2024版高考生物一轮总复习第六单元基因的本质基因的表达第3讲基因的表达提能演练

第3讲基因的表达
A组基础巩固练
1.如图为细胞中遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是( )
A.口腔上皮细胞中可以发生图①②③所示过程
B.图④为染色体上的基因表达过程，需要多种酶参与
C.在分化过程中不同细胞通过②③过程形成的产物完全不同
D.图②③所示过程中均会发生碱基配对，但配对方式不完全相同
【答案】D
【解析】口腔上皮细胞是高度分化的细胞，不再进行①DNA复制过程，A错误；图④转录和翻译同时进行，是原核生物的基因表达过程，原核生物没有染色体，B错误；细胞分化过程中，不同细胞可能合成相同的蛋白质，如呼吸酶，C错误；与图③相比，图②中具有T－A配对，D正确。

2.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
【答案】B
【解析】线粒体中的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，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。

3.如图均表示某种多肽链的合成过程，下列相关说法错误的是( )
A.图1中的④为图2中的①
B.图1中的①②③④是同时合成的4条肽链
C.图2中的②在图1中找不到
D.图2中②③④⑤最终形成的物质结构相同
【答案】B
【解析】分析题意可知，图1是以DNA链为模板合成mRNA后，mRNA与核糖体结合进行翻译的过程；
①②③④是mRNA链，每条mRNA链上结合了若干个核糖体，同时合成多条肽链，⑤是DNA模板链。

图2中①是一条mRNA链，⑥是核糖体，②③④⑤是每个核糖体上同时合成相同的肽链。

4.下列关于密码子和反密码子的叙述中，正确的是( )
A.密码子的种类与反密码子的种类相同
B.密码子和反密码子分别位于tRNA和mRNA上
C.密码子和反密码子均由三个碱基组成，且无碱基T
D.密码子和反密码子均有简并性
【答案】C
【解析】密码子有64种，反密码子只有62种，A错误。

密码子是由mRNA上三个相邻的碱基组成的，反密码子位于tRNA上，B错误。

由于RNA中无碱基T，所以无论是密码子还是反密码子都无碱基T，C正确。

密码子有简并性，但反密码子无简并性，D错误。

5.(2022年广东潮州二模)下列关于基因表达的叙述，正确的是( )
A.一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率
B.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
C.基因表达时会涉及氢键的断裂和形成
D.在细胞周期中，转录生成的mRNA的种类和数量保持不变
【答案】C
【解析】基因转录的模板是DNA的一条链，称为模板链，另一条链为编码链，不参与转录，A错误；DNA 聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，其中DNA聚合酶参与DNA复制，RNA聚合酶参与转录，B错误；基因表达时会涉及氢键的断裂和形成，DNA模板链与mRNA、mRNA与tRNA之间形成氢键，也存在氢键的断裂，C正确；在细胞周期的不同阶段，所需的蛋白质有差异，因此转录生成的mRNA的种类和数量也有差异，D错误。

6.(2022年广东开平模拟)表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。

下列有关说法错误的是( )
A.吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高，说明吸烟可导致基因突变的频率增加
B.DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
C.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
D.发生了甲基化的DNA不一定会传递给后代
【答案】A
【解析】根据题意可知，吸烟者精子中的DNA的甲基化水平升高，只是基因的表达受影响，并不影响基因中的碱基序列，因此没有发生基因突变，A错误；DNA的甲基化不会改变基因的碱基序列，只是甲基化的基因无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成蛋白质，从而抑制了基因的表达，B正确；基
因组成相同的同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同，表现出微小差异可能与表观遗传有关，C正确；若发生甲基化的DNA在体细胞中，则不一定传递给子代个体，D正确。

7.如图为某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图，相关叙述错误的是( )
A.一分子mRNA有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连
B.mRNA上的AUG是翻译的起始密码，它是由基因中的启动部位转录形成的
C.一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质
D.在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程
【答案】B
【解析】一分子mRNA中磷酸和核糖交替连接，则起始端有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连，A正确；转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的启动子结合，起始密码子在mRNA上，是由基因中模板链转录形成的，不一定在启动子上，B错误；据图分析，一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质，C正确；细菌属于原核细胞，没有核膜包被的细胞核，则mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程，即边转录边翻译，D正确。

