2021届高考生物新人教版一轮复习课后集训：20基因的表达 学案

20 基因的表达

1．(2019·潍坊期中)下列关于核酸的叙述，正确的是(　　)

A．噬菌体内DNA和RNA共同存在，遗传物质为DNA

B．细胞中的基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与

C．RNA病毒的遗传物质是RNA，但必须逆转录出DNA才能指导蛋白质的合成

D．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成

B　[噬菌体内只有DNA，DNA是遗传物质，A项错误；细胞中的基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与，B正确；RNA病毒的遗传物质是RNA，有的RNA病毒是逆转录病毒，有的RNA病毒不是逆转录病毒，C错误；真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成，叶绿体和线粒体中也能进行DNA和RNA的合成，D错误。]

2．(2019·高考前仿真)核糖体RNA(rRNA)通过转录形成，与核糖核蛋白组装成核糖体前体，进一步成熟，成为翻译的场所。翻译时rRNA参与催化肽键的连接。下列相关叙述错误的是(　　)

A．rRNA的合成需要核DNA作模板

B．原核生物中也有合成rRNA的基因

C．mRNA上结合多个核糖体可缩短一条肽链的合成时间

D．rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能

C　[rRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，因此rRNA的合成需要DNA作模板，A正确；原核生物也有核糖体，也需要rRNA，所以原核生物中也有合成rRNA的基因，B正确；每个核糖体上都可以合成一条肽链，多个核糖体分别完成多肽链的翻译，C错误；rRNA能催化肽键的连接，可见其具有催化功能，即可降低氨基酸之间脱水缩合所需的活化能，D正确。]

3．(2019·衡水中学期中)如图为生物体内转运亮氨酸的转运RNA，对此叙述正确的是(　　)

A．该转运RNA还能识别并转运其他氨基酸

B．亮氨酸只能由该转运RNA转运                   

C．亮氨酸的密码子是AAU

D．转运RNA由许多个核糖核苷酸构成

D　[该转运RNA只能转运亮氨酸，不能识别并转运其他氨基酸，A项错误；亮氨酸不只由该转运RNA转运，还有其他的转运RNA转运亮氨酸，B项错误；亮氨酸的密码子是UUA，C项错误；转运RNA由许多个核糖核苷酸构成，D项正确。]

4．下列关于密码子、tRNA和氨基酸的关系，说法正确的是(　　)

A．mRNA上每3个相邻的碱基都决定一种氨基酸

B．密码子的简并性是指每种氨基酸都有多种密码子

C．tRNA分子内部均不存在氢键

D．每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸

D　[mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，其中终止密码子不编码氨基酸，A错误；密码子的简并性是指一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码，B错误；tRNA分子中存在局部双链结构，因此其内部存在氢键，C错误；tRNA具有专一性，即每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D正确。]

5．(2019·山师附中检测)下列关于基因控制蛋白质合成过程的叙述，正确的是(　　)

A．RNA聚合酶的结合位点位于DNA上

B．该过程需要有三个高能磷酸键的ATP提供能量

C．基因的两条链分别作模板进行转录可提高合成蛋白质的效率

D．一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运

A　[RNA聚合酶结合位点是转录起始位点，是一段位于基因上的DNA序列，称作启动子，A正确；基因控制蛋白质合成过程需要ATP供能，但ATP中含两个高能磷酸键，B错误；转录仅以DNA的一条链作为模板，被选为模板的单链称为模板链，亦称信息链，C错误；一个密码子只决定一种氨基酸，而一种氨基酸可能有多个密码子，所以一种氨基酸可能有一种tRNA或多种tRNA转运，D错误。]

6．(2019·广州一模)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中不存在胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸

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项正确；密码子存在于mRNA上，tRNA上的为反密码子，B项错误；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项正确；2表示mRNA，mRNA上不存在胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，D项正确。]

7．如图表示遗传信息的传递和表达过程。下列有关分析正确的是(　　)

A．tRNA的种类决定了过程③中氨基酸的排列顺序

B．图示过程①②③都能在正常的唾液腺细胞中进行

C．RNA聚合酶的活性发生变化会影响过程②的进行

D．核苷酸序列不同的基因表达出的蛋白质一定不同

C　[mRNA分子中碱基的排列顺序直接决定了氨基酸的排列顺序，A项错误；过程①是DNA分子的复制，主要发生在细胞分裂的间期，唾液腺细胞是高度分化的细胞，不能再进行分裂，B项错误；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因表达出的蛋白质可能相同，D项错误。]

