课时质量评价19基因的表达---2024版高考生物一轮总复习

十九　基因的表达

(建议用时：40分钟)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，含有3个二硫键(二硫键是由2个—SH连接而成)，下列说法错误的是(　　)

A．过程①以核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶催化该过程

B．过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与

C．胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成

D．51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了888

2．下图是新型冠状病毒在宿主细胞的增殖过程，下列叙述错误的是(　　)

A．＋RNA中的嘌呤碱基数与－RNA嘧啶碱基数相等

B．在＋RNA和mRNA中都具有决定氨基酸的密码子

C．RNA聚合酶在宿主细胞中起作用，催化RNA合成

D．新型冠状病毒遗传信息的传递方式与HIV一致

3．如下图所示，哺乳动物载脂蛋白B(ApoB)基因在肝脏和小肠细胞中通过mRNA的编辑翻译出不同蛋白质。以下有关叙述错误的是(　　)

A．肝脏和小肠中具有相同的载脂蛋白B基因

B．小肠细胞中编辑后的mRNA翻译提前终止

C．mRNA编辑过程发生的碱基变化属于基因突变

D．RNA编辑增加了基因产物种类，提高了生物的适应性

4．(2023·江苏苏州联考)DNA分子中碱基上连接一个“—CH3”，称为DNA甲基化。基因甲基化可以导致其不能转录。这种变化可以在细胞间遗传。下列叙述正确的是(　　)

A．基因型相同的生物表型也相同

B．基因甲基化引起的变异是可遗传的变异，属于基因突变

C．基因甲基化属于不利于生物的变异

D．原癌、抑癌基因甲基化可能会导致细胞癌变

5．豌豆的圆粒和皱粒是由R、r基因控制的一对相对性状，当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如图所示。下列分析错误的是(　　)

A．R基因插入一段800个碱基对的DNA片段属于基因突变

B．图示说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状

C．过程①需RNA聚合酶参与，能发生A—U、C—G、T—A、G—C配对

D．参与过程②的mRNA上每三个相邻碱基都能决定一个氨基酸

6．脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10­23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸(图中R所示)和一个配对的嘧啶核苷酸(图中Y所示)之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述正确的是(　　)

A．脱氧核酶的作用过程受温度的影响

B．图中Y与两个R之间通过氢键相连

C．脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种

D．利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程

7．某种花卉的红色花瓣(A)对白色花瓣(a)为显性。将纯种红色植株与纯种白色植株进行杂交，F1表现出介于红色和白色之间的多种不同花色。研究表明A基因的某段序列具有多个可发生甲基化修饰的位点(甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现)，甲基化程度越高，A基因的表达水平越低。下列叙述正确的是(　　)

A．F1不同花色植株的基因型为AA或Aa

B．甲基化可能影响了A基因的转录过程

C．甲基化可以在不改变A基因中碱基对排列顺序的情况下，使A基因突变为a基因

D．A基因的甲基化可以直接导致其后代中A基因频率下降

8．遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，在下一代配子形成时印记重建。下图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图，被甲基化的基因不能表达。下列说法错误的是(　　)

A．雌配子中印记重建后，A基因碱基序列保持不变

B．由图中配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方

C．亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa，但表型不同

D．亲代雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝3∶1

9．现有四种氨基酸：甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酸、精氨酸，各有1、4、2、6组对应密码子，假设一多肽链序列为：[N端]—甲硫氨酸—脯氨酸—谷氨酸—精氨酸—[C端]，其中N端为甲硫氨酸的—NH2端，下图是tRNA的分子结构。下列叙述错误的是(　　)

A．多肽链的C端为精氨酸的羧基

B．谷氨酸的羧基与精氨酸的氨基之间形成肽键

C．脯氨酸与相应tRNA的羟基端结合后第二个进入核糖体

D．理论上最多有13种不同的mRNA序列可以产生此多肽链

10．(2023·广东广州模拟)施一公团队致力于“剪接体结构与工作机理”的攻关。研究发现真核生物基因表达过程中，需要剪接体对前体信使RNA进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，使之成为成熟信使RNA，称为RNA剪接。剪接体由多种蛋白质和RNA分子组成，下列有关剪接体说法正确的是(　　)

