届二轮 基因的表达 专题卷全国通用.docx

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届二轮基因的表达专题卷全国通用

基因的表达

1．如图为基因表达过程中相关物质间的关系图，下列叙述错误的是（　　）

A．过程①②中均发生碱基互补配对

B．在原核细胞中，过程①②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：

选C。

过程①②分别为转录和翻译，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。

2．人的线粒体DNA能够进行自我复制，并在线粒体中通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，下列说法正确的是（　　）

A．线粒体DNA复制时需要以核糖核苷酸作为原料

B．线粒体DNA进行转录时需要DNA聚合酶的参与

C．线粒体中存在识别并能转运特定氨基酸的tRNA

D．线粒体DNA发生突变后可通过父亲遗传给后代

解析：

选C。

DNA复制的原料是脱氧核糖核苷酸，A错误；转录需要的酶是RNA聚合酶，B错误；线粒体是半自主细胞器，能进行DNA复制和基因表达，因此含有识别并能转运特定氨基酸的tRNA，C正确；线粒体DNA发生突变后需要通过母亲遗传给后代，具有母系遗传特点，D错误。

3．如图表示细胞中某些生理过程，下列说法正确的是（　　）

A．①表示酶，①与②的移动方向相同

B．图1中核糖核苷酸之间通过氢键连接

C．图示过程中均存在碱基互补配对，但配对方式不完全相同

D．图2中多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间

解析：

选C。

①表示RNA聚合酶，①的移动方向是从左向右，②的移动方向是从右向左，A错误；图1中核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成RNA单链，B错误；图示过程中均存在碱基互补配对，但配对方式不完全相同，图1中转录过程存在T—A的配对，图2中翻译过程有U—A的配对，没有T—A的配对，C正确；图2中多聚核糖体可以同时进行多条肽链的合成，但是每条肽链合成的时间并没有缩短，D错误。

4．胰腺癌曾夺走了乔布斯的生命，近来发现胰腺癌患者血液中的一种名为HSATⅡ的非编码RNA（即不编码蛋白质的RNA），这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断，下列有关叙述正确的是（　　）

A．这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后，均可得到6种终产物

B．核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出

C．作为胰腺癌生物标记的RNA，其翻译成的蛋白质中一般含20种氨基酸

D．这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成

解析：

选A。

RNA彻底水解后有6种产物，包括4种碱基、核糖和磷酸，A正确；细胞内的蛋白质和RNA并非自由出入核孔，核孔具有选择透过性，不是自由地出入细胞核，B错误；这种可作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA，不能翻译形成蛋白质，C错误；这种特殊的非编码RNA（HSATⅡ）可能是在细胞核中转录形成的，也可能是在细胞质的线粒体中转录形成的，D错误。

5．从同一个体的浆细胞（L）和胰岛B细胞（P）分别提取它们的全部mRNA（LmRNA和PmRNA），并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA（LcDNA和PcDNA）。

其中，能与LcDNA互补的PmRNA以及不能与PcDNA互补的LmRNA分别含有编码（　　）

①核糖体蛋白的mRNA　②胰岛素的mRNA　③抗体蛋白的mRNA　④血红蛋白的mRNA

A．①③　　　　　　　B．①④

C．②③D．②④

解析：

选A。

由题意知，能与LcDNA互补的PmRNA是在两种细胞中均表达的基因转录的mRNA，不能与PcDNA互补的LmRNA是由在浆细胞中表达在胰岛B细胞中不表达的基因转录的mRNA，故选A。

6．研究发现，人类免疫缺陷病毒（HIV）携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。

依据中心法则（下图），下列相关叙述错误的是（　　）

A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节

B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞

C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上

D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病

解析：

选B。

依图可知，生理过程①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为逆转录，⑤为RNA复制。

HIV属于逆转录病毒，其遗传物质RNA进入细胞后，在逆转录酶催化作用下合成DNA，然后转录出相应的mRNA进而合成新的蛋白质外壳，A正确；宿主细胞无逆转录酶，因此HIV侵染过程中遗传物质RNA和逆转录酶一同进入宿主细胞，B错误；HIV遗传物质RNA在逆转录酶催化作用下合成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上，C正确；通过药物抑制逆转录酶即可抑制HIV的繁殖，D正确。

