新课标高考生物一轮复习训练检测考点21基因的表达.docx

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新课标高考生物一轮复习训练检测考点21基因的表达

考点21　基因的表达

对应学生用书P051　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

一、基础小题

1．下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是（　　）

A．镰刀型细胞贫血症致病直接原因是血红蛋白异常

B．引起白化病的原因是图中的酪氨酸酶缺少

C．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体

D．该图反映了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状

答案　D

解析　镰刀型细胞贫血症致病的直接原因是血红蛋白分子结构的改变，A正确；由图可知，引起白化病的主要原因是题图中的酪氨酸酶的缺少，导致酪氨酸不能形成黑色素，B正确；图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体，C正确；据图分析可知，基因对性状的控制有两种类型：

一是基因通过控制蛋白质的结构来控制性状，二是通过控制酶的合成控制代谢过程，从而影响生物性状，D错误。

2．下表是真核生物细胞核内三种RNA聚合酶的分布与主要功能，下列说法错误的是（　　）

名称

分布

主要功能

RNA聚合酶Ⅰ

核仁

合成rRNA

RNA聚合酶Ⅱ

核液

合成mRNA

RNA聚合酶Ⅲ

核液

合成tRNA

A．真核生物的转录场所主要是细胞核

B．三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同

C．三种酶作用形成的产物均可参与翻译过程

D．任一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成

答案　B

解析　真核生物的DNA主要分布在细胞核中，而转录需要以DNA的一条链为模板，则转录的主要场所也在细胞核，A正确；RNA聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，据表格分析，RNA聚合酶Ⅰ在核仁中起作用，RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ在核液中起作用，这三种聚合酶发挥作用的场所不同，B错误；蛋白质合成过程中均需要这三种酶作用形成的产物（rRNA、mRNA、tRNA）的参与，C正确；任一种RNA聚合酶活性变化则影响翻译的正常进行，而酶的化学本质是蛋白质，需要通过翻译合成，D正确。

3．如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是（　　）

A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端

B．与此tRNA反密码子配对的密码子为UCG

C．图中戊处上下链中间的化学键为氢键

D．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动

答案　B

解析　由题图可知，tRNA上结合氨基酸分子的部位是甲端，A正确；tRNA分子上的反密码子的读取方向是从甲端到乙端（“高端”→“低端”），即CGA，那么与之互补配对的密码子应为GCU，B错误；单链tRNA分子的部分碱基通过氢键互补配对形成三叶草结构，C正确；由密码子GCU可知，在翻译过程中，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动，D正确。

4．下列不能提高翻译效率的是（　　）

A．多个核糖体参与一条多肽链的合成

B．一条mRNA上结合多个核糖体

C．一种氨基酸可能对应多种密码子

D．一个细胞中有多条相同的mRNA

答案　A

解析　翻译过程中一般不会出现多个核糖体参与一条肽链的合成状况，倘若存在该状况，只会降低翻译效率。

5．（2018·福建漳州考前模拟）下图为人体细胞内血红蛋白合成的相关生理过程，下列分析不正确的是（　　）

A．若图中核糖体上合成的肽链最长，则同时进行翻译的其他核糖体都位于近b端

B．合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程有水分子参与

C．红细胞内合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果

D．镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程

答案　A

解析　据图可知，右侧的tRNA准备进入核糖体，由此可知核糖体由左向右移动，若图中核糖体上合成的肽链最长，则该核糖体是最先与mRNA结合的，同时进行翻译的其他核糖体都位于近a端，A错误；合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程需要水解部分肽键，有水分子参与，B正确；红细胞最初含有人体的全部基因，合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果，C正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程，只是血红蛋白中个别氨基酸改变，D正确。

6．如图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程；图丙表示某真核生物的DNA复制过程。

下列叙述正确的是（　　）

A．图甲为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与

B．图甲所示过程为图乙中的①②③过程

C．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤

D．从图丙中可以看出解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化且需要消耗ATP

答案　C

解析　图甲中所示基因的转录、翻译是同时进行的，为原核生物基因的表达，原核生物无染色体，A错误；图甲所示过程为图乙中的②③过程，B错误；图乙中①为DNA的复制过程，不涉及A与U的配对，②为转录，③为翻译，④为RNA的自我复制，⑤为反转录，这四个过程均涉及碱基A与U配对，C正确；解旋不需DNA聚合酶的催化，D错误。

