1、第四章 基因的表达【单元知识网络】【单元强化训练】一、选择题1、(2011烟台模拟)碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或实验过程中()受精作用病毒的增殖过程细菌的二分裂过程肺炎双球菌的转化实验培育含有绿色荧光蛋白的转基因鼠细胞的跨膜运输A BC D【解析】DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制中都发生碱基互补配对现象。【答案】A2、(2011浏阳模拟)甲型H1N1流感病毒能在宿主细胞内繁殖，下列叙述中正确的原因是()A基因组变异过快B基因复制和表达过程过于简单C基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高D利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达【解析】病毒能在宿主细胞内繁殖，是因为病毒能利用宿主细胞中
2、的酶完成基因复制和表达。【答案】D3、人类的每一条染色体上都有很多基因，下图表示来自父母的1号染色体及基因，若不考虑染色体的交叉互换，据下表分析他们的孩子不可能()基因控制的发生的性状等位基因及其控制性状红细胞形态E：椭圆形细胞e：正常细胞Rh血型D：Rh阳性d：Rh阴性产生淀粉酶A：产生淀粉酶a：不产生淀粉酶A出现椭圆形红细胞B是Rh阴性的可能性为1/2C有3/4能产生淀粉酶D出现既有椭圆形又能产生淀粉酶的类型【解析】子代红细胞形态：知母亲基因型为Ee、父亲基因型为ee，则子代基因型为Ee和ee，既可出现椭圆形细胞也可出现正常型细胞，故A项对；子代Rh血型：母亲基因型为DD、父亲基因型为dd
3、，子代基因型为Dd，因此子代只能出现Rh阳性血型，B项错；子代产生淀粉酶的情况：父、母基因型均为Aa，子代基因型为：1AA2Aa1aa，子代能产生淀粉酶的概率为3/4，C项对；母亲可产生EDA、eDa配子，父亲可产生edA、eda配子，故子代可出现椭圆形产生淀粉酶的类型，D项对。【答案】B4、在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关结构数目正确的是()脱氧核苷酸数磷酸基数碱基总数m碱基之间的氢键数为3m2n一条链中AT的数量为nG的数量为mn若此DNA经三次复制，共需要C的数量为(7m14n)/2A BC D【解析】DNA中碱基是成对存在的，即AT，GC；由题可知，DNA
4、分子中碱基总数为m个，腺嘌呤为n个，所以经过三次复制，共需要胞嘧啶(C)(23 1)(m2n)/2(7m14n)/2，是正确的。一个脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基构成，所以脱氧核苷酸数磷酸基数碱基总数m，正确。DNA分子中腺嘌呤数目为n，胸腺嘧啶数目也为n，所以两条链中的AT数目也是相同的，为n，正确。G的数量为(m2n)/2，错误。A与T之间为两个氢键，G与C之间为三个氢键，因此氢键总数为2n3(m2n)/2(3m2n)/2，错误。所以正确答案为D项。【答案】D5、以下有关RNA的叙述中错误的是()ARNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂BmRNA根据密码子依次将氨
5、基酸连接成多肽CmRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质DHIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变【解析】RNA是RNA病毒的遗传物质，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。以mRNA为模板，以tRNA为运输工具，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质或多肽的过程。mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质。HIV的遗传物质是RNA，其RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变。【答案】B6、下图为某生物体内相互关联的三个分子的部分结构示意图。据图认为分子2为RNA，下面所述的理由，不确切的是()A作为蛋白质合成的模板B其碱基序列与DNA分子的模板链碱基互补C为转录的产物，呈单链结构
6、D含尿嘧啶脱氧核苷酸不含胸腺嘧啶脱氧核苷酸【解析】在RNA中含有碱基尿嘧啶而不含胸腺嘧啶。尿嘧啶是构成尿嘧啶核糖核苷酸的成分。【答案】D7、下图为真核细胞内某基因(15N标记)结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()A该基因表达时，转录顺序从M端向N端进行B该基因的一条单链中(CG)占该链碱基总数的60%C解旋酶只作用于部位，限制性内切酶只作用于部位D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8【解析】RNA聚合酶在基因的编码区上游与RNA聚合酶结合位点结合，催化DNA转录为RNA，所以基因表达时，转录顺序从N端向M端进行；解旋酶的作用是使氢键断开，作
