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課時跟蹤檢測（二十二） 基因的表達 一、選擇題 1．下列關于轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程的說法中，錯誤的是(　　) A．均以核酸為直接的模板 B．均遵循堿基的互補配對 C．都需要運輸原料的工具 D．都需要能量和相應的酶 解析：選C　翻譯需tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸，轉(zhuǎn)錄時則不需轉(zhuǎn)運工具。 2．(2019沈陽模擬)下列關于人體內(nèi)某些物質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．RNA是由多個脫氧核苷酸形成的多聚體 B．食物中的蔗糖可被小腸上皮細胞直接吸收 C．無機鹽離子含量過低可導致人體酸堿平衡紊亂 D．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性只與氨基酸的種類和數(shù)量有關 解析：選C　RNA是由多個核糖核苷酸形成的多聚體，A錯誤；食物中的蔗糖不能被小腸上皮細胞直接吸收，需要水解成單糖才能被吸收，B錯誤；無機鹽能夠維持細胞的酸堿平衡，如果含量過低可導致人體酸堿平衡紊亂，C正確；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序，以及組成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)和空間結(jié)構(gòu)的不同有關，D錯誤。 3．將DNA雙鏈都被32P標記的某一雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含32P的培養(yǎng)基中，該細胞經(jīng)過兩次連續(xù)分裂形成4個大小形態(tài)相同的子細胞。下列分析錯誤的是(　　) A．若子細胞的染色體數(shù)為N，則子細胞的DNA均含32P B．若子細胞的染色體數(shù)為2N，則子細胞的DNA可能均含32P C．若子細胞中的染色體都含32P，則細胞分裂過程中會發(fā)生基因重組 D．若子細胞中有的染色體不含32P，則這是同源染色體彼此分離的結(jié)果 解析：選D　若子細胞中染色體數(shù)為N，則其進行的是減數(shù)分裂，該過程中DNA分子進行了一次復制，根據(jù)DNA分子半保留復制特點，則子細胞的DNA均含32P，A正確；若子細胞的染色體數(shù)為2N，則其進行的是有絲分裂，在有絲分裂過程中，第一次分裂后子細胞中每條染色體上的DNA都有1條鏈被標記，但第二次分裂后期半數(shù)DNA被標記，隨著姐妹染色單體分開，被標記的DNA隨機分配移向兩極，所以第二次分裂得到的子細胞被標記的DNA數(shù)在0～2N之間，B正確；若子細胞中的染色體都含32P，則其進行的是減數(shù)分裂，在減數(shù)第一次分裂過程中會發(fā)生基因重組，C正確；若子細胞中的染色體都不含32P，則其進行的是有絲分裂，有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體的分離，D錯誤。 4．(2019佛山模擬)反義RNA通常是指與mRNA互補的RNA分子。由于核糖體不能翻譯雙鏈的RNA，所以反義RNA與mRNA互補結(jié)合后，會抑制該mRNA的翻譯。下列說法錯誤的是(　　) A．反義RNA的合成需要RNA聚合酶催化 B．反義RNA是由mRNA的模板鏈反向轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 C．反義RNA合成受基因的調(diào)控，同時反義RNA本身又能調(diào)控基因的表達 D．真核細胞內(nèi)反義RNA主要是在細胞核內(nèi)合成，經(jīng)核孔出細胞核后發(fā)揮作用 解析：選B　反義RNA的合成需要RNA聚合酶催化，A正確；反義RNA是由轉(zhuǎn)錄mRNA的基因的反義基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，B錯誤；反義RNA合成受基因調(diào)控，反義RNA可與mRNA結(jié)合引起mRNA構(gòu)象變化，從而使mRNA不能與核糖體結(jié)合，通過抑制翻譯過程來抑制相關基因的表達，C正確；真核細胞內(nèi)反義RNA主要是在細胞核內(nèi)合成，經(jīng)核孔出細胞核后發(fā)揮作用，D正確。 5．(2019豐臺區(qū)一模)如圖表示核糖體上合成蛋白質(zhì)的過程。四環(huán)素抑制tRNA與細菌核糖體的A位點結(jié)合，使蛋白質(zhì)合成停止，從而阻斷細菌的生長，常用于治療一些細菌引起的疾病。下列有關敘述正確的是(　　) A．核糖體的主要成分是蛋白質(zhì)和mRNA B．