高中生物一轮复习同步练习：基因的表达

基因的表达练习一、选择题1.如图是细胞中三种主要的RNA模式图，下列关于RNA的结构和功能的叙述，错误的是()A.tRNA中不一定含有氢键B.三种RNA中一定都含有磷酸二酯键C.细胞中的RNA是相关基因表达的产物D.三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成2.生物体结构与功能相统一的观点，既体现在细胞等生命系统水平上，也体现在分子水平上。下列相关叙述错误的是()A.一个DNA上有多个复制起点，有利于细胞快速复制DNAB.一个mRNA上结合多个核糖体，有利于细胞快速合成多种蛋白质C.一种氨基酸对应多种密码子，有利于保证细胞翻译的效率D.双链DNA分子中G、C含量增多，有利于增强其热稳定性3.真核生物的基因中含有外显子和内含子。细胞核内刚刚转录而来的RNA为前体mRNA，前体mRNA中的内含子在RNA自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切，形成mRNA运出细胞核。如图为前体mRNA的剪切示意图，相关叙述正确的是()A.图中的a、c分别为启动子和终止子转录部分B.前体mRNA能与核糖体直接结合进行翻译过程C.蛋白质复合物具有识别特定核糖核苷酸序列的功能D.前体mRNA加工形成mRNA的过程发生在细胞质基质中4.四氯化碳中毒时，会使肝细胞内质网膜上的多聚核糖体解聚及脱落，导致肝细胞功能损伤。如图表示粗面内质网上蛋白质合成、加工和转运的过程，下列叙述错误的是()A.一个mRNA上同时结合多个核糖体可提高翻译的效率B.图中核糖体在mRNA上移动的方向是从左往右C.多肽经内质网加工后全部运输到高尔基体进一步加工D.四氯化碳中毒可能会导致蛋白质无法进入内质网进行加工5.1986年，英国科学家钱伯斯等人在研究和鉴定一些动物谷胱甘肽过氧化酶的作用时发现了硒代半胱氨酸(非必需氨基酸)，并提出硒代半胱氨酸由密码子UGA编码，其结构和半胱氨酸类似，只是后者的硫原子被硒取代。最初，人们仅把UGA视为多肽合成的终止密码子，现在发现它在某些情况下也可以编码硒代半胱氨酸。下列叙述正确的是()A.硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA种类发生改变，tRNA的密码子中含有ACU碱基序列B.正常情况下每个基因均含有终止密码子C.多肽链中若含有1个硒代半胱氨酸，则其直接模板中可能含有两个UGA序列D.反密码子与密码子的配对方式由tRNA上结合的氨基酸决定6.原核生物的核糖体由大、小两个亚基组成，完整的核糖体上存在tRNA结合位点，其中氨酰位(A位)是进入核糖体的tRNA结合位点，当tRNA分子所携带的氨基酸形成肽键后，该tRNA就从A位移动到肽酰位(P位)，出口位(E位)是无氨基酸负载的tRNA结合位点，如下图所示，下列说法正确的是()A.携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点B.A位tRNA上携带的氨基酸会转移到位于P位的tRNA上C.当终止密码子进入A位时，由于tRNA不携带氨基酸导致翻译终止D.由图可知核糖体将沿着mRNA向左移动继续肽链的合成7.下列关于基因的表达和性状关系的说法，正确的是()A.某些基因在各种分化后的细胞中都能表达B.基因控制生物体性状的方式都是通过控制酶的合成来进行的C.表观遗传的出现都是由DNA甲基化造成的D.表观遗传会受到环境影响，其导致的性状改变不能遗传给后代8.图甲为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程。下列叙述正确的是()A.图甲为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与B.生长激素影响核糖体在mRNA上移动，故影响基因的转录过程C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程D.图乙中涉及碱基A与U配对的过程有②③④⑤9.研究者以小鼠为材料进行杂交实验，亲本及F1的基因型、表型如图1。其中Avy基因的表达水平与其前端的一段碱基序列的甲基化程度有关，调控机制如图2。下列相关叙述正确的是()A.甲基化可以在不改变基因碱基序列的情况下，使基因发生突变而导致性状改变B.甲基化可能阻止了RNA聚合酶与Avy基因的结合，从而抑制了该基因的翻译过程C.F1中黑色小鼠与亲本中黑色小鼠的表型相同，因此基因型也相同D.