1、第第 22 讲讲 基因的表达基因的表达 1.（2019 广东模拟）下列关于中心法则的叙述，一定正确的是（ ） A.肽链的合成一定以 RNA 为模板，以氨基酸为原料 B.酶的合成一定以 RNA 为模板，以氨基酸为原料 C.RNA 的合成一定以 DNA 为模板，以核糖核苷酸为原料 D.DNA 的合成一定以 DNA 为模板，脱氧核苷酸为原料 解析 酶也可能为 RNA，此时其原料为核糖核苷酸，B 错误；若为 RNA 复制， 则 RNA 合成以 RNA 为模板， C 错误； 若为逆转录， 则合成 DNA 的模板为 RNA， D 错误。 答案 A 2.如图为基因表达过程中相关物质间的关系图，下列叙述错误的
2、是（ ） A.过程中均发生碱基互补配对 B.在原核细胞中，过程同时进行 C.c 上的密码子决定其转运的氨基酸种类 D.d 可能具有生物催化作用 解析 过程分别为 DNA 的转录和翻译，均发生碱基互补配对，A 正确；在 原核细胞中，转录和翻译同时进行，B 正确；密码子在 mRNA 上，tRNA 上有反 密码子，C 错误；d 可能是具有生物催化作用的酶，D 正确。 答案 C 3. （2019 湖北部分高中冲刺模拟卷） 下列有关基因与性状的叙述， 正确的是 （ ） A.生物体中一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定 B.血红蛋白基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白结构一定发生改变 C.生物的性
3、状由基因决定，同时受环境影响，二者共同对生物的性状起作用 D.囊性纤维病说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状 解析 生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定， A 错误；由于密码子的简并性（多个密码子编码同一种氨基酸） ，控制人的血红 蛋白的基因中有一个碱基对发生改变， 血红蛋白的结构不一定发生改变， B 错误； 生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境共同作用的结果， C 正确；囊性纤维病说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，D 错 误。 答案 C 4.（2018 黑龙江八校联考）请根据中心法则判断下列说法正确的是（ ） A.H
4、IV 在宿主细胞中可通过逆转录或 RNA 自我复制传递遗传信息 B.DNA 转录可产生 3 种 RNA，转录出的 RNA 链与模板链的相应区域碱基互补 C.转录和翻译过程都以核酸作为模板，都需要运载工具 D.根尖分生区细胞中可发生 DNA 复制与转录过程，需要核糖体的参与 解析 HIV 的遗传物质为 RNA， 其属于逆转录病毒， 在宿主细胞中通过逆转录、 DNA 复制和转录传递遗传信息，不进行 RNA 自我复制，A 错误；DNA 转录可 产生 tRNA、rRNA 和 mRNA 3 种 RNA，转录出的 RNA 链与模板链的相应区域 碱基互补，B 正确；转录与翻译的模板分别是 DNA 和 mRN
5、A，都是核酸；翻译 过程需要 tRNA 作为运载工具，而转录不需要运载工具，C 错误；根尖分生区细 胞中 DNA 复制与转录过程不需要核糖体参与，核糖体参与翻译过程，D 错误。 答案 B 5.如图为基因与性状的关系示意图，据图判断错误的是（ ） A.一种基因可以影响和控制多种性状 B.多种基因可以影响和控制一种性状 C.所有基因都能控制表现出相应的性状 D.图中的产物可以是酶、激素或者抗体等 解析 由题图可知，性状 a、b、c、d 受同一种基因产物影响，说明一种基因可 以影响和控制多种性状，A 正确；性状 e 受三种基因产物影响，表明多种基因可 以影响和控制一种性状，B 正确；生物的性状除了受
6、基因控制外，还受环境条件 的影响，并非所有基因都能控制表现出相应的性状，C 错误；多数酶、有些激素 和抗体是蛋白质，可以是基因表达的产物，D 正确。 答案 C 6.如图表示 DNA 及相关的生理活动，下列表述错误的是（ ） A.过程 a、b、c 均可在胰岛 B 细胞核中发生 B.f 和 g 过程可能通过反馈调节实现 C.过程 a、b、c、d、e 与碱基配对有关 D.某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达 解析 据图分析，过程 a 表示 DNA 复制，而胰岛 B 细胞是成熟的动物细胞，细 胞核中不能进行 DNA 的复制，且蛋白质的合成（c）也不能在细胞核中进行，A 错误； 若过程 f 和 g
