(新課改省份專用)2020版高考生物一輪復習 課下達標檢測(二十一)基因的表達(含解析)
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1、課下達標檢測(二十一)基因的表達 一、選擇題 1.下列關于RNA的敘述,正確的是( ) A.75個堿基組成的tRNA,其上含有25個反密碼子 B.900個堿基組成的mRNA,其上含有的密碼子均決定氨基酸 C.結核桿菌的rRNA的形成與核仁密切相關 D.人體的不同細胞中,mRNA的種類不一定相同 解析:選D 一個tRNA上只有1個反密碼子;mRNA上終止密碼子不對應氨基酸;結核桿菌是原核細胞,沒有細胞核,也沒有核仁;人體的不同細胞中,不同的基因選擇性表達,也有部分相同基因表達,所以mRNA的種類不一定相同。 2.下列關于生物體內遺傳信息傳遞的敘述,正確的是( ) A.翻譯時
2、,每種密碼子都有與之對應的反密碼子 B.沒有外界因素干擾時,DNA分子的復制也可能出錯 C.轉錄開始時,RNA聚合酶必須與基因上的起始密碼結合 D.翻譯時,一個核糖體上結合多條mRNA分子,有利于加快翻譯的速度 解析:選B 翻譯時,終止密碼子不能編碼氨基酸,因此終止密碼子沒有與之對應的反密碼子;沒有外界因素干擾時,DNA分子的復制也可能出錯;啟動子位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結合的部位,驅動基因轉錄出mRNA,可見,轉錄開始時,RNA聚合酶必須與基因上的啟動子結合;翻譯時,一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成,有利于加快翻譯的速度。 3.下列關于中
3、心法則的敘述,正確的是( ) A.親代DNA能通過自我復制在親子代之間表達遺傳信息 B.真核生物基因表達的過程需要多種RNA參與 C.基因的轉錄過程發(fā)生在細胞核中 D.在煙草花葉病毒顆粒內可以合成自身的RNA和蛋白質 解析:選B 親代DNA能通過自我復制在親子代之間傳遞遺傳信息;真核生物基因表達的過程需要mRNA、tRNA、rRNA參與;細胞核和線粒體以及葉綠體中均含有DNA,都可以發(fā)生基因的轉錄過程;煙草花葉病毒沒有細胞結構,不能獨立生活,必須寄生于活細胞中,因此其蛋白質和RNA的合成都發(fā)生在煙草細胞中。 4.2017年11月我國爆發(fā)了較嚴重的流感。某流感病毒是一種負鏈RNA病
4、毒,侵染宿主細胞后會發(fā)生-RNA→+RNA→-RNA和-RNA→+RNA→蛋白質的過程,再組裝成子代流感病毒?!埃璕NA”表示負鏈RNA,“+RNA”表示正鏈RNA。下列敘述錯誤的是( ) A.該流感病毒的基因是有遺傳效應的DNA片段 B.+RNA具有信使RNA的功能 C.該流感病毒由-RNA形成-RNA需在宿主細胞內復制2次 D.入侵機體的流感病毒被清除后,相關漿細胞數量減少 解析:選A 根據題意分析可知,該病毒的遺傳物質是-RNA,因此其基因應該是具有遺傳效應的RNA片段;在-RNA的復制和控制蛋白質的合成過程中,都先形成了+RNA,說明+RNA具有信使RNA的功能;該流感病毒
5、侵染宿主細胞后,由-RNA形成-RNA的過程為“-RNA→+RNA→-RNA”,說明其發(fā)生了2次RNA的復制;入侵機體的流感病毒被清除后,相關漿細胞的數量會減少。 5.如圖為人體內遺傳信息傳遞的部分圖解,其中a、b、c、d表示生理過程。下列有關敘述正確的是( ) A.a過程需要某種蛋白質的催化,c過程需要用到某種核酸參與運輸 B.b過程應為RNA的加工過程,剪切掉了部分脫氧核苷酸 C.基因表達過程中可同時進行a過程和c過程 D.d過程形成的促甲狀腺激素釋放激素可同時作用于垂體和甲狀腺 解析:選A 圖中a過程表示轉錄,需要RNA聚合酶的催化,而RNA聚合酶的本質是蛋白質,c過程
6、表示翻譯,需要用到tRNA參與轉運氨基酸;據圖可知,b過程應為RNA的加工過程,剪切掉了部分核糖核苷酸,RNA中不含脫氧核苷酸;人體細胞屬于真核細胞,a過程(轉錄)發(fā)生在細胞核內,而c過程(翻譯)發(fā)生在核糖體上,轉錄后形成的mRNA經核孔進入細胞質中與核糖體結合進行翻譯;促甲狀腺激素釋放激素只能作用于垂體,促進垂體分泌促甲狀腺激素,而不能直接作用于甲狀腺。 6.如圖表示RNA病毒M、N遺傳信息傳遞的部分過程,下列有關敘述正確的是( ) A.過程①、②所需的酶相同 B.過程③、④產物的堿基序列相同 C.病毒M的遺傳信息還能從DNA流向RNA D.病毒N的遺傳信息不能從RNA流向蛋
