2022届高考生物二轮复习遗传与进化专项训练（四）基因的表达（word版含解析）

（四）基因的表达-2022届高考生物二轮复习遗传与进化专项训练
1.治疗艾滋病的药物AZT的分子结构与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构相似，据此推测AZT的作用是抑制艾滋病病毒的( )
A.RNA的转录 B.RNA的逆转录 C.RNA的自我复制 D.蛋白质的翻译
2.下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是( )
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
3.脊髓灰质炎病毒含有一种单股正链RNA，该RNA能作为mRNA翻译早期蛋白质，如RNA聚合酶等。下列有关脊髓灰质炎病毒的叙述正确的是( )
A.该病毒生命活动所需的酶均由宿主细胞直接提供
B.该病毒为RNA病毒，其遗传物质中含有密码子
C.该病毒在宿主细胞的核糖体上合成多肽链需要RNA聚合酶的催化
D.该病毒的mRNA在翻译过程中存在T与A配对
4.下列有关生物体内基因与酶关系的叙述，不正确的是( )
A.绝大多数酶是基因翻译的产物
B.基因指导酶合成过程中，转录阶段需要tRNA、RNA聚合酶、ATP等
C.细胞中有控制某种酶合成的基因，但不一定有它的等位基因
D.细胞中有控制某种酶合成的基因，但不一定有相应的酶
5.真核细胞基因具有的启动子相当于转录的开关，可以被修饰。如果给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团（-CH3），会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，下列相关叙述正确的是( )
A.胞嘧啶甲基化会抑制DNA聚合酶与启动子结合
B.表观遗传中DNA甲基化修饰后会导致基因碱基序列改变
C.染色质高度螺旋化会影响相关基因的表达水平
D.被甲基化的DNA单链上相邻的C和G之间通过氢键连接
6.同义密码子（编码相同氨基酸的密码子）的使用频率在物种间和物种内均不同，称为
密码子使用偏好性。有研究表明，在酵母菌基因表达过程中，48%的精氨酸由密码子AGA确定，而其余五种编码精氨酸的同义密码子（CGU、CGC、CGA、CGG、AGG）则以较低的大致相等的频率被使用。下列有关说法正确的是（ ）
A. 酵母菌基因中的磷酸和脱氧核糖形成的序列蕴藏着遗传信息
B. 由精氨酸密码子使用偏好性推测，密码子偏好性可能会影响翻译的效率
C. 遗传信息可以从基因流向密码子，也可以从密码子流向反密码子
D. 所有氨基酸都存在多个同义密码子，有利于减少有害突变
7.如图表示细胞中某些生理过程，下列说法正确的是( )
A.①表示酶，①与②的移动方向相同
B.图1中核糖核苷酸之间通过氢键连接
C.图示过程中均存在碱基互补配对，但配对方式不完全相同
D.图2中多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间
8.如图为tRNA的结构示意图。相关叙述正确的是( )
A.合成RNA的结构是核糖体 B.每种tRNA在a处只可以携带多种氨基酸
C.tRNA主要在细胞质中发挥作用 D.c处表示密码子，可以与mRNA碱基互补配对
9.如图表示某种真核生物细胞中进行的一项生理过程。相关叙述正确的是( )
A.该过程只能在细胞核中进行
B.该过程需要解旋酶和DNA聚合酶
C.若甲处替换一个碱基，则乙控制合成的产物一定发生改变
D.tRNA、mRNA、rRNA都可以通过该生理过程合成
10.如图为某RNA病毒侵入宿主细胞后的增殖过程。下列说法不正确的是( )
A.①过程需要逆转录酶 B.①③过程所需原料相同
C.该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板 D.①②③过程都遵循中心法则
