基因的表达课时作业（2016届高考生物一轮）
[名校模题]
1．(2015·泉州质检)HIV感染人体后，其遗传信息的流动方向如图所示。下列叙述正确的是( )
A．过程①、②以边解旋边复制的方式合成DNA分子
B．过程③可合成出子代HIV的RNA
C．过程④中遗传信息由mRNA先流向tRNA，再流向蛋白质
D．过程①在病毒内进行，过程②、③、④在人体内进行
解析 由图可知，①、②、③、④分别表示逆转录、DNA复制、转录和翻译，RNA分子为单链结构，逆转录时没有解旋过程，DNA分子的复制过程为边解旋边复制；通过tRNA将mRNA中的遗传信息翻译成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质；HIV无细胞结构，过程①、②、③、④均发生在被感染的人体细胞内。
答案 B
2．(2015·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①
B．前者有①、②、③，后者只有②和③
C．两者都只有①和②
D．前者只有①和②，后者只有②
解析 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。
答案 B
3．(2015·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RNA－DNA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 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。
答案 C
4．(2015·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23 000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________，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＝46 000×3/10＝13 800(个)，连续复制三次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(23－1)×13 800＝96 600(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)96 600
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
[必纠错题]
5. 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
U
G
A
C
密码子的第三个碱基
A或G
U或C
U
G
A.与密码子ACG配对的反密码子有UGC和UGU
B．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
易错提示 密码子与反密码子并不是一一对应关系，可能会出现一种反密码子对应多种密码子。
解析 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。
答案 C
[高考真题]
6. (2014·海南卷， 21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述
①携带遗传信息 ②能转运氨基酸 ③能与核糖体结合 ④能转录产生RNA ⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子 ⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换
其中正确的是( )
A．①③⑤ B．①④⑥
C．②③⑥ D．②④⑤
解析 基因是有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息、能转录、也可能发生基因突变，所以①④⑥正确，②能转运氨基酸的是tRNA、 ③能与核糖体结合的是mRNA、⑤反密码子位于tRNA上。
答案 B
7. (2014·海南卷， 24)在其他条件具备情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是( )
A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶
B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酶
C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶
D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸
解析 若X是DNA，Y是RNA，则Z是转录酶，A错；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸，D正确。
答案 D
8. (2014·四川卷， 3)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是( )
A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸
B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA
C．连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n＋1
D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等
解析 A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有A、G、C、T、U五种碱基，八种核苷酸，故A正确。B.基因是具有遗传信息的DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过程，故B正确。C.连续分裂N次，子细胞中被标记的细胞占，故C错。
答案 C
9．(2014·上海卷， 12)某病毒的基因组为双链DNA，其一条链上的局部序列为ACGCAT，以该链的互补链为模板转录出相应的mRNA，后者又在宿主细胞中逆转录成单链DNA(称为cDNA)。由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链上，相应的局部序列应为( )
A. ACGCAT B. ATGCGT
C. TACGCA D. TGCGTA
解析 ACGCAT的互补链为TGCGTA，以此为模板转录出相应的mRNA为ACGCAU，它在宿主细胞中逆转录成单链DNA(称为cDNA)为TGCGTA，由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链就这ACGCAT，故选A。
答案 A
[拓展新题]
10．关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是( )
A．转录时以脱氧核糖核苷酸为原料
B．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期
C．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA能转运多种氨基酸
解析 转录时以核糖核苷酸为原料，合成RNA，A错误；真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期，B错误；一种tRNA只能转运一种氨基酸，D错误。
答案 C
11．下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是( )
A．图中表示4条多肽链正在合成
B．转录已经结束、翻译开始
C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
解析 图示表明转录可多点进行，转录尚未结束，翻译即已开始。翻译时，每个RNA上结合多个核糖体，每个核糖体上合成一条肽链，这样可有效提高基因表达的效率。
答案 D
12. (2014·上海卷， 29)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21－23个核苷酸的小分子RNA(简称miR)，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是( )
A．阻断rRNA装配成核糖体
B．妨碍双链DNA分子的解旋
C．干扰tRNA识别密码子
D．影响RNA分子的远距离转运
解析 miR它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链，这样就能阻断mRNA的翻译，与此意思相关的选项就是C。
答案 C
13. (2014·上海卷， 6)真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，针对这一差异的合理解释是( )
A．原核生物的遗传物质是RNA
B．原核生物的tRNA三叶草结构
C．真核生物的核糖体可以进入细胞核
D．真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译
解析 真核生物的核基因转录的场所是细胞核，而翻译的场所是细胞质中的核糖体，因此mRNA只有全部转录之后，通过核孔进入细胞质中翻译，而原核细胞没有核膜，是边转录边翻译。故选D。
答案 D
14.
用放射性同位素分别标记U和T的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞，观察其有丝分裂周期为20小时，根据这两种碱基被细胞利用的速率，绘制成的曲线如图所示。下列对此结果的分析中，不正确的是( )
A．b点时刻，细胞正大量合成RNA
B．d点时刻，细胞中DNA含量达到最大值
C．处于a～c阶段的细胞数目较多
D．c～e阶段，细胞内最容易发生基因突变
解析 U是构成RNA的碱基，大量利用U的时候是大量合成RNA的过程；T是构成DNA的碱基，大量利用T的时候是大量合成DNA的过程，图中d点合成DNA最多，但不是DNA含量最多的点；DNA合成时要解旋，解旋后由于结构相对不稳定，易发生基因突变。
答案 B
15. 操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS
是核糖体结合位点。请回答下列问题：
(1)启动子的基本组成单位是________，终止子的功能是________________________________________________________________________。
(2)过程①进行的场所是________，RP1中有一段氨基酸序列为“－丝氨酸－组氨酸－谷氨酸－”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为
________________________________________________________________________。
(3)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA____________________，终止核糖体蛋白质的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少________________________________________________________________________。
(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理：该物质(染料木黄酮)可以抑制rRNA的形成，RP1与mRNA中RBS位点结合，____________________________________________________。
解析 (1)启动子是DNA上的结构，故其基本单位是脱氧核苷酸，终止子的作用就是使转录终止。(2)图中①、②过程分别是转录和翻译，由于是原核细胞，故转录场所在细胞质中。反密码子上的碱基序列与DNA转录模板链基本相同，只是将U换为T即可，故决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为AGAGTGCTT。(3)由于mRNA上的RBS位点是核糖体结合位点，当核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合时，导致mRNA不能与核糖体结合。(4)木黄酮因能抑制rRNA形成，就会使RP1与mRNA分子上的RBS位点结合，从而终止核糖体蛋白的合成，进而减少核糖体的数量，降低蛋白质的合成速率，抑制癌细胞的增殖。
答案 (1)脱氧核苷酸 终止基因转录过程(或使RNA聚合酶从基因上脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号)
(2)细胞质 AGAGTGCTT
(3)不能与核糖体结合 物质和能量的浪费
(4)终止核糖体蛋白的合成，进而减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成速率，抑制癌细胞的生长、增殖
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