新人教（2019）必修2《遗传与进化》重点突破练：第4章　基因的表达（Word版含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
新人教（2019）必修2《遗传与进化》重点突破练
第4章　基因的表达
题组一　核酸的种类及比较
1．(2020·河北高三月考)下列关于核酸的叙述中，不正确的是(　　)
A．双链DNA分子的任一条链中A＋T所占的比例与整个DNA分子中A＋T所占的比例相同
B．双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数
C．mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，tRNA和rRNA不是转录形成的
D．组成DNA的元素种类与组成RNA的元素种类完全相同
答案　C
解析　根据碱基互补配对原则，双链DNA分子的任一条链中A＋T所占的比例与整个DNA分子中A＋T所占的比例相同，双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数，A、B正确；mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，tRNA和rRNA也是通过转录形成的，C错误；组成DNA的元素种类与组成RNA的元素种类完全相同，都是C、H、O、N、P，D正确。
2．如图为生物体内转运谷氨酸的tRNA，对此叙述正确的是(　　)
A．该tRNA中不存在碱基互补配对现象
B．该tRNA还能识别并转运其他氨基酸
C．该tRNA是由相应的基因转录形成的
D．谷氨酸的密码子是CUC，只能由该tRNA转运
答案　C
解析　该tRNA中有部分双链，存在碱基互补配对现象，A错误；一般情况下，一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可以由一至多种tRNA转运，B错误；谷氨酸的反密码子是CUC，密码子是GAG，谷氨酸可以由多种tRNA转运，D错误。
3．下列关于核酸的叙述，正确的是(　　)
A．含有DNA的细胞，也含有RNA
B．真核细胞的遗传物质是DNA，原核细胞的遗传物质是RNA
C．DNA与RNA彻底水解的产物有5种
D．DNA能携带遗传信息，RNA不能
答案　A
解析　细胞生物含有两种核酸，含有DNA的细胞，也含有RNA，A正确；真核细胞和原核细胞的遗传物质都是DNA，B错误；DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，彻底水解产物是脱氧核糖、磷酸和A、T、G、C四种碱基，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，彻底水解产物是核糖、磷酸和A、U、G、C四种碱基，C错误；部分病毒以RNA为遗传物质，所以DNA和RNA都能携带遗传信息，D错误。
4．关于下图中①、②两种分子的说法，正确的是(　　)
A．病毒均含有①② B．密码子位于①上
C．②的结构有利于复制的准确性 D．①和②的碱基配对方式相同
答案　C
解析　病毒是非细胞生物，只含有DNA或RNA一种核酸，A项错误；密码子位于mRNA上，而①为tRNA，B项错误；DNA规则的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证了DNA复制准确无误地进行，C项正确；题图①为tRNA，其碱基配对的方式为A—U、U—A、C—G、G—C，图②为DNA分子，其碱基配对的方式为A—T、T—A、C—G、G—C，所以①和②的碱基配对方式不完全相同，D项错误。
题组二　遗传信息的复制、转录和翻译
5．下列关于DNA复制和转录的叙述，错误的是(　　)
A．以同一条链为模板进行复制和转录时所需要的核苷酸相同
B．DNA的复制和转录均能在细胞核、线粒体、叶绿体中发生
C．转录结束后DNA仍保留原来的双链结构
D．神经细胞能发生转录而不能发生DNA的复制
答案　A
解析　DNA复制需要的是脱氧核苷酸，而转录需要的是核糖核苷酸，A错误；因为在细胞核、线粒体、叶绿体中都分布有DNA，所以DNA的复制和转录均可在这些结构中发生，B正确；转录时DNA双螺旋解开，转录结束后DNA双螺旋恢复，因此转录结束后DNA仍保留原来的双链结构，C正确；神经细胞是活细胞，细胞可能需要时刻合成一些代谢所需的蛋白质，即发生转录，但神经细胞不再分裂，细胞内DNA不再发生复制，D正确。
6．基因的表达是指基因通过指导蛋白质的合成来控制生物体性状的过程，下列叙述错误的是(　　)
A．基因的表达过程遵循碱基互补配对原则
B．基因的表达过程一般包括转录和翻译两个阶段
C．转录过程需要的酶为RNA聚合酶
D．翻译过程需要DNA和多种RNA共同参与
答案　D
7．科学研究表明，细胞中核糖体一般不单独执行功能，而是构成多聚核糖体(如下图所示)。下列有关叙述中，不正确的是(　　)
A．该过程表示翻译
B．核糖体的移动方向是从右到左
C．该图表示多个核糖体共同合成一条肽链
D．多聚核糖体的优点是少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质
答案　C
解析　据图中mRNA和核糖体结合可以判断该过程表示翻译，A项正确；根据肽链从右向左依次变长的现象可知，核糖体的移动方向是从右到左，B项正确；多个核糖体分别合成相同的肽链，C项错误；多聚核糖体可以同时合成多条肽链，提高了蛋白质的合成效率，D项正确。
