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課下達標(biāo)檢測（二十一）基因的表達 一、選擇題 1．下列關(guān)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(jié)核桿菌的rRNA的形成與核仁密切相關(guān) D．人體的不同細(xì)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(yīng)氨基酸；結(jié)核桿菌是原核細(xì)胞，沒有細(xì)胞核，也沒有核仁；人體的不同細(xì)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(guān)于生物體內(nèi)遺傳信息傳遞的敘述，正確的是(　　) A．翻譯時，每種密碼子都有與之對應(yīng)的反密碼子 B．沒有外界因素干擾時，DNA分子的復(fù)制也可能出錯 C．轉(zhuǎn)錄開始時，RNA聚合酶必須與基因上的起始密碼結(jié)合 D．翻譯時，一個核糖體上結(jié)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(yīng)的反密碼子；沒有外界因素干擾時，DNA分子的復(fù)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(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，可見，轉(zhuǎn)錄開始時，RNA聚合酶必須與基因上的啟動子結(jié)合；翻譯時，一個mRNA分子上可以相繼結(jié)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(guān)于中心法則的敘述，正確的是(　　) A．親代DNA能通過自我復(fù)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(zhuǎn)錄過程發(fā)生在細(xì)胞核中 D．在煙草花葉病毒顆粒內(nèi)可以合成自身的RNA和蛋白質(zhì) 解析：選B　親代DNA能通過自我復(fù)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(xì)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(zhuǎn)錄過程；煙草花葉病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，必須寄生于活細(xì)胞中，因此其蛋白質(zhì)和RNA的合成都發(fā)生在煙草細(xì)胞中。 4．2017年11月我國爆發(fā)了較嚴(yán)重的流感。某流感病毒是一種負(fù)鏈RNA病毒，侵染宿主細(xì)胞后會發(fā)生－RNA→＋RNA→－RNA和－RNA→＋RNA→蛋白質(zhì)的過程，再組裝成子代流感病毒?！埃璕NA”表示負(fù)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(yīng)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(xì)胞內(nèi)復(fù)制2次 D．入侵機體的流感病毒被清除后，相關(guān)漿細(xì)胞數(shù)量減少 解析：選A　根據(jù)題意分析可知，該病毒的遺傳物質(zhì)是－RNA，因此其基因應(yīng)該是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段；在－RNA的復(fù)制和控制蛋白質(zhì)的合成過程中，都先形成了＋RNA，說明＋RNA具有信使RNA的功能；該流感病毒侵染宿主細(xì)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(fù)制；入侵機體的流感病毒被清除后，相關(guān)漿細(xì)胞的數(shù)量會減少。 5．如圖為人體內(nèi)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(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)過程需要某種蛋白質(zhì)的催化，c過程需要用到某種核酸參與運輸 B．b過程應(yīng)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(zhuǎn)錄，需要RNA聚合酶的催化，而RNA聚合酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，c過程表示翻譯，需要用到tRNA參與轉(zhuǎn)運氨基酸；據(jù)圖可知，b過程應(yīng)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(xì)胞屬于真核細(xì)胞，a過程(轉(zhuǎn)錄)發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，而c過程(翻譯)發(fā)生在核糖體上，轉(zhuǎn)錄后形成的mRNA經(jīng)核孔進入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)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(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①、②所需的酶相同 B．過程③、④產(chǎn)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流向蛋白質(zhì) 解析：選C　①為逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶，②為DNA的合成過程，該過程需要DNA聚合酶；過程③、④產(chǎn)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(zhì)的合成，因此也能從RNA流向蛋白質(zhì)。 7.下列關(guān)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(xì)胞內(nèi)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(xì)胞內(nèi)不能發(fā)生④過程(RNA復(fù)制)；①表示的DNA復(fù)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(zhuǎn)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(fù)制，并在線粒體中通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成，下列說法正確的是(　　) A．