高考生物一轮复习课时分层作业二十一基因的本质和表达基因的表达新人教版

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课时分层作业 二十一 基因的表达 ‎(30分钟　100分)‎ 一、选择题(共7小题，每小题5分，共35分)‎ ‎1.(2019·泉州模拟)如图表示RNA病毒M、N遗传信息传递的部分过程，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.过程①、②所需的酶相同 B.过程③、④产物的碱基序列相同 C.病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNA D.病毒N的遗传信息不能从RNA流向蛋白质 ‎【解析】选C。①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶，②为DNA的合成过程，该过程需要DNA聚合酶，A错误；过程③、④产物的碱基序列互补，不相同，B错误；从图中看出病毒M先形成DNA，然后再由DNA转录形成RNA，因此病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNA，C正确；病毒N的遗传信息也能控制蛋白质的合成，因此也能从RNA流向蛋白质，D错误。‎ ‎2.下列有关图中的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的叙述中，不正确的是 (　　)‎ A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译 B.①链中(A+T)/(G+C)的比值与②链中此项比值相等 C.一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸 D.遗传信息由③传递到⑤需要tRNA作工具 ‎【解析】选C。题图表示遗传信息的转录和翻译过程，A正确；根据碱基互补配对原则，DNA分子①链中的(A+T)/(G+C)的比值等于与其互补的②链中的此项比值，B正确；核苷酸数等于碱基数，mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，一种细菌的③(mRNA)由480个核苷酸组成，说明③上有480÷3=160个密码子，因翻译是从起始密码子开始，到终止密码子结束，而终止密码子不能决定氨基酸，因此它所编码的蛋白质的长度一定小于160个氨基酸，C错误；③是mRNA，⑤是多肽链，遗传信息由③传递到⑤即翻译过程需要tRNA作工具，tRNA属于RNA的种类之一，D正确。‎ ‎3.(2019·海南高考)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是 (　　)‎ A.密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上 B.密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上 C.密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上 D.密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上 ‎【解析】选A。本题考查密码子与反密码子的相关内容。mRNA 上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样相邻的3个碱基称为密码子；每个tRNA上有3个碱基与密码子相配对，这样的3个碱基称为反密码子，即密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，A项正确，B、C、D项错误。‎ ‎【知识总结】遗传信息、密码子与反密码子的关系 ‎4.(2019·长沙模拟)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 (　　)‎ 导学号14120364‎ A.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3∶1‎ ‎【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3∶1，D错误。‎ ‎5.基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是 导学号14120365(　　)‎ A.异常mRNA的出现是基因突变的结果 B.图中所示的①为转录，②为翻译过程 C.图中②过程使用的酶是逆转录酶 D.S基因中存在不能翻译成多肽链的片段 ‎【解析】选D。异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段，A错误；图中所示的①为转录，③为翻译过程，B错误；图中②过程表示RNA前体形成mRNA的过程，而逆转录酶用于RNA形成DNA的过程，C错误；据图可知，S基因中存在不能翻译成多肽链的片段，D正确。‎ ‎【加固训练】‎ 甲、乙、丙三图代表着生物的三种遗传信息传递方式，据此分析错误的是(　　)‎ A.甲、乙、丙三种方式不能同时发生在一种生物中 B.需要解旋酶的过程是1、3、8‎ C.原核生物遗传信息的传递方式用甲表示 D.可与模板链上的碱基A发生A-T配对的过程是3、7、10‎ ‎【解析】选B。甲、乙、丙三图代表着生物的三种遗传和表达方式，其中1、8表示转录过程，2、5、9表示翻译过程，3、10表示DNA分子复制过程，4、6表示RNA的复制，7表示逆转录，所以不可能同时发生在一种生物中，A正确；DNA分子复制过程需要解旋酶，转录不需要解旋酶，RNA聚合酶具有解旋功能，B错误；甲图可表示具有细胞结构生物的遗传信息传递方式，C项正确；可与模板链上的碱基A发生A-T配对的过程是DNA分子复制3、10，逆转录7，D项正确。‎ ‎6.(2019·福州模拟)如图为原核细胞内某一区域的基因指导蛋白质合成的示意图。据图分析正确的是 (　　)‎ A.①处有DNA-RNA杂合双链片段形成，②处有碱基互补配对现象 B.①处有DNA聚合酶参与，②处没有DNA聚合酶参与 C.①②两处都有生物大分子的合成，图中DNA可以与有关蛋白质结合成染色体 D.DNA上的脱氧核苷酸序列均可以控制如图过程 ‎【解析】选A。①处为转录过程，以DNA的一条链为模板合成mRNA，所以有DNA-RNA杂合双链片段形成，而②处是翻译，遵循碱基互补配对原则，A正确；①处为转录过程，有RNA聚合酶参与而不是DNA聚合酶，B错误；①②两处都有生物大分子的合成，但原核生物的DNA是裸露的，并没有与有关蛋白质结合成染色体，C错误；DNA上的脱氧核苷酸序列没有全部参与转录过程，如无效序列和非编码区都是不转录的，D错误。‎ ‎7.