基因的表达精选习题

一、选择题

1．美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是( )

A．有的RNA具有生物催化作用

B．tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物 C．mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应 D．分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同

解析：选C 有的RNA是酶，具有生物催化作用；RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因转录的产物；mRNA上的终止密码子没有与之对应的tRNA；细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，因此它们中的mRNA种类和数量有所不同。

2．(2014·潍坊模拟)下图表示细胞内遗传信息传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中( )

A．两者都只有①

B．前者有①、②、③，后者只有②和③ C．两者都只有①和②

D．前者只有①和②，后者只有②

解析：选B 从图示看出，①为DNA复制、②为转录、③为翻译，在根尖分生区，细胞可进行有丝分裂，存在①、②、③过程，而在成熟区细胞中只存在②、③过程。

3．(2014·淮南一模)艾滋病病毒(HIV)侵染人体细胞会形成双链DNA分子，并整合到宿主细胞的染色体DNA中，以它为模板合成mRNA和子代单链RNA，mRNA做模板合成病毒蛋白。据此分析下列叙述不正确的是( ) ．

A．合成RNA­DNA和双链DNA分别需要逆转录酶、DNA聚合酶等多种酶 B．以RNA为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录 C．以mRNA为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳 D．HIV的突变频率较高其原因是RNA单链结构不稳定

解析：选C 艾滋病病毒(HIV)的遗传物质是RNA，当它侵入人体细胞后会通过逆转录过程形成DNA分子。在宿主细胞中，以HIV形成的DNA转录而来的mRNA为模板合成的蛋白质包括HIV蛋白质外壳和逆转录酶等。

4．下图表示tRNA与氨基酸的结合过程，该过程( )

A．不受温度影响

B．不存在特异性结合 C．必须由线粒体供能 D．主要发生在细胞质基质

解析：选D 由图可知，tRNA与氨基酸的结合需要酶的催化作用，而酶的活性受温度影响；tRNA上的反密码子与mRNA上决定氨基酸的密码子存在一一对应关系；题图过程还可由无氧呼吸供能，场所是细胞质基质；tRNA与氨基酸结合主要在细胞质基质中进行，还可在叶绿体或线粒体中进行。

5．下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理，下列分析判断错误的是( )

抗菌药物 青霉素 环丙沙星 红霉素 利福平

A．青霉素作用后可使细菌因吸水而破裂死亡 B．环丙沙星可抑制细菌DNA的复制过程 C．红霉素可导致细菌蛋白质合成过程受阻 D．利福平能够抑制RNA病毒逆转录过程

解析：选D 细胞壁对细胞具有保护作用，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，所以青霉素作用后会使细菌因失去细胞壁的保护而吸水破裂死亡；DNA复制时首先要用DNA解旋酶解开螺旋，环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，因此可抑制DNA的复制；蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质合成过程受阻；RNA聚合酶作用于合成RNA的转录过程，而逆转录过程指导合成的是DNA，故利福平不能抑制RNA病毒逆转录过程。

6．人体细胞中，肽链合成的起始密码子与甲硫氨酸的密码子都是AUG，但胰岛素的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是加工修饰的结果。下列关于胰岛素基因转录翻译及多肽链加工修饰的叙述，错误的是( )

A．作为模板的物质既有DNA也有RNA B．这些过程中既有肽键形成也有肽键水解 C．加工修饰的场所既有内质网也有高尔基体 D．催化过程既要DNA聚合酶也要RNA聚合酶

解析：选D 胰岛素基因控制胰岛素合成的过程中，转录需要以DNA的一条链为模板，翻译以mRNA为模板；合成蛋白质的过程中形成肽键，修饰蛋白质的过程需要水解肽键；内质网和高尔基体是蛋白质加工和修饰的场所；转录过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与，不

抗菌机理 抑制细菌细胞壁的合成 抑制细菌DNA解旋酶的活性 能与细菌细胞中的核糖体结合 抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性 需要DNA聚合酶。

7．下表是真核生物细胞核内三种RNA聚合酶的分布与主要功能，下列说法错误的是( )

名称 RNA聚合酶Ⅰ RNA聚合酶Ⅱ RNA聚合酶Ⅲ

A．真核生物的转录场所主要是细胞核 B．三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同 C．三种酶作用形成的产物均可参与翻译过程