除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达10.在人类胚胎发育的不同时期，红细胞中的ε－珠蛋白基因(基因1)和γ－珠蛋白基因(基因2)的表达情况不同，具体如下图所示。下列相关叙述错误的是()注：图中代表“—CH3”。A.两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达B.启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别C.a链为这两种珠蛋白基因转录的模板链D.甲基化修饰是一种表观遗传调控方式11.科学家提取老鼠脑垂体某基因的mRNA并以此为模板得到一个cDNA克隆，以此为探针，与从胚性心脏(EH)、成年鼠心脏(AH)、胚性脑垂体(EP)、成年鼠脑垂体(AP)及睾丸(T)组织中提取的RNA进行杂交。结果如下图所示。下列相关叙述错误的是()A.杂交结果表明，该基因在鼠的脑垂体细胞中表达，而在心脏细胞中不表达B.睾丸中该mRNA的大小与其他组织存在明显差异，可能是由于选择性剪接C.此实验结果说明基因表达调控的复杂性，同一基因可以表达出不同的产物D.此实验过程需用到逆转录酶和DNA聚合酶12.将细菌从营养丰富的培养基转移到缺少氨基酸的培养基上培养时，细菌会发生“严谨反应”：由于细胞内没有结合氨基酸的空载tRNA增加，结合有氨基酸的负载tRNA减少，导致mRNA的含量急剧下降。下列说法错误的是()A.负载tRNA的5′端结合有相应的氨基酸B.空载tRNA增加可能会抑制相关基因的转录C.空载tRNA进入核糖体的结合位点后可能会终止肽链的延伸D.发生“严谨反应”时，细菌的生长和繁殖速率下降13.高等植物细胞中的某种RNA聚合酶(RNA聚合酶Ⅳ)与其他类型的RNA聚合酶的作用不同，可在RDR2蛋白复合物的参与下完成如图所示的过程：DNAeq\o(→,\s\up7(RNA聚合酶Ⅳ),\s\do7(①))单链RNAeq\o(→,\s\up7(RDR2),\s\do7(②))双链RNA(向导RNA前体)eq\o(→,\s\up7(加工))向导RNAeq\o(→,\s\up7(定位目标DNA),\s\do7(甲基化))基因沉默结合图示信息，下列叙述错误是()A.①②过程均存在氢键、磷酸二酯键的形成和断裂B.在被某些病毒侵入的细胞中，可发生类似①或②过程C.该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控D.若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞，可用于研究该基因的功能二、非选择题14.研究发现基因表达过程中，转录出的一个mRNA可能含有多个AUG密码子，仅起始密码子AUG上游有一段SD序列，该序列能与rRNA互补结合，使翻译开始。根据以上信息回答下列问题：(1)若SD序列的碱基为AGGAGG，则与其互补的rRNA碱基序列为________，SD碱基序列存在的作用是________________________________，以合成正确长度的多肽链。(2)如果细胞中产生的r－蛋白质(构成核糖体的蛋白质)含量增多时，r－蛋白质就与指导该蛋白质合成的mRNA结合，阻碍核糖体与mRNA的结合，从而使r－蛋白质的含量________，这种调节方式叫作________。(3)为探究催化氨基酸合成多肽链的是r－蛋白质还是rRNA，研究人员用高浓度的蛋白酶K处理某生物的核糖体，发现剩下的结构仍然可以催化氨基酸合成多肽链，而用核酸酶处理核糖体后，其肽链合成受到了抑制。根据以上实验可得出的结论是______________________________________________________。15.下图为线粒体结构及线粒体内蛋白质合成的相关过程。请回答下列问题：(1)线粒体DNA与细胞核DNA的主要区别有_____________________(至少答出一点)。A、B是线粒体DNA上相邻的两个基因，测量发现这两个基因在线粒体DNA上的碱基序列总长度小于这两个基因的碱基序列长度之和，试分析其原因：___________________________________________________________。(2)图中①③过程需要的酶是________。从②④过程分析，少量mRNA分子可以迅速合成出大量蛋白质的原因是________________________________________。