基因的表达.docx

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基因的表达

第3讲　基因的表达

[限时检测]

[满分100分；限时45分钟]

一、选择题（每小题6分，共60分）

1．（2015·南京三模）下列有关遗传信息传递的叙述，错误的是

A．乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间

B．HIV的遗传信息传递中只有A—U的配对，不存在A—T的配对

C．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则

D．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译

解析　乳酸菌的遗传信息传递过程为DNA→DNA、DNA→RNA、RNA→蛋白质，DNA、RNA和蛋白质都是大分子，A正确；HIV的遗传信息传递中存在逆转录过程，故存在A—T的配对，B错误；核基因转录生成的mRNA是大分子，从核孔进入细胞质，D正确。

答案　B

2．（2016·西城区模拟）下列关于遗传信息传递和表达的叙述中，正确的是

①在细菌中DNA的复制只发生在拟核　②不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达　③不同核糖体中可能翻译出相同的多肽　④转运氨基酸的tRNA由三个核糖核苷酸组成　⑤基因突变不一定导致所表达的蛋白质结构发生改变

A．①②⑤　　　　　　　B．②③⑤

C．③④⑤D．②③④

解析　细菌中的DNA复制发生在拟核与质粒，①错误；不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达，如呼吸酶基因，②正确；一条mRNA上可结合多个核糖体，这些核糖体上翻译出的多肽是相同的，③正确；tRNA是由多个核糖核苷酸组成的长链盘曲折叠形成的，其中的三个核糖核苷酸组成的反密码子识别mRNA上的密码子，④错误；基因突变不一定引起氨基酸的种类改变，不一定引起蛋白质结构改变，⑤正确。

答案　B

3．如图甲、乙、丙分别表示某真核细胞内与某一基因相关的三种生理过程，下列有关说法正确的是

A．上述三种生理过程进行的场所互不相同

B．核糖体在f链上移动的方向是B端→A端

C．一般情况下，甲图中a、d两条链上的碱基序列相同

D．m、n上氨基酸的序列会相同

解析　甲图表示DNA复制过程，乙图表示转录过程，丙图表示翻译过程。

甲、乙过程可以同时发生于细胞核内。

由于n链的长度大于m链，因此n链的合成早于m链，核糖体移动的方向是A端→B端，不发生基因突变的情况下，甲图中a、c两条链上的碱基序列相同。

a、d两条链上的碱基互补。

答案　D

4．下列关于甲、乙、丙三个与DNA分子相关的图形的说法不正确的是

A．将图甲DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代含15N的DNA单链占总链数的7/8

B．图甲②处的碱基对缺失可导致基因突变，限制性核酸内切酶可作用于①部位，解旋酶可作用于③部位，图乙中有8种核苷酸

C．图丙所示的生理过程为转录和翻译，在蓝藻细胞中可同时进行

D．形成图丙③的过程可发生在拟核中，人的神经细胞能进行图乙所示生理过程的结构只有细胞核

解析　有一条单链被15N标记的DNA分子在含15N的培养液中复制一代时，含15N标记的DNA单链占DNA总链数的3/4，在含15N的培养液中复制两代时，含15N标记的DNA单链占DNA总链数的7/8；蓝藻等原核细胞的转录与翻译过程可同时进行；人的神经细胞中能进行转录过程的结构有细胞核和线粒体。

答案　D

5．正常人的正常血红蛋白与镰刀型细胞贫血症患者的异常血红蛋白的部分氨基酸序列如下（除此外，其余序列相同）：

……—亮氨酸－苏氨酸－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸1－赖氨酸－……　正常血红蛋白

……—亮氨酸－苏氨酸－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸2－赖氨酸－……　异常血红蛋白

其中谷氨酸的密码子是GAA、GAG，缬氨酸的密码子是GUU、GUC、GUA、GUG。

编码正常血红蛋白的基因甲和异常血红蛋白的基因乙之间只相差一对碱基。

由以上信息可以推知

A．编码正常血红蛋白的基因的碱基排列顺序

B．编码谷氨酸1和谷氨酸2的密码子可能不相同

C．基因甲中转录链的碱基T被乙中的碱基A替换

D．杂合子能同时合成正常血红蛋白和异常血红蛋白

解析　题干中只提供了谷氨酸和缬氨酸的密码子，因此不能推测编码正常血红蛋白的基因的碱基排列顺序，A错误；题中提出基因甲和基因乙之间只相差一对碱基，即编码谷氨酸和缬氨酸的片段，因此编码谷氨酸1和谷氨酸2的密码子相同，B错误；基因甲中转录链的碱基T被乙中的碱基A替换，使正常密码子GAG变为GUG，或GAA变为GUA，导致氨基酸种类改变，C正确；杂合子只显现显性性状，即只能合成正常血红蛋白，不能合成异常血红蛋白，D错误。

