高中生物一轮复习同步练习：中心法则及基因对性状的控制

中心法则及基因对性状的控制练习一、选择题1.如图是中心法则示意图,下列有关叙述正确的是 ()A.烟草花叶病毒的RNA进入烟草叶片后,通过④②过程产生新的病毒RNAB.HIV容易发生变异,原因是①过程容易发生基因突变C.真核细胞参与③过程的三种RNA都是通过②过程产生的D.基因突变后其编码的蛋白质不发生改变,只与②过程有关2.新型冠状病毒是+RNA病毒。图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。有关叙述正确的是 ()A.+RNA和-RNA携带的遗传信息相同B.-RNA能与核糖体结合完成翻译过程C.酶1、酶2和酶3都属于RNA聚合酶D.该病毒在细胞外可以完成RNA的复制3.聚合酶θ(DNA聚合酶—解旋酶融合蛋白)存在于癌细胞中,但人体正常细胞中几乎没有,该酶既能与RNA结合,也能与DNA结合,当其与RNA结合时,合成DNA的速度会更快。如图甲为中心法则示意图,图乙为聚合酶θ的合成示意图。有关分析不正确的是()甲A.癌细胞中聚合酶θ只在图甲中的①⑤过程发挥作用B.图乙中①表示指导聚合酶θ合成的mRNAC.若以聚合酶θ为某种抗癌药物的靶点,则这种抗癌药物的副作用较小D.癌细胞中聚合酶θ能够催化磷酸二酯键和氢键的合成4.20世纪60年代,科学家对“遗传信息如何从DNA传递到蛋白质”展开了研究。用噬菌体侵染细菌,在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶。培养一段时间后,裂解细菌、离心并分离出mRNA与核糖体,分离出的部分mRNA含有14C标记,而核糖体的rRNA上没有。把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交,发现其可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA杂交分子,但不能与细菌的DNA结合。下列分析错误的是 ()A.添加14C标记的尿嘧啶的目的是检测有无RNA的合成B.噬菌体侵染细菌之后,细菌没有组装形成新的核糖体C.新合成的mRNA是由细菌的遗传物质DNA转录而来D.遗传信息从DNA传递到蛋白质需要经过mRNA分子5.持家基因是所有细胞中均要稳定表达的一类基因。奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。基因的选择性表达与DNA的甲基化有关,甲基化能关闭某些基因的活性。下列叙述不正确的是 ()A.持家基因的表达产物可能是维持细胞基本生命活动必需的B.ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因都属于持家基因,几乎在所有细胞中持续表达C.有些奢侈基因的表达产物赋予各种类型细胞特异的形态结构D.DNA的甲基化过程改变了碱基种类与数量使细胞呈现多样性6.果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后的基因型为AA的长翅果蝇幼虫,放在35~37℃(正常培养温度为25℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现。下列说法不合理的是 ()A.残翅性状可能受基因型和环境条件的影响B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AAC.若后代均表现为残翅,则该果蝇的基因型为aaD.基因A、a一般存在于同源染色体的相同位置7.周期性共济失调症是一种基因突变导致的遗传病,该突变基因转录出的mRNA长度不变,但合成的肽链缩短,从而使细胞膜上钙离子通道蛋白结构异常。下列有关该病的叙述,正确的是 ()A.翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生了改变C.该病说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状D.该病可能是由于碱基对的替换而导致终止密码子提前出现8.PEP为油菜细胞中的一种中间代谢产物,在两对独立遗传的等位基因A/a、B/b的控制下,可转化为油脂或蛋白质。某科研组研究出产油率更高的油菜品种,基本原理如图所示。下列分析不正确的是 ()A.图中过程①③所需酶的种类不同B.基因B和物质C在物质组成上的差别是碱基种类不完全相同C.该过程中体现了基因可以通过控制酶的合成间接控制性状D.图中过程④是通过诱导b链的转录提高油菜出油率9.蜜蜂蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的。幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王,食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂。研究发现工蜂细胞中有近600个基因被甲基化了,而蜂王细胞中没有,下列有关叙述错误的是 ()A.甲基化的基因的碱基序列保持不变B.蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化的酶起作用C.DNA甲基化引起的表观遗传属于不可遗传的变异D.以上实例说明生物的性状也会受到环境影响10.在某种昆虫雄性个体的细胞中,MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化,使X染色体结构变得更加松散,同时促使RNA聚合酶“富集”,引起雄性个体X染色体上基因的表达水平提高。根据上述信息能得出的结论是 ()A.MSL复合蛋白促进了常染色体上基因的表达B.MSL复合蛋白降低了X染色体螺旋化的程度C.RNA聚合酶“富集”表现为多个RNA聚合酶与核糖体结合D.蛋白质乙酰化改变了基因的碱基序列11.在人类胚胎发育的不同时期,红细胞中的ε-珠蛋白基因(基因1)和γ-珠蛋白基因(基因2)的表达情况不同,具体如图所示。下列相关叙述不正确的是 ()A.两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达B.启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别C.a链为这两种珠蛋白基因转录的模板链D.甲基化修饰是一种表观遗传调控方式12.基因启动子内由碱基序列GGCGGG组成的GC框是一个转录调节区,GC框中的胞嘧啶易被甲基化而影响基因的表达。Tet3基因的表达产物Tet3蛋白具有解除DNA甲基化的功能。小鼠胚胎发育过程中各时期细胞DNA甲基化水平如图所示。下列说法不正确的是 ()A.GC框发生甲基化不影响DNA的复制B.第3次卵裂时Tet3基因表达能力显著增强C.双亲染色体DNA去甲基化不是同步进行的D.原肠胚DNA甲基化水平升高有利于细胞分化13.新型冠状病毒包膜表面的S-刺突糖蛋白被宿主细胞表面的受体识别,然后病毒包膜与宿主细胞膜融合,病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,完成感染过程。新型冠状病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,以+RNA为模板翻译出RNA复制酶,该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制,形成全长的-RNA和大小不等的-RNA,再以-RNA为模板合成大量的+RNA。(1)该病毒侵入宿主细胞后,最先进行(填“复制”“转录”或“翻译”)过程,-RNA通过(填“复制”“转录”或“翻译”)过程合成新病毒的遗传物质,只有(填“+RNA”或“-RNA”)才能作为该病毒翻译的模板链。(2)新型冠状病毒中含有的核苷酸有种,+RNA复制所需的原料是。写出新型冠状病毒增殖过程中遗传信息的传递途径(标明+RNARNA):、。

