- 遗传与进化
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关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
一个DNA分子上有多个基因,当RNA聚合酶结合到某个基因的启动子后该基因就开始转录,而且非编码区不转录,只有编码区才可能转录mRNA,故mRNA的碱基数远少于n/2个,A项错误。转录时以DNA的一条链为模板合成mRNA,B项错误。DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上,C项错误。细胞周期中,分裂间期中的G1、G2期完成不同蛋白质的合成,即基因选择性转录出不同mRNA,间期中的S期DNA复制时及分裂期染色体高度螺旋化时,RNA含量均下降,D项正确。
知识点
3.下图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向,有关说法正确的是( )
正确答案
解析
图示①②③分别表示复制、转录、翻译过程,线粒体和叶绿体中有DNA和核糖体,所以能完成这三个过程,A正确;由密码子的简并性可知,某种氨基酸可由一到多个密码子决定,B错误;③表示翻译,根据图中多肽链的长度可知,在遗传信息传递过程中,翻译的方向从a→b,C错误;由图可知,一条mRNA可相继与多个核糖体结合,加快了翻译的速度,但是应该多肽链只能由一个核糖体完成,D错误。
考查方向
考查中心法则相关知识。
解题思路
转录是在以DNA分子一条链为模板合成RNA过程,翻译是在核糖体上以信使RNA为模板,以转运RNA为工具合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质过程,密码子存在简并性,一种密码子决定一种特定的氨基酸,一种氨基酸可以有一种或几种密码子,一条mRNA上可以连接多个核糖体,合成多条相同的多肽链,从而提高 翻译效率。
易错点
注意并不是一种氨基酸只对应一种密码子或tRNA,但一种密码子或tRNA只能对应一种特定的氨基酸。
教师点评
掌握中心法则过程及密码子的简并性是解题关键,难度适中。
知识点
黄曲霉毒素B1 (AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起瘤变。某些微生物能表达AFB1解毒酶,将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性。
( 1 ) AFB1属于 类致癌因子。
( 2 ) AFB1能结合在DNA 的G 上,使该位点受损伤变为G ' ,在DNA复制中,G '会与A配对。现有受损伤部位的序列为,经两次复制后,该序列突变为 。
( 3 )下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图
据图回答问题:
① 在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株,经测定,甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶:乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶,过程l 应选择 菌液的细胞提取总RNA ,理由是
② 过程Ⅱ中,根据图示,可以看出与引物结合的模版是
③ 检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用 方法。
( 4 )选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料,探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果间下表:
据表回答问题:
① 本实验的两个自变量,分别为 。
② 本实验中,反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是 。
③ 经测定,某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ,则每千克饲料应添加 克AFB1解毒酶,解毒效果最好,同时节的了成本。
(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是:从提高每的活性出发,设计语气的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的 。
正确答案
(1)化学
( 2 )
(3)①甲 因为甲菌液细胞含解毒酶,意味着完成了基因的表达,所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
② cDNA. ③ 抗原-抗体杂交
(4)① AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
② B组 ③ 5
(5)脱氧核苷酸序列。
解析
黄曲霉毒素B1 (AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起瘤变。某些微生物能表达AFB1解毒酶,将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性。
( 1 ) 黄曲霉毒素B1(AFB1)是化学物质,AFB1属于化学类致癌因子。
( 2 ) AFB1能结合在DNA 的G 上,使该位点受损伤变为G ' ,在DNA复制中,G '会与A配对。现有受损伤部位的序列为,经两次复制后,该序列突变为
(3)① 在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株,经测定,甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶:乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶,过程l 应选择甲菌液的细胞提取总RNA ,理由是因为甲菌液细胞含解毒酶,意味着完成了基因的表达,所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
② 过程Ⅱ中,根据图示,可以看出与引物结合的模版是cDNA.
