通用版2021高考生物一轮复习第六单元重点强化练47透析真核细胞与原核细胞基因的表达机制含解析 9页

1 重点强化练 47 透析真核细胞与原核细胞基因的表达机制 1．下图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化，X 表示某种酶。请据图分析，下面有关叙 述不正确的是(　　) A．X 为 RNA 聚合酶 B．该图中最多含 5 种碱基、8 种核苷酸 C．过程Ⅰ在细胞核内进行，过程Ⅱ在细胞质内进行 D．b 部位发生的碱基配对方式可有 T—A、A—U、C—G、G—C 2．下图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．①是 DNA，其双链均可作为②的转录模板 B．②上有 n 个碱基，则新形成的肽链含有 n－1 个肽键 C．③是核糖体，翻译过程将由 3′向 5′方向进行 D．④是 tRNA，能识别 mRNA 上的密码子 3．下列有关转录和翻译的说法，正确的是(　　) A．RNA 聚合酶的结合位点在 mRNA 上 B．tRNA 只含有三个碱基 C．一个 mRNA 上能结合多个核糖体 D．tRNA 能编码蛋白质 4．(2020·邢台模拟)如图表示蓝藻 DNA 上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，下列 2 说法中正确的是(　　) A．由图分析可知①链应为 DNA 的 α 链 B．DNA 形成②的过程发生的场所是细胞核 C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是 AUG、CUA D．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行 5．(2019·四川绵阳模拟)如图所示为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程，下列 叙述错误的是(　　) A．结构 a 是核糖体，物质 b 是 mRNA，过程①是翻译 B．如果细胞中 r-蛋白含量较多，r-蛋白就与 b 结合，阻碍 b 与 a 结合 C．c 是基因，是指导 rRNA 合成的直接模板，需要 DNA 聚合酶参与催化 D．过程②在形成细胞中的某种结构，这一过程与细胞核中的核仁密切相关 6．研究发现人体生物钟的分子机制如图所示，下丘脑 SCN 细胞中，基因表达产物 PER 蛋白浓 度呈周期性变化，振荡周期为 24h。下列相关分析正确的是(　　) A．PER 基因只存在于下丘脑 SCN 细胞中 3 B．图中核糖体的移动方向是从左向右 C．过程③能避免物质和能量的浪费 D．一个 mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，翻译出多条不同的肽链 7．(2019·江门一模)如图为真核细胞内 RNA 合成示意图，下列叙述正确的是(　　) A．①②链中嘌呤碱基所占的比例相同 B．③为解旋酶，它在图中的移动方向是自左向右 C．同一个体的不同细胞中可以合成相同的④ D．区域⑤和⑥中的碱基配对方式相同 8．下图表示真核细胞中遗传信息的表达过程，字母表示细胞结构或物质，数字表示过程。下 列有关叙述正确的是(　　) A．E 上的一种氨基酸对应 B 上的密码子均不止一种 B．①过程需要 DNA 聚合酶，主要发生在细胞核中 C．图中 A、B、C、D 中都含有五碳糖 D．D 物质中不存在碱基互补配对现象 9．CRISPR/Cas9 基因编辑技术可对基因进行定点编辑。其原理是由一条单链向导 RNA 引导核 酸内切酶 Cas9 到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导 RNA 中 20 个碱基的识别序列， 可人为选择 DNA 上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是(　　) 4 A．Cas9 蛋白能断裂目标 DNA 分子中的磷酸二酯键 B．单链向导 RNA 双链区中嘌呤数等于嘧啶数 C．该过程可以对基因进行定向改造 D．单链向导 RNA 可识别、切割 DNA 上的目标位点 10．下图表示细胞内蛋白质的合成过程，下列叙述正确的是(　　) A．图示中的物质甲为 DNA 解旋酶 B．图示过程主要发生在真核细胞中 C．氨基酸转运过程中有磷酸生成 D．核糖体沿着 mRNA 从左向右移动 11．下图是蛋白质合成时，tRNA 分子上的反密码子与 mRNA 上的密码子配对情形，以下有关 叙述错误的是(　　) 5 A．tRNA 上结合氨基酸分子的部位为甲端 B．与此 tRNA 反密码子配对的密码子为 UCG C．图中戊处上下链中间的键为氢键 D．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着 mRNA 由丙向丁移动 12．现代生物工程能够实现在已知蛋白质的氨基酸序列后，再人工合成基因。