(3)能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法,分别用放射性同位素32P、35S标记的新型冠状病毒侵染人肺细胞来探究新型冠状病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质?(填“能”或“否”),其原因是 。

14.某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG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(如图甲所示),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。(1)由于图乙中过程①的方式是半保留复制,所以其产物都是(填“半”或“全”)甲基化的,因此过程②必须经过的催化才能使产物获得与亲代分子相同的甲基化状态。

(2)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制。

(3)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A基因及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为。F1雌雄个体间随机交配,则F2的表型及其比例应为=。

答案：1.C解析烟草花叶病毒不能逆转录,是通过⑤过程产生新的病毒RNA的,A错误;HIV容易发生变异,是因为HIV的遗传物质是单链RNA,容易发生突变,B错误;真核细胞参与③翻译过程的三种RNA都是通过②转录过程产生的,C正确;基因突变后其编码的蛋白质不发生改变,与②转录过程和③翻译过程有关,D错误。2.C解析图中显示了新型冠状病毒增殖过程,新型冠状病毒的遗传物质是+RNA,-RNA是+RNA在酶1的作用下形成的,两者携带的遗传信息不相同,A错误;新型冠状病毒的遗传物质是+RNA,-RNA是+RNA在酶1的作用下形成的,-RNA在酶2的作用下形成mRNA,mRNA再结合核糖体翻译形成多种蛋白质,B错误;酶1、酶2和酶3都属于RNA聚合酶,C正确;病毒营寄生生活,病毒的一切生命活动都要在宿主细胞内完成,因此该病毒不能在细胞外完成RNA的复制,D错误。3.D解析图甲中①是DNA复制,②是转录,③是翻译,④是RNA复制,⑤是逆转录,图乙中①是mRNA,②③④是肽链,⑤是核糖体。聚合酶θ既能与RNA结合,也能与DNA结合,当其与RNA结合时,合成DNA的速度更快,所以在图甲①和⑤过程中都能发挥作用,A正确;图乙是翻译过程,①表示指导聚合酶θ合成的mRNA,B正确;聚合酶θ存在于癌细胞中,但人体正常细胞中几乎没有,因此以聚合酶θ为抗癌药物的靶点,能够使抗癌药物特异性作用于癌细胞,从而减小药物副作用,C正确;该酶为DNA聚合酶—解旋酶融合蛋白,能够催化磷酸二酯键的合成和氢键的断裂,D错误。4.C解析尿嘧啶是RNA的特有碱基,添加14C标记的尿嘧啶的目的是检测有无RNA的合成,A正确;根据“分离出的部分mRNA含有14C标记,而核糖体的rRNA上没有”可知,噬菌体侵染细菌之后,细菌没有组装形成新的核糖体,B正确;把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交,发现其可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA杂交分子,但不能与细菌的DNA结合,说明噬菌体的基因转录形成了mRNA,C错误;DNA通过转录生成mRNA,mRNA再与核糖体结合翻译出蛋白质,故遗传信息从DNA传递到蛋白质需要经过mRNA分子,D正确。5.D解析持家基因是所有细胞中均要稳定表达的一类基因,因此持家基因的表达产物可能是维持细胞基本生命活动必需的,A正确;ATP合成酶和核糖体蛋白是所有的细胞都需要的蛋白质,因此ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因都属于持家基因,这些基因几乎在所有细胞中持续表达,B正确;奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因,有些奢侈基因的表达产物可赋予不同类型细胞特异的形态结构,C正确;DNA碱基的种类只有四种,分别是A、T、C、G,甲基化只是关闭某些基因的活性,不会改变碱基的种类与数量,D错误。6.B解析基因A控制果蝇的长翅性状,但将孵化后的基因型为AA的长翅果蝇幼虫放在35~37℃(正常培养温度为25℃)环境中处理一定时间后,却表现出残翅性状,这说明残翅性状可能受基因型和环境条件的影响,A正确;现有一只残翅雄果蝇(aa或A_),让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇(aa)交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA或Aa,若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa,B错误,C正确;基因A、a为一对等位基因,等位基因一般存在于同源染色体的相同位置,D正确。