高中生物必修二第四章基因的表达基础知识手册(带答案)

高中生物必修二第四章基因的表达基础知识手册
单选题
1、如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是（）
A．①是DNA，以其中的一条链作为转录的模板，此过程需要解旋酶和RNA聚合酶
B．②上有n个碱基，则新形成的肽链含有n/6－1个肽键（不考虑终止密码子）
C．③是核糖体，翻译过程③将由3′向5′方向移动
D．④是tRNA，不同生物的细胞中，tRNA是相同的，能识别mRNA上的密码子
答案：D
解析：分析题图：图示为基因表达过程的示意图，其中①是DNA分子，作为转录的模板；②是mRNA分子，作为翻译的模板；③是核糖体，是翻译的场所；④为tRNA分子，能识别密码子并转运相应的氨基酸。

A、①是DNA，转录时以DNA的一条链为模板，该过程RNA聚合酶可起到解旋和催化子链合成的作用，故
无需解旋酶，A错误；
B、翻译时，若②mRNA上有n个碱基，由于mRNA上三个相邻的碱基决定一种氨基酸构成一个密码子，故
指导合成的多肽中氨基酸的个数为n/3个，则合成的肽链中最多有肽键n/3-1 个，B错误；
C、③是核糖体，图中④从核糖体上脱离下来，则翻译的方向为5′向3′，C错误；
D、物质④是tRNA，tRNA上有反密码子，可以识别mRNA上的密码子，不同生物的细胞中，tRNA是相同的，D正确。

故选D。

2、如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。

下列说法中正确的是（）
A．由图分析可知①链应为DNA中的α链
B．DNA形成②的过程发生的场所是细胞核
C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
答案：D
分析：基因经转录形成的mRNA上的碱基序列与基因的其中一条链遵循碱基互补配对。

翻译时，tRNA携带
着氨基酸，通过自身的反密码子与mRNA上密码子的碱基互补配对而准确将氨基酸带入相应位置，合成肽链。

A、形成mRNA（②链）与β链互补，所以①链是β链，A错误；
B、蓝藻是原核生物，无细胞核，B错误；
C、携带酪氨酸的tRNA上的反密码子是AUG，则酪氨酸的密码子是UAC，同理，天冬氨酸的密码子是GAU，C错误；
D、翻译过程发生在核糖体上，D正确。

故选D。

3、青霉素、利福平、环丙沙星、红霉素对细菌的作用部位或作用原理分别对应图乙中的⑥⑦⑧⑨，图甲为遗
传信息的传递过程。

下列叙述正确的是（）
A．环丙沙星和红霉素都能抑制②③过程
B．青霉素和利福平都能抑制细菌的①过程
C．结核杆菌的④⑤过程都发生在细胞质中
D．①②③过程可发生在人体的健康细胞中
答案：D
分析：分析题图：图甲示表示遗传信息传递和表达的途径，其中①为DNA的复制过程；②为转录过程；③为
翻译过程；④为RNA的复制过程；⑤为逆转录过程。

其中④和⑤过程只能发生在少数病毒中。

图乙表示细菌
的结构图，其⑥表示细菌的细胞壁，⑦表示转录，⑧表示DNA的复制过程，⑨表示翻译过程。

A．据题图分析可知，环丙沙星作用于⑧细菌DNA的复制过程，因此能抑制①DNA复制过程；红霉素作用于
⑨翻译过程，因此能抑制③翻译过程，A错误；
B．据题图分析可知，青霉素作用于⑥细菌的细胞壁，利福平作用于⑦转录过程，不能抑制①DNA复制过程，B错误；
C．结核杆菌属于细菌，细菌不会发生④⑤过程，C错误；
D．①为DNA的复制过程，②为转录过程，③为翻译过程，可发生在人体的健康细胞中，D正确。

故选D。

4、如图表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，有关叙述正确的是（）
A．图中②过程中发生基因突变B．图中③、④最终合成的物质结构相同
C．图中rRNA和核糖体的合成与核仁有关D．核糖体在mRNA上移动方向由b到a
答案：B
分析：分析题图：图示表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，其中①表示DNA的自我复制过程；②表
示转录过程，可形成三种RNA（tRNA、mRNA、rRNA）；根据肽链长度可知核糖体在mRNA上移动方向由a
到b。

A、基因突变具有随机性，故图中①DNA复制中过程、②转录过程均可发生基因突变，A错误；
B、由于是相同的模板链mRNA，故核糖体合成的多肽链③和④是同一种物质，结构相同，B正确；
C、原核细胞没有核仁，C错误；
D、由肽链长短可知，核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b，D错误。