D．任一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成

解析：选B RNA聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，而蛋白质合成过程中需要这3种酶作用形成的产物(rRNA、mRNA、tRNA)的参与，故这3种聚合酶发挥作用的场所不同。

8.果蝇幼虫唾液腺细胞在分裂过程中，某一条染色体多次复制而不分开，形成了一种特殊的巨大染色体(如图所示)。若用含H标记的尿嘧啶的培养液培养果蝇幼虫唾液腺细胞，发现在胀泡中H含量较高，而且随着幼虫的发育，胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失。下列相关推测最合理的是( )

A．胀泡的出现是由于DNA分子复制出现了差错 B．被标记的尿嘧啶催化mRNA的合成 C．胀泡的出现与特定基因的表达有关 D．胀泡的出现是染色体结构变异的结果

解析：选C 尿嘧啶是RNA的特有碱基，其与基因的转录和翻译有关，与DNA复制无关；胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失，说明胀泡的出现与特定基因的表达有关。

9．下面是真核细胞染色体上基因的表达过程示意图。有关叙述正确的是( )

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分布 核仁 核液 核液 主要功能 合成rRNA 合成mRNA 合成tRNA

A．基因的转录需要DNA聚合酶、RNA聚合酶参与 B．“拼接”时在核糖和磷酸之间形成化学键

C．翻译过程中tRNA和运载的氨基酸依据碱基互补配对结合 D．成熟mRNA中的碱基数与多肽链中的氨基酸数之比为3∶1

解析：选B 转录不需要DNA聚合酶参与；“拼接”时需将核糖和磷酸之间的化学键连接；翻译过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子依据碱基互补配对结合；mRNA中存

在终止密码，不决定氨基酸，碱基数与氨基酸数之比大于3∶1。

10．下图为蛋白质合成的一系列过程，表中为部分密码子表，有关分析正确的是( )

氨基酸 密码子 苯丙氨酸 UUU UUC 赖氨酸 AAA AAG

A．真核细胞中a过程只发生在细胞核中，需RNA聚合酶的催化 B．③由蛋白质和tRNA组成，其形成与核仁有关

C．④的形成方式是脱水缩合，脱去的水中的氧只来自羧基 D．⑤上携带的氨基酸是赖氨酸

解析：选C 图中a过程是转录，真核细胞中除发生在细胞核中，还可以发生在线粒体、叶绿体中；③是核糖体，由蛋白质和rRNA组成；⑤是tRNA，其上的反密码子是AAG，所对应的密码子是UUC，由表可推知携带的氨基酸应该是苯丙氨酸。

11．克里克研究发现在反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有一定自由度，配对情况如下表，下列叙述错误的是( )

反密码子第三个碱基 密码子的第三个碱基

A．与密码子ACG配对的反密码子有UGC和UGU

B．决定氨基酸的密码子有61种，反密码子可能少于61种 C．反密码子与密码子的配对严格遵循U与A配对，G与C配对

D．决定氨基酸密码子的一个碱基改变，则反密码子和氨基酸不一定改变

解析：选C 分析表格可知，反密码子第三个碱基U可与密码子的A或G配对，反密码子第三个碱基G可与密码子的U或C配对。这种配对使得反密码子少于61种，且可以减少因基因突变而导致的蛋白质结构改变。

12．下图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA，其反密码子的读取方向为“3′端→5′端”，其他数字表示核苷酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码子。相关叙述正确的

U A或G G U或C A U C G 氨基酸 色氨酸 甘氨酸 密码子 UGG GGU、GGA GGG、GGC 是( )

苏氨酸 ACU、ACA ACG、ACC CCU、CCA CCG、CCC 脯氨酸

A．转录过程中也需要搬运原料的工具 B．该tRNA中含有氢键，由两条链构成 C．该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸 D．氨基酸与反密码子都是一一对应的

解析：选C 转录过程不需要tRNA，tRNA由一条链构成；图示中的反密码子为UGG，对应的密码子是ACC，即该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸，一种氨基酸可能对应多种反密码子。

二、非选择题

13．(2014·深圳调研)肥厚型心肌病属于常染色体显性遗传病，以心肌细胞蛋白质合成的增加和细胞体积的增大为主要特征，受多个基因的影响。研究发现，基因型不同，临床表现不同。下表是3种致病基因、基因位置和临床表现。请回答下列问题：