③ 检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用抗原-抗体杂交方法。
(4)① 本实验的两个自变量,分别为AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
② 本实验中,反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是B组。
③ 经测定,某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ,则每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶,解毒效果最好,同时节的了成本。
(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是:从提高每的活性出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列。
知识点
根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是
正确答案
解析
略
知识点
下列有关造血干细胞中物质运输的途径,可能存在的是
正确答案
解析
本题主要考查各种有机化合物在细胞内合成有运输的过程。A项吸收葡萄糖通过细胞膜计入细胞质基质,被分解成【H】和丙酮酸,然后丙酮酸进入线粒体继续被分解成二氧化碳和水。B项膜蛋白与分泌蛋白一样,都是在粗面型内质网上的核糖体合成后进入内质网,然后经过高尔基体的加工和分装,通过具膜小泡运输到细胞表面。C项在细胞核内经过转录形成的mRNA,通过核孔出来与核糖体结合,准备开始翻译。D项DNA聚合酶是由于游离核糖体合成后,到细胞质基质经核孔进入细胞核。
知识点
研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图),下列相关叙述错误的是( )
正确答案
解析
HIV的衣壳内有RNA逆转录酶,侵染时,病毒将RNA和 RNA逆转录酶一起注入宿主细胞,B项错误。HIV的RNA侵染成功后经过逆转录形成DNA并整合到宿主细胞染色体DNA上,再转录为mRNA从而翻译为蛋白质,故A项和C项正确。用药物特异性抑制逆转录酶活性,可抑制HIV的增殖从而治疗艾滋病,D项正确。
知识点
在一个典型的基因内部,转录起始位点(TSS)、转录终止位点(TTS)、起始密码子编码序列(ATG)、终止密码子编码序列(TGA)的排列顺序是
正确答案
解析
本题考查基因结构。
转录的起始位点和终止位点均属于调控序列,分别是位于编码区上游和下游,起始密码子和终止密码子分别位于编码区的最前端和最末端,故B正确。
知识点
同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的( )
正确答案
解析
本题以细胞的成分为切入点,综合考查蛋白质的组成、结构、转录、翻译等过程,但比较基础,考生容易得分。在两种蛋白质合成过程中,tRNA种类、核糖体成分、同一密码子所决定的氨基酸均相同。
知识点
分别用β—珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片断为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总DNA分子进行分子杂交,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是()
正确答案
解析
细胞的分化是基因选择性表达的结果。由表格可知,成红细胞表达β—珠蛋白基因,输卵管细胞表达卵清蛋白基因,成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞都表达丙酮酸激酶基因。输卵管细胞中含有全套的基因,只是选择性表达某些基因,如表达卵清蛋白基因,不表达β—珠蛋白基因。B错误。答案选B。
知识点
某病毒的基因组为双链DNA,其一条链上的局部序列为ACGCAT,以该链的互补链为模板转录出相应的mRNA,后者又在宿主细胞中逆转录成单链DNA(称为cDNA)。由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链上,相应的局部序列应为
正确答案
解析
本题考查基因表达。
依题可知,该链的互补链转录出的mRNA的序列为ACGCAU,以此mRNA逆转录形成的cDNA为TGCTA,再由此cDNA为模板合成的DNA单链为ACGCAT,故A正确。
知识点
铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白
一端结合,沿
移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题:
(1)图中甘氨酸的密码子是 ,铁蛋白基因中决定 的模板链碱基序列为 。
(2)浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ,从而抑制了翻译的起始;
浓度高时,铁调节蛋白由于结合
而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白
能够翻译。这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响,又可以减少 。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成,指导其合成的的碱基数远大于3n,主要原因是 。
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由 。
正确答案
