綜合提能檢測(六)借助“病毒遺傳信息的傳遞類型”分析基因表達(dá)的過程

綜合提能檢測（六）借助“病毒遺傳信息的傳遞類型”分析基因表達(dá)的過程一、選擇題1．(2021·廣東高考)金霉素(一種抗生素)可抑制tRNA與mRNA的結(jié)合，該作用直接影響的過程是()A．DNA復(fù)制 B．轉(zhuǎn)錄C．翻譯 D．逆轉(zhuǎn)錄解析：選C分析題意可知，金霉素可抑制tRNA與mRNA的結(jié)合，使tRNA不能攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體，從而直接影響翻譯的過程。2．新型冠狀病毒屬于單鏈RNA病毒，進(jìn)行病毒核酸檢測可為臨床診斷提供依據(jù)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．與雙鏈DNA病毒相比，新型冠狀病毒更容易發(fā)生變異B．新型冠狀病毒能刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，導(dǎo)致T細(xì)胞釋放細(xì)胞因子和抗體C．新型冠狀病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，依賴宿主細(xì)胞進(jìn)行繁殖D．新型冠狀病毒核酸檢測遵循堿基互補(bǔ)配對原則解析：選B雙鏈DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易發(fā)生變異，新冠病毒屬于單鏈RNA病毒，遺傳物質(zhì)不穩(wěn)定易發(fā)生變異，A正確；刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，導(dǎo)致T細(xì)胞釋放細(xì)胞因子，刺激B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，漿細(xì)胞分泌抗體，B錯誤；病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，需要寄生于活細(xì)胞，依賴活細(xì)胞進(jìn)行繁殖，C正確；病毒檢測利用堿基互補(bǔ)配對原則檢測人體內(nèi)是否含有病毒的遺傳物質(zhì)來判斷是否感染病毒，D正確。3．下列關(guān)于人胃蛋白酶基因在細(xì)胞中表達(dá)的敘述，正確的是()A．轉(zhuǎn)錄時基因的兩條鏈可同時作為模板B．轉(zhuǎn)錄時會形成DNARNA雜合雙鏈區(qū)C．RNA聚合酶結(jié)合起始密碼子啟動翻譯過程D．翻譯產(chǎn)生的新生多肽鏈具有胃蛋白酶的生物學(xué)活性解析：選BDNA的兩條鏈都可作模板，但一次轉(zhuǎn)錄只以一條鏈的片段作模板，A錯誤；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA分子的過程，會形成DNARNA雜合雙鏈區(qū)，B正確；RNA聚合酶結(jié)合啟動子啟動轉(zhuǎn)錄過程，C錯誤；翻譯產(chǎn)生的新生多肽鏈還需要經(jīng)過加工才能成為具有生物學(xué)活性的胃蛋白酶，D錯誤。4．(2020·全國卷Ⅲ)細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)。含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對時，存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是()A．一種反密碼子可以識別不同的密碼子B．密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合C．tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成D．mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變解析：選C根據(jù)題圖可知，反密碼CCI可與mRNA中的GGU、GGC、GGA互補(bǔ)配對，說明一種反密碼子可以識別不同的密碼子，A正確；密碼子與反密碼子的堿基互補(bǔ)配對，密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合，B正確；tRNA分子和mRNA分子都是單鏈結(jié)構(gòu)，C錯誤；由于某些氨基酸可對應(yīng)多種密碼子，故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，D正確。5．1982年我國科學(xué)家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸(用tRNAeq\o\al(Ala,y)表示)。在兔網(wǎng)織紅細(xì)胞裂解液體系中加入人工合成的tRNAeq\o\al(Ala,y)和3H丙氨酸，不但發(fā)現(xiàn)人工合成的tRNAeq\o\al(Ala,y)能攜帶3H丙氨酸，而且能將所攜帶的丙氨酸參與到蛋白質(zhì)合成中去。此外還發(fā)現(xiàn)另外四種天然的tRNA攜帶3H丙氨酸。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．tRNAeq\o\al(Ala,y)只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸B．