高考生物一轮复习方案练习：第6单元 随堂真题演练21基因的表达 （含详解）

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  (2017·高考全国卷Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(　　)A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补解析：选C。真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的，A正确；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA，C错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。 (2017·高考江苏卷改编)在体外用14C标记半胱氨酸­tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys­tRNACys，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*Ala­tRNACys(见下图，tRNA不变)。如果该*Ala­tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是(　　)A．在一个mRNA分子上不可以同时合成多条被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解析：选C。一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链，A项错误；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对是由二者的碱基序列决定的，B项错误；由于半胱氨酸在镍的催化作用下还原成丙氨酸，但tRNA未变，所以该*Ala­tRNACys参与翻译时，新合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala，但原来Ala的位置不会被替换，C项正确，D项错误。 (2015·高考江苏卷)如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是(　　)A．图中结构含有核糖体RNAB．甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置C．密码子位于tRNA的环状结构上D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类解析：选A。A项，分析题干中关键信息“形成肽键”可知，图中正在进行脱水缩合反应，进而推知这是发生在核糖体中的翻译过程，图中的长链为mRNA，三叶草结构为tRNA，核糖体中含有核糖体RNA(rRNA)。B项，甲硫氨酸是起始氨基酸，图中ⓐ位置对应的氨基酸明显位于第2位。C项，密码子位于mRNA上，而不是tRNA上。D项，由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变时，肽链中的氨基酸不一定发生变化。 (2015·高考全国卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是(　　)A．大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B．端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C．正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD．正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析：选C。A项，端粒是染色体末端的DNA重复序列，大肠杆菌等原核生物拟核的DNA不能与蛋白质结合形成染色体，因此大肠杆菌拟核的DNA中没有端粒。B项，端粒酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，RNA聚合酶是在转录过程中发挥作用的一种酶，RNA聚合酶催化合成的是RNA，所以端粒酶中的蛋白质不是RNA聚合酶。C项，正常人细胞的每条染色体的两端都含有端粒DNA。D项，在正常人体细胞中，端粒DNA可随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短。 (2016·高考海南卷)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是(　　)A．抑制该病毒RNA的转录过程B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程C．抑制该RNA病毒的反转录过程D．抑制该病毒RNA的自我复制过程解析：选C。RNA病毒的遗传物质需要经反转录形成DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的反转录过程。
[课时作业]1．(四川自贡诊断)下列哪项不是RNA可能具有的功能(　　)A．信息传递　　　　　　 B．催化反应C．物质转运  D．提供能量解析：选D。mRNA携带遗传信息，完成信息传递；少数酶分子的化学本质是RNA；tRNA可转运氨基酸；RNA不能为生物体提供能量。2．(2015·高考海南卷)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是(　　)A．密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上B．密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上C．密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上D．密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上答案：A3．如图是基因指导蛋白质合成的某个过程示意图，据图分析下列说法错误的是(　　)A．合成多肽链的第二步是携带氨基酸的tRNA进入A位B．1为tRNA上的密码子，可与mRNA进行碱基互补配对C．合成多肽链的第三步主要是P位的氨基酸转移到A位的tRNA上D．2是由DNA转录而来的，2中不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸解析：选B。翻译时，合成多肽链的第二步是与mRNA上第二个密码子互补配对的tRNA携带氨基酸进入A位，A正确。密码子存在于mRNA上，tRNA上的为反密码子，B错误。合成多肽链的第三步是在相关酶的作用下，P位的氨基酸与A位的氨基酸经脱水缩合形成肽键而转移到A位的tRNA上，C正确。2表示mRNA，mRNA上不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸，D正确。4．(鄂豫晋陕冀五省联考)如图表示发生在细胞内的tRNA与氨基酸的结合过程，下列说法正确的是(　　)A．不受温度影响B．必须由线粒体供能C．需要酶的参与D．