高考 一轮复习人教版 基因的表达作业doc.docx
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高考一轮复习人教版基因的表达作业doc
2020届一轮复习人教版基因的表达作业
1.（2019·广东模拟）下列关于中心法则的叙述，一定正确的是（ ）
A.肽链的合成一定以RNA为模板，以氨基酸为原料
B.酶的合成一定以RNA为模板，以氨基酸为原料
C.RNA的合成一定以DNA为模板，以核糖核苷酸为原料
D.DNA的合成一定以DNA为模板，脱氧核苷酸为原料
解析 酶也可能为RNA，此时其原料为核糖核苷酸，B错误；若为RNA复制，则RNA合成以RNA为模板，C错误；若为逆转录，则合成DNA的模板为RNA，D错误。
答案 A
2.如图为基因表达过程中相关物质间的关系图，下列叙述错误的是（ ）
A.过程①②中均发生碱基互补配对
B.在原核细胞中，过程①②同时进行
C.c上的密码子决定其转运的氨基酸种类
D.d可能具有生物催化作用
解析 过程①②分别为DNA的转录和翻译，均发生碱基互补配对，A正确；在原核细胞中，转录和翻译同时进行，B正确；密码子在mRNA上，tRNA上有反密码子，C错误；d可能是具有生物催化作用的酶，D正确。
答案 C
3.（2019·湖北部分高中冲刺模拟卷）下列有关基因与性状的叙述，正确的是（ ）
A.生物体中一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定
B.血红蛋白基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白结构一定发生改变
C.生物的性状由基因决定，同时受环境影响，二者共同对生物的性状起作用
D.囊性纤维病说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状
解析 生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定，A错误；由于密码子的简并性（多个密码子编码同一种氨基酸），控制人的血红蛋白的基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白的结构不一定发生改变，B错误；生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境共同作用的结果，C正确；囊性纤维病说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，D错误。
答案 C
4.（2018·黑龙江八校联考）请根据中心法则判断下列说法正确的是（ ）
A.HIV在宿主细胞中可通过逆转录或RNA自我复制传递遗传信息
B.DNA转录可产生3种RNA，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
C.转录和翻译过程都以核酸作为模板，都需要运载工具
D.根尖分生区细胞中可发生DNA复制与转录过程，需要核糖体的参与
解析 HIV的遗传物质为RNA，其属于逆转录病毒，在宿主细胞中通过逆转录、DNA复制和转录传递遗传信息，不进行RNA自我复制，A错误；DNA转录可产生tRNA、rRNA和mRNA3种RNA，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，B正确；转录与翻译的模板分别是DNA和mRNA，都是核酸；翻译过程需要tRNA作为运载工具，而转录不需要运载工具，C错误；根尖分生区细胞中DNA复制与转录过程不需要核糖体参与，核糖体参与翻译过程，D错误。
答案 B
5.如图为基因与性状的关系示意图，据图判断错误的是（ ）
A.一种基因可以影响和控制多种性状
B.多种基因可以影响和控制一种性状
C.所有基因都能控制表现出相应的性状
D.图中的产物可以是酶、激素或者抗体等
解析 由题图可知，性状a、b、c、d受同一种基因产物影响，说明一种基因可以影响和控制多种性状，A正确；性状e受三种基因产物影响，表明多种基因可以影响和控制一种性状，B正确；生物的性状除了受基因控制外，还受环境条件的影响，并非所有基因都能控制表现出相应的性状，C错误；多数酶、有些激素和抗体是蛋白质，可以是基因表达的产物，D正确。
答案 C
6.如图表示DNA及相关的生理活动，下列表述错误的是（ ）
A.过程a、b、c均可在胰岛B细胞核中发生
B.f和g过程可能通过反馈调节实现
C.过程a、b、c、d、e与碱基配对有关
D.某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达
解析 据图分析，过程a表示DNA复制，而胰岛B细胞是成熟的动物细胞，细胞核中不能进行DNA的复制，且蛋白质的合成（c）也不能在细胞核中进行，A错误；若过程f和g中是某基因控制合成的某蛋白质反过来调控该基因的转录和翻译，则为反馈调节，B正确；过程a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、RNA的复制、逆转录，这些过程都遵循碱基互补配对原则，C正确；基因的表达过程包括转录和翻译，都需要酶的催化，而酶也是基因表达的产物，D正确。
