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第4章 基因的表達 (時間:60分鐘,滿分:100分) 一、選擇題(共20小題,每小題3分,共60分) 1.下列關于密碼子的敘述,不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.能決定氨基酸的密碼子為64個 B.一種氨基酸可對應多種密碼子 C.同一種密碼子在人和猴子細胞中決定同一種氨基酸 D. CTA肯定不是密碼子 解析：密碼子具有簡并性,但是決定氨基酸的密碼子只有61種,3種終止密碼子不編碼氨基酸。 答案：A 2.如果來自同種生物的細胞甲比細胞乙RNA的含量多,可能的原因是(　　) A.甲合成的蛋白質比乙多 B.乙合成的蛋白質比甲多 C.甲含的染色體比乙多 D.甲含的DNA比乙多 解析：同種生物的不同細胞含有的染色體和DNA的數(shù)量是相同的;蛋白質合成越旺盛,RNA的量越多。 答案：A 3.在下圖所示四種化合物的化學組成中,“○”中所對應的含義最接近的是(　　) A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④ 解析：①中代表一磷酸腺苷,其中的五碳糖為核糖,按核酸命名原則可稱之為腺嘌呤核糖核苷酸,②中代表腺嘌呤,③中代表腺嘌呤脫氧核苷酸,④中代表腺嘌呤核糖核苷酸,所以①和④所對應含義最相近。 答案：D 4.下圖是真核生物mRNA的合成過程圖,請據(jù)圖判斷下列說法正確的是(　　) A.染色質高度螺旋化時不能發(fā)生此過程 B.圖中②是以4種脫氧核苷酸為原料合成的 C.RNA聚合酶遇到起始密碼子才能開始轉錄 D.圖中②合成后,通過胞吐進入細胞質中,在核糖體上合成蛋白質 解析：染色質高度螺旋化時,以染色體形式存在,此時DNA不能解旋,也就不能轉錄;②需要以4種核糖核苷酸為原料;RNA聚合酶與DNA上相應的位點結合,催化遺傳信息的轉錄,起始密碼子是翻譯開始的位點;②為mRNA,在細胞核內合成后通過核孔進入細胞質,與核糖體結合后合成蛋白質。 答案：A 5.一條多肽鏈中有氨基酸1 000個,則作為合成該多肽鏈模板的mRNA分子和用來轉錄mRNA的DNA分子分別至少要有堿基(　　) A.3 000個和3 000個 B.1 000個和2 000個 C.2 000個和4 000個 D.3 000個和6 000個 解析：DNA通過轉錄將遺傳信息傳給mRNA,這一過程中DNA僅有一條鏈被轉錄。mRNA在翻譯時,每相鄰的三個堿基為一個遺傳密碼,決定一個氨基酸。從這樣的關系分析,多肽鏈上有1 000個氨基酸,mRNA就應有3 000個堿基,DNA相應的堿基應為6 000個(在這里都沒有考慮終止密碼等因素)。 答案：D 6.研究發(fā)現(xiàn),人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的RNA在宿主細胞內不能直接作為合成蛋白質的模板。依據(jù)中心法則(下圖),下列相關敘述錯誤的是(　　) A.合成子代病毒蛋白質外殼的完整過程至少要經(jīng)過④②③過程 B.侵染細胞時,病毒中的蛋白質不會進入宿主細胞 C.通過④形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上 D.科學家可以研發(fā)特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病 解析：本題考查與中心法則相關的知識。HIV是RNA病毒,在宿主細胞中經(jīng)逆轉錄合成DNA再轉錄合成mRNA,才能合成蛋白質,故A項正確;HIV侵染人體細胞時,通過胞吞的形式進入細胞中,所以病毒的蛋白質外殼能進入宿主細胞,B項錯誤;逆轉錄合成的DNA整合到宿主DNA上,再借助人體細胞的酶系統(tǒng)和能量、原料合成RNA,C項正確;通過抑制逆轉錄過程可降低HIV的增殖速度,減少HIV的數(shù)量,D項正確。 答案：B 7.關于基因控制蛋白質合成的過程,下列敘述正確的是(　　) A.