線粒體DNA復(fù)制時需要以核糖核苷酸作為原料 B．線粒體DNA進行轉(zhuǎn)錄時需要DNA聚合酶的參與 C．線粒體中存在能識別并轉(zhuǎn)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(fù)制的原料是脫氧核苷酸；DNA復(fù)制需要DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶參與；線粒體是半自主性細(xì)胞器，能夠進行基因的表達，含tRNA；受精過程中進入卵細(xì)胞的是精子的頭部(主要含細(xì)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(zhì)檢)真核細(xì)胞中mRNA可能和DNA模板穩(wěn)定結(jié)合形成DNARNA雙鏈，使另外一條DNA鏈單獨存在，此三鏈DNARNA雜合片段稱為R環(huán)。下列關(guān)于R環(huán)的敘述，正確的是(　　) A．形成于DNA復(fù)制過程 B．嘌呤數(shù)一定等于嘧啶數(shù) C．無A－U、T－A間的堿基互補配對 D．易導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)含量下降 解析：選D　由題意“mRNA可能和DNA模板穩(wěn)定結(jié)合”可知：R環(huán)形成于轉(zhuǎn)錄過程；R環(huán)是三鏈DNARNA雜合片段，mRNA為單鏈結(jié)構(gòu)，因此R環(huán)中的嘌呤數(shù)(A、G)不一定等于嘧啶數(shù)(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(jié)構(gòu)的形成會導(dǎo)致mRNA不能與核糖體結(jié)合，所以易導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)含量下降。 10．許多基因的啟動子內(nèi)富含CG重復(fù)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(zhuǎn)錄。下列與之相關(guān)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(dǎo)致已經(jīng)表達的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變 C．胞嘧啶甲基化會阻礙RNA聚合酶與啟動子結(jié)合 D．基因的表達水平與基因的甲基化程度無關(guān) 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，而是通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接；胞嘧啶甲基化導(dǎo)致的是表達過程中基因轉(zhuǎn)錄被抑制，對已經(jīng)表達的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有影響；根據(jù)題意“胞嘧啶甲基化會抑制基因的轉(zhuǎn)錄”可推知，抑制的實質(zhì)就是阻礙RNA聚合酶與啟動子結(jié)合；由于甲基化會抑制轉(zhuǎn)錄過程，所以基因的表達水平與基因的甲基化程度有關(guān)。 11．B基因在人肝臟細(xì)胞中的表達產(chǎn)物是含100個氨基酸的β100蛋白，而在人小腸細(xì)胞中的表達產(chǎn)物β48蛋白是由β100蛋白的前48個氨基酸構(gòu)成的。研究發(fā)現(xiàn)，小腸細(xì)胞中B基因轉(zhuǎn)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(xì)胞中B基因的結(jié)構(gòu)有差異 B．組成β100蛋白和β48蛋白的化學(xué)元素不同 C．β100蛋白與β48蛋白的空間結(jié)構(gòu)相同 D．小腸細(xì)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(xì)胞和小腸細(xì)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(jù)題干中信息，不能確定組成β100蛋白和β48蛋白的化學(xué)元素是否相同；β100蛋白和β48蛋白由于氨基酸數(shù)量不同，空間結(jié)構(gòu)也不同；小腸細(xì)胞中B基因轉(zhuǎn)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(dǎo)致形成β48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(xì)胞可產(chǎn)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(yīng)的關(guān)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(xì)胞如果不發(fā)生交叉互換可產(chǎn)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換，會產(chǎn)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_。基因型為ddAaBb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?qū)π誀畹目刂品绞桨ǎ夯蛲ㄟ^控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來直接控制性狀；基因通過控制酶的合成來影響細(xì)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；基因與性狀之間并不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)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(diào)控因子。下圖表示線蟲細(xì)胞中微RNA(lin4)調(diào)控基因lin14表達的相關(guān)作用機制。請回答下列問題： (1)過程A需要酶、____________________等物質(zhì)，該過程還能發(fā)生在線蟲細(xì)胞內(nèi)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”)。