7、中是某基因控制合成的某蛋白质反过来调控该基因的转录和 翻译，则为反馈调节，B 正确；过程 a、b、c、d、e 分别表示 DNA 的复制、转 录、翻译、RNA 的复制、逆转录，这些过程都遵循碱基互补配对原则，C 正确； 基因的表达过程包括转录和翻译，都需要酶的催化，而酶也是基因表达的产物， D 正确。 答案 A 7.（2019 吉林第二次调研）下列有关图示生理过程的描述，错误的是（ ） A.甲、丙两个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成 B.甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛 B 细胞核内进行 C.图乙表示翻译，多个核糖体可共同完成一条肽链的合成 D.图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内完
8、成 DNA 的复制 解析 图中甲为 DNA 分子的复制、乙为翻译过程、丙表示转录过程。DNA 双链 解旋破坏氢键， DNA 双链形成及转录时形成 DNARNA 区域有氢键形成， DNA 复制和转录过程都存在氢键的破坏和氢键的形成，A 正确；细胞核内进行的是 DNA 复制和转录过程，胰岛 B 细胞是高度分化的细胞，不可进行 DNA 复制过 程，B 正确；一条 mRNA 可以结合多个核糖体，合成多条氨基酸序列相同的肽 链， C 错误； 若 DNA 复制时有多个起点， 则可以在短时间内完成 DNA 的复制， D 正确。 答案 C 8.图 1 是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图 2 是图 1
9、过程的局部放 大图，请据图回答： （1）图 1 中过程发生在人体的 细胞中，在细胞的 中发生， 该细胞与人体其他细胞在形态、 结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是 _。 （2）图 1 中过程称为 ，场所是 ，由图 2 可知，决定苏氨酸 的密码子是 。 （3） 已知图1中过程产生的mRNA中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%， 其模板链对应的区段中胞嘧啶占 29%， 则模板链中腺嘌呤所占的比例为 。 （ 4 ） 图 1 中 过 程 中 ， 一 个 mRNA 上 结 合 多 个 核 糖 体 的 意 义 是 _。 解析 （1）分析题图可知：图 1 中过程表示以人体胰岛素基因为模板合成 mRN
10、A 的过程，胰岛素由胰岛 B 细胞合成并分泌，因此发生在胰岛 B 细胞的细 胞核中，该细胞与人体其他细胞在形态、结构和生理功能上存在稳定性差异的根 本原因是基因的选择性表达。 （2）图 1 中过程表示以 mRNA 为模板合成胰岛 素的过程，此过程为翻译过程，场所是细胞质中的核糖体。密码子是指 mRNA 上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻的碱基， 由图 2 可知， 决定苏氨酸的密码子是 ACU。 （3） 据题意可知： 在 mRNA 中， GU54%， 其模板链对应的区段中 C29%。 根据碱基互补配对原则，其模板链对应的区段中 CA54%，所以模板链中腺 嘌呤（A）所占的比例54%29%25%。
11、 （4）图 1 中过程中，一个 mRNA 上结合多个核糖体的意义是少量的 mRNA 可以迅速合成出大量的蛋白质。 答案 （1）胰岛 B 细胞核 基因的选择性表达 （2）翻译 核糖体 ACU （3）25% （4）少量的 mRNA 可以迅速合成出大量的蛋白质 9.将某人的胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞中的总 mRNA 提取出来（AmRNA、B mRNA） ， 以此为模板， 在体外分别获得相应的单链 DNA （AcDNA、 BcDNA） 。 下列叙述错误的是（ ） A.AmRNA 与 BmRNA 的不同与细胞分化有关 B.获得相应单链 DNA 的过程需要逆转录酶 C.AcDNA 中不含编码胰岛素的核