(3)研究线粒体基因与细胞核基因表达过程时发现，即使由线粒体DNA转录而来的mRNA和细胞核DNA转录而来的mRNA碱基序列相同，二者经翻译产生的肽链中相应氨基酸的序列却常有不同，从遗传信息的传递过程分析，其可能的原因是__________________________________________________________。(4)人类神经性肌肉衰弱症是一种由线粒体基因控制的遗传病，某男性为该病患者，则其下列亲属中一定为该病患者的是________(多选)。A.父亲B.母亲C.儿子 D.哥哥16.SARS－CoV－2是单股正链(＋RNA)病毒，外被囊膜，囊膜上有与入侵宿主细胞密切相关的多个蛋白质。如图表示SARS－CoV－2侵入人体细胞以及在细胞中的增殖过程。请回答下列问题：(1)由图可知，SARS－CoV－2通过囊膜表面的蛋白质与宿主细胞膜上的________结合后，通过细胞的________作用进入细胞。(2)过程③表示________，该过程除了需要图中所示的物质外，还需要宿主细胞提供____________；据图分析，该过程的产物的功能是______________________。(3)目前，研究人员已经筛选获得了一些对SARS－CoV－2有抑制作用的药物，其中一种是核苷酸类似物，其作用原理是在病毒进行核酸合成时被整合进病毒的核酸，这类药物主要抑制图中的________(填序号)过程，参与该过程的酶与宿主细胞自身的RNA聚合酶在行使功能时的区别是___________________________。答案：1.AtRNA呈三叶草结构，一定含有氢键，A错误；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接，所以三种RNA中一定都含有磷酸二酯键，B正确；RNA都是由基因经过转录形成的，是相关基因表达的产物，C正确；mRNA作为翻译的模板，tRNA运输氨基酸至核糖体，rRNA是组成核糖体的成分，所以三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成，D正确。2.B一个DNA上有多个复制起点，可以使DNA分子多起点同时复制，有利于细胞快速复制DNA，A正确；一个mRNA上结合多个核糖体，有利于细胞快速合成相同的蛋白质，提高了翻译的效率，B错误；一种氨基酸可能对应多种密码子，这样使生物体具有一定的容错性，提高翻译效率，C正确；DNA分子中，A—T之间能形成2个氢键，G—C之间能形成3个氢键，故细胞生物DNA分子中G—C含量较高，DNA更稳定，有利于生物生活在较高温度的环境中，D正确。3.C启动子和终止子为基因上的调控序列，不能转录出相应的前体mRNA，A错误；前体mRNA需要经过加工形成mRNA，mRNA与核糖体结合进行翻译过程，B错误；前体mRNA加工形成mRNA的过程发生在细胞核中，形成的mRNA运出细胞核，进入细胞质基质，D错误。4.C一个mRNA上结合多个核糖体同时进行蛋白质的合成，可提高翻译的效率，A正确；根据图中肽链的长度变化可知，核糖体在mRNA上移动的方向为由左往右，B正确；多肽经内质网加工后不是全部进入高尔基体进一步加工的，C错误；四氯化碳中毒，使肝细胞内质网膜上的多聚核糖体解聚及脱落，可能导致蛋白质无法进入内质网进行加工，D正确。5.CtRNA的种类发生了改变，根据密码子与反密码子碱基互补配对，编码硒代半胱氨酸的密码子是UGA，则tRNA中的反密码子是ACU，A错误；密码子位于mRNA上，正常情况下每个基因转录出的mRNA均含有终止密码子，B错误；翻译的直接模板为mRNA，多肽链中硒代半胱氨酸需要UGA序列，若该mRNA的终止密码子为UGA，则其直接模板中可能含有两个UGA序列，C正确；反密码子与密码子按碱基互补配对原则进行配对，与tRNA上结合的氨基酸无关，D错误。6.A携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的A位点和P位点，最后从E位点离开，因此携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点，A正确；当A位的tRNA分子所携带的氨基酸形成肽键后，该tRNA就从A位移动到肽酰位(P位)，B错误；当终止密码子进入A位时没有对应的tRNA，终止密码子给出终止翻译的信号，翻译终止，C错误；由题图可知，右边tRNA正携带氨基酸进入A位，左边tRNA上空载氨基酸，因此核糖体将沿着mRNA向右移动继续肽链的合成，D错误。