2025届高考生物一轮复习专题训练： 基因的表达

基因的表达 一、单选题 1．为创建文明城市，我市在一些交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。下列相关叙述错误的是( ) A.使用人脸识别技术的前提是每个人都具有独一无二的面部特征 B.人脸识别技术的生物学基础是DNA分子具有多样性和特异性 C.相关基因控制人脸的面部特征都是通过控制酶的合成来实现的 D.人脸中的性状和其相关控制基因之间不一定符合一对一的关系 2．如图为中心法则示意图，已知环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性并促进DNA螺旋化。下列相关叙述错误的是( ) A.有丝分裂前的间期会发生过程①②③ B.图中⑤过程为逆转录，原料为核糖核苷酸 C.环丙沙星能通过抑制①过程进而抑制细菌的生长 D.某些病毒可通过④→①→②→③过程来合成蛋白质 3．人出生前，胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和y珠蛋白组成，出生后人体血红蛋白则主要由a珠蛋白和β珠蛋白组成。研究发现，β和y珠蛋白分别由B、D基因控制合成。其中D基因在出生前后的作用变化机理如图所示，DNA甲基转移酶（DNMT）在此过程发挥关键作用。β-地中海贫血（简称β地贫）是一种由基因突变导致β珠蛋白异常，以溶血和无效造血为特征的单基因遗传病。下列叙述错误的是( ) A.D基因甲基化不改变基因的碱基序列，但对表型产生的影响会遗传给后代 B.正常人出生后D基因关闭是因为DNMT催化D基因的启动子发生了甲基化 C.诱发DNMT基因突变，出生后的D基因表达减弱，y肽链合成减少 D.β地贫的发生说明了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状 4．下表是治疗支原体肺炎的常用药物及药物抗菌机制。阿奇霉素和红霉素直接影响的生理过程分别是( ) 抗菌药物 抗菌机制 阿奇霉素 与rRNA结合 红霉素 能与核糖体结合 A.转录、翻译 B.翻译、转录 C.翻译、翻译 D.转录、转录 5．柿树炭疽病对柿子树生长及产业发展带来了巨大阻碍。木质素是植物细胞壁的主要成分，故可通过诱导细胞壁木质化抵御病原菌侵染。肉桂醇脱氢酶（CAD）是木质素合成途径中的关键酶。研究发现，转录因子WRKY可通过结合基因DkCAD1（指导合成CAD的基因）前的启动子，促进柿子树叶片木质素积累，从而增强柿树炭疽病抗性。下列相关叙述错误的是( ) A.转录启动区域甲基化可以增强柿树炭疽病抗性 B.基因DkCAD1的转录过程需要RNA聚合酶参与 C.提高基因DkCAD1的表达可提高柿树炭疽病的抗性 D.该过程可体现基因通过控制酶的合成间接控制生物性状 6．下图为遗传信息的表达示意图，下列说法不正确的是( ) A.通常情况下，核糖体甲和乙合成的蛋白质相同 B.相对于①，图中核糖体的移动方向是“从左向右” C.分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是UUA D.不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同 7．某种RNA无法结合氨基酸（空载），空载RNA与核糖体结合后，启动合成鸟苷四磷酸（ppGpp,一种信号分子）,ppGpp可进一步提高细胞内甲类基因或降低乙类基因的转录水平，甚至直接抑制翻译过程。下列叙述错误的是( ) A.ppGpp调节机制属于负反馈调节，能缓解氨基酸缺乏造成的负面影响 B.氨基酸缺乏导致空载的RNA是timA,其在翻译过程中能识别密码子 C.推测tRNA基因属于甲类基因，氨基酸合成酶基因属于乙类基因 D.ppGpp可能与RNA聚合酶结合调控甲类基因启动子的开启以促进其转录 8．下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是( ) A.物质a上含有决定氨基酸的密码子 B.组成物质a、b、c、d的基本单位共有8种 C.过程①的产物中有些具有生物催化作用 D.过程②的场所是核糖体，该过程中有水生成 9．一条肽链有氨基酸500个，则作为合成该多肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基分别至少有( ) A.500个和1000个 B.1000个和2000个 C.1500个和1500个 D.1500个和3000个 10．人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示，下列叙述错误的是( ) A.缺乏酶⑤会导致人患白化病 B.缺乏酶③会导致人患尿黑酸症 C.据图可知基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 D.