周测评(21) 基因的表达-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高一生物学科素养周测评（人教版 京津晋沪苏浙皖闵豫鄂粤桂琼渝川贵滇藏陕甘青宁新专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（二十一） 生物学·基因的表达 (考试时间40分钟，总分100分) 一 、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 题号 1 2 6 8 9 10 答案 1.如图表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程。下列相关叙述错误的是 RNA聚合酶 ② X○ ○×X○ DNA ① A.①和②是T2噬菌体基因的转录产物，碱基序列相同 B.图中的RNA聚合酶来自T2噬菌体侵染的大肠杆菌 C.T2噬菌体的遗传信息储存于DNA中的核苷酸序列中 D.蛋白质外壳的形成需要经过图中所示过程 2.如图表示未被病毒侵染的细胞中两种分子的结构。下列叙 述错误的是 A.①中含有脱氧核糖，②中含有核糖 B.①分子的特异性取决于双螺旋结构 C.②分子是单链核酸，内部有氢键 D.②能将相应的氨基酸运输至核糖体 ① ② 3.某一条肽链含有100个氨基酸，在考虑终止密码子的前提下，控制这条肽链合成的 mRNA分子中至少含有的碱基数量是 () A.300个 B.303个 C.600个 D.606个 4.基因沉默是真核生物细胞基因表达调节的一种重要手段。图甲是由双链RNA(dsRNA) 介导的、由特定酶参与的特异性基因沉默现象，最终阻断基因的表达。图乙为利用基因工 程反向插人目的基因来抑制目的基因表达的示意图。下列叙述正确的是 () mRNA 目的基因 反向插入 目的基因 mm g 剪切 mRNA, mRNA2 siRNA 双链RNA RNA诱导沉默 mRNA mRNA 结合 复合体 识别 被降解 m 蛋白质 mRNA 靶序列 图甲 图乙 高一学科素养周测评（二十一） 生物学第1页（共4页） 衡水真 A.基因沉默一定是通过mRNA的降解来实现的 B.图甲中的降解过程需要解旋酶和RNA聚合酶 C.反向插入目的基因和目的基因二者转录的模板相同 D.mRNA1和mRNA2上的A十U占全部碱基的比例是相同的 5.如图为某同学绘制的中心法则示意图，图中序号表示过程。下列相关叙述错误的是 A.正常细胞内的RNA来源于过程③，“其他 其他RNA RNA”中有核糖体RNA ③」 B.病毒能独立完成的过程有⑤⑦，需要RNA复 ① DNA,②单链DNA-RNA mRNA 制酶、逆转录酶参与 C.造血干细胞可进行的过程有①③⑥，说明该细 蛋白质 胞可进行分裂和分化 D.细胞内合成不同种类RNA的过程中一定会发生氢键的断裂和形成 6.通过体外实验合成多肽链可以模拟翻译过程。已知苯丙氨酸的密码子是UUU。在体 外试管中可合成同位素标记的多聚苯丙氨酸肽链。下列有关叙述错误的是 () A.该合成多肽链的过程中不需要消耗能量 B.该合成过程中RNA聚合酶无法发挥其催化功能 C.该合成过程的模板是人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸链 D.该合成过程需要加入除去DNA和mRNA的细胞裂解液 7.克里克证明了mRNA中3个相邻碱基编码1个氨基酸。霍拉纳以人工合成的ACA CACAC…作为体外翻译模板，分别得到了苏氨酸和组氨酸的多聚体；而以CAA CAACAA…作为模板，则分别得到了谷氨酰胺或天冬酰胺或苏氨酸的多聚体。根据 上述信息，下列结论合理的有 () ①CAC是组氨酸的密码子 ②ACA是苏氨酸的密码子 ③CAA是谷氨酰胺的密码子 ④AAC是天冬酰胺的密码子 A.1项 B.2项 C.3项 D.4项 8.科学家在体外进行蛋白质合成时，向每个试管分别加入一种氨基酸，再加入除去DNA 和mRNA的细胞提取液及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果只有加入苯丙氨 酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。如图为蛋白质体外合成示意图。已知部分密 码子及对应氨基酸：UAU和UAC对应酪氨酸；UUU和UUC对应苯丙氨酸；AGU和 AGC对应丝氨酸；AAA和AAG对应赖氨酸。