．过程②中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码子，直至终止子结束
C．细胞中缺乏rRNA时，RP1与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始
D．该机制保证了rRNA与RP的数量平衡，同时也减少了物质与能量的浪费
16．(2024·宿迁高一期中)某些消化道肿瘤细胞中含有一些具有翻译功能的环状RNA(circRNA)，它们的核苷酸数目不是3的整倍数，也不含终止密码子，核糖体可在circRNA上“不中断”地进行循环翻译，需要时通过一定的机制及时终止。下列相关叙述错误的是
A．circRNA上的每个密码子都能结合相应的tRNA
B．circRNA中的每个碱基都参与构成密码子
C．同一circRNA可以翻译出多种蛋白质
D．circRNA可以作为某些肿瘤检测的标记物
17．(2025·济宁高一期中)胰岛素在人的胰岛B细胞中产生，胰岛素基因在转录过程中会先形成前体RNA(hnRNA)，hnRNA经过加工才能形成作为翻译模板的成熟RNA(mRNA)。如图甲、乙是人的胰岛素基因(图中的实线表示基因)分别与其hnRNA和mRNA杂交的结果示意图。下列叙述错误的是
A．人的胰岛素基因含有不编码蛋白质的碱基序列
B．hnRNA和mRNA也会形成杂交
C．图中杂交带的形成遵循碱基互补配对原则
D．在人的皮肤细胞中也能找到胰岛素基因
18．(2025·淮安高一期中)蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉、花蜜为食的幼虫则发育成工蜂，幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列叙述错误的是
A．蜂王和工蜂的性状差异与表观遗传有关
B．DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素
C．DNA甲基化减少可能是Dnmt3数量减少导致的
D．DNA甲基化使基因碱基序列改变而导致性状改变
二、非选择题(本题包括4小题，共55分。)
19．(14分)科学家在果蝇中发现了生物昼夜节律的分子机制。他们认为PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律。如图为PER蛋白的产生与调控过程(甲、乙代表生理过程，①②代表物质)。请据图回答下列问题：
(1)若PER基因的模板链序列为5′－GGACTGATT－3′，写出①对应的序列5′－______________－3′。除如图所示的场所外，在果蝇细胞的__________中也可发生过程甲。
(2)过程乙中核糖体移动的方向为______________(填“从左向右”或“从右向左”)，该过程还需要__________来转运氨基酸。
(3)与过程甲相比，过程乙中特有的碱基互补配对方式是__________。
(4)TIM蛋白由TIM基因控制合成，若阻止TIM基因表达，则果蝇______(填“能”或“不能”)产生正常的昼夜节律。
(5)PER基因的启动子中胞嘧啶被甲基化之后导致其无法顺利表达，从而影响昼夜节律的形成。研究发现子代果蝇有可能通过继承亲代果蝇的这种甲基化基因而同样不能产生昼夜节律，这种遗传现象被称为____________。
20．(15分)(2025·龙岩高一期中)空间转录组技术是一种能够同时在组织或细胞的空间位置上检测基因表达情况的高通量测序技术，该技术旨在对细胞的基因表达进行定量测量，同时提供细胞在组织空间的具体位置信息。运用该技术时，首先需要设计一种标签TIVA－tag(包括一段尿嘧啶序列和蛋白质)，该标签进入活细胞后能与mRNA的腺嘌呤序列尾(真核细胞中的mRNA均具有该序列尾)结合得到产物TIVA－tag－mRNA，回收并纯化该产物后，将mRNA洗脱下来用于转录组分析。细胞中基因的转录过程如图所示，回答下列问题：
(1)细胞中基因的转录是以______________为模板合成mRNA的过程，该过程中需要的酶有__________，原料是___________________________________________________________。
(2)人体不同组织细胞的相同DNA进行转录时启用的起始点不完全相同，其原因是_____________________________________________________________________________。
(3)(3分)TIVA－tag进入活细胞后能与mRNA的腺嘌呤序列尾结合得到产物TIVA－tag－mRNA，主要是利用了__________原则，该过程______(填“有”或“没有”)磷酸二酯键的生成。
(4)空间转录组技术可获得特定活细胞中全部编码蛋白质的基因表达信息，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
部分氨基酸的密码子如表所示。若某肽链对应的mRNA序列为5′－UACGAACAUUGG－3′，则该部分肽链的氨基酸序列是_______________________________________________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA、GAG
