2025版高考生物一輪總復習素養(yǎng)提升必修2第6單元遺傳的分子基礎第3講基因的表達

第3講基因的表達構|建|網|絡|情境試題規(guī)范作答|閱讀下列材料，回答下列問題：生命活動的幕后指揮——遺傳印記遺傳印記是指同一個基因由于來源于父本與母本的不同而產生表達差異的現(xiàn)象。DNA甲基化是引起遺傳印記的重要緣由。胰島素樣生長因子2(Igf2)基因是最早發(fā)覺的印記基因，存在有功能型的A基因和無功能型的a基因，A基因能促進小鼠生長，而a基因無此功能①。Igf2基因在雌鼠形成配子時印記重建為甲基化，在雄鼠形成配子時印記重建則是去甲基化②，過程如圖所示。(1)圖中雌雄小鼠基因型相同，但表型不同的緣由是雄性小鼠A基因甲基化，抑制其表達，雌性小鼠A基因沒有甲基化，正常表達。(2)由圖中配子形成過程中印記重建發(fā)生的機制可推斷圖中雄性小鼠的a基因，來自父方(填“父方”“母方”或“不確定”)，理由是雄配子中印記重建為去甲基化，雌配子中印記重建為甲基化，而圖中雄鼠的a基因未甲基化。(3)某探討小組要驗證雌配子形成過程中A基因印記重建為甲基化?，F(xiàn)有小鼠若干：①純合的生長正常雌鼠②雜合的生長正常雌鼠③雜合的生長缺陷雌鼠④純合的生長正常雄鼠⑤純合的生長缺陷雄鼠請選擇一個雜交組合并預期試驗結果。雜交組合：①×⑤(或②×⑤)(寫序號)。預期試驗結果：子代全為生長缺陷。【解題策略】真|題|再|現(xiàn)1．(2024·湖南卷)南極雌帝企鵝產蛋后，由雄帝企鵝負責孵蛋，孵蛋期間不進食。下列敘述錯誤的是(A)A．帝企鵝蛋的卵清蛋白中N元素的質量分數(shù)高于C元素B．帝企鵝的核酸、多糖和蛋白質合成過程中都有水的產生C．帝企鵝蛋孵化過程中有mRNA和蛋白質種類的變更D．雄帝企鵝孵蛋期間主要靠消耗體內脂肪以供能解析：帝企鵝蛋的卵清蛋白中N元素的質量分數(shù)低于C元素，A錯誤；核酸、多糖、蛋白質的合成都閱歷了“脫水縮合”過程，故都有水的產生，B正確；帝企鵝蛋孵化過程涉及基因的選擇性表達，故帝企鵝蛋孵化過程有mRNA和蛋白質種類的變更，C正確；脂肪是良好的儲能物質，雄帝企鵝孵蛋期間不進食，主要靠消耗體內脂肪以供能，D正確。故選A。2．(2024·湖南卷)細菌glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作用。細菌糖原合成的平衡受到CsrAB系統(tǒng)的調整。CsrA蛋白可以結合glgmRNA分子，也可結合非編碼RNA分子CsrB，如圖所示。下列敘述錯誤的是(C)A．細菌glg基因轉錄時，RNA聚合酶識別和結合glg基因的啟動子并驅動轉錄B．細菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿glgmRNA從5′端向3′端移動C．抑制CsrB基因的轉錄能促進細菌糖原合成D．CsrA蛋白都結合到CsrB上，有利于細菌糖原合成解析：基因轉錄時，RNA聚合酶識別并結合到基因的啟動子區(qū)域從而啟動轉錄，A正確；基因表達中的翻譯是核糖體沿著mRNA的5′端向3′端移動，B正確；由題圖可知，抑制CsrB基因轉錄會使CsrB的RNA削減，使CsrA更多地與glgmRNA結合形成不穩(wěn)定構象，最終核糖核酸酶會降解glgmRNA，而glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作用，故抑制CsrB基因的轉錄能抑制細菌糖原合成，C錯誤；由題圖及C選項分析可知，若CsrA都結合到CsrB上，則CsrA沒有與glgmRNA結合，從而使glgmRNA不被降解而正常進行，有利于細菌糖原的合成，D正確。故選C。3．(2024·山東卷)細胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細胞的核仁中，由核rDNA轉錄形成的rRNA與相關蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是(B)A．原核細胞無核仁，不能合成rRNAB．真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構成一個密碼子D．細胞在有絲分裂各時期都進行核DNA的轉錄解析：原核細胞無核仁，有核糖體，核糖體由rRNA和蛋白質組成，因此原核細胞能合成rRNA，A錯誤；核糖體是蛋白質合成的場所，真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成，B正確；mRNA上3個相鄰的堿基構成一個密碼子，C錯誤；細胞在有絲分裂分裂期染色質變成染色體，核DNA無法解旋，無法轉錄，D錯誤。故選B。4．(2024·海南卷)某植物的葉形與R基因的表達干脆相關。現(xiàn)有該植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表達；植株乙R基因高度甲基化，不能表達。下列有關敘述正確的是(D)A．植株甲和乙的R基因的堿基種類不同B．植株甲和乙的R基因的序列相同，故葉形相同C．植株乙自交，子一代的R基因不會出現(xiàn)高度甲基化D．植株甲和乙雜交，子一代與植株乙的葉形不同解析：題中顯示植株甲和乙的R基因的序列相同，因此所含的堿基種類也相同，A錯誤；植株甲和乙的R基因的序列相同，但植株甲R基因未甲基化，能正常表達；植株乙R基因高度甲基化，不能表達，因而葉形不同，B錯誤；甲基化相關的性狀可以遺傳，因此，植株乙自交，子一代的R基因會出現(xiàn)高度甲基化，C錯誤；植株甲含有未甲基化的R基因，故植株甲和乙雜交，子一代與植株乙的葉形不同，與植株甲的葉形相同，D正確。