一個含n個堿基的DNA分子,轉錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個 B.細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板,提高轉錄效率 C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上 D.在細胞周期中,mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 解析：本題考查DNA復制、轉錄相關知識。在DNA分子中,存在著非編碼區(qū)和編碼區(qū),進行轉錄的是編碼區(qū),而編碼區(qū)內又分為外顯子和內含子,外顯子通過轉錄形成mRNA,故A項錯誤;DNA轉錄時,以其中一條鏈為模板,故B項錯誤;DNA聚合酶參與DNA的復制,RNA聚合酶參與DNA的轉錄,其結合位點都在DNA上,故C項錯誤;在細胞周期中,不同時期合成不同蛋白質,故mRNA 的種類不同,在分裂期,由于染色體高度螺旋化,不能繼續(xù)轉錄,mRNA的數(shù)量較細胞分裂間期少,故D項正確。 答案：D 8.導學號52240047同一動物個體的神經(jīng)細胞與肌細胞在功能上是不同的,造成這種差異的主要原因是(　　) A.二者所處的細胞周期不同 B.二者合成的特定蛋白不同 C.二者所含有的基因組不同 D.二者核DNA的復制方式不同 解析：神經(jīng)細胞和肌細胞在功能上不同,是細胞分化的結果,即細胞中的基因選擇性表達,合成的特定蛋白不同,B項正確;神經(jīng)細胞和肌細胞都是高度分化的細胞,不再分裂,則都不具有周期性,也不進行核DNA的復制,A、D兩項錯誤;二者含有的基因組相同,C項錯誤。 答案：B 9.下列是某同學關于真核生物基因的敘述,其中正確的是(　　) ①攜帶遺傳信息 ②能轉運氨基酸 ③能與核糖體結合 ④能轉錄產(chǎn)生RNA ⑤每相鄰三個堿基組成一個反密碼子 A.①③⑤ B.①④ C.②③ D.②④⑤ 解析：基因是指有遺傳效應的DNA片段。能轉運氨基酸的是tRNA。能與核糖體結合的是mRNA。反密碼子在tRNA上。 答案：B 10.在其他條件都具備的情況下,在試管中加入物質X和物質Z,可得到相應產(chǎn)物Y。下列敘述正確的是(　　) A.若X是DNA,Y是RNA,則Z是逆轉錄酶 B.若X是DNA,Y是mRNA,則Z是脫氧核苷酸 C.若X是RNA,Y是DNA,則Z是RNA聚合酶 D.若X是mRNA,Y是在核糖體上合成的大分子,則Z是氨基酸 解析：若X是DNA,Y是RNA,則Z是RNA聚合酶,A項錯誤;若X是DNA,Y是mRNA,則Z是核糖核苷酸,B項錯誤;若X是RNA,Y是DNA,則Z是逆轉錄酶,C項錯誤;若X是mRNA,Y是在核糖體上合成的大分子,即蛋白質,則Z是氨基酸,D項正確。 答案：D 11.著色性干皮癥是一種常染色體隱性遺傳病,起因于DNA損傷。深入研究后發(fā)現(xiàn)患者體內缺乏DNA修復酶,DNA損傷后不能修復而引起突變。這說明一些基因(　　) A.通過控制酶的合成,進而控制代謝過程,從而控制生物的性狀 B.通過控制蛋白質分子的結構,從而直接控制生物的性狀 C.通過控制酶的合成,從而直接控制生物的性狀 D.可以直接控制生物的性狀,發(fā)生突變后生物的性狀隨之改變 答案：A 12.mRNA上決定氨基酸的某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換,則識別該密碼子的tRNA及其轉運的氨基酸發(fā)生的變化是(　　) A.tRNA一定改變,氨基酸一定改變 B.tRNA不一定改變,氨基酸不一定改變 C.tRNA一定改變,氨基酸不一定改變 D.tRNA不一定改變,氨基酸一定改變 答案：C 13.下列有關基因、DNA、蛋白質、性狀的敘述,不正確的是(　　) A.基因控制性狀是通過控制蛋白質的合成來實現(xiàn)的 B.基因是有遺傳效應的DNA片段 C.白化病癥狀的出現(xiàn),是由于基因直接控制合成異常的色素 D.