答案　C

6．（2016·安庆模拟）如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。

据图分析，下列叙述中不正确的是

A．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料

B．甲没有核膜围成的细胞核，所以转录翻译同时发生在同一空间内

C．乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质

D．若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子

解析　从图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细胞，则甲细胞不含线粒体，故A错误；原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中，故B正确；乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体，细胞核基因转录出来的mRNA必须通过核孔才能从细胞核出来，故C正确；若合成某肽链时脱去100个水分子，则该肽链含有100个肽键，每个肽键中含有1个氧原子，再加上一端的羧基含有2个氧原子，该肽链至少含有102个氧原子，故D正确。

答案　A

7．下图表示真核细胞细胞核内某种遗传信息流动过程，相关叙述正确的是

A．细胞分裂间期一定有该过程发生，衰老细胞中不再发生该过程

B．图示能表示成熟的水稻叶肉细胞某基因的基因表达全过程

C．图中的4代表核糖体，细胞中的3一般有20种

D．细胞的分裂和分化过程中都一定会发生图示过程

解析　本题考查了遗传信息的转录和翻译、细胞分裂和细胞分化等知识。

分析题图：

图示为真核细胞细胞核内某种遗传信息流动过程，及转录过程。

图中1为DNA；2为转录形成的mRNA，作为翻译的模板；3为DNA模板链；4是RNA聚合酶，能催化转录过程。

细胞分裂间期能合成大量的蛋白质，因此一定有转录过程的发生，衰老细胞中也有蛋白质的合成，因此也有转录过程，A错误；基因表达包括转录和翻译两个过程，而图示只有转录过程，B错误；图中的4代表RNA聚合酶，C错误；细胞分裂间期会合成大量的蛋白质，因此会发生图示转录过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此一定会发生图示转录过程，D正确。

答案　D

8．（2015·合肥质检）图示为细胞内DNA分子上头尾衔接的三个基因组成的结构基因群。

同时且共同转录成一个mRNA，核糖体沿mRNA移动，直至合成完mRNA所编码的全部多肽。

该过程

A．在原核细胞内①过程还未结束即可进行②过程

B．一个mRNA分子上结合多个核糖体合成的多条肽链都相同

C．决定①②过程开始和终止的结构存在于RNA分子上

D．①和②进行的碱基配对方式完全一致

解析　本题考查DNA转录和翻译过程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解以及知识的综合运用能力。

图中①表示转录过程，②表示翻译过程，原核细胞中这两个过程可以同时进行，A正确；图中DNA分子上有三个基因，故表达出的多肽链不止一种，B错误；决定转录过程开始和终止的结构为启动子和终止子，位于DNA分子上，C错误；转录和翻译过程碱基配对方式并不完全相同，D错误。

答案　A

9．下图表示遗传信息的复制和表达等过程，下列相关叙述中，错误的是

A．可用光学显微镜检测①过程中是否发生碱基对的改变

B．①②过程需要模板、原料、酶和能量等基本条件

C．图中①②③过程均发生了碱基互补配对

D．镰刀型细胞贫血症体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

解析　图中①②③所示的过程分别为DNA复制、转录与翻译。

显微镜观察检测不到基因突变，A错误。

答案　A

10．下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是

A．皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高

B．人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的

C．基因与性状的关系呈线性关系，即一种性状由一个基因控制

D．囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异

解析　皱粒豌豆是由于DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了母本细胞中编码淀粉分支酶基因的正常表达，导致淀粉合成减少，运输到种子细胞中的淀粉减少，豌豆种子因含水量减少而皱缩。

人类白化病是基因通过控制酪氨酸酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物的性状；有些基因参与了多种性状的控制，有些性状由多种基因控制；编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基导致的是基因分子结构的改变，该种变异属于基因突变。

答案　A

二、非选择题（共40分）

11．（13分）如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。

据图回答：

（1）该图表示的过程发生在人体的________________细胞中，饭后半小时后，上图所示过程会________________（填“增强”或“减弱”）。

（2）图中①表示的过程称为________________，催化该过程的酶是________________。

②表示的物质是________________。

（3）图中天冬氨酸的密码子是________________，胰岛素基因中决定“……－

－

－

－……”的模板链的碱基序列为________________________________。

（4）已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153，主要原因是__________________________________________________