8．(2019·云南曲靖一中模拟)1957年克里克提出“中心法则”，1970年他又重申了中心法则的重要性并完善了中心法则(如图)。下列有关叙述错误的是(　　)

A．中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程

B．碱基互补配对保证了遗传信息传递的准确性

C．图中①～⑤过程都可以在细胞内发生

D．中心法则揭示了生物界共用同一套遗传密码

D　[中心法则揭示了遗传信息的流向，不能揭示生物界共用同一套遗传密码。]

9．如图表示野生型链孢霉几个基因的表达过程。下列据图做出的推断正确的是(　　)

A．核膜的存在使图中基因的转录和翻译在不同的区域进行

B．遗传信息的复制和表达都是以基因为单位进行的

C．该图能说明基因和染色体行为存在明显的平行关系

D．从图中可知，生物性状与基因之间存在一一对应关系

A　[据图可知基因在染色体上，野生型链孢霉是真核生物，核膜的存在使基因的转录和翻译在不同的区域进行，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质的核糖体上进行，A项正确；遗传信息的表达是以基因为单位进行的，但遗传信息的复制不是以基因为单位进行的，B项错误；该图不能说明基因和染色体行为存在平行关系，但从该图可以看出基因在染色体上，C项错误；从图中可知，生物性状与基因之间并不是简单的一一对应关系，如精氨酸的合成受多种基因的控制，D项错误。]

10．(2019·深圳模拟)囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病。研究表明，囊性纤维病主要是由于CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，使CFTR转运氯离子的功能异常，患者常常在幼年时期因肺部感染细菌死亡。如图表示CFTR蛋白合成过程，请据图回答下列问题：

(1)物质②适于作为DNA的信使，从结构分析，一方面它也是由核苷酸连接而成的，含有4种碱基，可以________________；另一方面，________________________________________。

(2)结构④的合成过程中，每个核糖体上只有________个tRNA结合位点，通过__________与mRNA上的密码子相互识别，每次只有一个__________转移到肽链上，最终合成的结构④__________(填“相同”或“不同”)。

(3)一个物质②上结合多个核糖体的意义是________________。

[解析]　(1)物质②是mRNA，mRNA含有4种碱基，可以携带遗传信息。mRNA是单链结构，比DNA短，易通过核孔。(2)核糖体与mRNA结合的部位有2个tRNA结合位点，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对，每次将一个氨基酸转移到肽链上。一个mRNA作模板合成的多肽链的氨基酸序列相同。(3)一个mRNA可同时结合多个核糖体，提高了翻译的速率，能在短时间内合成较多的肽链。

[答案]　(1)储存遗传信息(携带遗传信息)　物质②一般为单链，而且比DNA短，能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中

(2)2　tRNA　氨基酸　相同

(3)短时间内能合成较多的肽链

11．(2019·山师附中月考)如图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题：

(1)完成①过程需要的酶有________，这些酶通过________从细胞质进入细胞核。②过程得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译，翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合，最后得到的多肽链上氨基酸序列________(填“相同”或“不相同”)。

(2)根据所学知识并结合题图推知：该细胞中核糖体分布的场所有细胞质基质、________等。

(3)图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的有________________(填序号)。用α­鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质中的RNA含量显著减少，由此推测α­鹅膏蕈碱抑制的过程最可能是________(填序号)。

(4)由如图可知，基因控制生物体的性状是通过______________来实现的。

[解析]　(1)①过程表示核DNA复制，需要解旋酶、DNA聚合酶等参与催化，这些酶在细胞质的核糖体中合成，通过核孔从细胞质进入细胞核。②过程为转录，得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译。翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合，因模板mRNA相同，所以最后得到的多肽链上氨基酸序列也相同。(2)核糖体是蛋白质合成的场所，有的游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上；图中的前体蛋白在细胞质基质中合成，而线粒体DNA也能在线粒体中指导合成相应的蛋白质。综上所述可推知：该细胞中核糖体分布的场所有细胞质基质、线粒体(内质网)等。(3)图中所示的[①]核DNA复制、[②]转录、[④]翻译、[⑥]线粒体DNA复制、[⑦]转录、[⑧]翻译的完成都需要遵循碱基互补配对原则。细胞质中的RNA是以核DNA的1条链为模板通过转录形成的；若用α­鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质中的RNA含量显著减少，说明α­鹅膏蕈碱抑制的过程最可能是②，即细胞核中的转录过程。(4)综上分析，基因控制生物体的性状是通过指导蛋白质的合成来实现的。

