2020-2021学年新教材高中生物 第4章 基因的表达 测评（B）（含解析）新人教版必修第二册.docx

1、第4章测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列哪项不是RNA可能具有的功能?()A.信息传递B.催化反应C.转运物质D.提供能量答案:D解析:mRNA携带遗传信息,完成信息传递。少数酶的化学本质是RNA。tRNA可转运氨基酸。RNA不能为生物体提供能量。2.下列关于右图中两种分子的说法,正确的是()A.病毒均含有B.密码子位于上C.的结构有利于复制的准确性D.和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。密码子位于mRNA上,而为tRNA。DNA规则的双螺旋结构为

2、DNA复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则保证了DNA复制准确进行。图中为tRNA,其碱基配对方式为AU、UA、CG、GC,为DNA分子,其碱基配对方式为AT、TA、CG、GC,所以和的碱基配对方式不完全相同。3.下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述,错误的是()A.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA 的B.一种密码子在不同细胞中决定不同种氨基酸C.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性D.反密码子是tRNA上与mRNA上的碱基互补配对的3个碱基答案:B解析:DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNA,然后再由mRNA翻译成蛋白质。密码子具有通用性,生物界共用一套遗传密码。不

3、同密码子可编码同种氨基酸,在某些原因导致mRNA上密码子出错时,生物性状可以不改变,所以可以增强密码子的容错性。反密码子是指tRNA上的3个碱基,这3个碱基可以与mRNA上的密码子碱基互补配对。4.下图是控制蛋白质合成的一个DNA片段,已知起始密码子是AUG。下列说法错误的是()A.合成mRNA的模板链可能是B.该DNA片段所指导合成的多肽最多包括6个氨基酸C.模板链上某碱基被替换不一定导致氨基酸序列的改变D.该DNA片段有12个密码子答案:D解析:已知起始密码子是AUG,mRNA是以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则转录而来的,因此合成mRNA的模板链可能是。该DNA片段共有18个碱基

4、对,转录形成的mRNA有18个碱基,因此所指导合成的多肽最多包括6个氨基酸。模板链上某碱基被替换,可能导致密码子改变,但是由于密码子的简并性,不一定导致氨基酸序列的改变。密码子存在于mRNA上。5.右图是蛋白质合成时,tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子的配对情形。下列有关叙述错误的是()A.tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B.与此tRNA分子上的反密码子配对的密码子为UCGC.图中戊处上下链中间的化学键为氢键D.蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的,核糖体沿着mRNA由丙向丁移动答案:B解析:由题图可知,tRNA上结合氨基酸分子的部位是甲端。tRNA分子上的反密码子的读取方向是

5、从甲端到乙端(“高端”“低端”),即CGA,那么与之互补配对的密码子应为GCU。单链tRNA分子的部分碱基通过氢键互补配对形成三叶草结构。在翻译过程中,核糖体沿着mRNA移动的方向与tRNA上反密码子的读取方向一致,即由丙向丁移动。6.下图表示细胞中的某些生理过程,下列说法正确的是()A.表示酶,与的移动方向相同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答案:C解析:由题图可知,表示RNA聚合酶,的移动方向是从左向右,的移动方向是从右向左。图1中核糖核苷酸连接形成的RNA单链中不存在氢键。图

6、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TA配对,图2中翻译过程有UA配对,没有TA配对。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。7.像苯丙氨酸、亮氨酸这样,绝大多数氨基酸都有几个密码子,这一现象称作密码子的简并。下列相关叙述错误的是()A.从理论上分析,亮氨酸被利用的机会多于色氨酸B.密码子的简并对生物体的生存发展有重要意义C.同一种密码子在不同细胞中可以决定不同的氨基酸D.决定亮氨酸的基因中被替换一个碱基对时,其决定的氨基酸可能不变答案:C解析:由于亮氨酸所对应的密码子的种类多,从理论上分析,亮氨酸被利用的机会多。密码子具有