答案 A
7.（2019·吉林第二次调研）下列有关图示生理过程的描述，错误的是（ ）
A.甲、丙两个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成
B.甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛B细胞核内进行
C.图乙表示翻译，多个核糖体可共同完成一条肽链的合成
D.图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内完成DNA的复制
解析 图中甲为DNA分子的复制、乙为翻译过程、丙表示转录过程。
DNA双链解旋破坏氢键，DNA双链形成及转录时形成DNA RNA区域有氢键形成，DNA复制和转录过程都存在氢键的破坏和氢键的形成，A正确；细胞核内进行的是DNA复制和转录过程，胰岛B细胞是高度分化的细胞，不可进行DNA复制过程，B正确；一条mRNA可以结合多个核糖体，合成多条氨基酸序列相同的肽链，C错误；若DNA复制时有多个起点，则可以在短时间内完成DNA的复制，D正确。
答案 C
8.图1是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图2是图1过程②的局部放大图，请据图回答：
（1）图1中过程①发生在人体的 细胞中，在细胞的 中发生，该细胞与人体其他细胞在形态、结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
（2）图1中过程②称为 ，场所是 ，由图2可知，决定苏氨酸的密码子是 。
（3）已知图1中过程①产生的mRNA中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%，则模板链中腺嘌呤所占的比例为 。
（4）图1中过程②中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是_______________
____________________________________________________________________。
解析
（1）分析题图可知：
图1中过程①表示以人体胰岛素基因为模板合成mRNA的过程，胰岛素由胰岛B细胞合成并分泌，因此发生在胰岛B细胞的细胞核中，该细胞与人体其他细胞在形态、结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是基因的选择性表达。
（2）图1中过程②表示以mRNA为模板合成胰岛素的过程，此过程为翻译过程，场所是细胞质中的核糖体。
密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，由图2可知，决定苏氨酸的密码子是ACU。
（3）据题意可知：
在mRNA中，G＋U＝54%，其模板链对应的区段中C＝29%。
根据碱基互补配对原则，其模板链对应的区段中C＋A＝54%，所以模板链中腺嘌呤（A）所占的比例＝54%－29%＝25%。
（4）图1中过程②中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质。
答案
（1）胰岛B 细胞核 基因的选择性表达
（2）翻译 核糖体 ACU （3）25% （4）少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质
9.将某人的胰岛A细胞和胰岛B细胞中的总mRNA提取出来（A－mRNA、B－mRNA），以此为模板，在体外分别获得相应的单链DNA（A－cDNA、B－cDNA）。
下列叙述错误的是（ ）
A.A—mRNA与B—mRNA的不同与细胞分化有关
B.获得相应单链DNA的过程需要逆转录酶
C.A—cDNA中不含编码胰岛素的核酸序列
D.B—mRNA中指导呼吸酶合成的mRNA不能与A—cDNA形成杂交链
解析 人体胰岛A细胞和胰岛B细胞都是由同一受精卵发育而来的，二者间的差异是细胞分化的结果，二者具有相同的遗传信息，但遗传信息的执行情况不同，即发生了基因的选择性表达，故可以说AmRNA与B mRNA的不同与细胞分化有关，A正确；以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，此过程需要逆转录酶的参与，B正确；胰岛A细胞和胰岛B细胞内的遗传物质相同，胰岛A细胞也含有胰岛素基因，只是该基因不表达，即A mRNA中不含指导胰岛素合成的RNA，故A cDNA中不含编码胰岛素的核酸序列，C正确；胰岛A细胞和胰岛B细胞中均含有呼吸酶，即A mRNA和B mRNA中均含有指导呼吸酶合成的mRNA，故B mRNA中指导呼吸酶合成的mRNA可以与A cDNA形成杂交链，D错误。
答案 D
10.（2018·黄冈调研）如图表示真核细胞中发生的某些生理过程，下列有关说法错误的是（ ）
A.结构a是核糖体，物质b是mRNA，三个核糖体合成的肽链相同
B.以物质c作为模板指导合成rRNA的过程需要DNA聚合酶的参与
