第32课时基因的表达.docx
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第32课时基因的表达
第32课时基因的表达
对应训练
1.（2009年溧阳调研）豌豆的高茎基因（D）与矮茎基因（d）的根本区别是（）
A.分别控制显性和隐性性状
B.所含的密码子不同
C.脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.染色体上位置不同
答案C
解析基因是有遗传效应的DNA片段，不同的基因脱氧核苷酸的排列顺序不同，因而携带的遗传信息不同。
2.用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基，则四者的关系是（）
答案C
解析一个DNA上有许多个基因，每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分脱氧核糖、一分子含氮的碱基构成。
3.经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中的碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为（）
A
G
C
T
U
甲
60
40
60
40
—
乙
30
20
20
30
—
丙
41
23
44
—
28
A.双链DNA、单链DNA、RNA
B.单链DNA、双链DNA、RNA
C.双链DNA、RNA、单链DNA
D.RNA、单链DNA、双链DNA
答案B
解析由表格中碱基种类可知，甲中有T无U，且碱基数目A≠T、C≠G，所以甲最可能是单链DNA；乙中有T无U，且碱基数目A=T、G=C，则可能是双链DNA；丙中有U无T，则可能为RNA。
4.甲生物核酸的碱基比例为：
嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：
嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（）
A.蓝藻、变形虫
B.T2噬菌体、豌豆
C.硝化细菌、绵羊
D.肺炎双球菌、烟草花叶病毒
答案D
解析对有细胞结构的生物，其遗传物质一定是DNA，且碱基组成中嘌呤=嘧啶=50%，据此将A、B、C排除。
5.如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程（AA代表氨基酸），下列叙述正确的是（）
A.能给该过程提供遗传信息的只能是DNA
B.该过程合成的产物一定是酶或激素
C.有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应
D.该过程中有水产生
答案D
解析翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，A项不对；翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质，B项不对；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C项也不对；氨基酸脱水缩合形成多肽，D项正确。
6.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表，则tRNA（UGC）所携带的氨基酸是（）
TTT
CGT
ACG
TGC
赖氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
苏氨酸
A.赖氨酸B.丙氨酸C.半胱氨酸D.苏氨酸
答案D
解析考查基因转录和翻译过程中的碱基配对规律。
根据碱基互补配对原则，DNA分子模板链上的碱基序列，与mRNA上碱基序列互补，mRNA上碱基序列与tRNA头部特定的三个碱基互补，因此，tRNA碱基序列与DNA分子模板链上的碱基序列相同（U用T代替即可）。
故tRNA为UGC时，对应的DNA模板链的碱基序列为TGC，即苏氨酸。
7.（2008年上海生物，9）下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有（）
①染色体②中心体③纺锤体④核糖体
A.①②B.①④C.②③D.③④
答案B
解析染色体主要存在于细胞核中，复制时可发生碱基互补配对现象；在核糖体上翻译蛋白质时，mRNA要与tRNA进行碱基互补配对。
8.如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则能生成DNA的试管是（）
A.a和dB.b和cC.只有bD.只有c
答案A
解析由图示每支试管中所加入的物质可判断每支试管内所模拟的生理过程，即a为DNA复制，b为DNA转录，c为RNA自我复制，d为逆转录，e为蛋白质合成（翻译）。
产生DNA的是DNA复制和RNA逆转录过程。
9.下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。
基因①基因②基因③基因④
↓↓↓↓
酶①酶②酶③酶④
↓↓↓↓
N-乙酸鸟氨酸→鸟氨酸→瓜氨酸→精氨酸琥珀酸→精氨酸
从图中可得出（多选）（）
A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的
B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C.若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D.若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变
答案ABD
解析从图解中可以看出：
从N-乙酸鸟氨酸到精氨酸，需要4个基因控制形成4种酶的作用下一步步完成的，这说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢活动，若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生了基因突变。
10.科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现，绿茶中的多酚可减少BCL-XL蛋白，而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用。
这表明绿茶具有抗癌作用，根本原因是由于绿茶细胞中具有（）
A.多酚B.多酚酶基因C.BCL-XL蛋白D.BCL-XL蛋白酶
答案B
解析本题考查基因对性状控制的深刻理解。
材料指出多酚能抗癌，但多酚不是蛋白质，因而不是由基因直接控制的，然而多酚的合成需要相应的酶催化。
基因指导蛋白质合成中的数量关系
【例1】一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为（）
A.3311B.3612C.1236D.1136
答案B
解析一条含有11个肽键的多肽，则含有12个氨基酸。
mRNA中三个碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少有一种转运RNA来转运。
因此，mRNA中至少含有36个碱基，12个转运RNA。
变式训练
1．（2007年上海生物）一个mRNA分子有m个碱基，其中G+C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。
则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（）
A.m、
-1B.m、
C.
