第4章基因的表达考点卷

第4章基因的表达（考点卷）考点预览考点一遗传信息的转录与翻译考点二基因表达过程中的相关计算考点三中心法则及其发展考点四基因的表达综合考点五基因、蛋白质与性状的关系考点六表观遗传考点一遗传信息的转录与翻译1．下列关于参与翻译过程的mRNA和tRNA的叙述正确的是()A．当mRNA沿着核糖体移动至起始密码子时，翻译过程即开始B．进入核糖体的一个tRNA会先后占据mRNA上两个结合位点C．参与该过程的各种RNA均为单链结构，且没有氢键D．mRNA上的密码子种类发生改变可能导致蛋白质功能改变[答案]D．[解析]A、蛋白质合成中，核糖体沿着mRNA移动，而不是mRNA沿着核糖体移动，A错误；B、核糖体同时有读取两个密码子位点，携带氨基酸的tRNA只会占据mRNA上的1个结合位点，B错误；C、参与翻译过程的RNA均为单链，但tRNA有氢键，C错误；D、mRNA上密码子的种类变化可能使对应氨基酸序列改变，导致蛋白质功能的改变，D正确。故选D。2．下图为基因表达过程示意图，I、I表示基因表达的不同过程，X表示某种酶。叙述正确的是()A．X表示RNA聚合酶，能识别DNA上的遗传密码，移动方向是由右向左B．核糖体含有rRNA，能识别mRNA特定序列，图中核糖体移动方向是由左向右C．过程II中有多个核糖体和mRNA结合，每个核糖体上形成的肽链是不同的D．过程I还未完成，过程II即已开始，该现象可能发生在真核细胞的线粒体中[答案]D．[解析]A、遗传密码位于mRNA上，A错误；B、核糖体含有rRNA，能识别mRNA特定序列，根据肽链的长度可知核糖体的移动方向是由右向左，B错误；C、过程Ⅱ中有多个核糖体和一条mRNA结合，每个核糖体上合成的肽链是相同的，C错误；D、过程Ⅰ还未完成，过程Ⅱ即已开始，线粒体基质中含有DNA分子和核糖体，因此其转录与翻译可同时进行，D正确。故选D。3．细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述错误的是(

)A．细胞能在①②水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子[答案]D．[解析]A、基因表达包含转录和翻译过程，可以从转录和翻译水平上调控基因表达，从图中可以看出细胞能在①转录和②翻译水平上调控基因表达，且基因A的转录和翻译水平都高于基因B，A正确；B、真核生物核基因表达的①转录和②翻译过程分别发生在细胞核和细胞质中，B正确；C、RNA分为三种：mRNA、tRNA和rRNA，它们都是由DNA的一条链作为模板转录而来的，C正确；D、翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程。该过程中，tRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子，D错误。故选D。考点二基因表达过程中的相关计算4．已知一个DNA分子被放射性元素标记，在不含有放射性的培养基内培养n次，消耗了m个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，那么()A．n次复制之后，培养基内含有n个带放射性的DNA分子B．经过n次复制，最终产生了2n个子代DNA分子C．该DNA分子含有m(2n+1)/22n1个鸟嘌呤D．以该DNA为模板进行转录和翻译，最终需要的氨基酸数为6个[答案]B．[解析]AB、1个DNA经过n次复制，共产生2n个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，故DNA分子中含标记的DNA分子有2个，A错误，B正确；C、经过n次复制，共产生2n个DNA分子，其中模板不需要原料合成，那么消耗了m个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，每个DNA分子含m/(2n1)个C，在双链DNA分子中G=C，则该DNA分子含有m/(2n1)个鸟嘌呤G，C错误；D、由于该DNA分子含有的脱氧核苷酸的数量不具体，因此以该DNA为模板进行转录和翻译，最终需要的氨基酸数无法确定，D错误。故选B。5．图甲是胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图乙是图甲中过程②的局部放大。根据图回答：(1)胰岛素基因的本质是，其独特的结构为复制提供精确的模板。(2)图甲过程①所需的原料是，将两条链都含15N的DNA放入含14N的环境中同步复制3次，子代中含15N的DNA分子占。(3)图甲过程①称为。图甲中②过程中核糖体的移动方向是，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是。(4)图乙中决定苏氨酸的密码子是，tRNA的作用是。(5)已知图甲过程①产生的mRNA中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应区域中胞嘧啶占29%，则模板链中腺嘌呤所占比例为。[答案](1)DNA双螺旋(2)(4种)核糖核苷酸1/4/25%(3)转录从右向左少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质(4)ACU识别并转运氨基酸(或“转运氨基酸”)(5)25%[解析](1)对于遗传物质是DNA的生物而言，基因是有遗传效应的DNA片段，故胰岛素基因的本质是DNA片段；基因独特的双螺旋结构可为其复制提供精确的模板。(2)图甲过程①表示转录，所需的原料是核糖核苷酸；将两条链都含15N的DNA放入含14N的环境中同步复制3次，共有23=8个DNA分子，只有2个DNA分子的其中一条链含15N，故子代中含15N的DNA分子占2/8=1/4。(3)图甲过程①是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，表示转录；②表示翻译，据图中肽链的长短可知，②过程中核糖体的移动方向是从右向左(由短到长)；一个mRNA上结合多个核糖体，可以利用少量mRNA在短时间内迅速合成大量的蛋白质，提高了翻译的效率。(4)密码子位于mRNA上，苏氨酸的密码子是ACU；tRNA是转运RNA，可以识别并转运氨基酸。(5)已知图甲过程①产生的mRNA中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，根据碱基的互补配对原则可知，模板链中C+A占54%，若模板链对应区域中胞嘧啶占29%，则模板链中腺嘌呤所占比例为54%29%=25%。考点三中心法则及其发展6．在遗传学上，把遗传信息沿一定方向的流动叫做信息流。信息流的方向可以用下图表示，则下列叙述不正确的是(

