综合测评（四）基因的表达（解析版）

学而优·教有方PAGEPAGE1综合测评综合测评建议用时：75分钟选择题（每道题只有一个符合题意的选项）1．下图是两种细胞中遗传信息的表达过程。据图（甲细胞为原核细胞）分析，下列叙述错误的是（

）A．两种表达过程均主要由线粒体提供能量B．甲、乙细胞中存在相同的碱基互补配对方式C．乙细胞中核糖体在mRNA上的移动方向是从左到右D．乙细胞中合成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质【答案】A【分析】1、原核细胞结构简单，有且仅有核糖体这一种细胞器。2、核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，是大分子物质进出细胞核的通道。3、一个mRNA分子相继结合多个核糖体，短时间内合成大量蛋白质，可提高翻译的效率。【详解】A、甲细胞为原核细胞，没有线粒体，A错误；B、碱基互补配对原则在生物界中普遍存在，B正确；C、乙细胞中左侧的核糖体合成的肽链更短，右侧的核糖体合成的肽链更长，所以核糖体移动的方向是从左到右，C正确；D、乙细胞中转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，参与翻译过程，D正确。故选A。2．如图为大肠杆菌细胞内某基因结构，已知该基因共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%，一条链已被15N标记。下列有关叙述中，正确的是A．该基因所在的全部DNA分子均具有遗传学效应B．若该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2100个C．若该基因在含15N的培养液中复制3次，则子代中含15N的DNA占100%D．由该基因转录出的mRNA中，A和U的总数占碱基总数的21%【答案】C【分析】1、DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内测；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。2、该基因共由1000个碱基对组成，根据碱基互补配对原则可知，A=T，G=C，其中A占20%，则T=20%，G=C=30%。【详解】A、基因是DNA分子中具有遗传效应的片段，DNA中有些片段不是基因，不具有遗传学效应，A错误；B、该基因共由1000个碱基对，即2000个碱基组成，根据碱基互补配对原则可知，A=T，G=C，其中A=T=20%，G=C=30%，则A=T=2000×20%=400个，G=C=2000×30%=600个，则该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸（23-1）×600=4200个，B错误；C、DNA具有半保留复制的特点，在含15N的培养液中复制3次，新合成的每一条脱氧核苷酸链都含有15N，C正确；D、该DNA分子一条链中A+T占20%，转录时A与U配对，T与A配对，所以转录出的mRNA中，A和U的总数占碱基总数的20%，D错误。3．下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是A．图中表示4条多肽链正在合成B．原核细胞基因表达的进程较慢C．转录结束后，翻译才开始D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链【答案】D【详解】A、每个核糖体都在合成一条多肽链，因此图中表示24条多肽链正在合成，A错误；B、原核生物边转录边翻译，故基因表达的进程较快，B错误；C、多个核糖体同时完成多条多肽链的合成，C错误；D、由图可知，一个基因在短时间内可表达出多条多肽链，D正确4．关于基因表达的过程，下列叙述正确的是A．一个含n个碱基的基因,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B．线粒体的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，但是两者催化的底物不同D．在细胞周期中,mRNA的种类不变，而蛋白质的种类和含量均不断发生变化【答案】C【分析】RNA聚合酶的结合位点是基因编码区上游的启动子．转录过程是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，不具遗传效应的DNA片段不不进行转录。【详解】A、一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数小于1/2个，A错误；B、转录过程是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程，B错误；C、DNA复制和转录均以DNA为模板，故DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，DNA聚合酶催化脱氧核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，但RNA聚合酶催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确；D、在细胞周期的不同时期基因选择性表达，因此mRNA的种类和含量均不断发生变化，D错误。故选C。5．根据下图表示过程判断，有关叙述不正确的是（

