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第四章基因的表达1.如下图表示某生物细胞中基因表达的过程,下列有关叙述错误的是()A.图中Ⅰ为转录过程,Ⅱ为翻译过程,在细菌细胞中可进行图示过程B.转录只是转录一部分DNA,所需的RNA聚合酶也有解旋的功能C.Ⅰ、Ⅱ过程都有水的形成,但形成的化学键不同D.细胞分化导致基因的选择性表达【答案】D【解析】图示转录和翻译过程在同一时间和空间进行,发生在原核生物细胞中,因此在细菌细胞中可进行图示过程,A正确;一个DNA分子中有很多个基因,转录时只转录DNA中的一段(某基因区段),转录所需的RNA聚合酶也有解旋的功能,B正确;图示Ⅰ是转录以核糖核苷酸为原料合成RNA过程中脱水形成磷酸二酯键;Ⅱ过程是翻译,以氨基酸为原料合成蛋白质过程中脱水缩合形成肽键,C正确;基因的选择性表达导致细胞分化,D错误。2.2020年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家,以表彰他们在“发现丙型肝炎病毒”方面作出的重大贡献。如图表示丙型肝炎病毒(HCV)的增殖过程,相关叙述正确的是(

)A.丙型肝炎病毒的遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序中B.若用丙型肝炎病毒重复赫尔希和蔡斯的实验,可以得出RNA是遗传物质的结论C.参与图中丙型肝炎病毒增殖过程的RNA类型有三种D.图中①②过程需要的RNA聚合酶是以宿主细胞的遗传物质为模板合成的【答案】C【解析】分析题图可知,HCV的遗传物质是RNA,所以丙型肝炎病毒的遗传信息蕴藏在4种核糖核苷酸的排列顺序中,A错误;赫尔希和蔡斯的实验的主要思路是T2噬菌体只将其DNA注入大肠杆菌,蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,将DNA和蛋白质分开单独标记,而题图中HCV通过胞吞进入宿主细胞,没有将RNA和蛋白质分开,所以没有办法得出RNA是遗传物质的结论,B错误。图中丙型肝炎病毒的增殖过程主要有翻译产生蛋白质和RNA的复制,参与的RNA有三种,分别是rRNA、tRNA和mRNA,C正确;①②过程需要的RNA聚合酶是以病毒的RNA为模板翻译产生的蛋白质,D错误。3.图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是(

)A.图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体B.图1中乙的移动方向为从右向左C.图1合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同D.图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质【答案】D【解析】图1中甲表示mRNA,乙表示核糖体,图2中丙表示DNA,丁表示RNA聚合酶,A错误;根据图1中核糖体上延伸的肽链由短到长的顺序可推知,核糖体乙的移动方向是从左到右,B错误;图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板,因此合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同,C错误;图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,D正确。4.图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程,下列叙述正确的是(

)A.造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核B.已知过程②的α链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为24%C.同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同D.胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同【答案】D【解析】造血干细胞中,含有DNA分子的有细胞核和线粒体,故造血干细胞发生①DNA复制和②转录的场所是细胞核或线粒体,A错误;转录时α链及其模板链中鸟嘌呤(G)分别占27%、17%,根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%,则模板链C+G占44%,因此双链DNA中的C+G占44%,双链DNA分子中A+T占56%,双链中A=T,则该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%,B错误;同一种tRNA的反密码子一致,对应的密码子一致,所以携带的氨基酸种类一致,C错误;相同DNA在不同细胞中可能出现基因的选择性表达,产生的mRNA可能不同;但是控制基本生命活动的基因(管家基因)在胰岛B细胞和肝细胞都会表达,如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因,故产生的mRNA也可能相同,D正确。5.如图为中心法则图解,下列相关叙述不正确的是(