下列有关说法正确的是 () 酪氨酸 苯丙氨酸 丝氨酸 赖氨酸 ① 3 题密卷 高一学科素养周测评（二十一）生物学第2页（共4页） 1 A.细胞提取液中有核糖体、合成蛋白质的模板等 B.该过程对温度没有严格要求，可以在高温条件下进行 C.若在试管中加入的是多聚腺嘌呤核苷酸，则④号试管中会出现肽链 D.为了使实验更加准确，有必要向试管中加入tRNA 9.基因表达与生物性状的体现是一个错综复杂的过程。下列叙述错误的是 A.同卵双胞胎在长相、性格等方面的差异可能与表观遗传有关 B.DNA甲基化修饰会改变碱基排列顺序，这种变异可以传递给子代 C.一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状 D.基因表达的过程会受到该基因表达产物、其它基因、环境因素的影响 10.海龟体内雄性基因表达的调控机制如下：环境温度较高时，C2+大量流入性腺细胞，经 过一系列信号转导，抑制Kdm6B酶的活性；Kdm6B有利于组蛋白H3的合成，组蛋白 H3与DNA结合紧密，导致雄性基因不表达，使得受精卵更易发育为雌性。下列叙述 错误的是 () A.Kdm6B酶催化Kdm6B的分解 B.温度影响到了雄性基因的转录过程 C.相同基因型的受精卵在分别发育成雄性和雌性后，体内的RNA和蛋白质已完全不同 D.不同温度条件下海龟发育为雄性或雌性都离不开基因的选择性表达 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 11.(20分)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列 RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA(靶RNA),进而调 控基因的表达。请据图回答下列问题： ① 甲硫氨酸 赖氨酸 一缬氨酸 DNA ② mRNA tRNA ④ UUU 沉默复合体 图甲 图乙 (1)图甲中②过程的原料是 (2)图乙对应于图甲中的过程 (填序号)，图乙中甲硫氨酸对应的密码子 是 (3)miRNA是 (填名称)过程的产物。作用原理推测：miRNA通过识别靶 RNA并与之结合，通过引导沉默复合体使靶RNA降解；或者不影响靶RNA的稳定 性，但干扰 识别密码子，进而阻止 (填名称)过程，如图乙所示。 高一学科素养周测评（二十一）生物学第3页（共4页） 衡水真题 (4)已知某基因片段碱基排列顺序如图所示。由它控制合成的多肽中含有“一脯氨 酸一谷氨酸一谷氨酸一赖氨酸一”的氨基酸序列。 甲为-GGCCTGAAGAGAAGT- 乙为-CCGGACTTCTCTTCA (脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的 密码子是AAA、AAG;甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。)则翻译上述多肽 的mRNA是由该基因的 (填“甲”或“乙”)链转录形成的。若该mRNA中，腺 嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%，转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶 占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占 该链碱基总数的 和 12.(20分)基因组印记是指亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，属于 表观遗传。印记基因是指仅一方亲本来源的同源基因表达，而来自另一亲本的则不表 达的基因。小鼠常染色体上的等位基因A+、A一的来源及表型如表所示，请回答下列 问题： 小鼠基因来源 小鼠表型 雌性小鼠甲 母源A+ 父源A 与A+基因纯合子表型相同 雄性小鼠乙 母源A 父源A 与A基因纯合子表型相同 (1)等位基因A+与A的根本区别是 (2)据表可知，小鼠A+基因的遗传 (填“符合”或“不符合”)基因组印记的特 征，判断依据是 (3)研究发现，A+基因的表达是由印记控制区碱基序列(ICR)甲基化决定的，ICR甲基化后 不能与CTCF蛋白结合。此时，CTCF蛋白便与A+基因的启动子结合，使基因发挥作用。 ①据此分析，父源A+基因在小鼠子代体内不表达，原因是 ②假设ICR的甲基化能稳定遗传，且A+基因对A~基因为显性。若让小鼠甲、乙交配 得到F1,则F1中表现为显性性状的小鼠占 密卷 高一学科素养周测评（二十一）生物学第4页（共4页）衡水真题密卷 10.B【解析】A和a位于同源染色体上，甲和乙染 色体互为同源染色体，其含有的DNA上有些片 段没有遗传效应，A正确；等位基因位于同源染 色体上，复制后的姐妹染色单体上基因一般是 相同的，所以据荧光点分布判断，甲、乙为一对 含姐妹染色单体的同源染色体，含有2条染色 体、4个DNA分子、4条姐妹染色单体，B错误； 图中有4个黄色荧光点，4个红色荧光点，C正 确；图中染色体上的基因A与基因b位于一条 染色体上，基因a与基因B位于一条染色体上， 所以基因A、a与基因B、b属于非等位基因，在 遗传时不遵循自由组合定律，D正确。 二、非选择题 11.(1)密度梯度离心只含14N、只含15N、或同时 含14N、15N的DNA的相对原子质量存在差异 (或密度梯度离心可将相对原子质量不同的物 质分离) (2)将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代 (3)检测含15N的DNA离心后在试管中的位置， 作为对照b 【解析】(1)通过同位素标记技术可将亲代 DNA与子代DNA区分开。由于14N、I5N是稳 定同位素，稳定同位素不具有放射性，因此无法 通过检测放射性的有无来区分，但不同同位素 的相对分子质量不同，可借助密度梯度离心技 术将不同的DNA分离开。 (2)将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代， 2024一2025学年度学科素养周测识 一、选择题 1.A【解析】①和②为RNA,是T2噬菌体的不同基 因转录的产物，因此碱基序列很可能不同，A错误； 图中的RNA聚合酶是T2噬菌体借助大肠杆菌的 核糖体形成的，B正确；T2噬菌体的遗传物质是 DNA,因此其遗传信息储存于DNA中的核苷酸序 列中，C正确；T2噬菌体的蛋白质外壳也是基因表 达的产物，因此也需要经过图中所示过程，D正确。 2.B【解析】①是呈双螺旋结构的DNA,含有脱氧 核糖，②是呈三叶草状的tRNA,含有核糖，A正 确；①分子的特异性取决于脱氧核苷酸的排列顺 序，B错误；②是tRNA,部分区段有碱基配对，进 而有氢键，C正确：②是tRNA,其作用是识别并 转运氨基酸至核糖体，D正确。 ·34 学科素养周测评 这样大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。 (3)提取含15N的大肠杆菌DNA离心，其目的 是检测含15N的DNA离心后在试管中的位置， 以便于与复制后的DNA作为对照。若为全保 留复制，则b(繁殖一代)的结果应为两条带：一 条重带、一条轻带，故最早可根据b的离心结果 确定DNA的复制方式为半保留复制。 12.(1)核糖核苷酸核糖不能 (2)核糖核苷酸、氨基酸、ATP碱基互补配对 原则 (3)DNA或RNA 【解析】(1)新型冠状病毒的遗传物质是RNA, 故其遗传信息蕴藏在核糖核苷酸的排列顺序 中，其RNA分子中的五碳糖是核糖，且五个碳 原子不能构成一个环状结构，需要借助一个氧 原子构成环状结构。 (2)新型冠状病毒增殖时，模板为病毒自身遗传 物质，复制时需要的原料和场所由宿主细胞提 供，故需要宿主细胞提供的物质有4种核糖核 苷酸、氨基酸、ATP和相关酶等，RNA复制时遵 循的原则是碱基互补配对原则。 (3)基因通常是有遗传效应的DNA片段，新型 冠状病毒等病毒的发现，说明基因也可以是有 遗传效应的RNA片段，细胞生物的遗传物质是 DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,故综上 所述某生物的基因是有遗传效应的DNA 或RNA。 (二十一)生物学·基因的表达 3.B【解析】mRNA中每3个碱基决定一个氨基 酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数 目是mRNA碱基数目的1/3，由于终止密码子不 编码氨基酸，所以一条肽链含有100个氨基酸， 在考虑终止密码子的前提下，控制这条肽链合成 的信使RNA分子中至少含有的碱基数量是100X 3十3=303。故选B项。 