课时作业20 基因的表达-【名师大课堂】2025年高考生物艺术生总复习必备训练册（word课时作业）

课时作业(二十)　基因的表达 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下图表示细胞内蛋白质的合成过程，其中①、②、③代表有关的结构或物质。下列分析错误的是(　C　) A．图示过程称为翻译 B．①沿着②向右移动 C．③为双链 RNA 分子 D．①认读②上决定氨基酸种类的密码 解析：图示是以mRNA为模板，翻译形成蛋白质的过程，A正确；翻译过程中，核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，分析该图可知，①沿着②向右移动，B正确；③是tRNA，为单链RNA分子，C错误；翻译过程中，核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。①认读②上决定氨基酸种类的密码，D正确。故选C。 2．蜂群中的蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传在其中发挥了重要作用。下列有关表观遗传的叙述错误的是(　C　) A.遗传物质不变 B．基因表达发生改变 C．基因的遗传规律发生改变 D．表型改变可以遗传给后代 解析：表观遗传生物体基因的碱基序列保持不变，即遗传物质不发生改变，A正确；表观遗传基因表达和表型发生可遗传变化，B正确；表观遗传由于只是基因表达发生改变，所以基因的遗传规律发生不变，C错误；表观遗传基因表达和表型发生可遗传变化，D正确。故选C。 3．某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述错误的是(　C　) A．植株甲和乙的R基因的碱基种类相同 B．植株甲和乙的R基因的序列相同，但叶形不同 C．植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化 D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同 解析：由题可知，植株甲和乙的R基因的序列相同，因此所含的碱基种类也相同，A正确；植株甲和乙的R基因的序列相同，但植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达，因而叶形不同，B正确；甲基化相关的性状可以遗传，因此，植株乙自交，子一代的R基因会出现高度甲基化，C错误；植株甲含有未甲基化的R基因，故植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同，D正确。故选C。 4．基因和染色体的关系可描述为(　D　) A．基因都在染色体上，二者存在明显的平行关系 B．基因就是染色体，染色体就是基因 C．染色体在基因上，基因是染色体的载体 D．基因在染色体上呈线性排列 解析：基因主要在染色体上，此外细胞质中也含有基因，基因和染色体行为存在着明显的平行关系，A错误；染色体的主要成分是DNA和蛋白质，而基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因不等于染色体，B错误；基因在染色体上，基因是染色体的载体，基因在染色体上呈线性排列，C错误，D正确。故选D。 5．(2024·河南郑州模拟预测)对下列图式，正确的说法有(　B　) ①图式中的过程可能需要逆转录酶；②图式中的过程可能需要RNA聚合酶；③图式中的过程遵循碱基互补配对原则；④图式中共有6种碱基；⑤图式中显示的碱基间有14个氢键；⑥图式中共有5种核苷酸 A．①②⑤ B．①②③ C．②④⑤⑥ D．③④⑥ 解析：①图示可能为逆转录过程，需要逆转录酶，①正确；②图示可能为转录过程，需要RNA聚合酶，②正确；③图示含有DNA和RNA两条链，遵循碱基互补配对原则，A－U、 A－T、C－G，③正确；④图式中共有5种碱基，即A、C、G、T、U，④错误；⑤C和G之间有3个氢键，A和U之间有2个氢键，A和T之间有2个氢键，因此图示显示的碱基间有12个氢键，⑤错误；⑥图式中共有6种核苷酸(3种脱氧核苷酸＋3种核糖核苷酸)，⑥错误；综上，①②③正确，④⑤⑥错误。故选B。 6．大肠杆菌细胞内调控核糖体形成的两种状态如图所示，其中a～d代表过程，状态—表示细胞中缺乏足够的RNA分子。下列叙述错误的是(　C　) A.大肠杆菌细胞中，基因表达的产物包括RNA和蛋白质 B．过程a、c中T与A的碱基互补配对伴随氢键的形成和断裂 C．过程b中核糖体沿mRNA的5′→3′方向移动至终止子后随即脱落 D．rRNA和mRNA与r蛋白竞争性结合，状态二时rRNA的结合力强于mRNA 解析：基因表达包括转录和翻译，大肠杆菌细胞中，基因表达的产物包括RNA和蛋白质，A正确；据图可知，过程a和c表示转录，都有T与A碱基互补配对方式，且伴随氢键的形成和断裂，B正确；过程b表示翻译，翻译过程中核糖体沿mRNA的5′→3′方向移动至终止密码子后随即脱落进入下一循环，C错误；rRNA和mRNA争夺与r蛋白结合，状态一表示细胞中缺乏足够的rRNA分子，状态二时rRNA足够多，因此其结合力强于mRNA，D正确。故选C。 7．