7.D解析突变基因转录出的mRNA长度不变,说明编码的基因发生了碱基对的替换,A错误;基因突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变,B错误;该病说明了基因能通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状,C错误;该病可能是由于碱基对的替换而导致终止密码子提前出现,D正确。8.B解析过程①为转录,需要RNA聚合酶,过程③为DNA复制,需要解旋酶和DNA聚合酶,A正确;基因B为双链DNA,物质C为双链RNA,二者在物质组成上的差别是五碳糖不同及碱基种类不完全相同,B错误;基因A控制酶a的合成,基因B控制酶b的合成,从而间接控制PEP的转化,这体现了基因可以通过控制酶的合成间接控制性状,C正确;过程④能形成与mRNA互补的单链RNA(转录),进一步形成物质C,从而抑制了其翻译形成酶b,最终使PEP更多地形成油脂,D正确。9.C解析甲基化的基因的碱基序列保持不变,只是基因的表达受到影响,A正确;幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王,食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂,研究发现工蜂细胞中有近600个基因被甲基化了,而蜂王细胞中没有,因此推测蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化的酶起作用,B正确;DNA甲基化的修饰可以通过减数分裂遗传给后代,使后代出现同样的表型,因此DNA甲基化引起的表观遗传属于可遗传的变异,C错误;幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王,食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂,说明生物的性状也会受到环境影响,D正确。10.B解析MSL复合蛋白可使X染色体结构变得更加松散,同时促使RNA聚合酶“富集”,引起雄性个体X染色体上基因的表达水平提高,因此MSL复合蛋白促进了X染色体上基因的表达,A错误;MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化,使X染色体结构变得更加松散,因此MSL复合蛋白降低了X染色体螺旋化的程度,B正确;RNA聚合酶催化转录过程,核糖体是翻译的场所,因此RNA聚合酶不与核糖体结合,而是与DNA结合,C错误;蛋白质乙酰化不会改变基因的碱基序列,D错误。11.C解析胚胎发育早期,ε-珠蛋白基因表达,γ-珠蛋白基因不表达,而胚胎发育中期,ε-珠蛋白基因不表达,γ-珠蛋白基因表达,说明两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达,A正确;启动子是RNA聚合酶识别和结合的序列,因此启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别,B正确;在转录过程中,RNA链的合成方向是从5'端向3'端,根据启动子的位置可推知转录的模板链是b链,C错误;甲基化修饰不影响基因的碱基序列,影响的是基因的转录,因此是一种表观遗传调控方式,D正确。12.B解析GC框与基因的表达有关,GC框发生甲基化不影响DNA的复制,A正确;第3次卵裂形成8细胞,由图可知,父源染色体和母源染色体在第3次卵裂时DNA甲基化水平均最低,而Tet3基因的表达产物Tet3蛋白具有解除DNA甲基化的功能,故第3次卵裂时Tet3基因表达能力最强,Tet3基因表达能力显著增强的时期应是母源染色体在受精卵至4细胞期间,父源染色体在受精到受精卵期间,B错误;由题图中曲线可知,受精卵中父源染色体DNA去甲基化与母源染色体DNA去甲基化不同步,父源染色体DNA甲基化水平曲线先下降,C正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,原肠胚DNA甲基化水平升高有利于细胞分化,D正确。13.(1)翻译复制+RNA(2)4核糖核苷酸+RNA→-RNA→+RNA+RNA→蛋白质(3)否因为新型冠状病毒侵染宿主细胞时,病毒核衣壳蛋白和核酸通过胞吞作用一起进入宿主细胞,无法确定放射性来源于蛋白质还是RNA解析(1)由图可知,该病毒侵入宿主细胞后,最先进行翻译过程形成RNA复制酶,-RNA通过复制过程合成新病毒的遗传物质,新型冠状病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,只有+RNA才能作为该病毒翻译的模板链。(2)新型冠状病毒的核酸只有RNA,因此新型冠状病毒中含有的核苷酸有4种,+RNA