4.D【解析】图甲表示通过目标mRNA被降解实 现基因沉默，图乙表示通过互补mRNA的合成， 使目标mRNA与互补mRNA配对结合造成基 因沉默，A错误；RNA聚合酶是合成RNA所需 的酶，不用在RNA降解过程中，B错误；反向插 入目的基因转录出的mRNA与目的基因转录出 的mRNA互补，所以二者转录模板应该互补，并 ·生物学· 不相同，C错误；mRNA1和mRNA2是互补 mRNA,且在mRNA互补过程中，碱基A与U 配对，所以两条mRNA上的A十U占全部碱基 的比例是相同的，D正确。 5.B【解析】正常细胞内的RNA来源于③转录过 程，“其他RNA”包括tRNA、rRNA(核糖体 RNA)等，A正确；⑤RNA复制和⑦逆转录过程， 是在病毒侵染的宿主细胞内完成的，并不是病毒 独立完成的，B错误；造血干细胞可进行增殖分 化，细胞内可进行DNA的复制以及蛋白质的合 成，涉及的过程有①DNA的复制过程、③转录、 ⑥翻译，C正确；细胞内合成不同种类RNA的过 程中，DNA的双链会被解开，形成单链的模板 链，在模板链上，RNA聚合酶会根据DNA的碱 基序列合成RNA分子碱基，此过程中一定会发 生氢键的断裂和形成，D正确。 6.A【解析】合成多肽链的过程需要消耗能量，主 要由ATP水解提供，A错误；RNA聚合酶催化 转录过程，在体外合成同位素标记的多肽链时， 不需要RNA聚合酶，B正确；题千显示该翻译过 程利用苯丙氨酸（其密码子为UUU)为原料来合 成多聚苯丙氨酸肽链，因此该过程的模板是人工 合成的多聚尿嘧啶核苷酸链，C正确；合成该肽链 需要核糖体、模板（人工合成的多聚尿嘧啶核苷 酸链)和能量等，因此要除去细胞裂解液中的 DNA和mRNA,D正确。 7.B【解析】以人工合成的ACACACAC…作为 体外翻译模板，分别得到了苏氨酸和组氨酸的多 聚体，说明苏氨酸和组氨酸的密码子是ACA或 CAC;以CAACAACAA…作为模板，则分别得 到了谷氨酰胺或天冬酰胺或苏氨酸的多聚体，说 明谷氨酰胺或天冬酰胺或苏氨酸是CAA、AAC 或ACA,由此可见，ACA是苏氨酸的密码子，进 而确定CAC是组氨酸的密码子，CAA、AAC对 应的氨基酸是谷氨酰胺或天冬酰胺，但根据题干 信息无法确定CAA、AAC对应氨基酸的具体情 况。故选B项。 8.C【解析】图示实验中加入的细胞提取液应除去 细胞原有的DNA和mRNA,防止对实验结果的 影响，即加入的细胞提取液中应该不含有合成蛋 白质的模板等，A错误；该过程需要相关酶的催 化，而酶需要适宜的温度，因此该过程不可以在 高温条件下进行，B错误；若在试管中加入的是多 聚腺嘌呤核苷酸，则④号试管中会出现肽链，该 ·3 参考答案及解析 肽链应该是由赖氨酸脱水缩合形成的，C正确；该 实验模拟的是翻译过程，翻译过程中需要tRNA 作为运载氨基酸的工具，因此有必要向试管中加 入tRNA,但该操作不是为了使实验更加准确，而 是为了保证实验的正常进行，D错误。 9.B【解析】同卵双胞胎含有的遗传物质相同，但 在长相、性格等方面存在差异，产生的原因可能 与表观遗传有关，A正确；DNA甲基化修饰不会 改变碱基排列顺序，只是影响了基因表达和表 型，这种变异可以传递给子代，B错误；基因与性 状之间的关系不是简单的一一对应关系，一个性 状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影 响多个性状，C正确；基因表达的过程会受到该基 因表达产物、其它基因、环境因素等多种因素的 影响，即基因与基因之间、基因与表达产物、基因 与环境之间存在着复杂的相互作用，D正确。 10.C【解析】从“Kdm6B有利于组蛋白H3的合 成，组蛋白H3与DNA结合紧密，导致雄性基 因不表达，使得受精卵更易发育为雌性”可以推 出，Kdm6B较多时更易发育为雌性。根据题 意，环境温度较高时，受精卵更易发育为雌性， 所以此时Kdm6B会较多，而此时Kdm6B酶的 活性受抑制，即Kdm6B酶活性受抑制时会导致 Kdm6B含量的增多，说明Kdm6B酶催化 Kdm6B的分解，而不是催化Kdm6B的合成，A 正确；从“组蛋白H3与DNA结合紧密，导致雄 性基因不表达”可以推出，温度影响到了雄性基 因的转录过程，B正确；相同基因型的受精卵在 不同条件下分别发育成雄性和雌性后，体内的 遗传物质虽然仍相同，但由于基因的选择性表 达，雌性和雄性个体中的RNA和蛋白质不完全 不同，即仍然有相同的，C错误；个体发育都离不 开基因的选择性表达，D正确。 二、非选择题 11.