四環(huán)素與A位點結(jié)合促進了新肽鍵的形成 C．圖中從E位點離開的tRNA可轉(zhuǎn)運甲硫氨酸 D．人體細胞與細菌細胞的核糖體沒有差異 解析：選C　核糖體的主要成分是蛋白質(zhì)和rRNA，A錯誤；四環(huán)素與A位點結(jié)合，阻止tRNA進入核糖體A位點，導致肽鏈的延伸受阻而使細菌蛋白質(zhì)無法合成，因此不能促進新肽鍵的形成，B錯誤；由于該tRNA的反密碼子是UAC，所以可轉(zhuǎn)運甲硫氨酸(AUG)，C正確；人體細胞與細菌細胞的核糖體有差異，如細菌核糖體沉降系數(shù)為70S，人體細胞核糖體沉降系數(shù)為80S，D錯誤。 6．下列關于細胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸及其相互關系的敘述，正確的是(　　) A．控制合成不同蛋白質(zhì)的DNA分子堿基含量可能相同 B．同一人體的神經(jīng)細胞與骨骼肌細胞具有相同的DNA和RNA C．蛋白質(zhì)功能多樣性的根本原因是控制其合成的mRNA具有多樣性 D．基因的兩條鏈可分別作模板進行轉(zhuǎn)錄，以提高蛋白質(zhì)合成的效率 解析：選A　同一人體的神經(jīng)細胞與骨骼肌細胞具有相同的DNA，但RNA不同，B錯誤；蛋白質(zhì)功能多樣性的根本原因是DNA具有多樣性，C錯誤；基因只能以一條鏈作模板進行轉(zhuǎn)錄，D錯誤。 7．(2019合肥模擬)核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。下列說法正確的是(　　) A．艾弗里等人利用熒光技術，證明了DNA是遺傳物質(zhì) B．DNA和RNA可以作為同一生物在不同發(fā)育時期的遺傳物質(zhì) C．細胞中參與蛋白質(zhì)的生物合成過程的RNA有三種 D．遺傳信息是指一條染色體上的基因排列順序 解析：選C　艾弗里等人利用體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；遺傳物質(zhì)只有一種，DNA或RNA，同一生物在不同發(fā)育時期的遺傳物質(zhì)是相同的，B錯誤；RNA有三種，即mRNA、tRNA和rRNA，這3種RNA都參與蛋白質(zhì)的生物合成，C正確；基因中的脫氧核苷酸(堿基對)排列順序代表遺傳信息，D錯誤。 8．如圖是人體內(nèi)苯丙氨酸與酪氨酸代謝的部分途徑，下列相關敘述正確的是(　　) A．基因①②③不會同時出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中 B．苯丙酮尿癥的患者會因為苯丙氨酸不能轉(zhuǎn)化為酪氨酸而同時患上白化病 C．當人體衰老時，因酶②的活性降低而導致頭發(fā)變白 D．基因①②③的功能說明基因通過控制酶的合成從而控制生物的性狀 解析：選C　同一個體體細胞中所含基因一般相同，因此基因①②③會存在于同一個細胞中。苯丙酮尿癥患者可以從環(huán)境中攝取酪氨酸，因此不一定會患上白化病?；颌佗诘墓δ苷f明基因通過控制酶的合成從而控制生物的性狀，基因③的功能說明基因通過控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物性狀。 9．如圖所示為真核細胞中發(fā)生的某些相關生理和生化反應過程，下列敘述錯誤的是(　　) A．結(jié)構(gòu)a是核糖體，物質(zhì)b是mRNA，過程①是翻譯過程 B．過程②在形成細胞中的某種結(jié)構(gòu)，這一過程與細胞核中的核仁密切相關 C．如果細胞中r蛋白含量較多，r蛋白就與b結(jié)合，阻礙b與a結(jié)合 D．c是基因，是指導rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶參與催化 解析：選D　據(jù)圖分析可知，a是核糖體，b是mRNA，c是DNA片段，A正確；過程②形成核糖體，核仁與核糖體的形成有關，B正確；細胞中r蛋白含量較多時，r蛋白就與b即mRNA結(jié)合，阻礙mRNA與核糖體結(jié)合，從而抑制翻譯過程，這是一種反饋調(diào)節(jié)過程，C正確；c轉(zhuǎn)錄形成rRNA時需要RNA聚合酶的催化，D錯誤。 10．(2019河北衡水中學調(diào)研)研究發(fā)現(xiàn)細胞癌變與端粒酶的活性有關。端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，能以自身的核酸為模板，在其蛋白組分的催化下合成端粒DNA序列。下列與端粒酶和癌細胞有關的敘述，錯誤的是(　　) A．擬核的DNA中不含有端粒 B．正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA C．人體內(nèi)癌細胞一般都表現(xiàn)出較高的端粒酶活性 D．從功能上看，端粒酶屬于RNA聚合酶 解析：選D　合成端粒DNA序列所需原料為四種脫氧核苷酸，故相關酶的功能應類似逆轉(zhuǎn)錄酶。 