7.A某些基因在各种分化后的细胞中都能表达，如ATP合成酶基因、细胞呼吸酶基因，A正确；基因控制生物体性状的方式不都是通过控制酶的合成来进行的，有些是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，B错误；表观遗传中生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达过程中发生变化，最终导致表型发生可遗传变化，表观遗传的出现不一定都是由DNA甲基化造成的，C错误；表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，D错误。8.D图甲中转录和翻译过程在同时进行，为原核细胞(或线粒体、叶绿体)中基因表达过程，原核细胞(或线粒体、叶绿体)无染色体，A错误；生长激素影响核糖体在mRNA上移动，影响基因的翻译过程，B错误；图甲所示过程为图乙中的②(转录)、③(翻译)过程，C错误；图乙中①为DNA复制，涉及A与T、G与C的配对，过程②③④⑤均与RNA相关，涉及碱基A与U的配对，D正确。9.DDNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变，甲基化不改变基因的碱基序列，不会使基因发生突变，A错误；甲基化可能阻止了RNA聚合酶与Avy基因的结合，从而抑制了该基因的转录过程，B错误；F1中黑色小鼠与亲本中黑色小鼠的表型相同，但基因型不相同，亲本中黑色小鼠的基因型为aa，F1中黑色小鼠的基因型为Avya，C错误；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，D正确。10.C据题图可知，胚胎发育早期，ε－珠蛋白基因表达，γ－珠蛋白基因不表达，而胚胎发育中期，ε－珠蛋白基因不表达，γ－珠蛋白基因表达，说明两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达，A正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的序列，因此启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别，B正确；在转录过程中，DNA模板链的转录方向是从3′端向5′端，RNA链的合成方向是从5′端向3′端，因此转录的模板链均是b链，C错误；甲基化修饰不影响基因中碱基序列，影响的是基因的转录，因此是一种表观遗传调控方式，D正确。11.A由杂交结果分析，该基因在胚性心脏(EH)、胚性脑垂体(EP)、成年鼠脑垂体(AP)及睾丸(T)中表达，在成年鼠心脏(AH)中不表达，A错误；由题图可知，睾丸中该mRNA的大小是1.4kb，和其他组织存在明显差异，可能是由于选择性剪接，B正确；不同细胞的功能不同，说明同一基因可以表达出不同的产物，C正确；以mRNA为模板得到cDNA的过程需要逆转录酶和DNA聚合酶，D正确。12.A负载tRNA的3′端的羟基能与相应的氨基酸结合，A错误；题意显示，细胞内空载tRNA增加，负载tRNA减少，导致mRNA的含量急剧下降，据此推测空载tRNA增加可能会抑制相关基因的转录，B正确；空载tRNA进入核糖体的结合位点，因为不携带氨基酸可能会终止肽链的延伸，C正确；发生“严谨反应”时，细菌中基因的表达受到抑制，因此细菌的生长和繁殖速率下降，D正确。13.A分析题图，①过程是转录，②过程是以单链RNA为模板合成双链RNA，①过程存在氢键的断裂和形成及磷酸二酯键的形成，但不存在磷酸二酯键的断裂，②过程存在氢键和磷酸二酯键的形成，但不存在氢键和磷酸二酯键的断裂，A错误；某些DNA病毒在宿主细胞内转录，类似①过程，某些RNA病毒在宿主细胞中可以发生类似②过程，B正确；DNA经过①②及加工过程形成向导RNA，向导RNA定位至目标DNA使其甲基化导致基因沉默，无法转录，因此该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控，C正确；若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞，该向导RNA可定位至目标基因，使目标基因甲基化，最后导致该基因沉默，故可用于研究该基因的功能，D正确。14.(1)UCCUCC使翻译能准确从起始密码子开始(2)降低反馈调节(负反馈调节)(3)催化氨基酸合成多肽链的是rRNA，而不是r－蛋白质解析(1)根据碱基互补配对原则，A—U、C—G配对，若SD序列的碱基为AGGAGG，则与其互补的rRNA碱基序列为UCCUCC。由题干可知，SD碱基序列存在的作用是使翻译能准确从起始密码子开始，以合成正确长度的多肽链。(2)分析题意，r－蛋白质含量增多时，r－蛋白质就与指导该蛋白质合成的mRNA结合，从而导致r－蛋白质