2022届湖南省高三生物二轮备考训练：基因的表达（word版含答案带解析）

　基因的表达
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2021广东,7)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的过程是(　　)
A.DNA复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
2.(2021山东烟台期中)下列有关遗传信息的传递和表达的说法,正确的是(　　)
A.生物体内都可以进行DNA复制,经过复制才能将遗传信息传递给下一代
B.真核生物的转录发生在细胞核中,转录产物为RNA
C.生物界的所有遗传密码都是统一的,每个遗传密码都对应1个或多个氨基酸
D.遗传信息可以从RNA传递到DNA,该过程称为逆转录
3.(2022河北联考)下图表示遗传信息在细胞中的传递过程,相关叙述错误的是(　　)
A.②④合称为遗传信息的表达过程,②过程一般不需解旋酶
B.②③过程称为转录,所需的原料是4种核糖核苷酸
C.tRNA的作用主要包括识别密码子、运输氨基酸
D.人体神经细胞内遗传信息的流动方向包括图中的①②③④过程
4.(2021河北,8)关于基因表达的叙述,正确的是(　　)
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
5.(2021广东深圳外国语学校月考)下图为人体细胞中DNA控制性状的流程,下列相关叙述错误的是(　　)
A.人体细胞中核糖体的分布有游离核糖体、内质网上的核糖体、线粒体中的核糖体
B.图中的蛋白质2可能是催化丙酮酸分解成二氧化碳的酶
C.核基因发生突变,可能会影响线粒体的性状
D.Ⅲ代表的是tRNA,在翻译过程中,若tRNA是从右向左进入核糖体,则核糖体的移动方向也是从右向左
6.(2021山东胶州期中)真核细胞中的miRNA是一类不编码蛋白质的短序列RNA,它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,从而调控基因的表达。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。下列相关分析错误的是(　　)
A.miRNA调控基因表达的方式可能是使靶mRNA降解而抑制翻译过程
B.miRNA可能会影响细胞分化的方向,在细胞凋亡、个体发育过程中起重要作用
C.细胞内的RNA均由DNA转录而来,只有mRNA携带控制蛋白质合成的信息
D.MIR-15a基因缺失会导致BCL2基因表达产物增加,降低细胞癌变的可能性
7.(2021湖南宁乡一中模拟)2020春季的“新冠肺炎”疫情导致全国性的居家隔离。引发该病的新型冠状病毒是一种外层有冠状刺突蛋白的单链RNA病毒。下列关于该冠状病毒的叙述,正确的是(　　)
A.该病毒遗传信息的传递过程不遵循中心法则
B.该病毒的遗传物质彻底水解可得到4种碱基
C.该病毒可在空气中自我复制因此具有极强的传染性
D.该病毒的遗传物质结构中存在A—U、C—G的配对
8.(2021山东即墨期中)世界卫生组织(WHO)将2019年引起肺炎疫情的新型冠状病毒命名为2019-nCoV,该病毒为有包膜病毒,可以通过膜融合进入宿主细胞,其基因组长度为29.8 kb,为单链+RNA,其5'端为甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶等物质。下列有关说法合理的是(　　)
A.2019-nCoV属于RNA病毒,可在逆转录酶参与下合成DNA
B.人类成熟mRNA 5'端有甲基化帽子、3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构
C.2019-nCoV需在宿主细胞内增殖,其侵入宿主细胞的方式和T2噬菌体相同
D.2019-nCoV与人体内的宿主细胞具有完全相同的碱基互补配对方式
二、选择题:每小题有一个或多个选项符合题目要求。
9.(2021湖南岳阳期末)下图为人体基因控制性状的过程,下列有关叙述正确的是(　　)
A.过程①主要发生在细胞核中,过程②主要发生在细胞质中
B.出现镰状红细胞的直接原因是其中血红蛋白的结构异常
C.已知酪氨酸为人体非必需氨基酸,食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白
D.由于基因的选择性表达,M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中
10.(2021湖南,13)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B
B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
