基因的表达
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．(2015·沈阳四校阶段测试)下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是( )
A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中
B．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是DNA或RNA
C．原核生物的DNA上不存在密码子，密码子只存在于mRNA上
D．在真核生物细胞内，既能以DNA为模板转录形成RNA，也能以RNA为模板逆转录形成DNA
解析：有些病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息存在于RNA中；凡是有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，逆转录过程只存在于少数以RNA为遗传物质的病毒内。
答案：C
2．(2015·潍坊一中调研)下列关于mRNA翻译形成多肽链的生理过程的叙述，正确的是( )
A．一种氨基酸只有一种与之对应的密码子
B．mRNA所携带的信息就是遗传信息
C．mRNA上的密码子都有与之对应的氨基酸
D．mRNA上的GGC在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸
解析：一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子；遗传信息一般位于基因上，而不是mRNA上；终止密码子没有与之对应的氨基酸。
答案：D
3．在遗传信息的传递过程中，不可能发生的是( )
A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程
C．DNA复制、转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则是以mRNA为模板
D．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
解析：遗传信息的传递过程包括DNA的复制和表达，DNA的表达通过转录及翻译过程实现。DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则。翻译过程是在细胞质的核糖体上进行的，翻译以mRNA为模板，mRNA是在细胞核中以DNA的一条链为模板通过转录形成的，形成的mRNA穿过核孔进入细胞质。DNA复制是以DNA两条链为模板的，复制一次形成两个DNA分子。DNA复制形成DNA分子，转录形成mRNA分子，翻译形成肽链，因此DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。
答案：C
8
4．(2015·江西协作体联考)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：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。
答案：C
5．(2015·厦门模拟)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RNA
B．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．催化过程既需要DNA聚合酶也需要RNA聚合酶
解析：胰岛素基因控制胰岛素合成的过程中，转录即DNA控制RNA合成的过程，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。
答案：D
6．(2015·金陵中学模拟)对如图有关知识的叙述，正确的是( )
A．DNA模板链中的密码子能够决定氨基酸
B．核糖体是蛋白质合成场所，一个基因在短时间内可表达出多条同种多肽链
C．该图是真核细胞中转录、翻译的示意图
D．图中可能有64种tRNA参与
解析：
8
密码子存在于mRNA中；转录尚未结束，翻译已开始，即转录和翻译同时在拟核区进行，则该图应为原核细胞的转录、翻译示意图；密码子共有64个，其中有3个是终止密码子，在翻译中不决定氨基酸，故参与的tRNA不是64种。
答案：B
7．有关下图的叙述，正确的是( )
A．“甲→乙”和“丙→丁”过程主要发生在细胞核中；大肠杆菌细胞中不能进行这两个过程
B．能进行“乙→甲”过程的生物的核酸中含有5种碱基
C．假如丙所表示的分子含有200个碱基，其中胞嘧啶60个，且碱基可以任意排列，则理论上该分子有4100种
D．乙中共显示2个密码子；能特异性识别密码子的分子的基本组成单位与乙的相同
解析：图中“甲→乙”“乙→甲”“丙→丁”过程依次表示转录、逆转录和DNA复制。大肠杆菌的遗传物质是DNA，能进行转录和DNA复制等过程。能进行逆转录过程的生物是RNA病毒，其核酸只有RNA一种，含A、G、C、U 4种碱基。含有n个碱基对的DNA分子的种类数最多有4n种，但是当其中某种碱基的个数确定时，DNA分子的种类数(其碱基对的排列方式)就小于4n种。图中乙(mRNA)共显示2个密码子；能特异性识别密码子的分子是tRNA，其基本组成单位与乙的相同。
答案：D
8．(2015·广东2月)在生物体内遗传信息的传递一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则，下面有关这个过程的说法不正确的是( )
A．在细胞的不同阶段，DNA携带的信息一般是不变的，而RNA和蛋白质的种类可以变化
B．DNA→RNA主要是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的
C．DNA→RNA会发生碱基互补配对，RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对
D．mRNA是翻译的直接模板，DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
解析：细胞的不同阶段，不同的基因会在特定的空间和时间条件下选择性表达，所以形成的mRNA和蛋白质种类不同。转录的场所有细胞核、叶绿体和线粒体、拟核等，其中细胞核是转录的主要场所。翻译过程在细胞质的核糖体上进行。翻译过程中tRNA要通过碱基互补配对识别mRNA上三个连续的碱基位点。mRNA是翻译的直接模板，但mRNA的碱基序列归根到底决定于DNA的碱基序列。
答案：C
9．下面是某细胞中复制、转录和翻译的过程图解，有关说法正确的是( )
8
A．组成DNA和mRNA的化学元素种类不同
B．酶a和酶b的作用相同
C．结构c的形成与该细胞中的核仁密切相关
D．DNA中的碱基序列决定了多肽链中的氨基酸序列
解析：DNA和RNA都是由C、H、O、N、P五种化学元素组成的。酶具有专一性，酶a和酶b的作用不同，B错误。该细胞中复制、转录和翻译能够同时在一个地方进行，说明该细胞是原核细胞，没有核仁。DNA的碱基序列决定mRNA的碱基序列，最终决定多肽链中氨基酸的序列。
答案：D
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( )
氨基酸
苯丙氨酸
赖氨酸
密码子
UUU
AAA
UUC
AAG
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：
8
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。
答案：C
11．1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是( )