C.①过程中多个核糖体沿着b从右向左进行翻译，可以提高翻译的效率
D.核仁参与了②所示结构的形成
解析 ①为翻译过程，a为核糖体，b为mRNA，由于三个核糖体是以同一条mRNA为模板进行翻译的，因此图中三个核糖体合成的多肽链相同，A正确；以c为模板合成rRNA的过程属于转录，该过程需要RNA聚合酶的参与，B错误；①过程中核糖体沿着mRNA从短肽链向长肽链方向移动，即从右向左移动，该过程中多个核糖体以一条mRNA为模板进行翻译，在短时间内合成大量蛋白质，可以提高翻译效率，C正确；rRNA是核糖体RNA，图示过程是核糖体的部分形成过程，在真核细胞中核糖体的形成与核仁有关，D正确。
答案 B
11.（2019·河北联考）周期性共济失调是一种编码细胞膜上的钙离子通道蛋白的基因发生突变导致的遗传病，该突变基因相应的mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常。
下列有关该病的叙述正确的是（ ）
A.翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失
B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状
D.该病可能是由于碱基对的替换而导致终止密码子提前出现
解析 由题意可知，该突变基因相应的mRNA的长度不变，翻译的肽链缩短，说明编码的基因可能发生了碱基对的替换，导致mRNA中提前出现终止密码子，A错误、D正确；突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变，B错误；细胞膜上钙离子通道蛋白是一种结构蛋白，该病例说明了基因通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状，C错误。
答案 D
12.MicroRNA（miRNA）是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子，某miRNA能使W基因控制的蛋白质（W蛋白）合成过程提前终止。
如图是某真核细胞内该miRNA形成及发挥作用的过程示意图。
下列叙述不正确的是（ ）
A.图中转录过程需要的原料是四种核糖核苷酸
B.图中核糖体移动的方向是从左至右
C.miRNA与W基因mRNA结合过程发生了A与T之间的配对
D.miRNA主要在W基因表达过程的翻译阶段发挥作用
解析 图中转录的产物是RNA，RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸，A正确；根据题干信息可知，该miRNA能使W基因控制的蛋白质合成过程提前终止，结合图中信息可知，miRNA—蛋白质复合物在核糖体右侧发挥作用，故核糖体移动的方向是从左至右，B正确；miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对，C错误；由题图信息可知，该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，从而使翻译过程终止，D正确。
答案 C
13.（2019·广西两校联考）2017年诺贝尔生理学或医学奖获得者从果蝇基因组中分离出控制生物昼夜节律（即生物钟）的基因（PER基因）。
研究表明，该基因编码的PER蛋白夜间在细胞核积聚，清晨降解。
PER蛋白积累到一定量后会抑制PER基因的表达，导致PER蛋白无法合成，动物因此逐渐进入睡眠状态。
生物钟也是靠着这种机制影响着其他多细胞生物（包括人类）。
PER基因的表达与关闭机制如图所示：
（1）很多生物遗传学家喜欢用果蝇作为遗传学实验的材料。
果蝇作为遗传学实验材料的优点有哪些？
_________________________________________________
____________________________________________________________________。
（答出两点）
（2）PER蛋白合成的场所是 （填细胞器），它通过 进入细胞核，请写出PER蛋白合成过程中遗传信息的流动方向：
________________________。
（3）人体每天都需要一定的睡眠时间才能保证大脑的正常工作，而PER基因通过规律性的表达与关闭控制着昼夜节律。
请根据科学家的研究成果推断人在夜间犯困是因为________________________________________________________
__________________________________________________________________；
而在清晨醒来是因为___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析
（1）果蝇具有易饲养，繁殖快，产生的子代数量多，染色体数目少等特点，因此常被用作遗传学材料。
（2）蛋白质合成的场所是核糖体。
蛋白质为大分子，在细胞质中合成之后，通过核孔进入细胞核。
PER蛋白合成过程中遗传信息的流动方向，即由PER基因转录出mRNA，之后再以mRNA为模板翻译形成PER蛋白质。