8.右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的表格。

相关叙述正确的是( )
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
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
【答案】C
【解析】转录过程中不需要搬运原料的工具；呈三叶草型的tRNA中含有氢键，但仍是单链；该tRNA的反密码子的读取方向为“3'端→5'端”，即UGG，对应的密码子为ACC，即苏氨酸；有些氨基酸对应的密码子不止一个，因此与反密码子不是一一对应关系。

B组能力提升练
9.如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
【答案】C
【解析】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。

10.如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，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上密码子的分子是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，b过程只发生在细胞质
【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)过程也可发生在人体细胞内；在真核细胞有丝分裂前的间期，G1期进行RNA和蛋白质合成，随后S期主要进行DNA的复制，G2期合成少量RNA 和蛋白质；真核细胞中，DNA复制(a)、转录(b)主要发生在细胞核，在线粒体和叶绿体中也能发生。

11.(2022年广东汕头模拟)cGAS蛋白在正常情况下处于休眠状态，一旦cGAS检测到DNA存在于细胞核外，如来自细菌、胞内损伤或来自病原体的DNA，就会产生cGAMP，引发一系列反应，其结果有两种：一是细胞得到修复，二是引发细胞凋亡。

具体机理如下图，下列相关说法错误的是( )
A.①②过程都存在A－U的碱基配对
B.若cGAS检测到线粒体DNA存在于细胞质基质，cGAMP含量会增加最后引发细胞凋亡
C.基因的表达受外界环境因素和内部调节因子的影响
D.研究发现cGAS还存在于细胞核内，推测其活性可能被抑制而无法被基因组DNA激活
【答案】B
【解析】转录过程①中DNA与RNA碱基配对，翻译过程②中mRNA与tRNA碱基互补配对，转录和翻译过程中都有A－U的碱基配对，A正确；根据题干信息，若cGAS检测到线粒体DNA存在于细胞质基质，cGAMP含量会增加最后引发细胞凋亡或者细胞修复，B错误；根据题干信息，基因的表达受外界环境因素(细菌或来自病原体的DNA)和内部调节因子(细胞核DNA)的影响，C正确；存在于细胞核内的cGAS没有激活细胞因子的表达，推测其可能的原因是其活性可能被抑制而无法被基因组DNA激活，D正确。

12.图1表示原核细胞内的生理活动，图2表示中心法则。

下列说法正确的是( )
A.由图1知原核细胞DNA的复制与基因的表达可同时进行
B.图1中的酶丙和酶乙作用有相同之处，可能是同一种酶
C.图2中过程e需要的酶由病毒的宿主细胞提供
D.图2中过程a和b的模板相同，遵循的碱基互补配对方式相同
【答案】A
【解析】原核细胞没有细胞核，基因的表达和复制都在细胞质中进行，A正确；酶丙为解旋酶，参与DNA 复制，而酶乙参与转录，是RNA聚合酶，B错误；图2中过程e为逆转录，逆转录酶来源于病毒，C错误；a表示DNA的复制，b表示转录，复制的模板链有2条，而转录的模板链为1条，转录过程的碱基互补配对方式有A—U，而复制过程没有，D错误。

C组压轴培优练
13.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________(填序号)化学键。

(2)图中翻译的方向是________(填“向左”或“向右”)。

(3)图中的一小段RNA适于做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5 000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________。

【答案】(1)磷酸和脱氧核糖③(2)向右(3)其能储存遗传信息，且能通过核孔
(4)GGC 甲(5)2.1×1041∶7
【解析】(1)DNA分子基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替排列构成，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)图中翻译的方向是向右。

(3)图中的一小段RNA适于做DNA的信使，原因是其能储存遗传信息，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，根据一小段的DNA中的甲链为模板转录形成的一小段的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。