D.
答案D
解析由mRNA上G+C=n个，可推知整个DNA分子上G+C=2n个，则DNA上含有A+T=2m-2n=2（m-n）；又知合成了2条肽链，则脱去的水分子数=
中心法则
【例2】中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题：
（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是、、和。
（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是（用图中的字母回答）。
（3）a过程发生在真核细胞分裂的期。
（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是。
（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是，后者所携带的分子是。
（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表达）：
①；
②。
答案
（1）DNA复制转录翻译逆转录
（2）c
（3）间（S）（4）细胞核（5）tRNA（转运RNA）氨基酸
（6）RNA→DNA→RNA→蛋白质
解析由图可知，a过程为DNA的复制，发生在细胞分裂的间期；b为转录，在真核细胞中，主要发生在细胞核中，另外还发生在绿色植物的叶绿体和线粒体中；c为翻译过程，发生在细胞质中；d过程为逆转录，主要是少数病毒侵入宿主细胞后发生的遗传信息传递过程；e为RNA的复制；tRNA是翻译过程的翻译者，能识别mRNA上的密码子；RNA病毒遗传信息的传递和表达途径有RNA→蛋白质或RNA→DNA→RNA→蛋白质。
变式训练
2．请回答下列有关遗传信息传递的问题：
（1）为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。
①从病毒中分离得到物质A。
已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。
将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。
经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是过程。
②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。
产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是，试管乙中模拟的是过程。
③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。
产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是。
（2）若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自，而决定该化合物合成的遗传信息来自。
若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套。
该病毒遗传信息的传递过程为。
答案
（1）①逆转录②mRNA转录③多肽（或蛋白质）
（2）小鼠上皮细胞病毒RNA密码子
1.（2008年江苏生物，10）叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。
下列叙述中错误的是（）
A.叶绿体DNA能够转录
B.叶绿体内存在核糖体
C.叶绿体DNA是遗传物质
D.叶绿体功能不受细胞核调控
答案D
解析叶绿体属于半自主细胞器，能独立进行转录和翻译，但部分功能受细胞核控制。
2.（2008年广东生物，26）DNA复制和转录的共同点是（多选）（）
A.需要多种酶参与
B.在细胞核内进行
C.遵循碱基互补配对原则
D.不需要ATP提供能量
答案AC
解析DNA复制和转录过程中均有多种酶参与，而且都消耗能量；B项错在“细胞核”上，原核细胞没有细胞核，也进行DNA的复制和转录。
3.（2007年海南生物，5）下列关于RNA的叙述，错误的是（）
A.RNA催化细胞内的某些生化反应
B.RNA是一种遗传物质
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞膜
答案D
解析大多数酶属于蛋白质，少数酶的化学本质是RNA。
少数病毒以RNA为遗传物质。
核糖体是由蛋白质和RNA组成的一种细胞器。
细胞膜是由蛋白质、脂质和少量的糖类物质组成的，不含RNA。
4.（2007年海南生物，4）通常正常动物细胞中不具有的酶是（）
A.复制DNA所需的酶
B.转录合成RNA所需的酶
C.翻译合成蛋白质所需的酶
D.逆转录合成DNA所需的酶
答案D
解析逆转录酶又称RNA指导的DNA聚合酶，是催化以RNA为模板合成DNA的酶，正常动物细胞的遗传物质都是DNA，其遗传信息的流动过程不存在逆转录问题，因而也就不存在逆转录酶。
5.（2006年江苏，5）下列对转运RNA的描述，正确的是（）
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
答案C
解析决定氨基酸的密码子有61种，而组成蛋白质的氨基酸有20种，所以密码子与氨基酸之间的对应关系为一对一或多对一，转运RNA与密码子通过碱基互补配对相对应，所以转运RNA与氨基酸之间也存在一对一或多对一的对应关系。
蛋白质的合成场所在细胞质内的核糖体上。
阻断基因表达的手段及过程探究
样题细研
RNA干扰机制如下：
双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21~23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。
Dicer酶能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）。
激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如下图所示）。
据图回答下列问题：
（1）组成双链RNA的基本单位是。
（2）根据RNAi机理，RNAi能使相关基因“沉默”，其实质是遗传信息传递中过程受阻。
