1[2022河北·9,2分,難度★★☆☆☆]與中心法則相關(guān)酶的敘述,錯誤的是(　　)A.RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶催化反應(yīng)時均遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶均由核酸編碼并在核糖體上合成C.在解旋酶協(xié)助下,RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉(zhuǎn)錄合成多種RNAD.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在體外發(fā)揮催化作用
【解析】 RNA聚合酶催化DNA→RNA的轉(zhuǎn)錄過程,逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程,這兩個過程均遵循堿基互補配對原則,且在DNA與RNA之間存在氫鍵的形成,A正確;DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是由核酸編碼的,其合成場所是核糖體,B正確;在RNA聚合酶的催化下,以單鏈DNA為模板合成RNA的過程是轉(zhuǎn)錄過程,該過程不需要解旋酶參與,C錯誤;在適宜條件下,酶在體內(nèi)、外均可發(fā)揮催化作用,D正確。
2[2022重慶·18,2分,難度★★★☆☆]研究發(fā)現(xiàn)在野生型果蠅幼蟲中降低lint基因表達,能影響另一基因inr的表達(如圖),導(dǎo)致果蠅體型變小等異常。下列敘述錯誤的是(　　)A.lint基因的表達對inr基因的表達有促進作用B.提高幼蟲lint基因表達可能使其體型變大C.降低幼蟲inr基因表達可能使其體型變大D.果蠅體型大小是多個基因共同作用的結(jié)果
【解析】 對比野生型果蠅幼蟲inr基因的相對表達量可知,降低lint基因表達后,幼蟲inr基因的相對表達量顯著上升,說明lint基因的表達對inr基因的表達有抑制作用,A錯誤;根據(jù)題圖信息可知,降低lint基因表達,inr基因的表達量增加,導(dǎo)致果蠅體型變小,推測提高幼蟲lint基因表達,inr基因的表達量下降,可能使果蠅體型變大,B、C正確;由以上分析可知,果蠅體型大小與lint基因和inr基因都有關(guān),說明果蠅體型大小是多個基因共同作用的結(jié)果,D正確。
3[2021浙江1月·22,2分,難度★★★☆☆]下圖是真核細胞遺傳信息表達中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5'→3')是:絲氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;異亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列敘述正確的是(　　)A.圖中①為亮氨酸B.圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂D.該過程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細胞核基質(zhì)中
【解析】 密碼子存在于mRNA上,讀取的方向為5'→3',由圖可知,圖中①(氨基酸)對應(yīng)的密碼子為AUU,則①為異亮氨酸,A錯誤。②是核糖體,由于題圖中右邊的tRNA上無氨基酸,說明其上氨基酸已參與脫水縮合,該tRNA離開核糖體,左邊的tRNA上有氨基酸,說明正準(zhǔn)備進入核糖體參與脫水縮合,所以②(核糖體)移動的方向是從右向左,B正確。該過程中存在堿基互補配對,堿基互補配對存在氫鍵的形成和斷裂,C錯誤。該過程為翻譯,翻譯的場所為核糖體,故該過程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細胞溶膠中,細胞核基質(zhì)中進行的是DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,無翻譯過程,D錯誤。
4[2023全國乙·5,6分,難度★★★☆☆]已知某種氨基酸(簡稱甲)是一種特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古細菌)中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)這種情況出現(xiàn)的原因是,這些古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運甲的tRNA (表示為tRNA甲)和酶E。酶E催化甲與tRNA甲結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA甲(表示為甲-tRNA甲),進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子,從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈,則下列物質(zhì)或細胞器中必須轉(zhuǎn)入大腸桿菌細胞內(nèi)的是(　　)①ATP?、诩住、跼NA聚合酶?、芄啪暮颂求w?、菝窫的基因?、辴RNA甲的基因A.②⑤⑥B.①②⑤C.③④⑥D(zhuǎn).②④⑤
