【高考突破方案】专题6 第3讲 基因的表达 -专题训练（含答案）高考生物一轮复习

第3讲　基因的表达
一、单项选择题
1．生物体中编码tRNA的DNA某些碱基改变后，可以产生被称为校正tRNA的分子。某种突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA。下列叙述错误的是（　　）
A．tRNA分子上的反密码子并不决定其携带的氨基酸种类
B．新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸
C．此种突变改变了编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列
D．校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷
【解析】C　根据题干信息可知，此种突变发生在编码tRNA的DNA序列上，且产生了校正tRNA分子，并没有改变编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列，C错误。
2．生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是（　　）
A．蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达
B．RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的过程
C．RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在
D．DNA与RNA的结合可发生在HIV中
【解析】C　某些蛋白质与DNA 结合不能调控基因的表达，如限制酶，A错误；RNA聚合酶与基因的启动子结合启动转录的过程，B错误；RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在，如核糖体，C正确；HIV复制增殖时DNA与RNA的结合出现在宿主细胞内，D错误。
3．某细胞中有关物质合成过程如下图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是（　　）
A．用某药物抑制②过程，该细胞的有氧呼吸可能受影响
B．物质Ⅱ上也具有基因，此处基因的传递遵循孟德尔遗传规律
C．①④为同一生理过程，需要解旋酶和DNA聚合酶
D．③⑤为同一生理过程，所用密码子的种类和数量相同
【解析】A　分析题图：图示为某细胞中有关物质合成示意图，其中①为DNA的复制过程，②为转录过程，③为翻译过程，④为转录过程，⑤为翻译过程，Ⅰ为核膜，Ⅱ为环状DNA分子。据图可知，细胞核DNA上的基因通过转录、翻译形成的前体蛋白进入线粒体，因此用某药物抑制②（转录）过程，该细胞有氧呼吸可能受影响，A正确；物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律，B错误；①为DNA复制过程，需要解旋酶与DNA聚合酶，④为转录过程，需要RNA聚合酶，因此①④不是同一生理过程，需要的酶也不相同，C错误；③⑤均为翻译过程，由于翻译的模板mRNA不同，所用密码子的种类不一定相同，密码子的数量也不一定相同，D错误。
4.在全部密码子被破译之后，分子生物学家克里克提出一个假说，他认为有的反密码子第3位碱基与密码子第3位碱基之间的互补配对是不严格的。下列事实不能支持上述假说的是（　　）
A．细胞中的tRNA少于62种
B．某反密码子的第三位碱基是U，密码子与之配对的碱基是A或G
C．UAA、UAG是终止密码子，细胞中没有能识别它们的tRNA
D．某反密码子的第三位碱基是特殊的次黄嘌呤（I），与C、U和A均可配对
【答案】C
5．纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交，子一代小鼠却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，H基因上有一段特殊的碱基序列，该序列有多个位点可发生甲基化修饰(如图所示)。当没有发生甲基化时，H基因可正常表达，小鼠为黄色。反之，H基因表达就受到抑制，且发生甲基化的位点越多，基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息，下列叙述错误的是(　　)
A．此实验表明基因型与表型之间的关系，并不是简单的一一对应关系
B．甲基化修饰导致H基因的碱基的排列顺序发生改变，产生了不同的等位基因
C．基因型为Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑)
D．纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh
【解析】B　由题意可知，甲基化修饰没有导致H基因的碱基的排列顺序发生改变，不产生等位基因，B错误。
二、不定项选择题
6．对于绝大多数生物来说，基因是具有遗传效应的DNA片段。下列关于二倍体真核生物基因的描述，不正确的是（　　）
A．某生物组织中全部的mRNA反转录出的DNA不可能包含该生物所有核基因
B．基因表达的最终产物都是承担细胞相应生命活动的蛋白质
C．刚转录完成的RNA序列与结合到核糖体上的该基因的mRNA序列相同
D．真核生物的基因在一定条件下可以在原核细胞中表达
【解析】BC　某生物组织中所含细胞可能只表达了一部分基因，全部的mRNA反转录出的DNA不一定包含该生物所有核基因，A正确；基因形成RNA以及RNA翻译为蛋白质都是基因的表达，基因表达的最终产物不一定是承担细胞相应生命活动的蛋白质，B错误；刚转录完成的RNA序列有mRNA、tRNA、rRNA等，不一定与结合到核糖体上的该基因的mRNA序列相同，C错误；真核生物的基因在一定条件下可以在原核细胞中表达，如可去除真核生物基因中的内含子序列，使其在原核生物中表达，D正确。
7．氨酰－tRNA合成酶是催化tRNA和特定的氨基酸结合的酶，其化学本质为蛋白质，研究发现，每一种氨基酸对应一种氨酰－tRNA合成酶，这些酶必须与tRNA分子上特定的反密码子序列以及特定的氨基酸同时对应时才能发挥作用，下列有关氨酰－tRNA合成酶的说法中，正确的是（　　）
A．氨酰－tRNA合成酶有21种
B．每一种氨酰－tRNA合成酶只能结合一种特定的tRNA
C．氨酰－tRNA合成酶抑制剂可作为抗生素抵抗细菌的增殖
D．氨酰－tRNA合成酶通过碱基互补配对识别tRNA上的反密码子
【解析】AC　组成生物体蛋白质的氨基酸有21种，由题可知，每一种氨基酸对应一种氨酰－tRNA合成酶，故氨酰－tRNA合成酶有21种，A正确；根据题意，氨酰－tRNA合成酶能催化tRNA和特定的氨基酸结合，且每一种氨基酸对应一种氨酰－tRNA合成酶，由于每种氨基酸可以对应一种或多种tRNA，故每一种氨酰－tRNA合成酶能结合一种或多种tRNA，B错误；氨酰－tRNA合成酶抑制剂可抑制tRNA和特定的氨基酸结合，从而影响蛋白质的合成，故可作为抗生素抵抗细菌的增殖，C正确；氨酰－tRNA合成酶的化学本质为蛋白质，不能通过碱基互补配对识别tRNA上的反密码子，D错误。