_________________________________________________________________。

一个②上结合多个核糖体的意义是_______________________________

_____________________________________________________________。

解析　

（1）胰岛素是由人的胰岛B细胞合成分泌的。

饭后半小时血液中被消化产生或吸收的葡萄糖增多，此时胰岛素分泌增加。

（2）图中①表示转录过程，需要RNA聚合酶的催化，转录形成的产物②是mRNA。

（3）密码子在mRNA上，天冬氨酸的密码子是GAC，由mRNA上碱基序列可知胰岛素基因中决定“……－

－

－

－……”的模板链的碱基序列是－CCACTGACC－。

（4）51个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的mRNA中碱基数至少为153，实际却远大于153，因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。

一个mRNA上结合多个核糖体能在短时间内合成大量的蛋白质，具有高效性。

答案　

（1）胰岛B　增强

（2）转录　RNA聚合酶　mRNA

（3）GAC　－CCACTGACC－

（4）mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列　在短时间内合成大量的同种蛋白质（答案合理即可）

12．（13分）（2016·潍坊检测）如图中甲～丁表示大分子物质或结构，①、②代表遗传信息的传递过程。

请据图回答问题：

（1）①过程需要的原料是________________________________；①过程与②过程碱基配对方式的区别是______________________________________________

___________________________________________________________。

（2）若乙中含1000个碱基，其中C占26%、G占32%，则甲中胸腺嘧啶的比例是________________，此DNA片段经三次复制，在第三次复制过程中需消耗______________个胞嘧啶脱氧核苷酸。

（3）少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是________________________________________________________________________

_____________________________________________________________；

②过程涉及的RNA有________________类。

（4）在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是_________________________________，在分裂期此图所示过程很难进行，原因是________________________________________________________________________

______________________________________________________________。

（5）下列生物或结构中，与结构丁化学组成相近的是（多选）________。

A．T2噬菌体B．烟草花叶病毒

C．线粒体D．HIV

解析　

（1）①②过程分别表示转录和翻译，前者发生DNA与RNA碱基配对，后者发生mRNA与tRNA碱基配对。

（2）mRNA中C＋G＝58%，所以甲中C＋G＝58%，T占21%，C＝1000×2×29%＝580，该DNA第三次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数为580×23－1＝2320。

（3）图中一个mRNA可与多个核糖体相继结合，同时合成多条肽链，从而提高了翻译的效率，该过程中涉及mRNA、tRNA、rRNA三类RNA。

（4）分裂间期可进行DNA分子的复制、转录和翻译过程。

（5）结构丁代表核糖体，由RNA和蛋白质组成，其化学组成与RNA病毒相似。

答案　

（1）核糖核苷酸　①过程中T可与A配对

（2）21%　2320

（3）一个mRNA可以与多个核糖体相继结合，同时进行多条肽链的合成　三

（4）

　DNA处于高度螺旋化的染色体中，无法解旋

（5）BD

13．（14分）下图表示病毒侵入宿主体内的复制过程示意图，请回答：

（1）病毒核酸进入宿主细胞后，此时用血清学方法和电镜检查无病毒颗粒，称为“隐蔽期”，这是因为____________________________________________________________________________________________________________。

（2）物质D、H分别可能是________________、________________________________。

（3）B、F的区别是________________________________________________________________。

过程f称为________________________________。

（4）假如A为RNA，经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为Y，你能否推断出构成A的几种碱基数量分别是多少，为什么？

________________________________________________________________________

___________________________________________________________。

根据中心法则分析，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有__________________________、_____________________________________。

解析　

（1）病毒核酸进入宿主细胞后，将利用宿主细胞的原料和场所形成子代病毒，在子代病毒未释放之前，无法用血清学方法和电镜检查到病毒颗粒，此为“隐蔽期”。

（2）分析图示可知，物质D为蛋白质，参与病毒核酸的复制（过程g），所以物质D可能是完成复制（过程g）所需要的酶；物质H与病毒核酸组装成新的病毒，故物质H可能是病毒的蛋白质外壳。

（3）B与相关酶的合成有关，F与病毒的蛋白质外壳的形成有关，因此，B、F的区别是转录的信息不同。

过程f称为装配。

（4）假如A为RNA，RNA是单链结构，虽然经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为y，但仍不能推断出构成A的另外几种碱基数量分别是多少。

依据中心法则可推知，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有：

RNA的自我复制、逆转录。

答案　

（1）病毒进入宿主细胞后尚未形成完整的病毒体

（2）完成复制（过程g）所需要的酶　病毒的蛋白质外壳

（3）转录的信息不同　装配

（4）不能，因为RNA是单链，碱基数无法确定　RNA的自我复制　逆转录