11.(2021河北秦皇岛二模)2020年,诺贝尔生理学或医学奖授予了三位在发现丙肝病毒(HCV)及应对血液传染性肝炎方面作出了决定性贡献的科学家。HCV是一种正链RNA病毒(+RNA病毒),整个病毒体呈球形,在核衣壳外包含有衍生于宿主细胞的磷脂双分子层膜(即包膜),膜上插有病毒基因组编码的糖蛋白,能侵染人肝细胞导致丙型病毒性肝炎(丙肝),威胁着人类的健康。紧密连接蛋白Claudin-1是HCV入侵细胞的重要受体之一,使用siRNA敲掉Sec24C或抑制剂削弱COPⅡ运输通路均能减少Claudin-1在细胞表面的定位。下列说法不正确的是(　　)
A.HCV的RNA和包膜均含有P元素
B.HCV中的基因指导紧密连接蛋白Claudin-1的合成
C.HCV侵染人体肝细胞,而不侵染其他细胞的根本原因是不同细胞的遗传信息不同
D.使用siRNA敲掉Sec24C或抑制剂削弱COPⅡ运输通路能抑制HCV的入侵
12.(2021湖南衡阳八中模拟)2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家,以表彰其在昼夜节律(生物钟)的分子机制方面的发现。人体生物钟机理如图所示,per基因的表达产物为PER蛋白,夜间PER蛋白积累到最大值后与TIM蛋白结合进入细胞核影响per基因的表达,自天PER蛋白降解,从而调控其浓度呈周期性变化,变化周期为24 h。据图分析,下列说法正确的是(　　)
A.昼夜节律的变化只与per基因的表达有关
B.过程①需要RNA聚合酶,过程②③体现了核孔的选择性
C.图中核糖体在mRNA上的移动方向是从左到右
D.过程③抑制了per基因的表达,属于负反馈调节
13.(2021江苏镇江中学质检)真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后,需要剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”,这种有效遗传信息的拼接与无效遗传信息的去除,被称为RNA剪接。如图是S基因的表达过程,下列有关分析错误的是(　　)
A.过程①需要的原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的参与
B.剪接体作用于过程②,其作用是催化磷酸二酯键的断裂
C.过程③中一个核糖体可结合多条mRNA链以提高蛋白质的合成速率
D.过程④分解异常mRNA以阻止异常蛋白质的合成,需要RNA酶的参与
三、非选择题
14.(2021山东济南一中模拟)如图表示真核细胞中进行的一些重要的生理活动,请据图回答下列有关问题。
甲
乙
(1)①过程发生的时间为　　　　　　　　　　　　,图中能够发生A与U相互配对的过程有　　　　(填序号),能够在细胞核中进行的过程有　　　　　　(填序号)。
(2)一个细胞周期中,②过程需要　　　　　　　　　　　　　　　(酶)进行催化。
(3)在研究图甲细胞的DNA复制时,开始将其放在低剂量3H-dT(脱氧胸苷)的培养基中,3H-dT可以掺入正在复制的DNA分子中。几分钟后,再转移到高剂量3H-dT的培养基中,培养一段时间,取DNA进行放射性检测,结果如图乙所示。据此图推测,甲细胞DNA的复制起始区在　　　　　　　　(填“高放射性”或“低放射性”)区域,复制的方向是　　　　　　　　(用字母和箭头表示)。
(4)若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,由此说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若要改变⑤过程中合成的蛋白质分子,将图中缬氨酸变成甘氨酸(甘氨酸密码子为GGU、GGC、GGA、GGG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由　　　　　　。
(5)已知某mRNA中(A+U)/(G+C)=0.2,则合成它的DNA双链中(A+T)/(G+C)=　　　　。
15.(2021山东菏泽模拟)心肌细胞不能增殖,ARC基因在心肌细胞中能特异性表达,抑制细胞凋亡,以维持其正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA加工过程中会产生许多小RNA,如miR-223(链状)、HRCR(环状)。HRCR可以吸附miR-223,以达到清除它们的目的(如下图所示)。当心肌细胞缺血、缺氧时,某些基因过度表达会产生过多的miR-223,导致心肌细胞凋亡,最终引起心力衰竭。请回答下列问题。
(1)催化过程①的酶是　　　　　　　　,过程②核糖体移动的方向是　　　　(用a、b和箭头表示)。该过程最终合成的T1、T2、T3三条肽链结构　　　　(填“相同”或“不相同”)。
(2)当心肌缺血、缺氧时,某些基因过度表达产生大量的miR-223,其通过　　　　　　　　,与ARC基因转录产生的mRNA结合形成核酸杂交分子1,使过程②因缺少　　　　而被抑制,从而凋亡抑制因子无法合成,最终导致心肌细胞凋亡。与ARC基因相比,核酸杂交分子1中特有的碱基对是　　　　。
(3)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,据图分析其依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案：
