專題五 作業(yè)（三）遺傳信息的表達(dá)及其調(diào)控

專題五作業(yè)（三）遺傳信息的表達(dá)及其調(diào)控一、選擇題1．(2023·廣安一模)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，T2噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌自身蛋白質(zhì)的合成立即停止，轉(zhuǎn)而合成噬菌體蛋白質(zhì)。下列敘述正確的是()A．T2噬菌體和大腸桿菌主要的遺傳物質(zhì)都是DNAB．噬菌體蛋白質(zhì)的合成需要大腸桿菌提供酶和能量C．噬菌體基因控制合成的蛋白質(zhì)需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工D．噬菌體蛋白質(zhì)外殼會(huì)侵入大腸桿菌影響細(xì)菌代謝解析：選BT2噬菌體(DNA病毒)和大腸桿菌(原核生物)的遺傳物質(zhì)都是DNA，A錯(cuò)誤；噬菌體蛋白質(zhì)的合成需要大腸桿菌提供酶和能量，噬菌體只提供DNA模板，B正確；大腸桿菌是原核生物，無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，C錯(cuò)誤；噬菌體蛋白質(zhì)外殼不能侵入大腸桿菌，D錯(cuò)誤。2．(2023·宿州一模)純合黃色小鼠(AA)與黑色小鼠(aa)雜交，產(chǎn)生的F1(Aa)出現(xiàn)了不同體色，原因是A基因上的胞嘧啶不同程度的甲基化，該變化不影響DNA復(fù)制，但會(huì)影響基因表達(dá)和表型。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A．F1體色的差異與A基因的甲基化程度有關(guān)B．甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的結(jié)合C．DNA堿基的甲基化不影響堿基互補(bǔ)配對(duì)過(guò)程D．甲基化是引起基因堿基序列改變的常見(jiàn)方式解析：選D基因型為Aa的小鼠體色不同，關(guān)鍵原因是A基因上的胞嘧啶不同程度的甲基化，A正確；甲基化若是發(fā)生在啟動(dòng)子區(qū)段，會(huì)影響RNA聚合酶與該基因的結(jié)合，B正確；DNA堿基的甲基化不改變堿基序列，不影響堿基互補(bǔ)配對(duì)過(guò)程，C正確，D錯(cuò)誤。3．操縱元是原核細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控的一種結(jié)構(gòu)形式，它由啟動(dòng)子、結(jié)構(gòu)基因(編碼蛋白基因)、終止子等組成。如圖表示大腸桿菌細(xì)胞中核糖體蛋白(RP)的合成及調(diào)控過(guò)程，其中序號(hào)表示相關(guān)生理過(guò)程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．過(guò)程①中RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后相繼驅(qū)動(dòng)多個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄B．過(guò)程②中核糖體與mRNA結(jié)合后逐一閱讀密碼，直至終止子結(jié)束C．細(xì)胞中缺乏rRNA時(shí)，RP1與mRNA上的RBS位點(diǎn)結(jié)合阻止翻譯的起始D．該機(jī)制保證了rRNA與RP的數(shù)量平衡，同時(shí)也減少了物質(zhì)與能量的浪費(fèi)解析：選B啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，過(guò)程①轉(zhuǎn)錄中RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后相繼驅(qū)動(dòng)多個(gè)基因(基因1、基因2等)的轉(zhuǎn)錄，A正確；過(guò)程②翻譯中核糖體與mRNA結(jié)合后逐一閱讀密碼，直至終止密碼子結(jié)束，B錯(cuò)誤；rRNA能與RP1、RP2和其他核糖體蛋白結(jié)合形成核糖體，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)細(xì)胞中缺乏rRNA分子時(shí)，RP1不與rRNA結(jié)合而是與mRNA上的RBS位點(diǎn)結(jié)合，導(dǎo)致核糖體不能與mRNA結(jié)合，進(jìn)而阻止翻譯的起始，這種調(diào)節(jié)機(jī)制既保證細(xì)胞內(nèi)rRNA與核糖體蛋白在數(shù)量上保持平衡，又可以減少物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，C、D正確。4．研究人員在線蟲(chóng)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種只由21個(gè)核苷酸組成的RNA，命名為lin4。lin4本身不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，但是可以通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與M基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA結(jié)合，抑制M蛋白的合成。