苯丙酮酸积累可阻碍脑的发育，需给此类患儿提供不含苯丙氨酸的特殊奶粉 11．下列不属于表观遗传现象产生的原因是( ) A.基因中的部分碱基发生甲基化 B.基因中的碱基序列发生改变 C.构成染色体的组蛋白发生甲基化 D.构成染色体的组蛋白发生乙酰化 12．在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是( ) A.胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 B.蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关 C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 D.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变 13．铁蛋白能储存细胞中多余的Fe3+，其在细胞中的合成量受到细胞中游离Fe3+的影响，在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下，实现翻译水平上的精细调控，机制如图所示。下列相关叙述正确的是( ) A.Fe3+与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件 B.细胞中游离Fe3+影响铁蛋白的合成量，这属于正反馈调节 C.铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍 D.细胞中铁蛋白合成调控机制可以避免物质和能量的浪费 14．下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( ) A.DNA甲基化不改变碱基的排列顺序和生物个体表型 B.DNA甲基化不会影响DNA的半保留复制，甲基是DNA半保留复制的原料之一 C.酶E的作用是催化DNA复制，并不会改变碱基种类和排列顺序 D.50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化差异大的原因可能是衰老个体的酶E活性降低 15．黑猩猩的α-珠蛋白基因无信号序列。α-珠蛋白是存在于细胞质基质中的一种可溶性蛋白。科学家将编码该蛋白的基因与大肠杆菌编码某种蛋白质信号序列的DNA片段连接后，导入无细胞转录和翻译体系中表达，并加入从狗的组织中分离出的内质网。实验结果显示，α-珠蛋白最终出现在内质网腔中，且信号序列被切除。下列叙述错误的是( ) A.黑猩猩细胞内α-珠蛋白的合成需要内质网和高尔基体参与 B.信号序列翻译产生的信号肽可以引导蛋白质进入内质网 C.无细胞体系中至少含有三种RNA，并加入氨基酸作为原料 D.出现在内质网腔中的α-珠蛋白在运输过程中不需要囊泡运输 16．拟南芥染色体组蛋白第三亚基中的4号赖氨酸甲基化会激活开花抑制因子（FLC）基因的表达，9号和27号赖氨酸甲基化会导致FLC基因沉默。适宜的低温刺激会使4号赖氨酸甲基化替换为9号和27号赖氨酸甲基化。下列说法错误的是( ) A.适宜的低温处理会解除FLC的抑制作用而促进开花 B.低温通过改变组蛋白的氨基酸序列影响FLC基因的表达 C.拟南芥甲基化酶突变体的花期对温度的响应不同于野生型 D.组蛋白的甲基化在不改变遗传信息的情况下增加了表型的多样性 二、多选题 17．美国某研究小组最新发现染色体上抑癌基因邻近的基因合成了反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断基因的表达，使细胞癌变，如下图所示。下列各项表述错误的是( ) A.抑癌基因不能表达，是因为①过程被抑制 B.若抑癌基因发生突变，则其指导形成的蛋白质一定会改变 C.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链，任意一条均可转录 D.若图中所示的抑癌基因正常表达则转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体 18．遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一，甲基化修饰的基因往往不能表达。已知鼠的灰色（A）与褐色（a）是一对相对性状，下图表示部分被甲基化的DNA片段及遗传印记对亲代小鼠等位基因表达和传递的影响示意图。下列叙述正确的是( ) A.雄配子中印记重建后，A基因遗传信息保持不变 B.DNA的甲基化，影响了DNA聚合酶与DNA的结合，导致基因不能正常表达 C.由图中配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方 D.子代小鼠的表型及比例为灰色：褐色=1：1 19．下列关于中心法则的叙述中错误的是( ) A.