高中生物沪科版 (2019)必修2《遗传与进化》第四节 遗传信息的表达巩固练习

【优编】第四节遗传信息的表达-4优选练习

一．单项选择

1．如图表示某个体的一个细胞中控制功能蛋白A的基因的表达过程，下列说法不正确的是（　　）

A．过程①以核糖核苷酸为原料，催化该过程的酶是RNA聚合酶

B．过程②表示核糖体在行使功能，此过程不需要酶的参与

C．若基因发生突变，则功能蛋白A的相对分子质量可能增大

D．该个体的某些细胞内控制功能蛋白A的基因可能没有表达

2．许多基因的启动子内富含CG重复序列，若其中的胞嘧啶（C）被甲基化为5-甲基胞嘧啶就会抑制基因的转录，下列与之相关的叙述中，正确的是（    ）

A．在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接

B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变

C．胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合

D．基因的表达与基因的甲基化无关

3．某种酶中有亮氨酸，通过基因改造，将其原来的亮氨酸密码子由UUA变为UUG，下列说法不正确的是（    ）

A．翻译该酶的mRNA序列改变 B．该酶的氨基酸数量会增加

C．编码该酶的基因热稳定性增强 D．所用到的tRNA种类会有所改变

4．下列有关基因表达的叙述正确的是（    ）

A．翻译的产物都具有生理活性

B．一个DNA分子可以转录出多种RNA

C．RNA聚合酶能够降低翻译过程的活化能

D．mRNA沿着核糖体移动，依次读取下一个密码子

5．真核生物的基因中既含有编码蛋白质的序列，称为外显子；又含有不编码蛋白质的序列，称为内含子。DNA转录时，外显子和内含子都可进行转录，细胞核内刚刚转录而来的RNA为前体mRNA，前体mRNA中的内含子在RNA自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切，形成mRNA，运出细胞核。如图为前体mRNA的剪切示意图，相关叙述不正确的是（    ）

A．图中的a．c为外显子转录部分，b为内含子转录部分

B．前体mRNA不能与核糖体结合进行翻译

C．蛋白质复合物具有识别特定脱氧核苷酸序列的功能

D．前体mRNA加工形成mRNA的过程发生在细胞核

6．图为 tRNA 结构模式图，a．b．c表示 tRNA分子中三种不同的局部结构，下列叙述正确的是（    ）

A．c 中碱基序列不同的 tRNA 携带的氨基酸可能相同

B．结构 b 表明 tRNA 可以形成双螺旋结构

C．核糖体最多可提供3 个 tRNA 结合位点

D．氨基酸需与 a 结合形成肽键才能被 tRNA 转运

7．一种叫做CD/CGRP的基因在甲状腺和大脑中都有表达，其产物分别是CD（降钙素）和CGRP蛋白，图中数字表示基因中特定的区段，表达过程如下图所示。下列有关叙述错误的是（    ）

A．①过程包含了转录和转录后的加工过程，有磷酸二酯键的形成和断裂

B．②过程的碱基互补配对方式跟①不完全相同

C．CD/CGRP基因中1和2之间的区域发生了碱基对的缺失不属于基因突变

D．CD/CGRP基因的表达过程中，既有遗传信息的传递又有遗传信息的损失

8．已知AUG．GUG为起始密码子，某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：A-U-U-C-G-A-U-G-A-C…（46个碱基且无终止密码子）…C-U-C-U-A-G-A-U-C-U，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为（　　）

A．18个 B．17个 C．20个 D．19个

9．在一个蜂群中，一直取食蜂王浆的少数幼虫发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的大多数幼虫将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述正确的是（　　）

A．胞嘧啶甲基基化形成的5，甲基胞嘧啶在DNA分子中不可以与鸟嘌呤配对

B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关

C．DNA甲基化后可能干扰了DNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合

D．被甲基化的DNA片段中碱基排列顺序发生了改变，从而使生物的性状发生改变

10．胰岛素的A．B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中不正确的是（    ）

A．胰岛素基因中至少有碱基6（m +n）个

B．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A．B两条肽链

C．胰岛素mRNA中至少含有的密码子为（m +n）个

D．A．B两条肽链可能是经蛋白酶的作用后形成

11．某真核生物酶E的基因发生了一个碱基的替换，有关其表达产物的叙述不正确的是（    ）

A．若酶E的活性不变．氨基酸数目不变，则碱基的替换可能没有改变酶E的氨基酸序列

B．若酶E的活性下降．氨基酸数目不变，则碱基的替换可能造成了酶E的一个氨基酸被改变

C．若酶E的活性增强．氨基酸数目不变，则碱基的替换没有改变酶E的空间结构

D．若酶E的活性丧失．氨基酸数目减少，则碱基的替换可能使得酶E的翻译提前终止

12．假设有一段mRNA上有60个碱基，其中A有15个，G有25个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，C和T的个数之和及该mRNA翻译成的多肽中最多的肽键数分别为（    ）