12、酸序列 D.BmRNA 中指导呼吸酶合成的 mRNA 不能与 AcDNA 形成杂交链 解析 人体胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞都是由同一受精卵发育而来的，二者间的 差异是细胞分化的结果， 二者具有相同的遗传信息， 但遗传信息的执行情况不同， 即发生了基因的选择性表达，故可以说 AmRNA 与 BmRNA 的不同与细胞 分化有关，A 正确；以 RNA 为模板合成 DNA 的过程称为逆转录，此过程需要 逆转录酶的参与，B 正确；胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞内的遗传物质相同，胰岛 A 细胞也含有胰岛素基因， 只是该基因不表达， 即 AmRNA 中不含指导胰岛素 合成的 RNA，故 AcDNA 中不
13、含编码胰岛素的核酸序列，C 正确；胰岛 A 细 胞和胰岛 B 细胞中均含有呼吸酶，即 AmRNA 和 BmRNA 中均含有指导呼 吸酶合成的 mRNA， 故 BmRNA 中指导呼吸酶合成的 mRNA 可以与 AcDNA 形成杂交链，D 错误。 答案 D 10.（2018 黄冈调研）如图表示真核细胞中发生的某些生理过程，下列有关说法 错误的是（ ） A.结构 a 是核糖体，物质 b 是 mRNA，三个核糖体合成的肽链相同 B.以物质 c 作为模板指导合成 rRNA 的过程需要 DNA 聚合酶的参与 C.过程中多个核糖体沿着 b 从右向左进行翻译，可以提高翻译的效率 D.核仁参与了所示结构的形成
14、解析 为翻译过程，a 为核糖体，b 为 mRNA，由于三个核糖体是以同一条 mRNA 为模板进行翻译的，因此图中三个核糖体合成的多肽链相同，A 正确； 以 c 为模板合成 rRNA 的过程属于转录，该过程需要 RNA 聚合酶的参与，B 错 误； 过程中核糖体沿着 mRNA 从短肽链向长肽链方向移动， 即从右向左移动， 该过程中多个核糖体以一条 mRNA 为模板进行翻译，在短时间内合成大量蛋白 质，可以提高翻译效率，C 正确；rRNA 是核糖体 RNA，图示过程是核糖体的部 分形成过程，在真核细胞中核糖体的形成与核仁有关，D 正确。 答案 B 11.（2019 河北联考）周期性共济失调是一种编码
15、细胞膜上的钙离子通道蛋白的 基因发生突变导致的遗传病，该突变基因相应的 mRNA 的长度不变，但合成的 肽链缩短使通道蛋白结构异常。下列有关该病的叙述正确的是（ ） A.翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失 B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变 C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状 D.该病可能是由于碱基对的替换而导致终止密码子提前出现 解析 由题意可知，该突变基因相应的 mRNA 的长度不变，翻译的肽链缩短， 说明编码的基因可能发生了碱基对的替换， 导致 mRNA 中提前出现终止密码子， A 错误、D 正确；突变不会导致基因转录和翻译过程中
16、碱基互补配对原则改变， B 错误；细胞膜上钙离子通道蛋白是一种结构蛋白，该病例说明了基因通过控制 蛋白质的结构来控制生物的性状，C 错误。 答案 D 12.果蝇常染色体上有基因 N 和基因 Y，它们编码蛋白质的起始密码分别位于图 中所显示 DNA 序列中，起始密码子均为 AUG。基因 N 表达产生的蛋白质 N 如 图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A.中有两个过程且能够同时进行 B.基因 N 和基因 Y 在中都以 b 链为模板进行转录 C.指导蛋白 N 合成的模板至少有 270 个碱基 D.过程断裂的化学键为肽键 解析 包括转录和翻译，果蝇常染色体上的基因表达时，转录和翻译分别发生 在细胞核
17、和细胞质中，转录完成后才能进行翻译，A 错误；根据题中的碱基序列 及起始密码子判断， 基因 N 转录的模板链为 b 链， 基因 Y 转录的模板链为 a 链， B 错误；指导蛋白 N 合成的 mRNA 上至少有 1153345（个）碱基，C 错误； 过程需要去掉一些氨基酸，该过程会发生肽键的断裂，D 正确。 答案 D 13.（2019 广西两校联考）2017 年诺贝尔生理学或医学奖获得者从果蝇基因组中 分离出控制生物昼夜节律（即生物钟）的基因（PER 基因） 。研究表明，该基因 编码的 PER 蛋白夜间在细胞核积聚，清晨降解。PER 蛋白积累到一定量后会抑 制 PER 基因的表达，导致 PER
