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第4章基因的表达(时间60分钟，满分100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1．如图是真核生物mRNA合成过程图，请据图判断下列说法正确的是A．R所示的阶段①正处于解旋状态，形成这种状态不需要解旋酶B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶D．图中的②合成后，在细胞核中与核糖体结合并控制蛋白质的合成解析答案A2．下列关于遗传信息和密码子的叙述，正确的是A．遗传信息位于mRNA上，密码子位于DNA上，构成碱基相同B．遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，构成碱基相同C．遗传信息和密码子都位于DNA上，构成碱基相同D．遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，若含有遗传信息的模板链碱基组成为TCA，则密码子的碱基构成为AGU解析遗传信息和密码子的比较：遗传信息是指DNA的碱基序列，密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基；DNA和RNA的构成碱基不同，T是DNA特有的碱基，U是RNA特有的碱基；密码子的碱基序列与DNA模板链的碱基序列互补。答案D3．(2019·青岛市期中)基因的表达包括转录和翻译两个过程，下列有关基因表达的叙述正确的是A．基因的转录是从DNA模板链的起始密码子开始的B．基因表达的转录和翻译过程均在细胞核发生C．蛋白质中氨基酸的数量和排列顺序体现了基因中携带的遗传信息D．翻译和转录都遵循碱基互补配对原则，二者的碱基配对方式完全相同解析起始密码子存在于mRNA上，不在DNA上，A错误；基因表达的转录主要发生在细胞核中，也可以发生在细胞质中，但翻译发生在细胞质中，B错误；基因中携带的遗传信息，转录形成信使RNA，决定蛋白质中氨基酸的数量、种类和排列顺序，因此蛋白质中氨基酸的数量和排列顺序体现了基因中携带的遗传信息，C正确；翻译和转录的碱基配对方式不完全相同，转录过程中存在A与T碱基对，D错误。答案C4．由20种氨基酸构成的126肽，在DNA控制其合成过程中，至少需要形成具有____个碱基的mRNA，该mRNA中至少有____种密码子，最多需要____种tRNAA．7566161B．7562020C．3782061D．37861126解析在合成蛋白质时，mRNA上的碱基应至少为氨基酸个数的3倍；决定20种氨基酸的密码子的种类最多是61种，最少是20种；tRNA的种类与密码子的种类相同，所需数量一致。答案C5．(2019·武汉市期末)下图表示某细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，请据图分析，下面有关叙述不正确的是A．X为RNA聚合酶，该酶主要存在于细胞核B．该图中最多含5种碱基，8种核苷酸C．过程Ⅰ仅在细胞核内进行，过程Ⅱ仅在细胞质内进行，图示中X和核糖体的移动方向相同D．b部位发生的碱基配对方式可有T－A、A－U、C－G、G－C解析图Ⅰ表示转录过程，其中a为DNA分子，b为DNA模板链，X为RNA聚合酶。转录主要在细胞核内进行，因此RNA聚合酶主要存在于细胞核，A正确；该图中含有DNA分子和RNA分子，因此最多含5种碱基(A、C、G、T、U)和8种核苷酸，B正确；Ⅰ为转录过程，主要在细胞核内进行；Ⅱ为翻译过程，在细胞质中的核糖体上进行，图示中X和核糖体的移动方向相同，C错误；b部位表示以DNA的一条链为模板形成mRNA的过程，发生的碱基配对方式可有T－A、A－U、C－G、G－C，D正确。答案C6．同一种水毛茛，裸露在空气中的叶和浸没在水中的叶，表现出了两种不同的形态，下列各项中，说法正确的是A．水上部分只含有控制形成宽叶的基因B．水下部分只含有控制形成窄叶的基因C．水上部分既含有控制形成宽叶的基因，也含有控制形成窄叶的基因D．基因型相同，则性状相同，基因型不同则性状不同解析水毛茛的水下与水上叶的形态不同，是由于两者的生活环境不同，影响了基因的表达，两部分叶的基因组成相同，水上、水下叶子均含有控制形成宽形叶、窄形叶的基因。答案C7．把小鼠的信使RNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白。这个事实说明A．控制蛋白质合成的基因位于信使RNA上B．小鼠的信使RNA能使大肠杆菌向小鼠转化C．生物的遗传密码都相同D．小鼠的信使RNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠DNA解析题干信息说明小鼠和大肠杆菌遗传密码子是相同的。答案C8．已知某tRNA一端的三个碱基序列是GAU，它转运的是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码子是下列哪个碱基序列转录来的A．GATB．GAUC．CUAD．CTA解析tRNA一端的三个碱基和DNA的模板链的碱基都和mRNA的碱基互补，但是T和U应该互换。答案A9．如图甲、乙均表示生物体内发生的生理过程，下列叙述错误的是A．图甲所示为基因表达过程B．图甲中合成的mRNA首先与核糖体a结合C．图乙中的②③可表示图甲所示过程D．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤解析图甲中边转录边翻译，是原核生物的基因表达过程，故A正确。图甲中合成的mRNA应首先与核糖体b结合，因为b核糖体上翻译出来的肽链较长，故B错误。图乙中的②③表示转录和翻译所以可表示图甲所示过程，故C正确。图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②转录、③翻译、④RNA的复制和⑤逆转录过程，故D正确。答案B10．(2019·济南市期末)下列有关遗传信息的传递和表达过程的叙述，正确的是A．能发生DNA复制的细胞也能进行转录和翻译B．起始密码子是RNA聚合酶识别并结合的部位C．多个核糖体结合到一条mRNA共同翻译出一条多肽链D．所有的氨基酸都可以由多种不同的tRNA搬运解析能发生DNA复制的细胞也能合成蛋白质，而蛋白质的合成过程包括转录和翻译，A正确；起始密码子是翻译的起始部位，RNA聚合酶识别并结合的部位是启动子(基因的首端)，B错误；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时翻译出多条相同的肽链，C错误；每个tRNA分子只能识别并转运一种氨基酸，有的氨基酸可以由多种不同的tRNA搬运，D错误。