7、白質 解析:選C ①為逆轉錄過程,該過程需要逆轉錄酶,②為DNA的合成過程,該過程需要DNA聚合酶;過程③、④產物的堿基序列互補,不相同;從圖中看出病毒M先形成DNA,然后再由DNA形成RNA,因此其遺傳信息還能從DNA流向RNA;病毒N的遺傳信息也能控制蛋白質的合成,因此也能從RNA流向蛋白質。 7.下列關于圖中遺傳信息傳遞與表達過程的敘述,正確的是( ) A.圖中只有①③過程遵循堿基互補配對原則 B.人體正常細胞內可發(fā)生①③④過程 C.①過程可能發(fā)生基因突變和基因重組 D.基因可通過③⑤過程控制生物的性狀 解析:選D 圖中①~⑤過程都遵循堿基互補配對原則;人體正常細胞內不能
8、發(fā)生④過程(RNA復制);①表示的DNA復制過程可能發(fā)生基因突變,但不會發(fā)生基因重組;基因可通過③(轉錄)和⑤(翻譯)過程控制生物的性狀。 8.人的線粒體DNA能夠進行自我復制,并在線粒體中通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成,下列說法正確的是( ) A.線粒體DNA復制時需要以核糖核苷酸作為原料 B.線粒體DNA進行轉錄時需要DNA聚合酶的參與 C.線粒體中存在能識別并轉運特定氨基酸的tRNA D.線粒體DNA發(fā)生突變后可通過父親遺傳給后代 解析:選C DNA復制的原料是脫氧核苷酸;DNA復制需要DNA聚合酶,轉錄需要RNA聚合酶參與;線粒體是半自主性細胞器,能夠進行基因的表達,
9、含tRNA;受精過程中進入卵細胞的是精子的頭部(主要含細胞核),因此線粒體基因發(fā)生突變后不能通過父親傳給后代。 9.(2019·東營質檢)真核細胞中mRNA可能和DNA模板穩(wěn)定結合形成DNA-RNA雙鏈,使另外一條DNA鏈單獨存在,此三鏈DNA-RNA雜合片段稱為R環(huán)。下列關于R環(huán)的敘述,正確的是( ) A.形成于DNA復制過程 B.嘌呤數一定等于嘧啶數 C.無A-U、T-A間的堿基互補配對 D.易導致某些蛋白質含量下降 解析:選D 由題意“mRNA可能和DNA模板穩(wěn)定結合”可知:R環(huán)形成于轉錄過程;R環(huán)是三鏈DNA-RNA雜合片段,mRNA為單鏈結構,因此R環(huán)中的嘌呤數(A、G
10、)不一定等于嘧啶數(C、T、U);R環(huán)中的mRNA與DNA模板鏈之間存在A-U、T-A間的堿基互補配對;R環(huán)結構的形成會導致mRNA不能與核糖體結合,所以易導致某些蛋白質含量下降。 10.許多基因的啟動子內富含CG重復序列,若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成為5-甲基胞嘧啶,就會抑制基因的轉錄。下列與之相關的敘述,正確的是( ) A.在一條單鏈上相鄰的C和G之間通過氫鍵連接 B.胞嘧啶甲基化導致已經表達的蛋白質結構改變 C.胞嘧啶甲基化會阻礙RNA聚合酶與啟動子結合 D.基因的表達水平與基因的甲基化程度無關 解析:選C 在一條脫氧核苷酸單鏈上相鄰的C和G之間不是通過氫鍵連接,而是
11、通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接;胞嘧啶甲基化導致的是表達過程中基因轉錄被抑制,對已經表達的蛋白質結構沒有影響;根據題意“胞嘧啶甲基化會抑制基因的轉錄”可推知,抑制的實質就是阻礙RNA聚合酶與啟動子結合;由于甲基化會抑制轉錄過程,所以基因的表達水平與基因的甲基化程度有關。 11.B基因在人肝臟細胞中的表達產物是含100個氨基酸的β-100蛋白,而在人小腸細胞中的表達產物β-48蛋白是由β-100蛋白的前48個氨基酸構成的。研究發(fā)現(xiàn),小腸細胞中B基因轉錄出的mRNA中某一“CAA”密碼子上的C被編輯成了U。以下判斷正確的是( ) A.肝臟和小腸細胞中B基因的結構有差異 B.組成β
12、-100蛋白和β-48蛋白的化學元素不同 C.β-100蛋白與β-48蛋白的空間結構相同 D.小腸細胞中編輯后的mRNA第49位密碼子是終止密碼UAA 解析:選D 肝臟細胞和小腸細胞都是由同一個受精卵有絲分裂形成的,含有相同的基因;根據題干中信息,不能確定組成β-100蛋白和β-48蛋白的化學元素是否相同;β-100蛋白和β-48蛋白由于氨基酸數量不同,空間結構也不同;小腸細胞中B基因轉錄出的mRNA靠近中間位置某一“CAA”密碼子上的C被編輯成了U,導致形成β-48蛋白,可見編輯后的mRNA第49位密碼子是終止密碼UAA。 12.某哺乳動物的毛色由位于常染色體上、獨立遺傳的3對等位基