7、通用性,几乎所有生物共用一套密码子。8.下表是真核生物细胞核内3种RNA聚合酶的分布与主要功能。下列说法错误的是()名称分布主要功能RNA聚合酶核仁合成rRNARNA聚合酶核液合成mRNARNA聚合酶核液合成tRNAA.真核生物的转录场所主要是细胞核B.3种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同C.3种酶催化形成的产物均可参与翻译过程D.任何一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他2种酶的合成答案:B解析:3种RNA聚合酶的分布不同,RNA聚合酶分布在核仁中,RNA聚合酶和RNA聚合酶分布在核液中,故这三种聚合酶发挥作用的场所不同。9.为让酵母能高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的精氨

8、酸密码子CGG改变为AGA。由此发生的变化不包括()A.植酸酶的氨基酸序列改变B.植酸酶的mRNA序列改变C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低D.配对的反密码子变为UCU答案:A解析:改变后的密码子仍然对应精氨酸,氨基酸的种类和序列没有改变。由于密码子改变,植酸酶mRNA序列改变。密码子改变后对应的DNA分子中C(G)的比例下降,故DNA热稳定性降低。反密码子与密码子互补配对,应为UCU。10.已知某蛋白质分子由3条不同的肽链组成,连接该蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个,翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共有400个。则指导该蛋白质合成的mRNA中至少含有的碱基个数、合成该蛋白质需要的

9、tRNA个数以及转录此mRNA的基因中C和T的个数之和依次是()A.900,300,1 000B.900,300,900C.900,297,1 000D.900,297,900答案:B解析:因该蛋白质中有3条肽链,297个肽键,所以该蛋白质中氨基酸数目为300个。DNA中的碱基数mRNA中的碱基数氨基酸数=631(仅考虑编码氨基酸的序列),故mRNA中至少含有碱基3003=900(个),需tRNA300个,转录此mRNA的基因中C、T的数目之和=(3006)/2=900(个)。11.枯草芽孢杆菌(细菌)可分泌几丁质酶降解几丁质。某科研小组对几丁质酶的合成进行了研究,结果如下表所示。下列叙述正确

10、的是()检测指标甲(不加诱导物)乙(加入诱导物)几丁质酶mRNA+几丁质酶+注“+”的多少表示含量的多少。A.枯草芽孢杆菌合成、分泌几丁质酶需要内质网和高尔基体进行加工B.诱导物促进了几丁质酶基因的转录,从而促进几丁质酶大量合成C.有诱导物时,一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体D.诱导物使基因转录时,DNA的两条链同时作为模板,从而提高酶的产量答案:C解析:枯草芽孢杆菌属于原核生物,其细胞中没有内质网和高尔基体。不加诱导物的甲组与加诱导物的乙组相比,几丁质酶mRNA的含量相同,说明诱导物不能促进几丁质酶基因的转录。乙组几丁质酶的含量明显高于甲组,说明有诱导物时,一个几丁质酶的mRNA可

11、能会结合多个核糖体。基因转录时,以DNA的一条链为模板。12.人体未成熟红细胞中的PK基因编码丙酮酸激酶(PK)。如果PK基因异常会导致PK活性降低,红细胞中ATP生成减少,使Na+累积而成球形,球形破裂会导致溶血性贫血。下列说法正确的是()A.该病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B.人体正常的成熟红细胞排出Na+所需能量主要由线粒体提供C.RNA聚合酶读取到突变PK基因上的终止密码时停止转录D.翻译时,遗传信息借助mRNA表达出具有一定氨基酸序列的蛋白质答案:D解析:PK基因编码PK,PK基因异常会导致PK活性低,从而使生物性状改变,说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过

12、程,进而控制生物体的性状。人体正常的成熟红细胞中无线粒体,通过无氧呼吸产生ATP。终止密码位于mRNA上。基因表达时,遗传信息先传递给mRNA,然后以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。13.研究表明,若基因在表达过程中有异常,mRNA会被细胞分解。下图是s基因的表达过程,下列有关叙述正确的是()A.异常mRNA的出现是基因中的碱基发生缺失的结果B.图中为转录过程,为翻译过程C.图中过程使用的酶是逆转录酶D.s基因中存在不能翻译成肽链的片段答案:D解析:由图可知,异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段。图中为转录过程,为翻译过程,过程表示RNA前体形成mRNA的过程,而逆转录酶