7．如图所示为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程，下列叙述错误的是（　　）

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－蛋白含量较多，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

答案　D

解析　据图可知a是核糖体，b是mRNA，c是基因，过程①是翻译，过程②是r－蛋白与rRNA组装形成核糖体，该过程由核仁完成，A、B正确；由图可知r－蛋白过量时，r－蛋白便与b结合，阻碍r－蛋白的合成，C正确；rRNA的形成需要RNA聚合酶，D错误。

8．下列关于基因与性状关系的描述，不正确的是（　　）

A．基因控制生物体的性状是通过指导蛋白质的合成来实现的

B．基因通过控制酶或激素的合成，即可实现对生物体性状的全部控制

C．基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同调控着生物体的性状

D．有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定或影响多种性状

答案　B

解析　基因通过控制蛋白质的合成直接或间接控制生物体的性状，A正确；基因可通过控制蛋白质分子的结构直接控制生物性状，也可通过控制酶或部分激素的合成实现对生物体性状的间接控制，B错误；生物体有许多性状，某一性状可能是由多种基因共同控制的，同时某一基因也可决定或影响多种性状，另外，生物性状还受环境的影响，即基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同调控着生物体的性状，C、D正确。

9．（2018·北京高三适应性考试）下图为中心法则示意图，相关叙述正确的是（　　）

A．①②③发生在细胞核和线粒体中

B．①④的碱基配对方式完全相同

C．细胞中的tRNA通过④过程复制

D．⑤在逆转录酶的催化作用下完成

答案　D

解析　③为翻译过程，发生在核糖体中，A错误；①④的碱基配对方式不完全相同，前者含有A—T配对，后者含有A—U配对，B错误；细胞中的tRNA通过②转录过程形成，④RNA复制是某些病毒遗传信息传递方向，C错误；⑤为逆转录过程，在逆转录酶的催化作用下完成，D正确。

10．下图表示人体基因Y的表达过程，①～④表示过程。

下列叙述正确的是（　　）

A．①过程在分裂间期进行，需要解旋酶的催化作用

B．②过程在细胞质中进行，需要RNA聚合酶的催化作用

C．③过程在甲状腺细胞中进行，需要核糖体参与

D．④过程在内质网和高尔基体中进行，需要ATP参与

答案　D

解析　①过程是转录，其中解旋过程由RNA聚合酶催化，A错误；②过程是真核细胞核中发生的RNA的加工成熟过程，不需要RNA聚合酶催化，B错误；③过程是合成促甲状腺激素的翻译过程，应发生在垂体细胞中而不是甲状腺细胞中，C错误；④过程是蛋白质的加工运输过程，发生在内质网和高尔基体中，需要ATP供能，D正确。

11．（2018·南京、盐城二调）如图所示为某生物细胞内正在进行的生理过程，下列有关叙述错误的是（　　）

A．图中方框内含有6种核苷酸

B．③沿着④移动方向为从b到a

C．大肠杆菌、酵母菌中都可发生如图所示的过程

D．①→④和④→②过程中碱基互补配对情况不完全相同

答案　C

解析　据图分析，图示为转录和翻译过程，图中方框内的两条链分别属于DNA和RNA，因此方框内含有3种脱氧核苷酸和3种核糖核苷酸，A正确；图中③是核糖体，④是mRNA，根据②肽链的长度可知，核糖体是沿着mRNA从b到a移动的，B正确；图示转录和翻译是同时进行的，发生于没有核膜的原核生物细胞中，而酵母菌是真核生物，C错误；①→④表示转录，④→②表示翻译，转录和翻译过程中的碱基互补配对情况不完全相同，D正确。

12．关于基因控制蛋白质的合成过程中，有关说法正确的是（　　）

A．图中①②③遵循碱基互补配对的原则相同

B．①②③能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行

C．mRNA、tRNA、rRNA是由一条DNA不同区段转录来的

D．一条mRNA上可与多个核糖体结合共同合成一条肽链，加快翻译速率

答案　B

解析　①表示DNA分子的复制过程，该过程中的碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C；②表示转录过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C；③表示翻译过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，A错误；线粒体、叶绿体和原核细胞中都含有DNA和核糖体，因此①②③能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行，B正确；mRNA、tRNA、rRNA由一条DNA同一区段转录来的，只是经过了不同的加工，C错误；一条mRNA上可与多个核糖体结合共同合成多条相同的肽链，加快翻译速率，D错误。