)A．①②③④⑤过程均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同B．正常情况下，人体内细胞都能发生①②③过程C．③过程发生在核糖体，有3种RNA参与D．一个DNA分子经过②过程可能形成多个、多种RNA分子[答案]B．[解析]A、①过程中的碱基配对为AT、TA、CG、GC，②过程中的碱基配对为AU、TA、CG、GC，③过程中的碱基配对为AU、UA、CG、GC，④过程中的碱基配对为AU、UA、CG、GC，⑤过程中的碱基配对为AT、UA、CG、GC，由此可见，①②③④⑤过程均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同，A正确；B、人体中高度分化的细胞，不具有分裂的能力，不能发生①DNA复制的过程，但可发生②转录和③翻译，因此正常情况下，人体内细胞并不是都能发生①②③过程，B错误；C、③过程是翻译过程，发生在核糖体，需要tRNA、rRNA、mRNA3种RNA参与，C正确；D、一个DNA分子含有许多基因，转录时只转录其中部分片段，且同一个基因可以重复转录，因此一个DNA分子经过②过程可能形成多个、多种RNA分子，D正确。故选B。考点四基因的表达综合7．大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a能够水解乳糖)，以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，调节过程如下图所示。下列说法错误的是(

)A．结构基因转录时只能以β链为模板，表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制B．过程①的碱基配对方式与②不完全相同，参与过程②的氨基酸有的可被多种tRNA转运C．若调节基因被甲基化修饰，可能导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费D．据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程发生细胞的分化[答案]D．[解析]A、结构基因转录时，启动子在结构基因的左侧，RNA聚合酶只能从左侧往右侧移动，mRNA的合成方向为5'→3'，则模板链方向为3'→5'，只能以β链为模板，表达出来的酶a会水解乳糖，培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录，A正确；B、根据图示，①为转录，②为翻译。①过程发生的碱基配对方式为AU、CG、TA、GC，②过程发生的碱基配对方式为U–A、C–G、A–U、GC，由于密码子的简并性，②过程有的氨基酸可被多种tRNA转运，B正确；C、由图可知，若调节基因的碱基被甲基化修饰，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，进而不能阻断结构基因的转录，可能会导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费，C正确；D、据图可知，培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，由此可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达；大肠杆菌为单细胞生物，该过程发生基因的选择性表达，但该过程没有发生细胞的分化，D错误。故选D。8．真核细胞内存在多种复杂的“纠错”机制，当遗传信息在复制、转录或翻译过程中出现差错时，绝大部分能被细胞及时发现并进行处理。如图是细胞对剪切与拼接错误的异常mRNA进行纠错的过程示意图。下列叙述错误的是()A．①过程所需的酶是RNA聚合酶，②过程进行剪切时有水分子的消耗B．②过程发生了磷酸二酯键的断裂和形成，正常mRNA可编码蛋白质合成C．若③过程是翻译，需要tRNA转运氨基酸，异常mRNA的初步水解产物有6种D．前体mRNA中嘌呤碱基/嘧啶碱基的比值与其模板链中的该比值互为倒数[答案]C．[解析]A、①过程表示转录，需要RNA聚合酶的参与，②过程为修复异常的前体mRNA，需要把异常mRNA片段剪切并分解成核苷酸，会消耗水分子，A正确；B、正常mRNA可通过翻译过程合成蛋白质，②过程发生了异常mRNA片段剪切以及正常片段的拼接即会发生核苷酸之间的断裂和连接，因此会发生磷酸二酯键的断裂和形成，B正确；C、若③过程是翻译，需要tRNA识别并转运氨基酸，tRNA携带氨基酸的部位是tRNA的3'端，异常mRNA的初步水解产物有4种，即四种核糖核苷酸，C错误；D、RNA前体中的嘌呤/嘧啶的比值是A+G=U+C，其模板链的嘌呤/嘧啶的比值是A+G=T+C，前体mRNA是由模板链转录形成的，其碱基互补配对，即A=T，G=C，U=A，C=G，故RNA前体中的A+G=模板链的T+C，RNA前体中的U+C=模板链的A+G，故RNA前体中的(A+G)/(U+C)=模板链的(T+C)/(A+G)，即前体mRNA中嘌呤碱基/嘧啶碱基的比值与其模板链中的该比值互为倒数，D正确。故选C。考点五基因、蛋白质与性状的关系9．某自花传粉的植物有紫花、蓝花和白花三种花色，呈现花瓣颜色的三种物质之间的代谢途径受非同源染色体上B、b和D、d两对等位基因控制(如图所示)。下列叙述正确的是(

