PAGEPAGE8第3講基因的表達一、單項選擇題(每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求)1．(2024·湖南長沙一中高三月考)如圖為真核生物細胞核中的RNA合成示意圖，下列有關敘述正確的是(C)A．⑤為解旋酶，它在圖中的移動方向是自左向右B．③可以轉移到細胞質中，干脆用于蛋白質的合成C．區域④和⑥中，嘌呤堿基和嘧啶堿基數相等D．②鏈是編碼鏈，其堿基序列與③相同[解析]⑤為RNA聚合酶，依據合成的mRNA從左側脫落，推斷它在圖中的移動方向是自左向右，A錯誤；圖中③為RNA須要加工后轉移到細胞質中用于蛋白質的合成，B錯誤；區域④⑥中均為雙鏈，符合堿基互補配對原則，嘌呤與嘧啶配對，嘌呤堿基和嘧啶堿基數相等，C正確；編碼鏈是指雙鏈DNA中，不能進行轉錄的那一條鏈，因此圖中①是編碼鏈，②是模板鏈，并且②和③的堿基序列不同，D錯誤。故選C。2．(2024·浙江高三競賽)一條染色體上基因P和Q編碼蛋白質的前3個氨基酸的DNA序列如圖，已知兩基因翻譯時的起始密碼均為AUG。下列分析錯誤的是(D)A．基因P轉錄后形成的mRNA必需經過加工才能成為翻譯的模板B．若箭頭所指堿基替換為G，對應的反密碼子為GAGC．兩基因轉錄時的模板鏈不同D．由于tRNA具有專一性，兩基因翻譯時不能共用同一種tRNA[解析]真核生物是須要對轉錄后形成的mRNA加工的，因為轉錄后的mRNA分為外顯子和內含子轉錄區，在翻譯前，酶會切割mRNA，保留外顯子轉錄區，外顯子最終才會被翻譯成蛋白質，A正確；箭頭所指堿基換成G后b鏈為CTC，所以對應的反密碼子為GAG，B正確；P基因轉錄時以b鏈為模板，Q基因轉錄時以a鏈為模板，即兩基因轉錄時的模板鏈不同，C正確；兩基因翻譯時相同密碼子確定的氨基酸可以由同一種tRNA轉運，D錯誤。故選D。3．(2024·湖北高三開學考試)下圖為動物細胞中蛋白質的生物合成示意圖，以下據圖分析的推論中，錯誤的是(C)A．完成①過程須要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等，這些酶均通過核孔進入細胞核B．線粒體具有半自主復制實力C．圖中所示生理過程的完成須要遵循堿基互補配對原則的共有①②④⑥⑦D．線粒體中也有核糖體，以及RNA聚合酶等物質[解析]完成①過程須要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等，這些酶在核糖體合成，通過核孔進入細胞核，A正確；線粒體中的DNA能進行復制，表明其有肯定的自主性，但其所需的蛋白質有一部分由核基因編碼，說明只有半自主性，B正確；圖中所示生理過程的完成須要遵循堿基互補配對原則的共有①②④⑥⑦⑧，C錯誤；線粒體中也有核糖體，以及RNA聚合酶等物質，可以進行轉錄和翻譯，D正確。故選C。4．(2024·河南高三開學考試)請依據中心法則及其拓展，推斷下列說法正確的是(B)A．HIV在宿主細胞中可通過逆轉錄或RNA自我復制傳遞遺傳信息B．DNA轉錄可產生多種RNA，該過程發生的堿基配對方式有A－U、T－A、G－C和C－GC．轉錄和翻譯過程都以核酸作為模板，都須要運載工具D．根尖分生區細胞中發生DNA復制與轉錄過程須要核糖體的干脆參加[解析]HIV屬于逆轉錄病毒，其遺傳物質為RNA，在宿主細胞中通過逆轉錄、DNA復制和轉錄傳遞遺傳信息，不能進行RNA的自我復制，A項錯誤；DNA轉錄可產生tRNA、rRNA和mRNA等多種RNA，轉錄的模板是DNA的一條鏈，產物是RNA，所以該過程發生的堿基配對方式有A－U、T—A、G—C和C—G，B項正確；轉錄與翻譯的模板分別是DNA和mRNA，都是核酸，翻譯過程須要tRNA作為氨基酸的運載工具，而轉錄不須要運載工具，C項錯誤；根尖分生區細胞中DNA復制與轉錄過程不須要核糖體的干脆參加，核糖體干脆參加蛋白質的合成過程，D項錯誤。