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．lin4與M基因的mRNA可形成氫鍵B．翻譯過(guò)程中tRNA可讀取mRNA上的全部堿基C．lin4通過(guò)抑制M基因的翻譯過(guò)程抑制M蛋白的產(chǎn)生D．若編碼lin4的基因發(fā)生突變，則細(xì)胞中M蛋白的含量可能會(huì)上升解析：選Blin4能通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與M基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA結(jié)合，說(shuō)明lin4與M基因的mRNA可形成氫鍵，A正確；翻譯過(guò)程中tRNA可讀取mRNA上的堿基，但不是全部堿基，因?yàn)榻K止密碼子不能被翻譯成氨基酸，不與tRNA配對(duì)，B錯(cuò)誤；lin4通過(guò)抑制M基因的翻譯過(guò)程，進(jìn)而抑制M蛋白的合成，C正確；若編碼lin4的基因發(fā)生突變，可能不能產(chǎn)生正常的lin4，失去對(duì)M蛋白合成的抑制作用，M蛋白的含量可能上升，D正確。5．(2023·臺(tái)州二模)唾液腺細(xì)胞合成淀粉酶的局部過(guò)程如圖所示，圖中①表示某種細(xì)胞器，②表示某種大分子化合物。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖中的囊腔是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔B．①識(shí)別②上的啟動(dòng)子，啟動(dòng)多肽合成C．多個(gè)①結(jié)合在②上合成同一種多肽，提高翻譯效率D．圖示過(guò)程需三種RNA參與，三種RNA都是基因表達(dá)產(chǎn)物解析：選B淀粉酶屬于分泌蛋白，由分泌蛋白的合成過(guò)程可知，圖中的囊腔是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，A正確；①表示核糖體，②表示mRNA，翻譯過(guò)程中，核糖體識(shí)別mRNA上的起始密碼子，啟動(dòng)多肽合成，B錯(cuò)誤；一條②(mRNA分子)上能夠結(jié)合多個(gè)①(核糖體)，同時(shí)進(jìn)行翻譯過(guò)程，可以提高翻譯的效率，C正確；翻譯過(guò)程中有三種RNA的參與(mRNA作為翻譯的模板，tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，rRNA組成核糖體)，這些RNA都是基因表達(dá)產(chǎn)物，D正確。6．(2023·漢中模擬)許多抗腫瘤藥物是通過(guò)干擾腫瘤細(xì)胞DNA的功能或代謝過(guò)程而發(fā)揮療效的，如丹參酮能抑制DNA聚合酶活性、羥基脲能阻止脫氧核苷酸的合成、放線菌素D能抑制DNA的模板功能等。據(jù)以上信息分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．丹參酮處理后，腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈無(wú)法正常延伸B．羥基脲處理后，腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都出現(xiàn)原料匱乏C．放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都受到抑制D．將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對(duì)正常細(xì)胞的不利影響解析：選BDNA聚合酶能催化DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈的延伸，丹參酮能抑制DNA聚合酶活性，進(jìn)而導(dǎo)致DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈無(wú)法正常延伸，A正確；DNA復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，轉(zhuǎn)錄的原料是核糖核苷酸，所以羥基脲處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制過(guò)程出現(xiàn)原料匱乏，但不影響轉(zhuǎn)錄過(guò)程，B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都要以DNA鏈為模板，放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都會(huì)受到抑制，C正確；三種藥物對(duì)正常細(xì)胞也會(huì)發(fā)揮作用，故將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱其對(duì)正常細(xì)胞的不利影響，D正確。7．(2023·深圳模擬)大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)調(diào)控核糖體形成的兩種狀態(tài)如圖所示，其中a～d代表過(guò)程，狀態(tài)一表示細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．