A．过程②需要剪接体催化磷酸二酯键的断裂

B．过程①需要DNA聚合酶的参与并以核糖核苷酸为原料

C．过程③中一个核糖体结合多条mRNA链从而提高蛋白质的合成速率

D．过程④分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，需要RNA酶的参与

二、非选择题

11．(2022·江苏无锡调研)生物体中的基因可分为管家基因和奢侈基因。管家基因为多细胞生物体的细胞中均表达的基因，奢侈基因只在生物体中某些特定种类的细胞中表达。下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：

(1)上述基因属于管家基因的是________，属于奢侈基因的是________________。

(2)这三种细胞是否可能为红细胞，____________，理由是_________________。

(3)据图分析A细胞最可能是__________________，B细胞最可能是____________________________________________________________________。

(4)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则是否能与其形成杂交带？____________。若用该探针检测三类细胞内的mRNA，其杂交带状况如何？

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

12．(2020·全国卷Ⅱ)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题：

(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是________________。

(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是________，作为mRNA执行功能部位的是________；作为RNA聚合酶合成部位的是____________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是________________。

(3)部分氨基酸的密码子如下表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是____________________________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为__________________________________________

____________________________________________________________________。

十九　基因的表达

1．C　解析：过程①表示转录，以核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA，A正确；过程②表示翻译，发生在细胞质中，需要mRNA、tRNA、rRNA参与，B正确；转录是以基因的一条链为模板，胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中A、B两条肽链的合成，C错误；51个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量的减少量＝脱水数×18＋形成的二硫键×2＝49×18＋3×2＝888，D正确。

2．D　解析：由题图可知，－RNA是以＋RNA为模板合成，根据碱基互补配对原则，＋RNA中的嘌呤碱基与－RNA中的嘧啶碱基配对，则＋RNA中的嘌呤碱基数与－RNA的嘧啶碱基数相等，A正确；由题图可知，＋RNA能翻译出RNA聚合酶，mRNA能翻译出结构蛋白，说明＋RNA和mRNA中都具有决定氨基酸的密码子，B正确；RNA聚合酶在宿主细胞内的核糖体上合成，能催化＋RNA、－RNA、mRNA的合成，C正确；HIV是逆转录病毒，侵染宿主细胞后，遗传信息由RNA先传递到DNA，再传递到RNA，与新型冠状病毒遗传信息传递方式不一致，D错误。

3．C　解析：同一生物体内的不同体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，含有相同的DNA，所以肝脏和小肠细胞中具有相同的载脂蛋白B基因，A正确；CAA编码特定的氨基酸，而UAA是终止密码子，导致肽链合成提前终止，故小肠细胞中编辑后的mRNA翻译提前终止，B正确；基因突变发生在DNA上而非mRNA上，C错误；图示机制导致人体内同一基因可以合成不同的mRNA，不同的mRNA可控制合成出不同的蛋白质，增加了基因产物的多样性，提高了生物的适应性，有利于生物的进化，D正确。

4．D　解析：基因型相同的生物表型可能不同，生物的性状还受环境的影响，A错误；基因甲基化引起的变化影响的是转录过程，不属于基因突变，B错误；若被甲基化的基因是有害的，则有害基因不能表达，基因甲基化不一定属于不利于生物的变异，C错误；原癌、抑癌基因甲基化后，则不能正常控制细胞周期，会导致细胞癌变，D正确。

5．D　解析：根据题意可知，当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因，该变异属于基因突变，A正确；图示表明，基因能够通过控制酶的合成，从而间接控制生物性状，B正确；①表示转录过程，以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下合成RNA，该过程发生A—U、C—G、T—A、G—C碱基互补配对，C正确；mRNA上每三个相邻的碱基构成一个密码子，其中终止密码子不能编码氨基酸，因此mRNA上每三个相邻的碱基不都能决定一个氨基酸，D错误。

6．A　解析：脱氧核酶的本质是DNA，温度会影响脱氧核酶的结构，从而影响脱氧核酶的作用，A正确；题图中Y与同一条链上的R之间通过磷酸二酯键相连，B错误；脱氧核酶本质是DNA，与靶RNA之间的碱基配对方式有A—U、T—A、C—G、G—C四种，C错误；利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻译过程，D错误。

