1、1基因的表达(30 分钟 100 分)一、选择题(共 6 小题，每小题 7 分，共 42 分)1.一科研单位研究发现某真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程如图，相关叙述错误的是 ( )A.物质 c 是基因，是指导 rRNA 合成的直接模板，需要 RNA 聚合酶参与催化B.结构 a 是核糖体，物质 b 是 mRNA，过程是转录过程C.过程在形成细胞中的某种结构，这种结构无生物膜D.如果细胞中 r-蛋白含量增多，r-蛋白就与 b 结合，阻碍 b 与 a 结合【解析】选 B。据图分析，c 表示基因，是具有遗传效应的 DNA 片段，是指导 rRNA 合成的直接模板，转录过程中需要 RNA 聚合酶
2、催化，A 正确；a 表示核糖体，物质 b 是 mRNA，过程是翻译出 r-蛋白的过程，B 错误；过程表示 r-蛋白和 rRNA 组装成核糖体结构，核糖体不具有生物膜结构，C 正确；从图中可以看出，若细胞中 r-蛋白含量增多，r-蛋白可与 b 结合，这样阻碍 b 与 a 结合，从而影响翻译过程，D 正确。【易错提醒】本题容易对 D 选项进行错误判断。读图可知，细胞中 r-蛋白是以 b 为模板翻译的产物，而其含量增多后，r-蛋白与 b 结合，从而阻碍 b 与 a 结合。通过这种反馈调节来调节 r-蛋白的含量。2.(2019哈尔滨模拟)研究人员在酵母细胞中移除了一个叫做 Rlil 的蛋白(能够将完成
3、蛋白质合成功能的核糖体分开，促进核糖体大小亚基的回收)后，停留在 mRNA 终止密码子位置的核糖体数目增加，这些核糖体并不会跨越密码子合成出一个更长的蛋白质产物，而是会先释放常规编码的蛋白质，再在终止密码子附近位置重新开始翻译过程，如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )2A.正常情况下，核糖体的大小亚基在终止密码子处分开B.正常情况下，核糖体的移动方向为从 B 端移动到 A 端C.移除 Rlil 蛋白后，一条 mRNA 可翻译出一条更长的多肽链D.一条 mRNA 上结合的多个核糖体共同合成一条肽链【解析】选 A。本题需要从题干中获取信息，根据题干信息，移除 Rlil 蛋白后，停留在终止密码子位
4、置的核糖体数目增加，故核糖体的移动方向为从 A 端移动到 B 端，A 正确、B 错误；移除 Rlil 蛋白后，核糖体并不会跨越密码子合成出一个更长的蛋白质产物，C 错误；一条 mRNA 上结合的多个核糖体共同合成多条相同的肽链，D 错误。3.(2019宝鸡模拟)研究发现，人类的常染色体中几乎每一对核苷酸对都会发生转录现象。能稳定存在的转录产物中信使 RNA 不超过 2%，其余绝大部分为非编码 RNA(ncRNA)，目前关于 ncRNA 的分类一种是依据其表达特点及功能，将其划分为组成型 ncRNA 和调节型ncRNA；另一种是依据 ncRNA 分子大小划分为 lncRNA 和小分子非编码 RN
5、A。在人体内，lncRNA 在数量上占全部 ncRNA 转录的大部分。根据以上资料分析，下列说法不合理的是( )A.核 DNA 的转录产物既有信使 RNA 也有 ncRNA，可能还有别的产物B.ncRNA 可能是常染色体上 DNA 的无效应片段转录的产物C.信使 RNA 和 ncRNA 都有表达功能，但表达产物的结构和功能不同D.常染色体中核苷酸的转录产物大部分是 lncRNA，由此可见 lncRNA 是所有的 RNA【解析】选 D。核 DNA 的转录产物既有信使 RNA 也有 ncRNA，可能还有别的产物，A 正确；ncRNA 可能是常染色体上 DNA 的无效应片段转录的产物，B 正确；信使
6、 RNA 和 ncRNA 都有表达功能，但表达产物的结构和功能不同，C 正确；根据题干信息可知，RNA 分为信使 RNA 和非编码 RNA(ncRNA)，ncRNA 包括 lncRNA 和小分子非编码 RNA，D 错误。4.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 ( )3A.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，转录合成 RNA，该过程需要 RNA 聚