1.C　 tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合,从而将tRNA携带的氨基酸运输到相应的位置,即翻译过程。因此,金霉素抑制tRNA与mRNA的结合,直接影响了翻译过程。
2.D　 病毒体内不能进行DNA复制,必须依赖于宿主细胞,RNA病毒进行RNA复制或逆转录,A项错误;转录是以DNA一条链为模板,合成mRNA的过程,真核生物转录主要在细胞核中,线粒体、叶绿体中也可以进行,B项错误;生物界绝大多数遗传密码是统一的,如AUG在真核生物中对应甲硫氨酸,在细菌中对应甲酰甲硫氨酸,每个遗传密码对应1个或0个氨基酸(终止密码子不对应氨基酸),C项错误;RNA逆转录可以形成DNA,遗传信息可以从RNA传递到DNA,D项正确。
3.D　 图中②④代表转录和翻译过程,合称为遗传信息的表达过程,②过程中需要RNA聚合酶,RNA聚合酶有解旋功能,无需解旋酶,A项正确;②③是转录形成RNA过程,所需的原料是四种核糖核苷酸,同时需要RNA聚合酶的作用,B项正确;tRNA的作用主要包括识别mRNA上的密码子、运输氨基酸,C项正确;人体神经细胞已高度分化,不再分裂,因此没有DNA的复制,其细胞内遗传信息的流动方向包括图中的②③④过程,D项错误。
4.C　 RNA病毒的基因表达用到的RNA和蛋白质均由RNA编码,A项错误;转录时,RNA聚合酶移动到终止子时停止转录,B项错误;翻译过程中,tRNA和mRNA相互识别保证了遗传信息传递的准确性,C项正确;tRNA不读取mRNA上的终止密码子,D项错误。
5.D　 人体细胞中核糖体的分布有游离核糖体、附着在内质网上的核糖体、线粒体中的核糖体,A项正确;图中的蛋白质2在线粒体基质中,可能是催化丙酮酸分解成二氧化碳的酶,B项正确;由题图可知线粒体中的性状会受到核基因的影响,因此,核基因发生突变,可能会影响线粒体的性状,C项正确;Ⅲ代表的是tRNA,tRNA从右往左进入核糖体,核糖体的移动方向应为从左往右,D项错误。
6.D　 由miRNA的功能可推测,其调控基因表达的方式可能是使mRNA水解,导致其没有翻译的模板,不能进行翻译过程,抑制翻译过程,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,而miRNA可以对基因表达进行调控,因此miRNA可能会影响细胞分化的方向,在细胞凋亡、个体发育过程中起重要作用,B项正确;细胞内的RNA均由DNA转录而来,mRNA作为DNA信使携带控制蛋白质合成的信息,tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程,但本身不携带控制蛋白质合成的信息,C项正确;若MIR-15a基因缺失,则无法合成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,所以细胞癌变的可能性上升,D项错误。
7.B　 新型冠状病毒遗传信息的传递遵循中心法则,A项错误。该病毒的遗传物质是RNA,彻底水解可以得到A、U、C、G 4种碱基,B项正确。该病毒无细胞结构,不能在空气中自我复制,C项错误。该病毒的遗传物质是RNA,呈单链状,一般不存在A—U、C—G的配对,D项错误。
8.B　 2019-nCoV属于RNA病毒,但不是逆转录病毒,其遗传信息传递过程中不需要逆转录酶参与,A项错误;人类成熟mRNA与该病毒单链+RNA相似,5'端有甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,B项正确;2019-nCoV需在宿主细胞内增殖,侵入方式和T2噬菌体不相同,前者是通过胞吞进入宿主细胞,后者是将DNA注入宿主细胞,C项错误;2019-nCoV的碱基配对方式是A—U、C—G,而人体内不同生理过程中的碱基配对方式不同,如转录过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G,翻译过程中的碱基配对方式为A—U、C—G,D项错误。
9.ABD　 ①是转录过程,主要发生在细胞核中,②是翻译过程,主要发生在细胞质中的核糖体上,A项正确;镰状细胞贫血形成的根本原因是基因突变(碱基对的替换),直接原因是其中血红蛋白的结构异常,B项正确;酪氨酸是人体非必需氨基酸,食物中缺乏酪氨酸时,人体内可以合成酪氨酸,因此皮肤不会变白,C项错误;由于基因的选择性表达,M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中,但每个细胞均含有基因1和2,D项正确。
10.ABC　 基因的表达包括转录和翻译两个过程,图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子,说明基因A表达的效率高于基因B,A项正确;核基因的转录是以DNA的一条链为模板转录出RNA的过程,发生的场所为细胞核,翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链,翻译发生在细胞质中的核糖体上,B项正确;三种RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一条链为模板转录而来的,C项正确;反密码子位于tRNA上,rRNA是构成核糖体的成分,不含有反密码子,D项错误。