故選D。5．(2024·天津卷)癌細胞來源的某種酶較正常細胞來源的同種酶活性較低，緣由不行能是(B)A．該酶基因突變B．該酶基因啟動子甲基化C．該酶中一個氨基酸發(fā)生變更D．該酶在翻譯過程中肽鏈加工方式變更解析：基因限制蛋白質的合成，基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增加或缺失而引起的基因堿基序列的變更?；蛲蛔兒罂赡軐е碌鞍踪|功能發(fā)生變更，進而導致酶活性降低，A不符合題意；啟動子是RNA聚合酶識別與結合的位點，用于驅動基因的轉錄，轉錄出的mRNA可作為翻譯的模板翻譯出蛋白質。若該酶基因啟動子甲基化，可能導致該基因的轉錄過程無法進行，不能合成酶，B符合題意；蛋白質的結構確定其功能，蛋白質結構與氨基酸的種類、數(shù)目、排列依次以及肽鏈盤曲折疊的方式等有關。故若該酶中一個氨基酸發(fā)生變更(氨基酸種類變更)或該酶在翻譯過程中肽鏈加工方式變更，都可能導致該酶的空間結構變更而導致功能變更，活性降低，C、D不符合題意。故選B。6．(2024·浙江卷)疊氮脫氧胸苷(AZT)可與逆轉錄酶結合并抑制其功能。下列過程可干脆被AZT阻斷的是(D)A．復制 B.轉錄C.翻譯 D.逆轉錄解析：題中顯示，疊氮脫氧胸苷(AZT)可與逆轉錄酶結合并抑制其功能，而逆轉錄過程須要逆轉錄酶的催化，因而疊氮脫氧胸苷(AZT)可干脆阻斷逆轉錄過程，而復制、轉錄和翻譯過程均不須要逆轉錄酶，即D正確。故選D。7．(2024·浙江卷)核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋白質合成時，多個核糖體串聯(lián)在一條mRNA上形成念珠狀結構——多聚核糖體(如圖所示)。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置起先翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數(shù)量由mRNA的長度確定。下列敘述正確的是(B)A．圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3′端向5′端移動B．該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對C．圖中5個核糖體同時結合到mRNA上起先翻譯，同時結束翻譯D．若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目不會發(fā)生變更解析：圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5′端向3′端移動，A錯誤；該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶相應氨基酸進入核糖體，B正確；圖中5個核糖體結合到mRNA上起先翻譯，從識別到起始密碼子起先進行翻譯，識別到終止密碼子結束翻譯，并非是同時起先同時結束，C錯誤；若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目可能會削減，D錯誤。故選B。8．(2024·湖南卷)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。當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白可通過結合到自身mRNA分子上的核糖體結合位點而產生翻譯抑制。下列敘述錯誤的是(D)A．一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，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錄完成后，mRNA才能與核糖體結合進行翻譯解析：一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，以提高翻譯效率，A正確；細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子，而是與rRNA分子結合，二者組裝成核糖體，B正確；當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白只能結合到自身mRNA分子上，導致蛋白質合成停止，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，C正確；大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉錄形成的mRNA在轉錄未結束時即和核糖體結合，起先翻譯過程，D錯誤。9．(2024·河北卷)關于中心法則相關酶的敘述，錯誤的是(C)A．RNA聚合酶和逆轉錄酶催化的反應遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵B．DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶均由核酸編碼并在核糖體上合成C．