每个细胞中都进行①②③过程，但不同时进行 B.过程②③在真核细胞和原核细胞中进行的场所都不同 C.正在进行过程④的细胞中不能进行②③过程 D.过程⑤需逆转录酶参与，感染时该酶来自病毒自身 20．下图表示原核细胞遗传信息传递的部分相关过程。当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，这时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。下列叙述错误的是( ) A.过程①表示DNA分子的复制，酶A沿着模板链5'→3'的方向解读碱基序列 B.与过程①比较，过程②特有的碱基配对方式为A-U C.富含碱基G的片段易形成R环，原因可能是mRNA与模板链间形成的氢键更多 D.真核生物染色体DNA上的基因也能同时进行如图所示的转录和翻译过程 21．DNA甲基化主要表现为抑制转录活性，而对DNA 复制过程无明显影响。关于DNA甲基化的叙述正确的是( ) A.某基因发生甲基化，一般会导致该基因的表达量下降 B.DNA甲基化会干扰DNA聚合酶与模板的识别 C.若某基因发生甲基化，则该基因的碱基序列发生变化 D.DNA甲基化可能导致生物性状发生改变 三、判断题 22．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA( ) 23．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生( ) 24．转录的基本单位是基因，一个基因可转录产生多个多种RNA，一个mRNA相继结合多个核糖体合成多条相同的肽链( ) 参考答案 1．答案：C 解析：A、使用人脸识别技术的前提是每个人都具有独一无二的面部特征，这一才能区分不同的个体，A正确；B、每个人具有独一无二的面部特征的直接原因是蛋白质分子的不同，根本原因是DNA分子具有多样性，每个个体的DNA的特定的碱基排列顺序构成了每个DNA分子的特异性，B正确；C、相关基因控制人脸的面部特征，有的是通过控制酶的合成来实现的，有的是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C错误；D、基因与性状并不都是简单的一一对应的关系，有的性状受多对基因控制，一对基因也可能对多对性状产生影响，因此人脸中的性状和其相关控制基因之间不一定符合一对一的关系，D正确。故选：C。 2．答案：B 解析：A、有丝分裂前的间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，所以会发生过程①②③，A正确；B、图中⑤过程为RNA的复制过程，原料为核糖核苷酸，B错误；C、环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性并促进DNA螺旋化，所以环丙沙星能通过抑制①过程进而抑制细菌的生长，C正确；D、某些病毒可通过④逆转录→①DNA的复制→②转录→③翻译过程来合成蛋白质，如HV病毒，D正确。故选：B。 3．答案：C 解析：A、DNA甲基化不改变基因的碱基序列，属于表观遗传，对表型产生的影响会遗传给后代，A正确;B、由图可知，正常人出生后DNMT基因通过使D基因的启动子甲基化而影响其表达，即在转录水平上调节y肽链基因的表达，B正确;C、诱发DNMT基因突变，出生后的D基因表达减弱，D基因的启动子甲基化减少，y肽链合成增多，C错误;D、β-地中海贫血(简称β地贫)是一种由基因突变导致珠蛋白异常，可说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状，D正确。故选C。 4．答案：C 解析：核糖体是由rRNA和蛋白质组成的，是合成蛋白质的场所，能够进行翻译过程。由表格信息可知：阿奇霉素的抗菌机制是与rRNA结合，抑制翻译过程。红霉素与细菌细胞中的核糖体结合，进而抑制翻译的过程，C正确，ABD错误。故选C。 5．答案：A 解析：A、转录启动区域甲基化会抑制基因表达，阻止CAD产生，而CAD是木质素合成途径中的关键酶，故会降低柿树炭疽病抗性，A错误；B、RNA聚合酶识别并结合启动子从而启动转录，故基因DkCAD1的转录过程需要RNA聚合酶参与，B正确；C、提高基因DkCAD1的表达，可促进CAD生成，而CAD是木质素合成途径中的关键酶，故可提高柿树炭疽病的抗性，C正确；D、该过程通过促进CAD的合成从而促进木质素合成，最终达到抗炭疽病，该过程可体现基因通过控制酶的合成间接控制生物性状，D正确。故选A。 6．答案：C 解析：A、B，由图可知，长，故翻译方向从左到右tRNA搬运氨基酸从核糖体甲的右侧进来，且mRNA右侧核糖体乙上的肽链更，核糖体沿mRNA的移动方向为从左向右。甲、乙核糖体合成的产物（肽链）相同，因为模板mRNA相同。