基因 A B C (1)基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代，出现的临床表现至少有________种。

(2)A与a基因在结构上的区别是________________。β­肌球蛋白重链基因突变可发生在该基因的不同部位，体现了基因突变的________。基因突变可引起心肌蛋白结构改变而使人体出现不同的临床表现，说明上述致病基因对性状控制的方式是_________________。

(3)已知A基因含23 000个碱基对，其中一条单链A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4。用PCR扩增时，该基因连续复制3次至少需要________个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸，温度降低到55℃的目的是______________________。

(4)生长激素和甲状腺激素作用于心肌细胞后，心肌细胞能合成不同的蛋白质，其根本原因是________________________________。甲状腺激素作用的受体细胞是______________，

基因所在染色体 第14号 第11号 第1号 控制合成的蛋白质 β­肌球蛋白重链 肌球蛋白结合蛋白 肌钙蛋白T2 临床表现 轻度至重度，发病早 轻度至重度，发病晚 轻度肥厚，易猝死 当其作用于__________________(结构)时，能抑制该结构分泌相关激素，使血液中甲状腺激素含量下降，这样的调节方式称为__________________。

解析：基因型为AaBbcc和AabbCc的夫妇所生育的后代中基因型有12种，研究发现，基因型不同，临床表现不同，故至少有12种临床表现。不同的基因碱基序列不同。已知一条链中A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链中T∶G∶A∶C＝1∶2∶3∶4，所以该DNA分子中A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，其中G＝46 000×3/10＝13 800(个)，连续复制三次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(2－1)×13 800＝96 600(个)

答案：(1)12 (2)碱基的排列顺序不同 随机性 通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状 (3)96 600 使引物通过碱基互补配对与单链DNA结合 (4)两种激素引起了心肌细胞内基因的选择性表达 几乎全身细胞 下丘脑和垂体 负反馈调节

14．下面的左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右上图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：

3

(1)结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为：________、________。

(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的。它们是___________________。 (3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有____________________。 (4)根据右上表格判断：[Ⅲ]为________(填名称)。携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第____________阶段。

(5)用α­鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α­鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。

(6)右图为上图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是___________。图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为____________________。

解析：(1)如图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程。需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP。它们都是在细胞质中合成的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。(4)

Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的密码子是ACU，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2应该是与有氧呼吸有关的酶。(5)由图可知，细胞质基质中的RNA来自于核DNA的转录。因此最有可能的是α­鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少。由图可知，蛋白质1是核DNA表达的产物且作用于线粒体，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体功能。(6)①过程是核DNA的转录，其中b在DNA分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而d在RNA分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。

答案：(1)核膜 线粒体DNA (2)ATP、核糖核苷酸、酶 (3)细胞核、线粒体 (4)tRNA 苏氨酸 三 (5)① 会 (6)前者含脱氧核糖，后者含核糖 RNA聚合酶

15．操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题：

(1)启动子的基本组成单位是________，终止子的功能是

________________________________________________________________________。 (2)过程①进行的场所是________，RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为

________________________________________________________________________。 (3)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA__________________，终止核糖体蛋白质的合成。

这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少________________________________________________________________________。

(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理：该物质(染料木黄酮)可以抑制rRNA的形成，RP1与mRNA中RBS位点结合，_________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析：(1)启动子是DNA上的结构，故其基本单位是脱氧核苷酸，终止子的作用就是使

转录终止。(2)图中①、②过程分别是转录和翻译，由于是原核细胞，故转录场所在细胞质中。反密码子上的碱基序列与DNA转录模板链基本相同，只是将U换为T即可，故决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为AGAGTGCTT。(3)由于mRNA上的RBS位点是核糖体结合位点，当核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合时，导致mRNA不能与核糖体结合。(4)木黄酮因能抑制rRNA形成，就会使RP1与mRNA分子上的RBS位点结合，从而终止核糖体蛋白的合成，进而减少核糖体的数量，降低蛋白质的合成速率，抑制癌细胞的增殖。

答案：(1)脱氧核苷酸 终止基因转录过程(或使RNA聚合酶从基因上脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号)

(2)细胞质 AGAGTGCTT

(3)不能与核糖体结合 物质和能量的浪费

(4)终止核糖体蛋白的合成，进而减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成速率，抑制癌细胞的生长、增殖