8.图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是（　　）
A．造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核
B．同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同
C．胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同
D．已知过程②的α链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%，该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%
【解析】CD　造血干细胞中，含有DNA分子的有细胞核和线粒体，故造血干细胞发生①DNA复制和②转录的场所有细胞核和线粒体，A错误。同一种tRNA的反密码子一致，对应的密码子一致，所以携带的氨基酸种类一致，B错误。相同DNA在不同细胞中可能出现基因的选择性表达，产生的mRNA可能不同；但是控制基本生命活动的基因在胰岛B细胞和肝细胞中都会表达，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故产生的mRNA也可能相同，C正确。转录时α链及其模板链中鸟嘌呤（G）分别占27%、17%，根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%，则模板链C＋G占44%，因此双链DNA中的C＋G占44%，双链DNA分子中A＋T占56%，双链DNA分子中A＝T，则该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤（A）所占的碱基比例为28%，D正确。
非选择题
9.如图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请据图回答下列问题：
(1)细胞中过程②发生的主要场所是___________________________________________。
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_____________________________________________________________________________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③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)，则该基因的这个碱基对替换情况是_______________________________________________。
(4)在人体内成熟的红细胞、浆细胞、记忆细胞、胰岛B细胞中，能发生过程②③而不能发生过程①的细胞是___________________________________________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点______________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)，其原因是_____________________________________
_________________________________________________________________________。
【答案】　(1)细胞核　(2)26%　(3)T∥A替换为C∥G(或A∥T替换为G∥C)　(4)浆细胞和胰岛B细胞　(5)不完全相同　不同组织细胞中基因进行选择性表达
【解析】　(1)过程②属于转录过程，发生的主要场所是细胞核。(2)α链是mRNA，其中G占29%，U占25%，根据碱基互补配对原则，其模板链中C占29%、A占25%，又因模板链中G占19%，则T占(1－29%－25%－19%)＝27%，则α链对应的双链DNA中A占(25%＋27%)÷2＝26%。(3)该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第二个碱基U变成了碱基C，成为苏氨酸的密码子，相应的则是基因中T∥A替换为C∥G(或A∥T替换为G∥C)。(4)DNA复制发生在细胞分裂过程中，浆细胞和胰岛B细胞能转录、翻译形成蛋白质，但不能发生DNA复制，人体内成熟红细胞不能发生DNA复制、转录和翻译过程，记忆细胞能发生DNA复制、转录和翻译过程。
10.骨髓增生异常综合征（MDS）是一组造血干细胞的异质性增殖性疾病，红细胞生成缺陷及发育不良是MDS的典型特征。TET2基因可以参与斑马鱼胚胎造血基因表达调控，在红细胞发育过程中发挥重要作用。斑马鱼和人类基因有着87%的高度同源性，斑马鱼的实验结果大多数情况下适用于人体，因此科学家以斑马鱼为实验对象进行了相关研究。
（1）研究发现，造血基因——Gata－1基因在DNA甲基转移酶的作用下，将胞嘧啶转化为5－甲基胞嘧啶（5－mC），如图1。DNA甲基化使得　　　　　　不能识别相应的碱基序列，影响转录过程，进而造成Gata－1基因沉默。
（2）为研究TET2基因调控斑马鱼红细胞的生成，利用MO（阻断TET2基因表达）技术敲除TET2基因后，检测Gata－1基因的甲基化水平。经研究发现TET2蛋白使5－甲基胞嘧啶（5－mC）含量明显下降，能够恢复Gata－1基因的　　　　　　　，结合图2可推测出TET2基因的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（1）RNA聚合酶　（2）转录　TET2基因表达产物TET2蛋白降低Gata－1基因中5－mC含量，恢复Gata－1基因正常转录，造血干细胞正常分化成红细胞
【解析】（1）转录时，RNA聚合酶能够识别特定的碱基序列开始转录过程，DNA甲基化使得RNA聚合酶不能识别相应的碱基序列，影响转录过程，进而造成Gata－1基因沉默。（2）由（1）可知，DNA甲基化使得RNA聚合酶不能识别相应的碱基序列，影响转录过程，造成Gata－1基因沉默。结合图2可知，与对照组相比，利用MO（阻断TET2基因表达）技术敲除TET2基因后，Gata－1基因的5－mC含量升高，说明TET2基因的表达产物TET2蛋白可使5－甲基胞嘧啶（5－mC）含量下降，能够恢复Gata－1基因转录，使造血干细胞正常分化成红细胞。