高中生物一轮复习课后达标练：基因的表达

基因的表达练习一、选择题1．下列关于基因表达过程的叙述，错误的是()A．转录以基因的一条链作为模板B．mRNA在核糖体上移动合成蛋白质C．参与基因表达的每种tRNA只转运一种氨基酸D．转录与翻译过程的碱基配对方式不完全相同2．核糖体由rRNA和蛋白质组成，rRNA是以DNA为模板转录的，转录rRNA的DNA称为rDNA。以下叙述错误的是()A．蓝细菌、人体细胞内都存在rDNAB．人体细胞rDNA可能存在于核仁C．rRNA可以作为蛋白质合成的模板D．合成rRNA和mRNA所需的原料相同3．研究发现在低温诱导草莓休眠时，其DNA甲基化水平呈显著升高的趋势，而拟南芥受到低温处理后DNA甲基化水平降低。下列叙述正确的是()A．被甲基化的DNA片段碱基序列会发生改变B．环境对表观遗传修饰的影响都是相同的C．表观遗传的性状对生物都是有利的性状D．环境可能会通过对基因修饰的影响，调控基因表达4．下图表示基因控制蛋白质合成的过程，①～⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述错误的是()A．③表示DNA聚合酶B．①与④、④与⑥之间都存在A—U配对C．一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效D．⑦的氨基酸种类、数目和排列顺序及⑦形成的空间结构决定蛋白质空间结构5．在每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸(如下图所示)，结果只在加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。下列相关叙述正确的是()A．只根据该研究就可证明编码苯丙氨酸的密码子只有一种且为UUUB．该研究证明了多聚尿嘧啶核苷酸是人体内广泛存在的遗传物质C．该研究证明了翻译是从一个固定的起点开始以非重叠的方式阅读的D．加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液可以为翻译过程提供相关的酶、能量等6．下图为中心法则中的两个过程，箭头表示子链延长的方向。据图分析，下列有关叙述错误的是()A．图甲过程表示DNA分子的复制B．酶1是解旋酶，酶3为RNA聚合酶C．图乙中基因2指导的子链延伸方向与基因1一定相同D.对于核DNA分子，一个细胞周期中图甲过程仅发生一次，图乙过程可发生多次7．下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述错误的是()A．①②为基因表达过程，细胞中基因最终都会表达出蛋白质B．较正常基因来说，基因1发生了碱基对的缺失导致囊性纤维化C．镰状细胞贫血与囊性纤维化均体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状D．④→⑤→⑥说明基因可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8．下图表示某生物遗传信息传递与表达过程。下列相关叙述正确的是()A．过程①是DNA复制，由图可知DNA是半不连续复制、边解旋边复制B．过程②是转录，需要解旋酶从启动子开始解开DNA双链以提供模板C．过程③中，由tRNA识别起始密码子启动翻译，识别终止密码子释放多肽链D．过程①②③中都遵循碱基互补配对原则，且核苷酸链反向互补配对9．Lin4和Lin7是线虫体内最早鉴定出的单链小RNA分子，称为stRNA，它们是控制幼虫发育时间的关键调节因子，stRNA与目标mRNA紧密结合后抑制目标基因的表达。下列说法正确的是()A．stRNA彻底水解最多可以获得4种不同的产物B．线虫细胞内合成stRNA需要DNA聚合酶参与C．stRNA可以在翻译水平上抑制目标基因的表达D．stRNA和mRNA之间通过磷酸二酯键紧密结合10．下图表示某基因及其转录的mRNA的部分碱基序列，已知mRNA含有1200个碱基。下列相关分析正确的是()基因非模板链…A—T—G—C…基因模板链…T—A—C—G…mRNA…A—U—G—C…A．图示mRNA上对应氨基酸的密码子最多有64种B．图示碱基参与组成的核苷酸共有5种C．组成图示基因的两条链中，G与C之和所占比例相等D．mRNA的合成需要DNA聚合酶的参与11．柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。柳穿鱼植株A和B的细胞内Lcyc基因序列相同，但是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因被高度甲基化不表达，因此花的形态结构不同。科学家将这两个植株作为亲本进行杂交，结果如下图所示。下列说法错误的是()A．植株A和B的Lcyc基因携带相同的遗传信息B．柳穿鱼花形态结构的遗传现象属于表观遗传C．植株B的Lcyc基因表达的转录过程受到影响D．F2少部分植株的花与植株B相似与细胞分化无关12．丙型肝炎病毒(HCV)的感染，每年在世界范围内造成100多万人死亡，其是肝硬化和肝细胞癌的元凶之一。丙型肝炎病毒(HCV)是一种正链RNA(＋RNA)病毒，主要侵染肝细胞，引发肝炎。下图表示丙型肝炎病毒的增殖和表达过程。下列说法正确的是()A．HCV和支原体结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核B．HCV的＋RNA复制后才能指导蛋白质的合成C．过程①消耗的嘧啶核苷酸数和过程②消耗的嘧啶核苷酸数一定相等D．在体液免疫中HCV与B细胞接触，为激活B细胞提供了第一个信号二、非选择题13．当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA—DNA杂交体，这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。下图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。分析并回答下列问题：(1)酶C是____________。