故选B。

5、拟南芥植株较小、生长周期短、结实多、形态特征分明、易于观察，是典型的自交繁殖植物。

拟南芥易于保持遗传稳定性，利于遗传研究，被科学家誉为“植物中的果蝇”。

拟南芥果瓣有紫色和白色两种表型，已知紫色果瓣形成的生物化学途径如图所示。

A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，其中A对a为显性、B对b为显性。

下列说法正确的是（）
A．若基因型不同的两白色果瓣植株杂交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝1∶1，则两亲本基因型为AAbb、aaBb
B．若紫色果瓣植株自交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝9∶7，则说明亲本紫色果瓣的基因型为AaBb C．基因控制该植物紫色果瓣和白色果瓣的途径与基因控制豌豆皱粒的途径不同
D．若中间产物为红色，则基因型为AaBb的植株自交，所得F1中紫色果瓣∶红色果瓣∶白色果瓣＝9∶6∶1答案：B
分析：从紫色果瓣形成的生物化学途径图中可知：紫色果瓣基因型为A_B_，白色果瓣基因型为A_bb、aaB_、aa bb。

A、若基因型不同的两白色果瓣植株杂交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝1∶1，则两亲本白色果瓣植株的杂交组合应为AAbb×aaBb或Aabb×aaBB，A错误；
B、若紫色果瓣植株自交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，则亲本紫色果瓣的基因型为AaBb，B正确；
C、基因控制该植物紫色果瓣和白色果瓣的途径与基因控制豌豆皱粒的途径都是基因通过控制酶的合成控制代
谢，进而控制性状的，C错误；
D、若中间产物为红色(形成红色果瓣)，即A_bb为红色果瓣，那么基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，表型及比例为紫色果瓣∶红色果瓣∶白色果瓣＝
9∶3∶4，D错误。

故选B。

6、研究表明，细胞周期素依赖性蛋白激酶5（Cdk5）过度表达可导致细胞骨架被破坏，严重时诱发细胞凋亡。

肾足细胞数目减少与糖尿病肾病密切相关。

为了探究Cdk5对体外培养的小鼠肾足细胞凋亡的影响，研究人员
进行了有关实验，相关处理及部分数据如下表。

下列叙述错误
．．的是（）
Cdk5miRNA质粒能减少细胞中Cdk5的表
达量。

A．Cdk5过度表达会影响细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动
B．第3组的作用是为了排除质粒本身对肾足细胞Cdk5表达的影响
C．第1 .4组数据表明高糖刺激引起肾足细胞凋亡也与Cdk5表达增高有关
D．根据实验推测，Cdk5抑制剂可降低糖尿病引起的肾足细胞的损伤
答案：C
分析：根据表格数据，高糖和高糖+空白对照质粒条件下，细胞凋亡率和Cdk5表达水平升高，而高糖
+Cdk5miRNA质粒处理下，细胞凋亡率和Cdk5表达水平降低，说明Cdk5miRNA质粒可以抑制高糖的作用。

A、根据题干信息“Cdk5过度表达可导致细胞骨架被破坏”，而细胞骨架与细胞的分裂、分化以及物质运输等
生命活动有关，所以如果Cdk5过度表达，会影响细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动，A正确；
B、第3组是用高糖+空白对照质粒进行实验，主要目的是排除质粒本身对肾足细胞Cdk5表达的影响，B正确；
C、第1和第4组变量不单一，无法得出结论，C错误；
D、根据第4组实验数据可以说明，加入Cdk5miRNA质粒抑制了细胞凋亡，Cdk5miRNA质粒能减少细胞中Cdk5的表达量，且肾足细胞数目减少与糖尿病肾病密切相关，综合以上信息，Cdk5抑制剂可降低糖尿病引
起的肾足细胞的损伤，D正确。

故选C。

7、下列关于核酸的叙述，错误的是（）
A．豌豆叶肉细胞中的核酸初步水解和彻底水解的产物种类数量相同
B．单链RNA结构可以含有氢键，细胞中有三种单链RNA参与蛋白质合成
C．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是生物的主要遗传物质
D．通过DNA指纹获得嫌疑人信息的根本原因是不同个体DNA的脱氧核苷酸序列不同
答案：C
分析：1 .核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。

2 .RNA分为mRNA(作为翻译的模板)、tRNA(运载氨基酸)、rRNA(组成核糖体的重要成分)，此外少数病毒的遗传物质是RNA(如人类免疫缺陷病毒)，少数酶是RNA等。