[答案]　(1)解旋酶、DNA聚合酶　核孔　相同

(2)线粒体(内质网)　(3)①②④⑥⑦⑧　②　(4)指导蛋白质的合成     

12．胰岛素合成的起始密码子与甲硫氨酸密码子都是AUG，但胰岛素的第一位氨基酸却不是甲硫氨酸，这是分子加工修饰的结果。下列有关胰岛素合成的叙述正确的是(　　)

A．胰岛素合成过程中作为模板的只有DNA

B．胰岛素的合成过程中既有肽键的形成也有肽键的水解

C．胰岛素的氨基酸序列是由胰岛素基因的碱基序列直接决定的

D．胰岛素合成过程的催化需要有DNA聚合酶和RNA聚合酶的参与

B　[胰岛素的合成包括转录和翻译两个步骤，其中转录的模板是DNA的一条链，翻译的模板是mRNA；胰岛素的合成过程中既有肽键的形成(氨基酸脱水缩合形成肽键)，也有肽键的水解(修饰过程中会发生肽键的水解)；胰岛素的氨基酸序列是由mRNA的碱基序列直接决定的；DNA聚合酶催化DNA的复制过程，胰岛素合成过程中不需要该酶的参与。综上所述，B项正确。]

13．某基因在转录完成后，在该基因的某段DNA上形成了“小泡”。该“小泡”内RNA与DNA模板链配对，没有分离，故非模板链呈环状游离状态。检测发现，小泡内的非模板链富含碱基G。下列关于“小泡”的分析不合理的是(　　)

A．“小泡”内DNA－RNA杂交带上的氢键数目较其他区段上的多

B．“小泡”内的三条核苷酸链中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数

C．“小泡”的存在可能阻碍该基因的复制，非模板链上易发生突变

D．能特异性切割RNA的核酶或DNA－RNA解旋酶有助于“小泡”的清除

B　[“小泡”内的三条核苷酸链中，有DNA的两条链和RNA的一条链，嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数。]

14．利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达，如图为反向导入目的基因的作用过程。下列叙述正确的是(　　)

A．过程①和②中目的基因以同一条链为模板进行转录   

B．过程①和②都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料

C．mRNA1和mRNA2上的(A＋U)占全部碱基的比例是相同的

D．反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程

C　[根据题图可知，两条mRNA能够互补配对，说明两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的；过程①②表示转录，转录过程利用的原料为核糖核苷酸；两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的，在DNA分子中每条链上的(A＋T)占该链碱基总数的比例是相同的，因此两条mRNA上的(A＋U)占全部碱基的比例也是相同的；图中显示，反向导入的目的基因没有抑制目的基因的转录过程，而是抑制翻译过程。综上所述，C项正确。]

15．(2019·哈尔滨一模)当大肠杆菌生活的环境中不存在乳糖时，调节基因的表达产物——阻抑物会与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶与启动子结合，使结构基因(基因A、B、C)表达受阻，导致乳糖分解酶(酶1、酶2、酶3)不能合成；当环境中存在乳糖时，乳糖与阻抑物结合，RNA聚合酶与启动子结合使结构基因表达，合成酶1、酶2、酶3来分解乳糖。调节酶1、酶2、酶3的合成过程如图所示，请回答下列问题：

(1)过程①进行的场所是________________，据图推测，mRNAⅡ中含有________个起始密码子。

(2)在阻抑物产生的过程中，除mRNAⅠ提供的信息指导外，此过程还需要的RNA有______________。

酶1、酶2、酶3的空间结构不同的根本原因是______________。

(3)调节基因、操纵基因和结构基因都是________________片段。阻抑物在________(填“转录”或“翻译”)水平上调控基因的表达。

(4)如图所示调节过程反映了___________________________之间存在着复杂的相互作用，共同精细地调控生物体的生命活动。

[解析]　(1)①过程表示转录，原核细胞的转录在拟核中进行。据图可知，mRNAⅡ作模板时能够合成3种酶，因此mRNAⅡ中含有3个起始密码子。

(2)阻抑物是通过转录和翻译合成的一种多肽或蛋白质，其合成过程需要3种RNA参与。不同酶的结构不同的原因是控制酶合成的基因的碱基排列顺序不同。

(3)据图可知，阻抑物与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶与启动子结合，阻止了转录过程的进行。

(4)从图中可以看出基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，调控生物体的生命活动。

[答案]　(1)拟核(或细胞质)　3

(2)tRNA和rRNA　基因A、B、C的碱基排列顺序不同

(3)有遗传效应的DNA　转录

(4)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境