酪氨酸 UAC、UAU
组氨酸 CAU、CAC
21．(16分)(2025·榆林高一阶段检测)图甲表示遗传信息的传递规律，图乙表示图甲中过程③的示意图。请回答下列问题：
(1)(2分)图甲在遗传学上称为________法则。正常情况下，人体细胞中不会发生的过程有________(填序号)。
(2)图甲中的过程①所需的原料是________，成熟mRNA需要通过核孔运出细胞核。过程③表示________，该过程中一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体的意义是________________________________________________________________________。
(3)图乙②的方框内的碱基为________。在基因对性状的控制的两条途径中，豌豆的圆粒与皱粒属于________________________________________________________________________。
(4)图乙中，①的移动方向是____(填“→”或“←”)。若在AUG后插三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余的氨基酸序列没有变化。由此证明_______________________________________________________________________________。
22．(10分)(2024·枣庄高一期中)基因组印记是指由于亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，后代某基因是否表达取决于其遗传自哪一个亲本，这样的基因称为印记基因。小鼠常染色体上的等位基因A＋、A－的来源及表型如表所示，请回答下列问题：
项目 小鼠基因来源 小鼠表型
雌性小鼠甲 母源A＋ 父源A－ 与A＋基因纯合子表型相同
雄性小鼠乙 母源A－ 父源A＋ 与A－基因纯合子表型相同
(1)据表可知，小鼠A＋基因的遗传__________(填“符合”或“不符合”)基因组印记的特征，判断依据是_______________________________________________________________。
(2)研究发现，A＋基因的表达是由印记控制区碱基序列(ICR)甲基化决定的，ICR甲基化后不能与CTCF蛋白结合。此时，CTCF蛋白便与A＋基因的启动子结合，使基因发挥作用。
①印记控制区碱基序列(ICR)甲基化不改变A＋基因的碱基序列，但基因表达发生可遗传变化的现象叫作____________。
②父源A＋基因在小鼠子代体内不表达，推测原因是___________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③假设ICR的甲基化能稳定遗传，且A＋基因对A－基因为显性。若让小鼠甲、乙交配得到F1，则F1中表现为显性性状的小鼠占________。
同步练习9　基因的表达
时间：60分钟　分值：100分
一、选择题(本题包括18小题，每小题2.5分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．下列关于细胞中RNA的叙述，错误的是
A．主要有tRNA、mRNA、rRNA等类型
B．单体都由磷酸、碱基和核糖组成
C．有些可参与催化生物化学反应过程
D．其所含嘌呤数一般都等于嘧啶数
答案　D
解析　RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，由磷酸、碱基和核糖组成，B正确；少数酶的化学本质是RNA，可参与催化生物化学反应过程，C正确；RNA一般是单链，所含嘌呤数一般不等于嘧啶数，D错误。
2．tRNA具有转运氨基酸的功能。图中tRNA携带的氨基酸(选项括号中的内容为相应氨基酸的密码子)是
A．丙氨酸(5′－GCG－3′)
B．精氨酸(5′－CGC－3′)
C．甘氨酸(5′－GGC－3′)
D．脯氨酸(5′－CCG－3′)
答案　　A
解析　密码子是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。图中tRNA上的3个碱基是反密码子5′－CGC－3′，而翻译过程中mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，因此mRNA上的3个碱基是5′－GCG－3′，决定的是丙氨酸，A符合题意。
3．密码子的简并对生物体生存发展的意义是
A．使少量的基因控制合成大量的蛋白质
B．以少量的mRNA分子为模板就可以合成大量的蛋白质
C．简并的密码子对应相同的反密码子
D．增强容错性，保证翻译速度
答案　D
解析　密码子的简并对生物体生存发展的意义是增强容错性，即当转录形成的mRNA上某个密码子出现差错时，其对应的氨基酸可能不变；还可以保证翻译速度，D符合题意。
4．同工tRNA是指具有不同的反密码子，但可运载同一种氨基酸的tRNA。下列关于同工tRNA的叙述，错误的是
A．由DNA通过转录形成
B．可与相同的密码子互补配对