13、因控制,其控制過程如下圖所示。下列分析正確的是( ) A.發(fā)生一對同源染色體之間的交叉互換,一個基因型為ddAaBb的精原細胞可產生4種精子 B.基因型為ddAaBb的雌雄個體相互交配,子代的表現(xiàn)型及比例為黃色∶褐色=13∶3 C.圖示說明基因通過控制酶的合成來控制該生物的所有性狀 D.圖示說明基因與性狀之間是一一對應的關系 解析:選A 由于某哺乳動物的毛色由位于常染色體上、獨立遺傳的3對等位基因控制,因此其遺傳遵循孟德爾的自由組合定律,一個基因型為ddAaBb的精原細胞如果不發(fā)生交叉互換可產生dAB、dab(或daB、dAb)兩種類型的精子,如果發(fā)生一對同源染色體之間的交叉互
14、換,會產生dAB、dAb、daB、dab四種類型的精子;由控制色素合成的圖解可知,體色為黃色的個體的基因型為D_____、ddaaB_、ddaabb,體色為褐色的個體的基因型為ddA_bb,體色為黑色的個體的基因型為ddA_B_?;蛐蜑閐dAaBb的雌雄個體相互交配,其后代的基因型及比例為ddA_B_∶ddA_bb∶ddaaB_∶ddaabb=9∶3∶3∶1,子代的表現(xiàn)型及比例為黑色∶褐色∶黃色=9∶3∶4;基因對性狀的控制方式包括:基因通過控制蛋白質結構來直接控制性狀;基因通過控制酶的合成來影響細胞代謝,進而間接控制生物的性狀,因此圖示只是基因控制性狀的方式之一,并不能控制生物的所有性狀;
15、基因與性狀之間并不是簡單的一一對應關系,有些性狀是由多個基因共同決定的,有的基因可決定或影響多種性狀,圖示說明動物的體色由三對等位基因控制。 二、非選擇題 13.微RNA(miRNA)是真核生物中廣泛存在的一類重要的基因表達調控因子。下圖表示線蟲細胞中微RNA(lin-4)調控基因lin-14表達的相關作用機制。請回答下列問題: (1)過程A需要酶、____________________等物質,該過程還能發(fā)生在線蟲細胞內的________中;在過程B中能與①發(fā)生堿基互補配對的分子是________。 (2)圖中最終形成的②③上氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)。圖
16、中涉及的遺傳信息的傳遞方向為________________________。 (3)由圖可知,微RNA調控基因lin-14表達的機制是RISC-miRNA復合物抑制________過程。研究表明,線蟲體內不同微RNA僅出現(xiàn)在不同的組織中,說明微RNA基因的表達具有________性。 解析:(1)過程A為轉錄,需要的原料為核糖核苷酸,還需要ATP供能;動物細胞中轉錄除發(fā)生在細胞核中,還可以發(fā)生在線粒體中;過程B是翻譯,此過程中tRNA上的反密碼子可與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基互補配對。(2)因為②③都是以①為模板進行翻譯的,其氨基酸序列相同;圖中遺傳信息的傳遞包括轉錄和翻譯。(3)由圖可
17、知,RISC-miRNA復合物通過抑制翻譯過程調控基因lin-14表達,微RNA基因的表達有組織特異性。 答案:(1)核糖核苷酸和ATP 線粒體 tRNA (2)相同 DNA→RNA→蛋白質 (3)翻譯 組織特異(或選擇) 14.(2019·臨沂模擬)當某些基因轉錄形成的mRNA分子難與模板鏈分離時,會形成RNA-DNA雜交體,這時非模板鏈、RNA-DNA雜交體共同構成R環(huán)結構。研究表明R環(huán)結構會影響DNA復制、轉錄和基因的穩(wěn)定性等。如圖是原核細胞DNA復制及轉錄相關過程的示意圖。請回答下列問題: (1)酶C是____________。與酶A相比,酶C除能催化核苷酸之間形成磷酸二酯鍵
18、外,還能催化________斷裂。 (2)R環(huán)結構通常出現(xiàn)在DNA非轉錄模板鏈上含較多堿基G的片段,R環(huán)中含有堿基G的核苷酸有__________________________________,富含G的片段容易形成R環(huán)的原因是________________________________________。對這些基因而言,R環(huán)是否出現(xiàn)可作為________________的判斷依據。 (3)研究發(fā)現(xiàn)原核細胞DNA復制速率和轉錄速率相差很大。當DNA復制和基因轉錄同向進行時,如果轉錄形成R環(huán),則DNA復制會被迫停止,這是由于________________________。R環(huán)的形成會降低
