2023高考一轮新教材-生物Ⅱ-能力验收评价(十九)--基因的表达.docx

能力验收评价（十九） 基因的表达(共3页)
一、选择题
1．人类基因组70%以上的DNA可以转录产生mRNA，但其中部分mRNA存在不翻译现象。下列分析错误的是(　 )
A．rRNA和tRNA也是转录产物，但无法检测到它们的翻译产物
B．合成的某些mRNA上不存在RNA聚合酶结合位点导致其无法进行翻译
C．一条mRNA可同时结合多个核糖体，核糖体沿mRNA每次移动三个碱基的位置
D．翻译时，反密码子的某个碱基改变可能不影响tRNA携带氨基酸的种类
解析：选B　RNA包括mRNA、rRNA和tRNA，它们都是转录产物，但无法检测到rRNA和tRNA的翻译产物，A正确；RNA聚合酶催化转录，其结合位点存在于基因上，B错误；一条mRNA可同时结合多个核糖体，提高翻译的效率，每个密码子由三个碱基组成，所以核糖体沿mRNA每次移动三个碱基的位置，C正确；反密码子与密码子的碱基互补配对，而密码子具有简并性，所以翻译时，反密码子的某个碱基改变可能不影响 tRNA携带氨基酸的种类，D正确。
2．信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是(　 )
A．HIV病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B．烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成

解析：选A　HIV病毒为逆转录病毒，其RNA可通过逆转录合成单链DNA，A正确；烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B错误；果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代，C错误；洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，以便催化S期DNA的复制，D错误。
3．DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5′碳位共价键结合一个甲基基团，但仍能与鸟嘌呤互补配对。DNA甲基化若发生在启动子区，可以导致被甲基化的基因不能转录，这种变化可以在细胞间遗传。下列有关叙述正确的是(　 )
A．DNA甲基化转移酶的合成是在细胞核中完成的
B．甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例
C．胞嘧啶甲基化可能会影响RNA聚合酶与启动子结合
D．胞嘧啶甲基化后表达的蛋白质空间结构会发生改变
解析：选C　DNA甲基化转移酶的合成在核糖体上完成，A错误；甲基化不能改变DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例及碱基的排列顺序，B错误；甲基化会抑制基因的转录说明甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子的识别和结合，C正确；基因的启动子中部分胞嘧啶发生甲基化，使得基因的转录被抑制，进而不能形成蛋白质，并不是改变了蛋白质空间结构，D错误。
4．(2022·泰安期末)下图为人体内苯丙氨酸代谢的途径示意图(基因①和基因②位于非同源染色体上)。下列相关叙述正确的是(　 )

A．苯丙酮尿症的发病原因说明基因可以控制蛋白质的合成，从而直接控制性状
B．苯丙酮尿症患者的细胞中tRNA与氨基酸的对应关系与健康人相同
C．基因①和基因②都参与控制黑色素形成，它们不遵循基因自由组合定律
D．老人头发变白是基因②不进行选择性表达的结果
解析：选B　基因①通过控制酶①的合成来控制代谢，其异常会引起苯丙酮尿症，说明基因可控制酶的合成，从而控制新陈代谢，进而间接控制生物性状，A错误；苯丙酮尿症患者细胞基因发生变化，tRNA与氨基酸的对应关系没有变化，B正确；基因①和基因②都参与控制黑色素形成，但它们位于非同源染色体上，所以两者遵循基因自由组合定律，C错误；老人头发变白的原因是酶②活性降低，黑色素合成减少，D错误。
5．假设大肠杆菌细胞中某个基因控制合成的蛋白质中有30个氨基酸，基因中C占碱基总数的20%，不考虑终止密码。下列叙述正确的是(　 )
A．该基因复制一次，至少需要27个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
B．基因转录生成的mRNA中，鸟嘌呤的数目占碱基总数的20%
C．翻译合成该蛋白质的过程中，可能需要21种tRNA参与
D．该基因复制n次，含有亲代DNA链的DNA分子所占比例为1/2n
解析：选C　大肠杆菌细胞中某个基因控制合成的蛋白质中有30个氨基酸，不考虑终止密码，因此mRNA上共有90个碱基控制该蛋白质的基因碱基数至少为180个，基因中C占碱基总数的20%，故C＝180×20%＝36(个)，G＝C＝36个，A＝T＝(180－36×2)÷2＝54(个)。该基因中腺嘌呤脱氧核苷酸个数为54个，该基因复制一次，需要(21－1)×54＝54(个)游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误；转录以基因的一条链为模板合成mRNA，mRNA中鸟嘌呤G的数目等于基因转录时模板链上胞嘧啶C的数目，但基因转录时模板链上胞嘧啶C的数量不知道，鸟嘌呤G的数目占该mRNA中碱基总数的比例无法计算，B错误；一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运，所以30个氨基酸可能由21种tRNA参与翻译，C正确；该基因复制n次，产生2n个DNA分子，有2个DNA分子含亲代DNA链，占DNA分子总数的比例为2/2n，D错误。
6．当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的RNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述正确的是(　 )