）A．图中过程需要模板、原料、酶和能量B．图中过程均遵循碱基互补配对原则C．②③过程可在原核细胞中同一区域同时发生D．⑤过程可在新型冠状病毒内发生【答案】D【分析】由图可知，①表示DNA的复制，②表示转录，③表示翻译，④表示逆转录，⑤表示RNA的复制，⑥表示翻译。【详解】A、图示过程表示遗传信息的流向，各个过程均需要模板、原料、酶和能量，A正确；B、图示过程中均以核酸作为模板，均会发生碱基的互补配对，B正确；C、原核生物无核膜，故②转录和③翻译可以在同一区域同时发生，C正确；D、⑤表示RNA的复制，不能发生新冠病毒内，但可以发生在被新冠病毒侵染的宿主细胞内，D错误。故选D。6．细胞内某些tRNA的反密码子上含有次黄嘌呤碱基(1)，碱基Ⅰ可与密码子碱丙氨酸基X(包括A、C和U)配对，如图所示，下列叙述错误的是（

）A．由图可知，编码丙氨酸的密码子是CGIB．mRNA中一般不存在氢键，但tRNA中可能有氢键C．密码子与反密码子的结合遵循碱基互补配对D．mRNA上的碱基改变可能不会改变其编码的氨基酸【答案】A【分析】mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的三个碱基称为密码子。反密码子：每个tRNA上三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，这样的三个碱基称为反密码子。【详解】A、密码子位于mRNA上，所以由图可知，编码丙氨酸的密码子是GCX（X包括A、C和U），A错误；B、mRNA中一般不存在氢键，但tRNA是由单链RNA经过折叠后形成三叶草的形状，在折叠区域可能存在碱基互补配对形成氢键，B正确；C、密码子与反密码子的结合遵循碱基互补配对原则，碱基之间通过氢键连接，C正确；D、由于密码子具有简并性，所以mRNA上的碱基改变可能不会改变其编码的氨基酸，D正确。故选A。7．下列有关科学实验或研究方法的叙述，错误的是（

）A．肺炎链球菌体外转化实验中，控制自变量运用了“加法原理”B．探究DNA复制方式过程中，运用了“假说—演绎法”和同位素标记法C．克里克以T4噬菌体为材料，证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸D．烟草花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质【答案】A【分析】追踪某种元素在生物体内的代谢过程，可以使用同位素标记法。孟德尔的豌豆杂交实验使用的是假说—演绎法，萨顿假说使用的是类比推理法。DNA双螺旋结构的模型建构属于物理模型。酵母菌的细胞呼吸方式有有氧呼吸和无氧呼吸，可以使用对比实验法。分离各种细胞器和获得纯净的细胞膜使用的是差速离心法。【详解】A、肺炎链球菌体外转化实验中，控制自变量运用了“减法原理”，A错误；B、探究DNA复制方式过程中，运用了“假说—演绎法”和15N同位素标记法，B正确；C、1961年克里克第一个用T4噬菌体实验证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸，C正确；D、烟草花叶病毒的感染和重建实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D正确。故选A。8．为破译遗传密码，早期的科学家采用蛋白质体外合成技术进行相关实验，即在试管中加入21种足够数量的氨基酸，再加入细胞提取液，以及人工合成的由重复的三核苷酸（AAGAAGAAGAAGA…）构成的mRNA序列，重复实验发现试管中可合成分别由单一赖氨酸、单一精氨酸、单一谷氨酸组成的三种类型肽链。下列叙述错误的是（

）A．加入的细胞提取液应去除DNA和mRNAB．加入人工合成的mRNA的作用是作为肽链合成的模板C．合成的肽链中都只有一种氨基酸，说明遗传密码的阅读是连续的D．合成肽链序列不同的原因可能是mRNA上一种密码可以决定不同的氨基酸【答案】D【分析】翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。【详解】A、该实验去除细胞提取液中的DNA和mRNA的目的是避免细胞中原有的DNA和mRNA对蛋白质合成造成干扰，同时细胞中的物质可为翻译过程提供能量(ATP)、酶、tRNA等，A正确；B、肽链合成的模板是mRNA，故加入人工合成的mRNA的作用是作为肽链合成的模板，B正确；C、重复实验发现，合成的肽链中都只有一种氨基酸，说明遗传密码的阅读是连续的，C正确D、合成的肽链序列可能不同，其原因是mRNA上翻译的起始部位不同，D错误。故选D。9．脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。如图为10～23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸（图中R所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中Y所示）之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是（