8．下图中④代表细胞质中的核糖体，⑤代表肽链，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．在真核细胞中，图中所示的两个生理过程可发生在细胞核中
B．①链中的比值与②链中的相同
C．以③为模板合成的⑤上最多有21种氨基酸
D．③上所含有的不同密码子可能会翻译出相同的氨基酸
答案　A
9．下图为某六肽化合物合成的示意图。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式是U—A
B．根据图中多肽中的氨基酸数可以判断出终止密码子是UCU
C．①→②过程中会产生图中④代表的物质，且④中含有氢键
D．若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化物质①的复制
答案　B
解析　题图中①是双链DNA，②③均是mRNA，④是tRNA，⑤是多肽，⑥是核糖体。①→②表示转录过程，其碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G，③→⑤表示翻译过程，其碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C—G，可见，与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式是U—A，A项正确；根据图中多肽中的氨基酸数可以判断出终止密码子是UAA，B项错误；①→②所示的转录过程会产生图中④代表的tRNA，tRNA中含有氢键，C项正确；若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化物质①DNA的复制，D项正确。
题组三　基因表达过程中的计算
10．胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．胰岛素基因中至少含有的碱基数是6(m＋n)
B．胰岛素mRNA中至少含有(m＋n)个编码氨基酸的密码子
C．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
D．A、B两条肽链可能是经过蛋白酶的作用后形成的
答案　C
解析　DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，胰岛素中有(m＋n)个氨基酸，则胰岛素基因中至少含有的碱基数是6(m＋n)，A项正确；胰岛素基因的两条DNA单链中只有一条能作为模板转录形成mRNA，再以mRNA为模板翻译形成蛋白质，A、B两条肽链是由胰岛素基因的不同区段来编码的，不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，C项错误；核糖体合成的肽链需要经过内质网、高尔基体的加工、修饰等才能形成胰岛素，在加工、修饰的过程中需要蛋白酶的水解作用，以适当去掉一些氨基酸等，D项正确。
11．某条链状多肽的相对分子质量为3 318，若氨基酸的平均相对分子质量为128，若考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是(　　)
A．75对碱基 B．78对碱基　C．90对碱基 D．93对碱基
答案　D
解析　根据蛋白质相对分子质量＝氨基酸相对分子质量×氨基酸个数－形成肽链时脱去的水分子的个数×18＝128×氨基酸个数－(氨基酸个数－1)×18＝3 318，计算可得氨基酸数目为30个；由DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，该多肽含有30个氨基酸，若考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是(30＋1)×6÷2＝93(对)，故D正确。
12．一个DNA分子转录形成的RNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基总数的42%。若该DNA分子中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的(　　)
A．21%　12% B．34%　12%
C．30%　24% D．58%　30%
答案　B
解析　依据题意和碱基互补配对原则可知，在RNA中，A＋U＝42%，C＋G＝58%，该DNA分子每一条链中，A＋T＝42%，C＋G＝58%。又已知在该DNA分子一条链中，C＝24%，T＝30%，则该链中G＝58%－24%＝34%(与另一条链上的C相等)，A＝42%－30%＝12%(与另一条链上的T相等)，所以另一条链上胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的34%、12%，A、C、D均错误，B正确。
13．肠道病毒EV71为单股正链RNA(＋RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。据图回答下列问题：
(1)图中物质M的合成场所是___________。催化①、②过程的物质N是___________。
(2)假定病毒基因组＋RNA含有7 500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。以病毒基因组＋RNA为模板合成一条子代＋RNA的过程共需要碱基G和C______个。
(3)图中＋RNA有三方面的功能，分别是_______________________________________。
答案　(1)宿主细胞的核糖体　RNA复制酶　(2)9 000　(3)翻译的模板；复制的模板；EV71病毒的重要组成成分