11.丙肝病毒(HCV)是一种+RNA病毒，即以注入宿主细胞的病毒RNA为模板直接翻译出蛋白质。用于治疗丙肝的新药索非布韦是一种尿嘧啶类似物，能够抑制依赖RNA的RNA聚合酶(NS5B)合成病毒RNA。根据以上材料，下列说法不正确的是( )
A．人体中含有能识别HCV的受体蛋白基因并在肝细胞中可以表达
B．若HCV的+RNA含有m个胞嘧啶，则获得子代病毒内的RNA至少需要m个鸟嘌呤
C．NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶
D．病毒RNA在宿主细胞中能合成自身的蛋白质依赖于密码子的通用性
12.下图是玉米细胞内某基因控制合成的mRNA示意图。已知AUG为起始密码子，UAA为终止密码子，该mRNA控制合成的多肽链为“…甲硫氨酸—亮氨酸—苯丙氨酸—丙氨酸—亮氨酸—亮氨酸—异亮氨酸—半胱氨酸…”下列分析正确的是( )
A.图中字母“A”代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸
B.合成上述多肽链时，转运亮氨酸的tRNA至少有3种
C.转录该mRNA时一个碱基（箭头处）缺失，缺失后的mRNA翻译出的第5个氨基酸是半胱氨酸
D.若该基因中编码半胱氨酸的ACG突变成ACT，翻译就此终止，说明ACT也是终止密码
13.DNA甲基化是指生物体在DNA甲基转移酶的作用下，将甲基基团加到DNA模板链的胞嘧啶上的过程。多数情况下可抑制基因的表达。中国科学家首次成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”，体细胞克隆技术的难点在于将体细胞的细胞核转移到去核的卵细胞后，由于DNA甲基化修饰，某些生长因子基因无法正常表达，从而使重组细胞无法正常发育。下列相关叙述错误的是( )
A.克隆猴体细胞的细胞核中的染色体数目与受精卵细胞核中的相同
B.与DNA未甲基化相比，DNA甲基化后，基因表达情况可不同，导致性状有所差异
C.DNA甲基化使某些生长因子基因无法正常表达的根本原因是基因突变
D.克隆猴的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
14.基因A的一个突变导致其编码蛋白质的mRNA中部产生了一个UGA终止密码子，该细胞内基因B的一个突变导致了一个tRNA上的单个核苷酸改变，改变后的tRNA将密码子UGA翻译为色氨酸(密码子为UGG)，使得基因A翻译得到的蛋白质是正常的，也就是说，基因B的这种突变“抑制”了基因A突变造成的缺陷。下列说法错误的是( )
A.基因B的突变不会影响细胞内其他蛋白质的合成
B.基因B突变的实质是碱基替换
C.改变前后的tRNA转运的都是色氨酸
D.基因A突变未改变其转录的RNA的核苷酸数量
15.2020年诺贝尔生理医学奖颁给了发现丙肝病毒的三位科学家。丙肝病毒是单股正链RNA病毒，用+RNA表示。主要侵染肝细胞，引发肝炎。下图表示丙肝病毒的增殖和表达过程。对多个丙肝病毒进行分析比较，发现其核苷酸和氨基酸序列存在较大差异。目前尚无有效的疫苗预防丙肝。下列相关说法错误的是( )
A. 丙肝病毒合成蛋白质原料由肝细胞提供
B.丙肝病毒的遗传物质是单链RNA ,结构不稳定，易发生变异，导致丙肝疫苗研制困难较大
C.丙肝病毒的RNA中，每个核糖均与两个磷酸残基相连
D.过程①消耗的嘧啶核苷酸数等于过程②消耗的嘌呤核苷酸数
16.下图为真核生物细胞内蛋白质的生物合成示意图，请据图回答问题。
（1）完成结构A中图示过程离不开_____的催化。图中结构B的移动方向为_____。
（2）图中表示RNA的有_____（填写数字序号），它们都来自_____过程。
（3）图中直接决定氨基酸的是_____（填写数字序号），最终决定⑦的是_____（填写数字序号）。
（4）已知③中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，③及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与③对应的①区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_____。