)A.人的表皮细胞能进行①、②、③过程B.在RNA病毒的增殖过程中会发生④或⑤C.五个过程都需要模板、原料、酶和能量D.DNA、RNA是信息的载体,ATP为信息流提供能量【答案】A【解析】图中①表示DNA分子复制过程,②表示转录过程,③表示翻译过程,人的表皮细胞属于高度分化的细胞,不再分裂,不能进行①过程,A错误;④表示逆转录过程,⑤表示RNA自我复制过程,只能发生在被某些病毒侵染的细胞中,因此在RNA病毒的增殖过程中会发生④或⑤,B正确;五个过程都需要模板、原料、酶和能量,但模板、原料和酶并不相同,都需要ATP提供能量,C正确;在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,ATP为信息的流动提供能量,D正确。6.奥密克戎(英文名:Omicron,)是2019新型冠状病毒的变种。最早于2021年11月9日在南非首次检测到,属于单股正链RNA病毒。下列相关叙述正确的是()A.奥密克戎的遗传物质中含有腺嘌呤脱氧核苷酸B.奥密克戎遗传信息流从RNA到蛋白质C.人体细胞能为奥密克戎的繁殖提供模板、原料和能量等D.奥密克戎在人体细胞的核糖体上合成多肽链需要RNA聚合酶的催化【答案】B【解析】奥密克戎是RNA病毒,则其遗传物质中含有腺嘌呤核糖核苷酸,不含脱氧核苷酸,A错误;奥密克戎属于单股正链RNA病毒,遗传信息流从RNA到蛋白质,B正确;人体细胞能为奥密克戎的繁殖提供原料和能量等,奥密克戎自己提供模板,C错误;奥密克戎在人体细胞的核糖体上合成多肽链不需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶催化RNA的合成,D错误。7.尼伦伯格和马太发明了蛋白质的体外合成技术,他们分别在每个试管中先加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,结果加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。下列叙述错误的是(

)A.除去了mRNA的细胞提取液中含有酶和ATPB.如果细胞提取液中的mRNA不除去,则试管中可能会出现其他类型的肽链C.人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸是蛋白质合成的原料D.该实验证明了苯丙氨酸的密码子是UUU【答案】C【解析】由试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链可知,细胞提取液中应有蛋白质合成所需的酶和ATP、蛋白质翻译的场所核糖体等,A正确;如果细胞提取液中的mRNA不除去,则试管中可能会出现其他类型的肽链,因为细胞提取液中有蛋白质合成所需的酶和ATP、蛋白质翻译的场所核糖体、翻译的模板mRNA等翻译的条件,B正确;人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸是蛋白质合成的模板而不是原料,C错误;由于只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,证明了UUU是苯丙氨酸的密码子,D正确。8.Nirenberg等将大肠杆菌细胞破碎,离心除去部分细胞结构碎片得到上清液,上清液经特殊处理后,再补充外源mRNA以及ATP、GTP,氨基酸等成分,在翻译时起点是随机的,在37℃条件下可以体外合成蛋白质,用此方法破译遗传密码,下列分析不正确的是(

)A.上清液特殊处理是除去大肠杆菌原有的DNA和RNAB.每个试管分别只加入一种放射性同位素标记的氨基酸C.加入人工合成的RNA多聚腺嘌呤核苷酸,可破解密码子AAAD.遗传密码的阅读方式是非重叠的,3个碱基决定一个氨基酸【答案】A【解析】上清液特殊处理是除去大肠杆菌原有的mRNA以及ATP、GTP,氨基酸等成分,保证翻译的条件来自实验,排除细胞内原有物质的干扰,A错误;每个试管分别只加入一种放射性同位素标记的氨基酸,遵循实验的单一性原则,B正确;加入人工合成的RNA多聚腺嘌呤核苷酸,可破解密码子AAA,因为密码子是mRNA上三个相连的碱基,C正确;由以上分析可知,遗传密码的阅读方式是非重叠的,3个碱基决定一个氨基酸,D正确。9.假设T2噬菌体的DNA含500个碱基对,其中鸟嘌呤占全部碱基的20%。一个14N标记的T2噬菌体侵染带15N标记的细菌,最后释放出50个子代噬菌体。下列叙述错误的是(

