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课时规范练19基因的表达一、选择题1.(2017海南)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是()A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA答案B解析每种氨基酸对应一种(如甲硫氨酸、色氨酸)或几种(如缬氨酸、苏氨酸等)密码子,A项错误。HIV为逆转录的RNA病毒,其RNA可以作为合成DNA的模板,B项正确。真核生物基因表达的过程包括转录(合成RNA)和翻译(合成蛋白质),C项错误。一个基因的两条DNA链中只有一条链(反义链)作模板转录出RNA,D项错误。2.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是()A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化答案D解析真核生物DNA分子中,存在着非编码区和编码区,进行转录的是编码区,而编码区内又分为外显子和内含子,外显子通过转录形成mRNA,故A项错误。DNA转录时,以其中一条链为模板,故B项错误。DNA聚合酶参与DNA的复制,RNA聚合酶参与DNA的转录,其结合位点都在DNA上,故C项错误。在细胞周期中,不同时期合成不同蛋白质,故mRNA的种类不同,在分裂期,由于染色体高度螺旋化,不能继续转录,mRNA的数量较细胞分裂间期少,故D项正确。3.据图分析,下列说法错误的是()A.图中描述了遗传信息的流动方向B.c过程中,最多需要61种反密码子参与C.若c过程产生的蛋白质由n个氨基酸组成m条肽链,则该蛋白质至少含有n+m个氧原子D.a和b过程中DNA分子作为模板链的条数不同,b过程中核糖核苷酸之间通过氢键连接答案D解析图中为中心法则图解,其描述了遗传信息的流动方向,A项正确。c为翻译过程,该过程需要tRNA参与,而tRNA有61种(tRNA的一端是反密码子),B项正确。c过程产生的蛋白质由n个氨基酸组成m条肽链,则该蛋白质含有肽键数=n-m,该蛋白质至少含有氧原子数=肽键数+2肽链数=n-m+2m=n+m个,C项正确。a过程以DNA分子的两条链为模板,而b过程以DNA分子的一条链为模板,b过程中核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,D项错误。4.半乳糖血症是一种基因突变导致的遗传疾病,如图为人体内半乳糖的主要代谢途径。当相关基因杂合时对应的酶活性约为正常人的1/2,致病基因纯合时相应酶活性显著降低。下列说法正确的是()A.半乳糖血症与白化病体现的基因对性状的控制方式不同B.显微镜观察1、9、17号染色体结构可确定胎儿是否患病C.三种致病基因不能表达是半乳糖代谢障碍的直接原因D.葡萄糖一定会参与图中中的某个反应过程答案D解析由题图可知,半乳糖血症体现了基因通过控制酶的合成控制细胞代谢,进而间接控制生物的性状,与白化病体现的基因对性状的控制方式相同;基因突变不能通过观察染色体结构判断;正常基因不能表达是半乳糖代谢障碍的根本原因,半乳糖代谢障碍的直接原因缺少相应的酶;乳糖是由半乳糖和葡萄糖形成的,图中最终形成了乳糖,因此中的某个反应过程有葡萄糖参与。5.下图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析,下列说法不正确的是()A.过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNAB.某段DNA上发生了基因突变,但形成的蛋白质不一定会改变C.过程中需要多种转运RNA,转运RNA不同,所搬运的氨基酸也不相同D.人的镰刀型细胞贫血症是基因突变使结构蛋白发生变化所致答案C解析为转录过程,该过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA,A项正确。由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定会导致其控制合成的蛋白质改变,B项正确。转运RNA具有专一性,一种转运RNA只能转运一种氨基酸,但一种氨基酸可能由几种转运RNA来运载,因此转运RNA不同,其所搬运的氨基酸可能会相同,C项错误。基因可通过控制蛋白质的分子结构来直接控制性状,如镰刀型细胞贫血症,D项正确。6.AUG、GUG是起始密码子,在mRNA翻译成肽链时分别编码甲硫氨酸和缬氨酸,但人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是缬氨酸,这是因为()A.组成人体血清白蛋白的单体中没有甲硫氨酸和缬氨酸B.mRNA与核糖体结合前去除了最前端的部分碱基序列C.mRNA起始密码所在位置的碱基在翻译前发生了替换D.