A．当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA使蛋白激酶失活，从而抑制基因表达
B．①过程需要解旋酶和RNA聚合酶
C．②过程中核糖体d比a更接近起始密码子
D．细胞核内的mRNA通过核膜进入细胞质
解析：选C　据题图分析，当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制基因表达，也可以抑制基因的转录，A错误；①为转录过程，RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程不需要解旋酶，B错误；②为翻译过程，该过程中核糖体是沿着mRNA移动的。根据多肽链的长短可判断出翻译的方向是从右向左，起始密码子在右端，所以核糖体d比a更接近起始密码子，C正确；细胞核内的mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中，D错误。
7．下图为HIV侵染人体T细胞后遗传信息的传递过程简图，图中甲、乙、丙表示生理过程。下列叙述错误的是(　 )

A．HIV侵入人体后，脑细胞、肝细胞中也可能存在HIV
B．HIV中存在与甲、乙、丙过程有关的酶
C．甲、乙、丙过程均遵循碱基互补配对原则
D．HIV和T细胞共用一套遗传密码
解析：选B　HIV无细胞结构，为逆转录病毒，侵入人体后可整合到宿主细胞DNA上伴随其复制，故HIV侵入人体后，脑细胞、肝细胞中也可能存在HIV，A正确；HIV中不存在与乙(转录)、丙(翻译)有关的酶，乙、丙过程所需的酶来自T细胞，B错误；甲过程为逆转录，乙过程为转录，丙过程为翻译，它们均遵循碱基互补配对原则，C正确；密码子具有通用性，即自然界所有生物都共用一套遗传密码，故HIV和T细胞共用一套遗传密码，D正确。
8．真核细胞的细胞周期受多种物质的调节，其中CDK2­cyclinE能促进细胞从G1期进入S期。如果细胞中的DNA受损，会发生下图所示的调节过程，图中数字表示过程，字母表示物质。下列叙述错误的是(　 )

A．过程①中RNA聚合酶与DNA结合，使含有p21基因的DNA片段双螺旋解开
B．过程②中可发生多个核糖体结合在物质A上，提高p21蛋白分子的表达量
C．失活的CDK2­cyclinE将导致细胞周期中分裂期的细胞比例显著下降
D．正常情况下p53蛋白通过抑制p21基因的表达，从而使细胞周期正常运转
解析：选D　过程①是转录，RNA聚合酶与启动子结合使DNA分子解旋，并开始转录，A正确；过程②表示翻译，多个核糖体结合在物质A(mRNA)上，可以同时合成多个p21蛋白分子，提高p21蛋白分子的表达量，B正确根据题干信息分析可知，CDK2­cyclinE失活后，导致细胞停留在G1期，导致分裂期的细胞比例显著下降，C正确；正常情况下p53蛋白被降解，不能激活p21蛋白，D错误。
9．施一公团队首次获得剪接体复合物的高分辨率空间三维结构，阐述了剪接体剪接RNA前体的基本工作机理，实现RNA剪接领域中里程碑的突破。如图是剪接体参与的S基因的表达过程。下列说法错误的是(　 )

A．剪接体起作用的是过程②，此过程的功能是形成成熟的mRNA
B．过程①②③均需要酶的参与，都存在核酸—蛋白质复合物
C．细胞中以DNA生物一条链为模板转录出的RNA均可编码多肽
D．过程③中一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链
解析：选C　根据题干信息，结合上图可知，剪接体起作用的是过程②，剪接体的功能是剪切RNA前体，形成成熟的mRNA，A正确；细胞内核酸—蛋白质复合物存在的结构主要有染色体和核糖体两种结构，以及在复制、转录中酶和核酸结合体等，所以过程①②③均需要酶的参与，都存在核酸—蛋白质复合物，B正确；以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以编码多肽，且需要加工，而tRNA的功能是转运氨基酸，rRNA是构成核糖体的组成物质，C错误；mRNA分子可以被重复利用，在一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，从而指导迅速合成出大量的蛋白质，D正确。
10．(2022·临沂检测)RNA干扰通常是一种由双链RNA诱发的“基因沉默”(如下图所示)，在此过程中，细胞中与双链RNA有同源序列的信使RNA被降解，来干扰生物体本身的RNA“信使”功能，从而抑制了致病基因的表达。这种技术最初曾被用来研究植物和蠕虫等，科学家后来发现它对哺乳动物细胞也有效。例如，美国哈佛医学院的科学家已经成功地利用RNA干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。