A．15，20 B．60，18 C．40，19 D．60，19

13．下图代表的是某种tRNA，对此分析错误的是（    ）

A．tRNA含有5种化学元素 B．tRNA只含有CUC 3个碱基

C．决定谷氨酸的密码子之一为GAG D．该结构参与蛋白质合成中的翻译过程

14．根据下表中所给出的条件，推测苏氨酸的密码子是（    ）

A．TGA B．UGA C．UCU D．ACU

15．科学家发现一类新型环状非编码RNA（ElciRNA），这种RNA虽然不能编码蛋白质，但可以在细胞核中与RNA聚合酶结合调控相关基因的表达，下列说法正确的是（    ）

A．合成ElciRNA过程中需要解旋

B．ElciRNA可能是由细胞核中环形DNA转录而来的

C．ElciRNA不能编码蛋白质，很可能是因为它缺乏启动子

D．ElciRNA中G占29%，U占25%，C占19%，则其对应的DNA的区段中A占25%

16．miRNA 是一类非编码 RNA，某 miRNA 能抑制 W 基因控制的蛋白质(W 蛋白)的合成。某真核细胞内该miRNA的形成及其发挥作用的过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合

B．W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质中用于翻译

C．由于基因的选择性表达，部分细胞内会出现miRNA控制合成的蛋白质

D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过miRNA直接与核糖体结合所致

17．已知一个由4条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键396个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C和G至少共有（    ）

A．1800个 B．1350个 C．900个 D．800个

18．如图为真核细胞内某完整基因结构示意图，该基因有300个碱基对，其中A有120个，β链为转录的模板链。下列说法正确的是（    ）

A．①处化学键断裂需要解旋酶的作用

B．②处为氢键，该基因共有300个氢键

C．该基因表达合成多肽链时最多脱去98个水分子（考虑终止密码子）

D．该基因连续复制3次，第3次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1260个

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

题图分析，图中①表示转录过程，②表示翻译。转录是以DNA的一条链为模板生成mRNA的过程，过程中需要四种游离的核糖核苷酸作为原料．ATP供能．RNA聚合酶的催化等；翻译是以mRNA为模板合成多肽链的过程，过程中需要原料氨基酸．ATP供能．蛋白质合成酶的催化和tRNA的转运等。

解答：

A．过程①表示转录，以核糖核苷酸为原料合成RNA，催化该过程的酶是RNA聚合酶，A正确；

B．过程②表示核糖体在行使功能合成多肽链，此过程需要酶的参与，B错误；

C．若基因突变后，终止密码子变成了编码蛋白质的密码子，翻译过程延后结束，则翻译过程形成的蛋白质的氨基酸序列变长，分子量变大，C正确；

D．该个体所有细胞中都含有控制功能蛋白A的基因，由于细胞分化，该基因只能在特定的细胞内才会表达，D正确。

故选B。

2．【答案】C

【解析】

基因的表达过程包括转录和翻译，其中转录指的是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译指的是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。

解答：

A．在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接，A错误；

B．胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；

C．根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合，C正确；

D．由于基因的表达水平与基因的转录有关，所以与基因的甲基化程度有关，D错误。

故选C。

3．【答案】B

【解析】

4．【答案】B

【解析】

基因指导蛋白质的合成包括转录和翻译两个步骤，其中转录是以DNA分子一条链为模板合成RNA，主要发生在细胞核中；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体。