）A．脱氧核酶要与靶RNA依据碱基互补配对方式结合后才能对其切割B．脱氧核酶可能将一个靶RNA切割成长度不等的多个核糖核苷酸链C．脱氧核酶切割后的RNA可能要RNA酶进行重新连接D．可以用脱氧核酶治疗一些病毒或细菌感染引起的疾病【答案】C【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。【详解】A、脱氧核酶本质是DNA，由图可知，需要与靶RNA之间通过碱基配对，A正确；B、脱氧核酶作用是对靶RNA进行切割，只要有位点就能进行切割，B正确；C、RNA酶催化的是RNA水解的过程，不能连接切割后的RNA，C错误；D、具有该活性的脱氧核酶可能成为对抗病毒感染、肿瘤等疾病的新型基因治疗药物和基因功能研究、核酸突变分析等新型核酸工具酶，D正确。故选C。10．细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述错误的是（）A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，没有氢键的形成和断裂【答案】D【分析】1、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。2、分析图示：①表示转录过程，②表示翻译过程。【详解】A、基因表达包含转录和翻译过程，可以从转录和翻译水平上调控基因表达，从图中可以看出基因A的转录和翻译水平都高于基因B，A正确；B、真核生物核基因的转录发生在细胞核中，翻译发生在细胞质的核糖体中，B正确；C、RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，它们都是由DNA的一条链作为模板转录而来的，C正确；D、②为翻译过程，tRNA中的反密码子和mRNA上的密码子可以碱基配对，有氢键的形成，脱离后又有氢键的断裂，D错误。故选D。11．新冠病毒为单链RNA病毒，如图为新冠病毒进入宿主细胞后，合成子代病毒的示意图。下列据图判断错误的是（

）A．图中②代表RNA的复制，需要过程③合成的RNA复制酶B．图中体现了遗传信息的传递途径是RNA→RNA，RNA→蛋白质C．图中+RNA与-RNA的碱基序列是互补的关系D．RNA病毒遗传信息的传递途径均可以用此图表示【答案】D【分析】分析题图可知①②是RNA复制的过程；③④是翻译过程。【详解】A、分析题图可知，图中②代表RNA的复制，需要过程③合成的RNA复制酶，A正确；B、新冠病毒为单链RNA病毒，遗传物质为RNA，结合题图可知，图中体现了遗传信息的传递途径是RNA→RNA（复制），RNA→蛋白质（翻译），B正确；C、图中+RNA是以-RNA为模板复制合成的，故图中+RNA与—RNA的碱基序列是互补的关系，C正确；D、有些RNA病毒是逆转录病毒，不存在RNA的复制，故RNA病毒遗传信息的传递途径不一定都可以用此图表示，D错误。故选D。12．下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是（

）A．基因的甲基化可能影响生物体的相关性状B．生物体的基因与性状不是一一对应的关系C．基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状D．生物体的一切性状完全由基因控制，与环境因素无关【答案】D【分析】1、基因控制性状的途径有：①基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状；②基因可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。2、表观遗传是指基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型可发生可遗传的变化。3、生物体的性状不完全由基因决定，环境对性状也有着重要影响，如后天的营养和锻炼等对人的身高也有着重要影响。【详解】A、基因的甲基化可影响基因的表达，进而影响生物体的相关性状，A正确；B、在大多数情况下，基因与性状并不是简单的一一对应关系，一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状，B正确；C、基因控制性状的关系：一方面是通过控制酶的合成来控制生物体的性状；另一方面是通过蛋白质的合成来直接控制生物体的性状，C正确；D、生物体的性状除了受基因控制，还受环境条件影响，即表现型由基因型和环境共同决定，D错误。故选D。13．下图表示三种表观遗传途径，下列叙述正确的是（

