基因的表达
一、选择题
1．关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是( )
A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA
B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
解析：选C 逆转录和DNA复制的产物都是DNA；转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶；转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸；细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板。
2．某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是( )
A．抑制该病毒RNA的转录过程
B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C．抑制该RNA病毒的逆转录过程
D．抑制该病毒RNA的自我复制过程
解析：选C RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形成DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。
3．研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(如下图)，下列相关叙述错误的是( )
A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上
D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
解析：选B HIV的遗传物质是RNA，经逆转录④形成的DNA可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录②和翻译③合成子代病毒的蛋白质外壳；侵染细胞时，HIV中的逆转录酶能进入宿主细胞；若抑制逆转录过程，则HIV的RNA不能形成DNA，也就无法形成合成子代蛋白质的RNA，从而抑制其增殖过程，故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。
4．关于如图所示生理过程的叙述，正确的是( )
6
A．物质1上的三个相邻碱基叫作密码子
B．该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与
C．多个结构1共同完成一条物质2的合成
D．结构1读取到AUG时，物质2合成终止
解析：选B 物质1是mRNA，物质2是多肽，结构1是核糖体。mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基是密码子；每个核糖体均分别完成一条多肽链的合成；据多肽链长短可知该多肽链从左向右合成，AUG为起始密码子，UAA为终止密码子，所以应该是结构1读取到UAA时，肽链合成终止。
5．(2019届高三·苏州四校联考)中心法则反映了遗传信息在细胞内的生物大分子间传递的基本法则。RNA病毒的发现丰富了经典中心法则的内容。以下说法正确的是( )
A．DNA分子和RNA分子的复制均为半保留复制
B．DNA分子复制中模板链与子链的 值互为倒数
C．各种RNA分子都可以作为翻译的模板
D．图中遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则
解析：选D RNA的复制不是半保留复制。在DNA复制中，模板链中的A等于子链中的T，模板链中的T等于子链中的A，所以模板链与子链中的值相等。RNA包括mRNA、tRNA、rRNA，只有mRNA在翻译中作为模板。中心法则的各个过程都遵循碱基互补配对原则。
6．如图所示为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程，下列叙述错误的是( )
A．结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是翻译过程
B．过程②在形成细胞中的某种结构，这一过程与细胞核中的核仁密切相关
C．如果细胞中r蛋白含量较多，r蛋白就与b结合，阻碍b与a结合
6
D．c是基因，是指导rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶参与催化
解析：选D 据图分析，a代表的结构是核糖体，b代表的分子是mRNA，c代表的分子是DNA片段；过程②形成核糖体，核仁与核糖体的形成有关；由图可知细胞中r蛋白含量较多时，r蛋白就与b即mRNA结合，阻碍mRNA与核糖体结合，从而抑制翻译过程，这是一种反馈调节过程；c转录形成rRNA时需要RNA聚合酶的催化。
7．(2019届高三·苏州调研)野生型枯草杆菌与某一突变型枯草杆菌的差异见下表。下列叙述正确的是( )
枯草
杆菌
核糖体S12蛋白质第55～58位的氨基酸序列
链霉素与核糖体的结合
在含链霉素培养基中的存活率(%)
野生型
…—P——K—P…
能
0
突变型
…—P——K—P…
不能
100
注：P脯氨酸；K赖氨酸；R精氨酸
A．核糖体S12蛋白质结构改变使突变型枯草杆菌具有链霉素抗性
B．链霉素通过与核糖体结合而抑制基因的转录功能
C．突变型枯草杆菌的产生是碱基对的缺失所致
D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
解析：选A 由表格可知，突变型在含链霉素培养基中的存活率为100%，说明S12蛋白质结构改变使突变型具有链霉素抗性；链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能；据表可知突变型只有一个氨基酸与野生型不同，由此推知，突变型的产生是由于碱基对的替换所致；基因突变是不定向的，链霉素不能诱发枯草杆菌产生抗性突变。
8．图甲是果蝇体细胞内基因表达过程示意图，图乙是tRNA的结构示意图。请据图判断下列说法正确的是( )
A．图甲中过程①需要DNA聚合酶，过程⑦需要RNA聚合酶
B．图甲中②③④⑤完全合成后，它们的氨基酸排列顺序相同
C．图乙中c是密码子，与图甲中的mRNA上的反密码子互补配对
D．图乙中a可以携带多种氨基酸，b处通过氢键连接形成双链区
6
解析：选B 图甲中过程①是转录，需要RNA聚合酶，过程⑦是翻译，不需要RNA聚合酶；图甲中②③④⑤是以一条mRNA为模板翻译合成的，故它们的氨基酸排列顺序相同；图乙中c是反密码子，与图甲中的mRNA上的密码子互补配对；图乙是tRNA的结构示意图，其中的a只能携带一种氨基酸。
9．下图①②③表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达的三个过程，下列相关叙述正确的是( )