（5）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致结构B合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG）。则合成③的模板链中的碱基变化是_____。
17.研究发现一些家族的遗传性严重肥胖受某对常染色体上的A、a基因和另一对常染色体上的B、b基因共同控制。黑皮素4受体与促黑素细胞激素结合才能维持正常体重，否则将会出现遗传性严重肥胖，作用机理如图所示：
请回答下列问题：
（1）组成A基因的基本单位是_____。A基因上碱基排列顺序是如何决定阿黑皮素原的氨基酸排列顺序的？_____。
（2）只考虑上述两对等位基因，人群中遗传性严重肥胖纯合体的基因型是_____。
（3）最近发现与遗传性严重肥胖密切相关的基因e，ee的个体缺乏催化阿黑皮素原转变成促黑素细胞激素的酶。综合考虑三对等位基因的作用，能通过注射促黑素细胞激素进行治疗的遗传性严重肥胖个体的基因型共有_____种。
18.下图表示艾滋病毒和新冠病毒在宿主细胞内增殖的过程(①~⑥代表生理过程）。请回答相关问题
(1)图中③④所示表示______过程，在RNA聚合酶的催化下，以DNA(“编码链”或“模板链”）为模板，依据______原则，合成RNA的过程。
(2)图中⑥表示______过程，该过程在宿主细胞的______(细胞器）中进行，该过程中一个＋RA相继结合多个该细胞器，其意义在于__________________。通过⑧过程形成的＋RNA的功能，类似于宿主细胞内______(“mRNA”或“tRNA”或“rRNA”或“DNA”）的功能。
(3)图中＿(在①~⑨中选，选多或选少均不给分）过程不需要遵循碱基互补配对原则。
答案以及解析
1.答案：B
解析：由题意知，AZT可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸参与DNA分子的合成，阻止艾滋病病毒利用逆转录过程合成DNA，B项符合题意。
2.答案：C
解析：一般情况下，细胞中的tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来，A正确；细胞中，不同基因的转录可以同时进行，互不干扰，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；细胞质也含有DNA，如叶绿体和线粒体中，这些DNA也能进行转录合成RNA，所以细胞中的RNA合成过程可以在细胞核外发生，C错误；转录时，新合成的RNA分子是以基因的模板链为模板，通过碱基互补配对合成的，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。
3.答案：B
解析：A、结合题意可知，脊髄灰质炎病毒所需的RNA聚合酶就是由自身RNA作为mRNA翻译成的早期蛋白质，不完全是由宿主细胞提供，A错误；
B、结合题意中，脊髄灰质炎病毒的自身RNA作为mRNA，而mRNA上就含有密码子，B正确；
C、RNA聚合酶是催化转录过程的酶，不是翻译过程需要的酶，C错误；
D、该病毒的mRNA在翻译过程中不存在T与A配对，D错误。
故选B。
4.答案：B
解析：基因翻译的产物是蛋白质，而绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，所以绝大多数酶是基因翻译的产物，A项正确；基因指导酶合成过程中，转录阶段需要RNA聚合酶、ATP（提供能量）等，但不需要tRNA，B项不正确；细胞中有控制某种酶合成的基因，但不一定有它的等位基因，如减数分裂产生的生殖细胞，C项正确；细胞中有控制某种酶合成的基因，但由于基因的选择性表达，此基因不一定表达产生相应的酶，D项正确。
5.答案：C
