1、课时分层作业 二十一 基因的表达(30分钟100分)一、选择题(共7小题，每小题5分，共35分)1.(2018泉州模拟)如图表示RNA病毒M、N遗传信息传递的部分过程，下列有关叙述正确的是()A.过程、所需的酶相同B.过程、产物的碱基序列相同C.病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNAD.病毒N的遗传信息不能从RNA流向蛋白质【解析】选C。为逆转录过程，该过程需要逆转录酶，为DNA的合成过程，该过程需要DNA聚合酶，A错误；过程、产物的碱基序列互补，不相同，B错误；从图中看出病毒M先形成DNA，然后再由DNA转录形成RNA，因此病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNA，C正确；病毒N的遗传信息也能
2、控制蛋白质的合成，因此也能从RNA流向蛋白质，D错误。2.下列有关图中的生理过程(图中代表核糖体，代表多肽链)的叙述中，不正确的是()A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译B.链中(A+T)/(G+C)的比值与链中此项比值相等C.一种细菌的由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸D.遗传信息由传递到需要tRNA作工具【解析】选C。题图表示遗传信息的转录和翻译过程，A正确；根据碱基互补配对原则，DNA分子链中的(A+T)/(G+C)的比值等于与其互补的链中的此项比值，B正确；核苷酸数等于碱基数，mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，一种细菌的(mRNA)由480个核苷酸
3、组成，说明上有4803=160个密码子，因翻译是从起始密码子开始，到终止密码子结束，而终止密码子不能决定氨基酸，因此它所编码的蛋白质的长度一定小于160个氨基酸，C错误；是mRNA，是多肽链，遗传信息由传递到即翻译过程需要tRNA作工具，tRNA属于RNA的种类之一，D正确。3.(2015海南高考)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【解析】选A。本题考查密码子与反密码子的相关内容。mRNA 上3个相
4、邻的碱基决定一个氨基酸，这样相邻的3个碱基称为密码子；每个tRNA上有3个碱基与密码子相配对，这样的3个碱基称为反密码子，即密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，A项正确，B、C、D项错误。【知识总结】遗传信息、密码子与反密码子的关系4.(2018长沙模拟)下面是真核细胞染色体上基因的表达过程示意图，有关叙述正确的是()导学号14120364A.基因的转录需要DNA聚合酶、RNA聚合酶参与B.“拼接”时在核糖和磷酸之间形成化学键C.翻译过程中tRNA和运载的氨基酸依据碱基互补配对结合D.成熟mRNA中的碱基数与多肽链中的氨基酸数之比为31【解析】选B。基因是有遗传效应的DNA片段，转录
5、合成RNA，该过程需要RNA聚合酶不需要DNA聚合酶，A错误；据图分析，将前体mRNA“拼接”形成成熟的mRNA，在核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键，B正确；翻译过程中tRNA和mRNA依据碱基互补配对原则结合，C错误；mRNA中存在终止密码子，不决定氨基酸，碱基数与氨基酸数之比大于31，D错误。5.基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是导学号14120365()A.异常mRNA的出现是基因突变的结果B.图中所示的为转录，为翻译过程C.图中过程使用的酶是逆转录酶D.S基因中存在不能翻译成多肽链的片段【解析】选D。异常mRNA的出现是因为含有未“
6、剪尽”的片段，A错误；图中所示的为转录，为翻译过程，B错误；图中过程表示RNA前体形成mRNA的过程，而逆转录酶用于RNA形成DNA的过程，C错误；据图可知，S基因中存在不能翻译成多肽链的片段，D正确。【加固训练】甲、乙、丙三图代表着生物的三种遗传信息传递方式，据此分析错误的是()A.甲、乙、丙三种方式不能同时发生在一种生物中B.需要解旋酶的过程是1、3、8C.原核生物遗传信息的传递方式用甲表示D.可与模板链上的碱基A发生A-T配对的过程是3、7、10【解析】选B。甲、乙、丙三图代表着生物的三种遗传和表达方式，其中1、8表示转录过程，2、5、9表示翻译过程，3、10表示DNA分子复制过程，4、
7、6表示RNA的复制，7表示逆转录，所以不可能同时发生在一种生物中，A正确；DNA分子复制过程需要解旋酶，转录不需要解旋酶，RNA聚合酶具有解旋功能，B错误；甲图可表示具有细胞结构生物的遗传信息传递方式，C项正确；可与模板链上的碱基A发生A-T配对的过程是DNA分子复制3、10，逆转录7，D项正确。6.(2018福州模拟)如图为原核细胞内某一区域的基因指导蛋白质合成的示意图。据图分析正确的是()A.处有DNA-RNA杂合双链片段形成，处有碱基互补配对现象B.处有DNA聚合酶参与，处没有DNA聚合酶参与C.两处都有生物大分子的合成，图中DNA可以与有关蛋白质结合成染色体D.DNA上的脱氧核苷酸序列
8、均可以控制如图过程【解析】选A。处为转录过程，以DNA的一条链为模板合成mRNA，所以有DNA-RNA杂合双链片段形成，而处是翻译，遵循碱基互补配对原则，A正确；处为转录过程，有RNA聚合酶参与而不是DNA聚合酶，B错误；两处都有生物大分子的合成，但原核生物的DNA是裸露的，并没有与有关蛋白质结合成染色体，C错误；DNA上的脱氧核苷酸序列没有全部参与转录过程，如无效序列和非编码区都是不转录的，D错误。7.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()导学号14120366A.基因都位于染色体上，呈线性排列B.遗传信息的复制和表达都是以基因为单位进行的C.基因可通过控制酶
