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第19讲 基因的表达

测控导航表 知识点 1.DNA与RNA的比较 2.基因指导蛋白质的合成 3.中心法则及补充 4.基因与性状关系 5.综合 题号 1,2,7 3,4,5,8 9 6 10,11,12,13,14 基础过关 1.人体细胞中的RNA有三种,分别是mRNA、tRNA和rRNA。这三种RNA( C ) A.都分布在细胞核中 B.都由脱氧核苷酸组成 C.都由DNA分子转录而成 D.都能识别特定的氨基酸

解析:三种RNA都是在细胞核内通过DNA转录形成的,主要分布在细胞质中;三种RNA的基本组成单位都是核糖核苷酸,tRNA能识别特定的氨基酸,并将其运输到核糖体,其他两种则不能。

2.科学家发现蛋白质合成用到的供能物质有鸟苷三磷酸(GTP),GTP与ATP类似。如图为与基因表达相关的三种分子示意图,下列相关叙述错误的是( B )

A.甲、乙、丙的组分中均有糖 B.乙的水解产物中含有丙 C.丙可能为乙的合成提供原料 D.甲、乙共由8种核苷酸组成

解析:甲表示DNA分子,乙表示RNA分子,丙表示GTP。DNA中含有脱氧核糖,RNA和GTP中含有核糖;RNA彻底水解可得到鸟嘌呤核苷酸,不能得到鸟苷三磷酸;GTP可能为RNA的合成提供鸟嘌呤核苷酸;DNA由4种脱氧核苷酸组成,RNA由4种核糖核苷酸组成。

3.(2016·江西南昌二模)在以mRNA为模板翻译出蛋白质的过程中,需要下列哪些物质或结构的参与( C )

①tRNA ②氨基酸 ③ATP ④核糖体 ⑤DNA A.仅①② B.仅①②③ C.仅①②③④ D.①②③④⑤

解析:以mRNA为模板翻译出蛋白质属于翻译过程,此过程需要①tRNA转运氨基酸,在ATP的参与下,在核糖体上将氨基酸脱水缩合为多肽,此过程不需要DNA的参与。 4.下列关于转录和翻译的叙述,正确的是( C ) A.一个mRNA分子只能结合一个核糖体进行翻译 B.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质

C.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列 D.真核细胞中转录只发生在细胞核内

解析:一个mRNA可以先后结合多个核糖体进行翻译;核糖体沿着mRNA移动翻译出多肽链;转录时,RNA聚合酶可识别DNA中特定的碱基序列,催化转录的进行;真核细胞转录主要发生在细胞核中,线粒体和叶绿体中也可发生。

5.下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述,错误的是( B ) A.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA B.一种密码子在不同细胞中决定不同种氨基酸 C.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 D.反密码子是tRNA中与mRNA碱基互补配对的三个碱基

解析:DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNA,然后再由mRNA翻译给蛋白质;密码子具有通用性,生物界共用一套遗传密码;不同密码子编码同种氨基酸,在基因突变或其他原因导致mRNA上密码子出错时,生物性状可以不改变,所以可以增强密码的容错性;反密码子是指tRNA上的三个碱基,这三个碱基可以与mRNA上的密码子碱基互补配对。

6.(2017·安徽师大附中入学测试)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,基因也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,下列所举实例中与事实不相符的是( C )