下列是对RNA干扰现象发现的理解，你认为不正确的是(　 )
A．RNA能抑制基因的表达
B．RNA会干扰生物体本身的mRNA的“信使”功能
C．RNA干扰现象可用于治疗某些疾病
D．RNA干扰现象使细胞内特定mRNA的合成受阻
解析：选D　dsRNA被切成若干siRNA，然后与蛋白质结合形成RISC，其识别靶序列(mRNA序列)，进而使得mRNA被降解，导致mRNA不能翻译出蛋白质。RNA能抑制基因的表达过程中的翻译过程，A正确；图示过程使mRNA降解，因此RNA会干扰生物体本身的mRNA的“信使”功能，B正确；RNA干扰现象可以阻止某些蛋白质的合成，可用于治疗某些疾病，C正确；RNA干扰现象中，细胞内特定mRNA能够合成，只是合成的mRNA被降解了，D错误。
11．(多选)如图为不同种类的药品影响大肠杆菌遗传信息流动，从而抑制大肠杆菌生长繁殖的原理模式图。下列有关叙述正确的是(　 )

A．二氯二乙胺能够抑制DNA复制酶，则二氯二乙胺最可能是药物a
B．四环素能特异性地与大肠杆菌核糖体结合，则四环素可能是药物c
C．药物a与药物b的作用对象可能不同，但都可能使DNA不能解旋
D．大肠杆菌细胞是原核细胞，因此大肠杆菌细胞中只有rRNA
解析：选ABC　药物a影响DNA的复制，而DNA复制酶与DNA的复制有关，所以二氯二乙胺最可能是药物a，A正确；四环素与大肠杆菌核糖体结合从而影响翻译过程，所以四环素可能是药物c，B正确；在DNA复制和转录过程中都会发生DNA分子解旋的过程，所以药物a(影响复制)与药物b(影响转录)都可能使DNA不能解旋，C正确；大肠杆菌细胞中可以发生翻译过程，所以其细胞内含有rRNA、mRNA和tRNA，D错误。
12．(多选)研究人员分别采集了A、B、C三个基因的cDNA单链(cDNA是mRNA经过逆转录得到的，能与相应的mRNA互补配对)样本，标记为A、B、C三组；然后从经过用紫杉醇处理的癌细胞和正常细胞中提取mRNA，并分别用红、绿荧光标记，将两种细胞的mRNA混合，分别加入到A、B、C的三组cDNA中，能互补配对的会发出相应荧光；通过检测荧光强度来研究紫杉醇对癌细胞基因表达的影响。下列有关叙述正确的是(　 )
A．如果A组与两种细胞的mRNA都能结合，说明A基因在两种细胞中都表达
B．如果B组红色荧光强，说明B基因在癌细胞表达程度高
C．如果C组绿色荧光强，说明癌细胞中A基因不表达
D．若B基因能表达区段的序列为—CTCA—，则相应cDNA片段也是—CTCA—
解析：选ABD　如果A组的cDNA单链，与两种细胞的mRNA都能结合，说明A基因在两种细胞中都表达，A正确；根据题干信息分析可知，B组的红色荧光强，说明B组的cDNA单链与癌细胞的信息RNA进行互补配对，则B基因在癌细胞表达程度高，B正确；如果C组绿色荧光强，说明C基因的cDNA与正常细胞中的信使RNA单链互补配对，则C基因在正常细胞中表达程度高，无法说明癌细胞中A基因不表达，C错误；B基因能表达区段的序列为—CTCA—，形成的信使RNA是—GAGU—，则相应cDNA片`段是—CTCA—，D正确。
13．(多选)为了研究线粒体RNA聚合酶的合成，科学家采用溴化乙啶(能专一性抑制线粒体DNA的转录)完成了下表实验。下列相关说法正确的是(　 )
组别
实验处理
实验结果
实验组
用含溴化乙啶的培养基培养链孢霉
链孢霉线粒体RNA聚合酶含量过高
对照组
用不含溴化乙啶的培养基培养链孢霉
链孢霉线粒体RNA聚合酶含量正常
A.线粒体DNA控制的性状遗传不遵循孟德尔的遗传规律
B．溴化乙啶导致RNA聚合酶变性失活，抑制转录过程
C．由实验可知，线粒体RNA聚合酶由线粒体DNA控制合成
D．线粒体DNA转录的产物可能对线粒体RNA聚合酶的合成有调节作用
解析：选AD　线粒体基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律，孟德尔遗传定律只适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传，A正确；据表格信息可知，用含溴化乙啶的培养基培养链孢霉后，实验组的链孢霉线粒体RNA聚合酶含量过高，故溴化乙啶不会导致RNA聚合酶变性失活，B错误；实验组培养基中加入了溴化乙啶，线粒体DNA的转录被阻断，而链孢霉线粒体内的RNA聚合酶含量过高，说明线粒体内RNA聚合酶由核基因控制合成，C错误；与实验组的结果相比，对照组用不含溴化乙啶的培养基培养链孢霉，链孢霉线粒体内的RNA聚合酶含量正常，说明线粒体基因表达的产物可能对细胞核基因的表达有反馈抑制作用，D正确。
二、非选择题
14．真核生物的核基因分为起调控作用的非编码区和转录形成mRNA的编码区，编码区又分为真正指导氨基酸序列的外显子和不指导氨基酸序列的内含子，如下图所示。真核生物核基因的表达包括转录、mRNA的加工(切去内含子对应区段，将外显子对应区段连接)和翻译等过程。结合已学知识，回答下列问题：