)A.子代噬菌体的DNA、蛋白质分子均带14N标记B.得到许多子代噬菌体说明DNA具有复制和表达双重功能C.子代噬菌体含14N的DNA链共2条,且其碱基序列互补D.产生这些子代噬菌体共消耗了14700个腺嘌呤脱氧核苷酸【答案】A【解析】噬菌体将DNA注入大肠杆菌,在大肠杆菌细胞中合成DNA和蛋白质,故合成子代噬菌体DNA和蛋白质外壳所需的原料均由大肠杆菌提供,大肠杆菌细胞含有15N标记,所以子代噬菌体的DNA、蛋白质分子均带15N标记,A错误;DNA是噬菌体的遗传物质,可以复制,也可以表达形成自身的蛋白质,蛋白质再和DNA组装形成新的病毒,许多子代噬菌体说明DNA具有复制和表达双重功能,B正确;DNA是半保留复制,其子代噬菌体含14N的DNA链共2条,为原来14N标记的T2噬菌体中的DNA的两条链,因此其碱基序列互补,C正确;产生50个噬菌体,相当于合成了49个DNA(原来有1个模板DNA分子);由于鸟嘌呤占全部碱基的20%,G=C,A=T,因此A占30%,即每个DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸为300,因此产生这些子代噬菌体共消耗了300×49=14700个腺嘌呤脱氧核苷酸,D正确。10.下图是高等动物体内细胞重大生命活动图示,下列有关描述不正确的是(

)A.在ABCD中,染色体结构动态主要发生在A过程B.有C和D过程发生时说明动物个体已经衰老C.衰老神经细胞的死亡方式主要是D过程D.ABCD过程对于生物体都是有积极意义的【答案】B【解析】染色体结构动态变化是指染色质和染色体之间相互转化,在ABCD中主要发生在A细胞增殖过程,A正确;有C和D过程发生时不能说明动物个体已经衰老,因为细胞的衰老和凋亡与个体的衰老和凋亡是不同步的,B错误;在成熟生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,都是通过D过程完成的,因此衰老红细胞的死亡方式主要是通过D凋亡过程完成的,C正确;ABCD过程对于生物体都是有积极意义的,是生物体生长发育不可缺少的,D正确。11.错误折叠蛋白在内质网聚集时,无活性的BiP-PERK复合物解离为游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以促进错误折叠的蛋白质重新正确折叠并运出;PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化,抑制多肽链进入内质网,促进BiP表达量增加。下列叙述错误的是(

)A.磷酸化使PERK的空间结构发生改变B.若胰岛B细胞BiP-PERK复合物异常解离可能导致胰岛素分泌减少C.BiP-PERK复合物未解离时多肽链能正常进入内质网D.降低磷酸化激酶的活性可促进错误折叠蛋白恢复正常【答案】D【解析】PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化,空间结构发生改变,A正确;错误折叠蛋白在内质网聚集时,无活性的BiP-PERK复合物解离为游离的BiP蛋白与PERK蛋白,若胰岛B细胞BiP-PERK复合物异常解离,则胰岛素可能聚集在内质网,分泌减少,B正确;PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化,抑制多肽链进入内质网,BiP-PERK复合物未解离时多肽链能正常进入内质网,C正确;PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化,促进BiP表达量增加,BiP可以促进错误折叠的蛋白质重新正确折叠并运出,促进磷酸化激酶的活性可促进错误折叠蛋白恢复正常,D错误。12.新型冠状病毒为有包膜病毒,可以通过膜融合进入宿主细胞,其基因组长度为29.8kb,为单链+RNA,其5'端为甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶等物质。下列有关说法合理的是(

)A.新型冠状病毒属于RNA病毒,其遗传信息传递过程中需要逆转录酶参与B.新型冠状病毒需在宿主细胞内增殖,侵入方式和T2噬菌体相同C.新型冠状病毒与人体内的宿主细胞具有完全相同的碱基互补配对方式D.人类成熟mRNA应该具有5'端甲基化帽子,3'端多聚腺苷酸(PolyA)等结构【答案】D【解析】新型冠状病毒属于RNA病毒,其遗传物质为RNA,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶,从而利于RNA进行自我复制,该病毒不是逆转录病毒,因此其遗传信息传递过程中不需要逆转录酶参与,A错误;新型冠状病毒需在宿主细胞内增殖,新型冠状病毒为有包膜病毒,可以通过膜融合(或胞吞)进入宿主细胞,而T2噬菌体是先吸附在大肠杆菌表面,然后只有DNA注入宿主细胞,该病毒侵入方式和T2噬菌体不相同,B错误;新型冠状病毒与人体内的宿主细胞具有不完全相同的碱基互补配对方式,前者的碱基互补配对方式为A-U、C-G,而人体内的宿主细胞不同生理过程中的碱基配对方式不同,如转录过程中的碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,翻译过程中的碱基配对方式为A-U、C-G,C错误;根据题干信息“其5'端为甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似”可知,人类成熟mRNA(作为翻译的模板)5'端应该具有甲基化帽子,3'端具有多聚腺苷酸(PolyA)等结构,D正确。13.科学家向蓝紫色矮牵牛中导入紫色素合成酶基因,发现其花瓣反而变成白色。研究表明紫色素合成酶基因进入细胞后转录,产生双链小干扰RNA(siRNA),导致细胞中与siRNA有同源序列的mRNA被降解(称为siRNA干扰)。下列分析错误的是(