7．为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化不包括（　　）

A．植酸酶氨基酸序列改变

B．植酸酶mRNA序列改变

C．编码植酸酶的DNA热稳定性降低

D．配对的反密码子为UCU

解析：

选A。

本题考查遗传信息传递相关知识。

改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A项错误；由于密码子改变，植酸酶mRNA序列改变，B项正确；由于密码子改变后C（G）的比例下降，DNA热稳定性降低，C项正确；反密码子与密码子互补配对，为UCU，D项正确。

【能力题组】

8．Qβ噬菌体的遗传物质（QβRNA）是一条单链RNA。

当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶（如图所示），然后利用该复制酶复制QβRNA。

下列叙述正确的是（　　）

A．QβRNA的复制需经历一个逆转录过程

B．QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程

C．一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链

D．QβRNA复制后，复制酶基因才能进行表达

解析：

选B。

QβRNA的复制不需要经历一个逆转录过程，需翻译出相关的RNA复制酶，并在该酶的催化下复制QβRNA，故A错误；利用复制酶复制QβRNA，与模板QβRNA形成双链RNA，故B正确；据图可知，一条QβRNA至少能翻译出3种多肽链，故翻译出的肽链不止一条，C错误；复制酶基因在QβRNA复制之前进行表达，故D错误。

9．医学上常使用抗生素治疗由细菌所引起的疾病。

下图中①～⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况，a～c表示遗传信息的传递过程。

下列说法不正确的是（　　）

A．①表示促进细菌细胞壁的形成

B．④表示抑制细菌DNA的转录

C．c过程中，mRNA部分碱基序列不能编码氨基酸

D．将N个细菌的F用32P标记，放在含31P的培养液中连续分裂m次，含31P标记的细菌有N·2m个

解析：

选A。

由题意可知，①表示抑制细菌细胞壁的形成，A项错误；④表示抑制转录过程，B项正确；c表示遗传信息的翻译过程，mRNA上终止密码子的碱基序列不能编码氨基酸，C项正确；细菌的F为质粒，化学本质为双链环状DNA分子，将N个细菌的F用32P标记，放在含31P的培养液中连续分裂m次，共形成N·2m个细菌，依据DNA分子的半保留复制，每个DNA分子都含有31P，所以含31P标记的细菌有N·2m个，D项正确。

10．近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。

其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。

通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D．若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……

解析：

选C。

Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成，A项正确；向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则，B项正确；逆转录是以RNA为模板合成DNA，C项错误；α链与向导RNA都与模板链互补配对，但二者所含碱基有所不同，D项正确。

11．在某反应体系中，用固定序列的核苷酸聚合物（mRNA）进行多肽的合成，实验的情况及结果如下表所示。

实验序号

重复的mRNA序列

生成的多肽中含有的氨基酸种类

实验一

（UUC）n，即UUCUUC……

丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸

实验二

（UUAC）n，即UUACUUAC……

亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸

根据表中的两个实验结果，判断下列说法不正确的是（　　）

A．上述反应体系中应加入细胞提取液，但必须除去其中的DNA和mRNA

B．实验一和实验二的密码子可能有UUC、UCU、CUU和UUA、UAC、ACU、CUU

C．通过实验二的结果推测：

mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸

D．通过实验一和实验二的结果，能够推测出UUC为亮氨酸的密码子

解析：

选D。

根据题意可知，多肽合成时需要以固定序列的核苷酸聚合物（mRNA）作为模板，同时需要tRNA、核糖体、酶、ATP和游离的氨基酸等，所以反应体系中需要加入细胞提取液，如果细胞提取液中含有DNA和mRNA，会对实验结果造成影响，所以必须除去其中的DNA和mRNA，A项正确；密码子是指mRNA上能决定氨基酸的三个相邻的碱基，实验一中的（UUC）n序列中可能含有三种密码子UUC、UCU和CUU，实验二中的（UUAC）n序列中可能含有四种密码子UUA、UAC、ACU、CUU，B项正确；实验二中的（UUAC）n序列中可能含有四种密码子，而合成的多肽中所含有的氨基酸只有亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸三种，说明mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸，C项正确；实验二的密码子中没有UUC，根据实验一和实验二中共同含有的密码子是CUU、实验一和实验二中合成的多肽中共同含有的氨基酸是亮氨酸，可推测出CUU为亮氨酸的密码子，D项错误。