C．可能具有某种结构上的共同性
D．能与核糖体上特定的位点结合
答案　B
解析　由题意可知，同工tRNA具有不同的反密码子，根据碱基互补配对原则，故不可与相同的密码子互补配对，B错误。
5．(2025·龙岩高一期中)转录时，DNA的双链中作为模板的链叫作反义链，另一条叫作有义链，如图所示。下列叙述正确的是
A．起始密码子和终止密码子均位于有义链上
B．转录时，RNA聚合酶在反义链上的移动方向为3′→5′
C．图中基因A、B、C共同控制生物的某一性状
D．图中基因A与基因B在减数分裂Ⅰ后期分离
答案　B
解析　起始密码子和终止密码子均位于mRNA上，A错误；基因的转录是沿着模板的3′端到5′端进行的，故转录时，RNA聚合酶在反义链上的移动方向为3′→5′，B正确；基因A、B、C可能共同控制生物的某一性状，也可能控制生物体的多种性状，C错误；图中基因A和基因B是1个DNA分子上的两个基因，在减数分裂Ⅰ后期不分离，D错误。
6．(2025·泉州高一期中)下列关于DNA复制和转录过程的叙述，正确的是
A．DNA复制时，子链的合成方向都是从3′端向5′端进行
B．转录过程需要解旋酶解开DNA的双螺旋
C．DNA转录合成的RNA链的延伸方向都是从5′端向3′端
D．DNA复制和转录过程中碱基互补配对的方式完全相同
答案　C
解析　DNA复制时，子链的合成方向都是从5′端向3′端进行，A错误；转录过程中RNA聚合酶起到解旋的作用，B错误；DNA复制过程中碱基互补配对的方式是A—T，T—A，G—C，C—G，转录过程中碱基互补配对方式是A—U，T—A，G—C，C—G，D错误。
7．核糖体上有3个供tRNA结合的位点，其中A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点，E位点是空载的tRNA释放位点，如图所示(图中1～3代表氨基酸的序号)。下列叙述正确的是
A．密码子AUG和UGG分别编码了氨基酸1和氨基酸3
B．反密码子与终止密码子的碱基互补配对使得肽链的延伸终止
C．翻译过程中，核糖体沿着mRNA的移动方向是b端→a端
D．图中P位点结合的tRNA上的反密码子是5′－GUC－3′
答案　A
解析　据图可知，密码子AUG是E位点，编码的是第一个氨基酸，即氨基酸1，密码子UGG是A位点，编码的是第三个氨基酸，即氨基酸3，A正确；终止密码子通常不决定氨基酸，当核糖体遇到终止密码子时，翻译过程会终止，终止密码子没有对应的反密码子，B错误；根据题干信息可知，A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点，E位点是空载tRNA结合位点，则tRNA的移动顺序是A位点→P位点→E位点，即核糖体沿着mRNA的移动方向是a端→b端，C错误；P位点结合的tRNA上的反密码子与其密码子(5′－CAG－3′)反向平行互补配对，所以tRNA上的反密码子是5′－CUG－3′，D错误。
8．(2024·成都高一期中)在基因控制蛋白质合成的过程中，下列相关叙述正确的是
A．在转录过程中，可随机选取基因的一条链作模板
B．在动物细胞中，转录可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
C．mRNA上3个密码子决定一个氨基酸
D．mRNA的核苷酸序列发生改变，蛋白质的氨基酸序列可能不变
答案　D
解析　每个基因在进行转录时，只能以特定的一条链为模板，A错误；动物细胞中不含叶绿体，B错误；mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子，C错误；大部分氨基酸有多个密码子与之对应(密码子的简并)，mRNA的核苷酸序列发生改变，蛋白质的氨基酸序列可能不变，D正确。
9．(2025·北京西城区高一期中)某生物基因表达过程如图所示，下列叙述错误的是
A．该过程可能发生在原核细胞中
B．RNA聚合酶催化DNA转录
C．DNA－RNA杂交区有A—U、C—G 2种配对方式
D．一个mRNA分子上可结合多个核糖体同时合成多条肽链
答案　C
解析　DNA－RNA杂交区域中碱基互补配对方式有3种，即A—U、C—G、T—A，C错误。
10．(2024·新余高一期中)中心法则概括了遗传信息传递的一般规律。下列叙述正确的是
A．DNA、RNA和蛋白质都是遗传信息的载体
B．图中c、e过程中碱基互补配对的方式完全相同
C．图中d、e过程可分别发生在HIV和烟草花叶病毒体内
D．图中a、d过程所需的原料不同，b、e过程所需的原料相同
答案　B
解析　蛋白质是生命活动的主要承担者，DNA、RNA是遗传信息的载体，A错误。c表示翻译过程，e表示RNA分子的自我复制过程，c、e过程中碱基互补配对的方式完全相同，即A—U、C—G配对，B正确。d表示逆转录过程，e表示RNA分子的复制过程，均发生在宿主细胞体内，C错误。a表示DNA分子的自我复制，d表示逆转录过程，a、d过程所需的原料为脱氧核苷酸；b表示转录过程，e表示RNA分子的自我复制过程，b、e过程所需的原料为核糖核苷酸，D错误。
11．(2024·新泰一中高一月考)现有某mRNA分子的一个片段，其逆转录产生的cDNA的碱基序列为5′－ACGCGTAAA－3′，部分密码子与氨基酸的对应关系如下。下列相关叙述正确的是