(1)基因可以控制____________的合成，这个过程就是基因的表达。基因表达过程中用到的原料是____________________。
(2)由于基因结构中存在____________，所以当发生基因突变时转录出的mRNA不一定发生变化；当编码区的碱基改变后，因为____________，所以直接指导蛋白质合成的模板并不改变。这两种情况下生物性状都不改变。
(3)转录形成的多肽链必须加工成具有__________的蛋白质才能发挥相应的功能。不同多肽链如果加工出相同蛋白质也可以使性状不变。
(4)基因突变不改变性状的原因还可能有________________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________至少写出两种)。
解析：(1)基因表达的最终产物是蛋白质。基因的表达包括转录和翻译，两个过程所用到的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸。(2)由于基因结构中存在非编码区，所以当发生基因突变时转录出的mRNA不一定发生变化；当编码区的碱基改变后，若突变位点位于内含子(内含子对应的区段被切除)，直接指导蛋白质合成的模板并不改变，生物的性状也不改变。(3)转录形成的多肽链必须加工成具有特定空间结构的蛋白质才能发挥相应的功能。(4)基因突变是基因中碱基序列的改变，但基因发生突变后mRNA、多肽链、蛋白质的空间结构可能并不改变。基因突变不改变性状的原因还可能有密码子的简并性导致不同的成熟mRNA合成相同的多肽链；显性纯合子发生隐性突变后性状不变；不同的蛋白质可能具有相同的功能；隐性基因突变为隐性基因也可能不改变性状等等。
答案：(1)蛋白质　核糖核苷酸和氨基酸　(2)非编码区　突变位点位于内含子　(3)特定(相应)空间结构　(4)密码子的简并性导致不同的成熟mRNA合成相同的多肽链；显性纯合子发生隐性突变后性状不变；不同的蛋白质可能具有相同的功能；隐性基因突变为隐性基因也可能不改变性状
15．MPP­9是一种明胶酶，能促进肿瘤细胞的浸润、转移。科研人员通过人工合成与MPP­9基因互补的双链RNA，利用脂质体转入低分化胃腺癌细胞中，干扰细胞中MMP­9基因的表达，从而达到一定的疗效，部分图示如下。请据图回答下列问题：

