基因的表达精选习题资料.docx

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基因的表达精选习题资料

基因的表达-精选习题

基因的表达

一、选择题

1．美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。

下列有关RNA的叙述中错误的是（　　）

A．有的RNA具有生物催化作用

B．tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物

C．mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应

D．分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同

解析：

选C　有的RNA是酶，具有生物催化作用；RNA（包括tRNA、rRNA和mRNA）是基因转录的产物；mRNA上的终止密码子没有与之对应的tRNA；细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，因此它们中的mRNA种类和数量有所不同。

2．（2014·潍坊模拟）下图表示细胞内遗传信息传递过程。

在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中（　　）

A．两者都只有①

B．前者有①、②、③，后者只有②和③

C．两者都只有①和②

D．前者只有①和②，后者只有②

解析：

选B　从图示看出，①为DNA复制、②为转录、③为翻译，在根尖分生区

，细胞可进行有丝分裂，存在①、②、③过程，而在成熟区细胞中只存在②、③过程。

3．（2014·淮南一模）艾滋病病毒（HIV）侵染人体细胞会形成双链DNA分子，并整合到宿主细胞的染色体DNA中，以它为模板合成mRNA和子代单链RNA，mRNA做模板合成病毒蛋白。

据此分析下列叙述不正确的是（　　）

A．合成RNADNA和双链DNA分别需要逆转录酶、DNA聚合酶等多种酶

B．以RNA为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录

C．以mRNA为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳

D．HIV的突变频率较高其原因是RNA单链结构不稳定

解析：

选C　艾滋病病毒（HIV）的遗传物质是RNA，当它侵入人体细胞后会通过逆转录过程形成DNA分子。

在宿主细胞中，以HIV形成的DNA转录而来的mRNA为模板合成的蛋白质包括HIV蛋白质外壳和逆转录酶等。

4．下图表示tRNA与氨基酸的结合过程，该过程（　　）

A．不受温度影响

B．不存在特异性结合

C．必须由线粒体供能

D．主要发生在细胞质基质

解析：

选D　由图可知，tRNA与氨基酸的结合需要酶的催化作用，而酶的活性受温度影响；tRNA上的反密码子与mRNA上决定氨基酸的密码子存在一一对应关系；题图过程还可由无氧呼吸供能，场所是细胞质基质；tRNA与氨基酸结合主要在细胞质基质中进行，还可在叶绿体或线粒体中进行。

5．下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理，下列分析判断错误的是（　　）

抗菌药物

抗菌机理

青霉素

抑制细菌细胞壁的合成

环丙沙星

抑制细菌DNA解旋酶的活性

红霉素

能与细菌细胞中的核糖体结合

利福平

抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性

A．青霉素作用后可使细菌因吸水而破裂死亡

B．环丙沙星可抑制细菌DNA的复制过程

C．红霉素可导致细菌蛋白质合成过程受阻

D．利福平能够抑制RNA病毒逆转录过程

解析：

选D　细胞壁对细胞具有保护作用，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，所以青霉素作用后会使细菌因失去细胞壁的保护而吸水破裂死亡；DNA复制时首先要用DNA解旋酶解开螺旋，环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，因此可抑制DNA的复制；蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质合成过程受阻；RNA聚合酶作用于合成RNA的转录过程，而逆转录过程指导合成的是DNA，故利福平不能抑制RNA病毒逆转录过程。

6．人体细胞中，肽链合成的起始密码子与甲硫氨酸的密码子都是AUG，但胰岛素的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是加工修饰的结果。

下列关于胰岛素基因转录翻译及多肽链加工修饰的叙述，错误的是（　　）

A．作为模板的物质既有DNA也有RNA

B．这些过程中既有肽键形成也有肽键水解

C．加工修饰的场所既有内质网也有高尔基体

D．催化过程既要DNA聚合酶也要RNA聚合酶

解析：

选D　胰岛素基因控制胰岛素合成的过程中，转录需要以DNA的一条链为模板，翻译以mRNA为模板；合成蛋白质的过程中形成肽键，修饰蛋白质的过程需要水解肽键；内质网和高尔基体是蛋白质加工和修饰的场所；转录过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与，不需要DNA聚合酶。

7．下表是真核生物细胞核内三种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Ⅰ

核仁

合成rRNA

RNA聚合酶Ⅱ

核液

合成mRNA

RNA聚合酶Ⅲ

核液

合成tRNA

A．真核生物的转录场所主要是细胞核

B．三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同

C．三种酶作用形成的产物均可参与翻译过程

D．任一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成

解析：

选B　RNA聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，而蛋白质合成过程中需要这3种酶作用形成的产物（rRNA、mRNA、tRNA）的参与，故这3种聚合酶发挥作用的场所不同。