（3）通过Dicer切割形成的SiRNA，要使基因“沉默”，条件是SiRNA上有与mRNA互补配对的。
（4）有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，请据图分析最可能的原因。
（5）RNA干扰技术具有广泛的应用前景。
如用于乙型肝炎的治疗时，可以先分析乙肝病毒基因中的，据此通过人工合成，注入被乙肝病毒感染的细胞，就可以抑制乙肝病毒的繁殖。
答案
（1）核糖核苷酸
（2）翻译（3）碱基（或核苷酸）序列（4）Dicer酶只能识别双链RNA，不能识别单链RNA（5）碱基序列双链RNA
解析
（1）组成双链RNA的基本单位是4种核糖核苷酸。
（2）RNAi机理不是干扰基因的转录而是阻断翻译过程，因此RNA干扰又称为转录后基因沉默。
（3）由图示可见，激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，即SiRNA上有与mRNA互补配对的碱基（或核糖核苷酸）序列。
（4）题目信息说明单链RNA不会引起RNA干扰现象，可能是Dicer酶只能识别双链RNA，不能识别单链RNA。
（5）要应用RNA干扰技术抑制乙肝病毒的繁殖，则必须设法获得双链RNA。
变式训练
人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素研究发现，抗生素之所以能够杀死细菌等病原体而对人体无害，其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成，而不影响人体细胞内蛋白质的合成。
于是人们对此提出了许多假设，其中有如下三点：
①抗生素能阻断细菌DNA的转录过程，而不影响人体DNA的转录过程。
②抗生素能阻断细菌转运RNA的功能，而不影响人体转运RNA的功能。
③抗生素能阻断细菌内核糖体的功能，而不影响人体内核糖体的功能。
请任选择一种假设，写出你的探究性实验的基本思路，并对实验结果和结论进行预测。
答：
你选择假设（①/②/③）。
基本实验思路：
。
答案①基本实验思路：
设置甲、乙两组实验，进行体外模拟细菌DNA的转录过程。
甲组滴加一定浓度的适量抗生素的水溶液，乙组滴加等量的蒸馏水，其它条件相同且适宜。
最后检测两组实验中RNA的生成量。
实验结果及结论：
若甲、乙两组中RNA的生成量相等，则抗生素不阻断细菌DNA的转录；若甲组中RNA生成量少于乙组中RNA的生成量，则抗生素能阻断细菌DNA的转录
②基本实验思路：
设置甲、乙两组实验，进行体外模拟细菌的翻译过程。
甲组加入用抗生素处理后的各种转运RNA，乙组加入未用抗生素处理的、等量的各种转运RNA。
其余条件相同且适宜。
最后检测两组实验中蛋白质的生成量。
实验结果及结论：
若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等，则抗生素不阻断细菌转运RNA的功能；若甲组中蛋白质生成量少于乙组中蛋白质的生成量，则抗生素能阻断细菌转运RNA的功能
③基本实验思路：
设置甲、乙两组实验，进行体外模拟细菌的翻译过程。
甲组加入用抗生素处理后的细菌核糖体，乙组加入未用抗生素处理的、等量的细菌核糖体。
其余条件相同且适宜。
最后检测两组实验中蛋白质的生成量。
实验结果及结论：
若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等，则抗生素不阻断细菌核糖体的功能；若甲组中蛋白质的生成量少于乙组中蛋白质的生成量，则抗生素能阻断细菌核糖体的功能
1.下列有关基因的叙述，正确的是（）
①基因是具有遗传效应的DNA片段，全部位于染色体上②自然选择使基因发生定向变异③某基因的频率就是该基因在种群基因库中占全部等位基因数的比率④人体内的肝脏细胞和成熟的细胞所含的基因相同
A.1种B.2种C.3种D.4种
答案A
解析细胞核的染色体上，细胞质的线粒体、叶绿体内，细菌的质粒上都有基因；选择是定向的，而变异是不定向的；人体内成熟的红细胞无细胞核，也没有线粒体，因此细胞内没有基因。
2.（2008年银川模拟）在豌豆粒中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来的DNA片段而不能合成淀粉分支酶，使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。
此事实说明了（）
A.基因是生物体性状的载体
B.基因能直接控制生物体的性状
C.基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
答案C
解析基因通过控制酶的合成控制生物的性状。
由于豌豆的控制合成淀粉分支酶的基因插入外来DNA片段，引起基因异常不能合成淀粉分支酶，进而影响了淀粉的合成，导致吸水能力弱而皱缩。
3.（2009年兰州一中高三月考）治疗艾滋病（HIV病毒为RNA病毒）的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似。
下列对AZT作用的叙述，正确的是（）
A.抑制艾滋病病毒RNA基因的转录
B.抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制
C.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录
D.抑制艾滋病病毒RNA基因的表达过程
答案C
4.果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，长翅为显性。
用一定高温处理残翅基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现为长翅。
下列解释错误的是（）
A.控制翅膀的基因在幼虫阶段就已经开始表达
B.高温下相关蛋白质失去活性
C.这种长翅个体的基因型可能已经变为杂合子
D.表现型是基因与环境因素共同作用的结果
答案A
解析有关变异问题要注意思维的全面性，利用所学知识充分考虑可能的情况。
基因型为隐性纯合子的个体在外界环境的作用下，表现出了显性性状，可能是发生了基因突变，也可能是外界环境直接影响了蛋白质的结构或功能，体现了生物的性状是遗传物质与环境条件共同作用的结果。
5.已知AUG、CUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。
