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课时跟踪练26 基因的表达
(1-8题,每题4分)
1.(2026·北京东城一模)ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子,其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是( )
A.两条链具有反向平行的关系
B.每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连
C.嘌呤和嘧啶碱基的数目相同
D.不存在与RNA聚合酶结合的启动子
解析:ecDNA是双链环状DNA分子,两条链是反向平行的关系,A正确;ecDNA是双链环状DNA分子,所以每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连,B正确;ecDNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即嘌呤和嘧啶配对,所以嘌呤和嘧啶碱基的数目相同,C正确;ecDNA上的基因转录非常活跃,启动子的作用是驱动基因转录出mRNA,是RNA聚合酶识别和结合的部位,所以ecDNA上存在与RNA聚合酶结合的启动子,D错误。
答案:D
2.(2026·江苏徐州一模)如图为大肠杆菌拟核DNA的部分结构。基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为相邻基因,a、b、c为转录产物,它们在蛋白质的合成过程中缺一不可。经测序发现,大肠杆菌细胞中a的种类最多,b的种类最少。下列相关叙述正确的是( )
A.正在行使正常功能的c中不存在成对的碱基
B.b为多聚核糖核苷酸链,其合成应该与核仁有关
C.RNA聚合酶在上述三个基因中都是从左到右移动
D.蛋白质合成过程中一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象
解析:细胞中的RNA主要有三类,其中mRNA的种类最多,对应a,rRNA种类最少,对应b,则tRNA对应c,tRNA呈“三叶草”结构,其中存在成对的碱基,A错误;大肠杆菌为原核生物,不存在核仁,B错误;转录时,基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的模板链不一定相同,故转录时RNA聚合酶的移动方向不一定都是从左到右,C错误;蛋白质合成过程中,核糖体(其中有rRNA)结合在mRNA上,tRNA携带氨基酸进入核糖体,因此,一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象,D正确。
答案:D
3.(2026·辽宁盘锦三模)RNA在遗传信息的传递、转录、翻译以及调控等过程中发挥关键作用。下列叙述正确的是( )
A.被HIV侵染的T细胞中,RNA可来自转录和RNA复制
B.RNA一般呈单链结构,内部可能有氢键
C.合成RNA的过程不同,但碱基互补配对方式都相同
D.细胞内的基因转录过程,需要解旋酶、RNA聚合酶的催化
解析:HIV为逆转录病毒,因此被HIV侵染的T细胞中,RNA的来源有转录,但没有RNA复制,A错误;tRNA是单链RNA,其结构呈三叶草状,内部有氢键,B正确;合成RNA的过程有转录和RNA复制,转录过程中碱基配对方式有T—A、A—U、C—G、G—C,RNA复制过程中碱基配对方式有U—A、A—U、C—G,G—C,C错误;转录过程不需要解旋酶的催化,D错误。
答案:B
4.(2026·陕西宝鸡模拟)中心法则中遗传信息的传递和表达都有明确的方向性。某mRNA中有一密码子GGC,下列叙述错误的是( )
A.RNA聚合酶是由DNA模板链的3'端向5'端移动
B.该mRNA模板链对应的碱基序列为5'-GCC-3'
C.翻译时,核糖体沿着mRNA的5'端到3'端方向移动
D.密码子GGC的反密码子为CCG,反密码子在tRNA上的读取方向为5'端→3'端
解析:RNA聚合酶沿着DNA模板链的3'→5'移动,合成mRNA,A正确;密码子GGC的读取方向为:5'-GGC-3',该mRNA的模板链与mRNA互补,对应碱基序列为5'-GCC-3',B正确;翻译时,核糖体在mRNA上的移动方向为mRNA的5'→3',C正确;密码子GGC的反密码子为CCG,反密码子在tRNA上的读取方向与密码子相反,为3'→5',D错误。