9、的合成间接控制生物性状D.生物性状与基因之间存在一一对应关系【解析】选C。基因主要位于染色体上，少数存在于细胞质中，A错误；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错误；部分基因通过控制酶的合成间接控制生物性状，部分基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状，C正确；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错误。二、非选择题(共2小题，共35分)8.(16分)(2018昆明模拟)下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答问题：精氨酸：CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG；缬氨酸：GUU、G
10、UC、GUA、GUG；甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；组氨酸：CAU、CAC；色氨酸：UGG；甲硫氨酸：AUG (1)转录过程中，以_(填“”或“”)为模板，在_的催化作用下由_依次连接形成RNA。(2)遗传信息和密码子分别存在于_上。能特异性识别密码子的物质是_，它与所携带的小分子有机物的关系是_。(3)如果基因链中决定一个氨基酸的三个碱基CAC突变成了CAT，则控制合成的的结构_(填“会”或“不会”)发生改变，由表格推测原因是_。(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是_。(5)图中涉及的遗传信息传递方向为_ (以流程图的形式表示)。【解析】本题考查
11、基因的表达过程等知识，解答本题的关键点是掌握转录和翻译过程中的模板、原料和产物及氨基酸与tRNA间的关系。(1)据图判断，为基因的模板链，以链为模板在RNA聚合酶催化作用下合成RNA的过程为转录，原料是4种游离的核糖核苷酸。(2)能识别mRNA上密码子的是tRNA，tRNA上反密码子与mRNA上密码子进行碱基互补配对。在翻译过程中，tRNA可转运氨基酸到相应位置与氨基酸脱水缩合形成肽链。(3)碱基CAC对应的密码子是GUG，CAT对应的密码子是GUA，GUG对应的氨基酸是缬氨酸，GUA对应的氨基酸也是缬氨酸，所以控制合成的蛋白质结构没有发生改变。(4)多聚核糖体的意义是用一条mRNA为模板，能
12、够同时合成多个蛋白质分子。(5)题图中涉及转录和翻译，无DNA复制、RNA复制、逆转录。答案：(1)RNA聚合酶4种游离的核糖核苷酸(2)DNA、mRNAtRNA一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA来转运(3)不会突变后的基因仍然决定缬氨酸(或突变后决定的氨基酸没有改变)(4)少量mRNA可迅速合成大量的肽链，以满足生命活动的需要(5)DNARNA蛋白质【知识总结】翻译过程中多聚核糖体模式图解读(1)图1表示真核细胞的翻译过程，其中是mRNA，是核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下：数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。目的意义
13、：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从右向左(见图1)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。【加固训练】(2018厦门模拟)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA，其主要功能是调控其他基因的表达，在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。研究发现，BCL2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质
14、有抑制细胞凋亡的作用，该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控，如图所示：请分析回答：(1)A过程是_，需要_的催化。(2)B过程中能与发生碱基互补配对的是_，物质是指_。(3)据图分析可知，miRNA调控BCL2基因表达的机理是_。(4)若MIR-15a基因缺失，则细胞发生癌变的可能性_(填“上升”“不变”或“下降”)，理由是_。【解析】据图分析，A过程表示转录，B过程表示翻译，表示转录形成的信使RNA，表示翻译形成的多肽，MIR-15a基因控制合成的miRNA，可与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程。(1)A过程是转录，需要RNA聚合酶的
15、催化。(2)B过程表示翻译，信使RNA与tRNA(反密码子)发生碱基互补配对；物质表示翻译形成的多肽或多肽链。(3)据图分析可知，miRNA调控BCL2基因表达的机理是miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程。(4)若MIR-15a基因缺失，则细胞发生癌变的可能性上升，理由是MIR-15a基因缺失，无法合成miRNA，无法调控BCL2基因的表达，使BCL2基因表达产物增加，抑制细胞凋亡，细胞癌变的可能性增加。答案：(1)转录RNA聚合酶(2)tRNA(或反密码子)多肽(或多肽链)(3)miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成
16、双链，阻断翻译过程(4)上升MIR-15a基因缺失，无法合成miRNA，无法调控BCL2基因的表达，使BCL2基因表达产物增加，抑制细胞凋亡，细胞癌变的可能性增加9.(19分)(2018莆田模拟)如图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图，请分析并回答下列问题：导学号14120367(1)DNA分子基本骨架由_交替排列构成，DNA聚合酶可以催化相邻的两个脱氧核苷酸形成_化学键(填代号)。(2)在图中翻译的方向是_(填“向左”或“向右”)。(3)图中的“一小段RNA”适于作DNA的信使，原因是_。(4)图中甘氨酸的密码子是_，控制该蛋白质合成的基因中，决定“-甘氨酸-异亮氨酸-缬氨酸-谷氨酸-”的模