A.酪氨酸酶基因异常→不能合成酪氨酸酶→不能合成黑色素→白 化病

B.血红蛋白基因异常→血红蛋白结构异常→运输氧的能力下降→ 镰刀型细胞贫血症

C.插入外来DNA序列打乱了编码淀粉分支酶的基因→淀粉分支酶结构异常→淀粉含量降低→产生皱粒豌豆

D.CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白结构异常→转运氯离子的功能异常→囊性纤维病 解析:酪氨酸酶基因控制酪氨酸酶的合成,一旦酪氨酸酶基因异常,导致酪氨酸酶的合成受阻,不能合成黑色素,从而导致白化病;镰刀型细胞贫血症的原因是控制血红蛋白的基因突变,导致血红蛋白结构异常,运输氧的能力下降;豌豆种子皱粒的形成原理是插入外来DNA序列使细胞内编码淀粉分支酶的基因结构改变,导致淀粉分支酶不能合成,而不是淀粉分支酶结构异常;囊性纤维病是由于CFTR基因缺失了3个碱基对,导致CFTR基因的结构改变,异常的CFTR基因指导合成了异常的CFTR蛋白,导致转运氯离子的功能异常,从而得囊性纤维病。 7.(2016·辽宁沈阳联考)下列关于RNA的说法中,不正确的是( C ) A.RNA与DNA、RNA与RNA、RNA分子内部都可能发生碱基配对 B.mRNA是翻译的直接模板,需要3个相邻碱基构成一个密码子 C.tRNA是携带氨基酸(20种)的工具,所以tRNA只有20种 D.RNA可以作为遗传物质携带遗传信息,少数RNA具催化作用

解析:tRNA的反密码子与mRNA的密码子碱基互补配对,决定氨基酸的密码子有61种,所以反密码子有61种,tRNA至少有61种。

能力达标

8.重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。某噬菌体DNA的单链片段如下图所示,下列相关叙述正确的是( C )

A.基因D和基因E编码的两种不同蛋白质中氨基酸序列大部分相同 B.基因D和基因E所编码的mRNA中起始密码子相同

C.如果第62位的ACG中的一个碱基发生了替换,基因D和基因E所对应的蛋白质不一定会发生改变

D.据图可知基因重叠可以表达出氨基酸序列相同、空间结构不同的蛋白质

解析:基因D和基因E有很多碱基序列是重复的,则其转录出来的mRNA中很多序列是相同的,但由于起始位置不同,可能所有的密码子都不相同,其编码的氨基酸序列也不相同;起始密码子有AUG、GUG、UUG,而基因D所对应的起始密码子和基因E所对应的起始密码子并不相同;如果第62位的ACG中的一个碱基发生替换,由于密码子的简并性,所以替换一个碱基后,所对应的密码子决定的氨基酸不一定发生改变;据图可知基因重叠不一定表达出氨基酸序列相同的多肽,而其空间结构就更不一定相同。

9.研究发现,神经退行性疾病与神经元中形成的Rloop结构有关。Rloop结构是一种三链RNADNA杂合片段,由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链,导致该片段中的非模板链只能以单链状态存在。下列叙述错误的是( C ) A.Rloop结构中杂合链之间通过氢键连接

B.Rloop结构中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等 C.Rloop结构中的DNA单链也可转录形成相同的mRNA D.Rloop结构的形成会影响遗传信息的表达

解析:依题意,新产生的mRNA与DNA模板形成了稳定的杂合链,因此Rloop结构中杂合链之间通过氢键连接;Rloop结构是一种三链RNADNA片段,据此推知,Rloop 结构中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等;Rloop 结构中,以单链状态存在的是该片段中的非模板链,非模板链不能作为转录的模板;Rloop结构的形成会导致mRNA不能与核糖体结合,进而影响遗传信息表达的翻译过程。

10.(2017·山西选考)下图为人体内基因1表达的部分图解,其中a、b、c、d表示生理过程,下列相关叙述正确的是( A )

A.c过程涉及三类RNA

B.b过程剪切掉了部分脱氧核苷酸序列

C.a、b、c过程同时进行以提高基因表达效率

D.d过程会涉及核糖体、内质网、高尔基体等细胞器

解析:在翻译过程中会涉及mRNA、tRNA和rRNA三类RNA;RNA2比RNA1短,应该是进行了RNA的加工,剪切掉了一部分核糖核苷酸序列;人是真核生物,其细胞中转录和翻译过程不能同时进行;d过程为对多肽的加工、修饰过程,不会涉及核糖体。

11.(2017·湖北恩施一中开学摸底)如图表示某DNA片段遗传信息的传递过程,①～⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题:(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)

(1)完成遗传信息表达的是 (填字母)过程;b过程所需的酶主要有 。 (2)图中含有核糖的是 (填数字);由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是 。