解答：

A．翻译的产物为多肽（蛋白质），往往需要加工才具有活性，A错误；

B．转录是以基因为单位进行的，一个DNA分子中有多个基因，所以可以转录出多种RNA，B正确；

C．RNA聚合酶为催化转录的酶，可以降低转录过程中的活化能，C错误；

D．翻译时核糖体沿着mRNA移动，D错误。

故选B。

5．【答案】C

【解析】

6．【答案】A

【解析】

分析题图可知：a为tRNA携带氨基酸的部位，b为tRNA双链之间的氢键；c为反密码子，可与mRNA的密码子碱基互补配对。

解答：

A．c为反密码子，可与密码子碱基互补配对决定其携带的氨基酸，由于密码子的简并性，c 中碱基序列不同的 tRNA 携带的氨基酸可能相同，A正确；

B．结构b为tRNA局部双链的氢键部分，但tRNA并非双螺旋结构，B错误；

C．一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点，C错误；

D．氨基酸与a结合不需要形成肽键，肽键是两个氨基酸之间脱水缩合形成的，D错误。

故选A。

7．【答案】C

【解析】

①过程包含了转录和转录后的加工过程，②过程表示翻译。

解答：

A．转录形成的mRNA中仅含有1234或者123456对应的区段，所以推测转录形成mRNA后需要剪切掉部分区段，再拼接成成熟的mRNA，A正确；

B．②过程翻译的碱基互补配对方式为A-U．U-A．G-C．C-G，过程①转录碱基互补配对方式为A-U．T-A．G-C．C-G，B正确；

C．1和2之间的区域发生了碱基对的缺失发生在基因内部，属于基因突变，C错误；

D．基因表达过程中遗传信息从DNA传至RNA再传至蛋白质，有遗传信息的传递，而基因中的部分序列的信息不能体现在蛋白质分子中，所以有遗传信息的损失，D正确。

故选C。

8．【答案】A

【解析】

密码子共有64种，包括2种起始密码子．3种终止密码子和59种其他密码子，其中起始密码子不仅可以作为翻译开始的信号，还能编码相应的氨基酸；3种终止密码子只是终止翻译的信号，不编码氨基酸；59种其他密码子只编码相应的氨基酸。

解答：

已知AUG．GUG为起始密码子，则该序列的第6．7．8三个碱基构成起始密码子（AUG），终止密码子有UAA．UGA．UAG为终止密码子，则该序列倒数第5．6．7三个碱基构成终止密码子（UAG），即编码序列长度为5+46+3=54，则此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为54÷3=18个，A正确，BCD错误。

故选A。

9．【答案】B

【解析】

DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化，那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由一种酶来控制的，如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用，蜜蜂幼虫就会发育成蜂王，和喂它蜂王浆的效果是一样的。由题干可以理出一条逻辑线：DNMT3基因转录出 某种mRNA后，翻译出 DNMT3蛋白，其作用 DNA某些区域甲基化，结果发育成工蜂。

解答：

A．从题目干中的图示可以看出，胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A错误；

B．敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关，B正确；

C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，导致转录和翻译过程变化，使生物表现出不同的性状，C错误；

D．从题目干中的图示可以看出，DNA甲基化并没有改变DNA内部的碱基排列顺序，未改变DNA片段的遗传信息，D错误。

故选B。

10．【答案】B

【解析】

胰岛素的A．B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个，两条多肽链中氨基酸总数是（m+n），所以DNA中对应碱基数至少为6（m+n）。胰岛素基因转录的mRNA是一条，而形成的两条肽链中氨基酸共有（m+n）个，根据密码子和氨基酸的一一对应关系（不考虑终止密码子）可知，与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子应该为（m+n）个。

解答：

A．胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是（m+n），所以DNA中对应碱基数至少为6（m+n），A正确；
B．一个基因在编码蛋白质的过程中，只有一条链作为模板链，B错误；
C．胰岛素基因转录的mRNA是一条，而形成的两条肽链中氨基酸共有（m+n）个，根据密码子和氨基酸的一一对应关系（不考虑终止密码子）可知，与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子应该为（m+n）个，C正确；
D．A．B两条肽链可能是形成一条肽链之后，经蛋白酶作用使肽键断裂，然后再加工成胰岛素的，D正确。
故选B。

11．【答案】C

【解析】

基因中的一个碱基发生替换属于基因突变。一个碱基被替换后，可能有以下几种情况：1．由于密码子的简并性，氨基酸序列没有变化；2．只改变一个氨基酸；3．导致终止密码的位置提前，翻译形成的肽链变短；4．导致终止密码的位置推后，翻译形成的肽链变长。