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……（40个碱基）……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.20个B.15个C.16个D.18个
答案C
解析先找到起始密码子，再找到终止密码子中间的一共45个对应15个密码子决定15个氨基酸，注意起始密码子决定氨基酸，终止密码子不决定氨基酸，故为16个。
6.将某多肽（分子式为C55H70O19N10）彻底水解后，得到下列4种氨基酸（R基均不含氮元素）：
谷氨酸（C5H9NO4），苯丙氨酸（C9H11NO2），甘氨酸（C2H5NO2），丙氨酸（C3H7NO2）。
问基因在控制合成该多肽的过程中所需核苷酸有多少种（）
A.4B.8C.30D.60
答案A
解析该题审题是关键，基因表达包括转录和翻译两个过程，只有转录过程需要以核苷酸为原料合成RNA，因此需要的核苷酸为4种。
7.（2009年黄冈模拟）某原核生物因一个碱基对突变而导致所编码蛋白质的一个脯氨酸（密码子有CCU、CCC、CCA、CCG）转变为组氨酸（密码子有CAU、CAC）。
基因中发生改变的是（）
A.G≡C变为T＝AB.A＝T变为C≡G
C.鸟嘌呤变为胸腺嘧啶D.胞嘧啶变为腺嘌呤
答案A
解析按最小突变原则，CCU→CAU或CCC→CAC两种情况都由C→A（密码子中），由此可以判断基因中发生改变的是G≡C变为T=A。
8.下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。
“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”
密码子表：
甲硫氨酸AUG脯氨酸CCA、CCC、CCU苏氨酸ACU、ACC、ACA
甘氨酸GGU、GGA、GGG缬氨酸GUU、GUC、GUA
根据上述材料，下列描述错误的是（）
A.这段DNA中的①链起了转录模板的作用
B.决定这段多肽链的遗传密码子依次AUG、CCC、ACC、GGG、GUA
C.这条多肽链中有4个“—CO—NH—”的结构
D.若这段DNA的②链右侧第二个碱基T被G替代，这段多肽中将会出现两个脯氨酸
答案D
9.关于转运RNA和氨基酸之间相互关系的说法，正确的是（）
A.每种氨基酸都可由几种转运RNA携带
B.每种氨基酸都有它特定的一种转运RNA
C.一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸
D.一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA将它带到核糖体上
答案D
解析因为有不同的密码子决定同一种氨基酸，而转运RNA上的反密码子是与密码子的碱基互补配对的。
10.（2009年唐山模拟）如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正确的是（）
A.观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列
B.图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质
C.染色体上含红宝石眼基因的片段缺失，说明发生了基因突变
D.基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变
答案C
解析由图示可知，控制果蝇图示性状的基因在该染色体上呈线性排列；果蝇是真核生物，其基因的编码区是不连续的、间隔的，所以基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质；染色体上含有红宝石眼基因的片段缺失属于染色体结构变异，而非基因突变；基因中一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变，因为一个氨基酸可以有多个密码子决定，基因中存在不编码蛋白质的非编码序列。
11.（2008年广东调研）下列关于基因、性状以及二者关系的叙述，正确的是（）
A.基因在染色体上呈线性排列，基因的前端有起始密码子，末端有终止密码子
B.基因能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递
C.性状受基因的控制，基因发生突变，该基因控制的性状也必定改变
D.通过控制酶的合成从而直接控制性状，是基因控制性状的途径之一
答案B
解析密码子存在于mRNA上，故A错。
基因发生突变后，如果密码子决定的氨基酸没有改变，则性状也不会改变，故C错。
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状，是对生物性状的间接控制，故D错。
12.人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。
由图中不能得出的结论是（）
A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状
C.一个基因可以控制多种性状
D.一个性状可以由多个基因控制
答案A
解析由图可以看出，苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的异常与酶的合成直接相关，而酶的合成是由基因控制的；基因1若发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多种基因的控制。
13.（2008年成都质检）下图表示某基因的片段及其转录出的信使RNA，请据图回答问题（几种相关氨基酸的密码子见下表）：
亮氨酸
CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG
缬氨酸
GUA、GUC、GUG、GUU
甘氨酸
GGU
甲硫氨酸
AUG
（1）形成③链的过程叫做，场所是，需要的原料是。
（2）形成③链的过程与DNA复制的过程，都是遵循原则。
（3）③链进入细胞质后与结合，在合成蛋白质过程中，转运RNA运载的氨基酸依次是（依次填写前两个氨基酸的名称）。
（4）若该基因复制时发生差错，当
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