tRNAeq\o\al(Ala,y)為單鏈結(jié)構(gòu)，不含氫鍵C．與丙氨酸對應(yīng)的密碼子具有四種D．tRNAeq\o\al(Ala,y)存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對的反密碼子解析：選B每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，所以tRNAeq\o\al(Ala,y)只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸，A正確；tRNAeq\o\al(Ala,y)為單鏈結(jié)構(gòu)，tRNA鏈經(jīng)過折疊成三葉草形，部分區(qū)域堿基配對存在氫鍵，B錯誤；由題干可知，發(fā)現(xiàn)四種天然的tRNA攜帶3H丙氨酸，所以與丙氨酸對應(yīng)的密碼子共有四種，C正確；tRNAeq\o\al(Ala,y)能攜帶3H丙氨酸，所以存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對的反密碼子，D正確。6．據(jù)最新報道，堿基家族添了新成員，科學(xué)家合成了P、B、Z、S四種新的堿基，它們的配對原則是Z配P，S配B，并都是通過三個氫鍵連接。摻有新堿基的DNA仍能保持穩(wěn)定性，并能成功轉(zhuǎn)錄，但天然體系中缺乏相應(yīng)的DNA聚合酶。未知的堿基序列編碼的蛋白質(zhì)對于大自然是全新的，其功能尚不可知，但已知包含P和Z的DNA序列能更好地與腫瘤細(xì)胞結(jié)合。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．對于同等長度的DNA序列，摻有人工合成新堿基越多的DNA分子穩(wěn)定性越差B．摻有人工合成新堿基的DNA分子不能獨(dú)立地自我復(fù)制C．從含有新型堿基的DNA到蛋白質(zhì)的研究需要進(jìn)行安全性評估和審核D．新型堿基的相關(guān)研究可用于對某些疾病進(jìn)行早期檢測解析：選A根據(jù)題意，人工合成的堿基在配對時都是通過三個氫鍵連接的，氫鍵越多，DNA的穩(wěn)定性越強(qiáng)，對于同等長度的DNA序列，摻有人工合成新堿基越多的DNA分子穩(wěn)定性不會越差，A錯誤；DNA聚合酶是DNA復(fù)制必需的酶，因為缺乏相應(yīng)的DNA聚合酶，故摻有人工合成新堿基的DNA分子不能獨(dú)立地自我復(fù)制，B正確；因為摻有人工合成堿基的DNA有可能會表達(dá)出對人類有害的蛋白質(zhì)，所以需要對其進(jìn)行安全性評估和審核，C正確；包含P和Z的DNA序列能更好地與腫瘤細(xì)胞結(jié)合，因此可用于對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行早期檢測，D正確。7．(2021·東營模擬)白水牛的皮膚呈粉紅色，被毛、角和蹄均為白色，而眼睛呈現(xiàn)黑色，是我國稀有且珍貴的畜禽遺傳資源。我國科學(xué)家經(jīng)過多年的研究，揭示了白水牛白毛色形成的分子機(jī)制。白水牛常染色體上一個名叫ASIP基因，其上游插入了一段長度為2809個核苷酸的特殊DNA片段，使得ASIP基因表達(dá)量相較于黑水牛提高了近10倍，而大量的ASIP基因表達(dá)產(chǎn)物的積累，會阻礙黑色素細(xì)胞的增殖分化和發(fā)育成熟，最終導(dǎo)致白水牛皮膚中缺乏成熟的黑色素細(xì)胞及黑色素顆粒。下列相關(guān)說法正確的是()A．白水牛的變異類型為染色體數(shù)目變異B．白水牛白毛色與人類白化病的形成機(jī)制一樣C．基因表達(dá)水平的高低，會影響生物體的性狀D．白水牛稀有，據(jù)此推測白毛性狀受隱性基因控制解析：選CASIP基因上游插入了一段DNA片段，屬于基因突變(一般也不足以成為染色體結(jié)構(gòu)變異)，而不是染色體數(shù)目變異，A錯誤；白水牛白毛色的機(jī)制是阻礙黑色素細(xì)胞的增殖分化和發(fā)育成熟，人類白化病的機(jī)制是酪氨酸酶的缺乏或功能減退導(dǎo)致酪氨酸不能轉(zhuǎn)化為黑色素，兩者有明顯的區(qū)別，B錯誤；ASIP基因的表達(dá)量過高導(dǎo)致白水牛白毛色這一性狀的形成，說明基因表達(dá)水平的高低，會影響生物體的性狀，C正確；白毛性狀是由于恰好發(fā)生導(dǎo)致白毛性狀的基因突變造成的，雖然產(chǎn)生此突變的概率很低，但不能據(jù)此判斷控制白毛性狀基因的顯隱性，當(dāng)兩非白毛的水牛產(chǎn)下了白毛色的后代才能說明白毛性狀是受隱性基因控制，D錯誤。8．SSU蛋白是光合作用關(guān)鍵酶的重要組成蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，紅光能夠促進(jìn)SSU蛋白的合成，其過程如圖所示。下列說法正確的是()A．適當(dāng)紅光照射，有利于提高植物體的光合效率B．光只能通過調(diào)節(jié)基因的表達(dá)影響植物體的生命活動C．RP與啟動子結(jié)合有利于DNA聚合酶發(fā)揮作用D．一條mRNA結(jié)合多個核糖體可同時合成多種蛋白質(zhì)解析：選ASSU蛋白是光合作用關(guān)鍵酶的重要組成蛋白，紅光能夠促進(jìn)SSU蛋白的合成，故適當(dāng)紅光照射，有利于提高植物體的光合效率，A正確；光還可以通過影響激素的分布來影響植物體的生命活動，如植物的向光性，B錯誤；由圖可知，RP與啟動子結(jié)合有利于RNA聚合酶發(fā)揮作用，促使SSU基因的轉(zhuǎn)錄，C錯誤；一條mRNA結(jié)合多個核糖體可同時合成多條相同的肽鏈，D錯誤。