答案:D
5.(2026·安徽合肥模拟)图甲表示细胞内合成RNA的酶促过程,图乙表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上,并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲和图乙碱基配对的共有方式为A—U、G—C、C—G
B.图甲过程的模板是DNA的两条链,参与的酶是DNA聚合酶
C.图乙中核糖体沿箭头②的方向移动
D.活细胞均能发生图甲和图乙过程
解析:据图分析,图甲是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程,转录时DNA模板链上的碱基与mRNA的相应碱基互补配对,即图甲碱基的配对方式为A—U、G—C、T—A、C—G;图乙是以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程,翻译时tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,即图乙碱基的配对方式为A—U、G—C、U—A、C—G,图甲和图乙碱基配对的共有方式为A—U、G—C、C—G,A正确。图甲为转录,转录的模板是DNA的一条链,参与的酶是RNA聚合酶,B错误。图乙中最早与mRNA结合的核糖体是c,核糖体沿箭头①的方向移动,C错误。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,也就没有DNA和核糖体,因此不能发生图甲和图乙过程,D错误。
答案:A
6.(2026·甘肃金昌三模)核糖体中的rRNA具有维持核糖体的整体结构以及协助tRNA在mRNA上的定位等功能。研究表明,肽键形成位点(肽酰转移酶中心)由rRNA组成。下列说法错误的是( )
A.翻译过程需要mRNA、tRNA、rRNA共同参与
B.rRNA可以降低氨基酸脱水缩合反应需要的活化能
C.线粒体和叶绿体中都存在肽酰转移酶
D.细胞内的核糖体在细胞核的核仁内合成
解析:mRNA是翻译的模板,tRNA的作用是转运氨基酸,肽键形成位点(肽酰转移酶中心)由rRNA组成,说明翻译过程需要mRNA、tRNA、rRNA共同参与,A正确;在蛋白质合成过程中,rRNA作为肽酰转移酶催化形成肽键,可以降低氨基酸脱水缩合反应需要的活化能,B正确;线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,具有自己的蛋白质合成系统,因此它们内部也存在负责催化蛋白质合成的肽酰转移酶,C正确;原核细胞无核仁结构,真核细胞在细胞核内形成rRNA,rRNA与蛋白质结合形成大亚基、小亚基,大小亚基通过核孔进入细胞质组装成完整的核糖体,D错误。
答案:D
7.(2026·甘肃庆阳模拟)下图表示真核细胞中遗传信息的表达过程,其中①~④表示物质,Ⅰ、Ⅱ表示生理过程。下列叙述错误的是( )
A.进行Ⅰ过程的原料不包括胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B.若⑤为终止密码子,特殊情况下,可以有编码的氨基酸
C.②可以结合多个核糖体,核糖体沿mRNA从3'端向5'端移动
D.①上的遗传信息蕴藏在其碱基的排列顺序中
解析:Ⅰ表示以DNA一条链为模板合成RNA的过程,原料不包括胸腺嘧啶脱氧核苷酸,A正确;在正常情况下,UGA是终止密码子,但在特殊情况下,UGA可以编码硒代半胱氨酸,B正确;核糖体沿mRNA从5'端向3'端移动,C错误;①为DNA,能储存遗传信息,①DNA上的遗传信息蕴藏在其碱基的排列顺序中,D正确。
答案:C
8.(2026·江苏镇江阶段练习)研究发现,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.与过程①相比,过程②特有的碱基配对方式为U—A
B.过程②中核糖体的移动方向是从右向左,最终形成相同的多肽链
C.当氨基酸充足时,空载tRNA的5'端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