故選B。5．(2024·天津市新華中學高考模擬)如圖分別表示細胞中發生的兩種生物大分子的合成過程。下列敘述錯誤的是(D)A．圖甲中的酶可解開基因的雙螺旋結構并催化形成磷酸二酯鍵B．圖甲中的合成產物可能具有信息傳遞、物質轉運、催化反應等功能C．圖乙中有三種RNA參加，甲、乙兩圖中①和②的移動方向均為從左向右D．圖乙中的合成產物可能具有調整、運輸、免疫和傳遞遺傳信息等功能[解析]①是RNA聚合酶，可解開基因的雙螺旋，也可以催化核糖核苷酸形成磷酸二酯鍵，A正確；圖甲合成的產物是RNA，mRNA可傳遞遺傳信息，tRNA可轉運氨基酸，有些RNA還具有催化作用(少數酶是RNA)，B正確；圖乙是翻譯過程，三種RNA都參加其中，圖甲中左側的RNA已從雜合雙鏈脫落，①的移動方向應為從左向右，圖乙中依據圖中即將翻譯的密碼子AUC與反密碼UAG配對，可知②的移動方向也是從左向右，C正確；圖乙的產物是多肽鏈(蛋白質)，不具有傳遞遺傳信息的功能，D錯誤。故選D。6．(2024·山西高考模擬)關于真核細胞的基因表達，下列敘述不正確的是(D)A．基因翻譯時，一種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸B．在細胞的生命歷程中，mRNA的種類會不斷發生變更C．一個DNA分子上的全部基因轉錄后可合成多個mRNA分子D．蛋白質與DNA結合形成染色質會阻礙RNA聚合酶與DNA結合[解析]基因翻譯時，一種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，A正確；在細胞的生命歷程中，會發生分化，因此mRNA的種類會不斷發生變更，B正確；一個DNA分子上的全部基因轉錄后可合成多個mRNA分子，C正確；蛋白質與DNA結合形成染色質不會阻礙RNA聚合與DNA結合進行轉錄的過程，D錯誤。7．(2024·黑龍江大慶四中高三月考)下列有關遺傳信息傳遞的敘述中，錯誤的是(C)A．DNA復制和轉錄的場所相同B．堿基互補配對原則很大程度上保證了DNA復制的精確性C．基因的變更僅引起生物體單一性狀的變更D．轉錄時并非整個DNA分子都解旋[解析]DNA復制的主要場所是細胞核，轉錄的主要場所是細胞核，A正確；DNA精確復制的緣由是親代DNA供應模板，復制過程嚴格遵循堿基互補配對，B正確；基因與性狀的關系并不都是簡潔的線性關系，基因的變更可能引起生物體多特性狀的變更，C錯誤；轉錄是以基因為單位進行的，因此轉錄時將DNA片段解旋，D正確。8．如圖中的a、b、c、d分別代表人體內的四種大分子化合物，下列有關說法不正確的是(A)A．分子c的種類61種，只含三個堿基，分子量比b小得多B．b、c、d的合成離不開化合物a，這四種大分子化合物的主要合成場所相同C．b、c、d三種化合物能同時存在于同一個細胞器中D．a、b徹底水解后可得到四種不同的化合物，四種相同的化合物[解析]c為tRNA，有61種，密碼子有64種，其中3個終止密碼子不對應tRNA，故分子c的種類約61種。tRNA含有多個堿基，a、b、c、d分別代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。c為tRNA，有3個與密碼子結合的游離堿基，并不是只含3個堿基，A錯誤；b、c、d的合成叫轉錄，a的合成是DNA的復制，它們主要在細胞核中進行，B正確；線粒體和葉綠體能翻譯形成部分蛋白質，故其內含有這三種RNA，C正確；a、b徹底水解后可得到四種不同的化合物——核糖、脫氧核糖、T、U，四種相同的化合物是A、C、G、磷酸；D正確；故選A。9．(2024·天津高考模擬)下圖表示生物體內遺傳信息的傳遞和表達過程。下列相關敘述不正確的是(B)A．圖中①過程在人體細胞內主要發生在細胞核中B．