解析：胞嘧啶的甲基化会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，会抑制RNA聚合酶与启动子结合；表观遗传中DNA甲基化修饰会影响基因的表达，不改变基因的碱基序列；DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，即会影响基因表达水平；被甲基化的DNA单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“脱氧核糖磷酸-脱氧核糖"连接；故选C。
6.答案：B
解析：酵母菌基因中的磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，基因中碱基形成的序列蕴含着遗传信息；密码子使用偏好性使在酵母菌基因表达过程中，48%的精氨酸由密码子AGA确定，其余同义密码子使用频率较低，由此推测，密码子偏好性可能会影响翻译的效率；从mRNA的密码子到RNA的反密码子没有遗传信息的流动，从mRNA的密码子到蛋白质有遗传信息的流动；不是所有氨基酸都存在多个同义密码子，如色氨酸只有一个密码子UGG；故选B。
7.答案：C
解析：①表示RNA聚合酶，①的移动方向是从左向右，②的移动方向是从右向左，A错误；图1中核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成RNA单链，B错误；图示过程中均存在碱基互补配对，但配对方式不完全相同，图1中转录过程存在T—A的配对，图2中翻译过程有U—A的配对，没有T—A的配对，C正确；图2中多聚核糖体可以同时进行多条肽链的合成，但是每条肽链合成的时间并没有缩短，D错误。
8.答案：C
解析：RNA是转录的产物，通常在细胞核中产生，A项错误；每种tRNA在a处只可以携带一种氨基酸，B项错误；tRNA在翻译过程中运载氨基酸，翻译主要发生在细胞质中的核糖体上，C项正确；c处表示反密码子，可以与mRNA上的密码子发生碱基互补配对，D项错误。
9.答案：D
解析：该生理过程为转录，主要在细胞核中进行，也可发生在线粒体和叶绿体中，A错误；该过程需要RNA聚合酶，B错误；若在甲处替换一个碱基，由于密码子的简并性，则乙（mRNA）最终控制合成的产物不一定会发生改变，C错误；tRNA、mRNA、rRNA都可以通过转录过程合成，D正确。
10.答案：A
解析：①表示以-RNA为模板合成+mRNA的过程，该过程需要RNA聚合酶，不需要逆转录酶，A错误；①③过程合成的产物都是RNA，因此所需原料相同，B正确；由图可知，该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板，要先以-RNA为模板合成+mRNA，再以+mRNA为模板进行翻译，C正确；①②③过程包括RNA的复制和翻译过程，都遵循中心法则，D正确。
11.答案：B
解析：A、据题干信息可知，HCV可以侵入人体的肝细胞，故推测人体中含有能识别HCV的受体蛋白基因并在肝细胞中可以表达，A正确；B、+RNA含有m个胞嘧啶C，则根据碱基互补配对得到的子代RNA对应需要m个G，但在RNA中也存在G，故得到的子代病毒RNA中含有的鸟骠昤G至少为m+“+RNA”中的G，B错误；C、据题干信息可知索非布韦是一种尿嘧啶类似物，故NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶，C正确；D、密码子的通用性使得病毒RNA在宿主细胞中能合成自身的蛋白质，D正确。故选B。
12.答案：C
解析：题图表示mRNA碱基序列，其中字母“A”代表的是腺嘌呤核糖核苷酸，A错误。根据题图结合题意可知，图中亮氨酸的密码子有CUA、UUG，所以合成上述多肽链时，转运亮氨酸的RNA有2种，B错误。在转录过程中，由于某种原因导致该mRNA中的一个碱基（箭头处）缺失，则碱基缺失后的mRNA其上的第5个密码子由UUG变成UCC，所以第5个氨基酸由亮氨酸变为半胱氨酸，C正确。密码子是mRNA上决定一个氨基酸的相邻的3个碱基，所以密码子中不可能出现碱基“T”，D错误。