9．我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種顯性遺傳病，并將該病命名為“卵子死亡”，表現(xiàn)為某些患者卵子取出體外放置一段時間或受精后一段時間，出現(xiàn)退化凋亡的現(xiàn)象。該病的病因是細(xì)胞連接的蛋白家族成員PANX1基因存在突變，Pannexin(PANX)家族是形成細(xì)胞之間連接的重要離子通道。突變通過影響蛋白糖基化、激活通道、加速ATP釋放導(dǎo)致卵子死亡。這是目前發(fā)現(xiàn)的PANX家族成員首個異常的離子通道疾病。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．細(xì)胞能量供應(yīng)異?？赡苁锹炎铀劳龅闹苯釉蛑籅．該疾病的發(fā)病機(jī)理體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹闹苯涌刂品绞紺．顯性遺傳病的致病基因的基因頻率高于其等位基因D．該疾病致病基因的發(fā)現(xiàn)，為女性不孕和試管嬰兒反復(fù)失敗提供了新的診斷和治療思路解析：選CPANX1突變能加速ATP釋放，推測細(xì)胞能量供應(yīng)異常是卵子死亡的直接原因之一，A正確；PANX1突變能影響蛋白糖基化，體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹闹苯涌刂品绞绞强刂频鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)，B正確；顯性遺傳病的致病基因的基因頻率不一定高于其等位基因，C錯誤；卵子死亡致病基因的發(fā)現(xiàn)，為女性不孕及試管嬰兒反復(fù)失敗提供了新的診斷和治療思路，D正確。10．如圖為不同種類的藥品影響大腸桿菌遺傳信息流動，從而抑制大腸桿菌生長繁殖的原理模式圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．二氯二乙胺能夠抑制DNA復(fù)制酶，則二氯二乙胺最可能是藥物aB．四環(huán)素能特異性地與大腸桿菌核糖體結(jié)合，則四環(huán)素可能是藥物cC．藥物a與藥物b的作用對象可能不同，但都可能使DNA不能解旋D．大腸桿菌細(xì)胞是原核細(xì)胞，因此大腸桿菌細(xì)胞中只有rRNA解析：選D藥物a影響DNA的復(fù)制，而DNA復(fù)制酶與DNA的復(fù)制有關(guān)，所以二氯二乙胺最可能是藥物a，A正確；四環(huán)素與大腸桿菌核糖體結(jié)合從而影響翻譯過程，所以四環(huán)素可能是藥物c，B正確；在DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中都會發(fā)生DNA分子解旋的過程，所以藥物a(影響復(fù)制)與藥物b(影響轉(zhuǎn)錄)都可能使DNA不能解旋，C正確；大腸桿菌細(xì)胞中可以發(fā)生翻譯過程，所以細(xì)胞內(nèi)含有rRNA、mRNA和tRNA，D錯誤。11．(2021·湖南高考，多選)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。相關(guān)敘述正確的是()A．細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá)，圖中基因A的表達(dá)效率高于基因BB．真核生物核基因表達(dá)的①和②過程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D．②過程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子解析：選ABC基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，圖中基因A表達(dá)的蛋白質(zhì)分子數(shù)量明顯多于基因B表達(dá)的蛋白質(zhì)分子，說明基因A表達(dá)的效率高于基因B，A正確；核基因的轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出RNA的過程，發(fā)生的場所為細(xì)胞核，翻譯是以mRNA為模板翻譯出具有氨基酸排列順序的多肽鏈，翻譯的場所發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，B正確；三種RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來的，C正確；反密碼子位于tRNA上，rRNA是構(gòu)成核糖體的成分，不含有反密碼子，D錯誤。12．(2021·泰安模擬，多選)正常情況下，XAGE基因只在胎盤組織和腦組織中表達(dá)，為了探究XAGE基因在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)情況，實(shí)驗小組分別提取肝癌組織和正常肝組織細(xì)胞的RNA，以RNA為模板指導(dǎo)合成單鏈cDNA，再將獲得的cDNA進(jìn)行電泳，電泳結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．