基因的表達(30分鐘100分)一、選擇題(共6小題，每小題7分，共42分)1.一科研單位研究發(fā)現(xiàn)某真核細胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應(yīng)過程如圖，相關(guān)敘述錯誤的是()A.物質(zhì)c是基因，是指導rRNA合成的直接模板，需要RNA聚合酶參與催化B.結(jié)構(gòu)a是核糖體，物質(zhì)b是mRNA，過程是轉(zhuǎn)錄過程C.過程在形成細胞中的某種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)無生物膜D.如果細胞中r-蛋白含量增多，r-蛋白就與b結(jié)合，阻礙b與a結(jié)合【解析】選B。據(jù)圖分析，c表示基因，是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是指導rRNA合成的直接模板，轉(zhuǎn)錄過程中需要RNA聚合酶催化，A正確；a表示核糖體，物質(zhì)b是mRNA，過程是翻譯出r-蛋白的過程，B錯誤；過程表示r-蛋白和rRNA組裝成核糖體結(jié)構(gòu)，核糖體不具有生物膜結(jié)構(gòu)，C正確；從圖中可以看出，若細胞中r-蛋白含量增多，r-蛋白可與b結(jié)合，這樣阻礙b與a結(jié)合，從而影響翻譯過程，D正確。【易錯提醒】本題容易對D選項進行錯誤判斷。讀圖可知，細胞中r-蛋白是以b為模板翻譯的產(chǎn)物，而其含量增多后，r-蛋白與b結(jié)合，從而阻礙b與a結(jié)合。通過這種反饋調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)r-蛋白的含量。2.(2019哈爾濱模擬)研究人員在酵母細胞中移除了一個叫做Rlil的蛋白(能夠?qū)⑼瓿傻鞍踪|(zhì)合成功能的核糖體分開，促進核糖體大小亞基的回收)后，停留在mRNA終止密碼子位置的核糖體數(shù)目增加，這些核糖體并不會跨越密碼子合成出一個更長的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，而是會先釋放常規(guī)編碼的蛋白質(zhì)，再在終止密碼子附近位置重新開始翻譯過程，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A.正常情況下，核糖體的大小亞基在終止密碼子處分開B.正常情況下，核糖體的移動方向為從B端移動到A端C.移除Rlil蛋白后，一條mRNA可翻譯出一條更長的多肽鏈D.一條mRNA上結(jié)合的多個核糖體共同合成一條肽鏈【解析】選A。本題需要從題干中獲取信息，根據(jù)題干信息，移除Rlil蛋白后，停留在終止密碼子位置的核糖體數(shù)目增加，故核糖體的移動方向為從A端移動到B端，A正確、B錯誤；移除Rlil蛋白后，核糖體并不會跨越密碼子合成出一個更長的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，C錯誤；一條mRNA上結(jié)合的多個核糖體共同合成多條相同的肽鏈，D錯誤。3.(2019寶雞模擬)研究發(fā)現(xiàn)，人類的常染色體中幾乎每一對核苷酸對都會發(fā)生轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象。能穩(wěn)定存在的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中信使RNA不超過2%，其余絕大部分為非編碼RNA(ncRNA)，目前關(guān)于ncRNA的分類一種是依據(jù)其表達特點及功能，將其劃分為組成型ncRNA和調(diào)節(jié)型ncRNA；另一種是依據(jù)ncRNA分子大小劃分為lncRNA和小分子非編碼RNA。在人體內(nèi)，lncRNA在數(shù)量上占全部ncRNA轉(zhuǎn)錄的大部分。根據(jù)以上資料分析，下列說法不合理的是()A.核DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物既有信使RNA也有ncRNA，可能還有別的產(chǎn)物B.ncRNA可能是常染色體上DNA的無效應(yīng)片段轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物C.