8.果蝇幼虫唾液腺细胞在分裂过程中，某一条染色体多次复制而不分开，形成了一种特殊的巨大染色体（如图所示）。

若用含3H标记的尿嘧啶的培养液培养果蝇幼虫唾液腺细胞，发现在胀泡中3H含量较高，而且随着幼虫的发育，胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失。

下列相关推测最合理的是（　　）

A．胀泡的出现是由于DNA分子复制出现了差错

B．被标记的尿嘧啶催化mRNA的合成

C．胀泡的出现与特定基因的表达有关

D．胀泡的出现是染色体结构变异的结果

解析：

选C　尿嘧啶是RNA的特有碱基，其与基因的转录和翻译有关，与DNA复制无关；胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失，说明胀泡的出现与特定基因的表达有关。

9．下面是真核细胞染色体上基因的表达过程示意图。

有关叙述正确的是（　　）

A．基因的转录需要DNA聚合酶、RNA聚合酶参与

B．“拼接”时在核糖和磷酸之间形成化学键

C．翻译过程中tRNA和运载的氨基酸依据碱基互补配对结合

D．成熟mRNA中的碱基数与多肽链中的氨基酸数之比为3∶1

解析：

选B　转录不需要DNA聚合酶参与；“拼接”时需将核糖和磷酸之间的化学键连接；翻译过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子依据碱基互补配对结合；mRNA中存在终止密码，不决定氨基酸，碱基数与氨基酸数之比大于3∶1。

10．下图为蛋白质合成的一系列过程，表中为部分密码子表，有关分析正确的是（　　）

氨基酸

苯丙氨酸

赖氨酸

密码子

UUU

AAA

UUC

AAG

A．真核细胞中a过程只发生在细胞核中，需RNA聚合酶的催化

B．③由蛋白质和tRNA组成，其形成与核仁有关

C．④的形成方式是脱水缩合，脱去的水中的氧只来自羧基

D．⑤上携带的氨基酸是赖氨酸

解析：

选C　图中a过程是转录，真核细胞中除发生在细胞核中，还可以发生在线粒体、叶绿体中；③是核糖体，由蛋白质和rRNA组成；⑤是tRNA，其上的反密码子是AAG，所对应的密码子是UUC，由表可推知携带的氨基酸应该是苯丙氨酸。

11．克里克研究发现在反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有一定自由度，配对情况如下表，下列叙述错误的是（　　）

反密码子第三个碱基

U

G

A

C

密码子的第三个碱基

A或G

U或C

U

G

A．与密码子ACG配对的反密码子有UGC和UGU

B．决定氨基酸的密码子有61种，反密码子可能少于61种

C．反密码子与密码子的配对严格遵循U与A配对，G与C配对

D．决定氨基酸密码子的一个碱基改变，则反密码子和氨基酸不一定改变

解析：

选C　分析表格可知，反密码子第三个碱基U可与密码子的A或G配对，反密码子第三个碱基G可与密码子的U或C配对。

这种配对使得反密码子少于61种，且可以减少因基因突变而导致的蛋白质结构改变。

12．下图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA，其反密码子的读取方向为“3′端→5′端”，其他数字表示核苷酸的位置。

下表为四种氨基酸对应的全部密码子。

相关叙述正确的

氨基酸

密码子

色氨酸

UGG

甘氨酸

GGU、GGA

GGG、GGC

苏氨酸

ACU、ACA

ACG、ACC

脯氨酸

CCU、CCA

CCG、CCC

是（　　）

A．转录过程中也需要搬运原料的工具

B．该tRNA中含有氢键，由两条链构成

C．该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸

D．氨基酸与反密码子都是一一对应的

解析：

选C　转录过程不需要tRNA，tRNA由一条链构成；图示中的反密码子为UGG，对应的密码子是ACC，即该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸，一种氨基酸可能对应多种反密码子。

