高中生物一轮复习基础练习：基因的表达

基因的表达练习一、选择题1.遗传信息的翻译过程中需要密码子与反密码子的相互识别，从而完成氨基酸的正确连接。下列关于密码子及反密码子的叙述，错误的是（）A.mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为密码子B.不同生物细胞中，遗传信息翻译时一种密码子只能决定一种氨基酸C.反密码子是tRNA上可以与mRNA上的密码子互补配对的三个相邻碱基D.一种氨基酸可有几种密码子，密码子和反密码子不一定都是对应的2.翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（）A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对B.反密码子为5'－CAU－3'的tRNA可转运多种氨基酸C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNAD.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性3.已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（）①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A.②⑤⑥ B.①②⑤C.③④⑥ D.②④⑤4.细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是（）A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glgmRNA从5'端向3'端移动C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成5.关于中心法则相关酶的叙述，错误的是（）A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成C.在解旋酶协助下，RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNAD.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用6.某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA（＋RNA），该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是（）A.＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D.过程④在该病毒的核糖体中进行7.酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2（ALDH2）作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5％，而东亚人群中高达30％～50％。下列叙述错误的是（）A.相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒8.如图表示人体内基因对性状的控制，下列叙述错误的是（）A.①过程需要解旋酶的催化，②过程需要tRNA的协助B.基因1和基因2可出现在人体的同一个细胞中C.④⑤过程形成的结果存在差异的根本原因是发生了碱基的替换D.图中过程体现了基因控制生物体性状的直接途径和间接途径9.研究表明，普通白菜中的青梗菜持绿突变体nye的持绿性（衰老后叶片仍然保持绿色的特性）由隐性核基因Brnye1控制。其产生的机理是其正常基因的第二外显子（编码蛋白质的基因序列，图中“↑”所示位置）中插入了一段40bp的DNA片段，导致了移码突变，致使翻译提前终止，从而使叶绿素降解酶功能异常，不能催化叶绿素降解。下列叙述错误的是（）A.Brnye1基因转录时以α链为模板，需要RNA聚合酶的参与B.正常基因中发生碱基对的增添无法借助光学显微镜直接观察C.移码突变导致叶绿素降解酶的功能异常，是基因控制性状的一种表现D.青梗菜突变体nye持绿性基因的突变可增强其对环境的适应性10.某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是（）A.植株甲和乙的R基因的碱基种类不同B.植株甲和乙的R基因的序列相同，故叶形相同C.植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化D.植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同11.（不定项）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'－甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（）A.线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达B.高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传12.DNA甲基化是指在有关酶的作用下，DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程，它能在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达。细胞中存在两种DNA甲基化酶，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化（如图所示）。下列有关叙述正确的是（）A.甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式会发生改变B.甲基基团与胞嘧啶结合导致基因突变，进而引起生物性状改变C.从头甲基化酶与维持甲基化酶功能不同，但二者结构可能相同D.从头甲基化酶不能作用于全甲基化的DNA复制一次所形成的子代DNA13.噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是（）A.D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5'－GCGTAC－3'C.噬菌体ФX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同14.细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（）A.原核细胞无核仁，不能合成rRNAB.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子D.细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录15.核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是（）A.图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动B.该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译D.若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化16.“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是（）A.催化该过程的酶为RNA聚合酶B.a链上任意3个碱基组成一个密码子C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递17.大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是（）A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译二、非选择题18.如图是基因控制蛋白质合成的部分过程示意图。图B中M、H、T、W、P代表不同种类的氨基酸，①、②代表参与此过程的分子。请分析回答下列问题。（1）图A中，能发生碱基A—U配对的过程有（填序号）；在正常人体细胞中不会发生的过程有（填序号）。（2）图B中②表示，如果①的某一碱基发生改变，则对应蛋白质中氨基酸序列（填“一定”或“不一定”）改变，原因可能是。（3）由图B可知，细胞中RNA的功能包括（至少写2个）。一个①上相继结合多个核糖体的意义是。（4）豌豆的圆粒和皱粒与细胞内的淀粉分支酶有关，这说明基因对该性状的控制方式是。