第20讲 基因的表达
‖A级·基础练‖
一、选择题
1．下列关于转录和翻译两个过程的说法中，错误的是( ) A．均以核酸为直接的模板 B．均遵循碱基的互补配对 C．都需要运输原料的工具 D．都需要能量和相应的酶
解析：选C 翻译需tRNA转运氨基酸，转录时则不需转运工具。 2．(2019届沈阳模拟)下列关于人体内某些物质的叙述，正确的是( ) A．RNA是由多个脱氧核苷酸形成的多聚体 B．食物中的蔗糖可被小肠上皮细胞直接吸收 C．无机盐离子含量过低可导致人体酸碱平衡紊乱 D．蛋白质结构的多样性只与氨基酸的种类和数量有关
解析：选C RNA是由多个核糖核苷酸形成的多聚体，A错误；食物中的蔗糖不能被小肠上皮细胞直接吸收，需要水解成单糖才能被吸收，B错误；无机盐能够维持细胞的酸碱平衡，如果含量过低可导致人体酸碱平衡紊乱，C正确；蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序，以及组成蛋白质的肽链条数和空间结构的不同有关，D错误。
3.(2020届温州期中)视网膜色素变性患者，某基因的测序结果显示，与正常人相比，患者模板链的互补碱基序列发生了改变(如图)，据此可推断患者该基因 mRNA 上发生的碱基改变是( )
A．U→A C．C→U
B．G→A D．C→T
解析：选C 根据题图分析可知，正常人模板链的互补链为CCG，患者模板链的互补链为CTG，患者模板链的互补链上发生了碱基C→T的改变，说明患者模板链上发生了碱基G→A的改变，据此可推断患者该基因mRNA上发生了碱基改变是C→U。
4．(2019届成都一模)放线菌素D是链霉菌产生的一种多肽类抗生素，它能插入到双链DNA中，妨碍RNA聚合酶沿DNA分子前进，但对DNA的复制没有影响。放线菌素D进入细胞后将直接影响( )
A．核糖体沿着信使RNA向前移动
B．信使RNA与tRNA的碱基配对 C．遗传信息从DNA流向信使RNA D．以信使RNA为模板合成多肽链
解析：选C 由题干可知，放线菌素D能插入到双链DNA中，妨碍RNA聚合酶沿DNA分子前进，但对DNA的复制没有影响。RNA聚合酶是转录所需的酶，故放线菌素D进入细胞后将直接影响的是转录过程，即影响的是遗传信息从DNA流向信使RNA。
5．(2019届榆林检测)如图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析，下列说法错误的是( )
A．①过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA B．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变 C．②过程中需要多种tRNA，tRNA不同，所搬运的氨基酸也不同
D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致 解析：选C ①为转录过程，该过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA，A正确；由于密码子具有简并性，基因突变不一定会导致其控制合成的蛋白质改变，B正确；tRNA具有专一性，一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可能由几种tRNA来转运，因此tRNA不同，其所搬运的氨基酸可能会相同，C错误；基因可通过控制蛋白质分子的结构来直接控制性状，如镰刀型细胞贫血症，D正确。
6．如图是生物体内有关遗传信息的复制、转录、翻译等过程图解，其中1、2、3分别代表相关过程。据图分析，下列叙述错误的是( )
A．在真核细胞中，图中1、2过程涉及的场所是相同的 B．图中3过程表示翻译，且方向为由左向右
C．图中4个核糖体参与同一条肽链的合成，从而加快了翻译速度 D．不同的tRNA可能转运相同的氨基酸
解析：选C 在真核细胞中，图中1过程表示DNA分子的复制，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中；图中2过程表示DNA的转录，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，A正确；图中3过程合成的产物是多肽，可以确定3过程表示翻译，多肽从左到右长度依次增加，所以翻译
的方向是由左向右，B正确；图中4个核糖体同时进行4条肽链的合成，从而提高了翻译的效率，C错误；根据密码子的简并性可推知：不同的tRNA可能转运相同的氨基酸，D正确。
二、非选择题
7．(2019届辽宁六校协作体期中)如图表示某DNA片段遗传信息的传递过程：①～⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请据图回答(可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)：
(1)完成遗传信息表达是________(填字母)过程，a过程所需的酶有____________________。
(2)图中含有核糖的是________(填数字)；由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是__________。
(3)该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为________个。 (4)若在AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此证明______________________________________。
(5)苯丙酮尿症是由于控制某种酶的基因异常而引起的，这说明基因和性状的关系是____________________________________________________________
____________________________________________________________。
解析：(1)遗传信息的表达是转录、翻译形成蛋白质的过程，即图中的b、c；a表示DNA的自我复制，需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的参与。(2)只有RNA中含有核糖，则含核糖的有mRNA、核糖体、tRNA。mRNA上相邻的三个碱基组成一个密码子，密码子决定氨基酸，所以由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸。(3)由c中②可推知该mRNA片段含有A＋U＝7个，则该DNA片段中含7个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为2
