2018-2019学年人教版必修2 第4章　基因的表达 单元测试（含解析）

基因的表达 单元测试
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2.5分，共50分)
1．一个DNA分子可以转录出多少种、多少个mRNA(　　)
A．一种，一个 B．一种，多个
C．多种，多个 D．无数种，无数个
答案　C
解析　一个DNA上有多个基因，一般情况下，一个基因转录出一种mRNA，mRNA发挥作用后，会被降解，故细胞内需源源不断地转录相应的mRNA。
2．下列细胞能在细胞核中发生转录的是(　　)
①有丝分裂中期的洋葱根尖细胞　②精原细胞　③高度分化不再分裂的神经细胞　④人体内成熟的红细胞　⑤效应T细胞　⑥次级卵母细胞
A．②③⑤ B．①③④⑥
C．①②③④⑤⑥ D．①②⑤⑥
答案　A
解析　①有丝分裂中期染色质螺旋成染色体，DNA无法解旋、转录；④人体内成熟的红细胞无细胞核和DNA，无法转录；⑥次级卵母细胞染色体中的DNA无法解旋、转录。
3．从单尾金鱼卵细胞中提取RNA注入双尾金鱼受精卵中，发育成的双尾金鱼中有一些出现了单尾性状，这些RNA最可能是(　　)
A．遗传物质 B．tRNA
C．mRNA D．rRNA
答案　C
解析　金鱼的遗传物质是DNA；mRNA可作为翻译的模板，指导蛋白质的合成。
4.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表，则图中所示的tRNA所携带的氨基酸是(　　)
GCA
CGT
ACG
TGC
精氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
苏氨酸
A．精氨酸 B．丙氨酸
C．半胱氨酸 D．苏氨酸
答案　B
解析　题中表格为“DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸”，并不表示遗传密码；由图中tRNA中的反密码子可知，此tRNA所携带氨基酸的遗传密码为GCA，相应DNA分子上的遗传信息应为CGT，故其所携带的氨基酸应为丙氨酸。
5．正常出现肽链终止，是因为(　　)
A．一个与终止密码子对应的转运RNA不能携带氨基酸
B．不具有与终止密码子对应的转运RNA
C．信使RNA在终止密码子处停止合成
D．转运RNA上出现终止密码子
答案　B
解析　终止密码子没有对应的转运RNA。
6．下列不属于DNA复制和转录的共同点的是(　　)
A．需要酶的参与
B．以DNA的两条链为模板
C．遵循碱基互补配对原则
D．需要ATP提供能量
答案　B
解析　DNA复制和转录均需要多种酶参与，都遵循碱基互补配对原则并需要ATP提供能量；其中，DNA分子的复制以DNA的两条链为模板，而转录则以DNA的一条链为模板。
7．下图是某真核细胞细胞核中基因转录过程的部分示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中有5种碱基，8种核苷酸
B．该过程需要DNA聚合酶催化
C．若图中转录的基因含300个碱基对，则其指导合成的蛋白质至少含100个氨基酸
D．图中②和③的化学本质相同
答案　A
解析　题图所示是转录的过程，既有DNA，又有RNA，所以共有5种碱基和8种核苷酸，A正确；转录过程中参与RNA合成的酶为RNA聚合酶，B错误；若图中转录的基因含有300对碱基，则转录出的mRNA一定会含有终止密码子，不决定氨基酸的碱基序列，所以其指导合成的蛋白质中的氨基酸小于100个，C错误；图中②和③的化学本质是不同的，②是脱氧核糖，而③是核糖，D错误。
8．同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的(　　)
A．tRNA种类不同
B．mRNA碱基序列不同
C．核糖体成分不同
D．同一密码子所决定的氨基酸不同
答案　B
9．(2018·江西吉安一中段考)下列关于图中①②两种分子的说法，正确的是(　　)
A．①为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B．②为tRNA，一种tRNA可携带不同的氨基酸
C．遗传信息位于①上，密码子位于②上
D．①和②共有的碱基是A、C、G、T
答案　A
解析　分析题图，①为DNA分子，DNA复制后形成两个相同的子代DNA分子，故A正确；②为tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，故B错误；遗传信息位于DNA分子中，密码子存在于mRNA中，tRNA中含有反密码子，故C错误；DNA中含有A、G、C、T四种碱基，tRNA中含有A、G、C、U四种碱基，故D错误。
10．图示为两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料
B．甲没有核膜包被的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内
C．乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
D．若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子
答案　A
解析　从图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细胞，则甲细胞不含线粒体；原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中；乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体，细胞核基因转录出来的mRNA必须通过核孔才能从细胞核出来；若合成某肽链时脱去100个水分子，则该肽链含有100个肽键，每个肽键中含有1个氧原子，再加上一端的羧基含有的2个氧原子，该肽链至少含有102个氧原子。