基因與性狀之間不是簡單的一對一關系 解析：白化病癥狀的出現(xiàn)是由控制酪氨酸酶的基因異常引起的。 答案：C 14.右上圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖,下列敘述正確的是(　　) A.圖中結構含有核糖體RNA B.甲硫氨酸處于圖中?的位置 C.密碼子位于tRNA的環(huán)狀結構上 D.mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 解析：圖中mRNA與核糖體結合,核糖體的成分是蛋白質和rRNA,A項正確;甲硫氨酸為起始氨基酸,則?應為相鄰氨基酸,B項錯誤;密碼子是指位于mRNA上決定一種氨基酸的三個相鄰堿基,C項錯誤;由于密碼子的簡并性,mRNA上堿基改變,即密碼子改變,而其決定的氨基酸種類不一定改變,D項錯誤。 答案：A 15.右圖為以mRNA為模板翻譯形成多肽鏈的過程。對此過程的正確理解是(　　) A.核糖體移動的方向是從右向左 B.三個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯 C.此圖表示三條多肽鏈正在合成,其氨基酸順序不同 D.此圖說明翻譯形成多肽鏈是以多聚核糖體的形式進行的 解析：由圖可知,此mRNA上結合著多個核糖體,每個核糖體獨立合成一條多肽鏈,肽鏈中氨基酸的順序相同,多聚核糖體的移動方向是從左向右。 答案：D 16.Qβ噬菌體的遺傳物質(Qβ RNA)是一條單鏈RNA。當噬菌體侵染大腸桿菌后,Qβ RNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復制酶(如圖所示),然后利用該復制酶復制Qβ RNA。下列敘述正確的是(　　) A.Qβ RNA的復制需經(jīng)歷一個逆轉錄過程 B.Qβ RNA的復制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程 C.一條Qβ RNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D.Qβ RNA復制后,復制酶基因才能進行表達 解析：Qβ噬菌體含有的RNA,是正鏈RNA,它可以充當mRNA,直接進行翻譯,合成出蛋白質。RNA復制的過程是先合成負鏈RNA,再以負鏈RNA為模板合成正鏈RNA,故A項錯誤,B項正確。由圖可知,一條Qβ RNA模板可以合成三種蛋白質,故C項錯誤。由圖可知,Qβ RNA可以直接翻譯合成RNA復制酶,說明復制酶基因在Qβ RNA復制前已經(jīng)表達成功,故D項錯誤。 答案：B 17.右圖表示細胞內某些重要物質的合成過程,該過程發(fā)生在(　　) A.真核細胞內,一個mRNA分子上結合多個核糖體同時合成多條肽鏈 B.原核細胞內,轉錄促使mRNA在核糖體上移動以便合成肽鏈 C.原核細胞內,轉錄還未結束便啟動遺傳信息的翻譯 D.真核細胞內,轉錄的同時核糖體進入細胞核啟動遺傳信息的翻譯 解析：題圖表示雙鏈DNA部分解開螺旋后以其中一條鏈為模板合成mRNA,表明此時細胞內進行著轉錄過程;mRNA上有多個核糖體結合表明形成了多聚核糖體,翻譯時核糖體在mRNA上移動以便高效地合成多肽鏈;圖中轉錄和翻譯過程在同一時間和同一地點進行,可以推斷此為原核生物基因的表達。 答案：C 18.導學號52240048圖甲所示為基因表達過程,圖乙為中心法則,①~⑤表示生理過程。下列敘述正確的是(　　) A.圖甲所示為染色體DNA上的基因表達過程,需要多種酶參與 B.紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動,故影響基因的轉錄過程 C.圖甲所示過程對應圖乙中的①②③過程 D.圖乙中涉及堿基互補配對的過程為①②③④⑤ 解析：圖甲所示的基因的轉錄、翻譯是同時進行的,為原核生物基因的表達,A項錯誤;紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動,即影響基因的翻譯過程,B項錯誤;圖甲所示過程對應圖乙中的②③過程,C項錯誤;圖乙中涉及堿基互補配對的過程為①②③④⑤,D項正確。 