信使RNA和ncRNA都有表達功能，但表達產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和功能不同D.常染色體中核苷酸的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物大部分是lncRNA，由此可見lncRNA是所有的RNA【解析】選D。核DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物既有信使RNA也有ncRNA，可能還有別的產(chǎn)物，A正確；ncRNA可能是常染色體上DNA的無效應(yīng)片段轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，B正確；信使RNA和ncRNA都有表達功能，但表達產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和功能不同，C正確；根據(jù)題干信息可知，RNA分為信使RNA和非編碼RNA(ncRNA)，ncRNA包括lncRNA和小分子非編碼RNA，D錯誤。4.下面是真核細胞染色體上基因的表達過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A.基因的轉(zhuǎn)錄需要DNA聚合酶、RNA聚合酶參與B.“拼接”時在核糖和磷酸之間形成化學鍵C.翻譯過程中tRNA和運載的氨基酸依據(jù)堿基互補配對結(jié)合D.成熟mRNA中的堿基數(shù)與多肽鏈中的氨基酸數(shù)之比為31【解析】選B?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，轉(zhuǎn)錄合成RNA，該過程需要RNA聚合酶不需要DNA聚合酶，A錯誤；據(jù)圖分析，將前體mRNA“拼接”形成成熟的mRNA，在核糖和磷酸之間形成磷酸二酯鍵，B正確；翻譯過程中tRNA和mRNA依據(jù)堿基互補配對原則結(jié)合，C錯誤；mRNA中存在終止密碼子，不決定氨基酸，堿基數(shù)與氨基酸數(shù)之比大于31，D錯誤。5.如圖均表示某種多肽鏈的合成過程，下列相關(guān)說法錯誤的是()A.圖1中的為圖2中的B.圖1中的是同時合成的4條肽鏈C.圖2中的在圖1中找不到D.圖2中最終形成的物質(zhì)結(jié)構(gòu)相同【解析】選B。分析題意可知，圖1是以DNA鏈為模板合成mRNA后，mRNA與核糖體結(jié)合進行翻譯的過程；是mRNA鏈，每條mRNA鏈上結(jié)合了若干個核糖體，同時合成多條肽鏈，是DNA模板鏈。圖2中是一條mRNA鏈，是核糖體，是每個核糖體上同時合成相同的肽鏈。6.(2019銀川模擬)圖甲、乙、丙分別表示細胞內(nèi)正在進行的新陳代謝過程，據(jù)圖分析下列表述不恰當?shù)氖?)甲乙丙A.正常人體細胞內(nèi)不會進行4、6、7過程B.1、4、6、8、10過程均需要核糖核苷酸作為原料C.1過程需要RNA聚合酶參與，3過程需要DNA聚合酶參與D.病毒體內(nèi)不能單獨進行圖甲、乙或丙所代表的新陳代謝過程【解析】選B。正常人體細胞內(nèi)不會進行4、6RNA復制、7逆轉(zhuǎn)錄過程，A正確；1和8均為轉(zhuǎn)錄，4和6均為RNA復制，10為DNA復制，轉(zhuǎn)錄與RNA復制的產(chǎn)物均為RNA，均需要核糖核苷酸作為原料，DNA復制的產(chǎn)物是DNA，需要脫氧核苷酸作為原料，B錯誤；1轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶參與，3DNA復制過程需要DNA聚合酶參與，C正確；病毒是寄生生物，不能獨立地進行新陳代謝，所以其體內(nèi)不能單獨進行圖甲、乙或丙所代表的新陳代謝過程，D正確。二、非選擇題(共28分)7.(2019沈陽模擬)油菜植物體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運向種子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖甲所示，浙江農(nóng)科院陳錦清教授根據(jù)這一機制培育出高產(chǎn)油的油菜，產(chǎn)油率由原來的35%提到58%。其中酶a和酶b分別是由基因A和基因B控制合成的蛋白質(zhì)，圖乙是基因A或B表達的部分過程。