13.答案：C
解析：本题考查动物体细胞核移植和克隆动物。克隆猴体细胞的细胞核中的染色体数目与受精卵细胞核中的相同，A正确；由题干信息知，DNA甲基化后多数情况下可抑制基因的表达，故与DNA未甲基化相比，DNA甲基化后基因表达情况可不同，导致性状有所差异，B正确；DNA甲基化后碱基序列并未发生改变，因此不属于基因突变，C错误；克隆猴的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，D正确。
14.答案：A
解析：A、根据分析，基因B的突变导致tRNA将密码子UGA翻译为色氨酸，即细胞内所有的mRNA将终止密码子翻译成色氨酸，A错误；B、基因B的突变只导致了单个核苷酸的改变，实质是碱基的替换，B正确；C、改变前tRNA翻译的是色氨酸，改变后的tRNA将终止密码子翻译成色氨酸，C正确；D、基因A突变导致编码的mRNA中产生了UGA的终止密码子，没有改变转录的核苷酸数量，D正确。故选A
15.答案：C
解析：A.丙肝病毒是活细胞内寄生，合成蛋白质原料由肝细胞提供，A正确；
B.丙肝病毒的遗传物质是单链RNA，结构不稳定，易发生变异，导致了丙肝疫苗研制困难较大，B正确；
C.丙肝病毒的RNA中，中间的核糖均与两个磷酸残基相连，3'的核糖只与一个磷酸残基相连，C错误；
D.根据碱基互补配对原则，过程①消耗的嘧啶核苷酸数等于过程②消耗的嘌呤核苷酸数，D正确。
故选C。
16.答案：（1）RNA聚合酶；向右
（2）③④⑤；转录
（3）⑧；①
（4）26%
（5）A→G
解析：（1）完成结构A中图示过程离不开②RNA聚合酶的催化。根据肽链的长度及延伸方向可知，图中结构B核糖体的移动方向为向右。
（2）图中表示RNA的有③④⑤，它们都来自转录过程。
（3）图中直接决定氨基酸的是⑧密码子，最终决定⑦的是①（DNA）。
（4）③链是mRNA，其中鸟嘌呤G与尿嘧啶U之和占碱基总数的54%，而G占29%，则U占25%，故其模板链中C占29%、A占25%，再知模板链中G占19%，故T占27%，则与③链对应的DNA区段中腺嘌呤A占（25%+27%）÷2=26%。
（5）异亮氨酸对应的密码子与苏氨酸对应的密码子中第2位碱基不同，即mRNA中发生的变化是U变为C，则模板链中碱基替换情况是A→C。
17.答案：（1）脱氧核苷酸（脱氧核糖核苷酸）；按碱基互补配对原则，以A基因的一条链为模板经转录合成相应mRNA，在翻译过程中，mRNA上3个相邻碱基组成一个密码子决定1个氨基酸。经此两个过程，A基因上碱基序列决定了阿黑皮素原氨基酸的排列顺序
（2）aabb、aaBB和AABB
（3）5
解析：（1）基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。基因通过转录与翻译过程决定蛋白质上氨基酸的排序。
（2）据图分析可知，A决定阿黑皮素原的合成，进而形成促黑素细胞激素，bb决定黑皮素4受体合成，而当两者结合时才能维持正常体重。即A与bb同时存在（基因型为A_bb）时能维持正常体重，除此之外的其他基因型均为肥胖。
（3）能通过注射促黑素细胞激素进行治疗的遗传性严重肥胖个体应为阿黑皮素原缺乏或者阿黑皮素原不能转化成促黑素细胞激素。对应基因型应为aabb_ _或A_bbee，共5种。
18.答案：（1）转录；模板链；碱基互补配对
（2）翻译；核糖体；增加了翻译的效率；DNA
（3）①⑨
解析：（1）图中③④所示表示转录过程，在RNA聚合酶的催化下，以DNA模板链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程
（2）图中⑥表示翻译过程，该过程在宿主细胞的核糖体中进行，该过程中一个+RNA相继结合多个核糖体，其意义在于增加了翻译的效率。通过⑧过程是-RNA形成的+RNA的功能，类似于宿主细胞内DNA的功能。
（3）图中①表示艾滋病毒进行宿主细胞，依赖细胞膜的流动性，不需要碱基互补配对；⑨表示组装病毒，不需要碱基互补配对。