圖中③過程一條mRNA鏈上可同時結合多個核糖體，從而翻譯出多條不同的肽鏈C．圖中②④過程須要的原料和酶均不同D．根尖分生區細胞可發生①②③過程[解析]人體細胞DNA主要存在于細胞核中，少量存在于線粒體中，故①DNA的復制過程主要發生在細胞核中，A正確；③是翻譯過程，一條mRNA上可以同時結合多個核糖體進行翻譯，從而提高翻譯的效率，短時間內可以合成多條相同的肽鏈，B錯誤；②是遺傳信息的轉錄過程，須要RNA聚合酶和4種游離的核糖核苷酸；④是逆轉錄形成DNA的過程，須要逆轉錄酶和4種游離的脫氧核苷酸；C正確；根尖分生區細胞發生有絲分裂，有絲分裂間期發生DNA的復制和有關蛋白質的合成，故可以完成①DNA復制、②轉錄、③翻譯過程，D正確；故選B。二、不定項選擇題(每小題給出的選項中有一個或多個符合題目要求)10．(2024·江蘇省徐州市高三)科學家探討發覺人體生物鐘機理(部分)如圖所示，下丘腦SCN細胞中，基因表達產物PER蛋白濃度呈周期性變更，周期為24h。下列分析正確的是(AC)A．per基因不只存在于下丘腦SCN細胞中B．①過程須要解旋酶和RNA聚合酶C．①過程的產物不能干脆作為②過程的模板D．圖中的mRNA在核糖體上移動的方向是從右向左[解析]人體全部細胞都是由同一個受精卵經有絲分裂產生的，細胞中的基因都相同，故per基因存在于全部細胞中，A正確；①過程表示轉錄，須要RNA聚合酶的解旋和催化，不須要解旋酶，B錯誤；圖中①為轉錄，可形成tRNA、mRNA和rRNA，②為翻譯，其中只有mRNA才可作為翻譯的模板，C正確；依據圖中核糖體上多肽的長度可推斷，圖中核糖體在mRNA上移動的方向是從右向左，D錯誤；故選AC。11．(2024·天津高考模擬)如圖為生物體內遺傳信息的傳遞過程，下列相關敘述正確的是(BC)(注：利福平與紅霉素都是抗生素類藥物，利福平能抑制RNA聚合酶的活性，紅霉素能與核糖體結合以阻擋其發揮作用。)A．在人體神經元的細胞核中發生的過程是①，細胞質中發生的過程是③B．利福平抑菌是通過影響圖中②過程實現的，紅霉素抑菌是通過影響圖中③過程實現的C．圖中能發生堿基A與T配對的過程有①②④，能發生堿基A與U配對的過程有②③④⑤D．細胞生物的遺傳信息傳到蛋白質的途徑為②③，病毒的遺傳信息傳到蛋白質的途徑為④②③或③[解析]人體神經元細胞是高度分化的細胞，其細胞核中可發生②轉錄不行發生①DNA復制，其細胞質中的線粒體含有少量DNA，可發生①DNA復制、②轉錄和③翻譯過程，A錯誤；據題干信息，利福平能抑制RNA聚合酶的活性，說明能夠影響RNA的合成，而細菌不能發生⑤RNA復制過程，因此利福平抑菌是通過影響②轉錄過程實現的。核糖體是翻譯的場所，紅霉素能與核糖體結合阻擋其發揮作用，因此紅霉素抑菌是通過影響③翻譯過程實現的，B正確；DNA和DNA之間或者DNA和RNA之間能發生堿基A與T的配對，因此①DNA復制、②轉錄和④逆轉錄過程均可發生堿基A與T的配對；DNA與RNA之間或者RNA與RNA之間能發生堿基A與U的配對，因此②轉錄、③翻譯、④逆轉錄和⑤RNA復制過程均可發生堿基A與U的配對，C正確；細胞生物的遺傳信息可由②轉錄和③翻譯傳到蛋白質。病毒分為DNA病毒和RNA病毒，DNA病毒的遺傳信息可通過②轉錄和③翻譯傳到蛋白質，RNA病毒的遺傳信息可通過④逆轉錄、②轉錄、③翻譯或干脆通過③翻譯傳到蛋白質，D錯誤；故選BC。12．人的線粒體DNA能夠進行自我復制，并在線粒體中通過轉錄和翻譯限制某些蛋白質的合成，下列說法錯誤的是(BCD)A．線粒體中存在識別并能轉運特定氨基酸的tRNAB．線粒體DNA進行轉錄時須要DNA聚合酶的參加C．線粒體DNA復制時須要以核糖核苷酸作為原料D．