13、作用于逆转录过程。据图可知,s基因中存在不能翻译成肽链的片段。14.右图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由传递与表达的过程。下列相关叙述正确的是()A.人体细胞中,无论在何种情况下都不会发生e、d过程B.在真核细胞有丝分裂前的间期,a过程先发生,b、c过程后发生C.能特异性识别信使RNA上密码子的是tRNA,后者所携带的分子是氨基酸D.真核细胞中,a过程只发生在细胞核中,b过程只发生在细胞质中答案:C解析:逆转录病毒侵入人体细胞时,RNA复制(e)、逆转录(d)过程会发生在人体细胞中。在真核细胞有丝分裂前的间期,G1期进行RNA和蛋白质的合成,随后S期主要进行DNA的复制,G2期合成少量RNA

14、和蛋白质。真核细胞中,DNA复制(a)、转录(b)主要发生在细胞核中,在线粒体和叶绿体中也能发生。15.基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑,其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割(如下图所示)。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割。下列相关叙述错误的是()A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体上合成B.向导RNA中的双链区遵循碱基互补配对原则C.向导RNA可在逆转录酶催化作用下合成D.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC,则相应的识别序列为UCCAGAAUC答案:C解析:Cas9蛋白的合成场所是核糖体

15、。在向导RNA中的双链区存在碱基对,遵循碱基互补配对原则。向导RNA不是在逆转录酶催化下合成的,而是经转录产生的。依据碱基互补配对原则,若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC,则与向导RNA中识别序列配对的DNA的另一条链的碱基序列为AGGTCTTAG,故向导RNA中的识别序列为UCCAGAAUC。16.大多数生物体中基因对性状的控制过程如下图所示,下列相关叙述正确的是()DNA(基因)mRNA蛋白质性状A.过程是转录,它分别以DNA的两条链为模板合成mRNAB.过程是翻译,只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可C.过程表明所有的性状都是通过基因控制蛋白质的结构直接实现的D.基因中替

16、换一个碱基对,会改变mRNA,但不一定改变生物体的性状答案:D解析:过程是转录,以DNA的一条链为模板合成mRNA。过程是翻译,除了需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP,还需要tRNA等。基因除能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状外,还可以通过控制酶的合成影响代谢过程,进而控制生物体的性状。由于决定氨基酸的密码子具有简并现象,故改变mRNA不一定改变蛋白质中氨基酸的序列,也就不一定改变生物体的性状。17.利用转基因技术反向导入目的基因可抑制目的基因的表达。下图为反向导入的目的基因的作用过程。下列叙述正确的是()A.过程和过程中目的基因以同一条链为模板进行转录B.过程和过程都需要RNA

17、聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料C.mRNA1和mRNA2中(A+U)占全部碱基的比例是相同的D.反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程答案:C解析:根据题图可知,两条mRNA能够互补配对,说明两条mRNA是由目的基因的不同单链转录而来的。过程表示转录,转录过程利用的原料为核糖核苷酸。两条mRNA是由目的基因的两条单链转录而来的,在目的基因中,两条单链上(A+T)占该单链碱基总数的比例是相同的,因此两条mRNA中(A+U)占全部碱基的比例也是相同的。题图显示,反向导入的目的基因不能抑制目的基因的转录过程,而是抑制翻译过程。18.下图为DNA与性状表现关系的示意图。下列有关说法错误的是()A

18、.过程以DNA的一条链为模板、4种核糖核苷酸为原料合成RNAB.若该DNA上的碱基序列发生了改变,形成的蛋白质不一定会改变C.过程中需要多种tRNA,tRNA不同,所搬运的氨基酸也不相同D.人的囊性纤维化是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状的实例答案:C解析:为转录过程,该过程以DNA的一条链为模板、4种核糖核苷酸为原料合成RNA。由于密码子的简并性等原因,DNA上的碱基序列发生改变不一定会导致其控制合成的蛋白质发生改变。tRNA具有专一性,1种tRNA只能转运1种氨基酸,但1种氨基酸可能由几种tRNA来转运,因此tRNA不同,其所搬运的氨基酸可能会相同。基因可通过控制蛋白质的结构直