圖中涉及的遺傳信息的傳遞方向為________________________。 (3)由圖可知，微RNA調(diào)控基因lin14表達的機制是RISCmiRNA復(fù)合物抑制________過程。研究表明，線蟲體內(nèi)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(zhuǎn)錄，需要的原料為核糖核苷酸，還需要ATP供能；動物細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄除發(fā)生在細(xì)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(zhuǎn)錄和翻譯。(3)由圖可知，RISCmiRNA復(fù)合物通過抑制翻譯過程調(diào)控基因lin14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(zhì)　(3)翻譯　組織特異(或選擇) 14．(2019臨沂模擬)當(dāng)某些基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子難與模板鏈分離時，會形成RNADNA雜交體，這時非模板鏈、RNADNA雜交體共同構(gòu)成R環(huán)結(jié)構(gòu)。研究表明R環(huán)結(jié)構(gòu)會影響DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和基因的穩(wěn)定性等。如圖是原核細(xì)胞DNA復(fù)制及轉(zhuǎn)錄相關(guān)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外，還能催化________斷裂。 (2)R環(huán)結(jié)構(gòu)通常出現(xiàn)在DNA非轉(zhuǎn)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(jù)。 (3)研究發(fā)現(xiàn)原核細(xì)胞DNA復(fù)制速率和轉(zhuǎn)錄速率相差很大。當(dāng)DNA復(fù)制和基因轉(zhuǎn)錄同向進行時，如果轉(zhuǎn)錄形成R環(huán)，則DNA復(fù)制會被迫停止，這是由于________________________。R環(huán)的形成會降低DNA的穩(wěn)定性，如非模板鏈上胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶，經(jīng)________次DNA復(fù)制后開始產(chǎn)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(zhuǎn)錄(或表達)的判斷依據(jù)。(3)轉(zhuǎn)錄形成R環(huán)，R環(huán)會阻礙解旋酶(酶B)的移動，使DNA復(fù)制被迫停止。DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，如果非模板鏈上胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶，經(jīng)第1次復(fù)制該位點堿基對變?yōu)閁—A，經(jīng)第2次復(fù)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(zhuǎn)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(zhì)是單鏈DNA，感染宿主細(xì)胞后，先形成復(fù)制型的雙鏈 DNA分子(其中母鏈稱為正鏈DNA，子鏈稱為負(fù)鏈DNA)。轉(zhuǎn)錄時以負(fù)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(dǎo)合成的蛋白質(zhì)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；終止密碼：UAA、UAG、UGA)： (1)與宿主細(xì)胞DNA的正常復(fù)制過程相比，F(xiàn)X174噬菌體感染宿主細(xì)胞后形成復(fù)制型雙鏈DNA分子過程的不同之處在于__________________。 (2)以負(fù)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(shù)的48%，mRNA及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占33%、23%，則與mRNA對應(yīng)的復(fù)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(shù)比基因E序列多________個，基因E指導(dǎo)蛋白質(zhì)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，基因D表達過程合成的負(fù)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(jié)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(xué)意義還包括______________________。 解析：(1)FX174噬菌體感染宿主細(xì)胞后形成復(fù)制型雙鏈DNA分子過程不同于正常DNA復(fù)制之處在于模板、酶不同。(2)已知mRNA及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占33%、23%，則對應(yīng)的DNA區(qū)段中鳥嘌呤占(33%＋23%)2＝28%，所以與mRNA對應(yīng)的復(fù)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(jù)圖中基因起始和終止的位置可知，基因D序列所含堿基數(shù)比基因E序列多(59＋2)3＝183 (個)，基因E指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中mRNA上的終止密碼是UGA。(4)異亮氨酸對應(yīng)的密碼子與蘇氨酸對應(yīng)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(jié)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(diào)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(diào)控