）A．表观遗传属于不可遗传变异B．途径2、3不改变基因碱基序列，而途径1会导致基因碱基序列改变C．图中途径2通过RNA干扰使目的基因无法转录，从而影响生物性状D．在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因【答案】D【分析】1、表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。2、DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。3分析图形：途径1是转录启动区域DNA甲基化，干扰转录，导致基因无法转录；途径2是利用RNA干扰，使mRNA被切割成片段，干扰翻译，导致mRNA无法翻译；途径3是由于组蛋白的修饰，从而导致相关基因无法表达或表达被促进。【详解】A、表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化，属于可遗传变异，A错误；B、表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，图中的三条途径都是表观遗传，因此基因的碱基序列都不发生改变，B错误；C、途径2是利用RNA干扰，使mRNA被切割成片段，干扰翻译，导致mRNA无法翻译，C错误；D、神经细胞中呼吸酶的数量种类要多余肌蛋白，因此在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因，D正确。故选D。14．下列有关基因与性状的叙述中，正确的是（

）A．生物体中一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定B．血红蛋白基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白结构一定发生改变C．真核生物的性状从根本上来说决定于构成蛋白质的氨基酸的排列顺序D．生物的性状由基因决定，同时受环境影响，二者共同对生物的性状起作用【答案】D【分析】1、基因与性状之间并不都是简单的一一对应的关系。2、基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。3、表现型=基因型+外界环境。【详解】A、生物体中基因与性状之间并不都是简单的一一对应的关系，如一种基因可以控制多种性状，或一种性状可能由多个基因控制，A错误；B、密码子具有简并性，血红蛋白基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白结构不一定发生改变，B错误；C、真核生物的性状从根本上来说决定于基因中碱基的排列顺序，C错误；D、生物的性状由基因决定，同时受环境影响，二者共同对生物的性状起作用，D正确。故选D。15．格勒和施拉姆将烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质和RNA进行分离，然后分别感染烟草，其基本操作流程如图所示。下列说法错误的是（）A．TMV的RNA在复制时需要以核糖核苷酸为原料B．TMV的蛋白质合成在烟草细胞的核糖体中进行C．本实验的思路和格里菲思进行的肺炎链球菌转化实验的相同D．本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质【答案】C【分析】烟草花叶病毒主要由蛋白质外壳和RNA组成，为确定烟草花叶病毒的遗传物质，应先将病毒的蛋白质外壳与RNA分离，然后用白质外壳与RNA分别感染烟草；如果RNA能感染烟草，并使其患典型症状，蛋白质不能感染烟草，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。【详解】A、组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，所以TMV的RNA在复制时需要以核糖核苷酸为原料，A正确；B、TMV没有细胞结构，也没有各种细胞器，则利用宿主的核糖体合成TMV的蛋白质，B正确；C、本实验的思路和艾弗里进行的肺炎链球菌转化实验的相同，都是将病毒的蛋白质和DNA分离，观察他们的转化作用，C错误。D、将TMV的蛋白质和RNA分离分别感染正常的烟草，结果RNA将烟草感染，蛋白质没有将烟草感染，说明TMV的遗传物质是RNA，不是蛋白质，D正确。故选C。16．经过漫长的探索历程，人类对遗传物质有了更加深入的了解。下列有关叙述正确的是（

）A．艾弗里实验证明了有些病毒的基因在RNA分子上B．沃森和克里克研究证明了DNA半保留复制的过程C．DNA复制和转录都是沿着产物的5'→3'方向进行D．科学家研究发现所有密码子都与反密码子互补配对【答案】C【分析】格里菲思的结论是：已经加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质――“转化因子”。但格里菲思不知道这种转化因子是什么物质。之后美国科学家艾弗里和他的同事对这一问题进行了深入研究。他们认为要弄清楚转化因子，就要对S型细菌中的物质提取、分离和鉴定。他们从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将它们分别加入已培养了R型细菌的培养基中，发现只有加入S型细菌的DNA才具有转化的功能。【详解】A、艾弗里实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA，A错误；B、沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，B错误；C、DNA聚合酶和RNA聚合酶都只能与DNA的3'端结合，因此DNA复制和转录都是沿着产物的5'→3'方向进行，C正确；D、终止密码子没有与其配对的密码子，D错误。故选C。17．研究发现，新冠病毒是一种单链RNA病毒，其RNA可直接作为翻译的模板，这样的RNA称为正链RNA，即+RNA。下图表示新冠病毒在宿主细胞内的增殖过程，其中-RNA是以+RNA为模板合成的。下列推测合理的是（