(1)(4种)核糖核苷酸 (2)④AUG (3)转录tRNA(转运RNA)翻译 (4)乙34%12% 【解析】(1)图甲中②过程是以DNA为模板合 成RNA的过程，表示转录，转录过程的原料是 (4种)核糖核苷酸。 (2)图乙是以mRNA为模板合成多肽的过程， 表示翻译过程，对应于图甲中的过程④；密码子 1 衡水真题密卷 是指mRNA上的三个相邻碱基，图乙中甲硫氨 酸的反密码子UAC,翻译过程中是密码子和反 密码子碱基互补配对，对应的mRNA密码子 是AUG。 (3)miRNA是RNA的一种，RNA是由DNA 的一条链为模板转录过程的产物；由“miRNA 不参与蛋白质的编码，但作为基因调控因子发 挥作用，却影响了从发育到生理机能再到应激 反应的大部分生物学过程”可推知，其作用原理 可能是：miRNA通过识别靶RNA并与之结合， 通过引导沉默复合体使靶RNA降解；或者不影 响靶RNA的稳定性，但千扰tRNA识别密码 子，进而阻止翻译过程，如图乙所示。 (4)翻译时碱基互补配对原则为A一U、C一G, 结合DNA中碱基顺序和所提供的密码子，“ 脯氨酸一谷氨酸一谷氨酸一赖氨酸一”的氨基 酸序列对应的基因模板链中碱基序列应为 GG CACA TT,符合乙链中的碱基顺序，即 转录的模板链应该为乙；由题意知，mRNA中 A十U=42%,DNA分子中一条链C=24%,T= 30%,由于“mRNA中A十U=42%”,根据碱基 互补配对原则，所以DNA分子的每一条单链中 均为A+T=42%,因此该单链中的A=42%一 30%=12%,G=1一42%-24%=34%，则另一 条DNA单链中胞嘧啶C=346,胸腺嘧啶T =12%。 12.(1)碱基（对）的排列顺序（和数量）不同 2024一2025学年度学科素养周测评（二 一、选择题 1.A【解析】癌细胞代谢较旺盛，但所含基因并不 能都表达，A错误；癌细胞具有无限增殖的能力， 细胞周期较短，B正确；某些病毒可能会导致细胞 癌变，称为病毒致癌因子，C正确；癌变主要与原 癌基因和抑癌基因的突变有关，D正确。 2.B【解析】对于肿瘤细胞而言，药物“卡培他滨” 引起的细胞死亡属于细胞坏死，A错误；DNA复 制主要发生在有丝分裂的间期，分析题意可知， “卡培他滨”主要作用于细胞周期的间期而发挥 作用，B正确；“卡培他滨”具有高度选择性和高度 特异性，副作用较小，C错误；细胞癌变后，膜上的 ·36 学科素养周测评 (2)符合母源A+基因能表达，父源A+基因不 能表达 (3)①父源A+基因的ICR未甲基化，与CTCF 蛋白结合后导致CTCF蛋白不能与A+基因的 启动子结合，使该基因不能发挥作用②1/2 【解析】(1)等位基因是指控制同一性状、位于 同源染色体的相同位置上的基因，而A+与A 为等位基因关系，因此二者位于同源染色体相 同的位置上，控制着同一性状，等位基因的根本 区别是碱基排列顺序的不同。 (2)若1对等位基因中的一个表达而另一个不 表达，则相关的基因称为印记基因，表中母源 A+基因能表达，父源A+基因不能表达，可见小 鼠A+基因的遗传“符合”基因组印记的特征。 (3)研究发现，A+基因的表达是由印记控制区 碱基序列(ICR)甲基化决定的，ICR甲基化后不 能与CTCF蛋白结合。CTCF蛋白能与A+基 因的启动子结合，使基因发挥作用。①根据题 意可推测，父源A+基因在小鼠子代体内不表 达，说明父源A+基因的ICR未甲基化，因而与 CTCF蛋白结合后会抑制A+基因表达。②ICR 的甲基化能稳定遗传，且A+基因对Aˉ基因为 显性。若让小鼠甲(A+A)、乙(AA+)交配得 到F1,其中A+基因来自卵细胞的受精产生的小 鼠表现为显性性状，其余为隐性性状，可见，故 表现为显性性状的小鼠占1/2。 十二)生物学·基因突变和基因重组 糖蛋白减少，D错误。 3.D【解析】启动子甲基化影响RNA聚合酶识别 与结合，因此启动子甲基化可导致抑癌基因不能 转录，A正确；图中两组对照可知，在使用MC18 后，肿瘤的体积增长速度减缓，可能是由于MC18 干扰了肿瘤细胞周期，使肿瘤细胞的增殖速度变 缓，B正确；用小分子药物MC18处理细胞后，肿 瘤的体积增长速度减缓，推测MC18可能能去除 启动子上的甲基化标记，激活抑癌基因的表达，C 正确；肿瘤细胞的抑癌基因被关闭，CDK9的特异 性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因 的表达，CDK9没被抑制而发挥作用，会发生肿