在解旋酶幫助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉錄合成多種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的轉錄過程，逆轉錄酶催化RNA→DNA的逆轉錄過程，兩個過程中均遵循堿基互補配對原則，且存在DNA－RNA之間的氫鍵形成，A正確；DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶的本質都是蛋白質，蛋白質是由核酸限制合成的，其合成場所是核糖體，B正確；以單鏈DNA為模板轉錄合成多種RNA是轉錄過程，該過程不須要解旋酶，C錯誤；酶的作用機理是降低化學反應的活化能，從而起催化作用，在適宜條件下，酶在體內外均可發(fā)揮作用，如體外擴增DNA分子的PCR技術中可用到耐高溫的DNA聚合酶，D正確。10．(2024·浙江卷)“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。下列敘述正確的是(C)A．催化該過程的酶為RNA聚合酶B．a鏈上隨意3個堿基組成一個密碼子C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連D．該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞解析：圖示為逆轉錄過程，催化該過程的酶為逆轉錄酶，A錯誤；a(RNA)鏈上能確定一個氨基酸的3個相鄰堿基，組成一個密碼子，B錯誤；b為單鏈DNA，相鄰的兩個脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，C正確；該過程為逆轉錄，遺傳信息從RNA向DNA傳遞，D錯誤。11．(2024·廣東卷)金霉素(一種抗生素)可抑制tRNA與mRNA的結合，該作用干脆影響的過程是(C)A．DNA復制 B.轉錄C．翻譯 D.逆轉錄解析：分析題意可知，金霉素可抑制tRNA與mRNA的結合，使tRNA不能攜帶氨基酸進入核糖體，從而干脆影響翻譯的過程，C正確。12．(2024·河北卷)關于基因表達的敘述，正確的是(C)A．全部生物基因表達過程中用到的RNA和蛋白質均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉錄、移動到終止密碼子時停止轉錄C．翻譯過程中，核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的精確性D．多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息解析：RNA病毒的蛋白質由病毒的遺傳物質RNA編碼合成，A錯誤；RNA聚合酶與啟動子結合，DNA雙鏈解開，進行轉錄，移動到終止子時停止轉錄，B錯誤；翻譯過程中，核酸之間通過堿基互補配對相互識別保證了遺傳信息傳遞的精確性，C正確；沒有相應的反密碼子與mRNA上的終止密碼子配對，故tRNA不能讀取mRNA上全部堿基序列信息，D錯誤。13．(2024·廣東卷)放射性心臟損傷是由電離輻射誘導的大量心肌細胞凋亡產生的心臟疾病。一項新的探討表明，circRNA可以通過miRNA調控P基因表達進而影響細胞凋亡，調控機制見圖。miRNA是細胞內一種單鏈小分子RNA，可與mRNA靶向結合并使其降解。circRNA是細胞內一種閉合環(huán)狀RNA，可靶向結合miRNA使其不能與mRNA結合，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生的自由基會攻擊生物膜的磷脂分子，導致放射性心肌損傷。(2)前體mRNA是通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，可被剪切成circRNA等多種RNA。circRNA和mRNA在細胞質中通過對miRNA的競爭性結合，調整基因表達。(3)據(jù)圖分析，miRNA表達量上升可影響細胞凋亡，其可能的緣由是P蛋白能抑制細胞凋亡，miRNA表達量上升，與P基因的mRNA結合并使其降解的概率上升，導致合成的P蛋白削減，無法抑制細胞凋亡。(4)依據(jù)以上信息，除了削減miRNA的表達之外，試提出一個治療放射性心臟損傷的新思路可通過增大細胞內circRNA的含量，靶向結合miRNA使其不能與P基因的mRNA結合，從而提高P基因的表達量，抑制細胞凋亡。解析：(1)放射刺激心肌細胞，可產生大量自由基，攻擊生物膜的磷脂分子，導致放射性心肌損傷。(2)RNA聚合酶能催化轉錄過程，以DNA的一條鏈為模板，通過堿基互補配對原則合成前體mRNA。由圖可知，miRNA既能與mRNA結合，降低mRNA的翻譯水平，又能與circRNA結合，提高mRNA的翻譯水平，故circRNA和mRNA在細胞質中通過對miRNA的競爭性結合，調整基因表達。(3)P蛋白能抑制細胞凋亡，當miRNA表達量上升時，大量的miRNA與P基因的mRNA結合，并將P基因的mRNA降解，導致合成的P蛋白削減，無法抑制細胞凋亡。(4)依據(jù)以上信息，除了削減miRNA的表達之外，還能通過增大細胞內circRNA的含量，靶向結合miRNA，使其不能與P基因的mRNA結合，從而提高P基因的表達量，抑制細胞凋亡。14．(2024·全國Ⅱ卷)大豆蛋白在人體內經消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽鏈)?；卮鹣铝袉栴}：(1)在大豆細胞中，以mRNA為模板合成蛋白質時，除mRNA外還須要其他種類的核酸分子參與，它們是rRNA、tRNA。(2)大豆細胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位須要