D.当缺乏氨基酸时,空载tRNA可以通过抑制过程①和②来抑制基因表达
解析:图中过程①表示转录,过程②表示翻译,与过程①转录(A—U、T—A、G—C、C—G)相比,过程②翻译(A—U、U—A、G—C、C—G)特有的碱基配对方式为U—A,A正确。根据肽链的长度可知,翻译的方向是从右向左,由于这些核糖体结合的模板相同,因此,最终形成的多肽链是相同的,B正确。题意显示,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA会转化为空载tRNA,使肽链合成终止;当氨基酸充足时,空载tRNA的3'端可能结合特定氨基酸后转变为负载tRNA,C错误。由图可知,细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既抑制细胞核中的转录过程,又通过激活蛋白激酶来抑制翻译过程,D正确。
答案:C
(9-12题,每题4分)
9.(2026·海南模拟)科学家克里克于1957年提出了中心法则,该法则概括了生物体内遗传信息的流动方向,如图1所示。图2表示中心法则的部分具体过程。下列有关说法错误的是( )
A.克里克提出的中心法则适用于各种生物
B.图1显示DNA和RNA是遗传信息的载体
C.减数分裂前的间期有图2中3种酶的参与
D.酶3为RNA聚合酶,它具有解旋和催化RNA合成的作用
解析:克里克提出的中心法则只包括DNA复制、转录和翻译,不能表示以RNA为遗传物质的病毒的信息流动,A错误;图1显示DNA可储存遗传信息,通过DNA复制和转录将遗传信息传递给子代DNA或RNA,因此RNA可携带遗传信息,即DNA和RNA都是遗传信息的载体,B正确;图2中左侧以DNA两条链为模板进行DNA复制,右侧以DNA一条链为模板合成RNA,同时RNA进行翻译形成蛋白质,因此酶1是解旋酶,酶2是DNA聚合酶,酶3是RNA聚合酶,减数分裂前的间期会进行DNA复制和蛋白质的合成,因此会有图2中3种酶的参与,C正确;图2右侧表示转录和翻译的过程,酶3为RNA聚合酶,它具有解旋和催化RNA合成的作用,D正确。
答案:A
10.(2026·安徽模拟)基因转录和翻译是生命体中相当重要的生化过程之一。它们控制着生命体中蛋白质的合成,而蛋白质则是细胞中多种高级生物学功能的基础。下图为基因转录、翻译的示意图,下列相关描述中错误的是( )
A.图示可表示原核细胞的转录、翻译过程,有4条多肽链正在合成
B.图中转录形成的RNA的碱基序列与模板链的相应区域碱基序列互补
C.图中转录方向是从右向左,每个核糖体都能完成一条多肽链的翻译
D.图中的RNA聚合酶既能解开DNA双链,又能催化核糖核苷酸的连接
解析:图中有4条mRNA结合多个核糖体,正在合成多条多肽链,A错误;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,遵循碱基互补配对原则,所以转录形成的RNA的碱基序列与模板链的相应区域碱基序列互补,B正确;根据图中RNA聚合酶的位置以及mRNA上核糖体的移动方向,可以判断转录方向是从右向左,每个核糖体都能沿着mRNA完成一条多肽链的翻译,C正确;图中的RNA聚合酶能催化核糖核苷酸连接形成RNA,同时在转录过程中能解开DNA双链,D正确。
答案:A
11.(2026·广东佛山三模)细胞核内刚转录产生的RNA为前体mRNA。前体mRNA中的部分序列会被剪切,随后形成成熟的mRNA,成熟的mRNA被运出细胞核后再进行翻译,相关过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.图中包含了真核细胞基因的复制、转录和翻译过程
B.细胞增殖一次,基因1、2、3复制一次并表达一次
C.由图可知,细胞可在转录水平控制基因表达,这属于表观遗传现象
D.转录沿模板链从3'端到5'端的方向进行,翻译沿mRNA从5'端到3'端的方向进行
解析:图中仅包含了真核细胞基因的转录和翻译过程,没有涉及复制过程,A错误;细胞增殖一次,基因1、2、3均复制一次,但基因1、2、3并不一定都表达,表达也并不一定是一次,B错误;生物通过基因的转录和翻译形成蛋白质进而影响生物的性状,并不属于表观遗传现象,C错误;转录沿DNA模板链从3'端到5'端的方向进行,翻译沿mRNA从5'端到3'端的方向进行,D正确。