(1)GGU, -----GGUGACUGG------ ---CCACTGACC---
(2)核糖体上的mRNA上的结合于移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的序列
(4)C—A
解析
本题考察了遗传信息的传递过程及同学们的识图能力以及从新情景中获取信息分析问题、解决问题的能力,
(1)根据携带甘氨酸的tRNA的反密码子CCA可以判断甘氨酸的密码子为GGU,甘一色---天对应的密码子为------GGUGACUGG-------判断模板链碱基序列为------CCACTGACC------
(2)当Fe3+浓度较低时,铁调节蛋白与铁应答原件结合,使蛋白质的翻译缺少起始代码,从而阻止核糖体在mRNA上移动,遏制铁蛋白的合成,由于Fe3+具有很强的氧化性,因此这种机制技能减少其毒性,又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细胞内物质和能源的消耗。
(3)mRNA并不是所有序列都参与蛋白质的翻译,有一部分是不具有遗传效应的。
(4)色氨酸密码子为UUG,对应模式链碱基序列为ACC,当第二个碱基C-A时,此序列对应的密码子变为UUG,恰为亮氨酸密码子。
知识点
拟南芥是遗传学研究的模式植物,其突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT),某突变体的种皮为黄色(tt),下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。
(1)与拟南芥t基因的mRNA相比,若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA,其末端序列成为“—AGCGCGACCAGACUCUAA”,则Tn比t多编码________个氨基酸(起始密码子位置相同,UGA、UAA为终止密码子)。
(2)图中①应为__________________。若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则原因是________________。若③的种皮颜色为________,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。
(3)假设该油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因,则③中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为________;同时,③的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性,且与种皮性状独立遗传),用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交,其后代中所占比例最小的个体表现型为___________;取③的茎尖培养成16棵植株,其性状通常________(填“不变”或“改变”)。
(4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥________(填“是”或“不是”)同一个物种。
正确答案
(1)2
(2)重组质粒(重组DNA分子) 重组质粒未导入 深褐色
(3)TnTntt 黄色正常、黄色卷曲 不变
(4)是
解析
本题主要考查基因工程、基因的表达、遗传规律等知识,意在考查考生的综合运用能力和获取信息的能力。mRNA中UGA为终止密码子,不决定氨基酸,在变为AGA后可以决定氨基酸,其后还有两个密码子,CUC决定一个氨基酸,UAA为终止密码子,因此,在Tn基因转录形成的mRNA中,UGA变为AGA后可以多编码2个氨基酸。①为目的基因与质粒连接形成的重组质粒;若农杆菌不能在含抗生素Kan的培养基上生长,说明重组质粒未导入农杆菌;基因控制生物的性状,若不同基因控制的性状相同,则说明它们的功能相同。突变的拟南芥的基因型为tt,油菜的Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因后,拟南芥的两条染色体上有一条含有t基因,另一条含有Tn基因,减数分裂联会时,染色体已经复制,故此时的基因型为TnTntt;种皮深褐色、叶片正常的双杂合拟南芥基因型为TtAa,它与③(Tntaa)杂交,由于Tn与T基因功能相同,故它们产生的后代中表现型为黄色正常、黄色卷曲的个体所占比例最少,均占1/8;取③的茎尖通过组织培养形成新个体的生殖方式为无性生殖,因此性状保持不变。
知识点
关于转录和翻译的叙述,错误的是
正确答案
解析
翻译时,应该是核糖体沿mRNA移动,而不是mRNA在核糖体上移动。
知识点
真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA(简称miR),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是
正确答案
解析
本题考查核酸、基因表达。
根据题意,miR可与基因转录形成的mRNA互补,从而阻止mRNA上的密码子与转运RNA上的反密码子结合,从而影响基因的表达,故C正确。
知识点
下列物质合成时,需要模板的是
正确答案
解析
合成时需要模板的物质主要是DNA、RNA和蛋白质,因此本题实质是考查常见物质的化学类别。磷脂、性激素均属于脂质,而神经递质常见的有乙酰胆碱等小分子有机物质,它们均不属于蛋白质或核酸,因此合成时不需要模板;而B项中的DNA合成需要模板,绝大多数酶的本质为蛋白质,极少数酶的化学本质为RNA,因此,酶的合成也需模板。
知识点
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