A、B正确；C、图中②为tRNA，由图可知，其上的反密码为UUA，因此密码子为AAU,C错误；D、因为密码子具有简并性，不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同，D正确。故选C。 7．答案：C 解析：A、分析题意可知，细胞缺乏氨基酸时，空载的tRNA与核糖体（rRNA）结合后引发ppGpp含量增加，进而提高甲类基因或降低乙类基因的转录水平，或抑制翻译的过程，以缓解氨基酸缺乏造成的影响，此为负反馈调节，A正确； B、tRNA是在翻译过程中运输氨基酸的工具。因此空载RNA属于tRNA.tRNA上的反密码子与mRNA上密码子的碱基之间通过氢键结合， B正确； C、当细胞利用氨基酸合成酶自我合成氨基酸，此时氨基酸合成酶基因应表达增强，属于甲类基因；而此时tRNA已出现空载情况，为了维持tRNA与氨基酸数量上的平衡，应减少tRNA基因的表达，因而tRNA基因属于乙类基因，C错误； D、启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，ppGpp可能与RNA聚合酶结合，调控甲类基因启动子的开启促进其转录，从而进一步提高细胞内甲类基因的转录水平，D正确。 8．答案：A 解析：A.物质a为基因，而决定氨基酸的密码子位于mRNA上，A错误； B.物质abc为RNA，由四种核糖核苷酸组成，d为DNA，由四种脱氧核苷酸组成，因此共有8种核苷酸，B正确； C.①为转录过程，该过程中的产物是RNA，有些RNA具有生物催化作用，C正确； D.②为翻译过程，场所是核糖体，该过程中氨基酸脱水缩合会生成水，D正确。 故选：A。 9．答案：D 解析：mRNA作为翻译的模板，其上3个相邻的核苷酸称为一个遗传密码，决定一种氨基酸，因此500个氨基酸，作为合成该肽链模板的mRNA至少有1500个碱基，DNA是双链结构，因此用来转录的DNA的碱基至少有3000个，D符合题意。故选D。 10．答案：C 解析：A、分析图示可知，缺乏酶⑤黑色素不能合成，会导致人患白化病，A正确；B、分析图示可知，缺乏酶③尿黑酸会积累，导致人患尿黑酸症，B正确；C、据图可知基因能通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物体的性状，C错误；D、苯丙酮尿症表现为苯丙酮酸积累，苯丙酮酸积累可阻碍脑的发育，需给此类患儿提供不含苯丙氨酸的特殊奶粉，D正确。故选C。 11．答案：B 解析：基因中的部分碱基发生甲基化，进而影响了基因的表达，从而导致了性状的改变，这是表观遗传出现的原因，A正确；表观遗传产生的原因是基因中的碱基发生甲基化或蛋白质发生乙酰化导致的，相关基因的碱基序列未发生改变，B错误；构成染色体的组蛋白发生甲基化也会导致生物性状的改变，是表观遗传的原因之一，C正确；构成染色体的组蛋白发生乙酰化会导致生物性状的改变，是表观遗传的原因之一，D正确。 12．答案：D 解析：A、从图中可知，胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；B、DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关，B正确；C、DNA甲基化后能使DNA某些区域添加甲基基团，可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，C正确；D、被甲基化的DNA片段中碱基序列不变，遗传信息未发生改变，D错误。故选D。 13．答案：D 解析：A、Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，当Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，因此Fe3+与铁调节蛋白结合并没有导致其完全失活，A错误；B、Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的开始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，细胞中游离Fe3+影响铁蛋白的合成量，这属于负反馈调节，B错误；C、指导铁蛋白合成的mRNA的两端存在不翻译的碱基序列（铁应答元件、终止密码等），故合成的铁蛋白基因的碱基数远大于6n，C错误；D、种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响（铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白），又可以减少细胞内物质和能量的浪费，D正确。故选D。 14．