高考生物一轮复习作业本：第6单元第3讲《基因的表达》（含详解）

第3讲 基因的表达

一、 单项选择题

1. (苏州一模)下图中甲、乙、丙分别表示发生在人体细胞中的三种生物大分子的合成过程。下列有关叙述,错误的是              (  )

 A. 启动子和终止子均在乙过程中发挥作用

B. 乙和丙过程碱基互补配对方式相同

C. 在不同组织细胞中,相同DNA进行乙过程时的起始位点可能不同

D. 神经细胞、效应T细胞可进行过程乙、丙,而不能进行过程甲

2. (徐州三中改编)生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,这是因为海蜇DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像海蜇一样发光。下列有关叙述不正确的是              (  )

A. 基因是有遗传效应的DNA片段

B. 基因是DNA上有一定功能的特异性排列顺序的碱基

C. 基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位

D. DNA的任意片段都能在另一种生物体内表达

3. (2014·四川卷)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞,选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是              (  )

A. 小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸

B. 该基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNA

C. 连续分裂n次后,子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1

D. 该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等

4. (海安中学)下图表示生物细胞中基因的表达过程,下列相关判断不正确的是 (  )

A. 图示现象不可能发生在人体细胞的核基因表达过程中

B. 一个基因可在较短时间内合成多条肽链

C. 一条多肽链的合成需要多个核糖体的共同参与

D. 图示过程中既有DNA—RNA之间的碱基配对,也有RNA—RNA之间的碱基配对

5. (盐城中学)下图为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程,相关叙述错误的是  (  )

A. 结构a是核糖体,物质b是mRNA,过程①是翻译过程

B. 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

C. 如果细胞中r- 蛋白含量增多,r- 蛋白就与b结合,阻碍b与a结合

D. 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

6. (姜堰中学)下面为核糖体沿着mRNA链合成多肽链的示意图。与之相关的叙述不正确的是               (  )

A. 核糖体移动的方向是从mRNA的5'端→3'端

B. 在原核细胞内,该过程与mRNA的合成可同时进行

C. mRNA上密码子并不都能决定氨基酸

D. 亲子代遗传信息的表达均是通过翻译过程实现的

7. (南通、扬州、泰州三模)某生物细胞中基因表达过程如下图所示,相关叙述错误的是 (  )

A. 该细胞可能为酵母菌细胞

B. RNA聚合酶能解开DNA双螺旋

C. 一个mRNA能同时指导多条肽链的合成

D. 核糖体上能发生“U—A、A—U”的碱基配对

8. (盐城三模) 右图为噬菌体感染细菌后,细菌内放射性RNA与噬菌体DNA及细菌DNA的杂交结果。下列有关叙述错误的是              (  )

A. 可在培养基中加入3H-尿嘧啶用以标记RNA

B. 参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物

C. 第0 min时,与DNA杂交的RNA来自噬菌体及细菌DNA的转录

D. 随着感染时间增加,噬菌体DNA的转录增加,细菌DNA转录受到抑制

9. (苏州一模) Qβ噬菌体的遗传物质是一条单链RNA(QβRNA),当该噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA 复制酶(如下图所示),再利用该复制酶复制QβRNA。下列有关Qβ噬菌体基因表达的叙述,正确的是              (  )

A. QβRNA的复制需经历一个逆转录过程

B. QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程

C. 一条QβRNA模板只能翻译形成一条肽链

D. 只有QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达

10. (南京三模) 如下图,某研究小组发现染色体上抑癌基因邻近的基因能指导合成反义RNA,反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,从而阻断抑癌基因的表达,使细胞易于癌变。下列叙述错误的是              (  )

A. 若细胞中出现图示的杂交分子,则会因过程Ⅱ被抑制而使抑癌基因保持沉默

B. 过程Ⅰ需RNA聚合酶催化,图示两个基因转录的模板链不一定为同一条链

C. 过程Ⅱ以氨基酸为原料,mRNA和tRNA与该过程直接有关

D. 抑癌基因模板链序列与如图所示的邻近基因模板链序列相同

二、 多项选择题

11. (江苏卷)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               (  )