二、非选择题

13．（2014·深圳调研）肥厚型心肌病属于常染色体显性遗传病，以心肌细胞蛋白质合成的增加和细胞体积的增大为主要特征，受多个基因的影响。

研究发现，基因型不同，临床表现不同。

下表是3种致病基因、基因位置和临床表现。

请回答下列问题：

基因

基因所在染色体

控制合成的蛋白质

临床表现

A

第14号

β肌球蛋白重链

轻度至重度，发病早

B

第11号

肌球蛋白结合蛋白

轻度至重度，发病晚

C

第1号

肌钙蛋白T2

轻度肥厚，易猝死

（1）基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代，出现的临床表现至少有________种。

（2）A与a基因在结构上的区别是________________。

β肌球蛋白重链基因突变可发生在该基因的不同部位，体现了基因突变的________。

基因突变可引起心肌蛋白结构改变而使人体出现不同的临床表现，说明上述致病基因对性状控制的方式是_________________。

（3）已知A基因含23000个碱基对，其中一条单链A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4。

用PCR扩增时，该基因连续复制3次至少需要________个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸，温度降低到55℃的目的是______________________。

（4）生长激素和甲状腺激素作用于心肌细胞后，心肌细胞能合成不同的蛋白质，其根本原因是________________________________。

甲状腺激素作用的受体细胞是______________，当其作用于__________________（结构）时，能抑制该结构分泌相关激素，使血液中甲状腺激素含量下降，这样的调节方式称为__________________。

解析：

基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代中基因型有12种，研究发现，基因型不同，临床表现不同，故至少有12种临床表现。

不同的基因碱基序列不同。

已知一条链中A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链中T∶G∶A∶C＝1∶2∶3∶4，所以该DNA分子中A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，其中G＝46000×3/10＝13800（个），连续复制三次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为（23－1）×13800＝96600（个）

答案：

（1）12　

（2）碱基的排列顺序不同　随机性　通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状　（3）96600　使引物通过碱基互补配对与单链DNA结合　（4）两种激素引起了心肌细胞内基因的选择性表达　几乎全身细胞　下丘脑和垂体　负反馈调节

14．下面的左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右上图为其中一个生理过程的模式图。

请回答下列问题：

（1）结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为：

________、________。

（2）完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的。

它们是___________________。

（3）从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有____________________。

（4）根据右上表格判断：

[Ⅲ]为________（填名称）。

携带的氨基酸是__

______。

若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第____________阶段。

（5）用α鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α鹅膏蕈碱抑制的过程是____

____（填序号），线粒体功能________（填“会”或“不会”）受到影响。

（6）右图为上图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是___________。

图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为____________________。

解析：

（1）如图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。

（2）过程①是核DNA转录合成RNA的过程。

需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP。

它们都是在细胞质中合成的。

（3）核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。

（4）Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基（反密码子）和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的密码子是ACU，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2应该是与有氧呼吸有关的酶。

（5）由图可知，细胞质基质中的RNA来自于核DNA的转录。

因此最有可能的是α鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少。

由图可知，蛋白质1是核DNA表达的产物且作用于线粒体，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体功能。

（6）①过程是核DNA的转录，其中b在DNA分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而d在RNA分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。

RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。

答案：

（1）核膜　线粒体DNA　

（2）ATP、核糖核苷酸、酶　（3）细胞核、线粒体　（4）tRNA　苏氨酸　三　（5）①　会　（6）前者含脱氧核糖，后者含核糖　RNA聚合酶

15．操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因（编码蛋白基因）、终止子等部分组成。

下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白（RP）合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。

请回答下列问题：

（1）启动子的基本组成单位是________，终止子的功能是

________________________________________________________________________。

（2）过程①进行的场所是________，RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为

________________________________________________________________________。

（3）图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA__________________，终止核糖体蛋白质的合成。

这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少________________________________________________________________________。

（4）大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理：

该物质（染料木黄酮）可以抑制rRNA的形成，RP1与mRNA中RBS位点结合，_________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）启动子是DNA上的结构，故

其基本单位是脱氧核苷酸，终

止子的作用就是使转录终止。

（2）图中①、②过程分别是转录和翻译，由于是原核细胞，故转录场所在细胞质中。

反密码子上的碱基序列与DNA转录模板链基本相同，只是将U换为T即可，故决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为AGAGTGCTT。

（3）由于mRNA上的RBS位点是核糖体结合位点，当核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合时，导致mRNA不能与核糖体结合。

（4）木黄酮因能抑制rRNA形成，就会使RP1与mRNA分子上的RBS位点结合，从而终止核糖体蛋白的合成，进而减少核糖体的数量，降低蛋白质的合成速率，抑制癌细胞的增殖。

答案：

（1）脱氧核苷酸　终止基因转录过程（或使RNA聚合酶从基因上脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号）

（2）细胞质　AGAGTGCTT

（3）不能与核糖体结合　物质和能量的浪费

（4）终止核糖体蛋白的合成，进而减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成速率，抑制癌细胞的生长、增殖