11.图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在(　　)
A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
答案　C
解析　题图所示过程为转录和翻译在同一时间同一地点进行，故为原核生物的基因表达过程，故A、D错误；转录是核糖体沿mRNA移动，故B错误。
12．如图中的a、b、c、d分别代表人体内的四种大分子化合物，下列有关说法不正确的是(　　)
A．分子c的种类约61种，只含三个碱基，分子量比b小得多
B．b、c、d的合成离不开化合物a，这四种大分子化合物的主要合成场所相同
C．b、c、d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中
D．a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物，四种相同的化合物
答案　A
解析　a、b、c、d分别代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。c为tRNA，有3个与密码子结合的游离碱基，并不是只含3个碱基；密码子有64种，其中3个终止密码子不对应tRNA，故分子c的种类约61种。b、c、d的合成叫转录，a的合成是DNA的复制，它们主要在细胞核中进行。线粒体和叶绿体能翻译形成部分蛋白质，故其内含有这三种RNA。a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物——核糖、脱氧核糖、T、U，四种相同的化合物是A、C、G、磷酸。
13．下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是(　　)
A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同
B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同
C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同
D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同
答案　D
解析　遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，mRNA上具有密码子，tRNA具有运载氨基酸的作用。构成DNA的碱基是A、T、G、C，构成RNA的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基构成不同。
14．如图为中心法则图解。下列有关的叙述中，错误的是(　　)
A．过程a只发生在有丝分裂的间期
B．过程b和c为基因的表达，具有选择性
C．过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对
D．过程d、e只发生在某些病毒侵染细胞的过程中
答案　A
解析　a为DNA复制，发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，A错误；b、c分别为转录和翻译过程，基因的表达具有选择性，B正确；d、e为逆转录和RNA复制，只发生在遗传物质为RNA的病毒侵染细胞的过程中，D正确；DNA复制、转录、翻译及逆转录和RNA的复制过程中，都需要模板，都存在碱基互补配对原则，C正确。
15．如图所示为真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程，下列叙述错误的是(　　)
A．结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是翻译过程
B．如果细胞中r－蛋白含量较多，r－蛋白就与b结合，阻碍b与a结合
C．c是基因，是指导rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶参与催化
D．过程②在形成细胞中的某种结构，这一过程与细胞核中的核仁密切相关
答案　C
解析　蛋白质的合成的过程称为翻译，场所是核糖体，以mRNA做模板，图中a代表的结构是核糖体，b代表的分子是mRNA，过程①是翻译过程，A正确；据图分析可知，细胞中r－蛋白含量较多，r－蛋白就与b信使RNA结合，阻碍信使RNA与a核糖体结合，从而抑制翻译过程，B正确；c代表的分子片段叫基因，转录形成rRNA，需要RNA聚合酶，C错误；过程②表示rRNA和r－蛋白结合形成核糖体的过程，细胞核中核仁与核糖体的形成有关，D正确。
16．(2017·天津五区期末)囊性纤维病患者汗液中氯离子浓度高，常造成肺部感染危及生命。由于编码跨膜蛋白(CFTR蛋白)的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，影响CFTR蛋白的结构，使氯离子的转运异常。该致病基因携带者表现正常。对该实例的分析正确的是(　　)
A．囊性纤维病是一种单基因显性遗传病
B．苯丙氨酸能够转运氯离子，方式为主动运输
C．控制囊性纤维病的显性基因和隐性基因均能表达
D．基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状
答案　C
解析　根据“该致病基因携带者表现正常”可知，该病为隐性遗传病，A项错误；苯丙氨酸并不能够转运氯离子，而是CFTR蛋白作为载体蛋白能够运输氯离子，B项错误；控制囊性纤维病的显性基因和隐性基因均能表达，C项正确；囊性纤维病患者体内CFTR蛋白结构异常，转运氯离子功能异常，导致患者肺功能受损，说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D项错误。