）A．新冠病毒遗传物质中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数B．以+RNA为模板合成-RNA所需的酶是一种逆转录酶C．+RNA上可能具有多种密码子，-RNA上具有多种反密码子D．“+RNA→-RNA”和“-RNA→+RNA”的碱基配对方式相同【答案】D【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。【详解】A、新冠病毒遗传物质为单链RNA，嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数，A错误；B、以+RNA为模板合成-RNA，该过程不是逆转录过程，不需要需要逆转录酶的催化，B错误；C、新冠病毒增殖过程中产生的-RNA不具有转运氨基酸的功能，因此-RNA上不具有反密码子，C错误；D、“+RNA→-RNA”和“-RNA→+RNA”的碱基配对方式都是A-U、C-G，D正确。故选D。18．DNA甲基化修饰是在甲基转移酶（DMT）的催化作用下将甲基转移到正常碱基上的过程（如图所示），下列有关叙述错误的是（

）A．DNA甲基化不改变基因中碱基的排列顺序B．DNA的甲基化不能遗传给后代，属于表观遗传C．DNA的甲基化会抑制基因的表达，进而影响生物的表型D．在无DMT的条件下，甲基化的DNA可通过多次复制实现去甲基化【答案】B【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。【详解】A、DNA甲基化不改变基因中碱基的排列顺序，A正确；B、DNA的甲基化可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，属于表观遗传，B错误；C、DNA甲基化通过影响基因的转录，从而抑制基因的表达，进而影响生物的表型，C正确；D、在无DMT的条件下，随着DNA分子的多次半保留复制，含有甲基的DNA逐渐减少，从而实现去甲基化，D正确。故选B。19．研究人员发现，海龟体内的组蛋白H3甲基化会抑制雄性基因的表达。温度较高的环境中，钙离子能够大量流入性腺细胞中，促使信号转导和转录激活因子3（STAT3）发生磷酸化修饰，继而抑制一种赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性，该酶可特异性催化组蛋白H3的去甲基化。下列说法错误的是（

）A．该研究表明，环境温度较高最终会导致海龟雄性个体比例增加B．低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低C．高温条件下钙离子大量流入性腺细胞需要载体蛋白的帮助D．该过程说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状【答案】A【分析】温度高导致赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性降低，组蛋白H3不能去甲基化，抑制雄性基因的表达。【详解】A、环境温度较高促进了钙离子流入，促进了STAT3磷酸化，抑制了Kdm6B的活性，抑制了组蛋白H3的去甲基化，使得组蛋白H3甲基化程度高，进而抑制雄性基因表达，导致海龟雄性个体比例下降，A错误；B、温度高导致赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性降低，组蛋白H3不能去甲基化，故低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低，B正确；C、钙离子大量进入细胞可能是协助扩散，需要载体蛋白的帮助，C正确；D、该过程受温度影响，说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状，D正确。故选A。20．多细胞生物体生长发育，通过细胞中基因表达过程的复杂调控，实现细胞中基因在时间、空间上高度有序的选择性表达，进而形成生物体复杂的性状表现。蜂群受精卵发育幼虫取食蜂王浆最后发育成蜂王，这种幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。科学家发现蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，该蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）从而影响基因的表达。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是（