答案：1.B解析mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为密码子，A正确；在原核生物中，密码子GUG可编码甲硫氨酸，在真核生物中，该密码子编码缬氨酸，B错误；反密码子是tRNA上能与mRNA上的密码子配对的三个相邻的碱基，C正确；一种氨基酸可有几种密码子，密码子和反密码子不一定都是对应的，如一般情况下，终止密码子没有反密码子，D正确。2.D解析tRNA分子内部存在局部双链区，局部双链区存在碱基互补配对，A错误；反密码子5'－CAU－3'只能与密码子3'－GUA－5'配对，相应tRNA只能携带一种氨基酸，B错误；mRNA中的终止密码子没有相应的tRNA与其结合，C错误；由题意可知，反密码子第1位的I可与密码子第3位的碱基A、U、C配对，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。3.A解析据题意可知，若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，需要加入特殊的氨基酸——甲作为合成肽链的原料，加入tRNA甲的基因，该基因经转录后可产生转运甲的tRNA，还需要加入酶E的基因，酶E的基因经表达后可产生酶E，酶E可催化甲与tRNA甲结合生成甲－tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，故应加入②⑤⑥，A符合题意。4.C解析转录时，RNA聚合酶识别和结合相关基因的启动子并驱动转录，A正确。合成肽链时，核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动，B正确。若抑制CsrB基因的转录，则非编码RNA分子CsrB的量减少，CsrA蛋白与CsrB结合减少，CsrA与glgmRNA分子结合增多，导致glgmRNA降解增多，从而使UDPG焦磷酸化酶的合成减少，进而抑制糖原合成，C错误。CsrA蛋白都结合到CsrB上，CsrA蛋白无法与glgmRNA结合，glgmRNA不降解，有利于UDPG焦磷酸化酶的合成，从而有利于细菌糖原合成，D正确。5.C解析RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则，在转录和逆转录的过程中会与模板链形成氢键，A正确；DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本质是蛋白质，蛋白质由核酸编码并在核糖体上合成，B正确；转录过程中，RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA，该过程不需要解旋酶参与，C错误；DNA聚合酶和RNA聚合酶在生物体内和体外均能发挥催化作用，D正确。6.A解析过程③④表示以＋RNA为模板翻译出蛋白质，故＋RNA复制出的子代RNA（＋RNA）具有mRNA的功能，A正确；该病毒的遗传物质是单链RNA，因此病毒蛋白基因不会以半保留复制的方式传递给子代，B错误；③过程是翻译，不需要RNA聚合酶参与，C错误；病毒不具有核糖体，D错误。7.D解析由题干可知，乙醇在人体内先转化为乙醛，ALDH2可以将乙醛转化为乙酸，乙酸再经过一系列反应最终转化成CO2和水。若ALDH2基因突变，则可导致ALDH2活性下降或丧失，高加索人群中该突变的基因频率不足5％，而东亚人群中高达30％～50％，所以相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确。头孢类药物能抑制ALDH2的活性，因此患者在服用头孢类药物期间，应避免摄入含酒精的药物或食物，B正确。ALDH2基因突变人群体内的ALDH2活性下降或丧失，对酒精耐受性下降，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，又知ALDH2的化学本质是蛋白质，此实例表明基因通过蛋白质控制生物性状，C正确。ALDH2酶制剂可将乙醛转化为乙酸，但口服ALDH2酶制剂（化学本质是蛋白质）后，ALDH2酶制剂会被消化道中的蛋白酶分解，因此饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛转化为乙酸，无法预防酒精中毒，D错误。8.A解析①过程为转录，需要RNA聚合酶，不需要解旋酶，A错误；基因1和基因2可出现在人体的同一个细胞中，但是在不同的细胞中进行选择性表达，B正确；④⑤过程形成的结果存在差异的根本原因是发生了碱基的替换，C正确；图中过程体现了基因控制生物体性状的直接途径（血红蛋白的合成）和间接途径（酶影响黑色素的合成），D正确。9.A解析Brnye1基因转录时以具有转录功能的β链为模板，需要RNA聚合酶的参与，A错误。正常基因中发生碱基对的增添属于分子水平的变化，无法借助光学显微镜直接观察，B正确。基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状，移码突变导致叶绿素降解酶的功能异常，是基因控制性状的一种表现，C正确。青梗菜突变体nye持绿性基因突变，可以延长青梗菜的光合作用时间，提高其产量，延缓衰老，增强其对环境的适应性，D正确。10.D解析甲基化会影响基因的表达，但不会改变基因的碱基序列，A错误。由题中信息可知，植株甲R基因未甲基化，则植株甲R基因可正常表达，植株乙R基因高度甲基化，则植株乙R基因不可正常表达，由于植株甲和植株乙的叶形与R基因的表达直接相关，故二者叶形不同，B错误。甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，因此植株乙自交，子一代的R基因会出现高度甲基化，C错误。植株甲、植株乙杂交，子一代中来自植株甲的R基因可正常表达，子一代叶形与植株甲相同，与植株乙不同，D正确。11.AB解析DNA甲基化可抑制基因的转录过程，因此，线粒体DNA甲基化水平升高可抑制相关基因的表达，从而引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A正确。DNA分子复制过程都遵循碱基互补配对原则，B正确。DNA甲基化是特定碱基被甲基化，甲基化修饰不会改变DNA碱基序列，C错误。视网膜细胞是体细胞，糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平不会遗传给后代，后代不受影响，D错误。12.D解析甲基化是在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达，因此甲基化后的DNA复制时，碱基配对的方式不会发生改变，A错误；甲基化是DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团，从而调控基因的表达，进而引起生物性状改变，该过程没有发生基因突变，B错误；一般情况下，酶的结构不同，功能就不同，从头甲基化酶与维持甲基化酶的功能不同，所以它们的结构也不同，C错误；全甲基化的DNA复制一次所形成的子代DNA都是半甲基化的，需要维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的全甲基化DNA，而从头甲基化酶不能作用于半甲基化的DNA，D正确。13.B解析分析题图可知，D基因包含的碱基数为152×3＋3＝459（个），A错误；据题图可知，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5'－GTACGC－3'，根据碱基互补配对原则可知，其互补DNA序列是5'－GCGTAC－3'，B正确；DNA复制时所需的原料是4种脱氧核苷酸，C错误；分析题图可知，D基因和E基因重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。14.B解析原核细胞中无核仁，但有核糖体，原核细胞可以合成rRNA，A错误。核糖体是氨基酸脱水缩合形成肽链的场所，真核细胞中的蛋白质都是在核糖体上合成的，B正确。mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基叫作一个密码子，C错误。细胞在有丝分裂分裂期，染色质变成染色体，DNA双链不易解旋，因而不能进行转录，故D错误。15.B解析根据图中核糖体上肽链的长短可知，翻译的方向是从左到右，也就是说各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，B正确；图中5个核糖体不是同时结合到mRNA上开始翻译的，也不是同时结束翻译的，肽链越长的核糖体越早开始翻译，C错误；根据题干信息“多聚核糖体所……mRNA的长度决定”可知，若将细菌的某基因截短，会导致转录出来的mRNA变短，则相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数量会减少，D错误。16.C解析图中表示的是以RNA为模板合成DNA的过程，催化该过程的酶是逆转录酶，A错误；mRNA链上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基组成一