)A.siRNA会干扰蓝紫色矮牵牛mRNA的功能B.siRNA干扰细胞内特定mRNA的合成C.siRNA干扰可用于治疗病毒感染引起的疾病D.siRNA干扰与基因的选择性表达有关【答案】B【解析】由题意知,siRNA会导致细胞中与siRNA有同源序列的mRNA被降解,从而干扰蓝紫色矮牵牛mRNA的功能,A正确;由题意知,siRNA会导致细胞中与siRNA有同源序列的mRNA被降解,故siRNA不会干扰细胞内特定mRNA的合成,B错误;由题意知,siRNA干扰能使mRNA中与其有同源序列的mRNA被降解,导致该mRNA失去功能,若siRNA是通过病毒的相关基因转录产生的,则siRNA干扰可用于治疗病毒感染引起的疾病,C正确;由题意知,siRNA干扰是指siRNA使mRNA中有同源序列的mRNA被降解,导致该mRNA失去功能,不能翻译出蛋白质,故siRNA干扰与基因的选择性表达有关,D正确。14.高等植物细胞中的某种RNA聚合酶(RNA聚合酶Ⅳ)与其他类型的RNA聚合酶的作用不同,可在RDR2蛋白复合物的参与下完成如图所示的过程:结合图示信息,下列叙述错误的是(

)A.①②过程均存在氢键、磷酸二酯键的形成和断裂B.在被某些病毒侵入的细胞中,可发生类似①或②过程C.该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控D.若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞,可用以研究该基因的功能【答案】A【解析】分析题图可知,①过程是转录过程,②过程是以单链RNA为模板合成双链RNA的过程,过程①存在氢键的断裂和形成及磷酸二酯键的形成,但不存在磷酸二酯键的断裂,过程②存在氢键和磷酸二酯键的形成,但不存在氢键和磷酸二酯键的断裂,A错误;某些DNA病毒可以在宿主细胞内进行转录,发生类似①过程,如噬菌体;某些双链RNA病毒可以发生类似②过程,如呼肠孤病毒能在宿主细胞中以正链RNA为模板合成负链RNA,形成双链RNA分子,B正确;DNA经过①②及加工过程形成双链的向导RNA,向导RNA定位至目标DNA使其甲基化导致基因沉默,无法转录,因此该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控,C正确;若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞,该向导RNA可定位至目标基因,使目标基因甲基化,最后导致该基因沉默,故可用以研究该基因的功能,D正确。15.下列关于基因与性状的关系,叙述错误的是(

)A.基因通过其表达产物蛋白质来控制性状B.基因与性状之间都是一对应的关系C.基因的碱基序列不变的情况下,遗传性状可能发生变化D.基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用【答案】B【解析】基因控制生物的性状,基因表达的产物是蛋白质,因此基因通过其表达的产物(蛋白质)来控制性状,A正确;基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系,一个性状可以受多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状,生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响,B错误;DNA的甲基化使得生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变,C正确;基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状,D正确。16.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是(

