知识点9遗传信息的表达1.(2016·全国卷Ⅱ·T2)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是 ( )A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用【解题指南】(1)题干信息:某物质使DNA双链不能解开。(2)解题关键:DNA复制、转录时需要解开双链。【解析】选C。本题主要考查DNA复制与转录过程。A项,DNA复制过程中需要将双链解开,解开后的每一条单链成为模板参与复制,加入该物质后DNA双链不能解开,复制过程受阻,故正确。B项,RNA的转录需要DNA的一条链为模板,DNA不能解旋,转录不能进行,故正确。C项,DNA的复制和转录发生在细胞周期的间期,阻断DNA复制和转录,细胞将停留在间期,故错误。D项,癌细胞具有不断增殖的能力,加入该物质后阻断了DNA的复制,癌细胞的增殖受到抑制,故正确。2.(2016·海南高考·T13)某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是( )A.抑制该病毒RNA的转录过程B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程C.抑制该RNA病毒的反转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程【解析】选C。本题主要考查中心法则。RNA病毒反转录生成DNA,需要的原料是4种脱氧核苷酸,物质Y与脱氧核苷酸结构相似,会混入反转录生成的DNA中,致使反转录生成的DNA不能整合到真核宿主的基因组中,影响病毒RNA及蛋白质的合成,从而抑制该病毒增殖,故只有C项正确。3.(2016·江苏高考·T18)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。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(如图)。下列相关叙述错误的是 ( )
A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成D.若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……【解题指南】解答本题的思路是:通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割,再结合图形就会发现向导RNA中的识别序列能与DNA的α链的互补链相互识别并配对。【解析】选C。本题主要考查基因的表达过程与识图能力。蛋白质是经过转录和翻译过程合成的,合成的场所是核糖体,A项正确。向导RNA中双链间遵循碱基互补配对原则,B项正确。向导RNA可通过转录形成,逆转录酶能催化RNA形成DNA,C项错误。α链的序列与识别序列相同,只是其中T与U互换,D项正确。5.(2016·江苏高考·T22)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,由此发生的变化有(多选) ( )A.植酸酶氨基酸序列改变B.植酸酶mRNA序列改变C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低D.配对的反密码子为UCU【解析】选B、C、D。本题主要考查密码子在基因的表达中的作用。改变后的密码子仍然对应精氨酸,氨基酸的种类和序列没有改变,A项错误。由于密码子改变,植酸酶mRNA序列改变,B项正确。基因改造后,导致基因中C(G)比例下降,DNA热稳定性降低,C项正确。反密码子与密码子互补配对,为UCU,D项正确。6.(2016·上海高考·T29)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)中分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P-cDNA)。其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码 ( )①核糖体蛋白的mRNA②胰岛素的mRNA③抗体蛋白的mRNA
④血红蛋白的mRNAA.①③B.①④C.②③D.②④【解析】选A。浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)均需合成核糖体蛋白,均含有编码核糖体蛋白的mRNA;浆细胞可以特异性地产生抗体,L-mRNA含有编码抗体蛋白的mRNA。7.(2016·上海高考·T30)大量研究发现,很多生物密码子中的碱基组成具有显著的特异性。图A所示的链霉菌某一条mRNA的部分序列整体大致符合图B所示的链霉菌密码子碱基组成规律,试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子(AUG或GUG)可能是 ( )A.①B.②C.③D.④【解析】选D。由题干信息分析可知,若起始密码子为①,统计所有的11个密码子中第一位碱基为A和U所占比例为7/11,A项错误;若起始密码子为②,从此处开始的7个密码子中第一位碱基为A和U所占比例为1/7,B项错误;若起始密码子为③,从此处开始的4个密码子中第一位碱基为A和U所占比例为0,C项错误;若起始密码子为④,mRNA上不只有图中的碱基序列,故可能符合图B所示链霉菌密码子碱基组成规律,D项正确。8.(2016·北京高考·T31)嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄(X)作为接穗,嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上,结果见图1。(1)上述嫁接体能够成活,是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成 组织后,经 形成上下连通的输导组织。
(2)研究者对X和M植株的相关基因进行了分析,结果见图2,由图可知,M植株的P基因发生了类似于染色体结构变异中的 变异,部分P基因片段与L基因发生融合,形成P-L基因(P-L)。以P-L为模板可转录出 ,在 上翻译出蛋白质,M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关。(3)嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。为探明其原因,研究者进行了相关检测,结果见下表。实验材料检测对象 M植株的叶X植株的叶接穗新生叶P-LmRNA有无有P-LDNA有无无①检测P-LmRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板 出cDNA,然后用PCR技术扩增目的片段。②检测P-LDNA需要提取基因组DNA,然后用PCR技术对图2中 (选填序号)位点之间的片段扩增。a.Ⅰ～Ⅱ b.Ⅱ～Ⅲc.Ⅱ～Ⅳd.Ⅲ～Ⅳ(4)综合上述实验,可以推测嫁接体中P-L基因的mRNA 。【解析】本题主要考查嫁接的原理、生物变异及PCR技术等内容。(1)嫁接部位的细胞已经发生分化,嫁接体成活的关键是嫁接部位的已经分化的细胞经过脱分化而形成恢复分裂能力的愈伤组织,再经过细胞分裂、再分化形成上下连通的输导组织,保证植物体内物质在砧木与接穗之间转运。(2)图2中M植株比X植株多了P基因的一部分片段,发生了类似于染色体结构变异中的重复。以P-L基因为模板可转录出P-L的mRNA,在核糖体上翻译出蛋白质。(3)①以mRNA为模板合成DNA的过程为逆转录。②若用PCR技术扩增可以获得Ⅱ～Ⅳ位点之间的片段,则说明有P-L基因的存在;若PCR技术扩增出Ⅰ～Ⅱ或者Ⅱ～Ⅲ的片段,则仅能说明有P基因的存在;若PCR技术扩增出Ⅲ～Ⅳ的片段,则仅能说明有L基因的存在。(4)从表中可知,接穗新生叶中无P-L基因,但是含有P-LmRNA,且由图可知接穗上长出了鼠耳形的新叶,推测砧木中P-L基因转录出P-LmRNA,可以经过嫁接部位的输导组织运输到接穗X的新生叶中,并翻译出相应蛋白质。答案:(1)愈伤 细胞分化(2)重复 mRNA 核糖体(3)①逆转录 ②c(4)从砧木被运输到接穗新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态
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