大腸桿菌細(xì)胞中，基因表達(dá)的產(chǎn)物包括RNA和蛋白質(zhì)B．過(guò)程a、c中都有T與A堿基互補(bǔ)配對(duì)方式，且伴隨氫鍵的形成和斷裂C．過(guò)程b中核糖體沿mRNA的5′-端→3′-端方向移動(dòng)至終止子，隨即脫落進(jìn)入下一循環(huán)D．rRNA和mRNA爭(zhēng)奪與r蛋白結(jié)合，且狀態(tài)二時(shí)rRNA的結(jié)合力強(qiáng)于mRNA解析：選C基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，大腸桿菌細(xì)胞中，基因表達(dá)的產(chǎn)物包括RNA和蛋白質(zhì)，A正確；據(jù)圖可知，過(guò)程a和c表示轉(zhuǎn)錄，都有T與A堿基互補(bǔ)配對(duì)方式，且伴隨氫鍵的形成和斷裂，B正確；過(guò)程b表示翻譯，翻譯過(guò)程中核糖體沿mRNA的5′-端→3′-端方向移動(dòng)至終止密碼子，C錯(cuò)誤；rRNA和mRNA爭(zhēng)奪與r蛋白結(jié)合，狀態(tài)一表示細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子，狀態(tài)二時(shí)rRNA足夠多，r蛋白與rRNA結(jié)合形成核糖體，因此其結(jié)合力強(qiáng)于mRNA，D正確。8．(2023·山東高考)某種XY型性別決定的二倍體動(dòng)物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色體上，僅G表達(dá)時(shí)為黑色，僅g表達(dá)時(shí)為灰色，二者均不表達(dá)時(shí)為白色。受表觀遺傳的影響，G、g來(lái)自父本時(shí)才表達(dá)，來(lái)自母本時(shí)不表達(dá)。某雄性與雜合子雌性個(gè)體為親本雜交，獲得4只基因型互不相同的F1。親本與F1組成的群體中，黑色個(gè)體所占比例不可能是()A．2/3 B．1/2C．1/3 D．0解析：選AG、g只位于X染色體上，則該雄性基因型是XGY或XgY，雜合子雌性基因型為XGXg。若該雄性基因型為XGY，與XGXg雜交產(chǎn)生的F1基因型分別為XGXG、XGXg、XGY、XgY，在親本與F1組成的群體中，父本XGY的G基因來(lái)自其母親，因此G不表達(dá)，該父本呈現(xiàn)白色；當(dāng)母本XGXg的G基因來(lái)自其母親、g基因來(lái)自其父親時(shí)，該母本的g基因表達(dá)，表現(xiàn)為灰色，當(dāng)母本XGXg的g基因來(lái)自其母親、G基因來(lái)自其父親時(shí)，該母本的G基因表達(dá)，表現(xiàn)為黑色，因此母本表型可能為灰色或黑色；F1中基因型為XGXG的個(gè)體必定有一個(gè)G基因來(lái)自父本，G基因可以表達(dá)，因此F1中的XGXG表現(xiàn)為黑色；XGXg個(gè)體中G基因來(lái)自父本，g基因來(lái)自母本，因此G基因表達(dá)，g基因不表達(dá)，該個(gè)體表現(xiàn)為黑色；XGY的G基因來(lái)自母本，G基因不表達(dá)，因此該個(gè)體表現(xiàn)為白色；XgY個(gè)體的g基因來(lái)自母本，因此g基因不表達(dá)，該個(gè)體表現(xiàn)為白色，綜上所述，在親本雜交組合為XGY和XGXg的情況下，F(xiàn)1中的XGXG、XGXg一定表現(xiàn)為黑色，當(dāng)母本XGXg也為黑色時(shí)，該群體中黑色個(gè)體比例為3/6，即1/2；當(dāng)母本XGXg為灰色時(shí)，黑色個(gè)體比例為2/6，即1/3。若該雄性基因型為XgY，與XGXg雜交產(chǎn)生的F1基因型分別為XGXg、XgXg、XGY、XgY，在親本與F1組成的群體中，父本XgY的g基因來(lái)自其母親，因此不表達(dá)，該父本呈現(xiàn)白色；根據(jù)上面的分析可知，母本XGXg可能為灰色或黑色；F1中基因型為XGXg的個(gè)體G基因來(lái)自母本，g基因來(lái)自父本，因此g基因表達(dá)，G基因不表達(dá)，該個(gè)體表現(xiàn)為灰色；XgXg個(gè)體的兩個(gè)g基因必定有一個(gè)來(lái)自父本，g基因可以表達(dá)，因此該個(gè)體表現(xiàn)為灰色；XGY的G基因來(lái)自母本，G基因不表達(dá)，因此該個(gè)體表現(xiàn)為白色；XgY個(gè)體的g基因來(lái)自母本，因此g基因不表達(dá)，該個(gè)體表現(xiàn)為白色，綜上所述，在親本雜交組合為XgY和XGXg的情況下，F(xiàn)1中所有個(gè)體都不表現(xiàn)為黑色，當(dāng)母本XGXg為灰色時(shí)，該群體中黑色個(gè)體比例為0；當(dāng)母本XGXg為黑色時(shí)，該群體中黑色個(gè)體比例為1/6。綜合上述兩種情況可知，A符合題意。9．(2023·池州模擬)CHD1L基因在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)遠(yuǎn)高于正常細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)CHD1L基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物L(fēng)INC00624能與CHD1L基因的轉(zhuǎn)錄阻遏復(fù)合體結(jié)合，加速轉(zhuǎn)錄阻遏復(fù)合體的降解，具體過(guò)程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．