12．图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题：

（1）图示甲、乙、丙过程分别表示________、转录和翻译的过程。

其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在________和________中。

（2）生物学中，经常使用3H－TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸）研究甲过程的物质合成情况，原因是________________________。

（3）转录时，与DNA中起点结合的酶是________。

一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始________次。

（4）丙（翻译）过程在核糖体中进行，通过________上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。

AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经________和________加工修饰的结果。

（5）已知某基因片段的碱基序列为

，由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列（脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG）。

①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________（填“①”或“②”）链转录的。

②若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”，则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是________。

解析：

（1）图甲是以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程，即DNA复制；DNA存在于细胞核、叶绿体和线粒体中，所以在叶绿体和线粒体中也可发生DNA复制和转录。

（2）3H－TdR是DNA合成的原料之一，所以可根据放射性强度的变化来判断DNA的合成情况。

（3）转录时与DNA中启动子结合的酶是RNA聚合酶；一个细胞周期中，核DNA只复制一次，而基因可进行多次表达。

（4）反密码子存在于tRNA上；AUG是起始密码子，新合成的多肽链首端应是甲硫氨酸，但某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这说明新生肽链经过内质网和高尔基体的加工修饰后，甲硫氨酸被切除。

（5）①由翻译得到的肽链中的氨基酸的密码子可以看出，转录是以②链为模板，得到的序列为—CCUGAAGAGAAG—；若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸序列变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”，则对应的mRNA链变成了—CCUGAAGGGAAG—，其模板链上的一个碱基变化是T→C。

答案：

（1）DNA复制　线粒体　叶绿体　

（2）3H－TdR是DNA的合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况

（3）RNA聚合酶　1　（4）tRNA　内质网　高尔基体　（5）②　T→C

13．三百年前，人类发现绵羊和小山羊感染朊病毒会患“瘙痒症”，其病理特征是脑组织空泡化呈海绵状，蛋白质形态异常。

近年来，科学家发现朊病毒的致病机理如图所示，其中⑥表示一种朊病毒，请分析回答：

（1）图甲中①的形成过程需要以________为模板，①能准确获取其模板所携带的遗传信息，依赖于________。

（2）分析图甲可知，②③的结合物作为________识别⑤并与之结合，从而中断④的合成，由此推测，⑤最可能为________。

（3）图甲所示过程需tRNA作为运载工具，因tRNA有特殊的结构一端有________的部位，另一端有________可与①上碱基发生互补配对。

因此，直接决定④中氨基酸种类的是________。

（4）由图乙可知，该种朊病毒的作用机理是干扰了基因表达的________过程，从而使④变为⑦。

与④相比，⑦的改变是________，这是引起瘙痒症患羊蛋白质形态异常的原因之一。

解析：

（1）图甲中①表示mRNA，形成过程需要以DNA的一条链为模板，①能准确获取其模板所携带的遗传信息，依赖于严格的碱基互补配对原则。

（2）分析图甲可知，②③的结合物作为信息分子识别⑤并与之结合，从而中断④肽链的合成，由此推测，⑤最可能为终止密码子。

（3）tRNA有特殊的结构一端有携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基形成反密码子，可与①mRNA上碱基发生互补配对，因此，直接决定④中氨基酸种类的是①mRNA上的密码子。

（4）由图乙可知，该种朊病毒的作用机理是干扰了基因表达的翻译过程。

与④相比，由于终止密码子不能与信号分子结合，⑦的氨基酸数量增加，这是引起瘙痒症患羊蛋白质形态异常的原因之一。

答案：

（1）DNA的一条链　碱基互补配对原则　

（2）信号分子　终止密码子　（3）携带氨基酸　三个碱基　①上的密码子　（4）翻译　多肽链延长（或多肽链含有更多的氨基酸）