A、豌豆叶肉细胞中的核酸包括DNA和RNA，初步水解的产物是4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸；彻底水解的产物是5种碱基（A、T、C、G、U）、2种五碳糖（核糖和脱氧核糖）和磷酸，因此豌豆叶肉细胞中的核酸初步水解和彻底水解的产物种类数量相同，都是8种，A正确；
B、单链RNA结构可以含有氢键，比如三叶草型的tRNA含有氢键；细胞中有三种单链RNA，mRNA（合成蛋白质的模板）、tRNA（携带并运输氨基酸）、rRNA（核糖体的组成成分），三种单链RNA都参与蛋白质合成，B正确；
C、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是生物的遗传物质，绝大多数生物的遗传物质都是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，说明DNA是生物的主要遗传物质，C错误；
D、DNA侦破的准确率非常高，原因是绝大多数的生物，其遗传信息就储存在DNA中，而且每个个体的
DNA的脱氧核苷酸序列（或碱基序列）各有特点，即不同个体DNA的脱氧核苷酸序列不同，D正确。

故选C。

8、真核细胞具备的生物膜系统在细胞的生命活动中具有重要作用。

请据图判断下列关于生物膜的描述，正确的是（）
A．图中①②③④⑤⑥等结构的膜共同构成了生物膜系统
B．细胞核中合成的mRNA，需穿过2层生物膜，与细胞质中的核糖体结合后起作用
C．若对图中核糖体上的氨基酸用3H进行标记，在分泌蛋白形成过程中，放射性物质在细胞结构中依次出现的顺序是⑤②①⑥③
D．结构⑥在分泌蛋白形成前后，膜面积基本不变
答案：D
分析：分析题图，①是内质网，②是核糖体，③是细胞膜，④是线粒体，⑤是细胞核，⑥是高尔基体。

细胞膜、核膜及细胞器膜等共同构成生物膜系统。

A、②是核糖体，无膜结构，不属于生物膜系统，A错误；
B、细胞核中合成的mRNA是从核孔出细胞核的，不穿过生物膜，B错误；
C、若对图中核糖体上的氨基酸用3H进行标记，在分泌蛋白形成过程中，放射性物质在细胞结构间依次出现的顺序是②核糖体、①内质网、⑥高尔基体、③细胞膜，C错误；
D、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，这样⑥高尔基体膜面积基本不变，D正确。

故选D。

小提示：
多选题
9、心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达能抑制其凋亡，以维持机体内正常数量的心肌细胞，相关作用机理如图所示。

细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR-223。

当心肌缺血、缺氧时，基因miR-223过度表达所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA的特定
序列结合形成核酸杂交分子。

下列分析错误的是（）
A．凋亡抑制因子可能通过抑制相关凋亡基因的表达从而抑制细胞凋亡
B．miR223和基因ARC的mRNA杂交过程与①过程的碱基配对方式相同
C．当心肌缺血、缺氧时，基因miR223过度表达，细胞凋亡数量增多
D．miR-223通过抑制基因ARC的转录从而抑制基因ARC的表达
答案：BD
分析：图示①过程为转录，②过程为翻译，翻译形成的凋亡抑制因子可抑制细胞凋亡。

A、当心肌缺血、缺氧时，基因miR-223过度表达所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA的特定序列结合形成核酸杂交分子，抑制基因ARC的mRNA完成翻译过程，因此凋亡抑制因子可能通过抑制相关凋亡基因的表达从而抑制细胞凋亡，A正确；
B、miR223和基因ARC的mRNA杂交过程中配对方式为A-U、G-C，而①过程为转录，存在T-A的配对方式，B错误；
C、当心肌缺血、缺氧时，基因miR-223过度表达所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA的特定序列结合形成核酸杂交分子，使基因ARC不能翻译形成蛋白质，不能抑制细胞凋亡，细胞凋亡数量增多，C正确；
D、根据C项分析可知，miR-223通过抑制基因ARC的翻译从而抑制基因ARC的表达，D错误。

故选BD。

10、某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。

若在细胞正常生长的培养液中
加入适量的该物质，下列相关叙述正确的是（）
A．细胞中的DNA复制发生障碍
B．细胞中的RNA转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
答案：ABD
分析：紧扣题干信息“某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开”答题，明确该
药物能抑制DNA的复制和转录。

A、加入该物质后，DNA不能正常解旋，这会导致细胞中的DNA复制发生障碍，A正确；
B、加入该物质后，DNA不能正常解旋，这会导致细胞中的RNA转录发生障碍，B正确；
C、DNA复制过程中需要解旋，而加入该物质使DNA双链不能解开，因此DNA复制发生障碍，细胞周期会
阻断在分裂间期，C错误；
D、加入该物质后，会导致DNA的复制和转录发生障碍，说明该物质对癌细胞的增殖有抑制作用，D正确。