5′－ACG－3′(苏氨酸)　5′－CGU－3′(精氨酸)
5′－UGC－3′(半胱氨酸)　5′－GCA－3′(丙氨酸)
5′－AAA－3′(赖氨酸)　5′－UUU－3′(苯丙氨酸)
A．逆转录和DNA复制过程中碱基配对的方式相同
B．该mRNA片段产生cDNA的过程不需要解旋酶参与
C．翻译该mRNA片段时，运输丙氨酸的tRNA上的反密码子可能是5′－CGU－3′
D．该mRNA片段翻译产生的肽链氨基酸序列为半胱氨酸—丙氨酸—苯丙氨酸
答案　B
解析　逆转录过程中碱基配对的方式是A—T、U—A、C—G，而DNA复制过程中碱基配对的方式是A—T、T—A、C—G，A错误；mRNA为单链结构，因此，由该mRNA片段产生cDNA的过程不需要解旋酶参与，B正确；丙氨酸的密码子是5′－GCA－3′，根据碱基互补配对原则可推测，翻译该mRNA片段时，运输丙氨酸的tRNA上的反密码子可能是5′－UGC－3′，C错误；该mRNA的碱基序列为5′－UUUACGCGU－3′，由该mRNA片段翻译产生的肽链氨基酸序列为苯丙氨酸—苏氨酸—精氨酸，D错误。
12．(2024·南京高一期中)狂犬病是狂犬病毒所致的急性传染病，人兽共患，人多因被病兽咬伤而感染，死亡率极高。如图为狂犬病毒的增殖方式，下列叙述正确的是
A．狂犬病毒增殖的过程与劳氏肉瘤病毒(逆转录病毒)相同
B．①②③④过程的碱基互补配对方式不完全相同
C．＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与(－)RNA中的相等
D．狂犬病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则
答案　D
解析　狂犬病毒增殖的过程中遗传物质RNA进行的是复制，而劳氏肉瘤病毒增殖的过程中遗传物质RNA进行的是逆转录，A错误；①②③④过程的碱基互补配对方式完全相同，都是A—U、C—G，B错误；根据碱基互补配对原则可知，＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与－RNA中的比值互为倒数，C错误；狂犬病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则，并且是中心法则的发展和补充，D正确。
13．据图分析，下列相关叙述正确的是
A．①过程实现了遗传信息的传递和表达
B．③过程只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP就能完成
C．人的囊性纤维化体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D．基因控制生物体的性状都是通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体性状的
答案　C
解析　①过程是DNA的复制，实现了遗传信息的传递，并没有进行遗传信息的表达，A错误。③过程是翻译，需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP以及tRNA才能完成，B错误。人的囊性纤维化是由转运氯离子的转运蛋白功能异常导致的，体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C正确。基因控制生物体的性状的途径有两条，一是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状；二是基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D错误。
14．(2024·九江高一期中)如图表示某核DNA片段中的胞嘧啶已被甲基化，下列叙述错误的是
A．胞嘧啶和甲基化的胞嘧啶在DNA分子中均可与鸟嘌呤配对
B．DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域
C．DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列未改变的变异
D．DNA甲基化更易暴露转录模板链的碱基序列使之被识别
答案　D
解析　甲基化不影响碱基互补配对，胞嘧啶和甲基化的胞嘧啶在DNA分子中均可与鸟嘌呤配对，A正确；DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域，抑制转录模板链的碱基序列的暴露和被识别，影响转录，进而抑制基因的表达，B正确，D错误；DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列未改变的变异，称为表观遗传，C正确。
15．(2024·淄博高一期中)操纵组是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子(启动基因转录)、结构基因(编码蛋白基因)、终止子(终止转录)等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关叙述错误的是
A．过程①中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