A．①②过程通过半保留方式进行
B．②③过程发生的场所相同
C．①②过程都需要酶参与
D．①③过程中碱基配对情况相同
解析：选C 图中①表示DNA分子复制，②表示转录，③表示翻译，DNA分子通过半保留方式进行复制，而转录只产生单链RNA；核基因的转录发生在细胞核，翻译发生在细胞质；DNA的复制和转录过程都需要酶参与；DNA分子复制时的碱基配对为“A—T、G—C”，翻译时密码子与反密码子之间的配对情况是“A—U、G—C”。
10．下图表示发生在细胞内的tRNA与氨基酸的结合过程，下列相关叙述正确的是( )
A．该过程在大肠杆菌和HIV体内都可发生
B．该过程消耗的ATP全部来自线粒体
C．该过程需要酶的参与
D．该过程一种tRNA可携带多种氨基酸
解析：选C HIV没有细胞结构，不能进行该过程；细胞呼吸的第一阶段发生的场所为细胞质基质，也能产生ATP；ATP水解需要酶的参与；一种tRNA只能携带一种氨基酸。
11．(2018·盐城三模，多选)下列物质或过程可能影响磷酸二酯键数目变化的是( )
A．限制性核酸内切酶 B．构建基因表达载体
C．遗传信息的翻译 D．染色体的结构变异
解析：选ABD DNA中含有磷酸二酯键，限制性核酸内切酶可以断裂磷酸二酯键，使磷酸二酯键数目减少；构建基因表达载体指将目的基因与载体连接，磷酸二酯键数目会发生变化；遗传信息的翻译产物是蛋白质，不涉及磷酸二酯键数目的变化；染色体包括DNA和蛋白质，染色体的结构变异中染色体片段的缺失、重复，会导致DNA片段的缺失、重复，则磷酸二酯键数目会发生变化。
12. (多选)下图是人体细胞中基因控制蛋白质合成过程的部分示意图，下列叙述错误的是( )
6
A．图示过程主要发生在细胞核中
B．该过程需要脱氧核苷酸、酶和ATP等
C．图中①和②在分子组成上是相同的
D．如果①发生改变，生物的性状不一定改变
解析：选BC 图示是转录过程，人体细胞中转录的主要场所是细胞核；转录需要核糖核苷酸、RNA聚合酶和ATP等；图中①是胞嘧啶脱氧核苷酸，②是胞嘧啶核糖核苷酸，它们在分子组成上不同；如果①发生改变，由于密码子的简并性，生物的性状不一定会发生改变。
二、非选择题
13．下图是小鼠细胞内遗传信息传递的部分过程，请据图回答下列问题：
(1)图甲到图乙所涉及的遗传信息传递方向为________________________________(以流程图的形式表示)。
(2)在小鼠细胞中可进行图甲生理过程的主要场所是____________。
(3)图甲中的②和④二者在化学组成上的区别是________________________________。
(4)如果③上GCU对应一个氨基酸，则GCU称为一个________。能特异性识别③的分子是________，它所携带的小分子有机物可用于合成图中⑤________。
(5)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)。
①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的(以图中甲或乙表示)。
②若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸”。则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是________。
6
解析：(1)图甲表示转录形成mRNA的过程，图乙表示翻译形成蛋白质的过程，涉及的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质。(2)小鼠细胞属于真核细胞，转录的主要场所是细胞核，其次是线粒体。(3)图甲中的②位于DNA上，名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。④位于RNA上，名称是胞嘧啶核糖核苷酸，在化学组成上前者含脱氧核糖，后者含核糖。(4)③mRNA上决定一个氨基酸的三个连续的碱基称为一个密码子；tRNA(或转运RNA)能特异性识别③mRNA上的密码子,能携带氨基酸进入核糖体用于合成图中⑤多肽(肽链)。(5)分析脯氨酸的密码子可知CCU可与乙链GGA互补，原多肽中谷氨酸被甘氨酸替换，基因模板链上CTC突变为CCC。
答案：(1)DNA→RNA→蛋白质 (2)细胞核 (3)前者含脱氧核糖，后者含核糖 (4)密码子 tRNA(或转运RNA) 多肽(肽链) (5)①乙 ②T→C
14．(2018·南通二模)核基因p53是细胞的“基因组卫士”。当人体细胞DNA受损时，p53基因被激活，通过下图所示相关途径最终修复或清除受损DNA，从而保持细胞基因组的完整性。请回答下列问题：
(1)若DNA损伤为DNA双链断裂，则被破坏的化学键是______________，修复该断裂DNA需要的酶是_________________。
(2)图中过程①发生的场所是____________________，完成过程②需要的原料是____________。
(3)p53基因控制合成的p53蛋白通过过程②合成IncRNA，进而影响过程①，这一调节机制属于_______，其意义是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)当DNA分子受损时，p53蛋白既可启动修复酶基因的表达，也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是_________________________________________________。
解析：(1)若DNA损伤为DNA双链断裂，则被破坏的化学键是磷酸二酯键，修复断裂的DNA片段需要DNA连接酶。(2)①表示基因表达的过程，包括转录与翻译两个阶段，其中转录发生的场所主要是细胞核，翻译的场所是核糖体，过程②表示转录，需要的原料是四种游离的核糖核苷酸。(3)p53基因控制合成的p53蛋白通过过程②合成IncRNA，进而影响过程①，这一调节机制属于正反馈调节，其意义是有利于在短时间内合成大量的p53蛋白，以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制。(4)当DNA分子受损时，p53蛋白既可启动修复酶基因的表达，也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是阻止受损DNA的复制，阻断错误遗传信息的传递。
答案：(1)磷酸二酯键 DNA连接酶 (2)细胞核和核糖体 4种核糖核苷酸 (3)正反馈调节 有利于在短时间内合成大量的p53蛋白，以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制 (4)阻止受损DNA的复制，阻断错误遗传信息的传递
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