17、板链是图中的_链。(5)若图中DNA由5 000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为_。【解析】(1)DNA分子基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替排列构成，DNA聚合酶可以催化相邻的两个脱氧核苷酸形成磷酸二酯键。(2)在图中翻译的方向是向右。(3)图中的“一小段RNA”适于作DNA的信使，原因是能储存遗传信息，且能通过核孔。(4)密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基，由图中mRNA的碱基序列可知，甘氨酸的密码子是GGC，根据一小段的DNA中的甲链
18、为模板转录形成的一小段的RNA，说明决定多肽链的模板链是图中的甲链。(5)若图中DNA由5 000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，则胞嘧啶占30%，为5 000230%=3 000个。将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3 000(23-1)=2.1104个，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为2(223-2)=17。答案：(1)磷酸和脱氧核糖(2)向右(3)能储存遗传信息，且能通过核孔(4)GGC甲(5)2.1104171.(6分)将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个
19、胸腺嘧啶)放在含有32P -胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图、两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是导学号14120368()A.DNA第二次复制产生的子代DNA有、两种类型，比例为13B.DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律C.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m-a)/2个D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为(2n+l-2)个【解析】选D。DNA第二次复制产生的子代DNA共4个，有、两种类型，比例为11，A错误；基因分离定律的实质是减数分裂过程中，等位基因分离，而DNA复制后分配到两
20、个子细胞属于着丝点分裂，其上的基因是复制关系，B错误；拟核DNA中共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则A=T=a，G=C=(m-2a)/2，复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m-2a)/2，C错误；DNA分子是双链结构，一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌拟核DNA共2条链，所以复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2，D正确。2.(6分)基因转录出的初始RNA，经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA，某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与，大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成，不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。下列判断不正确的是()A.某些初始
21、RNA的剪切加工可由RNA催化完成B.一个基因可以指导多种蛋白质的合成C.mRNA的产生和降解与个体发育的阶段有关D.初始RNA的剪切、加工在核糖体内完成【解析】选D。某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成，所以RNA可以作为酶，A正确；不同剪切方式可产生不同的mRNA，从而翻译出不同的蛋白质，控制生物体的多种性状，B正确；个体发育不同阶段合成的蛋白质不同，mRNA的产生和降解与个体发育阶段有关，C正确；初始RNA的剪切、加工在细胞核内完成，D错误。 3.(18分)(2018马鞍山模拟)下图表示病毒侵入宿主体内的复制过程示意图，请回答：(1)病毒核酸进入宿主细胞后，此时用血清学方法和电镜检
22、查无病毒颗粒，称为“隐蔽期”，这是因为_。(2)物质D、H分别可能是_、_。(3)B、F的区别是_。过程f称为_。(4)假如A为RNA，经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为Y，你能否推断出构成A的几种碱基数量分别是多少，为什么？_。根据中心法则分析，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有_、_。【解析】(1)病毒核酸进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和场所形成子代病毒，在子代病毒未释放之前，无法用血清学方法和电镜检查到病毒颗粒，即未形成完整的病毒体，此为“隐蔽期”。(2)分析图示可知，物质D为蛋白质，参与病毒核酸的复制(过程g)，所以物质D可能是完成复制(过程g)所需
23、要的酶；物质H与病毒核酸组装成新的病毒，故物质H可能是病毒的蛋白质外壳。(3)B与相关酶的合成有关，F与病毒的蛋白质外壳的形成有关，因此，B、F的区别是转录的信息不同。过程f称为装配。(4)假如A为RNA，RNA是单链结构，虽然经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为Y，但仍不能推断出构成A的另外几种碱基的数量。根据中心法则可推知，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有：RNA的自我复制、逆转录。答案：(1)病毒进入宿主细胞后尚未形成完整的病毒体(2)完成复制(过程g)所需要的酶病毒的蛋白质外壳(3)转录的信息不同装配(4)不能，因为RNA是单链，碱基数无法确定RNA的自我复制、逆转录- 11 -