）A．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合D．被甲基化的DNA片段中碱基序列发生了改变，从而使生物的性状发生改变【答案】D【分析】蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，该蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，从而影响基因的表达。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果，推测DNA某些区域添加甲基基团后转录会被抑制。【详解】A、据图可知，胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；B、根据题意可知，蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，从而抑制DNA某些区域添加甲基基团，使该基因正常表达，则蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王，B正确；C、DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，使转录不能正常进行，C正确；D、被甲基化的DNA片段中碱基序列不变，但生物的性状发生改变，D错误。故选D。二、非选择题21．根据下图回答问题。(1)图一为细胞中合成蛋白质的示意图，该过程的模板是（填序号），核糖体的移动方向为（填“右→左”或“左→右”）；图一中②、③、④在图二C过程完成后形成的结构（填“相同”或“不相同”）。(2)图二表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①-⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。可能用到的密码子：AUG-甲硫氨酸、GCU-丙氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸、UCU-丝氨酸、UAC-酪氨酸。完成遗传信息表达的是（填字母）过程，a过程所需的酶有，b过程为，所需的酶有，c过程中能读取密码子的结构是（填序号），密码子位于（填序号）上，由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列是。【答案】(1)①右→左相同(2)b、c解旋酶和DNA聚合酶转录RNA聚合酶③②甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸【分析】1、分析图一：一条①mRNA与多个核糖体结合，其中②核糖体上的肽链最长，因此核糖体的移动方向为由右向左。2、图二表示某DNA片段遗传信息的传递过程，其中a为DNA的复制过程，b为转录，c为翻译的过程。其中①为DNA分子，②为mRNA，③为核糖体，④表示肽链，⑤为tRNA。【详解】（1）图一为细胞中合成蛋白质的翻译过程，该过程的模板是①mRNA；识图分析可知，图中②核糖体上的肽链最长，⑤核糖体上的肽链最短，因此核糖体的移动方向为右→左；合成图中②③④三条多肽链的模板mRNA是一样的，图二C过程为翻译过程，故最终结构是相同的。（2）图二中遗传信息表达包括转录和翻译过程，则完成遗传信息表达的是b转录和c翻译过程；图二中a过程表示DNA复制，所需的酶有解旋酶（催化DNA双链解开）和DNA聚合酶（催化单个的脱氧核苷酸连接到正在合成的子链上）；b为转录，需要RNA聚合酶的催化；c为翻译过程，翻译过程中③核糖体沿着mRNA移动，依次读取密码子，密码子位于②mRNA上；根据题意，由②mRNA上的密码子AUG-GCU-UCU-UUC指导合成的多肽链中的氨基酸序列甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸。22．下图是真核细胞中正在进行的两种生理过程，请结合图示信息，分析回答下列问题：（1）DNA分子复制的场所，除细胞核还有；从图中可看出DNA分子复制的特点有。（2）DNA分子的两条单链都可以作为转录的模板。对于一个特定的基因来说，两次转录时的模板是（填“固定不变”或“可以不同”）的。转录的产物是，请列举它与模板在化学组成上的一个显著区别:。（3）酶1、酶2只能各自催化甲、乙两种生理过程而不能替换，这是因为酶具有的特点。酶的这一特点与其结构直接相关，酶1、酶2结构上的区别是。酶的催化作用实质是。（4）基因控制生物性状的方式，一种是通过控制酶的合成来控制过程，进而控制生物体的性状；另一种是通过控制直接控制生物的性状。【答案】线粒体和叶绿体多起点、半保留、半不连续（答出两点即可）固定不变mRNAmRNA的五碳糖是核糖，而模板DNA单链的五碳糖是脱氧核糖（或mRNA的含氮碱基中有尿嘧啶，而模板DNA单链的含氮碱基中有胸腺嘧啶）专一性氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链的空间结构各不相同显著降低化学反应的活化能代谢蛋白质的结构【详解】试题分析：理清DNA分子的复制及遗传信息的转录过程、基因控制生物性状的途径、梳理酶的本质、特性及作用机理等相关知识，形成清晰的知识网络。在此基础上，依据题图中呈现的信息和题意，对相关问题进行分析解答。(1)DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中，因此DNA分子复制的场所，除细胞核还有线粒体和叶绿体。从图中可看出DNA分子复制有多起点、半保留、半不连续的特点。(2)DNA分子的两条单链都可以作为转录的模板。对于一个特定的基因来说，两次转录时的模板是固定不变的。mRNA是转录的产物。mRNA与DNA模板单链在化学组成上的一个显著区别是:mRNA的五碳糖是核糖，而模板DNA单链的五碳糖是脱氧核糖（或mRNA的含氮碱基中有尿嘧啶，而模板DNA单链的含氮碱基中有胸腺嘧啶）。(3)因为酶具有专一性的特点，所以酶1、酶2只能各自催化甲、乙两种生理过程而不能替换。酶1、酶2的化学本质均为蛋白质，因此二者在结构上的区别是：氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链的空间结构各不相同。酶的催化作用实质是显著降低化学反应的活化能。(4)基因控制生物性状的方式，一种是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；另一种是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。23．在遗传学上，把遗传信息的传递称为信息流，信息流方向可以用下图中的中心法则表示，图中的①、②、③、④表示信息流动的生理过程。据图回答相关问题。（1）能表示“基因对性状的控制”的信息流动过程为和。（填标号）（2）由DNA到mRNA的信息传递过程的主要场所是。（3）科学家泰明在研究劳氏肉瘤病毒（一种RNA病毒）时，发现信息流可以按③过程流动，完成该过程需要的酶是。（4）若一个具有遗传效应的DNA片段，其携带的遗传信息传递给mRNA，该mRNA含有1000个碱基，其中鸟嘌呤和胞嘧啶占全部碱基数的60%，则该遗传效应片段连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤个。（5）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mirRNA），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mirRNA抑制基因表达的分子机制可能是A．阻断rRNA装配成核糖体