以RNA為模板合成cDNA時需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶B．以RNA為模板合成的cDNA中的嘌呤數(shù)目和嘧啶數(shù)目相等C．該實(shí)驗也可以直接提取正常肝組織細(xì)胞中的DNA后再進(jìn)行電泳D．XAGE基因的表達(dá)情況可作為肝細(xì)胞癌變的檢測依據(jù)解析：選AD以RNA為模板合成cDNA時，需加逆轉(zhuǎn)錄酶，A正確；cDNA鏈為單鏈DNA，并無堿基互補(bǔ)配對，因此不一定存在嘌呤數(shù)目和嘧啶數(shù)目相等的現(xiàn)象，B錯誤；直接從肝細(xì)胞中提取出來的DNA鏈過長，在電泳過程中移動較慢或者不移動，不易觀察，C錯誤；由題意可知，正常肝細(xì)胞中無XAGE基因的表達(dá)，而肝癌組織有XAGE基因的表達(dá)，因此該基因可以作為肝細(xì)胞癌變的檢測依據(jù)，D正確。二、非選擇題13．(2021·?？谀M)心肌細(xì)胞不能增殖，基因ARC在心肌細(xì)胞中特異性表達(dá)，抑制其細(xì)胞凋亡，以維持正常數(shù)量。細(xì)胞中某些基因轉(zhuǎn)錄形成的前體RNA加工過程中會產(chǎn)生許多小RNA，如miR223(鏈狀)、HRCR(環(huán)狀)。HRCR可以吸附miR223，以達(dá)到清除它們的目的(如圖)。當(dāng)心肌細(xì)胞缺血、缺氧時，某些基因過度表達(dá)會產(chǎn)生過多的miR223，導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡，最終引起心力衰竭。請回答下列問題：(1)催化過程①的酶是____________，過程②核糖體移動的方向是________(用a、b和箭頭表示)。該過程最終合成的T1、T2、T3三條肽鏈結(jié)構(gòu)_________(填“相同”或“不相同”)。(2)當(dāng)心肌缺血、缺氧時，某基因過度表達(dá)，產(chǎn)生大量的miR223，其通過__________________原則，與基因ARC轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA結(jié)合形成核酸雜交分子1，使過程②因缺少________而被抑制，從而凋亡抑制因子無法合成，最終導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡。與基因ARC相比，核酸雜交分子1中特有的堿基對是________。(3)科研人員認(rèn)為，HRCR有望成為減緩心力衰竭的新藥物，據(jù)圖分析其依據(jù)是__________________________________________________________________。解析：(1)過程①為轉(zhuǎn)錄，所需的酶是RNA聚合酶；過程②是翻譯，由肽鏈的長短可判斷，核糖體移動的方向是a→b，該過程最終合成的T1、T2、T3三條肽鏈結(jié)構(gòu)是相同的。(2)當(dāng)心肌缺血、缺氧時，某基因過度表達(dá)，產(chǎn)生大量的miR223，其通過堿基互補(bǔ)配對原則，與基因ARC轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA結(jié)合形成核酸雜交分子1，使過程②因缺少模板而被抑制，從而凋亡抑制因子無法合成，最終導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡。與ARC基因(堿基配對方式為A—T、C—G)相比，核酸雜交分子1(堿基配對方式為A—U、C—G)中特有的堿基對是A—U。(3)科研人員認(rèn)為，HRCR有望成為減緩心力衰竭的新藥物，據(jù)圖分析其依據(jù)是HRCR與miR223堿基互補(bǔ)配對，可以清除miR223，使ARC基因的表達(dá)增加，抑制心肌細(xì)胞的凋亡。答案：(1)RNA聚合酶a→b相同(2)堿基互補(bǔ)配對模板A—U(3)HRCR與miR223堿基互補(bǔ)配對，可以清除miR223，使ARC基因的表達(dá)增加，抑制心肌細(xì)胞的凋亡14．1957年英國科學(xué)家克里克提出了遺傳學(xué)上重要的“中心法則”，指出遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。為研究真核細(xì)胞成熟mRNA分子上第一位核苷酸的結(jié)構(gòu)修飾對其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，科研人員進(jìn)行了如下相關(guān)探索。回答下列問題：(1)洋蔥根尖細(xì)胞能合成mRNA的部位有__________，mRNA是______________過程的模板，其結(jié)構(gòu)修飾會影響它的半衰期(放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間)，參與此過程的RNA還有__________________________。(2)正常情況下，成熟mRNA分子5′端的修飾結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖可知，成熟mRNA分子第一位核苷酸的全稱是____________________，它被進(jìn)行了堿基A甲基化(m6A)和核糖甲基化(Am)以及5′端加m7GDP的修飾。(3)研究者分別將有m7G、無m7G的mRNA導(dǎo)入細(xì)胞，檢測到有m7G組的mRN