第4章 基因的表达 单元测试（人教版必修2）
(时间:45分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共60分)
1下列哪项不能作为RNA的功能?( )
A.某些细菌的遗传物质
B.某些病毒的遗传物质
C.催化某些代谢反应
D.作为基因表达的媒介
解析:某些病毒以RNA作为遗传物质,如艾滋病病毒;某些RNA可作催化剂;mRNA可携带由基因转录来的信息,作为基因表达的媒介;细菌的遗传物质都是DNA。
答案:A
2在下列基因的改变中,合成出具有正常功能蛋白质的可能性最大的是( )。
A.在相关的基因的碱基序列中删除或增加一个碱基对
B.在相关的基因的碱基序列中删除或增加两个碱基对
C.在相关的基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对
D.在相关的基因的碱基序列中删除或增加四个碱基对
解析:由于密码子由三个碱基组成,因此在相关基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对,正好减少或增加一个氨基酸,而其他选项均有可能使所有的氨基酸种类及排序改变。
答案:C
3在一个细胞周期内,T和U两种碱基被大量利用时,细胞的生理活动是( )。
选项
大量利用的碱基
细胞生理活动
A
U
DNA分子正在复制
B
U和T
正处在分裂间期
C
T
正在大量合成tRNA
D
T
正在大量合成蛋白质
解析:DNA分子中无U,RNA分子中无T,因此A、C、D三项均错误;B项中U和T被大量利用,说明DNA正在复制和转录,而且同时合成了染色体的另一组成成分——蛋白质。
答案:B
4同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态。下列各项中,对此说法正确的是( )。
A.水上部分只含有控制形成宽形叶的基因
B.水下部分只含有控制形成窄形叶的基因
C.水上部分既含有控制形成宽形叶的基因,也含有控制形成窄形叶的基因
D.基因型相同则性状相同,基因型不同则性状不同
解析:水毛茛的水下与水上叶的形态不同,是由于两者的生活环境不同,影响了基因的表达,两部分叶的基因组成相同,水上、水下叶子均含有控制形成宽形叶、窄形叶的基因。基因型相同而环境不同时表现型不同,基因型不同而环境相同时表现型也可能相同。
答案:C
5在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则,下面有关这个过程的说法不正确的是( )。
A.在细胞的一生中,DNA一般是不变的,RNA和蛋白质分子是变化的
B.DNA→RNA主要是在细胞核中完成的,RNA→蛋白质主要是在细胞质中完成的
C.DNA→RNA会发生碱基互补配对过程,RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对过程
D.RNA是蛋白质翻译的直接模板,DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
解析:RNA→蛋白质(翻译)过程中,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子发生碱基互补配对。
答案:C
6DNA复制和转录的共同点是( )。
A.都需要解旋酶破坏氢键
B.在细胞核内进行
C.碱基互补配对原则完全相同
D.不需要ATP提供能量
解析:B项错在“细胞核”上,原核细胞没有细胞核,也进行DNA的复制和转录。
答案:A
7钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光,将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后,结果可以检测到绿色荧光。由此可知( )。
A.该生物的基因型是杂合的
B.该生物与水母有很近的亲缘关系
C.绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达
D.改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对,就不能检测到绿色荧光
解析:某种生物中检测不到绿色荧光,将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后,结果可以检测到绿色荧光,说明绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达。
答案:C
8下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是( )。
A.一个密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸只由一种tRNA转运
B.该过程需要有三个高能磷酸键的ATP提供能量
C.该过程一定遵循碱基互补配对原则,即A一定与T配对,G一定与C配对
D.DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸
解析:密码子具有简并性的特点,即一种氨基酸可以由多个密码子决定,因此一种氨基酸也可由多种tRNA转运;ATP分子中含有两个高能磷酸键;在转录和翻译的过程中,碱基互补配对方式中有A与U配对。
答案:D
9下列有关生物体内基因与酶关系的叙述,正确的是( )。
A.绝大多数酶是基因转录的重要产物
B.酶和基因都是细胞内染色体的组成成分
C.基因控制的生物性状有些是通过控制酶的合成进而控制相应代谢过程来实现的
D.只要含有某种酶的基因,细胞中就含有相应的酶
解析:大多数酶是基因表达的结果,只有少数酶(RNA)才是转录的结果;染色体的主要成分是蛋白质和DNA,此处的蛋白质是结构蛋白;基因表达具有选择性,有某种基因不一定表达出相应的蛋白质。
答案:C