7、用部位是，限制性内切酶作用的结果是获得具有一定碱基序列的黏性末端，作用部位是；据DNA的半保留复制，将该基因置于14N培养液中复制3次后，只有2个子代DNA中各有一条链含15N，所以含15N的DNA分子占2/231/4。【答案】B8、下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是()A一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运B该过程需要含有三个高能磷酸键的ATP提供能量C该过程一定遵循碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对DDNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸【解析】一种氨基酸可以对应一种或多种密码子，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运；基因控制蛋白质的
8、合成包括转录和翻译两个阶段，需要含有两个高能磷酸键的ATP提供能量。转录时，A与U配对，T与A配对，C和G配对，原料是4种核糖核苷酸；翻译时，A和U配对，G和C配对，原料是20种氨基酸。【答案】D9、假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给只含14N、不含15N的原料。该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占比例为()A0 B25%C50% D100%【解析】该题宜采用绘过程图的方式解决：由图示可以看出，在最终形成的4个精子中，全部含有15N。【答案】D10、(2011嘉定调研)下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，下列说法正确的是()A
9、该过程共涉及5种核苷酸B在不同组织细胞中该过程的产物相同C该过程需要解旋酶和DNA聚合酶D该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗【解析】从原料看出该过程为转录过程。该过程涉及的核苷酸为4种脱氧核苷酸，4种核糖核苷酸；不同组织细胞中转录的mRNA不同；该过程不需要DNA聚合酶而需要RNA聚合酶【答案】D11、着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以()A控制蛋白质的合成，从而直接控制生物性状B控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状C控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状D直接控制生物
10、性状，发生突变后生物的性状随之改变【解析】DNA修复酶是基因控制合成的，说明基因可以控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。【答案】C12、(2011广东联考)某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，32P标记尿嘧啶核糖核苷酸，研究某植物细胞的有丝分裂。已知这种植物细胞的细胞周期为20 h，两种核苷酸被利用的情况如下图所示，图中32P和15N的利用峰值分别表示 ()A复制、转录B转录、复制C复制、蛋白质合成 D转录、蛋白质合成【解析】本题考查基因的表达、DNA和RNA的组成成分，难度中等。32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为合成RNA的原料，RNA是基因转录过程的产物；15N标记的胸腺嘧啶
11、脱氧核糖核苷酸作为合成DNA的原料，DNA是DNA复制的产物。【答案】B13、（2011扬州检测）下列有关如右图所示的生理过程（图中代表核糖体，代表多肽链）的叙述，不正确的是A图中所示的生理过程包括转录和翻译B图中所示的过程发生在原核细胞中C遗传信息由传递到需要RNA作中介D图中在该过程中不起作用，由此可确定在遗传上不具功能【解析】图中表示的是原核细胞的转录和翻译，因为转录和翻译是同时进行的，图中到需要mRNA和tRNA作为媒介和运输工具。转录过程中的非模板链，其功能不明确，但是在遗传有不可替代的功能。【答案】D14、（大连模拟）正常出现肽链终止，是因为A一个与mRNA链终止密码相应的tRNA
12、不能带氨基酸B不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子CmRNA在mRNA链终止密码处停止合成DtRNA上出现终止密码【解析】密码是指位于mRNA上的相邻的三个碱基，由于没有与终止密码子碱基相互配对的tRNA,所以没有氨基酸运输到肽链上，使翻译结束。【答案】BX链ATCGY链UAGC15、（2011滨州模拟）大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为，则下列说法中正确的有 表示DNA复制过程 图中共有5种碱基 表示DNA转录过程 图中共有8种核苷酸 图中的A均代表同一种核苷酸 若X链中的碱基改变，则密码子一定改变 若Y链中的碱基改变，则氨基酸一定改变ABCD【解析】图中X链代表的是DNA分