17．人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢过程中产生这两种疾病的过程。由图中不能得出的结论是 (　　)
A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状
C．一个基因可以控制多个性状
D．一个性状可以由多个基因控制
答案　A
解析　分析图示可知，人类白化病的原因是缺少基因1或基因2，导致酶1或酶2无法正常合成从而影响代谢，导致黑色素无法形成；苯丙酮尿症的原因是由于基因1突变导致酶1不能合成，致使苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸，而通过酶3的催化成为苯丙酮酸。本题中的两个实例都只是说明了基因通过控制酶的合成来控制代谢进一步控制生物体的性状这一间接途径，A错误，B正确；由基因1突变既能导致白化病也能导致苯丙酮尿症，可知一个基因可以控制多个性状，C正确；由白化病的病因分析可得一个性状可以由多个基因控制，D正确。
18．下列有关生物体内基因与酶关系的叙述，正确的是(　　)
A．绝大多数酶是基因转录的重要产物
B．酶和基因都是细胞内染色体的组成成分
C．基因控制生物性状有些是通过控制酶的合成来控制相应代谢过程实现的
D．只要含有某种酶的基因，细胞中就有相应的酶
答案　C
解析　大多数酶是基因表达的产物，只有少数酶(RNA)才是转录的产物；染色体的主要成分是蛋白质和DNA，此处的蛋白质是结构蛋白；基因表达具有选择性，有某种基因不一定表达出相应的蛋白质。
19．(2017·沈阳铁路实验中学高一期中)人类的每一条染色体上都有很多基因，假如图示来自父母的1号染色体及基因。若不考虑染色体的交叉互换，据表分析他们的孩子不可能(　　)
基因控制的性状
等位基因及其控制性状
红细胞形态
E：椭圆形细胞；
e：正常细胞
Rh血型
D：Rh阳性；
d：Rh阴性
产生淀粉酶
A：产生淀粉酶；
a：不产生淀粉酶
A．出现椭圆形红细胞
B．是Rh阴性的可能性是
C．有能产生淀粉酶
D．出现既有椭圆形红细胞又能产生淀粉酶的类型
答案　B
20．人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是(　　)
A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D．PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
答案　C
解析　根据题干可知，朊粒是一种蛋白质，蛋白质是不能整合到基因组中的，故A错误；肺炎双球菌是原核生物，通过二分裂的方式进行增殖，朊粒的增殖不是二分裂，故B错误；朊粒是PrPc因空间结构改变形成的，两者一个具有致病性，一个不具有致病性，故C正确；遗传信息的翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，PrPc转变为PrPsc属于蛋白质空间结构改变所致，不属于遗传信息的翻译过程，故D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
21．(10分)根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程，在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题：
DNA双链
a链
C
A
b链
G
信使RNA c链
A
G
转运RNA d链
G
A
G
合成氨基酸
丙氨酸
？
(1)丙氨酸的密码子是________，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是________。
(2)第二个氨基酸(？)应是________。
[选填半胱氨酸(UGC)、丝氨酸(UCC)、苏氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)]
(3)DNA双链中，________链为转录模板链，遗传密码存在于________链上。
答案
DNA双链
a链
C
G
T
A
C
G
b链
G
C
A
T
G
C
信使RNA c链
G
C
A
U
G
C
转运RNA d链
C
G
U
A
C
G
合成氨基酸
丙氨酸
半胱氨酸
(1)GCA　CGT　(2)半胱氨酸　(3)a　c
解析　DNA模板链中的碱基排列顺序，如将T换为U就与转运RNA中的碱基顺序相同；DNA非模板链中的碱基排列顺序，如将T换为U就与信使RNA中的碱基顺序相同。
22．(10分)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。下图为该病毒在宿主肠道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①②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(或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶)　(2)9 000　(3)翻译的模板；复制的模板；病毒的重要组成成分
