届高考生物人教通用一轮复习方略核心素养测评 十九 63 基因的表达.docx

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届高考生物人教通用一轮复习方略核心素养测评十九63基因的表达

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核心素养测评十九　

基因的表达

（30分钟　100分）

一、选择题（共8小题,每小题6分,共48分）

1.（2020·保定模拟）在噬菌体侵染大肠杆菌过程中,下列相关叙述不合理的是

（　　）

A.遗传信息的传递方式有DNA→DNA、DNA→RNA→蛋白质

B.不同的脱氧核苷酸序列代表的遗传信息不同,但可表达出相同的蛋白质

C.基因表达的过程就是蛋白质合成的过程

D.遗传信息传递发生在生物大分子之间

【解析】选C。

噬菌体侵染细菌的实验中,遗传信息的传递有DNA的复制、转录、翻译,A正确;因为密码子的简并性,不同的脱氧核苷酸排列顺序可能表达出相同的蛋白质,B正确;基因表达的过程包括转录和翻译,因此不能说基因的表达过程就是蛋白质的合成过程,C错误;遗传信息的传递发生在生物大分子之间,核酸和蛋白质都是生物大分子,D正确。

2.（2019·北京模拟）下图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

下列说法正确的是（　　）

A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上

B.在浆细胞中②过程转录出的α链一定是合成抗体的mRNA

C.①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间

D.③过程只发生在位于细胞质基质中的核糖体上

【解题指南】本题综合考查DNA的复制、转录和翻译的过程。

图①中是以DNA分子的两条链作为模板合成子代DNA分子的过程,该过程表示DNA分子的复制;图②中是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,该过程表示转录;图③过程表示发生在核糖体上的翻译过程。

【解析】选C。

DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上,A错误;在浆细胞中可以表达多个基因,②过程转录出的α链不一定是合成抗体的mRNA,B错误;①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间,提高复制效率,C正确;③过程可以发生在位于细胞质基质和线粒体中的核糖体上,D错误。

3.如图为人体某种遗传病的产生机理示意图,据图分析,以下说法正确的是（　　）

A.图中a、b、c分别为DNA、mRNA、蛋白质,过程①和②分别表示转录和翻译

B.过程①需要RNA聚合酶的催化,该酶与RNA一端的特定序列相结合

C.由图可知,翻译过程中,核糖体沿着mRNA由左向右移动

D.该图体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状

【解析】选D。

图中a、b、c分别为DNA、mRNA、核糖体,A错误;过程①需要RNA聚合酶的催化,该酶与DNA的特定序列启动子相结合,B错误;由图可知,翻译过程中,核糖体沿着mRNA由右向左移动,C错误;该图体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状,D正确。

4.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家,他们发现了一种蛋白质-缺氧诱导因子（HIF）在细胞感知和适应氧气供应中的作用。

研究发现,在正常的氧气条件下,细胞中几乎不含HIF。

当氧含量下降时,HIF的含量会增加,HIF促进肾脏细胞中促红细胞生成素（EPO）基因的表达,促进红细胞的生成。

下列有关分析,错误的是（　　）

A.促进贫血病人缺氧诱导因子基因的表达可缓解贫血症状

B.氧气浓度变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素

C.在肾脏细胞的细胞核内完成缺氧诱导因子基因的表达过程

D.降低癌症病人缺氧诱导因子的作用可使癌细胞缺氧死亡

【解析】选C。

当氧含量下降时,HIF的含量会增加,HIF促进肾脏细胞中促红细胞生成素（EPO）基因的表达,从而促进红细胞的生成,若促进贫血病人缺氧诱导因子基因的表达,可使红细胞数量增加,促进氧气的运输,可缓解贫血症状,A正确;在正常的氧气条件下,细胞中几乎不含HIF,当氧含量下降时,HIF的含量会增加,因此氧气浓度变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素,B正确;基因的表达过程包括转录和翻译,翻译的场所是细胞质,C错误;癌细胞的生命活动需要氧气,抑制癌症病人缺氧诱导因子的作用,可使癌细胞缺氧死亡,D正确。

5.（2020·榆林模拟）如图所示为某原核细胞内的生理过程,下列说法正确的是

（　　）

A.基因的表达过程主要指DNA复制、转录和翻译等

B.图示表明两个核糖体同时开始合成两条多肽链

C.图中核糖体上的碱基配对方式有G-C、A-U

D.图中翻译过程可发生在附着在内质网的核糖体上

【解析】选C。

基因的表达过程主要指转录和翻译,A错误;图示两个核糖体中,左边核糖体上肽链长,右边核糖体上肽链短,因此左边核糖体先合成多肽链,B错误;核糖体上发生的是翻译过程,该过程中tRNA上的反密码子会和mRNA上的密码子进行碱基互补配对,因此核糖体上的碱基配对方式有G-C、A-U,C正确;由于同时进行转录和翻译,说明发生在原核细胞中,而原核细胞中没有内质网,D错误。