13、子的模板链，Y链代表的是mRNA，所以表示的是转录过程。图中共有A、T、G、C、U5种碱基，有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸，A在DNA分子中代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸，在RNA中代表的是腺嘌呤核糖核苷酸；由于密码子有简并性，当密码子改变时对应的氨基酸不一定改变。【答案】B16、(2011潍坊模拟)基因是有“遗传效应的”DNA片段，下列哪项不是“遗传效应”的含义A能控制一种生物性状的表现B能控制一种蛋白质的合成C能决定一种氨基酸的位置D能转录成一种mRNA【解析】遗传效应是指控制一种性状的表现，蛋白质分子是由许多个氨基酸组成，所以不是只决定一种氨基酸的位置。【答案】C17、果蝇的基因Aa控制体色
14、，Bb控制翅型，两对基因分别位于不同常染色体上，且基因A具有纯合致死效应。已知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配，F1为黑身长翅和灰身长翅，比例为11。当F1的黑身长翅果蝇彼此交配时，其后代表现型及比例为黑身长翅黑身残翅灰身长翅灰身残翅6231。下列分析错误的是 ()A果蝇这两对相对性状中，显性性状分别为黑身和长翅BF1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死个体占的比例为1/3CF1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有三种DF2中的黑身残翅果蝇个体测交后代表现型比例为11【答案】B18、下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是(多选) () A图中表示4条多肽链正
15、在合成B转录尚未结束，翻译即已开始C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链【答案】BD19、在烟草和烟草花叶病毒生物中，遗传信息的传递情况分别是 ( )A和B和C和D和【答案】B20、下列有关基因表达的叙述正确的是()A在真核生物中，刚从细胞核内DNA分子上转录下来的和之后结合在核糖体上的mRNA相比碱基序列一样B在高等动物不同的组织细胞中，表达的基因是不同的，这与激素的调节无关C动物胚胎发育过程是基因有序表达的过程D在生物细胞中，基因的转录与翻译是不可能同步进行的(即边转录边翻译)【解析】真核生物转录的mRNA要经过加工(剪切和拼接)后再与核糖体结合，所以序
16、列不一样，A错误；在高等动物不同的组织细胞中，基因是选择性表达的，而激素会影响这个过程进而影响细胞的代谢，所以B错误；在原核细胞中基因的转录和翻译可以同步进行，D错误。动物胚胎发育过程是细胞分裂和分化的结果，细胞分化的实质是基因有序选择性表达的过程，C正确。【答案】C21、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为()Ana/6Bna/318(n/31)Cna18(n1)Dna/618(n/61)【解析】根据中心法则，蛋白质合成过程：首先以DNA分子的1条链为模板，转录形成mRNA，mRNA中3个碱基决定1个氨基酸，所以三者之间的数
17、量关系为：DNA分子中碱基数mRNA碱基数氨基酸个数631。已知该基因中有n个碱基，则对应的氨基酸为n/6，氨基酸经脱水缩合形成蛋白质，形成蛋白质的过程中，脱去的水分子数为氨基酸总数减去1，水的相对分子质量为18，形成该蛋白质脱去的水分子的量为18(n/61)，又知氨基酸的平均分子量为a，所以该蛋白质的分子量最大为na/618(n/61)。【答案】D22、科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是()实验实验结果编号实验过程病斑类型病斑中分离出的病毒类型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b
18、型组合病毒(a型TMV的蛋白质b型TMV的RNA)感染植物b型a型组合病毒(b型TMV的蛋白质a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.实验B实验C实验 D实验【解析】本题借助实验设计与结果分析考查生物的遗传物质，意在考查学生对生物遗传的理解。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，实验中组合病毒(a型TMV的蛋白质b型TMV的RNA)感染植物，病斑类型为b型，病斑中分离出来的病毒类型也为b型。【答案】C23、如图是基因指导多肽合成的模式图。据图分析正确的是 ()A因为中含有碱基U，所以其上有密码子B和过程均发生了碱基互补配对C甲图表示转录过程，乙图表示翻译过程DL1是一个具有双螺旋结构的DNA分子【解
19、析】密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基；由题图可知，甲图表示翻译过程，乙图表示转录过程，在转录和翻译过程中都有碱基互补配对发生；L1、L2共同构成DNA的双螺旋结构。【答案】B24、在生物体内性状的表达一般遵循DNARNA蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是( )A在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的BDNARNA是在细胞核中完成的，RNA蛋白质是在细胞质中完成的C在同一个体的不同体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同D在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的【解析】DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同