解析　(1)病毒只有在宿主细胞中才能生存繁殖，图中物质M(多肽)的合成场所是宿主细胞的核糖体。催化①、②过程的物质N是RNA复制酶。(2)欲合成一条子代＋RNA，必须先合成一条－RNA，＋RNA、－RNA碱基互补且等长，根据＋RNA中(A＋U)＝40%，得出(G＋C)＝60%，因而合成一条子代＋RNA需要G＋C＝7 500×60%×2＝9 000(个)；(3)由题图可知，＋RNA的功能至少有三个：EV71病毒的重要组成成分，翻译的模板，复制的模板(另外还有携带遗传信息)。
14．艾滋病是一种免疫缺陷病，由HIV引起，死亡率极高。如图所示为HIV的增殖过程，据图分析回答下列问题：
(1)图中进行②过程所需的原料是_________________，进行③过程的场所是_________。
(2)前病毒是指整合到宿主细胞染色体上的病毒DNA，它会随着宿主DNA的复制而复制，则HIV的前病毒复制时以____________为模板。
(3)若HIV的蛋白质衣壳中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—组氨酸—”，转运丝氨酸、谷氨酸和组氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU、GUG，则前病毒中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为______________。若该病毒的遗传物质中有尿嘧啶128个，占总碱基数的32%，其逆转录生成的双链DNA分子中，A占总碱基数的30%，则该DNA分子中含鸟嘌呤的个数是________个。
(4)已知HIV携带的整合酶由a个氨基酸组成，指导整合酶合成的mRNA的碱基数远多于3a，主要的原因是______________________________________________________________。
答案　(1)四种核糖核苷酸　(宿主细胞的)核糖体　(2)DNA的两条链　(3)AGACTTGTG　160　(4)mRNA上存在不编码氨基酸的碱基序列
解析　(1)图中②转录形成RNA，所需的原料是RNA的基本单位——四种核糖核苷酸，进行③翻译过程的场所是宿主细胞的核糖体。(3)若HIV的蛋白质衣壳中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—组氨酸—”，转运丝氨酸、谷氨酸和组氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU、GUG。根据碱基互补配对原则，则前病毒中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为AGACTTGTG。若该病毒的遗传物质RNA中有尿嘧啶128个，占总碱基数的32%，说明RNA中含有的碱基为128÷32%＝400(个)，RNA逆转录生成的双链DNA分子中碱基有800个，A占总碱基数的30%，由于A＋G＝50%，则该DNA分子中含鸟嘌呤G为800×(50%－30%)＝160(个)。
15．下图为蛋白质合成过程示意图，请据图回答有关问题：
(1)图1中基因表达的最后阶段是在[　　]__________中完成的。
(2)图2为该细胞中多聚核糖体合成肽链的过程，对此过程的错误理解是________。
A．X在MN上的移动方向是从左到右，所用原料是氨基酸
B．该过程表明一个mRNA分子上，可以同时进行多条肽链的合成
C．合成MN时需要解旋酶和DNA聚合酶
D．该过程直接合成的T1、T2、T3三条肽链中氨基酸的顺序相同
(3)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体叫作多聚核糖体，形成这种多聚核糖体的意义在于________________________________________________________________________。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起，这说明___________________。
(4)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__________________________________________________________________________。
答案　(1)⑤　核糖体　(2)C　(3)少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质　原核细胞中的转录和翻译是同时、同地点进行的　(4)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
解析　(1)基因的表达包括转录与翻译两个阶段，最后一个阶段翻译是在⑤核糖体中完成的。
(2)由肽链的长度T1＜T2＜T3，可知X在MN上以氨基酸为原料从左到右进行翻译，A正确；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，B正确；合成MN时需要RNA聚合酶，C错误；该过程都是以同一条mRNA为模板直接合成的，因此3条肽链中氨基酸的顺序相同，D正确。
(3)通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。多聚核糖体是指一个mRNA上相继结合多个核糖体进行翻译，而多聚核糖体与DNA结合在一起，说明转录和翻译是同时进行的，同地点发生的。