只发生在细胞质基质中的核糖体上解析：选C。温度会通过影响酶的活性来影响该过程，A错误；细胞质基质进行呼吸作用也可以产生少量的ATP，B错误；在细胞内的tRNA与氨基酸的结合过程需要酶的参与，C正确；该过程发生在细胞质基质中，不发生在核糖体上，D错误。5．(四川绵阳南山中学模拟)如图所示为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程，下列叙述错误的是(　　)A．结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是翻译过程B．如果细胞中r­蛋白含量较多，r­蛋白就与b结合，阻碍b与a结合C．c是基因，是指导rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶参与催化D．过程②是形成细胞中的某种结构，这一过程与细胞核中的核仁密切相关解析：选C。由图可知：结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是翻译产生r­蛋白的过程，A正确；r­蛋白可与b结合，这样阻碍b与a结合，影响翻译过程，B正确；c是基因，是指导rRNA合成的直接模板，转录需要RNA聚合酶参与催化，C错误；过程②是r­蛋白和转录来的rRNA组装成核糖体的过程，核仁与核糖体的形成有关，D正确。6．(河南南阳模拟)如图表示细胞中某些生理过程，下列说法正确的是(　　)A．①表示酶，①与②的移动方向相同B．图1中核糖核苷酸之间通过氢键连接C．图示过程中均存在碱基互补配对，但配对方式不完全相同D．图2中多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间解析：选C。①表示RNA聚合酶，①的移动方向是从左向右，②的移动方向是从右向左，A错误；图1中核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成RNA单链，B错误；图示过程中均存在碱基互补配对，但配对方式不完全相同，图1中转录过程存在T—A的配对，图2中翻译过程有U—A的配对，没有T—A的配对，C正确；图2中多聚核糖体可以同时进行多条肽链的合成，但是每条肽链合成的时间并没有缩短，D错误。7．若细胞质中tRNA1(AUU)可转运氨基酸a，tRNA2(ACG)可转运氨基酸b，tRNA3(UAC)可携带氨基酸c，以DNA链……—T—G—C—A—T—G—T—……的互补链为模板合成蛋白质，则该蛋白质基本组成单位的排列可能是(　　)A．a—b—c  B．c—b—aC．b—c—a  D．b—a—c解析：选C。以DNA链……—A—C—G—T—A—C—A—……为模板转录形成的mRNA的碱基序列为……—U—G—C—A—U—G—U—……，其中第一个密码子(UGC)对应的反密码子为ACG，编码的氨基酸为b；第二个密码子(AUG)对应的反密码子为UAC，编码的氨基酸为c；最后一个密码子编码的氨基酸可能为a。所以该蛋白质基本组成单位的排列可能是b—c—a，C正确。8.如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是(　　)A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B．与此tRNA反密码子配对的密码子为UCGC．图中戊处上下链中间的化学键为氢键D．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动解析：选B。由题图可知，tRNA上结合氨基酸分子的部位是甲端。tRNA分子上的反密码子的读取方向是从甲端到乙端(“高端”→“低端”)，即CGA，那么与之互补配对的密码子应为GCU。单链tRNA分子的部分碱基通过氢键互补配对形成三叶草结构。由密码子GCU可知，在翻译过程中，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动。9．叠氮胸苷是一种治疗艾滋病(病原体HIV的遗传物质为RNA)的药物，能够被磷酸化为三磷酸化合物(AZTTP)，AZTTP能够竞争性抑制病毒逆转录酶的活性。叠氮胸苷有骨髓抑制作用(使骨髓中的干细胞活性下降)，可引起意外感染、疾病痊愈延缓和牙龈出血等。下列说法正确的是(　　)A．叠氮胸苷可以直接作用于HIV，从而抑制HIV的繁殖B．叠氮胸苷能抑制HIV繁殖的原因是抑制其RNA的自我复制C．正常人使用该药物可以明显提高人体的免疫力D．病人在使用该药物期间，要尽量避免刷牙时引起出血解析：选D。叠氮胸苷能够被磷酸化为三磷酸化合物(AZTTP)，AZTTP能够竞争性抑制病毒逆转录酶的活性，从而间接抑制HIV的繁殖，A错误。HIV为逆转录病毒，不进行RNA的自我复制，叠氮胸苷能抑制HIV的RNA逆转录形成DNA，B错误。叠氮胸苷有骨髓抑制作用(使骨髓中的干细胞活性下降)，而免疫细胞来源于骨髓干细胞，故正常人使用该药物会降低人体的免疫力，C错误。叠氮胸苷可引起意外感染、疾病痊愈延缓和牙龈出血等，所以病人在使用该药物期间，要尽量避免刷牙时引起出血，D正确。10．(襄阳模拟)人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是(　　)A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C．一个基因可以控制多种性状D．一个性状可以由多个基因控制解析：选A。苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关系，而酶的合成是由基因控制的；若基因1发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。11.如图中甲～丁表示大分子物质或结构，①②代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题：(1)①过程的模板是________________；①过程与②过程碱基互补配对方式的区别是__________________________________________。(2)若乙中含1 000个碱基，其中C占26%、G占32%，则甲中胸腺嘧啶的比例是________，此DNA片段经三次复制，在第三次复制过程中需消耗________个胞嘧啶脱氧核苷酸。(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是________________________________________________________________________；②过程涉及的RNA有________类。(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是________________，在分裂期此图所示过程很难进行的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)下列生物或结构中，与结构丁化学组成相近的是(　　)A．T2噬菌体　　　　　　 B．烟草花叶病毒C．线粒体  D．HIV(6)核糖体的移动方向是________，判断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)DNA的一条链　①过程中存在模板T与原料A的配对　(2)21%　2 320　(3)一个mRNA可以与多个核糖体相继结合，同时进行多条肽链的合成　三　(4)　DNA处于高度螺旋化的染色体中，无法解旋　(5)B、D　(6)从左向右　右边的肽链长12．