請回答下列問題：(1)酶a與酶b結(jié)構(gòu)不同，原因是_。(2)圖乙所示遺傳信息的傳遞過程稱為_；圖中結(jié)構(gòu)的名稱是_；左數(shù)第2個氨基酸的密碼子是_；圖中形成后到達此場所是否穿過磷脂分子？_(填“是”或“否”)。(3)在基因B中，鏈是轉(zhuǎn)錄鏈，陳教授及助手誘導鏈也能轉(zhuǎn)錄，從而形成雙鏈mRNA，提高了油脂產(chǎn)量，其原因是_。【解析】本題考查基因的表達，解題要點是識記基因表達過程，并能結(jié)合圖形分析基因如何通過控制酶的合成來影響生物性狀。(1)酶a與酶b是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同與氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同及其空間結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。(2)圖乙表示翻譯過程， 結(jié)構(gòu)為tRNA， 左數(shù)第2個氨基酸的密碼子是UCU， 圖中表示mRNA，在細胞核中形成后，通過核孔進入細胞質(zhì)，不穿過磷脂分子。(3)誘導基因B的鏈轉(zhuǎn)錄成的mRNA與鏈轉(zhuǎn)錄成的mRNA形成雙鏈mRNA后，使鏈轉(zhuǎn)錄成的mRNA不能與核糖體結(jié)合，從而不能合成酶b；而基因A能正常表達合成酶a，使PEP運向種子后合成油脂，從而提高油脂的比例。答案：(1)構(gòu)成它們的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同，其空間結(jié)構(gòu)不同(2)翻譯tRNAUCU否(3)形成雙鏈后，mRNA不能與核糖體結(jié)合，從而不能合成酶b；而細胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高1.(5分)果蠅的“生物鐘”受某些細胞中X染色體上的Per基因和2號染色體上的Tim基因調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，夜間PER蛋白積累，而過多的PER蛋白與TiM蛋白結(jié)合能入核抑制基因的活性，使白天PER蛋白水平降低，實現(xiàn)晝夜節(jié)律。下列分析錯誤的是 ()A.“生物鐘”的形成過程存在反饋調(diào)節(jié)B.“生物鐘”的形成與基因的選擇性表達有關(guān)C.Tim基因表達障礙時，PER蛋白會發(fā)生持續(xù)性積累D.Per基因和Tim基因遺傳時相對獨立，表達時互不干擾【解析】選D。夜間PER蛋白積累，而過多的PER蛋白與TiM蛋白結(jié)合能入核抑制基因的活性，使白天PER蛋白水平降低，實現(xiàn)晝夜節(jié)律，說明“生物鐘”的形成過程存在反饋調(diào)節(jié)，A正確；果蠅的“生物鐘”受某些細胞中X染色體上的Per基因和2號染色體上的Tim基因調(diào)控，說明“生物鐘”的形成與基因的選擇性表達有關(guān)，B正確；過多的PER蛋白與TiM蛋白結(jié)合能入核抑制基因的活性，則Tim基因表達障礙時，PER蛋白會發(fā)生持續(xù)性積累，C正確；Per基因和Tim基因是位于非同源染色體上的基因，遺傳時相對獨立，但是表達時并不是互不干擾的，D錯誤。2.(5分)R環(huán)是由一條RNA鏈與雙鏈DNA中的一條鏈雜交而組成的三鏈核酸結(jié)構(gòu)，可以由基因轉(zhuǎn)錄所合成的RNA鏈不能與模板分開而形成。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.R環(huán)中未配對的DNA單鏈可以進行轉(zhuǎn)錄R環(huán)B.R環(huán)的產(chǎn)生對基因突變可能存在阻礙作用C.雜合鏈中A-U/T堿基對的比例影響R環(huán)的穩(wěn)定性D.RNA鏈未被快速轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)中可導致R環(huán)形成【解題指南】把握兩個關(guān)鍵點：(1)正常情況下，基因轉(zhuǎn)錄所合成的RNA鏈與模板分開，“R環(huán)”的產(chǎn)生對轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程造成影響。