核糖體直接參與該過(guò)程的發(fā)生B．α鏈右端是5′端C．LINC00624的形成需要DNA聚合酶的參與D．過(guò)量表達(dá)產(chǎn)生LINC00624會(huì)促進(jìn)肝癌的進(jìn)展解析：選D分析題圖，圖示是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，表示轉(zhuǎn)錄，核糖體不直接參與轉(zhuǎn)錄，A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA延伸方向是5′端→3′端，則可推知β鏈的右側(cè)是5′端，DNA的兩條鏈反向平行，故α鏈右端是3′端，B錯(cuò)誤；LINC00624的形成是通過(guò)轉(zhuǎn)錄完成的，轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶的參與，C錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，LINC00624能與CHD1L基因的轉(zhuǎn)錄阻遏復(fù)合體結(jié)合，加速轉(zhuǎn)錄阻遏復(fù)合體的降解，消除其對(duì)轉(zhuǎn)錄的抑制作用，加速CHD1L基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)肝癌的進(jìn)展，D正確。二、非選擇題10．冷馴化指植物經(jīng)過(guò)不致死低溫短時(shí)間處理后，可以獲得更強(qiáng)的抗凍能力。為闡明植物對(duì)低溫響應(yīng)的分子機(jī)制，科研工作者利用擬南芥展開(kāi)了相關(guān)研究。(1)在冷馴化過(guò)程中，植物感受低溫信號(hào)后會(huì)啟動(dòng)相關(guān)冷響應(yīng)基因(COR基因)的表達(dá)以提高冷凍耐受性。CBF蛋白可以結(jié)合在COR基因的啟動(dòng)子上，調(diào)控COR基因的________過(guò)程。研究結(jié)果顯示，CBF過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致冷凍耐受性增強(qiáng)，而CBF缺失突變體表現(xiàn)為對(duì)冷凍敏感，以上信息表明CBF蛋白__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)染色體主要由______和組蛋白組成。組蛋白乙?；谷旧|(zhì)區(qū)域結(jié)構(gòu)變松散，有利于相關(guān)蛋白與某些基因的啟動(dòng)子結(jié)合，增強(qiáng)基因的表達(dá)水平。組蛋白去乙?；?D)可以去除乙酰基團(tuán)。已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，S蛋白能夠直接與D相互作用。檢測(cè)野生型、S缺失突變體和D缺失突變體在低溫下的生長(zhǎng)狀況(如下表)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明S蛋白和D分別能夠______________冷凍耐受性。22－4－6－8－10野生型＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋S缺失突變體＋＋＋＋＋＋＋＋＋D缺失突變體＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”的數(shù)量表示植株中綠葉的數(shù)量。(3)科研人員對(duì)0℃處理后的野生型和三種突變體進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如圖1所示。此結(jié)果支持S蛋白與D在同一通路，且S蛋白通過(guò)影響D的作用提高了COR_________________________________________________________________。(4)為進(jìn)一步研究S蛋白對(duì)D的具體作用，科研人員檢測(cè)了施加蛋白降解抑制劑條件下野生型和S缺失突變體中D的含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。請(qǐng)綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡述D和S蛋白調(diào)控?cái)M南芥冷凍耐受性的分子機(jī)制：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)啟動(dòng)子是位于基因上游調(diào)控基因表達(dá)的堿基序列，可見(jiàn)，CBF蛋白結(jié)合在COR基因的啟動(dòng)子上后能調(diào)控COR基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，進(jìn)而調(diào)控基因的表達(dá)過(guò)程。題干信息表明CBF蛋白能夠促進(jìn)COR基因的表達(dá)，進(jìn)而提高植物