故选ABD。

小提示：
11、细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物（tmRNP），可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。

研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直至翻
译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。

下列叙述错误的是（）
A．tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B．若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C．从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链一定会比正常mRNA翻译出的长
D．若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞中肽链合成会被抑制
答案：CD
分析：1 .蛋白质的组成元素为C、H、O、N，有的蛋白质可能还含有P、S，其基本单位为氨基酸。

2 .RNA的组成元素为C、H、O、N、P，其基本单位为核糖核苷酸。

A、题干显示，tmRNP由 tmRNA和SmpB蛋白组成，RNA和蛋白质的基本单位分别是核糖核苷酸和氨基酸，RNA和蛋白质的组成元素分别为C、H、O、N、P和C、H、O、N、（有的蛋白质可能还含有P、S），则tmRNP组成元素中含有C、H、O、N、P ，A正确；
B、若mRNA缺失了终止密码子就变成了受损mRNA，则可能会导致以其为模板翻译的肽链因不能被终止而不能从核糖体上脱离，B正确；
C、题干显示，在tmRNA的作用下，原先翻译出错的肽链上会增加了一段降解酶作用的标签肽，但受损mRNA可能有多种情况，如mRNA终止密码子提前或延后或缺失，导致受损mRNA翻译链缩短或延长，则含标签肽的肽链不一定比正常mRNA翻译出的肽链长，C错误；
D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，SmpB蛋白活性被抑制，由于SmpB蛋白对tmRNA 的活性维持有重要作用，tmRNA活性会受到影响，而tmRNA又参与的是错误肽链的降解标记过程，故SmpB 蛋白活性抑制剂会影响该细胞中错误肽链降解过程，但该细胞正常肽链的合成不会因此受影响，D错误。

故选CD。

12、科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，培育出山羊乳腺生物反应器，使山羊乳汁中含有人凝血因子。

以下有关叙述错误的是（）
A．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵
B．在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
C．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D．科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达答案：BCD
分析：转基因动物生产药物：
(1) 基因来源：药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子(原理：基因的选择性表达)。

(2) 成果：乳腺生物反应器。

(3) 过程：将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，最终培育的转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁生产所需要的药物。

(只有在产下雌性动物个体中，转入的基因才能表达)。

A、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，因此可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵，A正确；
B、在该转基因羊中，人凝血因子存在于所有细胞中，但只在乳腺细胞中表达，B错误；
C、人凝血因子基因开始转录后，RNA聚合酶以DNA分子一条链为模板合成mRNA，C错误；
D、科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达，D错误。

故选 BCD。

13、miRNA是含有茎环结构的miRNA前体经过加工之后的一类非编码的小RNA分子（18~25个核苷酸）。

某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质（W蛋白）的合成，下图是某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图，下列叙述正确的是（）
A．miRNA前体中含有氢键
B．miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对
C．在细胞质加工miRNA使其茎环消失可能与磷酸二酯键的断裂有关
D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
答案：AC
分析：据图分析，图示为某真核细胞中miRNA抑制W基因表达的示意图，具体过程是miRNA基因在细胞核内转录形成miRNA，miRNA经过初步加工后从核孔进入细胞质，在细胞质进一步加工后形成miRNA蛋白质复合物，miRNA蛋白复合物转移到了W基因的mRNA上，进而抑制了W基因的翻译过程。

A、miRNA前体是含有茎环结构，因此miRNA前体中含有氢键，A正确；
B、miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对，RNA中不含T，B错误；
C、RNA上核糖核苷酸之间是通过磷酸二酯键进行连接，在细胞质加工miRNA使其茎环消失可能是切断了一段核苷酸链，与磷酸二酯键的断裂有关，C正确；
D、据图可知，miRNA抑制W蛋白的合成是通过miRNA蛋白复合物直接与W基因mRNA结合所致，miRNA 蛋白复合物是由miRNA在细胞核和细胞质中加工后形成的，D错误。

故选AC。

填空题
14、科学家在某种RNA病毒里发现了一种__________________，能对RNA进行复制。

科学家在致癌的RNA病毒中发现____________，它能以RNA为模板合成DNA。

答案： RNA复制酶逆转录酶
解析：略
15、抗生素可用于治疗因细菌感染而引起的疾病的原因：核糖体、tRNA和mRNA的结合都是_____的合成所不可缺少的。

抗生素通过干扰细菌_____的形成，或阻止tRNA与mRNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，从而抑制细菌的生长。

答案：蛋白质核糖体
解析：略
16、指基因通过_____，这一过程称为基因的表达。

包括遗传信息的_____和_____两个过程。

答案：指导蛋白质的合成来控制性状转录翻译
解析：略。