11．對下列各圖分析不準確的是(　　) A．甲圖中的①②③均遵循堿基互補配對原則 B．乙圖中核糖體在mRNA上移動方向為從右到左，所用原料是氨基酸 C．對于丙圖，人體內(nèi)的T細胞可以進行①②③⑤過程 D．丁圖中該段內(nèi)有6種核苷酸 解析：選C　甲圖中①②③過程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復制過程，都遵循堿基互補配對原則，A正確；根據(jù)多肽鏈的長度可知，核糖體在mRNA上的移動方向是從右到左，所用原料是氨基酸，B正確；丙圖中①～⑤過程分別為DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復制過程，T細胞可增殖分化成效應T細胞和記憶細胞，可發(fā)生①②③過程，不能發(fā)生④⑤過程，C錯誤；丁圖為轉(zhuǎn)錄過程，其中的DNA鏈中含有3種核苷酸，RNA鏈中也含有3種核苷酸，共6種核苷酸，D正確。 12．下面是4種遺傳信息的流動過程，對應的敘述正確的是(　　) A．甲可表示胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向 B．能進行乙過程的生物也能進行丁過程 C．丙可表示DNA病毒(如T2噬菌體)在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向 D．丙、乙、丁三幅圖就已經(jīng)全面涵蓋了生物界遺傳信息傳遞的情況 解析：選C　胰島細胞內(nèi)胰島素合成過程中，遺傳信息的傳遞方向不包括DNA復制，A錯誤；逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIV或某些致癌病毒)能進行乙過程，而煙草花葉病毒進行的是丁過程，B錯誤；生物界還有一種朊病毒，它的遺傳信息傳遞情況可能是蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)，D錯誤。 二、非選擇題 13．核基因編碼的蛋白質(zhì)能夠有條不紊地被運送到各自的目的地，關鍵是蛋白質(zhì)在合成時帶有分選信號，而目的地就是能夠識別分選信號的受體。分選信號取決于氨基酸序列中的信號序列，如圖所示。分析回答下列問題： (1)線粒體所需的蛋白質(zhì)一部分來自過程⑥，另一部分是在______________指導下合成的。某些蛋白質(zhì)經(jīng)過程⑧進入細胞核需要通過________，這一過程具有________性。 (2)經(jīng)過程②進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的多肽，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中折疊成為具有一定________的蛋白質(zhì)，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中未折疊或錯誤折疊的蛋白質(zhì)，會在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中大量堆積，此時細胞通過改變基因表達減少新蛋白質(zhì)的合成，或增加識別并降解錯誤折疊蛋白質(zhì)的相關分子，進行細胞水平的________調(diào)節(jié)。 (3)送往不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)具有________，這是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)定向運輸所必需的，這種序列最終是由________決定的。各類成熟蛋白質(zhì)分別與不同的受體結(jié)合，說明受體具有________的特點。 解析：(1)線粒體是半自主性細胞器，自身含有基因，該基因也能表達形成蛋白質(zhì)。細胞質(zhì)中合成的某些蛋白質(zhì)(如DNA聚合酶、RNA聚合酶)通過核孔進入細胞核，核孔對物質(zhì)的運輸具有選擇性。(2)核糖體上合成的多肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行折疊加工，從而形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)未折疊或錯誤折疊，反過來會減少新蛋白質(zhì)的合成，或增加識別并降解錯誤折疊蛋白質(zhì)的相關分子，這種調(diào)節(jié)屬于細胞水平的反饋調(diào)節(jié)。(3)根據(jù)題干中信息“分選信號取決于氨基酸序列中的信號序列”，可知送往不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)具有不同的信號序列，該信號序列是由細胞核基因最終決定的。各類成熟蛋白質(zhì)分別與不同的受體結(jié)合，說明受體具有專一性。 