)A．基因B、D通过控制蛋白质的结构直接控制该植物花瓣的颜色B．基因型为bbDd的植株虽然不能合成中间物质，但是能合成紫色素C．用白色杂合子和蓝色杂合子杂交，能验证分离定律和自由组合定律D．基因型为BbDd的个体自花传粉，F1中与亲本表型相同的个体所占比例为9/16[答案]D．[解析]A、据图分析可知，基因B、D通过控制酶的合成间接控制该植物花瓣的颜色，A错误；B、基因型为bbDd的植株开白花，缺乏酶B，不能利用前体物质合成中间物质，不能合成紫色素，所以开白花，B错误；C、不论两对基因是否位于两对染色体上，白色杂合子(bbDd)和蓝色杂合子(Bbdd)杂交后代基因型均为1BbDd、1Bbdd、1bbDd、1bbdd，表型的比例为紫：蓝：白=1：1：2，不能验证分离定律和自由组合定律，C错误；D、基因型BbDd的个体自花传粉，BbbDd×BbDdd的子代中，B＿D＿：B＿dd：(bbD＿＋bbdd)=9紫：3蓝：4白，所以F1中与亲本表型相同的个体所占比例为9/16，D正确。故选D。考点六表观遗传10．表观遗传现象普遍存在生物体的生长、发育和衰老等生命活动过程中。下列有关表观遗传的叙述错误的是(

)A．在表观遗传中，基因表达和表型的变化可以遗传给后代B．在表观遗传机制中，生物体内基因的碱基序列保持不变C．DNA分子中碱基的甲基化修饰是随机的，是不可逆性D．染色体上组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达[答案]C．[解析]A、表观遗传具有可遗传性，即基因表达和表型的变化可以遗传给后代，A正确；B、在发生甲基化过程中，基因的碱基序列保持不变，B正确；C、DNA中碱基的甲基化修饰不是随机的，常发生5'端CG序列的碱基C上，并且在相关酶的作用下，会发生去甲基化即甲基化是可逆的，C错误；D、染色体上组蛋白会影响染色体的解旋，组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达，D正确。故选C。11．柳穿鱼Lcyc基因控制着花的形态结构，Lcyc基因在开花时表达使花呈左右对称，该基因高度甲基化后不表达，柳穿鱼的花就呈中心对称。下列有关叙述正确的是()A．甲基化直接抑制Lcyc基因的翻译过程B．甲基化导致Lcyc基因编码的蛋白质结构改变C．Lcyc基因的甲基化不改变基因储存的遗传信息D．DNA甲基化修饰后会使DNA聚合酶不能对其发挥作用[答案]C．[解析]A、Lcyc基因高度甲基化导致其表达受抑制，甲基抑制了Lcyc基因的转录，A错误；B、甲基化导致Lcyc基因不能完成转录，不能编码相应蛋白质，B错误；C、Lcyc基因的甲基化未改变碱基序列，因此不改变基因储存的遗传信息，C正确；D、DNA甲基化修饰后可遗传，说明DNA甲基化修饰后可复制并传递给子代，DNA聚合酶能对其发挥作用，D错误。故选C。12．miRNA是在真核生物中发现的一类能调控基因表达的非编码RNA，其大小约20~25个核苷酸。研究发现，miRNA只在特定的组织和发育阶段表达，在细胞的生长发育过程中具有重要作用。下图1为目的基因表达及miRNA发挥作用的过程，回答下列问题：(1)目的基因表达过程包括图1中的(填序号)过程，它们都需要(至少答出三点)。(2)目的基因表达过程中，其模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则图2中的tRNA携带的氨基酸是。5’GCT3’5’TGC3’5’TCG3’5’CGT3’丝氨酸丙氨酸精氨酸苏氨酸(3)据图1，miRNA调控基因表达的途径是；推测miRNA在细胞生长发育