19、DNA的穩(wěn)定性,如非模板鏈上胞嘧啶轉化為尿嘧啶,經________次DNA復制后開始產生堿基對C—G替換為________的突變基因。 解析:(1)酶C是RNA聚合酶。酶C催化氫鍵斷裂的同時,也能催化核苷酸之間形成磷酸二酯鍵。(2)R環(huán)包括DNA鏈和RNA鏈,含有堿基G的核苷酸有鳥嘌呤脫氧核苷酸和鳥嘌呤核糖核苷酸,富含G的片段模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵比例高,mRNA不易脫離模板鏈,容易形成R環(huán)。R環(huán)是否出現(xiàn)可作為基因是否轉錄(或表達)的判斷依據。(3)轉錄形成R環(huán),R環(huán)會阻礙解旋酶(酶B)的移動,使DNA復制被迫停止。DNA的復制為半保留復制,如果非模板鏈上胞嘧啶轉化為尿嘧啶,經第1次
20、復制該位點堿基對變?yōu)閁—A,經第2次復制該位點堿基對變?yōu)門—A。 答案:(1)RNA聚合酶 氫鍵 (2)鳥嘌呤脫氧核苷酸和鳥嘌呤核糖核苷酸 模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵比例高,mRNA不易脫離模板鏈 基因是否轉錄(或表達) (3)R環(huán)阻礙解旋酶(酶B)的移動 2 T—A 15.FX174噬菌體的遺傳物質是單鏈DNA,感染宿主細胞后,先形成復制型的雙鏈 DNA分子(其中母鏈稱為正鏈DNA,子鏈稱為負鏈DNA)。轉錄時以負鏈DNA作為模板合成mRNA。下圖為FX174噬菌體的部分基因序列及其所指導合成的蛋白質部分氨基酸(用圖示Met、Ser等表示)序列。請分析回答下列問題(起始密碼:AUG;
21、終止密碼:UAA、UAG、UGA): (1)與宿主細胞DNA的正常復制過程相比,F(xiàn)X174噬菌體感染宿主細胞后形成復制型雙鏈DNA分子過程的不同之處在于__________________。 (2)以負鏈DNA作為模板合成的mRNA中,鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數的48%,mRNA及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占33%、23%,則與mRNA對應的復制型的雙鏈DNA分子區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為________。 (3)基因D序列所含堿基數比基因E序列多________個,基因E指導蛋白質合成過程中,mRNA上的終止密碼是________。 (4)由于基因中一個堿基發(fā)生替換,
22、基因D表達過程合成的負鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、 ACG),則該基因中堿基替換情況是________。 (5)一個DNA分子上不同基因之間可以相互重疊,這是長期自然選擇的結果。除了可以節(jié)約堿基、有效地利用DNA遺傳信息量外,其主要的遺傳學意義還包括______________________。 解析:(1)FX174噬菌體感染宿主細胞后形成復制型雙鏈DNA分子過程不同于正常DNA復制之處在于模板、酶不同。(2)已知mRNA及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占33%、23%,則對應的DNA區(qū)段中鳥嘌呤占(33%+
23、23%)÷2=28%,所以與mRNA對應的復制型的雙鏈DNA分子區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為50%-28%=22%。(3)根據圖中基因起始和終止的位置可知,基因D序列所含堿基數比基因E序列多(59+2)×3=183 (個),基因E指導蛋白質合成過程中mRNA上的終止密碼是UGA。(4)異亮氨酸對應的密碼子與蘇氨酸對應的密碼子中第2個堿基不同,即由U變?yōu)镃,則該基因中堿基對由A-T替換成G-C。(5)一個DNA分子上不同基因之間可以相互重疊,這是長期自然選擇的結果,不僅可以節(jié)約堿基、有效地利用DNA遺傳信息量,還可以參與對基因表達的調控。 答案:(1)模板、酶不同(或以DNA一條鏈為模板、不需要解旋酶) (2)22% (3)183 UGA (4)T→C (5)參與對基因表達的調控 8
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