（3）结合题干信息及图形分析可知，夜间PER蛋白积累到一定量后会抑制PER基因的表达，导致PER蛋白无法合成，动物因此逐渐进入睡眠状态，故人在夜间易犯困；PER蛋白清晨降解，PER基因表达，人从睡眠状态进入清醒状态。
答案
（1）易饲养，繁殖快，产生的子代数量多，染色体数目少（答出两点即可）
（2）核糖体 核孔 PER基因
mRNA
PER蛋白 （3）夜间PER蛋白在细胞核中积累，抑制了PER基因的表达 清晨PER蛋白降解，PER基因表达，在细胞质中合成了PER蛋白
14.（科学探究）人体细胞中的P21基因控制合成的P21蛋白可通过调控细胞周期来抑制细胞的恶性增殖。
科研人员发现，与P21基因启动子区某段DNA序列互补的RNA分子（saRNA）对P21基因的表达有影响，并对此进行了研究。
（1）P21基因的启动子区有 酶的识别与结合位点，此酶可催化相邻两个核苷酸分子的 之间形成化学键。
（2）脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有 层分子结构的球形囊泡，可与细胞膜融合，将物质送入细胞内部。
研究人员将包裹了人工合成的saRNA的脂质体转入人胆囊癌细胞中，同时设置对照，对照组将包裹了 的脂质体转入同种细胞。
一段时间后，检测P21基因的mRNA生成量及胆囊癌细胞的存活率，结果如下两图所示。
图示说明_________________________________
_____________________________________________________________________。
（3）研究发现，P21基因启动子区合成的RNA能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程，当saRNA转入细胞后，经处理并活化，活化的saRNA能与上述RNA结合，使转录过程的抑制作用 ，从而影响P21基因的表达，由此为癌症的治疗提供了新的思路和方法。
解析
（1）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，RNA聚合酶能催化相邻两个核苷酸分子的核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键。
（2）由脂质体可与细胞膜融合判断其应为具有双层磷脂分子的球形囊泡。
saRNA是与P21基因启动子区某段DNA序列互补的RNA分子，它可能会增强P21基因的转录，从而影响P21基因的表达。
实验设计需要遵循对照原则，实验组将包裹了人工合成的saRNA的脂质体转入人胆囊癌细胞中，则对照组应将包裹了与saRNA序列不同的RNA分子的脂质体转入同种细胞中，排除无关变量对实验的影响，一段时间后，检测P21基因的mRNA生成量及胆囊癌细胞的存活率，根据实验结果可知，saRNA可增强P21基因的表达且使癌细胞存活率降低。
（3）P21基因启动子区合成的RNA能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程，而活化的saRNA能与这种RNA结合，从而使转录过程的抑制作用减弱，进而影响P21基因的表达。
答案
（1）RNA聚合 核糖与磷酸
（2）双 与saRNA序列不同的RNA分子 saRNA可增强P21基因的表达且使癌细胞存活率降低 （3）减弱
[技法必备]
1.理解含义
用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明确化学反应的详细过程。
2.方法应用
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
3.应用分析
（1）标记某元素，追踪其转移途径。
如用18O标记H
O，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。
（2）标记特征元素，探究化合物的作用。
如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
（3）标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。
如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。
[技能展示]
1.下列有关同位素示踪实验的叙述，错误的是（ ）
A.小鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H
O，呼出的CO2也可能含有18O
B.35S标记甲硫氨酸，附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性
C.将某精原细胞中的某条染色体上的DNA的一条链用15N进行标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精细胞中，含15N的精细胞所占比例为50%
D.在缺氧时给水稻提供14CO2，体内可以存在14C的转移途径14CO2→14C3→（14CH2O）→（14C2H5OH）