肽链形成后的加工过程中去除了最前端的部分氨基酸答案D解析人体血清白蛋白在起初翻译时是含有甲硫氨酸或缬氨酸的,A项错误。翻译需要起始密码子,这是翻译开始的信号,B项错误。若mRNA 起始密码所在位置的碱基在翻译前发生了替换,翻译起点将发生改变,C项错误。肽链形成后要进一步加工,可能在加工过程中去除了最前端的甲硫氨酸或缬氨酸,D项正确。7.美国和以色列的三位科学家因在核糖体结构和功能的研究中做出巨大贡献而获得了诺贝尔奖。下列有关叙述正确的是()A.通常情况下,一条mRNA上可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成B.核糖体是蛋白质的“装配机器”,由蛋白质和mRNA组成C.细菌的核糖体一部分游离于细胞质基质中,一部分附着在内质网上D.在光学显微镜下可观察到原核细胞和真核细胞中都有核糖体分布答案A解析通常情况下一条mRNA可以结合多个核糖体形成多聚核糖体,多聚核糖体的意义是短时间内合成多条相同的多肽链,A项正确。核糖体是蛋白质的合成场所,由蛋白质和rRNA组成,B项错误。细菌等原核细胞中无内质网等细胞器,C项错误。光学显微镜下看不到细胞中的核糖体,D项错误。8.下图是某人体内两个基因的表达过程,请据图分析,正确的是()A.基因1和基因2不能存在于同一个细胞中B.若该个体是白化病患者,则该个体基因1的碱基排列顺序发生了改变C.若该个体是血友病患者,则该个体中没有基因2D.癌变的细胞mRNA2继续表达以利于癌细胞对氧气的需要答案B解析基因1和基因2可以存在于同一个细胞中,A项错误。若该个体是白化病患者,则该个体基因1发生了基因突变,即基因1的碱基排列顺序发生了改变,B项正确。若该个体是血友病患者,则该个体中有基因2,只是基因2发生了突变,C项错误。mRNA2在癌变的细胞中不表达,D项错误。9.某镰刀型细胞贫血症患者因血红蛋白基因发生突变,导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。下列有关叙述错误的是()A.患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人不同B.患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人不同C.患者血红蛋白mRNA的碱基序列与正常人不同D.此病症可通过显微观察或DNA分子杂交检测答案A解析患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人相同,A项错误。基因突变引起氨基酸种类发生替换,导致蛋白质的空间结构发生变化,B项正确。患者的基因发生了突变,导致转录而来的mRNA的碱基序列发生改变,C项正确。此病症可通过显微观察红细胞的形态或DNA分子杂交检测,D项正确。10.下列关于植物生长发育过程中基因表达的叙述,错误的是()A.有丝分裂间期表达的蛋白质中有DNA聚合酶B.某植物体的不同组织细胞中mRNA不完全相同C.植物体内合成的生长素是生长素基因表达的直接产物D.光照、温度等环境因素发生变化会影响植物基因组的表达答案C解析有丝分裂间期合成与DNA复制相关的蛋白质,如DNA聚合酶,A项正确。某植物体的不同组织细胞中mRNA不完全相同,这是基因选择性表达的结果,B项正确。植物体内合成的生长素是生长素基因表达的间接产物,基因表达的直接产物是蛋白质,C项错误。光照、温度等环境因素变化会影响基因组的表达,D项正确。11.(2017江苏改编)在体外用14C 标记半胱氨酸-tRNA 复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(见下图,tRNA 不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是()A.在一个mRNA 分子上一次只能合成一条被14C 标记的多肽链B.反密码子与密码子的配对由tRNA 上结合的氨基酸决定C.新合成的肽链中,原来Cys 的位置会被替换为14C 标记的AlaD.新合成的肽链中,原来Ala 的位置会被替换为14C标记的Cys答案C解析一条mRNA链可同时结合多个核糖体,合成多条相同的多肽链,A项错误。反密码子与密码子的配对由tRNA上的三个相邻的碱基决定,B项错误。由于半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)被还原成丙氨酸(Ala),所以,新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala,C项正确,D项错误。12.