二、模拟小题

13．（2018·湖北华师一附中模拟）真核细胞中氨基酸与tRNA结合，形成复合体AAtRNA。

理论上一个真核细胞中这种复合体的种类数，以及一个核糖体能容纳该复合体的个数分别是（　　）

A．61,2B．64,2C．61,1D．64,1

答案　A

解析　密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，密码子共有64个，而决定氨基酸的密码子只有61种，所以能转运氨基酸的tRNA有61个，在翻译时，一个核糖体每次占据两个密码子位点，A正确。

14．（2018·天津月考）基因在表达过程中如有异常，mRNA就会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是（　　）

A．异常mRNA的出现是基因突变的结果

B．图中所示的①为转录，②为翻译过程

C．图中②过程使用的酶是逆转录酶

D．S基因中存在不能控制翻译成多肽链的片段

答案　D

解析　由图可以直接看出异常mRNA出现是对前体RNA剪切出现异常造成的，不是基因突变的结果，A错误；图示②为对前体RNA剪切的过程，不需要逆转录酶，B、C错误；S基因转录形成的RNA前体需经过剪切才能指导蛋白质合成，说明S基因中存在不能控制翻译多肽的序列，D正确。

15．（2018·北京海淀二模）许多基因的启动子（转录起始位点）内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶（C）被甲基化成为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．胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合

D．基因的表达水平与基因的甲基化程度无关

答案　C

解析　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；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，导致蛋白质的表达受阻，而不是使蛋白质结构改变，B错误；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；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。

三、高考小题

16．（2017·全国卷Ⅲ）下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（　　）

A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来

B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生

C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生

D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补

答案　C

解析　tRNA、rRNA和mRNA均由DNA转录而来，A正确；RNA的合成以DNA的一条链为模板，边解旋边转录，同一细胞中可能有多个DNA分子同时发生转录，故两种RNA可同时合成，B正确；RNA的合成主要发生在细胞核中，另外在线粒体、叶绿体中也可发生，C错误；转录时遵循碱基互补配对原则，故转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。

17．（2017·海南高考）下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是（　　）

A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子

B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板

C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程

D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA

答案　B

解析　一种氨基酸对应有一种至多种密码子，A错误；HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质的过程，C错误；一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，但转录是以基因一条链为模板的，D错误。

18．（2018·浙江高考）miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质（W蛋白）的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。

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，进入细胞质用于翻译

C．miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对

D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致

答案　B

解析　miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合，A错误；真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译，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；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。

19．（2018·海南高考）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（　　）

A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA

B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶

C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸

D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板

答案　C

解析　逆转录和DNA复制的产物都是DNA，A正确；转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶，B正确；转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸，C错误；细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。

20．（2015·全国卷Ⅰ）人或动物PrP基因编码一种蛋白（PrPc），该蛋白无致病性。

PrPc的空间结构改变后成为PrPsc（朊粒），就具有了致病性。

PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。

据此判断，下列叙述正确的是（　　）

A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中

B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同

C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化

D．PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程

答案　C

解析　据题中信息可知朊粒是PrP基因所编码的蛋白质空间结构变化后形成的，因此还属于蛋白质，宿主细胞的基因组属于DNA范畴，不可能整合到宿主细胞的基因组中，A错误；细菌增殖方式为二分裂，与朊粒不相同，B错误；由题中信息可知，PrP基因编码的蛋白质与朊粒间因空间结构的不同而功能不同，C正确；PrPc转变为PrPsc只是蛋白质空间结构发生了改变，D错误。

一、基础题

21．图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

请回答下列问题：

（1）细胞中过程①、②、③发生的主要场所是________、________、________。

（2）请以流程图的形式表示图中涉及的遗传信息传递方向______________________________________________________。

（3）能特异性识别mRNA上密码子的分子是________；一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码子的________。

（4）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。

（5）人的白化症状是由于基因异常导致③过程不能产生________引起的，该实例说明基因控制性状的方式是____________________________________________。

答案　

（1）细胞核　细胞核　核糖体

（2）

（3）tRNA　简并性　（4）26%　（5）酪氨酸酶　通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状