如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：(1)Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为________、________________。(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是______________________。(3)从图中分析，基因表达过程中转录发生的场所有________________________________。(4)根据图表判断：Ⅲ为________(填名称)。携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第________阶段。脯氨酸CCA、CCG CCU、CCC苏氨酸ACU、ACC ACA、ACG甘氨酸GGU、GGA GGG、GGC缬氨酸GUU、GUC GUA、GUG几种氨基酸密码子表(5)用α­鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α­鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。解析：(1)由图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程，需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP。它们是从细胞质进入细胞核的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。(4)Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的对应密码子是ACU，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2应该是与有氧呼吸第三阶段有关的酶。(5)由图可知，细胞质基质中的RNA来自于核DNA的转录。因此最有可能的是α­鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少，蛋白质1是核DNA表达的产物，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体的功能。答案：(1)核膜　线粒体DNA　(2)ATP、核糖核苷酸、酶　(3)细胞核、线粒体　(4)tRNA 　苏氨酸　三　(5)①　会13．近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图)。下列相关叙述错误的是(　　)A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成D．若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……解析：选C。Cas9蛋白的合成场所是核糖体，A项正确；在向导RNA中的双链区存在碱基互补配对，遵循碱基互补配对原则，B项正确；RNA不是在逆转录酶催化下合成的，而是经转录产生的，C项错误；依据碱基互补配对原则，若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……，则与向导RNA中的识别序列配对的DNA另一条链的碱基序列是……AGGTCTTAG……，故向导RNA中的识别序列是……UCCAGAAUC……，D项正确。14．油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到种子后有两条转变途径，如图所示(已知酶a能被蛋白酶水解)。科研人员根据这一机制培育出了高油油菜，其产油率由原来的35%提高到了58%。下列说法正确的是(　　)A．酶a和酶b结构的区别是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同B．油菜含油量高的原因是物质C的形成抑制了酶b合成过程中的转录阶段C．模板链转录出mRNA的过程中碱基互补配对的方式为A—T、G—CD．由图可知，基因通过控制酶的合成直接控制生物的性状解析：选A。酶a和酶b结构的区别是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同，A正确；由图可知，基因B的模板链转录出的mRNA既可指导酶b的合成，又可参与物质C(双链RNA)的合成，故油菜产油率高的原因是物质C的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段，B错误；模板链转录出mRNA的过程中碱基互补配对的方式为A—U、G—C、T—A，C错误；由图可知，基因通过控制酶的合成间接控制生物的性状，D错误。15．(山东师大附中模拟)图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：(1)过程①发生的主要时期是________________和________________。(2)过程②发生的场所是____________________________________________，消耗的有机物是____________，α链形成后通过________进入细胞质中与核糖体结合。(3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。(4)图中y是某种tRNA，它由________(填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成，其中CAA称为________，一种y可以转运________种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由________种氨基酸组成。解析：(1)过程①是DNA的复制，发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。(2)过程②是转录过程，在人体细胞中，该过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体中也能发生；该过程是在RNA聚合酶的作用下，以核糖核苷酸为原料合成α链，同时需要ATP提供能量，α链形成后通过核孔进入细胞质中与核糖体结合。(3)α链是mRNA，其中G占30%，则U占54%－30%＝24%，则其模板链中C占30%、A占24%，模板链中G占20%，则T占26%，则α链对应的DNA双链区段中，A＋T＝24%＋26%＝50%，A占(24%＋26%)÷2＝25%。(4)tRNA由多个核糖核苷酸组成，其中CAA与mRNA上的密码子GUU互补配对，称为反密码子；一种tRNA只有一个反密码子，只可以转运一种氨基酸；构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。答案：(1)有丝分裂的间期　减数第一次分裂前的间期(2)细胞核、线粒体　ATP、核糖核苷酸　核孔(3)25%　(4)多个　反密码子　一　20