现已知人体生 长激素共含 190 个肽键(单链)，假设与其对应的 mRNA 序列中有 A 和 U 共 313 个，则合成的生 长激素基因中 G 至少有(　　) A．130 个 B．260 个 C．313 个 D．无法确定 13．图示为两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述不正确的是(　　) A．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料 B．甲没有由核膜包被的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内 C．乙细胞的基因转录形成的 mRNA 需要通过核孔才能进入细胞质 D．若合成某条肽链时脱去了 100 个水分子，则该肽链中至少含有 102 个氧原子 14．图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题： (1)图示甲、乙、丙过程分别表示________、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在 6 细胞核中，也可以发生在________和________中。 (2)生物学中，经常使用 3H－TdR(3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸)研究甲过程的物质合成情况， 原因是____________________________________________________________________。 (3)转录时，与 DNA 中起点结合的酶是________________________。一个细胞周期中，乙过程 在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始________次。 (4)丙(翻译)过程在核糖体中进行，通过________上的反密码子与 mRNA 上的碱基识别，将氨 基酸转移到肽链上。AUG 是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白 的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经__________和__________加工修饰的结果。 (5)已知某基因片段的碱基序列为a—CCTGAAGAGAAG— b—GGACTTCTCTTC—，由它控制合成的多肽中含有“—脯 氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列(脯氨酸的密码子是 CCU、CCC、CCA、CCG； 谷氨酸的密码子是 GAA、GAG；赖氨酸的密码子是 AAA、AAG；甘氨酸的密码子是 GGU、GGC、 GGA、GGG)。 ①翻译上述多肽的 mRNA 是由该基因的____________(填“a”或“b”)链转录的。 ②若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨 酸—”，则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是________。 15．microRNA(miRNA)是存在于动物和植物体内的大约由 22 个核苷酸组成的短 RNA，其虽然 在细胞内不参与蛋白质的编码，但作为基因调控因子，却影响了从发育到生理机能再到应激 反应的大部分生物学过程。最近美国加州大学的一个遗传研究小组以拟南芥为研究对象，发 现了 miRNA 对靶基因的抑制位置。如图为发生在拟南芥植株体内的相应变化，请回答： 7 (1)图甲中主要在细胞核中进行的过程是____________(填序号)。 (2) 图 乙 对 应 图 甲 中 的 过 程 ________( 填 序 号 ) ， RNA 可 以 作 为 DNA 的 信 使 ， 原 因 是 __________________________________________________________________________。 (3) 由 miRNA 的 功 能 可 推 测 ， 其 调 控 基 因 表 达 的 方 式 可 能 是 使 mRNA 水 解 ， 导 致 其 ______________________________________________________________________________； 或者不影响靶 RNA 的稳定性，但可阻止它们翻译成蛋白质，即发挥翻译抑制作用。 (4) 图丙所示的 DNA 若部分碱基发生了变化，但其编码的氨基酸可能不变，其原因是 __________________________________________________________________________。 (5)若在体外研究 miRNA 的功能，需先提取拟南芥的 DNA，图丙所示为拟南芥的部分 DNA，若 对其进行体外扩增(PCR)共得到 128 个相同的 DNA 片段，则至少要向试管中加入_______个鸟 嘌呤脱氧核苷酸。 (6)在细胞分裂间期发生核 DNA 复制，该过程在分裂期很难进行，原因是___________。 8 答案精析 1．C 2．D　[①是 DNA，其一条链作为②的转录模板，A 项错误；②上有 n 个碱基，则新形成的肽 链最多含有 n/3－1 个肽键，B 项错误；③是核糖体，翻译过程将由5′向 3′方向进行，C 项 错误；④是 tRNA，能识别 mRNA 上的密码子并转运相应的氨基酸，D 项正确。] 3．C 4．D　[根据碱基互补配对原则，可知①链是 DNA 的 β 链，A 项错误；蓝藻属于原核生物， 没有由核膜包被的细胞核，B 项错误；tRNA 一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在 mRNA 上，C 项错误；图中②与③配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D 项正确。] 5．C 6．C　[PER 基因不仅存在于下丘脑 SCN 细胞中，也存在于人体其他细胞中，A 错误；根据多 肽链的长短，可判断核糖体在图中移动的方向是从右向左，B 错误；过程③是一种负反馈调 节机制，能避免物质和能量的浪费，C 正确；一条 mRNA 链上可同时结合多个核糖体，翻译出 多条相同的肽链，D 错误。] 7．C 8．C　[一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定，A 错误；①是转录过程，需要 RNA 聚合酶， 不需要 DNA 聚合酶，B 错误；A 是 DNA、B 是 mRNA、C 是核糖体(由 rRNA 和蛋白质组成)、D 是 tRNA，其中 DNA 含有脱氧核糖，RNA 含有核糖，核糖与脱氧核糖均是五碳糖，C 正确；tRNA 中存在局部双链结构，因此其内部存在碱基互补配对现象，D 错误。] 9．D　10.C 11．B　[由题图可知，tRNA 上结合氨基酸分子的部位为甲端，A 项正确；tRNA 分子上的反密 码子的读取方向是从甲端到乙端(“高端”→“低端”)，即 CGA，那么与之互补配对的密码 子应为 GCU，B 项错误；单链 tRNA 分子的部分碱基通过氢键互补配对形成三叶草结构，C 项 正确；由密码子 GCU 可知，在翻译过程中，核糖体沿着 mRNA 由丙向丁移动，D 项正确。] 12．B 13．A　[从图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细胞，则甲细胞不含线粒体，A 项错误；原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中，B 项正确；乙细胞翻译的场所为细胞质 中的核糖体，细胞核基因转录出来的 mRNA 必须通过核孔才能进入细胞质，C 项正确；若合成 某肽链时脱去了 100 个水分子，则该肽链含有 100 个肽键，每个肽键中含有 1 个氧原子，再 9 加上一端的羧基含有的 2 个氧原子，则该肽链至少含有 102 个氧原子，D 项正确。] 14. (1) DNA 复制　线粒体　叶绿体　(2)3H－TdR 是 DNA 特有的合成原料之一，可根据放射性 强度变化来判断 DNA 特有的合成情况　(3)RNA 聚合酶　1　(4)tRNA　内质网　高尔基体　 (5) ①b　②T→C 15．(1)①②③　(2)④　RNA 能携带遗传信息，且能穿过核孔进入细胞质　(3)不能进行翻译 过程　(4)一个氨基酸可能由多个密码子编码(或密码子的简并性)　(5)381　(6)染色质高度 螺旋化，以染色体的形式存在，不利于 DNA 解旋 解析　(1)①表示 DNA 的复制，②③表示 DNA 转录成 RNA 的过程，④表示翻译，复制和转录主 要发生在细胞核中。(2)图乙是翻译过程，对应图甲中的④；RNA 可以作为 DNA 的信使是因为 其能携带遗传信息，且能穿过核孔进入细胞质。(3)microRNA(miRNA)在细胞内不参与蛋白质 的编码，但作为基因调控因子发挥作用，其调控基因表达的方式可能是使 mRNA 水解，没有模 板，导致翻译过程不能进行；或者不影响靶 RNA 的稳定性，但可阻止其翻译过程，即发挥翻 译抑制作用。(4)由于密码子的简并性，所以即使 DNA 的部分碱基发生了变化，其编码的氨基 酸也可能不变。(5)对 DNA 进行体外扩增得到 128 个相同的 DNA 片段，相当于新形成 127 个 DNA 片段，其需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为原料，每个 DNA 片段含有 3 个鸟嘌呤脱氧核苷 酸，因此至少需要 127×3＝381(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸。(6)核 DNA 的复制发生在细胞分裂间 期，在分裂期由于染色质高度螺旋化，以染色体的形式存在，不利于 DNA 解旋，因此 DNA 复 制很难在分裂期进行。