B．过程②中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码子，直至终止子结束
C．细胞中缺乏rRNA时，RP1与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始
D．该机制保证了rRNA与RP的数量平衡，同时也减少了物质与能量的浪费
答案　B
解析　过程②翻译中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码子，直至终止密码子结束，B错误；rRNA能与RP1、RP2和其他核糖体蛋白结合形成核糖体，mRNA上的RBS是核糖体结合位点，当细胞中缺乏rRNA时，RP1不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合，导致核糖体不能与mRNA结合，进而阻止翻译的起始，这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体蛋白在数量上保持平衡，又可以减少物质和能量的浪费，C、D正确。
16．(2024·宿迁高一期中)某些消化道肿瘤细胞中含有一些具有翻译功能的环状RNA(circRNA)，它们的核苷酸数目不是3的整倍数，也不含终止密码子，核糖体可在circRNA上“不中断”地进行循环翻译，需要时通过一定的机制及时终止。下列相关叙述错误的是
A．circRNA上的每个密码子都能结合相应的tRNA
B．circRNA中的每个碱基都参与构成密码子
C．同一circRNA可以翻译出多种蛋白质
D．circRNA可以作为某些肿瘤检测的标记物
答案　B
解析　circRNA不含终止密码子，所以每个密码子都能结合相应的tRNA，A正确；mRNA上每3个相邻的碱基构成一个密码子，circRNA的核苷酸数目不是3的整倍数，因此并非每个碱基都参与构成密码子，B错误；核糖体可在circRNA上“不中断”地进行循环翻译，需要时通过一定的机制及时终止，终止位置可以不同，所以同一circRNA可以翻译出多种蛋白质，C正确；某些消化道肿瘤细胞中含有一些具有翻译功能的环状RNA(circRNA)，因此可作为某些肿瘤检测的标记物，D正确。
17．(2025·济宁高一期中)胰岛素在人的胰岛B细胞中产生，胰岛素基因在转录过程中会先形成前体RNA(hnRNA)，hnRNA经过加工才能形成作为翻译模板的成熟RNA(mRNA)。如图甲、乙是人的胰岛素基因(图中的实线表示基因)分别与其hnRNA和mRNA杂交的结果示意图。下列叙述错误的是
A．人的胰岛素基因含有不编码蛋白质的碱基序列
B．hnRNA和mRNA也会形成杂交
C．图中杂交带的形成遵循碱基互补配对原则
D．在人的皮肤细胞中也能找到胰岛素基因
答案　B
解析　由图可知，hnRNA和mRNA都可以与模板链发生互补配对，故推测hnRNA和mRNA的碱基序列相似，故推测hnRNA和mRNA不能形成杂交带，B错误。
18．(2025·淮安高一期中)蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉、花蜜为食的幼虫则发育成工蜂，幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列叙述错误的是
A．蜂王和工蜂的性状差异与表观遗传有关
B．DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素
C．DNA甲基化减少可能是Dnmt3数量减少导致的
D．DNA甲基化使基因碱基序列改变而导致性状改变
答案　D
解析　蜂群中的蜂王与工蜂均由基因型相同的受精卵发育而来，之所以出现性状差异，是因为它们的DNA甲基化程度不同，这种现象属于表观遗传现象，A正确；由图可知，DNA甲基化减少，幼虫发育成蜂王，所以DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素，B正确；据图可推测蜂王浆中的物质会抑制Dnmt3(酶)的基因表达，使合成的Dnmt3数量减少从而导致DNA甲基化减少，C正确；表观遗传中的基因碱基序列未发生改变，D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共55分。)
19．(14分)科学家在果蝇中发现了生物昼夜节律的分子机制。他们认为PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律。如图为PER蛋白的产生与调控过程(甲、乙代表生理过程，①②代表物质)。请据图回答下列问题：
(1)若PER基因的模板链序列为5′－GGACTGATT－3′，写出①对应的序列5′－______________－3′。除如图所示的场所外，在果蝇细胞的__________中也可发生过程甲。
(2)过程乙中核糖体移动的方向为______________(填“从左向右”或“从右向左”)，该过程还需要__________来转运氨基酸。
(3)与过程甲相比，过程乙中特有的碱基互补配对方式是__________。
(4)TIM蛋白由TIM基因控制合成，若阻止TIM基因表达，则果蝇______(填“能”或“不能”)产生正常的昼夜节律。