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

12. (南京、盐城、连云港二模) 如下图为人体内核基因对性状的控制过程(图中⑤表示基因2发生突变后的结果)。下列有关分析错误的是              (  )

A. ①②过程所遵循的碱基互补配对方式不完全相同

B. 基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中

C. 图中①过程需RNA聚合酶的催化,②过程需tRNA的协助

D. ④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同

13. (2017·泰州模拟)甲、乙、丙分别表示真核细胞核基因传递与表达的相关过程,下列叙述错误的是              (  )

A. 甲、乙、丙过程需要的原料不同

B. 乙、丙过程碱基互补配对方式相同

C. 丙过程涉及三种RNA

D. 一个细胞周期中,甲、乙过程可多次发生

三、 非选择题

14. (盐城三模)下图为某真核生物X基因表达时出现的两种情况。请分析并回答问题:

(1) 完成过程①需要的酶主要是    。

(2) 过程②中所用剪接体组成成分的合成场所是    ,对hnRNA进行剪接的场所是    ;剪接时,是对hnRNA中的     (填化学键名称)被破坏。

(3) 过程③中正常mRNA经过核孔后的去向及作用是       

。

(4) 若异常mRNA编码合成了蛋白质,则该蛋白质氨基酸数目    (选填“一定”或“不一定”)比正常蛋白质的多,理由是 。

15. (苏锡常镇三模)研究人员将大肠杆菌破碎、离心获得含DNA、RNA、核糖体及蛋白质合成所必需的各种因子的上清液。保温一段时间后,上清液中含有的mRNA均被降解。将上清液分组,并加入不同外源mRNA(人工合成的重复序列多聚核苷酸)、高浓度Mg2+(可以使mRNA从任意起点合成肽链)、具有放射性标记的氨基酸、ATP等成分,实验结果如下表。请分析回答下列问题:

(1) 与大肠杆菌的遗传物质相比,实验3中所用多聚核苷酸(GAUA)n的化学组成中不含有的成分包括脱氧核糖、      、      。

(2) 根据实验1结果,可以确定密码子不可能由2个相邻碱基组成,主要的理由是

 。

(3) 分析实验1、2,可以确定部分氨基酸的密码子。请写出氨基酸及其所对应的密码子为            。

(4) 实验3、4中,多聚核苷酸不能控制合成长肽链的原因最可能是其上含有      。

1. B 【解析】 图中甲、乙、丙分别表示DNA复制、转录和翻译。启动子和终止子在转录过程中发挥作用;转录过程中碱基互补配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G,翻译过程中碱基互补配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G;由于基因的选择性表达,在不同组织细胞中,相同DNA进行转录时的起始位点可能不同;神经细胞、效应T细胞高度分化,可进行转录、翻译,不能进行DNA复制。

2. D 【解析】 基因是有遗传效应的DNA片段,只有基因才能在生物体内表达。

3. C 【解析】 连续分裂n次后,子细胞中含有32P标记的细胞共2个,占1/2n-1,C错误。

4. C 【解析】 图中基因的转录和翻译同时进行,只能发生在原核细胞基因的表达过程中,A正确;由图看出,一条mRNA上可以结合多个核糖体,可在较短时间内合成多条肽链,B正确;一条多肽链的合成只需要一个核糖体,C错误;转录过程中能发生DNA—RNA之间的碱基配对,翻译过程中,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子进行碱基配对,D正确。

5. D 【解析】 据图分析,a代表的结构是核糖体,b代表的分子是mRNA,c代表的分子是DNA片段;过程②形成核糖体,核仁与核糖体的形成有关;由图可知细胞中r-蛋白含量较多时,r-蛋白就与b即mRNA结合,阻碍mRNA与核糖体结合,从而抑制翻译过程,这是一种反馈调节过程;c转录形成rRNA时需要RNA聚合酶的催化。