解析 将某精原细胞中的某条染色体上的DNA一条链用15N进行标记，根据半保留复制特点，正常情况下，该细胞分裂形成的4个精细胞中，含15N的精细胞只有1个，因此所占比例为25%，C错误。
答案 C
2.科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸（15N TdR），用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸（32P UdR），把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成曲线如下图所示。
已知蚕豆有丝分裂周期为20h。
下列对结果的分析不正确的是（ ）
A.B点时，细胞正在大量合成RNA
B.D点时，细胞中DNA含量达到最大值
C.CE阶段，细胞容易发生基因突变
D.蚕豆有丝分裂周期中分裂期时间不超过6h
解析 D点时利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸的速率最大，但D点到E点，TdR仍然被利用，说明该阶段仍合成DNA，E点时细胞中DNA含量最高。
答案 B
3.在生命科学发展过程的经典实验中，用到同位素标记法的是（ ）
A.萨克斯证明光合作用的产物中有淀粉
B.摩尔根证明基因位于染色体上
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验
D.用烟草花叶病毒证明RNA也是遗传物质
解析 萨克斯证明光合作用产物中有淀粉使用的是碘液染色法；摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上；证明烟草花叶病毒的RNA也是遗传物质使用的是病毒拆分实验。
答案 C
4.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。
其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。
下列叙述错误的是（ ）
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N—14N—DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
解析 本题考查的是“探究DNA的复制过程”。
本活动中有使用到14N和15N即采用了同位素示踪，3个离心管中的条带需经密度梯度离心，A正确；a管中只有重带，即15N－15N－DNA，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，B错误；b管中只有中带，即DNA都是15N－14N－DNA，C正确；c管中具有1/2中带为15N－14N－DNA，1/2轻带为14N－14N－DNA，综合a、b、c三只管可推测，a管中为亲代DNA：
15N－15N－DNA，b管中为复制一代后的子代DNA：
15N－14N－DNA，c管中为复制两代后的子代DNA：
1/215N－14N－DNA、1/214N－14N－DNA，说明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。
答案 B
5.将蚕豆（2n＝12）根尖细胞中DNA分子双链用3H标记后移入普通培养液中培养。
取不同细胞周期的材料制作临时装片，检测到的染色体形态有如下图所示的三种。
根据相关信息，下列说法中正确的是（ ）
A.若检测到a染色体，说明该细胞尚未进入第一个细胞周期
B.第二次有丝分裂中期的染色体均为b类型
C.a、b两种类型的染色体会出现在同一个细胞中
D.第三次有丝分裂中期，细胞中b、c染色体各6条
解析 DNA分子双链用3H标记的蚕豆根尖细胞移入普通培养液中培养，依据DNA分子的半保留复制，在第一个有丝分裂间期DNA完成复制后，每个亲代DNA分子经过复制形成的2个子代DNA分子都有一条链含有3H、另一条链不含有3H，这两个DNA分子分别存在于同一条染色体所含有的2条姐妹染色单体上，因此若检测到a染色体，说明该细胞已经进入第一个细胞周期，A错误；第一次有丝分裂结束后所形成的细胞中，每条染色体的DNA均只有1条链含有3H，在第二次有丝分裂的间期DNA分子完成复制后，位于同一条染色体的2条染色单体上的DNA分子，其中有一个DNA分子的2条链都不含3H，另一个DNA分子只有一条链含3H，所以第二次有丝分裂中期的染色体均为b类型，B正确；结合对A、B选项的分析可知：
a、b两种类型的染色体不会出现在同一个细胞中，C错误；在第二次有丝分裂后期，因着丝点分裂导致2条姐妹染色单体分开成为2条子染色体，分别移向细胞两极，由于子染色体移向细胞的哪一极是随机的，所以第二次有丝分裂结束后得到的子细胞，含有3H的染色体数在0～12之间，因而第三次有丝分裂中期，细胞中的染色体总数是12，可能含有b、c两种类型的染色体，但b、c染色体的数目不确定，D错误。
答案 B
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