11.BC　 RNA的元素组成为C、H、O、N、P,HCV的包膜为衍生于宿主细胞的磷脂双分子层膜,含有磷脂,磷脂的元素组成为C、H、O、N、P,故HCV的RNA和包膜均含有P元素,A项正确。“紧密连接蛋白Claudin-1是HCV入侵细胞的重要受体之一”,则该蛋白是位于宿主细胞膜上的,是由宿主的基因指导合成的,B项错误。由同一个受精卵发育而来的不同细胞中遗传信息都相同,HCV侵染人体肝细胞,而不侵染其他细胞的根本原因是不同细胞的遗传信息的执行情况不同,即发生了基因的选择性表达,C项错误。HCV病毒侵入机体需要借助细胞膜的识别作用,故使用siRNA敲掉Sec24C或抑制剂削弱COPⅡ运输通路均能减少Claudin-1在细胞表面的定位,通过阻止HCV与细胞膜的识别而抑制HCV的入侵,D项正确。
12.BD　 昼夜节律的变化与per基因的表达有关,也与细胞内PER蛋白和TIM蛋白二者结合后的反馈调节有关,A项错误;过程①是转录,需要RNA聚合酶,B项正确;根据多肽链的长短,可判断核糖体在图中移动的方向是从右向左,C项错误;根据题干中“基因表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化,变化周期为24 h”,可知过程③体现了负反馈调节的调节机制,夜间,过多的PER蛋白入核抑制过程①,D项正确。
13.BC　 过程①表示转录,需要的原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的参与,A项正确;剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”,故其作用是催化磷酸二酯键的断裂和形成,B项错误;过程③中一条mRNA链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率,C项错误;过程④利用RNA酶分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成,D项正确。
14.答案 (1)有丝分裂末期和减数第二次分裂末期　④⑤　①②④　(2)解旋酶、DNA聚合酶　(3)低放射性　b→a、b→c　(4)一个密码子由三个碱基(核糖核苷酸)组成　A→C　(5)0.2
(1)①过程为染色体形成染色质,其发生的时间为有丝分裂末期和减数第二次分裂末期。②过程为染色质形成染色体,以及DNA的复制,③过程为姐妹染色单体分离,④为转录,⑤为翻译,能够发生A与U相互配对为DNA与RNA(④)、RNA与RNA(⑤)。能够在细胞核中进行的过程有①②④,而③过程为姐妹染色单体分离,此时无细胞核,⑤为翻译,发生在细胞质中的核糖体。(2)一个细胞周期中,②过程(DNA的复制)需要解旋酶催化打开双链,DNA聚合酶催化子链的合成。(3)据图乙可以推测,开始将其放在含低剂量3H-dT(脱氧胸苷)的培养基中,故甲细胞DNA的复制起始区在低放射性区域,中间为低放射性区域,两边为高放射性区域,说明DNA复制从起始点向两个方向延伸,故复制的方向是b→a、b→c。(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。根据图示可知,缬氨酸的密码子为GUC,要通过改变一个碱基使缬氨酸变成甘氨酸,即密码子只有一个碱基的差异,故甘氨酸的密码子为GGC,说明密码子上的碱基由U变为G,即DNA模板链上由A变成C。(5)若该mRNA中(A+U)/(G+C)=0.2,则合成它的DNA双链中模板链上(T+A)/(G+C)=0.2,由于DNA双链是互补的,则合成它的DNA双链中(A+T)/(G+C)=0.2。
15.答案 (1)RNA聚合酶　a→b　相同　(2)碱基互补配对　模板　A—U　(3)HRCR可通过碱基互补配对与miR-223结合并将其清除,使ARC基因的表达增强,抑制心肌细胞的凋亡
(1)过程①为转录,所需的酶是RNA聚合酶;过程②是翻译,由肽链的长短可判断,核糖体移动的方向是a→b,该过程最终合成的T1、T2、T3三条肽链结构是相同的。(2)当心肌缺血、缺氧时,某些基因过度表达产生大量的miR-223,其通过碱基互补配对,与ARC基因转录产生的mRNA结合形成核酸杂交分子1,使过程②因缺少模板而被抑制,从而凋亡抑制因子无法合成,最终导致心肌细胞凋亡。与ARC基因(碱基配对方式为A—T、G—C)相比,核酸杂交分子1(碱基配对方式为A—U、G—C)中特有的碱基对是A—U。(3)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,据题图分析其依据是HRCR可通过碱基互补配对与miR-223结合并将其清除,使ARC基因的表达增强,抑制心肌细胞的凋亡。9