(2018年浙江6月)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述正确的是()A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译C.miRNA与W基因的mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA结合所致答案B解析转录时RNA聚合酶与该基因的某一启动部位(启动子)相结合,起始密码在mRNA上,A项错误;转录的场所在细胞核,翻译的场所在细胞质,B项正确;miRNA与W基因的mRNA结合发生在RNA之间,遵循碱基互补配对原则,为A与U,C与G,C项错误;据图可知miRNA蛋白质复合物中miRNA为单链,该单链与W基因mRNA结合,D项错误。二、非选择题13.(2018江苏)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题。(1)细胞核内各种RNA的合成都以为原料,催化该反应的酶是。(2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是,此过程中还需要的RNA有。(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内(图示)中的DNA结合,有的能穿过(图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。(4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合,调控造血干细胞的,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是。答案(1)四种核糖核苷酸RNA聚合酶(2)mRNA(信使RNA)tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)(3)染色质核孔(4)分化增强人体的免疫抵御能力解析本题考查基因表达与免疫的相关知识,属于对生命观念和科学思维的考查。(1)RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸;RNA是通过转录过程合成的,转录过程需要RNA聚合酶催化。(2)mRNA(信使RNA)直接指导多肽链的合成;多肽链的合成过程发生在核糖体(由RNA和蛋白质组成)上,该过程需要tRNA将氨基酸转运至核糖体并与其上的mRNA上相应的密码子相对应。(3)由图可以直接看出,图为染色质,lncRNA前体加工成熟后,有的与之中的DNA结合;图为核孔,lncRNA前体加工成熟后,有的通过核孔进入细胞质与其中的RNA和蛋白质结合发挥作用。(4)造血干细胞通过分化,形成血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞;吞噬细胞属于免疫细胞,血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的增多,可以提高机体的免疫力。14.人体中的胆固醇是构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。血浆中胆固醇的含量受LDL(一种胆固醇含量为45%的脂蛋白)的影响,细胞中胆固醇的来源如下图所示。请分析回答问题。(1)LDL受体的化学本质是。(2)催化过程的酶是,与过程相比,过程特有的碱基配对方式是。(3)已知mRNA1中有30个碱基,其中A和C共有12个,则其对应基因中至少含G和T共个。(4)与DNA相比,mRNA更适宜于作为信使的原因是。(5)图示过程体现了基因对生物性状的(填“直接”“间接”或“直接和间接”)控制。(6)当LDL受体出现遗传性缺陷时,会导致血浆中胆固醇含量。答案(1)糖蛋白(2)RNA聚合酶TA(3)30(4)mRNA一般为较短的单链,能通过核孔转移至细胞质(5)直接和间接(6)增加解析(1)生物大分子LDL受体的化学本质是糖蛋白。(2)过程为转录过程,故催化其顺利进行的酶是RNA聚合酶;过程为翻译过程,两者相比较,过程特有的碱基配对方式是TA,因为RNA中不含有碱基T。(3)mRNA1中有30个碱基,则对应基因中至少有60个碱基,在DNA双链中,A+C=G+T,所以(G+T)至少有30个。(4)DNA是大分子物质,它不能自由出入细胞核,mRNA是由DNA经转录而成,一般为较短的单链,能通过核孔转移至细胞质,所以与DNA相比,mRNA更适宜于作为信使。(5)分析图示可以看出过程转录形成的mRNA1 直接控制合成了LDL受体,转录形成的mRNA2通过控制酶的合成间接控制了乙酰CoA的合成。(6)分析图示,并结合题干中“血浆中胆固醇的含量受LDL(一种胆固醇含量为45%的脂蛋白)的影响”可知,当LDL受体出现遗传性缺陷时,会导致血浆中胆固醇含量增加。
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