解析：HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIV DNA分子在人体细胞又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA聚合酶，故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。
答案：D
12．关于下图所示的过程，相关叙述正确的是( )
A．噬菌体进行①过程，需将噬菌体放在含有四种游离的脱氧核糖核苷酸的溶液中
B．正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程
C．③④⑥过程常见于RNA病毒侵入细胞时
D．细胞中①④过程的发生都需要解旋酶的催化作用
解析：噬菌体不能单独生活，必须寄生在其他活细胞内，故不能单独培养噬菌体；①②⑤过程在正常的真核生物细胞内可发生；到目前为止，所有的生物体内还没有发现⑥过程；①过程需要解旋酶的催化，④过程不需要。
答案：B
二、非选择题(共40分)
8
13．(12分)下图为蛋白质的合成过程示意图，请据图回答有关问题：
(1)图一中发生在细胞核中的过程是_____________________ ___________________________________________________。
(2)图一中基因表达的最后一阶段是在[ ]________中完成的，这一过程中还需要mRNA、[④]氨基酸、________、________和________。
(3)图一中③称为________，在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是________。
(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是( )
A．X在MN上的移动方向是从右到左，所用原料是氨基酸
B．多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链
C．该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同
D．合成MN的场所在细胞核，而X一定附着在内质网上
解析：(1)细胞核中DNA分子正在进行转录。
(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的，这一过程称为翻译，翻译需要mRNA、氨基酸、ATP、tRNA和酶。
(3)③为mRNA上相邻的三个碱基，应该属于密码子。由于tRNA一端含有反密码子，另一端携带相应的氨基酸，所以tRNA是将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质。
(4)图二表明，多聚核糖体是以mRNA(核糖核酸)为模板，以20种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的，根据多肽链的长短可以判断，X在MN上是从左向右移动的；由题图可看出，同时有多条多肽链在合成，能够加快蛋白质的合成速率；由于T1、T2、T3的模板相同，都是MN，因此其上氨基酸顺序也相同；mRNA的合成场所是细胞核，而核糖体既可附着在内质网上，也可游离在细胞质中。
答案：(1)转录 (2)[⑤]核糖体 酶 tRNA ATP
(3)密码子 tRNA (4)A、D
8
14．(12分)下图表示某高等植物细胞中基因表达的过程，“→”表示物质转移的路径和方向，请仔细观察和分析图解，并回答下列问题：
(1)图中rbcs基因表达的产物是SSU，Cab基因表达的产物是LHCP。在基因表达的过程中，图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为_____________________________________________________ ________________。
(2)图中Ⅴ是叶绿体中的小型环状DNA，Ⅴ上的基因表达的产物是LUS，物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用，则Ⅵ是________。
(3)据图可知，基因表达过程中转录发生的细胞部位是
________，翻译发生的细胞部位是________。
(4)据图可知，合成的LHCP参与光合作用的________反应。由SSU和LUS组装成的Rubisco催化CO2＋C5→2C3反应的过程，则Rubisco存在于________中。
解析：(1)rbcs基因与Cab基因转录的Ⅱ(信使RNA)从核孔中穿出，与Ⅲ(核糖体)结合，翻译出肽链。(2)从题图看出，V上的基因表达的链状物能与叶绿体基质中的核糖体结合，这种链状物应是RNA，物质Ⅵ能催化某种高分子物质(RNA)合成，是RNA聚合酶。(3)从题图看出，细胞核(染色体)和叶绿体基质中的基因都能转录，细胞质基质和叶绿体基质中的核糖体都能翻译。(4)题图显示LHCP参与类囊体上的反应，即光反应；CO2＋C5→2C3发生于叶绿体基质，Rubisco存在于叶绿体基质。
答案：(1)mRNA、核糖体、肽链 (2)RNA聚合酶
(3)细胞核(染色体)和叶绿体基质(答全才对) 细胞质基质和叶绿体基质
(4)光 叶绿体基质
15．(16分)为了探究DNA的转录过程，有人在实验室中进行了如下模拟实验，请分析回答相关问题：
8
实验：将从大肠杆菌中提取的RNA聚合酶加入含有足量的四种核糖核苷酸的试管中，并将试管放在适宜温度条件下培养，一段时间后，测定其中的RNA含量。
(1)该实验中能否检测出RNA？________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)人们通过研究发现，有些抗生素能阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法，探究这种抗生素能否阻断细菌和人体DNA的转录过程。
实验步骤：
第一步，取A、B、C、D 4支试管，各加入足量的ATP、4种核糖核苷酸、相关的酶。
第二步，________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。
第三步，________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。
预期实验结果并得出实验结论：
该实验有可能会出现________种实验结果，如果出现__________________________，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。
解析：(1)转录需要DNA模板、原料、能量和酶。实验中所给的条件中缺乏DNA模板和ATP(能量)，故该实验中不能检测出RNA。(2)在完成实验步骤时要注意遵循等量原则和对照原则。本实验要探究某种新型抗生素对细菌和人体DNA的转录过程是否有阻断作用，因此要分别设计两组实验。根据题中所给的实验步骤，A、B两试管可设计为与细菌DNA相关的实验，C、D两试管可设计为与人体DNA相关的实验，注意实验变量是DNA种类。
答案：(1)不能 缺乏DNA模板和ATP(能量)
(2)实验步骤：第二步，向A试管中滴加适量的一定浓度的抗生素水溶液，B试管中滴加等量的蒸馏水，同时向A、B试管中加入等量且相同的细菌DNA；向C试管中滴加适量的一定浓度的抗生素水溶液，D试管中滴加等量的蒸馏水，同时C、D试管中加入等量且相同的人体DNA 第三步，把A、B、C、D 4支试管放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后检测4支试管中有无RNA的生成 实验结果：4 A试管中无RNA生成，B试管中有RNA生成，C、D试管中均有RNA生成
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