7、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.如图均表示某种多肽链的合成过程，下列相关说法错误的是 ( )A.图 1 中的为图 2 中的B.图 1 中的是同时合成的 4 条肽链C.图 2 中的在图 1 中找不到D.图 2 中最终形成的物质结构相同【解析】选 B。分析题意可知，图 1 是以 DNA 链为模板合成 mRNA 后，mRNA 与核糖体结合进
8、行翻译的过程；是 mRNA 链，每条 mRNA 链上结合了若干个核糖体，同时合成多条肽链，是 DNA 模板链。图 2 中是一条 mRNA 链，是核糖体，是每个核糖体上同时合成相同的肽链。6.(2019银川模拟)图甲、乙、丙分别表示细胞内正在进行的新陈代谢过程，据图分析下列表述不恰当的是 ( )甲 乙 丙4A.正常人体细胞内不会进行 4、6、7 过程B.1、4、6、8、10 过程均需要核糖核苷酸作为原料C.1 过程需要 RNA 聚合酶参与，3 过程需要 DNA 聚合酶参与D.病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程【解析】选 B。正常人体细胞内不会进行4、6RNA 复制、7逆转录过程
9、，A 正确；1和8均为转录，4和6均为 RNA 复制，10为 DNA 复制，转录与 RNA 复制的产物均为RNA，均需要核糖核苷酸作为原料，DNA 复制的产物是 DNA，需要脱氧核苷酸作为原料，B错误；1转录过程需要 RNA 聚合酶参与，3DNA 复制过程需要 DNA 聚合酶参与，C 正确；病毒是寄生生物，不能独立地进行新陈代谢，所以其体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程，D 正确。二、非选择题(共 28 分)7.(2019沈阳模拟)油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，浙江农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油的油菜，产油率由
10、原来的 35%提到 58%。其中酶 a 和酶 b 分别是由基因 A 和基因 B 控制合成的蛋白质，图乙是基因 A 或 B 表达的部分过程。请回答下列问题：(1)酶 a 与酶 b 结构不同，原因是_。 (2)图乙所示遗传信息的传递过程称为_；图中结构的名称是_；左数第 2 个氨基酸的密码子是_；图中形成后到达此场所是否穿过磷脂分子？_(填“是”或“否”)。 (3)在基因 B 中， 链是转录链，陈教授及助手诱导 链也能转录，从而形成双链 mRNA，提高了油脂产量，其原因是_。 【解析】本题考查基因的表达，解题要点是识记基因表达过程，并能结合图形分析基因如何通过控制酶的合成来影响生物性状。(1)酶
11、a 与酶 b 是蛋白质，蛋白质结构不同与氨基酸的种类、数目和排列顺序不同及其空间结构不同有关。5(2)图乙表示翻译过程， 结构为 tRNA， 左数第 2 个氨基酸的密码子是 UCU， 图中表示 mRNA，在细胞核中形成后，通过核孔进入细胞质，不穿过磷脂分子。(3)诱导基因 B 的 链转录成的 mRNA 与 链转录成的 mRNA 形成双链 mRNA 后，使 链转录成的 mRNA 不能与核糖体结合，从而不能合成酶 b；而基因 A 能正常表达合成酶 a，使PEP 运向种子后合成油脂，从而提高油脂的比例。答案：(1)构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，其空间结构不同(2)翻译 tRNA UCU
12、 否(3)形成双链后，mRNA 不能与核糖体结合，从而不能合成酶 b；而细胞能正常合成酶 a，故生成的油脂比例高1.(5 分)果蝇的“生物钟”受某些细胞中 X 染色体上的 Per 基因和 2 号染色体上的 Tim 基因调控。研究发现，夜间 PER 蛋白积累，而过多的 PER 蛋白与 TiM 蛋白结合能入核抑制基因的活性，使白天 PER 蛋白水平降低，实现昼夜节律。下列分析错误的是 ( )A.“生物钟”的形成过程存在反馈调节B.“生物钟”的形成与基因的选择性表达有关C.Tim 基因表达障碍时，PER 蛋白会发生持续性积累D.Per 基因和 Tim 基因遗传时相对独立，表达时互不干扰【解析】选 D
13、。夜间 PER 蛋白积累，而过多的 PER 蛋白与 TiM 蛋白结合能入核抑制基因的活性，使白天 PER 蛋白水平降低，实现昼夜节律，说明“生物钟”的形成过程存在反馈调节，A 正确；果蝇的“生物钟”受某些细胞中 X 染色体上的 Per 基因和 2 号染色体上的 Tim基因调控，说明“生物钟”的形成与基因的选择性表达有关，B 正确；过多的 PER 蛋白与TiM 蛋白结合能入核抑制基因的活性，则 Tim 基因表达障碍时，PER 蛋白会发生持续性积累，C 正确；Per 基因和 Tim 基因是位于非同源染色体上的基因，遗传时相对独立，但是表达时并不是互不干扰的，D 错误。2.(5 分)R 环是由一条