操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关叙述正确的是(　B　) A．过程①和②的碱基配对方式完全相同 B．至少有三种RNA参与图中RP1的合成 C．RBS基因转录的模板链是α链，核糖体从mRNA的5′端开始翻译 D．过程①中，DNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录 解析：过程①是转录，②是翻译，碱基互补配对的方式不完全相同，A错误；RP1的合成至少有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA参与，B正确；由图中启动子的位置可知，RBS基因转录的模板链是β链，核糖体从mRNA的5′端开始翻译，C错误；过程①中，RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录，D错误。故选B。 8．染色质由DNA和组蛋白等物质构成，组蛋白乙酰化会调控基因的表达。下列有关说法不正确的是(　C　) 图甲 图乙 A．由图甲可知，a过程使组蛋白与DNA结合的紧密程度降低，利于相关基因的转录 B．图甲中组蛋白的乙酰化属于表观遗传，a、b过程可能发生在细胞分化的过程中 C．图乙所示过程对应图甲中过程d，c与d过程中碱基互补配对方式相同 D．图乙中多个结构e沿着mRNA由m向n移动，可迅速合成大量相同的蛋白质 解析：由图甲可知，a过程(组蛋白的乙酰化)使组蛋白与DNA结合的紧密程度降低，利于相关基因的转录，从而促进基因的表达，A正确；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现型却发生了改变，组蛋白的乙酰化属于表观遗传，a、b过程可能发生在细胞分化的过程中，从而调控基因的表达，B正确；图乙所示过程为翻译，对应图甲中过程d(翻译)，c(转录)过程的碱基互补配对方式有A－U、T－A、C－G，d(翻译)过程中的碱基互补配对方式有A－U、C－G，C错误；根据肽链的长度可知，图乙中多个结构e(核糖体)沿着mRNA由m向n移动，可迅速合成大量相同的蛋白质，大大提高翻译速率，D正确。故选C。 9．蛋白质合成时，细胞内会出现多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列有关叙述错误的是(　A　) A.图中五个核糖体均从mRNA的3′端同一起始密码子处开始翻译 B．核糖体在mRNA上移动的距离越长，合成的肽链也可能越长 C．mRNA越长，与之结合的核糖体就越多，合成的肽链也可能越多 D．翻译时，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对 解析：据图可知，靠近mRNA5′端的核糖体上合成的肽链较短，而靠近3′端的核糖体上合成的肽链较长，因此，图中五个核糖体均从mRNA的5′端同一起始密码子处开始翻译，A错误；翻译时，核糖体在mRNA上移动距离越长，意味着翻译过程持续时间长，合成的肽链也可能越长，B正确；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，mRNA越长，与之结合的核糖体就越多，合成的肽链也可能越多，C正确；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，翻译时，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，D正确。故选A。 10．(2024·湖北模拟预测)密码子和反密码子存在于(　C　) A．DNA和mRNA B．tRNA和mRNA C．mRNA和tRNA D．mRNA和DNA 解析：密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，可见密码子存在于mRNA上；反密码子是tRNA一段相邻的3个碱基，可见，反密码子存在于tRNA上，C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 11．细胞中有两种DNA甲基化酶，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其上一个胞嘧啶结合甲基基团，出现半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化，相关过程如图所示。下列叙述正确的是(　B　) A．两种甲基化酶使DNA发生不同程度的甲基化，这种变化不能遗传给后代 B．基因的部分碱基序列发生了甲基化，其控制的性状可能发生改变 C.甲基化程度不同会影响DNA的复制，但不会影响转录 D．不同甲基化酶的作用下，基因的碱基序列改变程度不同 解析：DNA甲基化属于表观遗传，能遗传给后代，A错误；基因的部分碱基序列发生了甲基化，影响了基因的表达，因此控制的性状会发生改变，B正确；转录是以DNA的一条链为模板进行的，所以DNA甲基化程度不同，会影响转录过程，C错误；DNA甲基化不会导致碱基序列发生改变，D错误。故选B。 12．遗传信息翻译时，一个mRNA上可相继结合多个核糖体，形成的巨大翻译单位称为多聚核糖体。下列叙述错误的是(　D　) A．