答案A11．如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。下列叙述有误的是A．②④过程分别需要RNA聚合酶、逆转录酶B．RNA聚合酶可来源于进行⑤过程的生物C．把含14N的DNA放在含15N的培养液中进行①过程，子一代含15N的DNA占100%D．①②③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同解析A项转录过程需要RNA聚合酶，逆转录过程需要逆转录酶；B项一般能进行RNA的自我复制过程的RNA病毒不能独立合成RNA聚合酶；C项将DNA放在含14N的培养液中进行DNA的复制过程，根据DNA半保留复制特点，子代DNA均含有15N；D项DNA的复制过程中的碱基配对为A－T、T－A、C－G、G－C，转录过程中的碱基配对为A－U、T－A、C－G、G－C，翻译过程中的碱基配对为A－U、U－A、C－G、G－C，由此可见，这三个过程均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同。答案B12．着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因A．是通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状B．是通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状C．是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状D．可以直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变解析由题意知，正常的人也会发生DNA的损伤，但是随即会在DNA修复酶的作用下将损伤的DNA修复(这是一种代谢反应)。患者由于基因异常，不能合成DNA修复酶，从而使修复反应不能进行，进而影响了生物的性状。答案C二、非选择题(共40分)13．(16分)(2018·课标卷Ⅱ)回答下列与蛋白质相关的问题：(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是________。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如________(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是________。(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和________结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是________。(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白氨基酸序列的改变，其原因可能是________。解析(1)氨基酸是生物体中组成蛋白质的基本单位；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽键；胃蛋白酶属于分泌蛋白；高尔基体在分泌蛋白形成过程中的作用是对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装。(2)蛋白质中正确的氨基酸序列和空间结构决定了其生物学功能；蛋白质变性是空间结构遭到了破坏，失去了生物活性。变性蛋白质的肽键暴露出来，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)编码血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被替换，但其未引起血红蛋白中氨基酸序列改变，说明突变前后mRNA上相应密码子对应同一种氨基酸，即遗传密码具有简并性。答案(1)氨基酸核糖体胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装(2)空间蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解(3)遗传密码具有简并性14．(24分)生物遗传信息指导和控制生物体的形态、生理和行为等多种性状。如图表示遗传信息在细胞中的传递过程，①～④表示物质，请据图回答：(1)图中①的基本组成单位是________________，②是____________________。由①形成②的生理过程称为__________________。(2)在核糖体上发生的由②形成④的过程是______________；核糖体内的③所运载的氨基酸分别是______________。(已知有关氨基酸的密码子如下：精氨酸CGA、谷氨酸GAA、丙氨酸GCU、亮氨酸CUU)(3)①的自我复制是一个____________的过程，一般发生的时期是____________________________________________。(4)如果①在自我复制中出现差错，导致某基因的一个碱基对被替换，但产生的④没有发生改变，其原因可能是A．不同的密码子可能决定同一种氨基酸B．多种氨基酸可以由一种密码子编码C．合成④过程中所需的酶没有发生变化D．①序列的改变不可能影响④的结构解析(1)①具有双链结构，是DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸，②是单链结构，是mRNA；由①形成②的生理过程称为转录。(2)在核糖体上发生的由②形成④的过程是翻译(蛋白质合成)；核糖体内的③所运载的氨基酸密码子(看mRNA对应的碱基)分别是GCU、CUU，分别对应丙氨酸和亮氨酸。(3)①DNA的自我复制是一个边解旋边复制的过程，一般发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。(4)基因中一个碱基对发生替换，由于密码子的简并性原因，对应的氨基酸可能不变，性状不会改变，A正确；一个氨基酸可以对应多个密码子，并非多种氨基酸可以由一种密码子编码，B错误；编码的氨基酸是否改变和翻译过程中的酶没有关系，C错误；①序列的改变可能影响④的结构，D错误。故选A。答案(1)脱氧核苷酸信使RNA(mRNA)转录(2)翻译(蛋白质合成)丙氨酸和亮氨酸(3)边解旋边复制有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期(4)A