如图表示野生型链孢霉几个基因的表达过程，下列据图做出的推断正确的是 导学号14120366‎ A.基因都位于染色体上，呈线性排列 B.遗传信息的复制和表达都是以基因为单位进行的 C.基因可通过控制酶的合成间接控制生物性状 D.生物性状与基因之间存在一一对应关系 ‎【解析】选C。基因主要位于染色体上，少数存在于细胞质中，A错误；遗传信息的表达是以基因为单位进行的，但遗传信息的复制不是以基因为单位进行的，B错误；部分基因通过控制酶的合成间接控制生物性状，部分基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状，C正确；从图中可知，生物性状与基因之间并不是简单的一一对应关系，如精氨酸的合成受多种基因的控制，D错误。‎ 二、非选择题(共2小题，共35分)‎ ‎8.(16分)(2019·昆明模拟)下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答问题：‎ 精氨酸：CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG；‎ 缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；‎ 甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；‎ 组氨酸：CAU、CAC；‎ 色氨酸：UGG；‎ 甲硫氨酸：AUG ‎ (1)转录过程中，以________(填“③”或“④”)为模板，在[　]________的催化作用下由__________________依次连接形成RNA。 ‎ ‎(2)遗传信息和密码子分别存在于________上。能特异性识别密码子的物质是________，它与所携带的小分子有机物的关系是__________________。 ‎ ‎(3)如果基因③链中决定一个氨基酸的三个碱基CAC突变成了CAT，则控制合成的⑤的结构________(填“会”或“不会”)发生改变，由表格推测原因是_______。 ‎ ‎(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是______________________。 ‎ ‎(5)图中涉及的遗传信息传递方向为________________________ (以流程图的形式表示)。 ‎ ‎【解析】本题考查基因的表达过程等知识，解答本题的关键点是掌握转录和翻译过程中的模板、原料和产物及氨基酸与tRNA间的关系。‎ ‎(1)据图判断，③为基因的模板链，以③链为模板在RNA聚合酶催化作用下合成RNA的过程为转录，原料是4种游离的核糖核苷酸。‎ ‎(2)能识别mRNA上密码子的是tRNA，tRNA上反密码子与mRNA上密码子进行碱基互补配对。在翻译过程中，tRNA可转运氨基酸到相应位置与氨基酸脱水缩合形成肽链。‎ ‎(3)碱基CAC对应的密码子是GUG，CAT对应的密码子是GUA，GUG对应的氨基酸是缬氨酸，GUA对应的氨基酸也是缬氨酸，所以控制合成的蛋白质结构没有发生改变。‎ ‎(4)多聚核糖体的意义是用一条mRNA为模板，能够同时合成多个蛋白质分子。‎ ‎(5)题图中涉及转录和翻译，无DNA复制、RNA复制、逆转录。‎ 答案：(1)③　[②]RNA聚合酶　4种游离的核糖核苷酸　(2)DNA、mRNA　tRNA 一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA来转运 ‎(3)不会　突变后的基因仍然决定缬氨酸(或突变后决定的氨基酸没有改变)‎ ‎(4)少量mRNA可迅速合成大量的肽链，以满足生命活动的需要 ‎(5)DNARNA蛋白质 ‎【知识总结】翻译过程中多聚核糖体模式图解读 ‎(1)图1表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下：‎ ‎①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。‎ ‎②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。‎ ‎③方向：从右向左(见图1)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。‎ ‎④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。‎ ‎⑤形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。‎ ‎(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。‎ ‎【加固训练】‎ ‎(2019·厦门模拟)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA，其主要功能是调控其他基因的表达，在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。研究发现，BCL2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用，该基因的表达受MIR‎-15a基因控制合成的miRNA调控，如图所示：‎ 请分析回答：‎ ‎(1)A过程是________，需要________的催化。‎ ‎(2)B过程中能与①发生碱基互补配对的是________，物质②是指________。‎ ‎(3)据图分析可知，miRNA调控BCL2基因表达的机理是___________。‎ ‎(4)若MIR‎-15a基因缺失，则细胞发生癌变的可能性________(填“上升”“不变”或“下降”)，理由是__________________。‎ ‎【解析】据图分析，A过程表示转录，B过程表示翻译，①表示转录形成的信使RNA，②表示翻译形成的多肽，MIR‎-15a基因控制合成的miRNA，可与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程。‎ ‎(1)A过程是转录，需要RNA聚合酶的催化。‎ ‎(2)B过程表示翻译，①信使RNA与tRNA(反密码子)发生碱基互补配对；物质②表示翻译形成的多肽或多肽链。‎ ‎(3)据图分析可知，miRNA调控BCL2基因表达的机理是miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程。‎ ‎(4)若MIR‎-15a基因缺失，则细胞发生癌变的可能性上升，理由是MIR‎-15a基因缺失，无法合成miRNA，无法调控BCL2基因的表达，使BCL2基因表达产物增加，抑制细胞凋亡，细胞癌变的可能性增加。 ‎ 答案：(1)转录　RNA聚合酶 ‎(2)tRNA(或反密码子)　多肽(或多肽链)‎ ‎(3)miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程 ‎(4)上升　MIR‎-15a基因缺失，无法合成miRNA，无法调控BCL2基因的表达，使BCL2基因表达产物增加，抑制细胞凋亡，细胞癌变的可能性增加 ‎9.(19分)(2019·莆田模拟)如图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图，请分析并回答下列问题： 导学号14120367‎ ‎(1)DNA分子基本骨架由________交替排列构成，DNA聚合酶可以催化相邻的两个脱氧核苷酸形成________化学键(填代号)。 ‎ ‎(2)在图中翻译的方向是________(填“向左”或“向右”)。 ‎ ‎(3)图中的“一小段RNA”适于作DNA的信使，原因是______________________。 ‎ ‎(4)图中甘氨酸的密码子是________，控制该蛋白质合成的基因中，决定“…-甘氨酸-异亮氨酸-缬氨酸-谷氨酸-…”的模板链是图中的________链。 ‎ ‎(5)若图中DNA由5 000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为________。 ‎ ‎【解析】(1)DNA分子基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替排列构成，DNA聚合酶可以催化相邻的两个脱氧核苷酸形成③磷酸二酯键。(2)在图中翻译的方向是向右。(3)图中的“一小段RNA”适于作DNA的信使，原因是能储存遗传信息，且能通过核孔。(4)密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基，由图中mRNA的碱基序列可知，甘氨酸的密码子是GGC，根据一小段的DNA中的甲链为模板转录形成的一小段的RNA，说明决定多肽链的模板链是图中的甲链。(5)若图中DNA由5 000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，则胞嘧啶占30%，为5 000×2×30%=3 000个。将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3 000×(23-1)=2.1×104个，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶(2×23-2)=1∶7。‎ 答案：(1)磷酸和脱氧核糖　③‎ ‎(2)向右 ‎(3)能储存遗传信息，且能通过核孔 ‎(4)GGC　甲 ‎(5)2.1×104　1∶7‎ ‎1.(6分)将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P -胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是 导学号14120368(　　)‎ A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3‎ B.DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律 C.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m-a)/2个 D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为(2n+l-2)个 ‎【解析】选D。DNA第二次复制产生的子代DNA共4个，有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶1，A错误；基因分离定律的实质是减数分裂过程中，等位基因分离，而DNA复制后分配到两个子细胞属于着丝点分裂，其上的基因是复制关系，B错误；拟核DNA中共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则A=T=a，G=C=(m‎-2a)/2，复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m‎-2a)/2，C错误；DNA分子是双链结构，一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌拟核DNA共2条链，所以复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2，D正确。‎ ‎2.(6分)基因转录出的初始RNA，经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA，某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与，大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成，不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。下列判断不正确的是 (　　)‎ A.某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成 B.一个基因可以指导多种蛋白质的合成 C.mRNA的产生和降解与个体发育的阶段有关 D.初始RNA的剪切、加工在核糖体内完成 ‎【解析】选D。某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成，所以RNA可以作为酶，A正确；不同剪切方式可产生不同的mRNA，从而翻译出不同的蛋白质，控制生物体的多种性状，B正确；个体发育不同阶段合成的蛋白质不同，mRNA的产生和降解与个体发育阶段有关，C正确；初始RNA的剪切、加工在细胞核内完成，D错误。 ‎ ‎3.(18分)(2019·马鞍山模拟)下图表示病毒侵入宿主体内的复制过程示意图，请回答：‎ ‎(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，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，即未形成完整的病毒体，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的另外几种碱基的数量。根据中心法则可推知，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)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　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