(5)PER基因的启动子中胞嘧啶被甲基化之后导致其无法顺利表达，从而影响昼夜节律的形成。研究发现子代果蝇有可能通过继承亲代果蝇的这种甲基化基因而同样不能产生昼夜节律，这种遗传现象被称为____________。
答案　(1)AAUCAGUCC　线粒体　(2)从右向左　tRNA　(3)U—A　(4)不能　(5)表观遗传
解析　(1)物质①是mRNA，是以PER基因的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成的。若PER基因的模板链序列为5′－GGACTGATT－3′，则①对应的序列为5′－AAUCAGUCC－3′。图中的过程甲表示转录，发生在细胞核中。果蝇细胞中的DNA主要分布在细胞核内，少量分布在线粒体中，因此在果蝇细胞的线粒体中也可发生过程甲(转录)。(2)过程乙表示翻译，物质②是mRNA。根据肽链的长短可知，核糖体移动的方向为从右向左；该过程还需要tRNA(转运RNA)来转运氨基酸。(3)过程甲表示转录，发生的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G；过程乙表示翻译，发生的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G。因此，与过程甲相比，过程乙中特有的碱基互补配对方式是U—A。(4)由题意可知，PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律。TIM基因编码的TIM蛋白参与了这一抑制性反馈回路的构成，因此，若阻止TIM基因表达，则果蝇不能产生正常的昼夜节律。
20．(15分)(2025·龙岩高一期中)空间转录组技术是一种能够同时在组织或细胞的空间位置上检测基因表达情况的高通量测序技术，该技术旨在对细胞的基因表达进行定量测量，同时提供细胞在组织空间的具体位置信息。运用该技术时，首先需要设计一种标签TIVA－tag(包括一段尿嘧啶序列和蛋白质)，该标签进入活细胞后能与mRNA的腺嘌呤序列尾(真核细胞中的mRNA均具有该序列尾)结合得到产物TIVA－tag－mRNA，回收并纯化该产物后，将mRNA洗脱下来用于转录组分析。细胞中基因的转录过程如图所示，回答下列问题：
(1)细胞中基因的转录是以______________为模板合成mRNA的过程，该过程中需要的酶有__________，原料是___________________________________________________________。
(2)人体不同组织细胞的相同DNA进行转录时启用的起始点不完全相同，其原因是_____________________________________________________________________________。
(3)(3分)TIVA－tag进入活细胞后能与mRNA的腺嘌呤序列尾结合得到产物TIVA－tag－mRNA，主要是利用了__________原则，该过程______(填“有”或“没有”)磷酸二酯键的生成。
(4)空间转录组技术可获得特定活细胞中全部编码蛋白质的基因表达信息，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
部分氨基酸的密码子如表所示。若某肽链对应的mRNA序列为5′－UACGAACAUUGG－3′，则该部分肽链的氨基酸序列是_______________________________________________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA、GAG
酪氨酸 UAC、UAU
组氨酸 CAU、CAC
答案　(1)DNA的一条链　RNA聚合酶　4种核糖核苷酸　(2)不同组织细胞中基因进行选择性表达　(3)碱基互补配对　没有　(4)该技术可测定特定活细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA　酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸
解析　(2)人体不同组织细胞的相同DNA进行转录时启用的起始点不完全相同，其原因是不同组织细胞中基因进行选择性表达。(3)TIVA－tag进入活细胞后能与mRNA的腺嘌呤序列尾结合得到产物TIVA－tag－mRNA，主要是利用了碱基互补配对原则，该过程只形成了氢键，没有磷酸二酯键的生成。(4)空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA，即可获得特定活细胞中全部编码蛋白质的基因表达信息。若某肽链对应的mRNA序列为5′－UACGAACAUUGG－3′，则该部分肽链的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。
21．(16分)(2025·榆林高一阶段检测)图甲表示遗传信息的传递规律，图乙表示图甲中过程③的示意图。请回答下列问题：
(1)(2分)图甲在遗传学上称为________法则。正常情况下，人体细胞中不会发生的过程有________(填序号)。