6. D 【解析】 从题图可以看出,核糖体合成的多肽链右端的最长,说明是最先开始合成;在原核细胞内,转录和翻译过程可同时进行;mRNA上含有的终止密码子不决定氨基酸;遗传信息的表达是通过转录和翻译过程实现的。

7. A 【解析】 据图可以看出,该细胞内转录、翻译同时进行,所以该细胞应该是原核细胞,酵母菌是真核生物。

8. C 【解析】 第0 min时,与DNA杂交的RNA只来自细菌DNA的转录。

9. B 【解析】 逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,QβRNA的复制是以RNA为模板形成RNA,由于Qβ的RNA是单链RNA,所以复制需经历形成双链RNA的过程;由图可以看出,一条QβRNA模板可以翻译形成成熟蛋白、外壳蛋白及RNA复制酶等多种肽;在QβRNA复制前,复制酶基因已经表达,形成的复制酶参与QβRNA复制。

10. D 【解析】 细胞中出现图示的杂交分子,过程Ⅱ无法进行,抑癌基因不能表达;过程Ⅰ是转录,需RNA聚合酶催化,转录以一条链为模板链,但不确定是哪一条,所以两个基因转录的模板链不一定是同一条链;过程Ⅱ是翻译,以mRNA为模板,氨基酸为原料,需要tRNA作为运载工具。

11. BCD 【解析】 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错误;由于密码子改变,植酸酶mRNA序列改变,B正确;由于密码子改变后C(G)比例下降,故DNA热稳定性降低,C正确;反密码子与密码子互补配对,为UCU,D正确。

12. BD 【解析】 ①过程是转录,所遵循的碱基互补配对方式是A—U、T—A、C—G、G—C,②过程是翻译,所遵循的碱基互补配对方式是A—U、U—A、C—G、G—C;人体内的同一个细胞中含有基因1和基因2,但不一定都表达;转录过程需RNA聚合酶的催化,翻译过程需tRNA的协助;④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同,根本原因是基因中碱基序列不同。

13. BD 【解析】 由图可知,甲过程是DNA复制,乙过程是转录,丙过程是翻译,需要的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸;乙过程碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,丙过程碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C;丙过程涉及mRNA、tRNA及rRNA共三种RNA;一个细胞周期中,DNA复制只发生一次。

14. (1) RNA聚合酶 (2) 核糖体和细胞核 细胞核 磷酸二酯键 (3) 与核糖体结合,作为翻译的模板合成蛋白质 (4) 不一定 未剪尽的核苷酸片段可能会造成终止密码子提前出现

【解析】 (1) 过程①是转录,需要RNA聚合酶催化。(2) 过程②中所用剪接体组成成分是RNA和蛋白质,合成场所分别是细胞核和核糖体,由图中精确剪接形成的正常mRNA经核孔转移到细胞质可以看出,对hnRNA进行剪接的场所是细胞核;剪接时破坏的是hnRNA中的磷酸二酯键。(3) 过程③中正常mRNA经过核孔后到达细胞质,与核糖体结合,作为翻译的模板合成蛋白质。(4) 由于未剪尽的核苷酸片段可能会造成终止密码子提前出现,异常mRNA编码合成的蛋白质氨基酸数目不一定比正常蛋白质的多。

15. (1) 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) (2) (AC)n 序列中2个相邻碱基只能组成一种密码子,但合成的肽链中有两种氨基酸 (3) CAC—组氨酸,ACA—苏氨酸 (4) 终止密码子

【解析】 (1) 大肠杆菌的遗传物质是DNA,化学组成有磷酸、脱氧核糖、A、T、C、G,实验3中所用多聚核苷酸(GAUA)n的化学组成有磷酸、核糖、A、U、G,与前者相比不含的成分包括脱氧核糖、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)。(2) 若密码子由2个相邻碱基组成,(AC)n 序列中2个相邻碱基只能组成一种密码子,但实验1结果合成的肽链中有两种氨基酸,可以确定密码子不可能由2个相邻碱基组成。(3) 实验1的密码子为ACA、CAC,实验2的密码子为AAC、ACA、CAA,两者共同含有密码子为ACA,根据实验1和实验2中共同的氨基酸为苏氨酸,可以确定苏氨酸的密码子是ACA,实验1剩下的组氨酸密码子为CAC。(4) 终止密码子可以终止翻译过程,所以实验3、4中的多聚核苷酸不能控制合成长肽链的原因最可能是其上含有终止密码子。