答案:D
12.(2026·山东模拟)棉花细胞中某小肽对应的mRNA上的氨基酸编码序列为5'-AUGUACGAACAUUGG-3',下表是部分氨基酸的密码子,下图是某种RNA的结构示意图。下列叙述错误的是( )
氨基酸
密码子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA、GAG
酪氨酸
UAC、UAU
组氨酸
CAU、CAC
甲硫氨酸
AUG
A.小肽的氨基酸序列为甲硫氨酸—酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸
B.参与小肽形成的RNA有3种:信使RNA、转运RNA和核糖体RNA
C.参与小肽形成的RNA的分子内部都有碱基对通过氢键相连
D.图中所示RNA只能转运一种氨基酸,转运的氨基酸结合在3'端
解析:依据mRNA上的氨基酸编码序列和氨基酸的密码子可知,小肽的氨基酸序列为:甲硫氨酸—酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸,A正确;参与小肽形成的RNA有3种:信使RNA、转运RNA和核糖体RNA,B正确;参与小肽形成的3种RNA中,只有转运RNA分子内部有碱基对通过氢键相连,信使RNA和核糖体RNA内部不形成碱基对,C错误;题图所示RNA是转运RNA,每种转运RNA只能转运一种氨基酸,被转运的氨基酸结合在转运RNA的3'端,D正确。
答案: C
13.(12分)(2026·江西南昌模拟)图1中①~⑤表示抑制细菌的5种抗生素,字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F、R表示不同的结构。图2是图1中某过程的细节示意图。请回答下列问题。
(1)将M个细菌的F用31P标记后,放在含32P的培养液中连续分裂n代,则含32P的细菌有 个。图1中的抗生素③能大幅减少子代细菌的数量,且是通过抑制某种酶的活性达成的,则其作用的酶可能有 。
(2)图1过程b可以为过程c提供的物质有 ,抗生素⑤作用于参与过程c的某种细胞结构,则该结构是 。
(3)图2是图1中翻译的示意图。该过程区别于其他两个生理过程的特有的碱基配对方式是 。结构②在图2中的移动方向是 (填“向左”或“向右”)。通常有多个结构②结合在同一条mRNA上,意义是
。
(4)已知密码子UUA、AUU、AAU分别编码的是亮氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺,密码子UAA是终止密码子,则图2中的①处应是 的残基。
解析:(1)细菌的F为DNA,DNA的复制是半保留复制。将M个用31P标记的DNA放在含32P的培养液中连续分裂n代,子代DNA的总数为M×2n个。由于每一个子代DNA分子都含有新合成的含32P的子链,所以含32P的细菌有M×2n个。抗生素③能大幅减少子代细菌的数量,DNA复制需要解旋酶解开双链,DNA聚合酶催化子链的合成,所以其作用的酶可能是解旋酶或DNA聚合酶。(2)图1中过程b为转录,过程c为翻译,转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA。故转录可以为翻译提供的物质有mRNA(作为翻译模板)、tRNA(运转氨基酸)、rRNA(参与核糖体的构成)。翻译的场所是核糖体,抗生素⑤作用于参与过程c的细胞结构,该结构是核糖体。(3)翻译区别于转录和复制的碱基配对方式是U—A;翻译过程中核糖体沿着mRNA的5'→3'移动,故结构②在图2中的移动方向是向左,通常有多个结构②核糖体结合在同一条mRNA上,意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。(4)图2①处对应的密码子是mRNA上的AUU,编码的氨基酸是异亮氨酸,故图2中的1处应是异亮氨酸的残基。
答案:(1)M×2n DNA聚合酶(或解旋酶) (2)mRNA、tRNA、rRNA 核糖体 (3)U—A 向左 少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 (4)异亮氨酸
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