10若DNA分子上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT,而tRNA所携带的氨基酸与反密码子的关系如下表:
反密码子
AUG
UAC
CAU
GUA
CGG
GCC
所带的
氨基酸
a
b
c
d
e
f
试问:合成蛋白质时,氨基酸的排列顺序为( )。
A.a—b—c B.b—f—c
C.d—e—f D.d—b—f
解析:由该DNA转录来的mRNA的碱基序列是AUGCGGGUA,相应的tRNA上的碱基序列是UAC、GCC、CAU,氨基酸序列为b—f—c。
答案:B
11有一段mRNA,含有2 000个碱基,其中A有400个,U有500个。由此mRNA逆转录产生的含有4 000个碱基的双链DNA中A和G分别有( )。
A.900个、900个 B.900个、1 100个
C.800个、1 200个 D.1 000个、1 000个
解析:已知的mRNA中,共有2 000个碱基,A+U=900个,所以G+C=2 000-900=1 100,由此mRNA逆转录产生的双链DNA中的A是由此mRNA上400个A对应的T,根据碱基互补配对原则,单链DNA中有400个A,加上此mRNA上500个U对应的500个A,共900个。依次类推G为1 100个,故选B。
答案:B
12 密码子和tRNA的关系是( )。
A.一对一 B.一对一或一对多
C.多对一或一对一 D.一对一或一对零
解析:mRNA上密码子有64种,氨基酸密码子61种,终止密码子3种,tRNA有61种,与氨基酸密码子一一对应,没有与终止密码子对应的tRNA。
答案:D
13正常出现肽链终止,是因为( )。
A.一个与链终止密码子相应的转运RNA不能携带氨基酸
B.不具有与链终止密码子相应的反密码子的转运RNA
C.信使RNA在链终止密码子处停止合成
D.由于转运RNA上出现终止密码子
解析:正常情况下,肽链的合成终止是由于核糖体遇到mRNA上的终止密码子,终止密码子没有相应的反密码子转运RNA,所以合成终止。
答案:B
14DNA复制、转录、表达分别产生( )。
A.DNA RNA 多肽
B.DNA DNA 蛋白质
C.RNA DNA 多肽
D.RNA RNA 蛋白质
答案:A
15下列数据是人体部分器官中所表达基因的估计数,有关叙述中不科学的是( )。
器官或细胞
所表达基因的估计数
眼
1 932
唾液腺
186
皮肤
3 043
甲状腺
2 381
血细胞
23 505
心脏
9 400
A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达形成的
B.血细胞所表达的基因的数目最多说明其遗传物质相对含量较高
C.人体各器官基因表达数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异
D.不同功能的细胞表达的基因不相同,这是与其不同功能相适应的
答案:B
16由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为( )。
A.na/b
B.na/3-18(n/3-1)
C.m-18(n—1)
D.na/6-18(n/6-1)
解析:根据中心法则,可以导出基因的碱基数与组成蛋白质的氨基酸数目的关系为6∶1,n个碱基组成的基因最多可控制n/6个氨基酸的合成,n/6个氨基酸构成一条肽链脱去(n/6-1)个水分子,若不考虑二硫键及其他肽键等的存在,则该蛋白质的相对分子质量最大可为:na/6-18(n/6-1)。
答案:D
17某DNA片段中有1 200个碱基对,控制合成某蛋白质,从理论上计算,在翻译过程中,最多需要多少种转运RNA参与运输氨基酸?( )
A.400 B.200 C.61 D.20
解析:该DNA控制合成的蛋白质中最多有氨基酸1 200÷3=400个,氨基酸最多20种,需转运RNA最多61种。
答案:C
18生物体在遗传上保持相对稳定,对此理解错误的是( )。
A.DNA分子规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板
B. DNA分子边解旋边复制、半保留复制减少了差错的发生
C.“中心法则”所代表的遗传信息传递过程遵循碱基互补配对原则,与遗传稳定无关
D. 20种氨基酸有61种密码子对应,减少了基因结构改变的影响
解析:正由于在遗传信息传递过程中遵循碱基互补配对原则,才保证了复制、转录和翻译时遗传信息的传递准确无误,保证了遗传的稳定性。
答案:C
19人体内的核酸类型包括DNA、mRNA、tRNA、rRNA四种,其中属于DNA功能的是( )。
①携带遗传信息 ②携带遗传密码 ③能转录出mRNA ④能进入核糖体 ⑤能运载氨基酸 ⑥能控制蛋白质的合成
A.①③⑤ B.①③⑥
C.②④⑥ D.②④⑤
解析:DNA的功能是进行自我复制将遗传信息传递给子一代细胞或下一代,能够控制蛋白质的合成即先转录出mRNA再翻译成蛋白质,所以选B。
答案:B
20下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中不可能得出( )。
A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的
B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达
D.若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉,则可能是基因①发生改变
解析:基因①发生结构改变产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉;多对基因共同控制精氨酸的合成;基因可通过控制酶的合成来控制代谢;基因②不表达,不影响基因③和④的表达,只是不能合成精氨酸。
答案:C
二、非选择题(共40分)
21(10分)观察下面的某生理过程示意图(甲表示甲硫氨酸,丙表示丙氨酸),回答下列问题。
(1)丙氨酸的密码子是 ,连接甲和丙的化学键的结构简式是 。?