7．B　解析：纯种红色植株与纯种白色植株进行杂交，正常情况下，产生F1的基因型并未改变，即都为Aa，A错误；A基因甲基化程度越高，A基因的表达水平越低，是因为基因甲基化导致基因某些区域构象变化，从而影响了蛋白质与基因的相互作用，从而抑制基因转录过程，B正确；A基因的甲基化是基因化学修饰的一种形式，并不改变A基因中碱基对排列顺序，所以不会使A基因突变为a基因，C错误；A基因的甲基化不改变A基因的碱基排列顺序，也不影响A基因传给子代的概率，所以A基因的甲基化不会直接导致其后代中A基因频率下降，D错误。

8．D　解析：遗传印记是对基因进行甲基化，影响其表达，碱基序列并没有改变，故雌配子中印记重建后，A基因碱基序列保持不变，A正确；由图中配子形成过程中印记发生的机制可知，雄配子中印记重建去甲基化，雌配子中印记重建甲基化，雌鼠的A基因未甲基化，可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方，B正确；亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa，但表型不同，原因是体细胞里发生甲基化的等位基因不同，且甲基化的基因不能表达，C正确；亲代雌鼠的基因型为Aa，产生配子为甲基化A′∶甲基化a′＝1∶1，雄鼠的基因型为Aa，产生的配子为未甲基化A∶未甲基化a＝1∶1，由于被甲基化的基因不能表达，所以子代小鼠基因型及比例为AA′(生长正常鼠)∶Aa′(生长正常鼠)∶A′a(生长缺陷鼠)∶aa′(生长缺陷鼠)＝1∶1∶1∶1，即子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝1∶1，D错误。

9．D　解析：多肽链是一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基依次相连，由于排列顺序是[N端]—甲硫氨酸—脯氨酸—谷氨酸—精氨酸—[C端]，所以N端为甲硫氨酸的—NH2端，C端为精氨酸的羧基，A正确；根据A项分析，该多肽链是谷氨酸的羧基与精氨酸的氨基之间形成肽键，而精氨酸的羧基呈游离状态，B正确；氨基酸连接在tRNA的羟基端，由于脯氨酸是第二个氨基酸，所以第二个进入核糖体，C正确；由于甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酸、精氨酸各有1、4、2、6组对应密码子，所以理论上最多有1×4×2×6＝48(种)mRNA序列，D错误。

10．D　解析：据题图可知，过程②需要剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，故其作用是催化磷酸二酯键的断裂与形成，A错误；过程①表示转录，转录需要的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶的参与，DNA聚合酶参与DNA复制过程，B错误；过程③中一条mRNA链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率，同时进行多条相同多肽链的合成，C错误；过程④利用RNA酶分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，D正确。

11．解析：(1)根据题图可知，基因中a在细胞中均表达，属于管家基因。b只在B中表达、c只在A中表达，d在3种细胞中均不表达，属于奢侈基因。(2)d(血红蛋白基因)只在红细胞中表达，所以这三种细胞不可能为红细胞。(3)据题图分析A细胞可以产生胰岛素，最可能是胰岛B细胞。B细胞可以产生生长激素，最可能是垂体细胞。(4)不同细胞的基因组成是相同的，所以若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，都能与其形成杂交带。若用该探针检测3类细胞内的mRNA，由于只有A细胞中胰岛素基因表达，转录出mRNA，因此仅A细胞出现杂交带。

答案：(1)a　bcd　(2)不可能　血红蛋白基因在这三种细胞中都没有表达　(3)胰岛B细胞　垂体细胞　(4)是　仅A细胞出现杂交带

12．解析：(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，还需要rRNA参与构成核糖体、tRNA参与氨基酸的转运。(2)大豆细胞中，仅考虑细胞核和细胞质这两个部位，mRNA的合成部位是细胞核，mRNA合成以后通过核孔进入细胞质，与核糖体结合起来进行翻译过程；RNA聚合酶在细胞质中的核糖体上合成，经加工后，通过核孔进入细胞核，与DNA结合起来进行转录过程。(3)根据该小肽对应的编码序列，结合表格中部分氨基酸的密码子可知，该小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，结合表格中部分氨基酸的密码子可知，谷氨酸、酪氨酸和组氨酸的密码子均有两个，且均为最后一个碱基不同，因此应该是这三种氨基酸分别对应的密码子的最后一个碱基发生了替换，此时编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。

答案：(1)rRNA、tRNA　(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核　(3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸　UAUGAGCACUGG