6.（2019·海南高考）某种抗生素可以阻止tRNA与mRNA结合,从而抑制细菌生长。

据此判断,这种抗生素可直接影响细菌的（　　）

A.多糖合成　　　　B.RNA合成

C.DNA复制D.蛋白质合成

【解析】选D。

该抗生素阻止tRNA与mRNA结合,即阻断了翻译过程,所以直接影响了蛋白质的合成。

7.（2020·北京模拟）真核细胞中的miRNA是一类由内源基因编码的单链RNA分子,它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,从而调控基因的表达。

据此分析,下列说法正确的是（　　）

A.真核细胞中所有miRNA的核苷酸序列都相同

B.miRNA中的碱基类型决定此RNA是单链结构

C.miRNA通过阻止靶基因的转录来调控基因表达

D.miRNA的调控作用可能会影响细胞分化的方向

【解析】选D。

根据题干信息分析,miRNA是一类由内源基因编码的单链RNA分子,不同的内源基因编码的miRNA是不同的,A错误;RNA中的碱基类型中有A、U、C、G四种,不能决定是单链还是双链,B错误;miRNA与mRNA结合,通过阻止靶基因的翻译来调控基因表达,C错误;miRNA影响了翻译过程,说明其可能会影响细胞分化的方向,D正确。

8.线粒体中含有少量DNA,其存在形式与原核细胞的DNA相似,其上的基因能在线粒体内控制合成部分蛋白质。

某线粒体基因中,鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）占碱基总数的70%。

下列相关叙述正确的是（　　）

A.线粒体中的DNA与蛋白质紧密结合形成染色质

B.线粒体中含有mRNA、tRNA、rRNA三类RNA

C.该基因转录合成的mRNA的碱基中U最多占15%

D.一个mRNA分子通过翻译只能合成一条多肽链

【解析】选B。

线粒体DNA是裸露的,没有与蛋白质结合,A错误;线粒体内可以独立完成蛋白质的合成,说明线粒体内含有翻译所需要的mRNA、tRNA、rRNA三类RNA,B正确;根据题意,某线粒体基因中鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）占碱基总数的70%,在该基因中A+T占30%,所以基因每一条链上含A+T占30%,但是一条链中A和T并不是各占一半,所以其转录产生的mRNA中A和U也不是各占15%,C错误;一个mRNA可以结合多个核糖体,进而翻译合成多条相同的多肽链,D错误。

二、非选择题（共22分）

9.如图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图,请分析并回答下列问题:

（1）DNA分子基本骨架由______________交替排列构成,DNA聚合酶可以催化相邻的两个脱氧核苷酸形成________（填代号）化学键。

（2）在图中翻译的方向是________（填“向左”或“向右”）。

（3）图中的“一小段RNA”适于作DNA的信使,原因是______________________。

（4）图中甘氨酸的密码子是________,控制该蛋白质合成的基因中,决定“…-甘氨酸-异亮氨酸-缬氨酸-谷氨酸-…”的模板链是图中的________链。

（5）若图中DNA由5000个碱基对组成且双链均被32P标记,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次,则复制过程需________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸,子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为________。

【解析】

（1）DNA分子基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成,DNA聚合酶可以催化相邻的两个脱氧核苷酸形成③磷酸二酯键。

（2）在图中翻译的方向是向右。

（3）图中的“一小段RNA”适于作DNA的信使,原因是能储存遗传信息,且能通过核孔。

（4）密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基,由图中mRNA的碱基序列可知,甘氨酸的密码子是GGC,根据一小段DNA中的甲链为模板转录形成的一小段RNA,说明决定多肽链的模板链是图中的甲链。

（5）若图中DNA由5000个碱基对组成且双链均被32P标记,其中腺嘌呤占20%,则胞嘧啶占30%,为

5000×2×30%=3000个。

将其置于只含31P的环境中复制3次,则复制过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3000×（23-1）=2.1×104个,子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶（2×23-2）=1∶7。

答案:

（1）脱氧核糖和磷酸　③　

（2）向右

（3）能储存遗传信息,且能通过核孔

（4）GGC　甲　（5）2.1×104　1∶7

1.（5分）（2020·临夏模拟）北京时间2019年10月7日,2019诺贝尔生理学或医学奖揭晓,得奖的是美国科学家WilliamG.Kaelin、GreggL.Semenza以及英国科学家SirPeterJ.Ratcliffe,用以表彰他们“发现了细胞如何感知以及对氧气供应的适应性”。