線粒體DNA發生突變后可通過父親遺傳給后代[解析]人的線粒體DNA能夠進行自我復制，并在線粒體中通過轉錄和翻譯限制某些蛋白質的合成，所以線粒體中存在識別并能轉運特定氨基酸的tRNA，A正確；DNA進行轉錄生成RNA，所以轉錄過程中須要RNA聚合酶而不是DNA聚合酶，B錯誤；DNA復制時須要以脫氧核糖核苷酸作為原料，C錯誤；精子在進入卵子后，線粒體聚集的尾部會發生脫離，因此線粒體是不會通過父親遺傳給后代的，D錯誤。三、非選擇題13．(2024·湖北高考模擬)密碼子是mRNA上確定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。(1)第一個被科學家破譯的是確定苯丙氨酸的密碼子：UUU。1961年，科學家M.W.Nirenberg和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA為模板，在肯定的條件下合成了只有苯丙氨酸組成的多肽，這里的肯定條件有核糖體、以及氨基酸、tRNA、ATP、酶等。(2)繼上述試驗后，又有科學家用C、U兩種堿基相間排列的mRNA為模板，檢驗一個密碼子是否含有三個堿基。假如密碼子是連續翻譯的，且一個密碼子中含有兩個或四個堿基，則該RNA指導合成的多肽鏈中應由1種氨基酸組成；若是一個密碼子中含有三個堿基，則該RNA指導合成的多肽鏈應由2種氨基酸組成。(3)試驗探討證明，mRNA上確定氨基酸的密碼子共有61種。(4)用化學方法使一種干脆鏈狀的六肽降解，其產物中測出了3種三肽：甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸精氨酸—纈氨酸—甘氨酸甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸該直鏈狀六肽的氨基酸排列依次為精氨酸—纈氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸。[解析]轉錄所需的條件：模板(DNA單鏈)、能量(ATP)、原料(4種游離的核糖核苷酸)和酶(RNA聚合酶)C、U兩種堿基相間排列的mRNA為模板—CUCUCUCUCUCUCU—，假如密碼子是連續翻譯的，且一個密碼子中含有兩個或四個堿基，則密碼子為CU或UC或CUCU或UCUC，無論是哪一種，都只確定一種氨基酸；若一、三個堿基為一個密碼子，則密碼子為CUC和UCU兩種，構成的多肽鏈含兩種氨基酸。(1)合成蛋白質，須要mRNA作為模板，氨基酸作為原料，ATP供應能量，還須要酶和轉運RNA等。(2)CU相間，且一個密碼子中含有兩個或四個堿基，則只會形成一種密碼子，從而只會確定一種氨基酸。(3)密碼子是mRNA上相鄰的是三個堿基構成的，故密碼子有64種，其中有3種終止密碼子不編碼氨基酸，能編碼氨基酸的密碼子是61種。(4)這種六肽的氨基酸依次是：精氨酸—纈氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸。將題干中的三個三肽這樣寫就能看出來氨基酸的依次來了：甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸；甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸；精氨酸—纈氨酸—甘氨酸。14．在真核生物中，最初轉錄生成的RNA稱為hnRNA，經過剪接體剪接去除非編碼信息，可將編碼信息連成一體使之成為成熟的mRNA，進而機體以人mRNA為模板，將編碼信息翻譯成蛋白質。清華高校施一公課題組闡釋了酵母菌細胞內的剪接體對mRNA前體執行剪接的工作機理，如下圖所示。請分析回答下列問題：(1)該圖表示的過程中遺傳信息的傳遞方向為DNA→RNA→蛋白質。若X內部若干個堿基對的增加導致基因結構發生變更。則這種DNA的變更稱為基因突變。(2)完成過程①須要的酶主要是RNA聚合酶；許多疾病是由過程②出現錯誤，導致由DNA編碼的遺傳信息不能轉