(1)过程①需要的酶是__________，需要的原料是______________。
(2)过程②表示转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，该过程__________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(3)根据图示推测沉默复合体中的蛋白质具有的作用可能是_______________________。
(4)过程③表示__________________________，从而干扰了基因表达的__________过程，最终使得细胞中MMP­9的含量减少。
(5)上述技术具有广泛的应用前景，如用于乙型肝炎的治疗时，可以先分析乙肝病毒基因中的________，据此通过人工合成__________，注入被乙肝病毒感染的细胞，可抑制乙肝病毒的繁殖。
(6)适宜浓度的秋水仙素作用于单倍体的幼芽一段时间后，取处理过的芽组织制成临时装片，观察发现有4n的细胞，原因可能是____________________________________________。
解析：(1)过程①是转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化；转录的产物是RNA，原料是核糖核苷酸。(2)过程②表示转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，核孔是一种选择透过性结构，该过程需要消耗能量。(3)据图可知，人造双链RNA与沉默复合体结合后变为单链RNA，故推测沉默复合体中的蛋白质具有的作用可能是使双链RNA解旋。(4)据图可知，过程③表示单链RNA与mRNA互补配对；因mRNA是翻译的模板，故两者互补配对后会干扰基因表达的翻译过程。(5)如用于乙型肝炎的治疗时，可以先分析乙肝病毒基因中的碱基序列，据此可以通过人工合成双链RNA注入被乙肝病毒感染的细胞，抑制乙肝病毒增殖。(6)秋水仙素可以诱导染色体数目加倍，适宜浓度的秋水仙素作用于单倍体的幼芽一段时间后，取处理过的芽组织制成临时装片，观察发现有4n的细胞，原因可能是细胞经秋水仙素诱导后形成2n的细胞，部分2n的细胞处于有丝分裂后期。
答案：(1)RNA聚合酶　核糖核苷酸　(2)需要　(3)使双链RNA解旋　(4)单链RNA与mRNA互补配对　翻译　(5)碱基序列　双链RNA　(6)秋水仙素诱导加倍后2n的细胞处于有丝分裂后期
16．(2022·沈阳模拟)以下是有关基因表达的实验探索，请根据实验分析以下问题。
实验一：用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成停止，再加入酵母RNA，蛋白质合成有所恢复。
实验二：用红绿色染料分别标记DNA和新合成的RNA，发现绿色总是先出现在红色存在的部位。
实验三：SP8噬菌体实验：从宿主细胞中分离出SP8的RNA，分别与噬菌体的2条DNA单链混合，发现只有一条DNA单链可与RNA形成杂交分子，如图所示。

实验四：α­鹅膏蕈碱实验：α­鹅膏蕈碱是一种可抑制RNA聚合酶活性的物质，且随着α­鹅膏蕈碱浓度和处理时间的增加，转录进程逐渐被抑制。
(1)实验一说明蛋白质的合成可能与__________有关。
(2)实验二得出的结论是_____________________________________________________。
(3)实验三中杂交分子形成的原理是__________________，由此可知RNA合成的模板是________。利用分子杂交技术可鉴定物种亲缘关系远近，原因是_____________________
___________________________
(4)实验四说明了转录过程所需的酶是__________。已知酵母菌的核基因和线粒体中的质基因均能编码蛋白质的合成，如用α­鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α­鹅膏蕈碱抑制的是__________(填“核基因”或“质基因”)的转录过程。
(5)四环素、链霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA的结合，请据以上事实说明这些抗生素可用于一些疾病治疗的道理：_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)RNA分解，蛋白质合成停止，加入酵母RNA，蛋白质合成恢复，实验一说明蛋白质的合成可能与mRNA(或RNA或酵母RNA)有关。(2)RNA总是出现在DNA附近，说明RNA合成(转录)场所在细胞核内[RNA合成(转录)场所在DNA附近]。(3)实验三中杂交分子形成的原理是碱基互补配对原则(A－U，G－C，T－A，C－G)。可与RNA形成杂交分子的是b链，其与RNA碱基互补配对，因此RNA合成的模板是b链。分子杂交后形成的杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，说明物种之间关系越近。(4)加入抑制RNA聚合酶的物质，转录进程逐渐被抑制，说明转录过程需要RNA聚合酶。用α­鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少，说明α­鹅膏蕈碱抑制的是核基因的转录，核内形成的mRNA通过核孔进入细胞质基质的RNA含量减少。(5)核糖体、tRNA和mRNA的结合都是蛋白质合成不可缺少的。抗生素通过干扰细菌核糖体的形成，或阻止tRNA和mRNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长，因此可用于因细菌感染而引起的疾病。
答案：(1)mRNA(或RNA或酵母RNA)　(2)RNA合成(转录)场所在细胞核内[或RNA合成(转录)场所在DNA附近]　(3)碱基互补配对原则　b链　形成的杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明物种之间关系越近　(4)RNA聚合酶　核基因　(5)抗生素通过干扰细菌核糖体的形成，或阻止tRNA和mRNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长，因此可用于因细菌感染而引起的疾病