3－1
×7＝28(个)。(4)密码子是指mRNA上三个相邻的
碱基，因此在第一个密码子后插入一个新密码子，其余氨基酸序列没有变化。(5)苯丙酮尿症说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
答案：(1)b、c 解旋酶和DNA聚合酶等酶 (2)②③⑤ 甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸 (3)28
(4)一个密码子由3个碱基组成 (5)基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状
8．(2019届安庆联考)如图表示病毒侵入宿主体内的复制过程示意图，请回答下列问题：
(1)病毒核酸进入宿主细胞后，此时用血清学方法和电镜检查无病毒颗粒，称为“隐蔽期”，这是因为________________________。
(2)物质D、H分别可能是______________________________________、________________。 (3)B、F的区别是_______________________________________。过程f称为________。 (4)假如A为RNA，经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为Y，你能否推断出构成A的几种碱基数量分别是多少，为什么？____________________________。根据中心法则分析，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有______________________________
____________________________________________________________。
解析：(1)病毒核酸进入宿主细胞后，将利用宿主细胞的原料和场所形成子代病毒，在子代病毒未释放之前，无法用血清学方法和电镜检查到病毒颗粒，此为“隐蔽期”。(2)分析图示可知，物质D为蛋白质，参与病毒核酸的复制(过程g)，所以物质D可能是病毒核酸完成复制(过程g)所需要的酶；物质H与病毒核酸组装成新的病毒，故物质H可能是病毒的蛋白质外壳。(3)B与相关酶的合成有关，F与病毒的蛋白质外壳的形成有关，因此，B、F的区别是转录的信息不同。过程f称为装配。(4)假如A为RNA，RNA是单链结构，虽然经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为Y，但仍不能推断出构成A的另外几种碱基数量分别是多少。依据中心法则可推知，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有：RNA的自我复制、逆转录。
答案：(1)病毒进入宿主细胞后尚未形成完整的病毒体 (2)病毒核酸完成复制(过程g)所需要的酶 病毒的蛋白质外壳 (3)转录的信息不同(或核苷酸序列不同) 装配 (4)不能，因为RNA是单链，碱基数无法确定 RNA的自我复制 逆转录
‖B级·提升练‖
一、选择题
1．下列关于细胞内蛋白质和核酸及其相互关系的叙述，正确的是( ) A．控制合成不同蛋白质的DNA分子碱基含量可能相同 B．同一人体的神经细胞与骨骼肌细胞具有相同的DNA和RNA C．蛋白质功能多样性的根本原因是控制其合成的mRNA具有多样性 D．基因的两条链可分别作模板进行转录，以提高蛋白质合成的效率
解析：选A 同一人体的神经细胞与骨骼肌细胞具有相同的DNA，但RNA不同，B错误；
、
蛋白质功能多样性的根本原因是DNA具有多样性，C错误；基因只能以一条链作模板进行转录，D错误。
2．(2019届佛山模拟)反义RNA通常是指与mRNA互补的RNA分子。由于核糖体不能翻译双链的RNA，所以反义RNA与mRNA互补结合后，会抑制该mRNA的翻译。下列说法错误的是( )
A．反义RNA的合成需要RNA聚合酶催化 B．反义RNA是由mRNA的模板链反向转录产生的
C．反义RNA合成受基因的调控，同时反义RNA本身又能调控基因的表达 D．真核细胞内反义RNA主要是在细胞核内合成，经核孔出细胞核后发挥作用
解析：选B 反义RNA的合成需要RNA聚合酶催化，A正确；反义RNA是由转录mRNA的基因的反义基因转录产生的，B错误；反义RNA合成受基因调控，反义RNA可与mRNA结合引起mRNA构象变化，从而使mRNA不能与核糖体结合，通过抑制翻译过程来抑制相关基因的表达，C正确；真核细胞内反义RNA主要是在细胞核内合成，经核孔出细胞核后发挥作用，D正确。
3．(2019届丰台区一模)如图表示核糖体上合成蛋白质的过程。四环素抑制tRNA与细菌核糖体的A位点结合，使蛋白质合成停止，从而阻断细菌的生长，常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述正确的是( )
A．核糖体的主要成分是蛋白质和mRNA B．四环素与A位点结合促进了新肽键的形成 C．图中从E位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸 D．人体细胞与细菌细胞的核糖体没有差异
解析：选C 核糖体的主要成分是蛋白质和rRNA，A错误；四环素与A位点结合，阻止tRNA进入核糖体A位点，导致肽链的延伸受阻而使细菌蛋白质无法合成，因此不能促进新肽键的形成，B错误；由于该tRNA的反密码子是UAC，所以可转运甲硫氨酸(AUG)，C正确；人体细胞与细菌细胞的核糖体有差异，如细菌核糖体沉降系数为70S，人体细胞核糖体沉降系数为80S，D错误。
4．(2019届河南焦作二模)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( )
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