解析　

（1）由图可知细胞中①、②、③过程分别是DNA的复制、转录和翻译，它们发生的主要场所分别是细胞核、细胞核和核糖体。

（2）流程图上涉及DNA的复制，DNA到RNA的转录，RNA到蛋白质的翻译，详见答案。

（3）能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象被称作密码子的简并性。

（4）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，即G＋U＝54%。

α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，说明mRNA中G为29%，则U为54%－29%＝25%，模板链中A＝25%；模板链上G为19%，说明mRNA中C为19%，而C＋A应为1－54%＝46%，A应为46%－19%＝27%，mRNA中A的数量与DNA中模板链的互补链中A的数量相同。

DNA中腺嘌呤所占的比例应是（25%＋27%）÷2＝26%。

（5）人的白化症状是因为缺乏酪氨酸酶，应是由于基因异常导致③过程不能产生酪氨酸酶。

该实例说明基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。

22．如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________________、________。

答案　

（1）病毒进入宿主细胞后尚未形成完整的病毒体

（2）主要是完成复制（过程g）所需要的酶　病毒的蛋白质外壳　（3）转录的信息不同（或来自于A和E的不同位置）　装配　（4）不能，因为RNA是单链，碱基数无法确定　RNA的自我复制　RNA逆转录

解析　

（1）病毒核酸进入宿主细胞后，在宿主细胞中复制子代病毒核酸和合成子代病毒的蛋白质，但尚未形成完整的病毒体，此时用血清学方法和电镜检查无法检测到病毒颗粒。

（2）由图可以知道E和H经过f过程生成子代噬菌体，E是噬菌体的核酸，那么H是病毒的蛋白质外壳。

物质D促进物质A经过g过程生成两个，则说明物质D是完成物质A复制所需要的酶。

（3）物质E是由物质A复制而来的，两种遗传信息是相同的，但是它们表达出来的蛋白质是不同的，如果E和A为DNA说明它们转录形成的物质B和F的信息不同，或者E和A为RNA，B和F来自它们的不同位置，E和H经过f过程生成子代噬菌体，过程f是装配。

（4）因为RNA是单链，碱基数无法确定，所以已确定RNA中碱基总数为X，鸟嘌呤G的数量为Y，不能推断出构成RNA的几种碱基数量。

根据中心法则，人体遗传信息的传递过程包括DNA复制、转录和翻译过程，但RNA病毒遗传信息的传递过程是RNA的自我复制、RNA逆转录形成相应的DNA、转录和翻译。

二、模拟题

23．（2018·苏北四校联考）如图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

回答有关问题：

（1）发生在细胞核中的过程有________（填序号）。

（2）③过程中Y是某种tRNA，它是由________（填“三个”或“多个”）核糖核苷酸组成的，其中CAA称为________，一种Y可以转运________种氨基酸。

若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由________个氨基酸组成。

（3）人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、效应T细胞中，能同时发生上述三个过程的细胞是____________。

答案　

（1）①②　

（2）多个　反密码子　1　200

（3）胚胎干细胞

解析　

（1）图中①是DNA复制过程，②是转录过程，③是翻译过程，复制和转录在细胞核中发生，翻译在细胞质中的核糖体上发生。

（2）tRNA由多个核糖核苷酸组成，其中CAA与mRNA上的密码子GUU互补配对，称为反密码子；一种tRNA只有一个反密码子，只可以转运1种氨基酸；若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，转录合成的mRNA最多有600个碱基，则该蛋白质最多由600/3＝200（个）氨基酸组成。

（3）胚胎干细胞具有全能性，保留了分裂和分化能力，能发生图中所述三个过程，成熟红细胞和效应T细胞高度分化，不能发生DNA的复制过程。

24．（2019·湖南海口中学月考）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，饭后半小时图示过程会________（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的碱基数大于153，主要原因是______________________________。

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

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　在短时间内生成大量的同种蛋白质

解析　

（1）胰岛素基因在胰岛B细胞中表达，故图表示的过程发生在人体的胰岛B细胞中，饭后半小时后，由于食物的消化吸收，血糖含量上升，胰岛素的分泌增多，题图所示过程会增强。

（2）分析图解可知，图中①过程是以基因的一条链为模板合成mRNA的过程，表示遗传信息表达过程中的转录，②表示的物质是mRNA，转录主要发生在细胞核中，该过程需要RNA聚合酶催化。

（3）密码子是指mRNA上三个相邻的碱基，图中天冬氨酸的反密码子为CUG，密码子与其碱基互补配对，因此密码子是GAC。

根