解答：

A．基因发生了一个碱基的替换，氨基酸数目不变，由于密码子的简并性，碱基替换可能没有改变酶E的氨基酸序列，导致酶E的活性不变，A正确；

B．基因发生了一个碱基的替换，氨基酸数目不变，则碱基的替换可能造成了酶E只改变了一个氨基酸，导致酶E的活性下降，B正确；

C．基因发生了一个碱基的替换，氨基酸数目不变，则碱基的替换可能造成了酶E只改变了一个氨基酸，可能使酶E的空间结构改变，导致酶E的活性增强，C错误；

D．若酶E的活性丧失．氨基酸数目减少，则可能是碱基替换导致终止密码子的位置提前，使得酶E的翻译提前终止，也可能是碱基替换导致起始密码子延后，使得氨基酸数目减少，D正确。

故选C。

12．【答案】D

【解析】

13．【答案】B

【解析】

题图所示为tRNA，含有C．H．O．N．P 5种化学元素和A．C．G．U 4种含氮碱基，由RNA链经过折叠形成，含多个碱基。

解答：

A．tRNA含有C．H．O．N．P 5种化学元素，A正确；

B．tRNA由RNA链经过折叠形成，含多个碱基，B错误；

C．tRNA中，一端携带氨基酸，本题中为谷氨酸，另一端为反密码子，本题中为CUC，由此可推出决定谷氨酸的密码子之一为GAG，谷氨酸可能还有其他密码子，C正确；

D．tRNA在翻译过程中能够识别mRNA上的密码子并转运氨基酸，D正确。

故选B。

14．【答案】D

【解析】

密码子是指mRNA上编码一个氨基酸的3个相邻的碱基。mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，其碱基序列与DNA模板链上的碱基序列互补配对；tRNA上含有反密码子，能与相应的密码子互补配对。

解答：

tRNA上的反密码子与相应的密码子碱基互补配对，根据tRNA反密码子的第三个碱基可知苏氨酸的密码子的第三个碱基是U，据此可推测DNA的下面一条链为模板链，而mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，根据DNA模板链的碱基序列可知苏氨酸的密码子的前两个碱基是AC，综合以上分析可知苏氨酸的密码子是ACU，即D正确。

故选D。

15．【答案】A

【解析】

16．【答案】B

【解析】

题图分析：miRNA基因在细胞核中转录形成后进行加工，然后通过核孔进入细胞质，再加工后与W基因的mRNA结合形成复合物，进而阻碍翻译过程的进行。

解答：

A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合，而起始密码子在mRNA上，A错误；

B．真核细胞内W基因转录完成后，形成的mRNA在细胞核内进行加工，之后进入细胞质用于翻译，B正确；

C．miRNA是一类非编码RNA，细胞内不会出现miRNA控制合成的蛋白质，C错误；

D．miRNA抑制W蛋白的合成，是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致，D错误。

故选B。

17．【答案】A

【解析】

该蛋白质中含有396+4=400个氨基酸，对应的信使RNA中至少有400×3=1200个碱基，对应的DNA中至少有1200×2=2400个碱基。

解答：

由分析可知：对应的信使RNA中至少有400×3=1200个碱基，其中A+U=1200×25%=300个，C+G=1200-300=900个，根据碱基的互补配对原则可知，对应的DNA中模板链和非模板链上均为C+G=900个，故双链DNA中C和G的总数为900+900=1800。综上所述，A正确，BCD错误。

故选A。

18．【答案】C

【解析】

图示为真核细胞内某基因结构示意图，其中①为磷酸二酯键，是限制性核酸内切酶．DNA连接酶．DNA聚合酶的作用位点；②为氢键，是解旋酶的作用位点。该基因有300个碱基对，其中A有120个，则T有120个，G．C各有180个。

解答：

A．①处化学键断裂需要DNA酶的作用，A错误；

B．由题干可知，该基因含有120个A-T碱基对．180个C-G碱基对，其中A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，因此该基因共有氢键120×2+180×3=780（个），B错误；

C．该基因有300个碱基对，其转录形成的mRNA最多含100个密码子（有1个终止密码子），最多能编码合成含有99个氨基酸的多肽，因此该基因表达合成多肽链时最多脱去水分子99-1=98（个），C正确；

D．该基因中含有180个胞嘧啶脱氧核苷酸，因此该基因连续复制了3次，第3次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2（3-1）×180=720（个），D错误。

故选C。