与酶A相比，酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化____________断裂。(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上富含碱基G的片段中，R环中含有碱基G的核苷酸有__________________________________________________________，富含G的片段容易形成R环的原因是___________________________________________________。对这些基因而言，R环是否出现可作为______________________________________________________的判断依据。(3)研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向而行时，如果转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，这是由于____________________________________。R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上的胞嘧啶转化为尿嘧啶，经____________次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为____________的突变基因。14．某种观赏植物的花色有红色和白色两种，花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。实验二：确定甲和乙植株的基因型将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。回答下列问题。(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是_________________________________________________________________________________(答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的________________________________________________________。(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_____________________________________________________。(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是__________，乙的基因型是________；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是________________________________________________________。15．高等生物某些基因在启动子(通常位于基因的上游，是一段特殊的碱基序列，能够决定相关基因的表达水平)上存在富含CpG二核苷酸的序列，称为“CpG岛”。其中的胞嘧啶可甲基化为5甲基胞嘧啶，5甲基胞嘧啶仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基转移酶(下图1所示)，从头合成型甲基转移酶作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；日常型甲基转移酶作用于半甲基化的DNA，使其全甲基化。回答下列问题：(1)上述甲基化过程通过影响基因的________(填过程)，从而使基因不能正常表达。(2)图2中过程①通过半保留复制，其产物都是________甲基化的，因此过程②必须经过________________酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)遗传印记是一种区别父母等位基因的表观遗传过程，可导致父源和母源基因特异性表达，DNA甲基化是遗传印记最重要的方式之一。鼠灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状，遗传印记对亲代小鼠等位基因表达和传递的影响如图3所示。①该雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型及比例为_______________________________________________________________________。②现有一只褐色雄鼠，与一只基因型为aa的褐色雌鼠杂交，F1表型为________。F1雌雄个体相互交配，若F2表型及比例为_______________________________________________________________________，则说明亲本雄鼠基因型为Aa。(4)显性基因发生甲基化或发生隐性突变，都能造成显性性状不表达，这二者对后代性状的影响有何区别？________________________________________________________________________。答案：1．B。转录只能以基因中的一条链作为模板，A正确；核糖体沿着mRNA移动合成蛋白质，B错误；tRNA具有专一性，即一种tRNA只转运一种氨基酸，C正确；转录过程中碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，翻译过程中碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，因此转录与翻译过程的碱基配对方式不完全相同，D正确。2．C。蓝细菌和人体的遗传物质都是DNA，都有核糖体，核糖体的rRNA是由rDNA转录的，故二者细胞内都存在rDNA，A正确；人体细胞的核仁参与形成rRNA，转录rRNA的DNA称为rDNA，则人体细胞rDNA可能存在于核仁，B正确；rRNA是核糖体的主要成分之一，C错误；rRNA和mRNA的基本单位均是核糖核苷酸，D正确。