19、接控制生物体的性状,如人的囊性纤维化。19.右图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。下列有关叙述错误的是()A.过程均遵循碱基互补配对原则B.艾滋病病毒侵染宿主细胞后会进行过程C.在硝化细菌体内,和过程可同时进行D.在菠菜叶肉细胞的细胞核、线粒体、叶绿体中均可进行过程答案:D解析:图中所有过程都遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不同。艾滋病病毒是逆转录病毒,侵染宿主细胞后会进行逆转录、DNA复制、转录和翻译过程。硝化细菌没有成形的细胞核,是原核生物,在其体内转录过程和翻译过程可同时进行。线粒体和叶绿体中都含有DNA和核糖体,都能进行过程,但菠菜叶肉细胞的细胞核中不能进行翻译过程;由于叶肉

20、细胞是高度分化的细胞,细胞核内也不能进行复制过程。20.人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。研究表明,下丘脑的SCN细胞中,PER基因的表达与此生理过程有关,其表达产物的浓度呈周期性变化,下图为相关过程(图3中的“”代表天冬氨酸)。据此判断,下列说法错误的是()A.人的垂体细胞也含有PER基因,图2过程的原料为核糖核苷酸B.PER基因的转录和翻译过程的场所相同C.图3中核糖体沿着mRNA从右往左移动D.由图3可知,决定天冬氨酸的密码子为GAC答案:C解析:同一生物体内的各种体细胞所含的遗传物质相同,所以人的垂体细胞也含有PER基因;图2表示转录过程,所需原料为核糖核苷酸。由图1可知,P

21、ER基因的转录过程发生在细胞核中,翻译过程发生在细胞质中。由题图3可知,核糖体沿着mRNA从左向右移动。由题图3可知,携带天冬氨酸的tRNA上的反密码子是CUG,所以决定天冬氨酸的密码子是GAC。二、非选择题(共40分)21.(5分)右图中甲丁表示大分子物质或结构,代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题。(1)过程的模板是。(2)若乙中含1 000个碱基,其中C占26%,G占32%,则甲中胸腺嘧啶的比例是。此DNA片段经3次复制,在第3次复制过程中需消耗个胞嘧啶脱氧核苷酸。(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是;过程涉及的RNA有类。(4)在细胞分裂前的间期发生的遗传信息传

22、递过程是。在分裂期此图所示过程很难进行的原因是。(5)下列生物或结构中,与结构丁化学组成相近的有。(多选)A.T2噬菌体B.烟草花叶病毒C.线粒体D.HIV(6)核糖体的移动方向是,判断的理由是。答案:(1)DNA的1条链(2)21%2 320(3)1个mRNA可以与多个核糖体相继结合,同时进行多条肽链的合成3(4)DNA存在于高度螺旋化的染色体中,无法解旋(5)BD(6)从左向右右边的肽链长解析:(1)图中过程分别表示转录和翻译,转录的模板是DNA的1条链。(2)由题意可知,甲代表DNA,乙代表mRNA,乙中C、G共占58%,所以甲中C、G共占58%,A、T共占42%,则T占21%。DNA片

23、段中C有1000229%=580(个),第3次复制消耗C的数量=58023-1=2320(个)。(3)图中1个mRNA与多个核糖体相继结合,同时进行多条肽链的合成,从而提高了翻译的效率。翻译过程中涉及的RNA有mRNA、tRNA、rRNA3类。(4)细胞分裂前的间期可进行DNA分子的复制、转录和翻译过程。(5)结构丁代表核糖体,由RNA和蛋白质组成,其化学组成与RNA病毒相似。(6)可根据肽链的长短判断核糖体的移动方向。22.(6分)下图甲、乙、丙分别表示真核细胞内3种物质的合成过程。请分析并回答下列问题。(1)甲过程主要发生在细胞周期的期,乙表示过程,丙过程中碱基互补配对的方式有。(2)丙过

24、程通过上的反密码子与mRNA上的密码子识别,将氨基酸转移到核糖体上。(3)一个细胞周期中,乙过程在每个起点可起始多次,甲过程在每个起点一般起始次。甲过程所需的酶有。答案:(1)分裂间转录AU、UA、CG、GC(2)tRNA(3)1解旋酶、DNA聚合酶解析:(1)甲过程以DNA的2条链为模板进行,表示DNA的复制,主要发生在细胞分裂间期。乙过程以DNA的1条链为模板进行,表示转录。丙过程表示翻译,翻译过程中tRNA携带特定的氨基酸与mRNA发生碱基互补配对,即AU、UA、CG、GC。(2)反密码子位于tRNA上,密码子位于mRNA上。(3)一个细胞周期中,乙过程(转录)在每个起点可起始多次,甲过