18、蛋白无法合成，动物因此逐渐进入睡眠状态。生 物钟也是靠着这种机制影响着其他多细胞生物（包括人类） 。PER 基因的表达与 关闭机制如图所示： （1）很多生物遗传学家喜欢用果蝇作为遗传学实验的材料。果蝇作为遗传学实 验材料的优点有哪些？_。（答出两点） （2） PER 蛋白合成的场所是 （填细胞器） ， 它通过 进入细胞核， 请 写 出PER蛋 白 合 成 过 程 中 遗 传 信 息 的 流 动 方 向 ： _。 （3）人体每天都需要一定的睡眠时间才能保证大脑的正常工作，而 PER 基因通 过规律性的表达与关闭控制着昼夜节律。 请根据科学家的研究成果推断人在夜间 犯困是因为_； 而在清晨醒 来是
19、因为_。 解析 （1）果蝇具有易饲养，繁殖快，产生的子代数量多，染色体数目少等特 点，因此常被用作遗传学材料。 （2）蛋白质合成的场所是核糖体。蛋白质为大分 子，在细胞质中合成之后，通过核孔进入细胞核。PER 蛋白合成过程中遗传信息 的流动方向，即由 PER 基因转录出 mRNA，之后再以 mRNA 为模板翻译形成 PER 蛋白质。 （3）结合题干信息及图形分析可知，夜间 PER 蛋白积累到一定量 后会抑制 PER 基因的表达，导致 PER 蛋白无法合成，动物因此逐渐进入睡眠状 态，故人在夜间易犯困；PER 蛋白清晨降解，PER 基因表达，人从睡眠状态进 入清醒状态。 答案 （1）易饲养，繁殖
20、快，产生的子代数量多，染色体数目少（答出两点即 可） （2）核糖体 核孔 PER 基因 转录 mRNA 翻译 PER 蛋白 （3）夜间 PER 蛋白在细胞核中积累，抑制了 PER 基因的表达 清晨 PER 蛋白降解，PER 基因表达，在细胞质中合成了 PER 蛋白 14.（科学探究）人体细胞中的 P21基因控制合成的 P21蛋白可通过调控细胞周期 来抑制细胞的恶性增殖。科研人员发现，与 P21基因启动子区某段 DNA 序列互 补的 RNA 分子（saRNA）对 P21基因的表达有影响，并对此进行了研究。 （1）P21基因的启动子区有 酶的识别与结合位点，此酶可催化相邻两个 核苷酸分子的 之间形
21、成化学键。 （2）脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有 层分子结构的球形囊泡， 可与细胞膜融合，将物质送入细胞内部。研究人员将包裹了人工合成的 saRNA 的 脂 质 体 转 入 人 胆 囊 癌 细 胞 中 ， 同 时 设 置 对 照 ， 对 照 组 将 包 裹 了 的脂质体转入同种细胞。 一段时间后， 检测 P21基因的 mRNA 生成量及胆囊癌细 胞的存活率，结果如下两图所示。图示说明 _。 （3）研究发现，P21基因启动子区合成的 RNA 能募集一种蛋白至此区域抑制转 录过程，当 saRNA 转入细胞后，经处理并活化，活化的 saRNA 能与上述 RNA 结合，使转录过程的抑制作用 ，从而
22、影响 P21基因的表达，由此为癌症 的治疗提供了新的思路和方法。 解析 （1）启动子是 RNA 聚合酶识别与结合的位点，RNA 聚合酶能催化相邻 两个核苷酸分子的核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键。 （2）由脂质体可与细胞膜融 合判断其应为具有双层磷脂分子的球形囊泡。 saRNA 是与 P21基因启动子区某段 DNA 序列互补的 RNA 分子，它可能会增强 P21基因的转录，从而影响 P21基因 的表达。实验设计需要遵循对照原则，实验组将包裹了人工合成的 saRNA 的脂 质体转入人胆囊癌细胞中， 则对照组应将包裹了与 saRNA 序列不同的 RNA 分子 的脂质体转入同种细胞中，排除无关变量对实验的影响，一段时间后，检测 P21 基因的 mRNA 生成量及胆囊癌细胞的存活率，根据实验结果可知，saRNA 可增 强 P21基因的表达且使癌细胞存活率降低。 （3）P21基因启动子区合成的 RNA 能 募集一种蛋白至此区域抑制转录过程， 而活化的 saRNA 能与这种 RNA 结合， 从 而使转录过程的抑制作用减弱，进而影响 P21基因的表达。 答案 （1）RNA 聚合 核糖与磷酸 （2）双 与 saRNA 序列不同的 RNA 分子 saRNA 可增强 P21基因的表达且使 癌细胞存活率降低 （3）减弱