)A.基因的特异性主要是由碱基的排列顺序决定的B.基因通常是具有遗传效应的DNA片段,在染色体上呈线性排列C.细胞中的DNA有许多基因,DNA上存在非基因片段D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只含有1个DNA分子,1个DNA上有许多个基因【答案】D【解析】基因的特异性主要是由基因的特定的碱基的排列顺序决定的,A正确;基因能控制蛋白质合成,基因通常是具有遗传效应的DNA片段,在染色体上呈线性排列,B正确;基因通常是具有遗传效应的DNA片段,细胞中的DNA有许多基因,DNA上存在非基因片段,C正确;染色体是DNA和蛋白质组成,染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个DNA分子或2个DNA分子,1个DNA上有许多个基因,D错误。17.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【解析】艾弗里实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA,A错误;沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,B错误;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;终止密码子没有与其配对的密码子,D错误。18.图为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述不正确的是(

)A.图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B.镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因突变C.白化病患者由于基因不正常,酪氨酸酶活性降低,而表现出白化症状D.囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症都可以体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状【答案】C【解析】图中①②过程分别是转录和翻译,发生的场所分别是细胞核和核糖体,A正确;镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因突变,是基因中的碱基对发生了替换,B正确;人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降,导致黑色素的合成受阻,C错误;囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症都是相应结构蛋白改变导致的,体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D正确。19.基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。关于基因和性状之间的关系,下列叙述错误的是()A.具有相同碱基序列的两个生物个体,其表型也相同B.同一植株不同部位的叶子形态不同,但是其基因一般相同C.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D.多细胞生物体多种性状的形成都是以细胞分化为基础的【答案】A【解析】具有相同碱基序列的两个生物个体,由于受到表观遗传、环境因素等影响,其表型不一定相同,A错误;同一植株不同部位的叶子形态不同,但是由同一个受精卵发育而来,其基因一般相同,形态不同是基因的选择性表达的结果,B正确;基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如如镰刀型细胞贫血(镰状细胞贫血)等,C正确;细胞分化可产生多种类型的细胞,生物体多种性状的形成,都是以细胞分化为基础的,细胞分化的本质是基因的选择性表达,D正确。20.长期过量饮酒不仅危害身体健康,而且还能通过增加机体细胞中组蛋白乙酰化的表观修饰作用,间接对子代的性状造成一定的影响。下列叙述正确的是(

)A.组蛋白的乙酰化不利于相关基因的表达B.乙酰化修饰改变蛋白质的空间结构,但没有影响其功能C.表观遗传修饰对子代的影响不涉及基因序列的改变D.组蛋白乙酰化一定不利于生物的生存【答案】C【解析】组蛋白的乙酰化就是用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来,使得组蛋白与DNA的缠绕力量减弱,DNA的信息就能被读取,因此乙酰化能够增加基因的表达机会,A错误;“乙酰化修饰”改变了蛋白质结构,也改变了其功能,B错误;表观遗传修饰对子代的影响不涉及基因序列的改变,是对DNA或蛋白质的修饰,从而影响基因表达,影响生物的性状,C正确;组蛋白乙酰化对生物的生存有些是有利的,有些是不利的,D错误。21.脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发病。如图为BDNF基因的表达及调控过程:(1)甲过程需要______酶的催化,以______为原料,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27.4%,G占22.7%,则DNA片段中T所占的比例为______。(2)乙过程为______,反应发生在______上。(3)图2中tRNA所携带的氨基酸为______。(UCG:丝氨酸;GCU:丙氨酸;CGA:精氨酸。)(4)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是_______________________,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程______(填“减”或“不变”或“增强”),若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将______(填“减少”/“不变”/“增加”)【答案】(1)RNA聚合四种核糖核苷酸24.95%(2)翻译核糖体(3)精氨酸(4)miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构增强减少【解析】(1)甲过程为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,以4种游离的核糖核苷酸为原料,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27.4%,G占22.7%,则相应的DNA片段中C和G的含量为27.4%+22.7%=50.1%,则DNA分子中A和T的含量为49.9%,由于DNA分子中A和T的含量相等,因此,该DNA分子中T所占的比例为49.9%÷2=24.95%。(2)图中乙过程为翻译过程,反应发生在细胞质基质中的核糖体上。(3)图2中tRNA上的反密码子为GCU,其对应的密码子为CGA,根据题意可知,该tRNA所携带的氨基酸为精氨酸。(4)由图1可知,miRNA-195基因转录出的mRNA能与BDNF基因转录出的mRNA发生局部的碱基互补配对形成局部双链结构,因而阻止了该基因表达过程的翻译过程,即使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程“增强”,因而表达出的脑源性神经营养因子(BDNF)的量减少,即表现出精神分裂症症状,若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将因为无法翻译产生而减少。22.我国科学家发现在体外实验条件下,某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因(分别以A、B表示),在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。(1)家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的基本过程是____、____。(2)家鸽的所有细胞____(选填“是”或“否”)都含有这两个基因并进行表达,判断的理由是____。(3)如果这两个基因失去功能,请推测家鸽的行为可能发生变化的原因是____。某学校生物科技小组为验证该推测,设计了如下实验思路。请补全下表:

实验步骤的目的实验步骤的要点家鸽分组将形态大小、生理特性相似的家鸽分为甲、乙、丙、丁4组,每组10只实验处理甲组去除A基因;乙组去除B基因;丙组①____;丁组②____(作为对照组)指标测定分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有③____,如果有,需进一步测定含量;然后在同一条件下放飞4组家鸽,观察它们的④____;为了减少实验误差,实验要⑤____【答案】(1)转录翻译(2)否家鸽的所有细胞均由受精卵发育而来,都有这两个基因;这两个基因只在部分细胞(如视网膜细胞)中特异性(选择性)表达,(不会在所有细胞都表达)(3)无法合成含铁的杆状蛋白质多聚体;可能导致家鸽无法“导航”(或:失去方向感、不能定向运动、迷失方向)同时去除A基因和B基因不去除基因(A基因和B基因)含铁的杆状蛋白质多聚体定向运动能力重复多次【解析】(1)基因表达有转录和翻译两个过程,故家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的过程:DNA→mRNA→蛋白质。(2)家鸽的所有细胞均由受精卵发育而来,都有这两个基因;这两个基因只在部分细胞(如视网膜细胞)中特异性(选择性)表达,(不会在所有细胞都表达)。(3)由题干知,基因A和基因B分别编码蛋白质A和蛋白质B,这两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列,因而如果这两个基因失去功能,家鸽可能无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体,可能导致家鸽无法导航,失去方向感。为验证该推测,将形态大小、生理特性相似的家鸽分为甲、乙、丙、丁4组,每组10只,甲组去除A基因;乙组去除B基因;丙组同时去除A基因和B基因;丁组不去除基因(作为对照组);分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体,如果有,需进一步测定含量;然后在同一条件下放飞4组家鸽,观察它们的定向运动能力;为了减少实验误差,实验要重复多次。23.在人类的基因组中,存在一种特殊的区域即CpG岛,该区域DNA上富含碱基G、C。一般研究中涉及的DNA甲基化主要是指CpG岛上胞嘧啶的甲基化,CpG岛通过甲基化和去甲基化调控基因的表达。R-loop是细胞内一种特殊的三链核酸结构,由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成(如图)。细胞内存在某种RNA酶,该酶可以作用于R-1oop,阻止它的积累和持久存在,有助于维持细胞中基因结构的稳定。回答下列问题:(1)细胞内某种RNA酶可以作用于R-loop,有助于维持细胞中基因结构的稳定,推测其原理是_______。(2)当DNA没有发生解旋时,CpG岛的稳定性比其他部位高,推测其原因是_______。(3)CpG岛上的胞嘧啶发生甲基化后,碱基序列______(填“会”或“不会”)发生改变,基因表达和表型发生可遗传变化,这种现象叫作______。(4)大多数情况下,基因和性状的关系除了简单的一一对应关系之外,还有______、______,这都体现了基因对性状的精细调控。除基因及基因表达产物外,生物体的性状还会受到______的影响。【答案】(1)该RNA酶会水解R-loop中的mRNA,使R-loop中的基因(DNA)恢复稳定的双螺旋结构(2)该区域富含碱基G、C,这两种碱基之间的氢键数量多(3)不会表观遗传(4)一个性状可以受到多个基因的影响一个基因可以影响多个性状环境【解析】(1)分析题意可知,R-loop是由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成的,该结构的存在会对基因的转录和DNA分子复制都造成影响,而细胞内某种RNA酶可以作用于R-loop,该RNA酶会水解R-loop中的mRNA,使R-loop中的基因(DNA)恢复

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