解析　(1)图中的物质M是一条多肽链，由于EV71病毒没有细胞器，该多肽链合成的场所是宿主细胞的核糖体；①②过程是以＋RNA为模板合成＋RNA的过程，需要的是RNA复制酶(或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶)。(2)由＋RNA合成＋RNA的过程需要先以＋RNA为模板合成－RNA，再以－RNA为模板合成＋RNA，也就相当于合成了一条完整的双链RNA，在这条双链RNA中A＝U、G＝C，根据题目中的条件，在病毒＋RNA中A＋U＝40%，则G＋C＝60%，所以以病毒基因组＋RNA为模板合成一条子代＋RNA的过程共需要碱基G和C为7 500×2×60%＝9 000(个)。(3)由图中可以看出，＋RNA的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质；也可作为复制的模板；还是病毒的组成成分之一。
23．(14分)下图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题：
(1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是__________、________。
(2)图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有________、________。
(3)人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。
实验步骤：
第一步：取A、B、C、D 4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液。
第二步：向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，B试管中滴加____________________，同时A、B试管中加入______________；向C试管中滴加适量一定浓度的________，D试管滴加等量的蒸馏水，同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA。
第三步：将A、B、C、D 4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测______________________________。预期实验结果并得出实验结论：该实验有可能会出现________种实验结果，如果出现________________________________________，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不能阻断人体DNA的转录。
答案　(1)转录　翻译　(2)tRNA　核糖体　(3)实验步骤：第二步：等量的蒸馏水　等量相同的细菌DNA　抗生素水溶液　第三步：4支试管中有无RNA的生成
预期实验结果并得出实验结论：4　A试管中无RNA生成，B试管中有RNA生成，C、D试管中均有RNA生成
解析　(1)从原料和模板可以判断对应生理过程，甲中模板是DNA，原料是核糖核苷酸，对应转录过程；乙中模板是信使RNA，原料是氨基酸，对应翻译过程。
(2)翻译过程发生在核糖体中，需要tRNA运输氨基酸。
(3)分析实验时注意单一变量是抗生素的有无。A、B试管是探究抗生素能否阻断细菌DNA的转录过程，C、D试管是探究抗生素能否阻断人体DNA的转录过程。
24．(16分)乙肝被称为“中国第一病”。人们对乙肝病的机理研究较多。乙肝病毒的DNA有一条环状链和一条较短的半环链，侵染时先形成完整的环状，再把其中一条作为原始模板复制形成新的病毒。如图：
(1)发生在宿主细胞核的过程有____________，发生在宿主细胞质内的过程有_____________。
(2)乙肝病毒的中心法则：_____________________________________________________。
(3)发生了碱基互补配对现象的有________过程。
(4)物质a的作用是____________________________。同类的物质还具有的作用有__________________________________________________________。
(5)过程⑤⑦的原料种类数可能分别为________种，都存在______________现象。
(6)过程⑦和过程⑤的产物都具有多样性特点，其原因分别是______________________和____________________________________________。
答案　(1)③④　⑤⑥⑦ (2)　(3)③④⑤⑦
(4)携带DNA遗传信息，作为翻译的模板　转运氨基酸，组成核糖体，作为RNA病毒的遗传物质　(5)20、4　碱基互补配对　(6)4种碱基对的排列顺序多样　氨基酸的排列顺序多样、种类和数目多及多肽链的空间结构千差万别
解析　(1)乙肝病毒需要侵入宿主细胞，在细胞核内先复制形成完整的环状③，然后进行DNA的转录④。⑤是翻译，⑥是组装，这两个过程是发生在细胞质中的。⑦是逆转录，发生在释放之前，应该是在细胞质中。(2)除正常的DNA转录、翻译过程外，还注意存在逆转录过程。(3)③是形成新的DNA，④是转录，⑤是翻译，⑦是逆转录，这些过程都发生了碱基互补配对现象。(4)物质a是mRNA，其作用是把DNA信息携带到细胞质中，作为翻译的模板以形成多肽链。同类的物质还有tRNA和rRNA，可转运氨基酸，组成核糖体，也可以是RNA病毒的遗传物质。(5)⑤是翻译形成多肽链的过程，⑦是逆转录形成DNA的过程，⑦过程需要的原料为4种脱氧核苷酸，⑤过程需要20种氨基酸。形成DNA或者是翻译过程都存在碱基互补配对现象，这是准确进行的基础。(6)过程⑦和过程⑤的产物分别是DNA和蛋白质，DNA多样性是因为4种碱基对的排列顺序千变万化，其空间结构和碱基的种类不是主要的原因。而蛋白质的基本单位的种类非常多，有20种，这对蛋白质的多样性影响特别大，另外加上氨基酸的数量和排序的不确定性，造成蛋白质的多样性。