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基因的表达一、选择题1．美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是()A．有的RNA具有生物催化作用B．tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物C．mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应D．分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同解析：选C有的RNA是酶，具有生物催化作用；RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因转录的产物；mRNA上的终止密码子没有与之对应的tRNA；细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，因此它们中的mRNA种类和数量有所不同。2．(2014·潍坊模拟)下图表示细胞内遗传信息传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中()A．两者都只有①B．前者有①、②、③，后者只有②和③C．两者都只有①和②D．前者只有①和②，后者只有②解析：选B从图示看出，①为DNA复制、②为转录、③为翻译，在根尖分生区，细胞可进行有丝分裂，存在①、②、③过程，而在成熟区细胞中只存在②、③过程。3．(2014·淮南一模)艾滋病病毒(HIV)侵染人体细胞会形成双链DNA分子，并整合到宿主细胞的染色体DNA中，以它为模板合成mRNA和子代单链RNA，mRNA做模板合成病毒蛋白。据此分析下列叙述不．正确的是()A．合成RNADNA和双链DNA分别需要逆转录酶、DNA聚合酶等多种酶B．以RNA为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录C．以mRNA为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳D．HIV的突变频率较高其原因是RNA单链结构不稳定解析：选C艾滋病病毒(HIV)的遗传物质是RNA，当它侵入人体细胞后会通过逆转录过程形成DNA分子。在宿主细胞中，以HIV形成的DNA转录而来的mRNA为模板合成的蛋白质包括HIV蛋白质外壳和逆转录酶等。4．下图表示tRNA与氨基酸的结合过程，该过程()A．不受温度影响B．不存在特异性结合C．必须由线粒体供能D．主要发生在细胞质基质解析：选D由图可知，tRNA与氨基酸的结合需要酶的催化作用，而酶的活性受温度影响；tRNA上的反密码子与mRNA上决定氨基酸的密码子存在一一对应关系；题图过程还可由无氧呼吸供能，场所是细胞质基质；tRNA与氨基酸结合主要在细胞质基质中进行，还可在叶绿体或线粒体中进行。5．下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理，下列分析判断错误的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合利福平抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性A．青霉素作用后可使细菌因吸水而破裂死亡B．环丙沙星可抑制细菌DNA的复制过程C．红霉素可导致细菌蛋白质合成过程受阻D．利福平能够抑制RNA病毒逆转录过程解析：选D细胞壁对细胞具有保护作用，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，所以青霉素作用后会使细菌因失去细胞壁的保护而吸水破裂死亡；DNA复制时首先要用DNA解旋酶解开螺旋，环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，因此可抑制DNA的复制；蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质合成过程受阻；RNA聚合酶作用于合成RNA的转录过程，而逆转录过程指导合成的是DNA，故利福平不能抑制RNA病毒逆转录过程。6．人体细胞中，肽链合成的起始密码子与甲硫氨酸的密码子都是AUG，但胰岛素的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是加工修饰的结果。下列关于胰岛素基因转录翻译及多肽链加工修饰的叙述，错误的是()A．作为模板的物质既有DNA也有RNAB．这些过程中既有肽键形成也有肽键水解C．加工修饰的场所既有内质网也有高尔基体D．催化过程既要DNA聚合酶也要RNA聚合酶解析：选D胰岛素基因控制胰岛素合成的过程中，转录需要以DNA的一条链为模板，翻译以mRNA为模板；合成蛋白质的过程中形成肽键，修饰蛋白质的过程需要水解肽键；内质网和高尔基体是蛋白质加工和修饰的场所；转录过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与，不需要DNA聚合酶。7．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rRNARNA聚合酶Ⅱ核液合成mRNARNA聚合酶Ⅲ核液合成tRNAA．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解析：选BRNA聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，而蛋白质合成过程中需要这3种酶作用形成的产物(rRNA、mRNA、tRNA)的参与，故这3种聚合酶发挥作用的场所不同。8.果蝇幼虫唾液腺细胞在分裂过程中，某一条染色体多次复制而不分开，形成了一种特殊的巨大染色体(如图所示)。若用含3H标记的尿嘧啶的培养液培养果蝇幼虫唾液腺细胞，发现在胀泡中3H含量较高，而且随着幼虫的发育，胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失。下列相关推测最合理的是()A．胀泡的出现是由于DNA分子复制出现了差错B．被标记的尿嘧啶催化mRNA的合成C．胀泡的出现与特定基因的表达有关D．胀泡的出现是染色体结构变异的结果解析：选C尿嘧啶是RNA的特有碱基，其与基因的转录和翻译有关，与DNA复制无关；胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失，说明胀泡的出现与特定基因的表达有关。9．下面是真核细胞染色体上基因的表达过程示意图。有关叙述正确的是()A．基因的转录需要DNA聚合酶、RNA聚合酶参与B．“拼接”时在核糖和磷酸之间形成化学键C．翻译过程中tRNA和运载的氨基酸依据碱基互补配对结合D．成熟mRNA中的碱基数与多肽链中的氨基酸数之比为3∶1解析：选B转录不需要DNA聚合酶参与；“拼接”时需将核糖和磷酸之间的化学键连接；翻译过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子依据碱基互补配对结合；mRNA中存在终止密码，不决定氨基酸，碱基数与氨基酸数之比大于3∶1。10．下图为蛋白质合成的一系列过程，表中为部分密码子表，有关分析正确的是()A．真核细胞中a过程只发生在细胞核中，需RNA聚合酶的催化B．