(2)图甲中的过程①所需的原料是________，成熟mRNA需要通过核孔运出细胞核。过程③表示________，该过程中一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体的意义是________________________________________________________________________。
(3)图乙②的方框内的碱基为________。在基因对性状的控制的两条途径中，豌豆的圆粒与皱粒属于________________________________________________________________________。
(4)图乙中，①的移动方向是____(填“→”或“←”)。若在AUG后插三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余的氨基酸序列没有变化。由此证明_______________________________________________________________________________。
答案　(1)中心　④⑤　(2)(4种)脱氧核苷酸　翻译　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质，加快翻译的效率　 (3)UAC　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　(4)→　1个密码子由mRNA上3个相邻的碱基组成(或mRNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸)
解析　(1)图甲代表的是遗传信息的流向，在遗传学上称为中心法则，④(逆转录)、⑤(RNA复制)只能发生在RNA病毒侵染宿主细胞时，正常情况下，人体细胞中不会发生。(2)图甲中的过程①为DNA复制，所需的原料是4种游离的脱氧核苷酸。过程③表示翻译，翻译的模板是mRNA，该过程中一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，加快翻译的效率。(3)图乙②的方框内的碱基为tRNA的三个碱基，根据碱基互补配对原则可推测，与mRNA的密码子AUG配对，则图乙②方框内的碱基为UAC。在基因对性状的控制的两条途径中，豌豆的圆粒与皱粒与淀粉分支酶有关，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。(4)根据图乙中显示的tRNA的移动方向可知，①核糖体的移动方向是从左向右进行的，可用“→”表示。若在AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余的氨基酸序列没有变化。由此证明1个密码子由mRNA上3个相邻的碱基组成(或mRNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸)。
22．(10分)(2024·枣庄高一期中)基因组印记是指由于亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，后代某基因是否表达取决于其遗传自哪一个亲本，这样的基因称为印记基因。小鼠常染色体上的等位基因A＋、A－的来源及表型如表所示，请回答下列问题：
项目 小鼠基因来源 小鼠表型
雌性小鼠甲 母源A＋ 父源A－ 与A＋基因纯合子表型相同
雄性小鼠乙 母源A－ 父源A＋ 与A－基因纯合子表型相同
(1)据表可知，小鼠A＋基因的遗传__________(填“符合”或“不符合”)基因组印记的特征，判断依据是_______________________________________________________________。
(2)研究发现，A＋基因的表达是由印记控制区碱基序列(ICR)甲基化决定的，ICR甲基化后不能与CTCF蛋白结合。此时，CTCF蛋白便与A＋基因的启动子结合，使基因发挥作用。
①印记控制区碱基序列(ICR)甲基化不改变A＋基因的碱基序列，但基因表达发生可遗传变化的现象叫作____________。
②父源A＋基因在小鼠子代体内不表达，推测原因是___________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③假设ICR的甲基化能稳定遗传，且A＋基因对A－基因为显性。若让小鼠甲、乙交配得到F1，则F1中表现为显性性状的小鼠占________。
答案　(1)符合　母源A＋基因能表达，父源A＋基因不能表达　(2)①表观遗传　②父源A＋基因的ICR未甲基化，ICR与CTCF蛋白结合后导致CTCF蛋白不能与A＋基因的启动子结合，使该基因不能发挥作用　③1/2(50%)
解析　(2)②父源A＋基因在小鼠子代体内不表达，说明父源A＋基因的ICR未甲基化，因而能与CTCF蛋白结合，A＋基因无法表达。③若ICR的甲基化能稳定遗传，且A＋基因对A－基因为显性。若让小鼠甲、乙(均为A＋A－)交配得到F1，其中A＋基因来自母源的小鼠表现为显性性状，其余为隐性性状，可见，表现为显性性状的小鼠占1/2。

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