25、程(复制)在每个起点一般起始1次。DNA复制过程所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶。23.(9分)图1表示某基因的部分片段(其中a、b、c分别表示该基因片段中特定的碱基对)及其转录出的一条mRNA片段,图2表示遗传信息的传递过程。下表是部分氨基酸的密码子表。请分析并回答下列问题。氨基酸的部分密码子氨基酸密码子甲硫氨酸AUG丙氨酸GCU、GCA丝氨酸UCC、UCU苯丙氨酸UUC亮氨酸CUU、UUA、CUA脯氨酸CCG、CCC、CCU(1)图2所示遗传信息的传递过程就是1957年科学家克里克提出的。过程需要的原料是,需要的催化。图2中需要解旋酶过程的是。(2)表示的过程称为,有种RNA参与。完成时,一

26、般1条mRNA上会结合多个核糖体,其意义是。1条mRNA上的不同核糖体最终合成的肽链(填“相同”或“不同”)。(3)若图1中基因位点a的碱基对由CG变为TA,位点b的碱基对由AT变为GC,位点c的碱基对由GC变为AT,则其中位点的改变对生物性状表现无影响。答案:(1)中心法则核糖核苷酸RNA聚合酶(2)翻译3加快翻译速率(或其他合理答案)相同(3)c解析:(1)图2所示的遗传信息的传递过程包括DNA的复制、转录和翻译,整个过程是科学家克里克提出的中心法则。过程是以单链DNA为模板合成RNA的过程,需要的原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的催化。图2中需要解旋酶的过程是,即DNA的复制。(2)表

27、示的过程称为翻译,需要mRNA、tRNA和rRNA3种RNA的共同参与。完成时,一般1条mRNA上会结合多个核糖体,其意义是加快翻译速率。由于模板相同,故1条mRNA上的不同核糖体最终合成的肽链相同。(3)位点c改变后密码子决定的氨基酸仍为亮氨酸,对生物性状表现无影响。24.(20分)表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但其仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在2种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化

28、的DNA,使其半甲基化,维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。请回答下列问题。(1)由上述材料可知,DNA甲基化(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。(2)由于图2中过程的方式是,所以其产物都是甲基化的,因此过程必须经过的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制。(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A基因及其等位基因能够表达,来自母本的则不

29、能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,F1的表型应为。F1雌雄个体间随机交配,F2的表型及其比例应为。结合F1配子中A基因及其等位基因启动子的甲基化状态分析F2出现这种比例的原因是。(5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是AZA在过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是AZA与“CG岛”中的竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。答案:(1)不会(2)半保留复制半维持甲基化酶(3)基因的表达(4)

30、全部正常正常矮小=11卵细胞中的A基因及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A基因及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A基因的精子含a基因的精子=11(5)DNA复制胞嘧啶解析:(1)由材料可知,胞嘧啶在发生甲基化后仍能与鸟嘌呤互补配对,所以甲基化不会影响DNA转录时DNA与RNA的碱基互补配对,基因转录产物RNA的碱基序列不会发生变化。(2)表示DNA复制,方式是半保留复制。半保留复制时新合成的DNA单链正常,所以产物为半甲基化的DNA。过程表示半甲基化转化为全甲基化的过程,需要维持甲基化酶催化。(3)在转录过程中,RNA聚合酶需要与启动子结合,催化RNA的合成。启动子中“C

31、G岛”的甲基化会影响RNA聚合酶与启动子结合,从而影响基因的表达。(4)卵细胞中的A基因及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A基因及其等位基因由于启动子非甲基化而表达。纯合正常雄鼠的精子都含A基因,纯合矮小雌鼠的卵细胞都含a基因,所以F1的基因型为Aa,表型为正常。F1雄鼠的精子中,含A基因的精子含a基因的精子=11,且能正常表达,雌鼠的卵细胞中的A基因及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,F1雌雄个体间随机交配,相当于Aa和aa杂交,F2的表型比例为正常矮小=11。(5)“CG岛”中的胞嘧啶与甲基化酶结合,产生DNA甲基化,由此可知AZA可能会与胞嘧啶竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。