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基因的表達 一、選擇題 1．關于復制、轉錄和逆轉錄的敘述，下列說法錯誤的是(　　) A．逆轉錄和DNA復制的產物都是DNA B．轉錄需要RNA聚合酶，逆轉錄需要逆轉錄酶 C．轉錄和逆轉錄所需要的反應物都是核糖核苷酸 D．細胞核中的DNA復制和轉錄都以DNA為模板 解析：選C　逆轉錄和DNA復制的產物都是DNA；轉錄需要RNA聚合酶，逆轉錄需要逆轉錄酶；轉錄需要的反應物是核糖核苷酸，逆轉錄需要的反應物是脫氧核苷酸；細胞核中的DNA復制和轉錄都以DNA為模板。 2．某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質需要經過某種轉變后整合到真核宿主的基因組中。物質Y與脫氧核苷酸結構相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機制是(　　) A．抑制該病毒RNA的轉錄過程 B．抑制該病毒蛋白質的翻譯過程 C．抑制該RNA病毒的逆轉錄過程 D．抑制該病毒RNA的自我復制過程 解析：選C　RNA病毒的遺傳物質需要經逆轉錄形成DNA，然后整合到真核宿主的基因組中，Y物質與脫氧核苷酸結構相似，應抑制該病毒的逆轉錄過程。 3．研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的 RNA 在宿主細胞內不能直接作為合成蛋白質的模板。依據(jù)中心法則(如下圖)，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．合成子代病毒蛋白質外殼的完整過程至少要經過④②③環(huán)節(jié) B．侵染細胞時，病毒中的蛋白質不會進入宿主細胞 C．通過④形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上 D．科學家可以研發(fā)特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病 解析：選B　HIV的遺傳物質是RNA，經逆轉錄④形成的DNA可以整合到患者細胞的基因組中，再通過轉錄②和翻譯③合成子代病毒的蛋白質外殼；侵染細胞時，HIV中的逆轉錄酶能進入宿主細胞；若抑制逆轉錄過程，則HIV的RNA不能形成DNA，也就無法形成合成子代蛋白質的RNA，從而抑制其增殖過程，故科研中可以研發(fā)特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病。 4．關于如圖所示生理過程的敘述，正確的是(　　) A．物質1上的三個相鄰堿基叫作密碼子 B．該過程需要mRNA、tRNA、rRNA參與 C．多個結構1共同完成一條物質2的合成 D．結構1讀取到AUG時，物質2合成終止 解析：選B　物質1是mRNA，物質2是多肽，結構1是核糖體。mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基是密碼子；每個核糖體均分別完成一條多肽鏈的合成；據(jù)多肽鏈長短可知該多肽鏈從左向右合成，AUG為起始密碼子，UAA為終止密碼子，所以應該是結構1讀取到UAA時，肽鏈合成終止。 5．(2019屆高三蘇州四校聯(lián)考)中心法則反映了遺傳信息在細胞內的生物大分子間傳遞的基本法則。RNA病毒的發(fā)現(xiàn)豐富了經典中心法則的內容。以下說法正確的是(　　) A．DNA分子和RNA分子的復制均為半保留復制 B．DNA分子復制中模板鏈與子鏈的 值互為倒數(shù) C．各種RNA分子都可以作為翻譯的模板 D．圖中遺傳信息傳遞過程都遵循堿基互補配對原則 解析：選D　RNA的復制不是半保留復制。在DNA復制中，模板鏈中的A等于子鏈中的T，模板鏈中的T等于子鏈中的A，所以模板鏈與子鏈中的值相等。RNA包括mRNA、tRNA、rRNA，只有mRNA在翻譯中作為模板。中心法則的各個過程都遵循堿基互補配對原則。 6．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．結構a是核糖體，物質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構，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結合，阻礙b與a結合 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，a代表的結構是核糖體，b代表的分子是mRNA，c代表的分子是DNA片段；過程②形成核糖體，核仁與核糖體的形成有關；由圖可知細胞中r蛋白含量較多時，r蛋白就與b即mRNA結合，阻礙mRNA與核糖體結合，從而抑制翻譯過程，這是一種反饋調節(jié)過程；c轉錄形成rRNA時需要RNA聚合酶的催化。 