B．妨碍DNA分子的解旋C．干扰tRNA识别密码子

D．影响DNA分子的转录【答案】②④细胞核逆转录酶1200C【分析】1、分析题图：图中①表示DNA的自我复制，②表示转录，③表示逆转录，④表示翻译。2、转录过程是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。在翻译过程中，tRNA与mRNA配对，将运载的氨基酸按一定的顺序缩合成多肽。【详解】（1）基因通过控制蛋白质的合成来控制性状，而基因控制蛋白质的合成包括②转录和④翻译两个过程。（2）由DNA到mRNA的信息传递过程为转录过程，其发生的主要场所是细胞核。（3）③为逆转录过程，完成该过程需要逆转录酶。（4）若一个具有遗传效应的DNA片段，其携带的遗传信息传递给mRNA，该mRNA含有1000个碱基，其中鸟嘌呤和胞嘧啶占全部碱基数的60%，则该遗传效应片段中鸟嘌呤和胞嘧啶也占60%，即C+G=2000×60%=1200个，则C=G=600个，A=T=400个。根据DNA半保留复制特点，该DNA片段连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤数目为（22-1）×400=1200个。（5）A、根据题意分析已知，mirRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链的，与rRNA装配成核糖体无关，A错误；B、根据题意分析已知，mirRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，并没有与双链DNA分子互补，所以不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误；C、根据题意分析已知，mirRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，也就无法与tRNA配对了，C正确；D、根据题意分析，mirRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，只是阻止了mRNA发挥作用，并不能影响DNA分子的转录，D错误。故选C。24．心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA经过加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR﹣223（链状），HRCR（环状）。结合下图回答问题：（1）启动过程①时，酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是，该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序（相同，不同）。（2）当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ACR的mRNA特定序列通过原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是。（3）HRCR可以吸附miR﹣223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，特异性。（4）根据所学的知识及题中信息，判断下列关于RNA功能的说法，正确的是（填写字母序号）。a.有的RNA可作为遗传物质

b.有的RNA是构成某些细胞器的成分

c.有的RNA具有催化功能

d.有的RNA可调控基因表达

e.有的RNA可运输氨基酸

f.有的RNA可作为翻译的直接模板

（5）科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是。【答案】RNA聚合核糖体相同碱基互补配对模板A-U弱abcdefHRCR与miR﹣223碱基互补配对，清除miR﹣223，使ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡【分析】图中①过程为转录，②过程为翻译，其中mRNA和miR﹣223形成杂交分子1，HRCR和miR﹣223形成杂交分子2。【详解】（1）①为转录，该过程中需要RNA聚合酶识别并与基因上的启动子结合。过程②为翻译，该过程的场所是核糖体，由于T1、T2、T3是由同一个mRNA为指导合成的多肽链，故该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同。（2）当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ACR的mRNA特定序列通过碱基互补配对原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少模板而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。因为基因是具有遗传效应的DNA片段，图中的杂交分子1是单链RNA之间的碱基互补配对的结构，故与基因ARC相比，核酸杂交分子