答案：D 19.(2016江蘇高考改編)為在酵母中高效表達絲狀真菌編碼的植酸酶,通過基因改造,將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA,由此發(fā)生的變化不包括(　　) A.植酸酶氨基酸序列改變 B.植酸酶mRNA序列改變 C.編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低 D.配對的反密碼子為UCU 解析：改變后的密碼子仍然對應精氨酸,氨基酸的種類和序列沒有改變,A項錯誤;由于密碼子改變,植酸酶mRNA序列改變,B項正確;由于密碼子改變后C(G)的比例下降,DNA熱穩(wěn)定性降低,C項正確;反密碼子與密碼子互補配對,為UCU,D項正確。 答案：A 20.由n個堿基對組成的基因,控制合成由m條多肽鏈組成的蛋白質,氨基酸的平均相對分子質量為a,則該蛋白質的相對分子質量最大為(　　) A. B.-18(-m) C.na-18(n-m) D.-18(-m) 解析：基因中有n個堿基對,則由此基因轉錄形成的mRNA中有n個堿基,指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸,該蛋白質分子由m條肽鏈組成,其相對分子質量最大為-(-m)18。 答案：D 二、非選擇題(共40分) 21.(8分)下圖是基因控制蛋白質合成的兩個主要步驟。請分析回答下列問題。 圖1 圖2 (1)圖1中甲的名稱為　　　　　　　　　　　　　　,乙與丁在結構上的不同點是　　　　　　　　　　　　　　　　　,方框內表示該過程進行方向的箭頭是　　　　(標“→”或“←”)。 (2)圖2所示的生理過程是細胞中多聚核糖體合成多肽鏈的過程,此過程的模板是　　　　　　　　(物質名稱)。②③④的最終結構是否相同?　　　　。(填“是”或“否”) (3)從化學成分角度分析,以下與圖2中結構⑤的化學組成最相似的是　　　　。 A.大腸桿菌　　　　　　B.噬菌體 C.染色體 D.煙草花葉病毒 解析：轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,方向的確定是易錯點。(1)圖1為轉錄,甲為催化該過程的RNA聚合酶。乙為胞嘧啶脫氧核苷酸,丁為胞嘧啶核糖核苷酸,二者的區(qū)別在于五碳糖不同。由RNA聚合酶的位置可判斷,轉錄方向為從右向左。(2)圖2所示為翻譯過程,模板是mRNA;②③④以同一mRNA為模板,因此翻譯出的多肽鏈相同。(3)結構⑤為核糖體,含RNA和蛋白質,與RNA病毒的成分最相似。 答案：(1)RNA聚合酶　乙含脫氧核糖,丁含核糖　← (2)信使RNA(mRNA)　是 (3)D 22.導學號52240049(10分)下圖表示某基因的片段及其轉錄出的mRNA,請據(jù)圖回答問題(幾種相關氨基酸的密碼子見下表)。 亮氨酸 CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG 纈氨酸 GUA、GUC、GUG、GUU 甘氨酸 GGU 甲硫氨酸 AUG (1)形成③鏈的過程叫做　　　　,場所主要是　　　　　　,需要的原料是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)形成③鏈的過程與DNA復制的過程,都遵循　　　　　　　　　　　原則。 (3)③鏈進入細胞質后與　　　　　　結合,在合成蛋白質過程中,tRNA運載的氨基酸依次是　　　　　　　　　　　　　　　(依次填寫前兩個氨基酸的名稱)。 (4)若該基因復制時發(fā)生差錯,當上圖a處由A變成G時,這種突變對該蛋白質的結構有無影響?　　　　　　　。 (5)若該基因有100個堿基對,可編碼的氨基酸最多有　　　個。 解析：(1)③為RNA單鏈,是以DNA分子的一條鏈為模板轉錄形成的,轉錄的場所主要為細胞核,需以核糖核苷酸為原料。 (2)DNA復制和轉錄的過程都要遵循堿基互補配對原則:A—T,G—C,A—U。 (3)mRNA通過核孔進入細胞質,與核糖體結合起來,以氨基酸為原料,以tRNA為運載工具合成蛋白質,mRNA中AUG對應甲硫氨酸,GUG對應纈氨酸。 (4)當a處A變成G時,mRNA上此處的密碼子變?yōu)椤璆UC……,對應的氨基酸仍為纈氨酸,對蛋白質結構無影響。 (5)該基因有200個堿基,對應的氨基酸數(shù)=200/6≈33(個)。 答案：(1)轉錄　細胞核　四種核糖核苷酸 (2)堿基互補配對 (3)核糖體　甲硫氨酸、纈氨酸 (4)無影響 (5)33 23.(14分)下圖表示生物體內遺傳信息的傳遞過程。請據(jù)圖回答問題。 (1)①過程需要的原料是　　　　　　　　　　　　　,模板是親代DNA的　　　條鏈。 (2)②過程表示　　　　,主要是在　　　　　　中進行的。 (3)逆轉錄酶催化　　　(填序號)過程,能進行該過程的生物的遺傳物質是　　　。 (4)真核細胞中遺傳信息表達的最后階段為圖中的　　(填序號)過程,場所是　　　　　　。 (5)在實驗室中,科學家利用鏈霉素使核糖體與單鏈DNA結合來合成多肽。請用虛線在圖中表示這一過程。 (6)能特異性識別mRNA上密碼子的是　　　　　　　　　　　,后者能攜帶的分子是　　　　　　。 解析：(1)①過程是DNA的復制,模板是親代DNA的兩條鏈,原料是四種游離的脫氧核苷酸。 (2)②過程是轉錄,主要在細胞核中進行,在線粒體、葉綠體中也可進行。 (3)逆轉錄酶催化逆轉錄反應,即③過程,逆轉錄反應只發(fā)生于RNA病毒中。 (4)遺傳信息表達的最后階段是翻譯,場所是核糖體。 (5)若單鏈DNA也可指導蛋白質合成,則遺傳信息也可由DNA→蛋白質。 答案：(1)脫氧核苷酸　兩 (2)轉錄　細胞核 (3)③　RNA (4)⑤　核糖體 (5)圖中加一條虛線由DNA指向蛋白質。 (6)tRNA(轉運RNA)　氨基酸 24.導學號52240050(8分)下圖為某種真菌線粒體中蛋白質的生物合成示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)完成①過程需要　　　　　　　　　　　　　　　　　等物質從細胞質進入細胞核。 (2)從圖中分析,核糖體的分布場所有　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)已知溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中③④過程,將該真菌分別接種到含溴化乙啶、氯霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)線粒體中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推測該RNA聚合酶由　　　　　　　　　中的基因指導合成。 (4)用α-鵝膏蕈堿處理細胞后發(fā)現(xiàn),細胞質基質中RNA含量顯著減少,那么推測α-鵝膏蕈堿抑制的過程是　　　(填序號),線粒體功能　　　(填“會”或“不會”)受到影響。 解析：(1)①過程為轉錄,需要從核外獲取ATP、核糖核苷酸、酶等。 (2)②過程表示翻譯,場所是核糖體,在細胞質基質、線粒體中能進行④過程(翻譯),所以線粒體中也存在核糖體。 (3)已知溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中③④過程,但是將該真菌分別接種到含溴化乙啶、氯霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),線粒體中RNA聚合酶均保持很高活性。所以RNA聚合酶不是由線粒體的基因控制合成的,而是由細胞核中的基因指導合成的。 (4)用α-鵝膏蕈堿處理細胞后細胞質基質中RNA含量顯著減少,所以α-鵝膏蕈堿抑制了轉錄合成RNA的①過程。由于前體蛋白減少,所以線粒體的功能受影響。 答案：(1)ATP、核糖核苷酸、酶 (2)細胞質基質和線粒體 (3)核DNA(細胞核) (4)①　會 9