(2)若②中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%,则相应的①分子片段中胞嘧啶占 。?
(3)若该过程合成的物质是胰蛋白酶,③中合成的物质首先进入 中进行加工,然后进入 ,形成成熟的分泌蛋白。?
(4)在该生理过程中,遗传信息的流动途径是 ,细胞中tRNA共有 种。?
(5)一种氨基酸可以由多个密码子决定,这对生物生存和发展的重要意义是 。?
解析:tRNA上的反密码子与mRNA的密码子互补,故丙氨酸密码子是GCU。②为mRNA,其中A+U=42%,则G+C=58%,则其模板DNA分子中G+C=58%,所以C占29%。在核糖体上合成的分泌蛋白会依次进入内质网、高尔基体进行加工,最后盘曲折叠成具有一定空间结构的蛋白质分子。
答案:(1)GCU —NH—CO—
(2)29%
(3)内质网 高尔基体
(4)DNARNA蛋白质 61
(5)在一定程度上防止由于碱基的改变而导致生物性状的改变
22(10分)如下图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答下列问题。
(1)①过程需要的原料是 ,模板是亲代DNA的 条链。?
(2)②过程表示 ,主要是在 中进行的。?
(3)逆转录酶催化 (填序号)过程,能进行该过程的生物的遗传物质是 ;需要解旋酶的过程包括图中的 (填序号)过程。?
(4)真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的 (填序号)过程,场所是 。?
(5)在实验室中,科学家用链霉素可使核糖体与单链DNA结合,来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。
解析:(1)①是DNA的复制,模板是亲代DNA的两条链,原料是4种游离的脱氧核苷酸。
(2)②是转录,主要在细胞核中进行,在线粒体、叶绿体中也可进行。
(3)逆转录酶是催化逆转录反应,即③,只发生于RNA病毒中,DNA的复制和转录都要先解旋,即都需要解旋酶。
(4)遗传信息表达的最后阶段是翻译,场所是核糖体。
(5)若单链DNA也可指导蛋白质合成,则遗传信息也可由DNA→蛋白质。
答案:(1)脱氧核苷酸 两
(2)转录 细胞核
(3)③ RNA ①②
(4)⑤ 核糖体
(5)图中加一条虚线由DNA指向蛋白质。
23(10分)RNA是生物体内最重要的物质基础之一,它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。但长期以来,科学家一直认为,RNA仅仅是传递遗传信息的信使。
近年科学家发现,一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态,这种现象被称作RNA干扰(RNAInterference简称RNAi)。近日,分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也可以“停止基因活动”。根据上述材料回答下列问题。
(1)老鼠细胞的 、 、 、 等结构中有RNA的分布。?
(2)RNA使基因处于关闭状态,使遗传信息传递中的 过程受阻,原因是(举例说明)。 ?
。
(3)结合上述材料是否可以说“RNA也可以控制生物的性状”? 。说明理由。 ?
。
答案:(1)细胞核 线粒体 核糖体 细胞质基质 (2)复制过程受阻或转录 DNA不能复制或不能转录合成信使RNA,也就是说遗传信息不能以蛋白质的形式表达出来。如神经细胞不能继续分裂或神经细胞有胰岛素基因,但不能产生胰岛素,可能是部分基因关闭的结果 (3)可以 因为RNA可以干扰DNA的功能,使之不能控制蛋白质的合成,从而可以控制生物的性状(或某些RNA病毒可通过逆转录来合成DNA从而控制生物的性状)
24(2010·江苏高考)(10分)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当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,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题:
(1)图中甘氨酸的密码子是 ,铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为 。?
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ,从而抑制了翻译的起始;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。这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响,又可以减少 。?
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是 。 ?
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由 。?
解析:(1)根据图示可知,天冬氨酸的密码子为GAC,而甘氨酸位于天冬氨酸之前,所以GAC前的GGU即为甘氨酸的密码子。mRNA的模板链与mRNA上的碱基互补,且不含U,而含T应为…CCACTGACC…。
(2)由图可看出,铁调节蛋白与铁应答元件结合后,核糖体就无法与mRNA结合,从而抑制了翻译过程。该调节机制使得细胞内Fe3+浓度既不会过高毒害细胞,也不会过低,避免了物质与能量的浪费。
(3)mRNA上有许多不编码氨基酸的碱基序列,如铁应答元件和终止密码子等。
(4)分析对比色氨酸与亮氨酸的密码子,若只改变一个碱基,应该是密码子由UGG→UUG,即DNA模板链上C→A。
答案:(1)GGU …CCACTGACC…(…CCAGTCACC…)
(2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的序列
(4)C→A
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