③由蛋白质和tRNA组成，其形成与核仁有关C．④的形成方式是脱水缩合，脱去的水中的氧只来自羧基D．⑤上携带的氨基酸是赖氨酸解析：选C图中a过程是转录，真核细胞中除发生在细胞核中，还可以发生在线粒体、叶绿体中；③是核糖体，由蛋白质和rRNA组成；⑤是tRNA，其上的反密码子是AAG，所对应的密码子是UUC，由表可推知携带的氨基酸应该是苯丙氨酸。11．克里克研究发现在反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有一定自由度，配对情况如下表，下列叙述错误的是()反密码子第三个碱基UGAC密码子的第三个碱基A或GU或CUGA．与密码子ACG配对的反密码子有UGC和UGUB．决定氨基酸的密码子有61种，反密码子可能少于61种C．反密码子与密码子的配对严格遵循U与A配对，G与C配对D．决定氨基酸密码子的一个碱基改变，则反密码子和氨基酸不一定改变解析：选C分析表格可知，反密码子第三个碱基U可与密码子的A或G配对，反密码子第三个碱基G可与密码子的U或C配对。这种配对使得反密码子少于61种，且可以减少因基因突变而导致的蛋白质结构改变。12．下图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA，其反密码子的读取方向为“3′端→5′端”，其他数字表示核苷酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码子。相关叙述正确的氨基酸苯丙氨酸赖氨酸密码子UUUAAAUUCAAG氨基酸密码子色氨酸UGG甘氨酸GGU、GGAGGG、GGC是()A．转录过程中也需要搬运原料的工具B．该tRNA中含有氢键，由两条链构成C．该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸D．氨基酸与反密码子都是一一对应的解析：选C转录过程不需要tRNA，tRNA由一条链构成；图示中的反密码子为UGG，对应的密码子是ACC，即该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸，一种氨基酸可能对应多种反密码子。二、非选择题13．(2014·深圳调研)肥厚型心肌病属于常染色体显性遗传病，以心肌细胞蛋白质合成的增加和细胞体积的增大为主要特征，受多个基因的影响。研究发现，基因型不同，临床表现不同。下表是3种致病基因、基因位置和临床表现。请回答下列问题：基因基因所在染色体控制合成的蛋白质临床表现A第14号β肌球蛋白重链轻度至重度，发病早B第11号肌球蛋白结合蛋白轻度至重度，发病晚C第1号肌钙蛋白T2轻度肥厚，易猝死(1)基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代，出现的临床表现至少有________种。(2)A与a基因在结构上的区别是________________。β肌球蛋白重链基因突变可发生在该基因的不同部位，体现了基因突变的________。基因突变可引起心肌蛋白结构改变而使人体出现不同的临床表现，说明上述致病基因对性状控制的方式是_________________。(3)已知A基因含23000个碱基对，其中一条单链A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4。用PCR扩增时，该基因连续复制3次至少需要________个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸，温度降低到55℃的目的是______________________。(4)生长激素和甲状腺激素作用于心肌细胞后，心肌细胞能合成不同的蛋白质，其根本原因是________________________________。甲状腺激素作用的受体细胞是______________，苏氨酸ACU、ACAACG、ACC脯氨酸CCU、CCACCG、CCC当其作用于__________________(结构)时，能抑制该结构分泌相关激素，使血液中甲状腺激素含量下降，这样的调节方式称为__________________。解析：基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代中基因型有12种，研究发现，基因型不同，临床表现不同，故至少有12种临床表现。不同的基因碱基序列不同。已知一条链中A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链中T∶G∶A∶C＝1∶2∶3∶4，所以该DNA分子中A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，其中G＝46000×3/10＝13800(个)，连续复制三次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(23－1)×13800＝96600(个)答案：(1)12(2)碱基的排列顺序不同随机性通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状(3)96600使引物通过碱基互补配对与单链DNA结合(4)两种激素引起了心肌细胞内基因的选择性表达几乎全身细胞下丘脑和垂体负反馈调节14．下面的左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右上图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：(1)结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为：________、________。(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的。它们是___________________。(3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有____________________。(4)根据右上表格判断：[Ⅲ]为________(填名称)。携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第____________阶段。(5)用α鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。(6)右图为上图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是___________。图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为____________________。解析：(1)如图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程。需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP。它们都是在细胞质中合成的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。(4)Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和m