20、一个体的不同体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质不一定相同。【答案】D25、（2011杭州检测）下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出A精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达，则基因和也不表达D若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因的碱基序列发生了改变【解析】精氨酸的合成由基因共同控制的，他们都是通过控制酶的合成影响代谢进而控制生物性状的，基因不能表达时，并不影响基因的表达；基因中碱基序列的改变可引起mRNA中密码子改变，可以使生物的性状发生改变。【答案】C二、非选择题26、(2011北京东
21、城区模拟)请根据下列材料和示意图回答问题：材料一：医学上常使用抗生素治疗由细菌和真菌所引起的疾病。目前常用的抗生素多达几百种。甲图简要表示不同种类的抗生素()对细菌的作用部位或作用原理。材料二：三位科学家因对“核糖体结构和功能的研究”取得突出成就而获得2009年诺贝尔化学奖。他们绘制的核糖体模型已被广泛应用于新型抗生素的研制，以减少患者的病痛和拯救生命。(1)甲图中结构P的化学本质是_，在基因工程中常可作为_发挥重要作用。(2)青霉素是一种临床常用的抗生素，这种抗生素的作用原理与甲图中的作用类似，即在细胞增殖过程中抑制细菌_(结构)的形成。抗生素不合理使用往往会导致细菌产生耐药性，其实质是定向
22、选择导致菌群中_增加。(3)细菌耐药性的产生使抗生素的疗效明显降低。基于对细菌核糖体结构和功能的研究，研究人员研制出了新型的抗生素，这些抗生素在细菌中的作用机理类似于甲图中_(填写数字序号)，即通过影响细菌遗传信息表达中的_过程，达到杀菌或抑制效果。(4)欲比较几种新型抗生素针对大肠杆菌的抑菌效果，有人进行如下实验：将大肠杆菌菌液均匀涂布于固体培养基表面，其目的是使细菌落在培养基表面均匀分布。之后将浸有等量不同抗生素的圆形纸片贴于培养基表面，一段时间后，结果如图乙所示。由此判断图乙中AD四种抗生素中_对大肠杆菌的抑制最有效，判断依据是_。【解析】(1)甲图中结构P为细胞质中的环状结构，化学本质
23、是DNA。(2)甲图中表示细胞壁的形成受抑制。(3)甲图中表示在核糖体上进行的翻译过程。(4)图乙中抗生素A形成的抑菌范围最大，抑菌效果最好。【答案】(1)DNA(运)载体(2)细胞壁抗药性基因频率(3)翻译(4)A抗生素A对细菌的抑制区域最大27、（2011聊城模拟）下图为转录的过程图解。图中1是DNA分子，3是四种游离的核糖核苷酸，4、5是两种功能不同的酶。请据图分析回答：（ 内填序号）（1）转录过程中，DNA首先在 _的催化作用下，将碱基对之间的_断开，该过程称为解旋。（2）解旋后，在4RNA聚合酶的催化作用下，以甲链为模板，以四种游离的核糖核苷酸为原料，由_直接提供能量，按照_原则，合
24、成出 _。（3）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过核孔进入细胞质中，与_结合，在运载工具_的帮助下，通过_过程合成具有一定氨基酸种类和序列的蛋白质分子。（4）通过以上过程可以看出，一种蛋白质分子氨基酸的种类及排列顺序归根结底是由_决定的。【解析】（1）转录的过程中DNA分子首先在解旋酶的作用下破坏氢键打开双链，（2）转录过程需要有酶、能量（ATP）、模板、原料，转录的结果是形成信使RNA。（3）转录的产物是mRNA分子会通过核孔进入到细胞质中与核糖体结合，在转运RNA的帮助下合成蛋白质。（4）通过上述信息传递的过程来看DNA分子是信息的源头。【答案】（1）5解旋酶 氢键（2）ATP 碱基互补
25、配对 2信使RNA（3）核糖体 转运RNA 翻译（脱水缩合） （4）DNA（基因）28、如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答：（1）过程需要的原料是_，模板是亲代DNA的_条链。（2）过程表示_，主要是在_中进行的。（3）逆转录酶催化_（填序号）过程，能进行该过程的生物的遗传物质是_；需要解旋酶的过程包括图中的_（填序号）过程。（4）真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的_（填序号）过程，场所是_。（5）在实验室中，科学家用链霉素可使核糖体与单链DNA结合，来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。【解析】（1）是DNA的复制，模板是亲代DNA的两条链，原料是4种游离的脱氧核苷酸。（2）是转录，主要在细胞核中进行，在线粒体、叶绿体中也可进行。（3）逆转录酶是催化逆转录反应，即，只发生于RNA病毒中，DNA的复制和转录都要先解旋，即都需要解旋酶。（4）遗传信息表达的最后阶段是翻译，场所是核糖体。（5）若单链DNA也可指导蛋白质合成，则遗传信息也可由DNA蛋白质。【答案】（1）脱氧核苷酸 两 （2）转录 细胞核（3） RNA （4） 核糖体（5）图中加一条虚线由DNA指向蛋白质