3．D。被甲基化的DNA片段碱基序列不发生改变，A错误；由题干信息可知，低温对草莓和拟南芥表观遗传修饰的影响不同，B错误；表观遗传抑制基因的表达，其性状对生物不一定有利，C错误；环境可能会影响DNA甲基化等过程，进而调控基因表达，D正确。4．A。该过程为转录和翻译的过程，③表示催化转录的RNA聚合酶，A错误；④为mRNA，①为DNA单链，①与④之间存在A—U配对，④(mRNA)与⑥(tRNA)之间也存在A—U配对，B正确；一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ(翻译过程)快速高效，能在短时间内合成大量蛋白质，C正确；⑦是肽链，氨基酸种类、数目和排列顺序以及肽链的空间结构不同可决定蛋白质的空间结构多样性，D正确。5．D。该研究并不能证明编码苯丙氨酸的密码子只有UUU一种，因为该研究试管中只加入了人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，A错误；人体内的遗传物质是DNA，该研究中的多聚尿嘧啶核苷酸(RNA链)不是人体内的遗传物质，B错误；该研究证明了氨基酸与密码子之间的对应关系，不能证明翻译是从一个固定的起点开始以非重叠的方式阅读的，C错误；加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液可以为翻译过程提供相关的酶、能量、核糖体、tRNA等，D正确。6．C。不同的基因有不同的转录起点和模板链，故它们转录的方向不一定相同，C错误。7．A。①②为基因表达过程，细胞中不是所有基因都会表达出蛋白质，A错误。8．D。从题图中可以看出①是DNA复制，复制时分别以原有的一条链作为模板合成新的DNA分子，所以是半保留复制和边解旋边复制，A错误；解旋酶结合的部位不是DNA的启动子，RNA聚合酶与启动子结合，开始转录过程，B错误；没有与终止密码子配对的tRNA，C错误；过程①复制、②转录、③翻译中都遵循碱基互补配对原则，且核苷酸链反向互补配对，D正确。9．C。RNA彻底水解能获得磷酸、核糖和4种含氮碱基(A、U、C、G)，共6种不同的产物，A错误；细胞内合成RNA的过程需要RNA聚合酶参与，B错误；由题意可知，stRNA与目标mRNA紧密结合后，抑制mRNA翻译出多肽链，因此其可以在翻译水平上抑制目标基因的表达，C正确；stRNA和mRNA之间通过氢键紧密结合，D错误。10．C。密码子决定氨基酸，密码子共64个，其中决定氨基酸的最多有62个，A错误；A、T、U、C、G五种碱基中，T、U各形成一种核苷酸，A、C、G各能形成两种核苷酸(脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸)，所以题图所示碱基参与组成的核苷酸共有8种，B错误；组成题图所示基因的两条链中，因为碱基互补配对原则，C与G相互对应，所以两条链中，G与C之和所占比例相等，C正确；mRNA的合成需要RNA聚合酶的参与，D错误。11．D。甲基化不改变基因的碱基序列，因此植株A和B的Lcyc基因携带相同的遗传信息，A正确；植株B的Lcyc基因被高度甲基化不表达，因此花的形态结构与植株A的不同，这种遗传现象属于表观遗传，B正确；甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，影响了基因的转录，C正确；F2少部分植株的花中的基因都来自植株B，两个基因都甲基化，因此花的形态与植株B相似，植株的生长发育是细胞分裂、分化的结果，D错误。12．D。HCV是病毒，支原体为原核生物，两者结构上的最大区别为是否具有细胞结构，A错误；据题图可知，HCV的＋RNA可直接指导蛋白质的合成，B错误；由于过程①形成的－RNA中的嘧啶与过程②形成的＋RNA中的嘌呤进行碱基互补配对，故过程①消耗的嘧啶核苷酸数等于过程②消耗的嘌呤核苷酸数，C错误；在体液免疫中，HCV与B细胞接触，为激活B细胞提供了第一个信号，D正确。13．(1)RNA聚合酶氢键(2)鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链基因是否转录(3)R环阻碍解旋酶(或酶B)的移动2T—A14．(1)高效性、专一性和作用条件较温和空间结构(2)一种细胞研磨液中含有酶1及其催化产生的中间产物，另一种细胞研磨液中含有酶2，将两种细胞研磨液充分混合后，混合液变成红色(3)AAbbaaBB白色解析：(1)与无机催化剂相比，酶具有高效性、专一性和作用条件较温和等特性。温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，因此，煮沸使细胞研磨液中的酶失去催化作用的原因是高温破坏了酶的空间结构。(2)由题干信息可知，红花植株的基因型为A_B_，白花植株的基因型为A_bb、aaB_、aabb。红花植株的细胞研磨液中含有酶1和酶2，基因型为A_bb的白花植株的细胞研磨液中含有酶1，基因型为aaB_的白花植株的细胞研磨液中含有酶2，基因型为aabb的白花植株的细胞研磨液中不含酶1和酶2。由题意可知，甲、乙是两个不同的白花纯合子，其基因型为AAbb或aaBB或aabb。实验一②中，在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色，推测可能的原因是一种细胞研磨液中含有酶1及其催化产生的中间产物，另一种细胞研磨液中含有酶2，将两种细胞研磨液充分混合后，混合液变成红色。(3)实验二中，将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。甲的细胞研磨液经煮沸后，其中的酶变性失活，不能发挥作用，乙的细胞研磨液中的酶能发挥作用，推出乙的细胞研磨液中含有酶2，甲的细胞研磨液中含有酶1，进而确定甲的基因型为AAbb、乙的基因型为aaBB。基因、酶和性状的关系如下图：若只将乙的细胞研磨液煮沸，则酶2失活，不能发挥催化作用，不能将中间产物转化为红色色素，混合液呈现白色。15．(1)转录(2)半日常型甲基转移(3)①灰色∶褐色＝1∶1②全部褐色灰色∶褐色∶＝1∶3(4)甲基化的显性基因遗传给后代时可能由