【解析】 據(jù)題意可知,若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈,需要加入特殊的氨基酸——甲作為合成肽鏈的原料,加入tRNA甲的基因,該基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄后可產(chǎn)生轉(zhuǎn)運甲的tRNA,還需要加入酶E的基因,酶E的基因經(jīng)表達后可產(chǎn)生酶E,酶E可催化甲與tRNA甲結(jié)合生成甲-tRNA甲,進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成,故應(yīng)加入②⑤⑥,A符合題意。【一分鐘快解】　　對于ATP、RNA聚合酶,大腸桿菌中也含有,翻譯過程可在大腸桿菌核糖體上進行,不需要加入古菌的核糖體,排除①③④,A符合題意。
【考情速遞】　 　基因表達深度考翻譯作為基因表達中的重要環(huán)節(jié),與高考能力考查相吻合,一直是高考命題的熱點內(nèi)容之一。此題的創(chuàng)新點在于與大腸桿菌相比,古細菌含有一種特殊的氨基酸甲、特異的能夠轉(zhuǎn)運甲的tRNA及酶E,這些都不能由大腸桿菌細胞提供。該題對教材知識進行了拓展,準(zhǔn)確獲取題中信息是正確解題的關(guān)鍵,備考時要熟記原理,以不變應(yīng)萬變。
5[2021海南·15,3分,難度★★★☆☆]終止密碼子為UGA、UAA和UAG。圖中①為大腸桿菌的一段mRNA序列,②~④為該mRNA序列發(fā)生堿基缺失的不同情況(“-”表示一個堿基缺失)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.①編碼的氨基酸序列長度為7個氨基酸B.②和③編碼的氨基酸序列長度不同C.②~④中,④編碼的氨基酸排列順序與①最接近D.密碼子有簡并性,一個密碼子可編碼多種氨基酸
【解析】 終止密碼子不編碼氨基酸,因此①編碼的氨基酸序列長度為6個氨基酸,A項錯誤;根據(jù)圖中mRNA的序列可知,②和③編碼的氨基酸序列長度相同,均為6個氨基酸,B項錯誤;②中缺失一個堿基,③中缺失2個堿基,與①相比,②③編碼的氨基酸排列順序可能從起始密碼子之后就開始改變了,④中在起始密碼子之后缺失3個連續(xù)的堿基,④編碼的氨基酸排列順序與①相比,少了一個氨基酸,與①最接近,C項正確;密碼子具有簡并性指的是一種氨基酸可以對應(yīng)多個密碼子,但一個密碼子最多只能編碼一種氨基酸,D項錯誤。
6[2022湖南·14,4分,難度★★★☆☆]大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強,二者組裝成核糖體。當(dāng)細胞中缺乏足夠的rRNA分子時,核糖體蛋白可通過結(jié)合到自身mRNA分子上的核糖體結(jié)合位點而產(chǎn)生翻譯抑制。下列敘述錯誤的是(　　)A.一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈B.細胞中有足夠的rRNA分子時, 核糖體蛋白通常不會結(jié)合自身mRNA分子C.核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡D.編碼該核糖體蛋白的基因轉(zhuǎn)錄完成后,mRNA才能與核糖體結(jié)合進行翻譯
【解析】 一個mRNA上可以同時結(jié)合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成,從而提高合成蛋白質(zhì)的速度,A項正確。核糖體蛋白與rRNA分子的親和力較強,當(dāng)細胞中有足夠的rRNA分子時,核糖體蛋白通常不會結(jié)合自身的mRNA分子,B項正確。當(dāng)細胞中缺乏足夠的rRNA分子時,核糖體蛋白自身mRNA的翻譯過程受到抑制,核糖體蛋白合成受阻;反之,核糖體蛋白正常合成,這種機制可以維持rRNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡,C項正確。大腸桿菌為原核細胞,其細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時進行,D項錯誤。