多聚核糖体沿着mRNA从5′向3′移动读取mRNA的信息 B．每个核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点 C．每个多聚核糖体所包含的核糖体数量受mRNA长度的限制 D．多聚核糖体可以高效的翻译出多条氨基酸序列不相同的肽链 解析：翻译的方向是沿着mRNA的5′到3′，则多聚核糖体沿着mRNA从5′向3′移动读取mRNA的信息，A正确；进行翻译过程，与核糖体结合的部位是2个密码子，tRNA上有反密码子，与密码子互补配对，核糖体与mRNA的结合 部位会形成两个tRNA的结合位点，B正确；每一个核糖体都占据一定长度的mRNA，则每个多聚核糖体所包含的核糖体数量受mRNA长度的限制，C正确；由于模板都是相同的mRNA，则多聚核糖体可以高效的翻译出多条氨基酸序列相同的肽链，D错误。故选D。 13．洋葱根尖分生区细胞的遗传信息的传递和表达过程如图所示，图中字母a～g表示物质，序号①～③表示过程。 回答下列问题： (1)过程①表示DNA复制，发生的主要场所是__细胞核__，该过程以a链和d链为模板，分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链，体现了DNA复制的__半保留复制，遵循碱基互补配对__特点。复制过程中a链中的A (腺嘌呤)与b链中的__T(胸腺嘧啶)__互补配对。 (2)过程②表示__转录__，需要__RNA聚合__酶参与催化反应过程。已知模板链e链的部分碱基序列为3＇－CAATTG－5＇，则f链中相对应区域的碱基序列为__5′－GUUAAC－3′__。过程②完成后，形成的f链长度__短于__(填“长于”、“短于”或“等于”)模板链e链的总长度。 (3)过程③中核糖体结合g链开始翻译的位置靠近__A端__(填“A 端”或“B端”)，一条g链结合多个核糖体的意义是__少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质__。经检测，多肽链的第2、10、35位置都是丙氨酸，但g链上对应的碱基序列不完全相同，该现象可以得出的结论是__有些氨基酸可以有多种密码子决定(密码子具有简并性)__。 解析：(1)过程①表示DNA复制，洋葱根尖分生区细胞进行DNA复制的主要场所是细胞核，此外，线粒体也可以进行DNA复制。DNA复制过程以a链和d链为模板，分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链，体现了DNA复制的半保留复制的特点和遵循碱基互补配对的特点。DNA双链中，A与T、C与G碱基互补配对，所以复制过程中a链中的A (腺嘌呤)与b链中的T(胸腺嘧啶)互补配对。 (2)过程②表示转录，需要RNA聚合酶参与催化反应过程。转录时游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，DNA中的碱基A、T、C、G分别与RNA中的U、A、G、C互补配对，RNA聚合酶沿模板链的3′端向5′端移动，催化合成RNA，RNA的合成方向是5′→3′，所以模板链e链的部分碱基序列为3′－CAATTG－5′，则f链中相对应区域的碱基序列为5′－GUUAAC－3′。由于一个DNA分子上有很多基因，基因是选择性表达的，且DNA中存在很多非基因部分，所以转录形成的f链长度短于模板链e链的总长度。 (3)过程③表示翻译过程，图中g为mRNA，核糖体与mRNA结合的越早，合成的多肽链越长，所以核糖体在mRNA上的移动方向是从肽链短的到肽链长的，即核糖体结合g链开始翻译的位置靠近A端，从A端向B端移动。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。多肽链的第2、10、35位置都是丙氨酸，但g链上对应的碱基序列不完全相同，该现象可以得出的结论是有些氨基酸可以有多种密码子决定，即密码子具有简并性。 【选做多选题】 核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能，从而调控基因的表达。在枯草杆菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关，其调节机制如图所示。据图分析，下列叙述错误的是(　BCD　) [注]　RBS为mRNA上的核糖体结合位点。 A．SAM可以抑制相关基因的翻译来调节代谢过程 B．RBS的下游区域中存在启动子，是翻译的起始位置 C．环境因素的变化可改变某些基因自身的结构和功能，进而影响该基因的表达 D．由于核糖开关分子内部存在碱基互补配对的区域，导致基因不能表达 解析：CDSAM是mRNA上的感受型核糖开关，RBS区是核糖体结合的位点，与翻译过程有关，故SAM可以抑制相关基因的翻译来调节代谢过程，A正确；启动子是基因中与RNA聚合酶识别结合的区域，而RBS为mRNA上的核糖体结合位点，不存在启动子，B错误；由题干信息可知，环境因素变化不是改变基因的结构和功能，而是改变核糖开关的结构和功能，进而影响基因的翻译过程，C错误；由题图可知，核糖开关存在双链区域，故核糖开关分子内部存在碱基互补配对的区域，但不影响基因的表达，D错误。故选BCD。 学科网（北京）股份有限公司 $$