7．(2019屆高三蘇州調研)野生型枯草桿菌與某一突變型枯草桿菌的差異見下表。下列敘述正確的是(　　) 枯草 桿菌 核糖體S12蛋白質第55～58位的氨基酸序列 鏈霉素與核糖體的結合 在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率(%) 野生型 …—P——K—P… 能 0 突變型 …—P——K—P… 不能 100 注：P脯氨酸；K賴氨酸；R精氨酸 A．核糖體S12蛋白質結構改變使突變型枯草桿菌具有鏈霉素抗性 B．鏈霉素通過與核糖體結合而抑制基因的轉錄功能 C．突變型枯草桿菌的產生是堿基對的缺失所致 D．鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產生相應的抗性突變 解析：選A　由表格可知，突變型在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率為100%，說明S12蛋白質結構改變使突變型具有鏈霉素抗性；鏈霉素通過與核糖體結合抑制其翻譯功能；據(jù)表可知突變型只有一個氨基酸與野生型不同，由此推知，突變型的產生是由于堿基對的替換所致；基因突變是不定向的，鏈霉素不能誘發(fā)枯草桿菌產生抗性突變。 8．圖甲是果蠅體細胞內基因表達過程示意圖，圖乙是tRNA的結構示意圖。請據(jù)圖判斷下列說法正確的是(　　) A．圖甲中過程①需要DNA聚合酶，過程⑦需要RNA聚合酶 B．圖甲中②③④⑤完全合成后，它們的氨基酸排列順序相同 C．圖乙中c是密碼子，與圖甲中的mRNA上的反密碼子互補配對 D．圖乙中a可以攜帶多種氨基酸，b處通過氫鍵連接形成雙鏈區(qū) 解析：選B　圖甲中過程①是轉錄，需要RNA聚合酶，過程⑦是翻譯，不需要RNA聚合酶；圖甲中②③④⑤是以一條mRNA為模板翻譯合成的，故它們的氨基酸排列順序相同；圖乙中c是反密碼子，與圖甲中的mRNA上的密碼子互補配對；圖乙是tRNA的結構示意圖，其中的a只能攜帶一種氨基酸。 9．下圖①②③表示真核細胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達的三個過程，下列相關敘述正確的是(　　) A．①②過程通過半保留方式進行 B．②③過程發(fā)生的場所相同 C．①②過程都需要酶參與 D．①③過程中堿基配對情況相同 解析：選C　圖中①表示DNA分子復制，②表示轉錄，③表示翻譯，DNA分子通過半保留方式進行復制，而轉錄只產生單鏈RNA；核基因的轉錄發(fā)生在細胞核，翻譯發(fā)生在細胞質；DNA的復制和轉錄過程都需要酶參與；DNA分子復制時的堿基配對為“A—T、G—C”，翻譯時密碼子與反密碼子之間的配對情況是“A—U、G—C”。 10．下圖表示發(fā)生在細胞內的tRNA與氨基酸的結合過程，下列相關敘述正確的是(　　) A．該過程在大腸桿菌和HIV體內都可發(fā)生 B．該過程消耗的ATP全部來自線粒體 C．該過程需要酶的參與 D．該過程一種tRNA可攜帶多種氨基酸 解析：選C　HIV沒有細胞結構，不能進行該過程；細胞呼吸的第一階段發(fā)生的場所為細胞質基質，也能產生ATP；ATP水解需要酶的參與；一種tRNA只能攜帶一種氨基酸。 11．(2018鹽城三模，多選)下列物質或過程可能影響磷酸二酯鍵數(shù)目變化的是(　　) A．限制性核酸內切酶　　　　 B．構建基因表達載體 C．遺傳信息的翻譯 D．染色體的結構變異 解析：選ABD　 DNA中含有磷酸二酯鍵，限制性核酸內切酶可以斷裂磷酸二酯鍵，使磷酸二酯鍵數(shù)目減少；構建基因表達載體指將目的基因與載體連接，磷酸二酯鍵數(shù)目會發(fā)生變化；遺傳信息的翻譯產物是蛋白質，不涉及磷酸二酯鍵數(shù)目的變化；染色體包括DNA和蛋白質，染色體的結構變異中染色體片段的缺失、重復，會導致DNA片段的缺失、重復，則磷酸二酯鍵數(shù)目會發(fā)生變化。 12. (多選)下圖是人體細胞中基因控制蛋白質合成過程的部分示意圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．圖示過程主要發(fā)生在細胞核中 B．該過程需要脫氧核苷酸、酶和ATP等 C．圖中①和②在分子組成上是相同的 D．如果①發(fā)生改變，生物的性狀不一定改變 解析：選BC　圖示是轉錄過程，人體細胞中轉錄的主要場所是細胞核；轉錄需要核糖核苷酸、RNA聚合酶和ATP等；圖中①是胞嘧啶脫氧核苷酸，②是胞嘧啶核糖核苷酸，它們在分子組成上不同；如果①發(fā)生改變，由于密碼子的簡并性，生物的性狀不一定會發(fā)生改變。 