当氧气不足时,细胞里的氧气含量下降,原本需要被清除的转录调控因子HIF-1无法降解,从而让低氧应答元件能指导细胞大量合成促红细胞生成素,进而制造更多的红细胞来运输更多的氧气。

如图为哺乳动物红细胞的部分生命历程,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA。

下列叙述错误的是（　　）

A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳

B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质

C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同

D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达

【解析】选D。

成熟红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,产物为乳酸,A正确;网织红细胞中含有转录形成的mRNA和核糖体,仍然能够合成核基因编码的蛋白质,B正确;细胞分化的不同阶段,不同基因选择性表达,C正确;成熟红细胞无细胞核,丧失了控制其凋亡的基因,D错误。

2.（5分）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。

基因是有遗传效应的DNA片段,转录合成RNA,该过程需要RNA聚合酶不需要DNA聚合酶,A错误;据图分析,将前体mRNA“拼接”形成成熟的mRNA,在核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键,B正确;翻译过程中tRNA和mRNA依据碱基互补配对原则结合,C错误;mRNA中存在终止密码子,不决定氨基酸,碱基数与氨基酸数之比大于3∶1,D错误。

【加固训练】

　　1.果蝇的“生物钟”受某些细胞中X染色体上的Per基因和2号染色体上的Tim基因调控。

研究发现,夜间PER蛋白积累,而过多的PER蛋白与TiM蛋白结合能入核抑制基因的活性,使白天PER蛋白水平降低,实现昼夜节律。

下列分析错误的是（　　）

A.“生物钟”的形成过程存在反馈调节

B.“生物钟”的形成与基因的选择性表达有关

C.Tim基因表达障碍时,PER蛋白会发生持续性积累

D.Per基因和Tim基因遗传时相对独立,表达时互不干扰

【解析】选D。

夜间PER蛋白积累,而过多的PER蛋白与TiM蛋白结合能入核抑制基因的活性,使白天PER蛋白水平降低,实现昼夜节律,说明“生物钟”的形成过程存在反馈调节,A正确;果蝇的“生物钟”受某些细胞中X染色体上的Per基因和2号染色体上的Tim基因调控,说明“生物钟”的形成与基因的选择性表达有关,B正确;过多的PER蛋白与TiM蛋白结合能入核抑制基因的活性,则Tim基因表达障碍时,PER蛋白会发生持续性积累,C正确;Per基因和Tim基因是位于非同源染色体上的基因,遗传时相对独立,但是表达时并不是互不干扰的,D错误。

2.一科研单位研究发现某真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程如图,相关叙述错误的是（　　）

A.物质c是基因,是指导rRNA合成的直接模板,需要RNA聚合酶参与催化

B.结构a是核糖体,物质b是mRNA,过程①是转录过程

C.过程②在形成细胞中的某种结构,这种结构无生物膜

D.如果细胞中r-蛋白含量增多,r-蛋白就与b结合,阻碍b与a结合

【解析】选B。

据图分析,c表示基因,是具有遗传效应的DNA片段,是指导rRNA合成的直接模板,转录过程中需要RNA聚合酶催化,A正确;a表示核糖体,物质b是mRNA,过程①是翻译出r-蛋白的过程,B错误;过程②表示r-蛋白和rRNA组装成核糖体结构,核糖体不具有生物膜结构,C正确;从图中可以看出,若细胞中r-蛋白含量增多,r-蛋白可

　与b结合,这样阻碍b与a结合,从而影响翻译过程,D正确。

【易错提醒】本题容易对D选项进行错误判断。

读图可知,细胞中r-蛋白是以b为模板翻译的产物,而其含量增多后,r-蛋白与b结合,从而阻碍b与a结合。

通过这种反馈调节来调节r-蛋白的含量。

3.（20分）（素养提升——科学探究）如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、D4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:

______________________________________________。

第三步:

__________________________________________________。

（4）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,不阻断人体DNA的转录。

【解析】

（1）从原料和模板可以判断对应的生理过程,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RNA,原料是氨基酸,对应翻译过程。

（2）翻译过程发生在核糖体,需要tRNA运输氨基酸。

（3）注意单一变量是抗生素的有无,不加抗生素的试管要加入等量蒸馏水。

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。

（4）4种结果是:

①能阻断细菌DNA转录不能阻断人体DNA转录;②能阻断细菌DNA转录也能阻断人体DNA转录;③不能阻断细菌DNA转录也不能阻断人体DNA转录;④不能阻断细菌DNA转录但能阻断人体DNA转录。

答案:

（1）转录　翻译

（2）tRNA　核糖体

（3）实验步骤

第二步:

向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,向B试管中滴加等量的蒸馏水,同时A、B试管中加入等量相同的细菌DNA;向C试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,向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:

把A、B、C、D4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测4支试管中有无RNA的生成

（4）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

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