答案：(1)線粒體基因(DNA)　核孔　選擇　(2)空間結(jié)構(gòu)　反饋　(3)不同的信號序列　核基因　專一性 14．(2019安慶聯(lián)考)如圖表示病毒侵入宿主體內(nèi)的復制過程示意圖，請回答下列問題： (1)病毒核酸進入宿主細胞后，此時用血清學方法和電鏡檢查無病毒顆粒，稱為“隱蔽期”，這是因為________________________。 (2)物質(zhì)D、H分別可能是_________________________________________________、 ________________。 (3)B、F的區(qū)別是__________________________________________________________。過程f稱為 ________。 (4)假如A為RNA，經(jīng)實驗分析確定其堿基總數(shù)為X，其中鳥嘌呤G的數(shù)量為Y，你能否推斷出構(gòu)成A的幾種堿基數(shù)量分別是多少，為什么？_____________________________。根據(jù)中心法則分析，RNA病毒遺傳信息的傳遞過程與人體不同的步驟可能有_________________________________________________、______________________。 解析：(1)病毒核酸進入宿主細胞后，將利用宿主細胞的原料和場所形成子代病毒，在子代病毒未釋放之前，無法用血清學方法和電鏡檢查到病毒顆粒，此為“隱蔽期”。(2)分析圖示可知，物質(zhì)D為蛋白質(zhì)，參與病毒核酸的復制(過程g)，所以物質(zhì)D可能是病毒核苷酸完成復制(過程g)所需要的酶；物質(zhì)H與病毒核酸組裝成新的病毒，故物質(zhì)H可能是病毒的蛋白質(zhì)外殼。(3)B與相關酶的合成有關，F(xiàn)與病毒的蛋白質(zhì)外殼的形成有關，因此，B、F的區(qū)別是轉(zhuǎn)錄的信息不同。過程f稱為裝配。(4)假如A為RNA，RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，雖然經(jīng)實驗分析確定其堿基總數(shù)為X，其中鳥嘌呤G的數(shù)量為Y，但仍不能推斷出構(gòu)成A的另外幾種堿基數(shù)量分別是多少。依據(jù)中心法則可推知，RNA病毒遺傳信息的傳遞過程與人體不同的步驟可能有：RNA的自我復制、逆轉(zhuǎn)錄。 答案：(1)病毒進入宿主細胞后尚未形成完整的病毒體　(2)病毒核苷酸完成復制(過程g)所需要的酶　病毒的蛋白質(zhì)外殼　(3)轉(zhuǎn)錄的信息不同　裝配　(4)不能，因為RNA是單鏈，堿基數(shù)無法確定　RNA的自我復制　逆轉(zhuǎn)錄 15．中國科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命。研究人員發(fā)現(xiàn)了青蒿細胞中青蒿素的合成途徑(實線方框所示)和酵母細胞產(chǎn)生合成青蒿酸的中間產(chǎn)物FPP的途徑(虛線方框所示)如圖。請據(jù)圖分析回答下列問題： (1)過程①需要________識別DNA中特定的堿基序列，該過程在細胞的分裂期很難進行的原因是__________________________。 (2)在青蒿的不同組織細胞中，相同DNA轉(zhuǎn)錄起點不完全相同的原因是________________________。青蒿素的合成體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是________________________________。 (3)研究表明，相關基因?qū)虢湍讣毎箅m能正常表達，但酵母菌合成的青蒿素卻很少，據(jù)圖分析原因可能是________________________。為提高酵母菌合成青蒿素的產(chǎn)量，請你提出科學的解決方案。______________________________________________________。 (4)若FPP合成酶基因中含4 300個堿基對，其中一條單鏈中A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，則該基因連續(xù)復制3次至少需要________個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸。 答案：(1)RNA聚合酶　染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體，DNA難于解旋　(2)不同組織細胞中的基因選擇性表達　通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀　(3)酵母細胞中的大部分FPP用于合成了固醇　抑制ERG9酶的活性(或阻斷ERG9酶基因的表達) (4)18 060