14、RNA 链与双链 DNA 中的一条链杂交而组成的三链核酸结构，可以由基因转录所合成的 RNA 链不能与模板分开而形成。下列有关说法错误的是 ( )6A.R 环中未配对的 DNA 单链可以进行转录 R 环B.R 环的产生对基因突变可能存在阻碍作用C.杂合链中 A-U/T 碱基对的比例影响 R 环的稳定性D.RNA 链未被快速转运到细胞质中可导致 R 环形成【解题指南】把握两个关键点：(1)正常情况下，基因转录所合成的 RNA 链与模板分开，“R 环”的产生对转录、翻译的过程造成影响。(2)R 环的稳定性的高低是由氢键数目决定的。【解析】选 A。R 环是由一个 RNA、DNA 的杂交体和一条单链状
15、态的 DNA 分子共同组成的三链核酸结构，RNA、DNA 的杂交体起源于基因转录合成的 RNA 分子不能与模板分开，R 环中未配对的 DNA 单链是非模板链，不能进行转录，A 错误；R 环的产生影响 DNA 复制，因而对基因突变有阻碍作用，B 正确；杂合链中 A-U/T 碱基对的比例影响氢键的多少，影响 R 环的稳定性，C 正确；新生 RNA 分子未被及时加工、成熟或未被快速转运到细胞质等因素也会导致 R 环形成，D 正确。3.(20 分)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)完成过程需要的酶有_，这些酶通过_从细胞质进入细胞核。过程得到的 mRNA 先要在细胞核中
16、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本图推知：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 -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 -鹅膏蕈碱抑制的过程最可能是_(填序号)。 7(4)某遗传病由核基因和线粒体上的基因共同控制，一对患病夫妇生下一个正常的儿子，由此推知夫妇患病分别因为_异常。 【解析】由图可知，过程是细胞核内 DNA 复制过程；过程是细胞核内的转录过程；过程是 RNA
17、 经核孔转移到细胞质；过程为细胞质基质内的翻译过程；前体蛋白穿过线粒体双层膜进入线粒体内；过程是线粒体中 DNA 复制过程；过程为线粒体内 DNA 转录过程；过程为线粒体内翻译过程。(1)过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶等的参与，这些酶都是蛋白质，都是在细胞质中核糖体上合成，然后通过核孔到达细胞核。过程是转录过程，得到 mRNA 通过核孔到达细胞质后，与核糖体结合后开始进行翻译。翻译时一条 mRNA 上可与多个核糖体结合，以加快肽链的合成量。因为模板是相同的，所以最后得到的多肽链上的氨基酸序列是相同的。(2)核糖体分布的场所有细胞质基质、内质网，而图中显示的在线粒体中也有。(3)图中的都需要遵
18、循碱基互补配对原则。用 -鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质中的 RNA 含量显著减少，而细胞质中的 RNA 是由过程得来的，由此推测 -鹅膏蕈碱抑制的过程是。(4)某遗传病由核基因和线粒体上的基因共同控制，一对患病夫妇生下一个正常的儿子，由此推知丈夫患病是因为线粒体基因异常，丈夫的线粒体中致病基因不会随精子遗传给后代；妻子患病是因为细胞核中基因异常，若假设丈夫的核基因型为 AA，妻子的核基因型为 aa，则他们的后代的核基因型为 Aa，则后代表现型是正常的；由于妻子的线粒体中无致病基因，所以他们的儿子表现型正常。答案：(1)解旋酶、DNA 聚合酶 核孔 相同(2)线粒体(或内质网)(3) (4)线粒体、细胞核【延伸探究】(1)参与、过程的酶合成的场所分别是什么？提示：细胞质核糖体、线粒体核糖体。(2)图示中可以看出，控制合成线粒体的蛋白质的基因分布的场所是什么？提示：细胞核、线粒体。(3)根据题意，请推测 -鹅膏蕈碱发挥作用的机理。提示：该物质与 RNA 聚合酶进行特异性结合(或抑制 RNA 聚合酶等其他合理答案)。 8