7[2022遼寧·16,3分,難度★★★★☆](多選)視網(wǎng)膜病變是糖尿病常見并發(fā)癥之一。高血糖環(huán)境中,在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化下,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修飾為5'-甲基胞嘧啶,使視網(wǎng)膜細胞線粒體DNA堿基甲基化水平升高,可引起視網(wǎng)膜細胞線粒體損傷和功能異常。下列敘述正確的是(　　)A.線粒體DNA甲基化水平升高,可抑制相關(guān)基因的表達B.高血糖環(huán)境中,線粒體DNA在復(fù)制時也遵循堿基互補配對原則C.高血糖環(huán)境引起的甲基化修飾改變了患者線粒體DNA堿基序列D.糖尿病患者線粒體DNA高甲基化水平可遺傳
【解析】 由題中信息可知,視網(wǎng)膜細胞線粒體DNA堿基甲基化可引起視網(wǎng)膜細胞線粒體損傷和功能異常,推測A正確。DNA分子復(fù)制過程都遵循堿基互補配對原則,B正確。DNA甲基化就是特定堿基被甲基化,甲基化修飾不會改變DNA堿基序列,C錯誤。視網(wǎng)膜細胞為體細胞,視網(wǎng)膜細胞中線粒體DNA甲基化水平升高不會遺傳給子代,D錯誤。
8[2021遼寧·17,3分,難度★★★★☆](多選)脫氧核酶是人工合成的具有催化活性的單鏈DNA分子。如圖為10-23型脫氧核酶與靶RNA結(jié)合并進行定點切割的示意圖。切割位點在一個未配對的嘌呤核苷酸(圖中R所示)和一個配對的嘧啶核苷酸(圖中Y所示)之間,圖中字母均代表由相應(yīng)堿基構(gòu)成的核苷酸。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.脫氧核酶的作用過程受溫度的影響B(tài).圖中Y 與兩個R之間通過氫鍵相連C.脫氧核酶與靶RNA之間的堿基配對方式有兩種D.利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的轉(zhuǎn)錄過程
【解析】 溫度會影響酶的活性,脫氧核酶的作用過程受溫度影響,A正確;據(jù)圖可知,圖中Y與其中一個R是同一條鏈上的核苷酸,二者之間通過磷酸二酯鍵相連,B錯誤;據(jù)題意可知,脫氧核酶與靶RNA之間的堿基配對方式有A—U、T—A、G—C、C—G四種,C錯誤;利用脫氧核酶切割mRNA會影響翻譯過程,D錯誤。
9[2023廣東·17,10分,難度★★★★☆]以新的研究成果為背景,綜合考查細胞的生命歷程和基因表達,注重跨模塊融合放射性心臟損傷是由電離輻射誘導(dǎo)的大量心肌細胞凋亡產(chǎn)生的心臟疾病。一項新的研究表明,circRNA可以通過miRNA調(diào)控P基因表達進而影響細胞凋亡,調(diào)控機制如圖。miRNA是細胞內(nèi)一種單鏈小分子RNA,可與mRNA靶向結(jié)合并使其降解。circRNA是細胞內(nèi)一種閉合環(huán)狀RNA,可靶向結(jié)合miRNA使其不能與mRNA結(jié)合,從而提高mRNA的翻譯水平。
回答下列問題:(1)放射刺激心肌細胞產(chǎn)生的　　　　會攻擊生物膜的磷脂分子,導(dǎo)致放射性心肌損傷。 (2)前體mRNA是通過　 　　　酶以DNA的一條鏈為模板合成的,可被剪切成circRNA等多種RNA。circRNA和mRNA在細胞質(zhì)中通過對　　　　的競爭性結(jié)合,調(diào)節(jié)基因表達。 (3)據(jù)圖分析,miRNA表達量升高可影響細胞凋亡,其可能的原因是 。　 。 (4)根據(jù)以上信息,除了減少miRNA的表達之外,試提出一個治療放射性心臟損傷的新思路　　　　　　 　　　　　　　。
【參考答案】　(每空2分)(1)自由基　(2)RNA聚合　miRNA(3)miRNA表達量升高,導(dǎo)致其與P基因mRNA的結(jié)合量增加,P基因mRNA翻譯合成的P蛋白減少,從而促進細胞凋亡　(4)促進前體mRNA的合成;促進circRNA的合成;促進P蛋白的合成【解題思路】　(1)細胞衰老的自由基學(xué)說認為:自由基產(chǎn)生后,即攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。最為嚴重的是,當(dāng)自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時,產(chǎn)物同樣是自由基。因此放射刺激心肌細胞產(chǎn)生的自由基會攻擊生物膜的磷脂分子,導(dǎo)致放射性心肌損傷。(2)前體mRNA是通過轉(zhuǎn)錄形成的,轉(zhuǎn)錄是在RNA聚合酶的催化下,以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。據(jù)圖可知,P基因mRNA可通過翻譯過程合成P蛋白,P蛋白可抑制細胞凋亡。miRNA可以和P基因mRNA結(jié)合,導(dǎo)致P基因mRNA的翻譯過程受阻,P蛋白合成減少,從而促進細胞凋亡。circRNA可以和miRNA結(jié)合,使miRNA不能和P基因mRNA結(jié)合,導(dǎo)致P蛋白合成增多,從而抑制細胞凋亡?？?

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