(2)R環(huán)的穩(wěn)定性的高低是由氫鍵數(shù)目決定的?！窘馕觥窟xA。R環(huán)是由一個RNA、DNA的雜交體和一條單鏈狀態(tài)的DNA分子共同組成的三鏈核酸結(jié)構(gòu)，RNA、DNA的雜交體起源于基因轉(zhuǎn)錄合成的RNA分子不能與模板分開，R環(huán)中未配對的DNA單鏈是非模板鏈，不能進行轉(zhuǎn)錄，A錯誤；R環(huán)的產(chǎn)生影響DNA復制，因而對基因突變有阻礙作用，B正確；雜合鏈中A-U/T堿基對的比例影響氫鍵的多少，影響R環(huán)的穩(wěn)定性，C正確；新生RNA分子未被及時加工、成熟或未被快速轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)等因素也會導致R環(huán)形成，D正確。3.(20分)如圖為動物細胞中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)完成過程需要的酶有_，這些酶通過_從細胞質(zhì)進入細胞核。過程得到的mRNA先要在細胞核中進行加工后才用于翻譯，翻譯時一條mRNA會與多個核糖體結(jié)合，最后得到的多肽鏈上氨基酸序列_(填“相同”或“不相同”)。(2)根據(jù)所學知識并結(jié)合本圖推知：該細胞中核糖體分布的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、 _等。(3)圖中所示生理過程的完成需要遵循堿基互補配對原則的有_(填序號)。用-鵝膏蕈堿處理細胞后發(fā)現(xiàn)，細胞質(zhì)中的RNA含量顯著減少，由此推測-鵝膏蕈堿抑制的過程最可能是_(填序號)。(4)某遺傳病由核基因和線粒體上的基因共同控制，一對患病夫婦生下一個正常的兒子，由此推知夫婦患病分別因為_異常?！窘馕觥坑蓤D可知，過程是細胞核內(nèi)DNA復制過程；過程是細胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程；過程是RNA經(jīng)核孔轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)；過程為細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)的翻譯過程；前體蛋白穿過線粒體雙層膜進入線粒體內(nèi)；過程是線粒體中DNA復制過程；過程為線粒體內(nèi)DNA轉(zhuǎn)錄過程；過程為線粒體內(nèi)翻譯過程。(1)過程需要解旋酶和DNA聚合酶等的參與，這些酶都是蛋白質(zhì)，都是在細胞質(zhì)中核糖體上合成，然后通過核孔到達細胞核。過程是轉(zhuǎn)錄過程，得到mRNA通過核孔到達細胞質(zhì)后，與核糖體結(jié)合后開始進行翻譯。翻譯時一條mRNA上可與多個核糖體結(jié)合，以加快肽鏈的合成量。因為模板是相同的，所以最后得到的多肽鏈上的氨基酸序列是相同的。(2)核糖體分布的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，而圖中顯示的在線粒體中也有。(3)圖中的都需要遵循堿基互補配對原則。用-鵝膏蕈堿處理細胞后發(fā)現(xiàn)，細胞質(zhì)中的RNA含量顯著減少，而細胞質(zhì)中的RNA是由過程得來的，由此推測-鵝膏蕈堿抑制的過程是。(4)某遺傳病由核基因和線粒體上的基因共同控制，一對患病夫婦生下一個正常的兒子，由此推知丈夫患病是因為線粒體基因異常，丈夫的線粒體中致病基因不會隨精子遺傳給后代；妻子患病是因為細胞核中基因異常，若假設(shè)丈夫的核基因型為AA，妻子的核基因型為aa，則他們的后代的核基因型為Aa，則后代表現(xiàn)型是正常的；由于妻子的線粒體中無致病基因，所以他們的兒子表現(xiàn)型正常。答案：(1)解旋酶、DNA聚合酶核孔相同(2)線粒體(或內(nèi)質(zhì)網(wǎng))(3)(4)線粒體、細胞核【延伸探究】(1)參與、過程的酶合成的場所分別是什么？提示：細胞質(zhì)核糖體、線粒體核糖體。(2)圖示中可以看出，控制合成線粒體的蛋白質(zhì)的基因分布的場所是什么？提示：細胞核、線粒體。(3)根據(jù)題意，請推測-鵝膏蕈堿發(fā)揮作用的機理。提示：該物質(zhì)與RNA聚合酶進行特異性結(jié)合(或抑制RNA聚合酶等其他合理答案)。