二、非選擇題 13．下圖是小鼠細胞內遺傳信息傳遞的部分過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲到圖乙所涉及的遺傳信息傳遞方向為________________________________(以流程圖的形式表示)。 (2)在小鼠細胞中可進行圖甲生理過程的主要場所是____________。 (3)圖甲中的②和④二者在化學組成上的區(qū)別是________________________________。 (4)如果③上GCU對應一個氨基酸，則GCU稱為一個________。能特異性識別③的分子是________，它所攜帶的小分子有機物可用于合成圖中⑤________。 (5)已知某基因片段堿基排列如下圖。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸—”的氨基酸序列(脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密碼子是GAA、GAG；賴氨酸的密碼子是AAA、AAG；甘氨酸的密碼子是GGU、GGC、GGA、GGG)。 ①翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的________鏈轉錄的(以圖中甲或乙表示)。 ②若該基因片段指導合成的多肽的氨基酸排列順序變成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—賴氨酸”。則該基因片段模板鏈上的一個堿基發(fā)生的變化是________。 解析：(1)圖甲表示轉錄形成mRNA的過程，圖乙表示翻譯形成蛋白質的過程，涉及的遺傳信息的傳遞方向為DNA→RNA→蛋白質。(2)小鼠細胞屬于真核細胞，轉錄的主要場所是細胞核，其次是線粒體。(3)圖甲中的②位于DNA上，名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸。④位于RNA上，名稱是胞嘧啶核糖核苷酸，在化學組成上前者含脫氧核糖，后者含核糖。(4)③mRNA上決定一個氨基酸的三個連續(xù)的堿基稱為一個密碼子；tRNA(或轉運RNA)能特異性識別③mRNA上的密碼子,能攜帶氨基酸進入核糖體用于合成圖中⑤多肽(肽鏈)。(5)分析脯氨酸的密碼子可知CCU可與乙鏈GGA互補，原多肽中谷氨酸被甘氨酸替換，基因模板鏈上CTC突變?yōu)镃CC。 答案：(1)DNA→RNA→蛋白質　(2)細胞核　(3)前者含脫氧核糖，后者含核糖　(4)密碼子　tRNA(或轉運RNA)　多肽(肽鏈)　(5)①乙?、赥→C 14．(2018南通二模)核基因p53是細胞的“基因組衛(wèi)士”。當人體細胞DNA受損時，p53基因被激活，通過下圖所示相關途徑最終修復或清除受損DNA，從而保持細胞基因組的完整性。請回答下列問題： (1)若DNA損傷為DNA雙鏈斷裂，則被破壞的化學鍵是______________，修復該斷裂DNA需要的酶是_________________。 (2)圖中過程①發(fā)生的場所是____________________，完成過程②需要的原料是____________。 (3)p53基因控制合成的p53蛋白通過過程②合成IncRNA，進而影響過程①，這一調節(jié)機制屬于_______，其意義是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)當DNA分子受損時，p53蛋白既可啟動修復酶基因的表達，也能啟動P21基因的表達。啟動P21基因表達的意義是_________________________________________________。 解析：(1)若DNA損傷為DNA雙鏈斷裂，則被破壞的化學鍵是磷酸二酯鍵，修復斷裂的DNA片段需要DNA連接酶。(2)①表示基因表達的過程，包括轉錄與翻譯兩個階段，其中轉錄發(fā)生的場所主要是細胞核，翻譯的場所是核糖體，過程②表示轉錄，需要的原料是四種游離的核糖核苷酸。(3)p53基因控制合成的p53蛋白通過過程②合成IncRNA，進而影響過程①，這一調節(jié)機制屬于正反饋調節(jié)，其意義是有利于在短時間內合成大量的p53蛋白，以加快損傷DNA的修復并阻止DNA的復制。(4)當DNA分子受損時，p53蛋白既可啟動修復酶基因的表達，也能啟動P21基因的表達。啟動P21基因表達的意義是阻止受損DNA的復制，阻斷錯誤遺傳信息的傳遞。 答案：(1)磷酸二酯鍵　DNA連接酶　(2)細胞核和核糖體　4種核糖核苷酸　(3)正反饋調節(jié)　有利于在短時間內合成大量的p53蛋白，以加快損傷DNA的修復并阻止DNA的復制　(4)阻止受損DNA的復制，阻斷錯誤遺傳信息的傳遞