答案：D 解析：A、DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，A错误；B、DNA甲基化不会影响DNA的半保留复制，DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；C、酶E的作用是催化DNA分子甲基化，并不会改变碱基种类和排列顺序，C错误；D、酶E的作用是催化DNA分子甲基化，酶E活性降低会降低甲基化的程度，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化差异大的原因可能是衰老个体的酶E活性降低，D正确。故选D。 15．答案：A 解析：A、α-珠蛋白是存在于细胞质基质中的一种可溶性蛋白，其合成不需要内质网和高尔基体参与，A错误； B、根据题意可知，信号序列翻译产生的信号肽可以引导蛋白质进入内质网，B正确； C、无细胞体系中至少含有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA，并加入氨基酸作为原料，C正确； D、出现在内质网腔中的α-珠蛋白是在信号肽的作用下进入内质网，该过程不需要囊泡运输，D正确。 故选A。 16．答案：B 解析：A、结合分析可知，4号赖氨酸甲基化可以激活FLC基因的表达从而影响开花，而适宜的低温刺激会使4号赖氨酸甲基化替换为9号和27号赖氨酸甲基化，从而使FLC基因沉默，对于开花抑制的作用解除，进而促进开花，A正确；B、据题意可知，4号、9号和27号赖氨酸甲基化影响FLC基因表达，该过程并未改变氨基酸序列，B错误；C、甲基化是遗传物质不发生改变的前提下发生的性状改变，拟南芥甲基化酶突变体的花期对温度的响应不同于野生型，C正确；D、组蛋白的甲基化属于表观遗传，表观遗传在不改变遗传信息的情况下增加了表型的多样性，属于可遗传变异，D正确。故选B。 17．答案：ABC 解析：A、结合图示可知，抑癌基因不能表达，是因为②过程被抑制，A错误； B、若抑癌基因发生突变，由于密码子具有简并性，则其指导形成的蛋白质未必会改变，B错误； C、编码蛋白质的基因中的两条单链是互补关系，正常情况下，只有其中的一条链可转录，C错误； D、若图中所示的抑癌基因正常表达则转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体，因为蛋白质的合成是在细胞质中核糖体上进行的，D正确。 故选ABC。 18．答案：AD 解析：A、被甲基化的DNA片段中遗传信息没有发生改变，因此，雄配子中印记重建后，A基因遗传信息保持不变，A正确； B、DNA的甲基化，影响了RNA聚合酶与DNA的结合，导致基因不能正常表达，B错误； C、由图中配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的母方，C错误； D、雌鼠产生的雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化，都能表达，而雄鼠产生的雄配子中A基因、a基因都发生了甲基化，都不能表达，故该雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型及比例为灰色：褐色=1：1，D正确。 故选AD。 19．答案：ABC 解析：A、高度分化的细胞不能进行DNA复制，A错误；B、②转录在真核细胞和原核细胞中进行的场所不同，在真核细胞发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，在原核细胞发生在拟核中，③翻译都是在核糖体中进行的，B错误；C、正在进行④RNA复制过程的细胞是被RNA病毒侵染的细胞，但该细胞也可能进行①DNA复制、②转录、③翻译过程，C错误；D、⑤逆转录需逆转录酶参与，侵染时该酶来自病毒自身，D正确。故选：ABC。 20．答案：AD 解析：A、DNA复制时子链合成方向是从5'→3'，但是DNA的两条链是反向平行的关系，所以酶A沿着模板链3'→5'的方向解读碱基序列，A错误； B、过程①表示DNA复制，过程②表示转录，特有的碱基配对方式为A-U,B正确；C、双链DNA分子中，碱基对A与T之间两个氢键、G与C之间三个氢键，若富含G的片段，则模板链与mRNA之间形成的氢键比较多， mRNA不易脱离模板链，更容易形成R环，C正确； D、真核生物染色体位于细胞核内，染色体DNA上的基因在细胞核内转录，在细胞质中翻译，不能同时进行如图所示的转录和翻译过程，D错误。 故选：AD。 21．答案：AD 解析：A、基因的表达包括转录和翻译，DNA甲基化主要表现为抑制转录活性，故某基因发生甲基化，一般会导致该基因的表达量下降，A正确； B、DNA甲基化主要表现为抑制转录活性，会干扰RNA聚合酶与模板的识别，B错误； C、若某基因发生甲基化，则该基因的碱基序列不发生变化，C错误； D、DNA甲基化可引起生物的表型发生可遗传变化，即可能导致生物性状发生改变，D正确。 故选：AD。 22．答案：× 解析：一个基因的一条DNA链有转录功能。 23．答案：× 解析：细胞核是转录的主要场所，线粒体和叶绿体内也可以发生转录。 24．答案：√ 学科网（北京）股份有限公司 $$